Computer Aided Manufacturing (CAM)

Aus HSHL Mechatronik
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Autor: Steffen Schulze Middendorf
Betreuer: Prof. Schneider

Ein Beispiel für einen Barcode. Hier: 'HSHL'

Motivation

Barcodes begleiten unseren Alltag bereits seid Jahrzehnten. Sie codieren Preise im Einzelhandel, ermöglichen das Verfolgen von Briefen und Paketen oder sind als Teil der Stempelkarte Teil der Zeiterfassung in der Industrie. Doch wie werden Barcodes erzeugt und gelesen? Dieser Artikel soll einen kurzen Einblick in die Notation, die Erstellung und das letzlich das Lesen des speziellen CODE39 geben. Integration des Programms erfolgt in Matlab.

CODE39

CODE39 Zeichentabelle

Der CODE39 ist in der ISO/IEC 16388[1] spezifiziert, grundsätzlich besteht dieser aus Strichen und Lücken, jeweils in schmal und in breit.Es handelt sich um einen diskreten Code, das heisst jeder Buchstabe beginnt und endet mit einem Strich. Zwischen jedem Buchstaben findet sich zur Abgrenzung eine schmale Lücke. Jeder erzeugte Strichcode beginnt und endet mit einem Sternchen(*). Man spricht hier von einem Start/Stopp-Zeichen.

In der Tabelle rechts ist der gesamte verfügbare Zeichensatz dargestellt.

In der Standart Variante verfügt der CODE39 über keine Prüfziffern. Im folgenden sollen die Vor-und Nachteile stichpunktartig dargestellt werden.

Vorteile:

  • robust
  • hohe Drucktoleranzen akzeptabel

Nachteile:

  • geringe Code Dichte
  • keine Prüfsumme

Projektplan

Vorgang Abgeschlossen bis
Semsterstart KW10 / 2015
Themenauswahl KW12 / 2015
Informationen sammeln KW13 / 2015
Erzeugen von Barcode implementieren KW15 / 2015
Funktionscheck - Erstellen KW17 / 2015
Lesen von Barcode implementieren KW16 / 2015
Funktionscheck - Lesen KW17 / 2015
Code Optimierung und Fehlerbehebung KW18 / 2015
Kommentieren und dokumentieren abschließen KW18 / 2015
Wiki-Artikel finalsieren KW20 / 2015
Abgabe KW25 / 2015

Implementierung Barcode erstellen

Übersicht Funktionsablauf Barcode_erstellen

Die Funktion zum Erzeugen von Barcodes benötigt drei Eingaben. Den zu codierenden Text, sowie die Breiten der schmalen und breiten Elemente. Als Element wird z.B. ein schmaler Strich oder breite Lücke bezeichnet.


Grundsätzliches Vorgehen: Zunächst wird ein leeres Bild in der benötigten Länge erzeugt. Diese Länge resultiert direkt aus den Funktionsparametern. Danach wird der Eigabetext sukzessiv eingelesen und in die CODE39 Notation überführt. Jeder CODE39 Barcode startet und ended wie oben beschrieben mit einem Sternchen. Dieses wird automatisch hinzugefügt. Die erstellten Codes lassen sich daher unter Zuhilfename eines Smartphones inkl. gängigen Barcode-Tool aus dem Appstore/Playstore lesen. Zum Funktionstest wurde die Software "Neoreader" erfolgreich verwendet. 



function barcode_erstellen(Eingabe,schmal,breit)
%%-------------------------------------------------------------------------
%       PROGRAM:    barcode_erstellen(Eingabe,schmal,breit)
%       VERSION:    1.01
%          DATE:    2015-05-02
%   DESCRIPTION:    Program creates user defiend barcodes in CODE39
%                   notation.
%   
%        AUTHOR:    Steffen Schulze Middendorf
%
%         INPUT:    Eingabe: Type in what you want to transform into CODE39 
%                            notation. Function works exclusively with 
%                            capital letters and numbers. 
%                            In addition: '-';'.';' ';'$';'/';'+';'%'
%                   schmal:  Declare thickness of slender element in pixel
%                   breit:   Declare thickness of a wide element in pixel
%                            pixel
%
%                   Relation between slender and wide have to be 1:2.
%        
%        OUTPUT:    This progamm creates a new .JPG file in the program
%                   folder. Content of this image is the created barcode.
%                   Name of this file and data content of the barcode 
%                   are the same. Each barcode starts and ends with a '*'
%                   automatically.
%
%       EXAMPLE:    barcode_erstellen('HSHL',50,100)
%
%    DISCLAIMER:    This program is freeware. Use at your own risk. 
%                   Provided without any warranty
%--------------------------------------------------------------------------

