一种扫描二维码的控制方法及装置与流程

1.本技术涉及二维码识别技术领域，更具体地，涉及一种扫描二维码的控制方法及装置。


背景技术：

2.随着物联网产业的兴起，“一物一码”技术得到越来越多行业的应用。目前，在卷烟产品生产中，已在烟包和大条的包装纸上印刷有唯一二维码，二维码内存储有相关的行业要求信息和卷烟工业企业自定义信息，为烟草行业的宏观调控、防伪以及将来的烟草消费方式等方面起到了很大的作用。基于此，出于生产信息和质量信息追溯、机器性能优化的需要，实现烟包和大条的二维码的精准关联，成为亟需解决的问题。
3.随着标识解析技术的发展，在线解析二维码的方法得到了广泛应用，即将在线解析的小盒和条盒的二维码信息打上时间戳并将其记录到数据库中，再在后台将每10小盒与一个条盒的二维码信息，基于时间戳进行小盒-条盒二维码关联对应；为解决卷烟包装机组较为复杂的工艺过程中容易出现的问题，例如在实际生产中存在的故障停机、小盒剔除、人工添加小盒等环节带来的一系列问题，根据烟草行业主流包装机组基于工位运行的特点，以提高卷烟产品防伪溯源的精准性和数字化生产管理水平的包装机组产品二维码信息精准关联系统应运而生，“盒条件”关联关系系统中“盒条”“条件”关联准确率极高，这对二维码系统的拍照成像及二维码信息抓取的稳定性提出了很高的要求。
4.二维码拍照系统中，基于工位进行触发拍照的控制方法对于设备实际生产工况、二维码相机安装位置及曝光亮度和触发时间有着严苛的要求，例如在需要停顿工位进行拍照且二维码烟包在该工位上的状态要稳定，即工况需要固定；中速卷接包装设备应为生产速度较慢，且工位停顿时间足够，对二维码系统的要求不高，较为适用，如包装机组zb45、zb25等间歇式运动的包装设备。但在超高速连续运动包装设备(如g.d进口软包超高速包装机组s1000、g.d进口硬包超高速包装机组h1000以及国产硬包包装机组zb48)上应用时，我们发现现有的控制系统在设备高速运行过程及高低速变换过程(即工况的改变)中无法确保二维码拍照的有效进行，烟包在连续不断运动过程中，没有停留工位能保证烟包状态的稳定性，从而导致系统无法快速识别二维码的有效信息，从而无法做后续的剔除和关联操作；工况改变造成的图像成像的不稳定，会导致系统算力负担的增加，并且直接影响了系统的稳定性。


技术实现要素：

5.本技术提供一种扫描二维码的控制方法及装置，根据设备的车速及获得的二维码图像调整二维码相机的扫描参数，以适应设备速度和工况的实时变化，从本质上提高二维码相机读取信息的有效性和稳定性，提升二维码信息精准关联系统的稳定性。
6.本技术提供了一种扫描二维码的控制方法，包括：
7.预设二维码相机的初始触发相位、初始增益以及初始焦距；
8.循环执行如下步骤：
9.依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位；
10.接收二维码相机基于校正触发相位、初始增益以及初始焦距获得的实时二维码图像；
11.对实时二维码图像进行解析，获得增益调整值和/或焦距调整值；
12.依据增益调整值校正初始增益，依据焦距调整值校正初始焦距，获得校正增益和/或校正焦距；
13.将初始增益和初始焦距更新为校正增益和校正增益。
14.优选地，依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位，具体包括：
15.依据实际车速和实际车速对应的偏移度数计算相位补偿值；
16.依据相位补偿值校正初始触发相位，获得校正触发相位。
17.优选地，不同车速区间对应的偏移度数不同。
18.优选地，对实时二维码图像进行解析，获得增益调整值，具体包括：
19.依据标准二维码图像获得对应的标准灰度值，并依据实时二维码图像获得对应的实时灰度值；
20.若实时灰度值与标准灰度值的第一差值的绝对值大于第一阈值，则依据第一差值确定增益调整值。
21.优选地，对实时二维码图像进行解析，获得焦距调整值，具体包括：
22.获得标准二维码图像的标准清晰度和标准对比度，并获得实时二维码图像的实时清晰度和实时对比度；
23.对比实时清晰度与标准清晰度，以及实时对比度与标准对比度，确定实时二维码图像的焦距与标准二维码图像的焦距之间的第二差值；
24.若第二差值的绝对值大于第二阈值，则依据第二差值确定焦距调整值。
25.本技术还提供一种扫描二维码的控制装置，包括预设模块、第一校正模块、接收模块、解析模块、第二校正模块以及更新模块；
