基于hough变换的条形码数字分割和数字识别matlab仿真

1.算法仿真效果

matlab2022a仿真结果如下：

2.算法涉及理论知识概要

       霍夫变换是一种特征提取(feature extraction)，被广泛应用在图像分析（image analysis）、计算机视觉(computer vision)以及数位影像处理(digital image processing)。霍夫变换是用来辨别找出物件中的特征，例如：线条。他的算法流程大致如下，给定一个物件、要辨别的形状的种类，算法会在参数空间(parameter space)中执行投票来决定物体的形状，而这是由累加空间(accumulator space)里的局部最大值(local maximum)来决定。

       现在广泛使用的霍夫变换是由RichardDuda和PeterHart在公元1972年发明，并称之为广义霍夫变换(generalizedHoughtransform)，广义霍夫变换和更早前1962年的PaulHough的专利有关。经典的霍夫变换是侦测图片中的直线，之后，霍夫变换不仅能识别直线，也能够识别任何形状，常见的有圆形、椭圆形。1981年，因为DanaH.Ballard的一篇期刊论文"Generalizing the Hough transform to detect arbitrary shapes"，让霍夫变换开始流行于计算机视觉界。

一条直线可以用如下的方程来表示：y=kx+b，k是直线的斜率，b是截距。

         图像是一个个离散的像素点构成的，如果在图像中有一条直线，那也是一系列的离散点构成的。那么怎样检测这些离散的点构成了直线呢？

        我们再看上面的直线方程：y=kx+b,(x,y)就是点。我们转换下变成：b=-kx+y。我们是不是也可以把（k，b）看作另外一个空间中的点？这就是k-b参数空间。

        我们看到，图1中，在x-y图像空间中的一个点，变成了k-b参数空间中的一条直线，而x-y图像空间中的2点连成的直线，变成了k-b参数空间中的一个交点。

       如果x-y图像空间中有很多点在k-b空间中相交于一点，那么这个交点就是我们要检测的直线。这就是霍夫变换检测直线的基本原理。

       当然，有一个问题需要注意，图像空间中如果一条直线是垂直的，那么斜率k是没有定义的（或者说无穷大）。为了避免这个问题，霍夫变换采用了另一个参数空间：距离-角度参数空间。

       相反，图片上的点在霍夫空间就可以表示为线，我们要检测线条的话，就可以把图像上的每个点转换到霍夫空间去，找到霍夫空间上线条相交的点，就可以确定参数m, b.

3.MATLAB核心程序

Thetaa=180*xmax/xsize;
Thetab=90-Thetaa;
bw1=imrotate(B,Thetab,'bicubic');
figure(7);
imshow(bw1);title('纠正后的二值图')
BW1=imrotate(BW,Thetab,'bicubic');
figure(8);
imshow(BW1);title('纠正后的边缘图')
[p,q]=size(BW1);
m=0;
for y=ceil(p/2):p
    for x=1:q
        if BW1(y,x)==1
            m=m+1
        else m=m
        end
    end
    if m<60
        y1=y
        break
    else m=0
    end
end
n=0;
for yl=floor(p/2):-1:1
    for xl=1:q
        if BW1(yl,xl)==1
            n=n+1
        else n=n
        end
    end
    if n<60
        y2=yl
        break
    else n=0
    end
end
BW2=imcrop(BW1,[1,y2,q,y1-y2]);
figure(9);imshow(BW2);title('上下分割')
bw2=imcrop(bw1,[1,y2,q,y1-y2]);
figure(10);imshow(bw2);title('上下分割')
[a,b]=size(BW2);
k=0
for yi=1:a
    for xi=1:ceil(b/3)
        if BW2(yi,xi)==1
            k=k+1
            A(k)=xi 
        else k=k
        end
    end
    K=k
    for c=1:K-4
        L1=A(c+4)-A(c+3);
        L2=A(c+3)-A(c+2);
        L3=A(c+2)-A(c+1);
        L4=A(c+1)-A(c);
        L=(L1+L2+L3)/3
        if (L2/L1)>0.5&(L2/L1)<1.5&(L3/L2)>0.5&(L3/L2)<1.5&(L4/L)>9
            C=c
            xx1=A(C)+1
            break
        else k=0
            continue
        end
    end  
end
..............................................................................
k = 1;
for i=1:59  
    if rem(i,2)
        for j=1:bar_int(i)  
            bar_01(k) = 1;
            k = k+1;
        end
    else
        for j=1:bar_int(i)  
            bar_01(k) = 0;
            k = k+1;
        end
    end
end
if ((bar_01(1)&&~bar_01(2)&&bar_01(3))...   
        &&(~bar_01(46)&&bar_01(47)&&~bar_01(48)&&bar_01(49)&&~bar_01(50))...   
        &&(bar_01(95)&&~bar_01(94)&&bar_01(93)))    
    l = 1;
    for i=1:6  
        bar_left(l) = 0;
        for k=1:7
            bar_left(l) = bar_left(l)+bar_01(7*(i-1)+k+3)*(2^(7-k));
        end
        l = l+1;
    end
    l = 1;
    for i=1:6   
        bar_right(l) = 0;
        for k=1:7
            bar_right(l) = bar_right(l)+bar_01(7*(i+6)+k+1)*(2^(7-k));
            k = k-1;
        end
        l = l+1;
    end
end