%% Informationen einlesen und leeres Bild erstellen

%Größe des Barcodes in Pixel bestimmmen aus Anzahl Zeichen + Zusatzlücken
%+2 für START STOPP Zeichen -1 FÜR Lücke zum Schluss
Laenge=(6*schmal+3*breit)*(length(Eingabe)+2)+((length(Eingabe)+1)*schmal);

%Leeres schwarzes Bild(CODE39) in benötigter Breite und Höhe erstellen,
%Standarthöhe ist zehnfache breite eines breiten Elements.
CODE39 = zeros(10*breit,Laenge,3);

%Startpunkt in x festlegen(Pixelspalte)
Startpunkt=0;

%% Startzeichen, Eingabe und Endzeichen in CODE39 notation in leeres Bild einfügen

% Insgesamt besteht jeder CODE39 barcode aus 4 verschiedenen Elementen.
% Zur Erstellung jedes dieser Elemente existiert eine Erstellungsfunktion.
% schmal_strich(Startpunkt,Bild,schmal);
% schmal_luecke(Startpunkt,Bild,schmal);
% breit_luecke(Startpunkt,Bild,breit);
% breit_strich(Startpunkt,Bild,breit);

%Startzeichen "*" einfügen
[Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = breit_luecke(Startpunkt,CODE39,breit);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = breit_strich(Startpunkt,CODE39,breit);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = breit_strich(Startpunkt,CODE39,breit);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
%Jedes Zeichen beginnt mit einem Strich und endet mit einer schmalen Lücke
%Schleife durchläuft jedes einzelne Teichen der Eingabe und codiert es in 
%die entsprechende Strich/Lücke Kombination. Nach CODE39 Standart. 

for i=1:length(Eingabe)
    if Eingabe(i) == '0'
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal);
        %Jede Element-Erstellfunktion bekommt den bisherigen erstellten CODE
        %die jeweiligen Paramter für breit und schmal sowie den Startpunkt
        %für die Erstellung Ihres nächsen Elemements übergeben.
        %Rückgabewerte sind der neue CODE und der neue Startpunkt.
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal); 
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal); 
        [Startpunkt,CODE39] = breit_luecke(Startpunkt,CODE39,breit);    
        [Startpunkt,CODE39] = breit_strich(Startpunkt,CODE39,breit);   
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal); 
        [Startpunkt,CODE39] = breit_strich(Startpunkt,CODE39,breit);    
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);  
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal);  
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);  
    end

    if Eingabe(i) == '1'
        [Startpunkt,CODE39] = breit_strich(Startpunkt,CODE39,breit);   
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal); 
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal); 
        [Startpunkt,CODE39] = breit_luecke(Startpunkt,CODE39,breit);  
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal); 
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal); 
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal); 
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
        [Startpunkt,CODE39] = breit_strich(Startpunkt,CODE39,breit);
        [Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
    end
    .......
end

Zur besseren Übersicht wurde ein Teil des Codes entfernt. Letztlich wiederholen sich die IF-Abfragen und stellen jeweils einen Buchstaben da. Die Kombination von Strichen und Lücken wird direkt in das anfangs noch leere Bild übertragen. 

%Endzeichen "*" einfügen
[Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = breit_luecke(Startpunkt,CODE39,breit);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = breit_strich(Startpunkt,CODE39,breit);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = breit_strich(Startpunkt,CODE39,breit);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_luecke(Startpunkt,CODE39,schmal);
[Startpunkt,CODE39] = schmal_strich(Startpunkt,CODE39,schmal);

%% Dateiname zusammensetzen aus Eingabetext und Endung '.JPG' und Bild auf Festplatte schreiben

%Dateiname zusammensetzen
a{1} = Eingabe;
a{2} = '.JPG';
Dateiname = [a{1} a{2}];
%Datei auf Festplatte schreiben
imwrite(CODE39,Dateiname)
Ausgabetext=['Generation and saving of ',Dateiname,' completed succesfully.'];
disp('-----------------------------------------------------------')
disp(Ausgabetext)
disp('-----------------------------------------------------------')
end

Letzlich wird ein neues Bild im Format JPEG im Funktionsordner auf die Festplatte geschrieben, der Dateiname einspricht der Eingabe beim Funktionsaufruf und enthält den erzeugten Barcode.