26.预设模块用于预设二维码相机的初始触发相位、初始增益以及初始焦距；
27.第一校正模块用于依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位；
28.接收模块用于接收二维码相机基于校正触发相位、初始增益以及初始焦距获得的实时二维码图像；
29.解析模块用于对实时二维码图像进行解析，获得增益调整值和/或焦距调整值；
30.第二校正模块用于依据增益调整值校正初始增益，依据焦距调整值校正初始焦距，获得校正增益和/或校正焦距；
31.更新模块用于将初始增益和初始焦距更新为校正增益和校正增益。
32.优选地，第一校正模块包括补偿值计算模块和相位校正模块；
33.补偿值计算模块用于依据实际车速和实际车速对应的偏移度数计算相位补偿值；
34.相位校正模块用于依据相位补偿值校正初始触发相位，获得校正触发相位。
35.优选地，不同车速区间对应的偏移度数不同。
36.优选地，解析模块包括灰度值获得模块和增益调整值确定模块；
37.灰度值获得模块用于依据标准二维码图像获得对应的标准灰度值，并依据实时二
维码图像获得对应的实时灰度值；
38.增益调整值确定模块用于在实时灰度值与标准灰度值的第一差值的绝对值大于第一阈值时，依据第一差值确定增益调整值。
39.优选地，解析模块包括清晰度和对比度获得模块、差值确定模块、焦距调整值确定模块；
40.清晰度和对比度获得模块用于获得标准二维码图像的标准清晰度和标准对比度，并获得实时二维码图像的实时清晰度和实时对比度；
41.差值确定模块用于对比实时清晰度与标准清晰度，以及实时对比度与标准对比度，确定实时二维码图像的焦距与标准二维码图像的焦距之间的第二差值；
42.焦距调整值确定模块用于在第二差值的绝对值大于第二阈值时，依据第二差值确定焦距调整值。
43.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
44.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
45.图1为本技术提供的扫描二维码的控制方法的流程图；
46.图2为本技术提供的扫描二维码的控制装置的结构图。
具体实施方式
47.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
48.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
49.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
50.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
51.本技术提供一种扫描二维码的控制方法及装置，根据设备的车速及获得的二维码图像调整二维码相机的扫描参数，以适应设备速度和工况的实时变化，从本质上提高二维码相机读取信息的有效性和稳定性，提升二维码信息精准关联系统的稳定性。
52.实施例一
53.如图1所示，本技术提供的扫描二维码的控制方法，包括：
54.s110：预设二维码相机的初始触发相位、初始增益以及初始焦距。
55.具体地，依据设备上移位链的方式以及二维码相机的安装位置确定二维码相机的初始触发相位、初始增益以及初始焦距。
56.其中，移位链是烟包在工艺流程的每一个环节上所处的工位位置(或度数)。
57.s120：依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位。
58.具体地，作为一个实施例，依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位，具体包括：
59.s1201：依据实际车速和实际车速对应的偏移度数计算相位补偿值。
60.具体地，不同车速区间对应的偏移度数不同。
61.作为一个实施例，将设备的车速划分为低速段和高速段两个区间，两个区间分别设有对应的区间极值(最高车速)，二者对应的偏移度数不同。
62.作为一个实施例，依据如下公式计算相位补偿值：
[0063][0064]
s1202：依据相位补偿值校正初始触发相位，获得校正触发相位。
[0065]
基于上述，校正触发相位＝初始触发相位+相位补偿值。
[0066]
s130：接收二维码相机基于校正触发相位、初始增益以及初始焦距获得的实时二维码图像。
[0067]
