二维码编解码技术的研究与应用

分类号1I)C注1学位密级论文二维码编解码技术的研究与应用(题名和副题名)盛秋康(作者姓名)指导教师姓名符意德副教授申请学位级别硕士专业名称计算机应用技术论文提交日期2011.12论文答辩日期2012.03学位授予单位和日期南京理工大学答辩委员会主席评阅人2011年12月30日注1:注明国际十进分类法UDC的类号声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明研究生签名:2D12年3月2:日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理研究生签名:盛,辱2011年宕月日硕士论文二维码编解码技术的研究与应用摘要条码技术是一种融编码印刷数据采集和处理于一体的自动识别技术,条码又分为一维码和二维码,二维码除了具备一维码成本低传播方便等优点外,还具有信息容量大可靠性高可表示多种形式数据保密防伪性强等优点论文首先通过分析多种二维码编码标准,总结了二维码编码技术的一般步骤,并对编码过程中的数据编码技术纠错码生成和掩模技术进行详细分析然后分析了基于图像处理的二维码解码算法的一般过程,并对图像预处理二维码的定位与校正以及数据纠错过程中涉及到的关键算法进行分析比较针对快速响应矩阵码(QRcode),详细设计基于图像处理的QR码解码算法,为了降低算法复杂度并提高识别效率,改进了二维码图像的二值化算法和QR码定位算法,并对算法改进后的执行效率以及容错性能进行分析,结合算法执行时间分析结果对关键算法进行优化实验结果表明,改进的QR码解码算法执行效率较高而且稳定,并且在光照不均存在噪声以及图像变形等情况下均可以正确解码随后针对二维码的应用特点,设计基于嵌入式的QR码识别系统,为了简化图像采集流程并精简系统,详细设计了基于53C2440和OV7620的图像采集子系统最后利用天嵌科技的TQ2440开发平台实现基于嵌入式的QR码识别系统,完成实时图像采集循环接收用户解码请求解码并返回结果等功能关键词:二维码,编码技术,解码算法,快速响应矩阵码Abstt8Ct硕:论文AbstraetBarcodeteehnology15anautomatieideniifieationtechnologythat15eonsistofeoding,Printing,dataaequisitionandProeessing.Bareodeeanbedividedintoone一dimensional(ID)barcodeandtwo一dimensional(ZD)bareode,1Dbareodehasalotofadvantages,suehasloweostandeasyeommunieation,whileZDbarcodehaslargeinformationeaPaeity,highreliability,abilitytoexPressvariousformsofdata,strongseeurity,ete.Firstly,byanalyzingmultiPleZDbareodestandards,suln11硕zethegeneralProeedureofeneodingtechnology,anddetailedanalyzethedataeodingteehnology,erroreorreetingeodegenerationmethodandmaskteehnology.Secondly,analyzetheZDbareodedeeodingalgorithmthat15basedonimageProeessing,eomParethedifferentalgoritlllllsintheProeessofimagePre一Proeessing,Positioning&adjustmentanddataeorreetion.ThendetaileddesignthedeeodingalgorithmforQReode,imProvethebinarizationalgorithnlforZDbareodeimageandQReodePositioninga]gorithm,andanalyzetheeffieieneyandfaulttoleraneeoftheimProvedQReodedeeodingalgorithm.Byanalyzingtheexeeutiontimeofthedeeodingalgorithrn,findandoPtimizethekeyalgorithlns.TheexPerimentalresultsshowthattheimProvedQReodedeeodingalgorithm15effieientandstable,andeanidentifytheQReodeimageunevenillumination,withnoiseordeformation.Thirdly,designanembeddedQReodereeognitionsysteminviewofthesPeeifieapPlieationofZDbareode.TosimPlifytheProeessofimageaequisitionandthereeognitionsystem,designtheimageaequisitionsub一systembasedon53C2440andOV7620indetail.Finally,realizetheembeddedQReodereeognitionsystemonTQ2440,eomPletethefunctionofreal一timeimageaequisition,looPreeeivinguserrequestfordeeoding,deeodingwiththeresultreturnedandsomeothers,Keyword:ZDbareode,Eneodingteehnology,Deeodingalgoritlun,QReode硕士论文二维码编解码技术的研究与应用目录摘要..................................................................................................................IAbstract..........................................二....111绪论..............................................................................................................11.1研究背景与意义.....................................................................11.2当前研究现状.............,..,.....................,......................................31.2.1二维码标准的研究现状...................................................................,..31.2.2二维码识别技术的研究现状.....................................,........................31.3研究内容与工作描述.,..............................,41.4论文组织结构.........................................................................................52二维码编码技术分析............................62.1引言.......................................................................................................................62.2二维码数据编码技术.......................,........62.2,1编码模式.....................................................................,.............72.2.2编码模式转换.........,................................................................,82.3二维码纠错码构造方法....................................................92.4二维码掩模技术....................................................................,..........,102.5小结...................................................................................................................,.n3二维码解码技术分析......................................123.1引言..,..............................,...................................................................,123.2二维码图像预处理...,......................,.................................................123.2.1彩色图像灰度化..........................................,..................133.2,2二维码图像平滑............................................................................,133.2.3二维码图像分割.............,............................................,.133.3二维码的定位与校正....................................................153.3,1二维码定位...................................................................,,.一巧3.3.2二维码图像校正..............................................................173.4数据纠错......................................................................,................................203.5小结................................