Exemplarisch sei der Inhalt einer der verwendeten Funktionen hier breit_strich erwähnt, der Aufbau der anderen drei Funktionen zum erstellen der einzelnen Elemente ist prinzipiell identisch: 

function [Startpunkt,Bild] = breit_strich(Startpunkt,Bild,breit)
%Einfärben des aktiveren Bereichs ab Startpunkt bis Startpunkt plus
%Elementbreite
for k=1:breit
    Bild(:,Startpunkt+k,1)=255;
    Bild(:,Startpunkt+k,2)=255;
    Bild(:,Startpunkt+k,3)=255;
end
%Berechnung des neuen Startpunkts
Startpunkt=Startpunkt+breit;

Jede Element-Erstellfunktion bekommt den bisherigen erstellten Code die jeweiligen Paramter für breit und schmal sowie den Startpunkt für die Erstellung des nächsten Elemements übergeben. Rückgabewerte sind der aktualisierte Strichcode(inkl. der durchgefürhrten Änderungen, d.h. des hinzufügen Elements) und der neue Startpunkt für den nächsten Funktionsdurchlauf.

Implementierung Barcode lesen

Übersicht Funktionsablauf Barcode_lesen

Die Funktion zum Lesen von Barcodes benötigt eine Eingabe als Eingabe ausschließlich den Pfad zu einem Dokument im JPEG Format welches einen in CODE39 Notation erstellten Barcode enthält. In vielen Fällen kann das erstellte Programm trotz Fehlstellen oder Abweichungen den Inhalt des Barcodes auslesen. Siehe dazu auch die Beispiele im Kapitel "Beispielbilder". Typische Fehlstellen die "restauriert" bzw. akzeptiert werden werden können sind:

  • Fingerabdrücke
  • Linien die den Barcode kreuzen
  • Fehlstellen an den Rändern des Barcodes
  • Kleine Winkel bis max. 10° schieflage des Barcodes

Die Funktion gibt den Inhalt des Barcodes anschließend als Array zurück.

Im folgenden soll die Funktionsweise kurz Zusammengefasst werden, Detailangaben finden sich als Kommentare im Quelltext. Zunächst wird das zu analysierende Bild eingelesen und in ein Schwarz/Weiss Bild umgewandelt. Danach sorgen verschiedene Filter zunächst dazu kleine Partikel zu enfernen, danach zerstörte schwarze Striche aufzufüllen und zuletzt, Striche die nicht als Barcode angenommen werden können zu entfernen. Die Filterparamter wurden dazu an die zu erwartenden Bild(ca.2000x2000) und Codebreiten(z.b. erstellt durch Barcode_erstellen Funktion mit den Paramentern 50,100) angepasst. 

function [Inhalt] = barcode_lesen(Barcode)
%%-------------------------------------------------------------------------
%       PROGRAM:    barcode_lesen(Barcode)
%       VERSION:    1.01
%          DATE:    2015-05-02
%   DESCRIPTION:    Program reads user defiend barcodes in CODE39
%                   notation and is moderately fault tolerant.
%   
%        AUTHOR:    Steffen Schulze Middendorf
%
%         INPUT:    Barcode: This progamm reads a '.JPG' file. 
%                            Content of this image have to be a barcode 
%                            in CODE39 notation. 
%
%        OUTPUT:    Inhalt: Content of the barcode. 
%
%       EXAMPLE:    barcode_lesen('C:\Users\HSHL.JPG')
%
%    DISCLAIMER:    This program is freeware. Use at your own risk. 
%                   Provided without any warranty
%--------------------------------------------------------------------------

%% Bild einlesen und Filtern
%Bild einlesen
Dateiname=Barcode;
Barcode=imread(Barcode);
%Umwandlung in Schwarz/Weiss Bild
SWBarcode=~im2bw(Barcode);
%Filter anwenden
%Elemente kleiner 100 pixel löschen
SWBarcode = bwareaopen(SWBarcode,100,8); 