在基于校正触发相位、初始增益以及初始焦距对二维码相机进行调整后，利用二维码相机对经过的物料(烟包)上的二维码进行拍照，后的实时二维码图像。
[0068]
s140：对实时二维码图像进行解析，获得增益调整值和/或焦距调整值。
[0069]
作为一个实施例，对实时二维码图像进行解析，获得增益调整值，具体包括：
[0070]
p1：依据标准二维码图像获得对应的标准灰度值，并依据实时二维码图像获得对应的实时灰度值。
[0071]
p2：判断实时灰度值与标准灰度值的第一差值的绝对值是否大于第一阈值。若是。则执行p3；否则，保持初始增益。
[0072]
p3：依据第一差值确定增益调整值。
[0073]
具体地，若实时二维码图像的增益值相对于标准二维码图像的增益值过小(即第一差值小于零，并且其绝对值大于第一阈值)，则增益调整值＞0，即需要增大增益；若实时二维码图像的增益值相对于标准二维码图像的增益值过大(即第一差值大于零，并且其绝对值大于第一阈值)，则增益调整值＜0，即需要减小增益。
[0074]
作为一个实施例，对实时二维码图像进行解析，获得焦距调整值，具体包括：
[0075]
q1：获得标准二维码图像的标准清晰度和标准对比度，并获得实时二维码图像的实时清晰度和实时对比度。
[0076]
q2：对比实时清晰度与标准清晰度，以及实时对比度与标准对比度，确定实时二维码图像的焦距与标准二维码图像的焦距之间的第二差值。
[0077]
q3：判断第二差值的绝对值是否大于第二阈值。若是，则执行q4；否则，保持初始焦距。
[0078]
q4：依据第二差值确定焦距调整值。
[0079]
具体地，若实时二维码图像的焦距值相对于标准二维码图像的焦距值过小(即第二差值小于零，并且其绝对值大于第二阈值)，则焦距调整值＞0，即需要增大焦距；若实时二维码图像的焦距值相对于标准二维码图像的焦距值过大(即第二差值大于零，并且其绝对值大于第二阈值)，则焦距调整值＜0，即需要减小焦距。
[0080]
s150：依据增益调整值校正初始增益，依据焦距调整值校正初始焦距，获得校正增益和/或校正焦距。
[0081]
s160：将初始增益和初始焦距更新为校正增益和校正增益。随后返回s120，使得二维码相机按照校正后的增益和焦距进行拍照。
[0082]
如此循环，二维码相机按照车速实时调整触发相位，并按照上一循环的增益和焦距进行工作。由此，在车速或工况发生变化后，可以及时调整二维码相机的拍照参数，提高二维码系统的稳定性，使“盒条”“条件”关联成功率达到要求的99.99％。
[0083]
实例：
[0084]
如下以w1000进口超高速包装机设备二维码安装调试为例，对本技术进行说明。
[0085]
以移位链的方式，配合二维码相机的机械安装位置，设定二维码系统触发相机拍照的初始触发相位为220
°
。当w1000的车速在500rpm时，偏移度数为5
°
；当w1000的车速达到1000rpm时，偏移度数达到9
°
；设定二维码相机的初始增益为120，初始焦距为110。
[0086]
在控制程序中将设备的车速划分为两段，即低速段(0～500rpm)和高速段(500～1000rpm)，区间极值分别为500和1000。
[0087]
低速段的校正触发相位＝220
°
+低速段的相位补偿值；
[0088]
高速段的校正触发相位＝220
°
+高速段的相位补偿值。
[0089]
二维码相机依据上述校正触发相位、初始增益以及初始焦距，自动触发对烟包进行拍照读取，并生成图像供系统进行增益值和焦距值的解析：
[0090]
控制程序通过标准二维码图像和拍照生成的实时二维码图像的灰度值的比对，来判定二维码拍照系统的增益值的大小；若控制程序判定增益值过小，则增益调整值＝5，校正增益gain
(新)
＝120+5；若控制程序判定增益值过大，则增益调整值＝-5，校正增益gain
新
＝120-5。
[0091]
控制程序通过标准二维码图像和拍照生成的实时二维码图像的清晰度、对比度的比对，来判定初始焦距与标准二维码图像的焦距的差异；若控制程序判定焦距值过小，则焦距调整值＝0.5，校正焦距f
新
＝110+0.5；若控制程序判定焦距值过大，则焦距调整值＝-0.5，校正焦距f
新
＝110-0.5。
[0092]
程序将校正增益和校正焦距作为二维码拍照系统对下一包烟包的拍照参数，重新进行拍照、解析和校正。依此循环，从而获得稳定的二维码图像。
[0093]
如下为对比试验的效果：
[0094]
对比机型：两台w1000机型；
[0095]
产品规格：烟包二维码烟包；
