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基于A(yíng)RM的卷煙32位碼防偽識別系統的設計與實(shí)現
作者：
時(shí)間：2013-04-17
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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根據系統設計的要求，將圖像識別過(guò)程初步分化為以下幾個(gè)步驟：
步驟1：色彩模型轉換及灰度化處理
為保證在色彩無(wú)失真的情況下實(shí)現圖像處理，將彩色圖像從RGB模型轉化為HIS模型，并依據該模型對彩色圖像進(jìn)行灰度化處理。式(1)和(2)分別給出了模型轉換和灰度化公式：
步驟2：圖像平滑及二值化處理
采用中值濾波方法對灰度化圖像進(jìn)行平滑以去除各種加性噪聲。二值化處理則采用最大類(lèi)間方差法(OTSU)，該方法通過(guò)選取最佳閾值將原圖像分成差別最大的前景和背景兩個(gè)圖像。
設前景點(diǎn)數占圖像比例為w0，平均灰度為u0；背景點(diǎn)數占圖像比例為w1，平均灰度為u1。則圖像的總平均灰度為：
當方差g最大時(shí)，可以認為此時(shí)前景和背景差異最大，也就是此時(shí)的灰度是最佳閾值。
步驟3：去除聯(lián)通區域
進(jìn)行噪聲處理，去掉一些不必要的小連通區域。通過(guò)統計各連通區域內的像素點(diǎn)數，將小于給定閾值的連通區域去除掉。
步驟4：基于支持向量機的數字識別
首先將灰度圖像切割成多個(gè)具有單獨數字的圖像，然后采用支持向量機技術(shù)的數字進(jìn)行識別。由于數字全為打印格式，參考文獻中算法，采用水平垂直投影和左右輪廓投影結合的方法提取如下特征：垂直和水平投影及投影極值、左右輪廓投影、左右輪廓投影_階差分、左右輪廓投影變化峰值、數字長(cháng)、寬及長(cháng)寬比等。由于數字只有10種情形，故可以將多個(gè)支持向量機的二類(lèi)分類(lèi)器組合起來(lái)構成一個(gè)多類(lèi)分類(lèi)器來(lái)實(shí)現數字的識別。如果測試樣本與某個(gè)訓練樣本匹配，則給出對應的數字，如果不匹配，則會(huì )出現誤匹配，這個(gè)時(shí)候盡量能給出錯誤提示，提示無(wú)法識別。
2．2 后臺處理程序的關(guān)鍵技術(shù)
后臺處理系統由打碼數據處理系統、短信網(wǎng)關(guān)處理程序以及后臺Web監控程序三個(gè)部分組成。
系統解析文本數據并存入本地數據庫，移動(dòng)聯(lián)通短信網(wǎng)關(guān)可以接收來(lái)自用戶(hù)的查詢(xún)短信也可接收來(lái)自便攜式識別設備發(fā)過(guò)來(lái)的查詢(xún)短信。Web查詢(xún)系統的主要作用是領(lǐng)導可以在Web頁(yè)面上查看使用手持設備的稽查員都檢查了哪些零售戶(hù)，對稽查員的工作情況進(jìn)行評價(jià)。另一方面，稽查人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )系統查詢(xún)32位條碼，并查詢(xún)該卷煙對應的零售戶(hù)所的基本信息和違規信息等，同時(shí)普通用戶(hù)也可在計算機上查詢(xún)卷煙條碼真偽。
2．2．1 短信網(wǎng)關(guān)處理系統
前臺短信查詢(xún)是通過(guò)短信網(wǎng)關(guān)MAS服務(wù)器接收用戶(hù)請求，并通過(guò)查詢(xún)數據庫的方式將查詢(xún)結果返回給用戶(hù)。使用華為企業(yè)代理服務(wù)器V4．1D32，為了使得MAS短信網(wǎng)關(guān)自動(dòng)回復短信，在短信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的SQL SERVER數據庫中需要設計一系列觸發(fā)器，用于自動(dòng)處理查詢(xún)請求。為了讓觸發(fā)器調用遠程數據庫上的數據，有兩種途徑，一種是通過(guò)Windows系統自帶的MSDTC遠程傳輸控制服務(wù)直接獲取數據，另一種是在觸發(fā)器中調用一段Java代碼從遠程數據庫中獲取數據。
2．2．2 打碼數據處理系統
打碼處理系統的作用是定時(shí)處理中軟公司提供的打碼到條接口，將中軟公司每天給出的打碼數據文本文件通過(guò)文本解析的方式拼接出卷煙32位碼，然后定時(shí)存入本地數據庫中。處理程序由Java語(yǔ)言swing類(lèi)庫編寫(xiě)的桌面應用程序，當設置好FTP的IP地址、用戶(hù)名密碼、定時(shí)處理時(shí)間后，程序會(huì )每天自動(dòng)從中軟接口中獲取當天的打碼數據。
2．2．3 后臺Web查詢(xún)系統
后臺網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)程序使用J2EE體系架構設計，采用WebWork這種MVC設計框架使得整個(gè)軟件系統層次清晰、復用性強，便于系統的二次開(kāi)發(fā)和升級維護。32位碼查詢(xún)系統包括卷煙32位碼詳細查詢(xún)子系統、客戶(hù)記錄查詢(xún)子系統、手機號碼查詢(xún)子系統、數據采集子系統、信息協(xié)作子系統以及系統管理子系統6個(gè)部分。
3 系統性能分析
圖像處理程序的效率對整個(gè)系統的性能有著(zhù)重要的影響，雖然ARM9處理器具有較強的處理能力，但在運行較復雜的圖像處理算法時(shí)依然會(huì )有些吃力，尤其是在使用了支持向量機進(jìn)行智能識別后，識別速度變慢。為此，這里特別針對本系統圖像特點(diǎn)對處理程序進(jìn)行了大量?jì)?yōu)化，主要從以下三方面進(jìn)行：一是在不影響質(zhì)量或對質(zhì)量影響很小的情況下盡量簡(jiǎn)化處理步驟；二是對支持向量機模型進(jìn)行了最優(yōu)化設計；三是對程序中代碼進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，使其在內存占用量和執行效率上均達到接近最優(yōu)的程度。經(jīng)過(guò)以上優(yōu)化設計后，最終系統的性能達到了基本滿(mǎn)意的程度。
4 結論
本文設計并實(shí)現了一套基于A(yíng)RM的卷煙防偽識別系統。整個(gè)系統涉及到嵌入式硬件系統的設計、圖像識別算法的實(shí)現、短信網(wǎng)關(guān)的處理程序以及J2EE數據庫系統的開(kāi)發(fā)等內容?？墒褂帽銛y式識別設備、手機短消息以及網(wǎng)站等方式為稽查員、普通消費者以及卷煙零售戶(hù)提供鑒別真假的手段，試驗表明該系統的使用可有效的提高煙草商業(yè)的專(zhuān)賣(mài)管理水平。隨著(zhù)設備硬件性能的不斷提升，在今后的研究工作中，可考慮使用更為復雜的智能識別算法進(jìn)一步提升系統的識別和使用效果。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/148061.htm
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