%Zerstörte Schwarze Striche wieder auffüllen
Filterparameter = strel('square',9);
SWBarcode = imclose(SWBarcode,Filterparameter);

%Faben wieder umkehren und kleine  Striche entfernen
SWBarcode=~SWBarcode;
Filterparameter = strel('square',13);
SWBarcode = imclose(SWBarcode,Filterparameter);

Im Anschluss wird der Barcode auf dem Bild gesucht. Dies geschieht durch durchlaufen des gesamten Bildes in einer FOR-Schleife und Zählen von schwarzen Pixel, sobald der Schwellert(Pixelcounter) überschritten ist, ist auch der Anfang des Barcodes gefunden. Das Ende findet sich durch inverses Durchlaufen. 

%% Anfang und Ende des Barcodes finden
%Größe des eingelesenen Bildes feststellen
Abmasse=size(SWBarcode);
xmass=Abmasse(2);
ymass=Abmasse(1);
%Gesuchte Maße initialisieren
yEnde=0;
xEnde=0;
yStart=0;
xStart=0;
CounterSchwarzePixel=0;
Anfanggefunden=0;
%Anfang des Barcodes finden in Y(Höhe), durch zählen der schwarzen Pixel
%von oben beginnend
 for i=1:ymass
     if Anfanggefunden==1
        break        
     end
     for k=1:xmass
         if SWBarcode(i,k)== 0
             %Counter zählt schwarze Pixel um sicherzustellen das 
             %nicht aufgrund eines nicht gefilterten schwarzen Pixels
             %der falsche Bereich ausgeschnitten wird
             CounterSchwarzePixel=CounterSchwarzePixel+1;
         end          
         %Wenn Pixelcounter > 500 wird die Schleife abgebrochen und 
         %und der yStart Wert gesichert
         if SWBarcode(i,k)== 0 && CounterSchwarzePixel > 10000
             yStart=i;
             Anfanggefunden=1;
             break
         end          
     end
end
%Zurücksetzen der Zähler
CounterSchwarzePixel=0;
Anfanggefunden=0;
%Ende des Barcodes finden in Y(Höhe), durch zählen der schwarzen Pixel von
%unten beginnend
for i=ymass:-1:1 
    if Anfanggefunden==1
        break        
    end
    for k=xmass:-1:1 
        if SWBarcode(i,k)== 0
            CounterSchwarzePixel=CounterSchwarzePixel+1;
            %Counter zählt schwarze Pixel um sicherzustellen das 
            %nicht aufgrund eines nicht gefilterten schwarzen Pixels
            %der falsche Bereich ausgeschnitten wird
        end
        %Wenn Pixelcounter > 500 wird die Schleife abgebrochen und 
        %und der yStart Wert gesichert
        if SWBarcode(i,k)== 0 && CounterSchwarzePixel > 10000
            yEnde=i;
            Anfanggefunden=1;
            break
        end   
    end     
end
%Zurücksetzen der Zähler
%Anfang des Barcodes finden in X(Länge)
Anfanggefunden=0;
for i=1:xmass
    if Anfanggefunden==1
        break        
    end
    for k=yStart:yEnde
        if SWBarcode(k,i)== 0
            xStart=i;
            Anfanggefunden=1;
            break
        end   
    end
end
%Ende des Barcodes finden in X(Länge)
for i=1:xmass
    for k=yStart:yEnde
        if SWBarcode(k,i)== 0 && i>xEnde
            xEnde=i;
        end   
    end     
end

Nun wird der signifikante Bereich, der den Barcode enthalten soll ausgeschnitten. Zudem wird im unteren Teil des Funktionsabschnitts der breiteste breite Strich gesucht. Dieser Wert ist für die spätere Analyse und Tolerierung von großer Wichtigkeit. 