[0096]
对比方法：两台机器使用同一批商标纸，生产同一规格，各跟踪10个生产班次种二维码系统的二维码读取成功率。
[0097]
对比结果如下图：
[0098]
未使用变工况拍照控制方法的w1000使用变工况拍照控制方法的w1000
班次号195.672％99.993％班次号296.339％99.992％班次号395.889％99.987％班次号496.420％99.994％班次号595.432％99.993％班次号696.556％99.993％班次号796.782％99.992％班次号895.478％99.993％班次号995.976％99.991％班次号1096.011％99.990％平均值96.056％99.992％
[0099]
结果显示，使用本技术中扫描二维码的控制方法的连续运动型超高速包装机的成像更为稳定，读码成功率更高。
[0100]
实施例二
[0101]
基于上述控制方法，本技术还提供了一种扫描二维码的控制装置。如图2所示，控制装置包括预设模块210、第一校正模块220、接收模块230、解析模块240、第二校正模块250以及更新模块260。
[0102]
预设模块210用于预设二维码相机的初始触发相位、初始增益以及初始焦距。
[0103]
第一校正模块220用于依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位。
[0104]
接收模块230用于接收二维码相机基于校正触发相位、初始增益以及初始焦距获得的实时二维码图像。
[0105]
解析模块240用于对实时二维码图像进行解析，获得增益调整值和/或焦距调整值。
[0106]
第二校正模块250用于依据增益调整值校正初始增益，依据焦距调整值校正初始焦距，获得校正增益和/或校正焦距。
[0107]
更新模块260用于将初始增益和初始焦距更新为校正增益和校正增益。
[0108]
作为一个实施例，第一校正模块220包括补偿值计算模块2201和相位校正模块2202。
[0109]
补偿值计算模块2201用于依据实际车速和实际车速对应的偏移度数计算相位补偿值。
[0110]
相位校正模块2202用于依据相位补偿值校正初始触发相位，获得校正触发相位。
[0111]
作为一个实施例，解析模块240包括灰度值获得模块2401和增益调整值确定模块2402。
[0112]
灰度值获得模块2401用于依据标准二维码图像获得对应的标准灰度值，并依据实时二维码图像获得对应的实时灰度值。
[0113]
增益调整值确定模块2402用于在实时灰度值与标准灰度值的第一差值的绝对值大于第一阈值时，依据第一差值确定增益调整值。
[0114]
作为一个实施例，解析模块240包括清晰度和对比度获得模块2403、差值确定模块2404、焦距调整值确定模块2405。
[0115]
清晰度和对比度获得模块2403用于获得标准二维码图像的标准清晰度和标准对比度，并获得实时二维码图像的实时清晰度和实时对比度。
[0116]
差值确定模块2404用于对比实时清晰度与标准清晰度，以及实时对比度与标准对比度，确定实时二维码图像的焦距与标准二维码图像的焦距之间的第二差值。
[0117]
焦距调整值确定模块2405用于在第二差值的绝对值大于第二阈值时，依据第二差值确定焦距调整值。
[0118]
本技术提高了二维码拍照的图像稳定性，解决了因车速快慢变化引起二维码拍照触发相位变化及相机增益和焦距的需求不一致而导致的二维码图像采集偏差大、稳定性差的问题，提高了二维码系统的稳定性，使“盒条”“条件”关联成功率达到要求。
[0119]
虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：
1.一种扫描二维码的控制方法，其特征在于，包括：预设二维码相机的初始触发相位、初始增益以及初始焦距；循环执行如下步骤：依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位；接收二维码相机基于所述校正触发相位、所述初始增益以及所述初始焦距获得的实时二维码图像；对所述实时二维码图像进行解析，获得增益调整值和/或焦距调整值；依据所述增益调整值校正所述初始增益，依据所述焦距调整值校正所述初始焦距，获得校正增益和/或校正焦距；将所述初始增益和初始焦距更新为所述校正增益和所述校正增益。2.