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QR Code二维条码编解码系统的应用研究

作　者: 徐辉
导　师: 张宗橙
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 二维条码 QR Code 纠错编码 RS码
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 193次
引　用: 4次
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内容摘要

与一维条码相比,.二维条码具有独特的优势,凭借其容量大、纠错能力能、可靠性高、保密性强等优点,使得二维条码作为信息的载体在生产和生活中得到广泛的推广。QR Code是一种矩阵式二维条码,除了具有二维条码的优点之外,还具有超高速全方位识读、编码字符广泛、能更有效表示汉字等自身特点,是适合在国内推广的二维条码之一。本课题主要研究了QR Code编/译码系统的理论与实现。本文简要介绍QR Code的发展状况,结合QR Code国家标准,详细分析了QR码的基本特点、符号结构、编码和译码流程等,并在开源Reed-Solomon码算法的基础上,采用C/C++语言加以实现和完善编码和译码系统。同时对编译码过程中采用的纠错能力较强的多进制线性分组码Reed-Solomon码做了深入研究和探讨,分析了它的运算规则、运算电路、实现方法以及在QR码中的应用。在编码系统的设计过程中,引进了交织算法,对其进行了详细的阐述。在译码系统的设计过程中,对图像预处理作了简要分析,对数据译码过程作了仔细的研究,并采用了对填充码字进行预修正的思想,与交织算法的配合使用扩大了QR Code的图片抗污染面积。本文在编码和译码系统的设计过程中,均加以实例进行了详细说明。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-12
  1.1 引言  8
  1.2 二维条码的研究状况  8-10
  1.3 课题的研究意义及内容  10-12
第二章条码技术简介  12-19
  2.1 条码的基本概念  12
  2.2 二维条码概述  12-15
    2.2.1 二维条码及其特点  13
    2.2.2 二维条码的分类及应用  13-15
  2.3 QR Code的结构和编码理论介绍  15-19
    2.3.1 QR Code简介  15-16
    2.3.2 QR Code的基本特征  16-17
    2.3.3 QR Code的码图结构  17-18
    2.3.4 QR Code的符号的数据容量  18-19
第三章 Reed-solomon纠错编码在QR码中的应用  19-31
  3.1 线性分组码  19-20
  3.2 BCH码与RS码  20-21
  3.3 RS码的编码  21-23
    3.3.1 RS码的编码电路  21-22
    3.3.2 RS码的构造过程  22-23
  3.4 RS码的译码  23-31
    3.4.1 RS码的译码原理  24-25
    3.4.2 RS码的译码过程  25-26
    3.4.3 RS码的工程译码算法  26-31
第四章 QR Code编码系统的实现与分析  31-48
  4.1 QR Code编码系统的概要设计  31-32
  4.2 QR Code编码流程详述  32-48
    4.2.1 数据分析  32-34
    4.2.2 数据编码  34-35
    4.2.3 纠错编码  35
    4.2.4 构造信息的最终码字序列  35-36
    4.2.5 以矩阵格式进行模块排列  36-38
    4.2.6 交织  38-40
    4.2.7 掩模  40-41
    4.2.8 格式信息  41-43
    4.2.9 版本信息  43-44
    4.2.10 QR Code图片的生成  44-48
第五章 QR Code图片识别  48-65
  5.1 QR Code图片识别流程  48
  5.2 QR Code图像预处理  48-52
    5.2.1 图像灰度化  49-50
    5.2.2 中值滤波  50-51
    5.2.3 图像二值化  51-52
  5.3 QR Code符号的译码过程  52-65
    5.3.1 识别深/浅模块  53-56
    5.3.2 格式信息译码  56-57
    5.3.3 恢复数据码字  57-61
    5.3.4 数据信息译码  61-65
第六章总结与展望  65-67
参考文献  67-70
致谢  70-71
作者在读期间发表论文  71-72
附录A  72-74
附录B  74-75

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