%% Barcode ausschneiden auf Bereich mit Code-Inhalt unter Berücksichtung der analysierten Anfang-Ende Maße
CodeZentriert=SWBarcode(yStart:yEnde,xStart:xEnde);
AbmasseZentriert = size(CodeZentriert);
%Größe des neuen zentrierten Bildes feststellen
xmassZ=AbmasseZentriert(2);
ymassZ=AbmasseZentriert(1);
%% Breite von breiten und schmalen Elementen herausfinden
%Herausfinden wie breit (Pixel) ein breiter Strich ist
%Initialisieren der gesuchten Variablen
Breit=0;
MaximalBreit=0;
for i=1:xmassZ
    if CodeZentriert(round(ymassZ/2),i) == 1
        %Es wird so lange addiert wie durchgängig schwarze Pixel vorhanden
        %sind.
        Breit=Breit+1;
    end    
    if CodeZentriert(round(ymassZ/2),i) == 0
        %Sobald ein weißer Pixel unterbricht wird anaysiert ob es sich um 
        %die längste Folge von schwarzen Pixeln gehandelt hat, wenn ja
        %wird die Länge in Maximalbreit gesichert.
        if Breit > MaximalBreit
            MaximalBreit=Breit;
        end
        Breit=0;
    end
end 
%Maximale Breite wird genutzt um auch die Breite des schmalen Elements 
%zu bestimmen Verhältnis 1:2 ist bekannt.
Breit=MaximalBreit;
Schmal=round(Breit/2);
%Zugeschnittenes Bild anzeigen
imshow(CodeZentriert)

Um nun den Code wieder entschlüsseln zu können, müssen Toleranzen für die Erkennung von Elementen festgelgt werden. Grundsätzlich bedeutet das dünne von dicken Strichen bzw. Lücken unterscheiden zu können. Grundlage ist hierzu der gefundene breiteste Strich. Von diesem lassen sich nun die Grenzen für alle anderen Elemente ableiten. 

%% Toleranzen für Elemente festlegen
%Toleranzen festlegen oT = obere Toleranz uT = unterere Toleranz
%Breites Element
oTBreit = round(Breit+Breit/3);
uTBreit = round(Breit-Breit/3);
%Schmales Element
oTSchmal = round(Schmal+Schmal/3);
uTSchmal = round(Schmal-Schmal/3);

Letztendlich wird der verbliebene zentrierte Barcode nochmals von links nach rechts in einer FOR-Schleife durchlaufen um den Inhalt nach und nach auszulesen. Die Identifikation erfolgt anhand der oben angegeben Toleranzen und dem Farbwechsel, der den Anfang und das Ende eines neuen Elements beschreibt. Die Elemente werden jeweils zu Bündeln zu je 10 Elementen zusammengefasst. Wobei:

  • 1 = schmaler Strich
  • 2 = schmale Lücke
  • 3 = breiter Strich
  • 4 = breite Lücke

Ein Array mit zehn dieser Zahlen wird dann der Funktion Entschlüsseln zur Verfügung gestellt. Diese erkennt anhand der Kombination den zugehörigen Buchstaben. 