根据权利要求1所述的扫描二维码的控制方法，其特征在于，依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位，具体包括：依据所述实际车速和所述实际车速对应的偏移度数计算相位补偿值；依据所述相位补偿值校正所述初始触发相位，获得所述校正触发相位。3.根据权利要求2所述的扫描二维码的控制方法，其特征在于，不同车速区间对应的偏移度数不同。4.根据权利要求1所述的扫描二维码的控制方法，其特征在于，对所述实时二维码图像进行解析，获得增益调整值，具体包括：依据标准二维码图像获得对应的标准灰度值，并依据所述实时二维码图像获得对应的实时灰度值；若所述实时灰度值与所述标准灰度值的第一差值的绝对值大于第一阈值，则依据所述第一差值确定所述增益调整值。5.根据权利要求1所述的扫描二维码的控制方法，其特征在于，对所述实时二维码图像进行解析，获得焦距调整值，具体包括：获得标准二维码图像的标准清晰度和标准对比度，并获得所述实时二维码图像的实时清晰度和实时对比度；对比所述实时清晰度与所述标准清晰度，以及所述实时对比度与所述标准对比度，确定所述实时二维码图像的焦距与所述标准二维码图像的焦距之间的第二差值；若所述第二差值的绝对值大于第二阈值，则依据所述第二差值确定所述焦距调整值。6.一种扫描二维码的控制装置，其特征在于，包括预设模块、第一校正模块、接收模块、解析模块、第二校正模块以及更新模块；所述预设模块用于预设二维码相机的初始触发相位、初始增益以及初始焦距；所述第一校正模块用于依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位；所述接收模块用于接收二维码相机基于所述校正触发相位、所述初始增益以及所述初始焦距获得的实时二维码图像；所述解析模块用于对所述实时二维码图像进行解析，获得增益调整值和/或焦距调整值；所述第二校正模块用于依据所述增益调整值校正所述初始增益，依据所述焦距调整值校正所述初始焦距，获得校正增益和/或校正焦距；
所述更新模块用于将所述初始增益和初始焦距更新为所述校正增益和所述校正增益。7.根据权利要求6所述的扫描二维码的控制装置，其特征在于，所述第一校正模块包括补偿值计算模块和相位校正模块；所述补偿值计算模块用于依据所述实际车速和所述实际车速对应的偏移度数计算相位补偿值；所述相位校正模块用于依据所述相位补偿值校正所述初始触发相位，获得所述校正触发相位。8.根据权利要求7所述的扫描二维码的控制装置，其特征在于，不同车速区间对应的偏移度数不同。9.根据权利要求6所述的扫描二维码的控制装置，其特征在于，所述解析模块包括灰度值获得模块和增益调整值确定模块；所述灰度值获得模块用于依据标准二维码图像获得对应的标准灰度值，并依据所述实时二维码图像获得对应的实时灰度值；所述增益调整值确定模块用于在所述实时灰度值与所述标准灰度值的第一差值的绝对值大于第一阈值时，依据所述第一差值确定所述增益调整值。10.根据权利要求6所述的扫描二维码的控制装置，其特征在于，所述解析模块包括清晰度和对比度获得模块、差值确定模块、焦距调整值确定模块；所述清晰度和对比度获得模块用于获得标准二维码图像的标准清晰度和标准对比度，并获得所述实时二维码图像的实时清晰度和实时对比度；所述差值确定模块用于对比所述实时清晰度与所述标准清晰度，以及所述实时对比度与所述标准对比度，确定所述实时二维码图像的焦距与所述标准二维码图像的焦距之间的第二差值；所述焦距调整值确定模块用于在所述第二差值的绝对值大于第二阈值时，依据所述第二差值确定所述焦距调整值。

技术总结
本申请公开了一种扫描二维码的控制方法及装置，控制方法包括：预设二维码相机的初始触发相位、初始增益以及初始焦距；循环执行如下步骤：依据设备的实际车速和初始触发相位计算校正触发相位；接收二维码相机基于校正触发相位、初始增益以及初始焦距获得的实时二维码图像；对实时二维码图像进行解析，获得增益调整值和/或焦距调整值；依据增益调整值校正初始增益，依据焦距调整值校正初始焦距，获得校正增益和/或校正焦距；将初始增益和初始焦距更新为校正增益和校正增益。本申请从本质上提高二维码相机读取信息的有效性和稳定性，提升二维码信息精准关联系统的稳定性。二维码信息精准关联系统的稳定性。二维码信息精准关联系统的稳定性。


技术研发人员：沈黎翔 李钰靓 叶国钱 范礼峰 沈文杰 李培波 顾昌铃 张利宏 刘万里 朱增旭 杜卫丹 谢鹏腾
受保护的技术使用者：上海烟草机械有限责任公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/21