随着科技的发展,条码技术已经成为最经济、最灵活的信息载体,其在当今信息自动化领域发挥着至关重要的作用。而在半导体行业中,精细化管理也得到进一步的推广,每一个料条都需要被实时记录和跟踪,二维条码作为记录信息的有效载体,得到了广泛的应用,因此对二维条码的检测起着重要的作用。由于半导体各工序的影响,二维条码会出现污染、磨损等影响,同时在采集二维条码信息过程中出现的噪声、模糊进一步导致了条码识别的难度和精度。因此,本文将针对一款广泛用于半导体行业中的矩阵式二维条码Data Matrix,设计出一种图像预处理算法,从而达到改善图像质量,提高条码识别率的目的。本文结合工业生产的需求,分析了Data Matrix二维条码的特性、符号特性及编码结构,并对传统二维条码图像的预处理方法进行验证,从而对Data Matrix图像的改进型预处理算法进行了设计,使该算法表现出较强的应用性和可靠性。其中根据实际工业生产情况,提出了先从原始图像中初步获取目标感兴趣区域,然后再经过降噪和放大的处理,最后将数学中的形态学知识应用到图像增强处理中,对所获取的图像进行白高帽和膨胀变换等操作,降低背景杂质和噪声的干扰,提高图像的质量,同时通过实验验证了算法的可行性。此外,还完成了二维条码读取系统的软、硬件设计和关键模组的选型,并在实际生产中对改进型预处理算法的可靠性进行了测试。本文的价值在于将传统的理论与实际工业生产相结合,研究出一种满足半导体行业生产特性的Data Matrix二维条码有效读取的解决方案,该方案既满足了实际工业生产的需求,同时又可以节约成本,提高生产效率,有实际推广价值。