%% Code nacheinander einlesen und auswerten
%Initialisieren der Variablen
Breite=0;
Ausgabe=[];
FarbeALT=0;
Anfanggefunden=0;
%Bild "CodeZentriert" durchlaufen und nach Elementen Strich/Lücke suchen
%Anfang finden(wichtig für schräge codes)
for i=1:xmassZ 
    Farbe=CodeZentriert((round(ymassZ/2)),i);
    if Anfanggefunden ~= 1 && Farbe==0
        Anfanggefunden=1;
    end
    %Solange kein Farbwechsel stattfindet, Breiten aufaddieren
    if Anfanggefunden == 1 
        if Farbe==FarbeALT
           Breite=Breite+1;
        end
        %Wenn Farbwechsel stattfindet, vergleich um welches Element es 
        %sich handelt unter Berücksichtung der Toleranzen
        %Schmaler Strich
        if Farbe ~= FarbeALT || i==xmassZ
            if (Breite>uTSchmal) && (Breite<oTSchmal) && (FarbeALT==1)
             %Ausgabe speichert ein Array mit den Zahlen 1,2,3,4 diese
             %stehen jeweils für ein Element
             Ausgabe=[Ausgabe 1]; 
            end
            %Schmaler Strich
            if (Breite>uTSchmal) && (Breite<oTSchmal) && (FarbeALT==0)
             Ausgabe=[Ausgabe 2]; 
            end
            %Breite Lücke
            if (Breite>uTBreit) && (Breite<oTBreit) && (FarbeALT==1)
             Ausgabe=[Ausgabe 3]; 
            end
            %Breiter Strich
            if (Breite>uTBreit) && (Breite<oTBreit) && (FarbeALT==0)
             Ausgabe=[Ausgabe 4];
            end
            Breite=1;
            FarbeALT=Farbe;
        end
    end  
end
k=0;
q=0;
Loesung=[];
Inhalt=[];
while numel(Ausgabe) > 0
   if numel(Ausgabe) > 10
        for k=1:10
            %Immer 10 Zahlen(1,2,3,4) ergeben einen Buchstaben, daher
            %werden jetzt immer 10 aufeinander folgenden Zahlen zu einem 
            %Lösungspaket zusammengechnürt
            Loesung=[Loesung Ausgabe(k)];
        end
        for k=1:10
            %Verwertete 10 Element löschen
            Ausgabe(1)=[];
        end
        %Ausgabearray wird in den wahren Inhalt transformiert. Kombination
        %von 1,2,3,4 ergbit wieder ein Zeichen, dafür wird die Funktion
        %entschlüsseln genutzt
        [Zeichen] = entschluesseln(Loesung);
        %Zeichen wird in Inhalt(Ausgabearray) geschrieben
        Inhalt=[Inhalt Zeichen];
        %Lösungsarray wieder leer setzen
        Loesung=[];
   else
       %Wenn sich nur noch 10 Elemente im Ausgabe befindet wird noch einmal
       %der Inhalt von Ausgabe um 1(schmale Lücke) erweitert.
       Loesung=[Ausgabe 1];
       [Zeichen] = entschluesseln(Loesung);
       Inhalt=[Inhalt Zeichen];
       Ausgabe=[];
       Ausgabetext=['Reading and analysing of ',Dateiname,' completed succesfully. Content:']
       disp('-----------------------------------------------------------')
       disp(Inhalt)
       disp('-----------------------------------------------------------')
   end
end
end

Der entschlüsselte Buchstabe wird in einem letzten Schritt in das Ausgabearray "Inhalt" hinzugefügt. Der Barcode ist nun wieder in ACII Zeichen umgewandelt und wird ausgegeben.

Beispielbilder und Funktionsbeweis

Folgende Bilder konnten unter Zuhilfename der oben gezeigten Funktion ausgelesen werden. Die hinzugefügten Abweichungen sind unter den Bildern zusammengefasst.Die Bilder weisen einen steigenden Schwierigkeitsgrad auf. Alle Barcodes haben den Inhalt "HSHL".

  • (1) Bild enhält ausschließlich Barcode

    (1) Bild enhält ausschließlich Barcode

  • (2) Barcode ist nicht mehr zentral und zusätzlich schief

    (2) Barcode ist nicht mehr zentral und zusätzlich schief

  • (3) Barcode ist dezentral, schief und weißt Fehlstellen auf

    (3) Barcode ist dezentral, schief und weißt Fehlstellen auf

  • (4) Wie 3 aber zusätzlich teilweise durchgestrichen

    (4) Wie 3 aber zusätzlich teilweise durchgestrichen

  • (5) Wie 4 aber zusätzlich vom Bildschirm fotografiert

    (5) Wie 4 aber zusätzlich vom Bildschirm fotografiert

  • (6) Wie 5 aber zusätzlichen Interferenzen

    (6) Wie 5 aber zusätzlichen Interferenzen

Lessons learned und Fazit

Die Aufgabe Barcodes zu generieren und zu lesen war Teil der Prüfungsleistung im Bereich Signalverarbeitung im Studiengang Business and Systems Engineering. Das Projekt hat mir die Grundlagen der Bildverabreitung in Matlab näher gebracht. Mir ist klar geworden wie mächtig die in Matlab(Image processing toolbox) integrierten Filter bei richtigem Einsatz sein können. Das eine auf die Situation zugeschnitte Parametrisierung mindestens genauso von Bedeutung ist. Auch die Content-Erstellung im Wiki war für mich neu und ich war überrascht wie schnell man auch hier Erfolge erzielen konnte.

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Einzelnachweise

  1. ↑ ISO/IEC 16388:2007 Information technology -- Automatic identification and data capture techniques -- Code 39 bar code symbology specification International Organization for Standardization
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