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隐形QR码识别技术研究

作　者: 吴松
导　师: 赵铁军
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机技术
关键词: 隐形QR码 图像二值化 图像定位 图像识别
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 38次
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内容摘要


QR码具有信息容量大、可靠性强、识别速度快、识别范围广、编码种类多等优点，在许多行业中得到了广泛的使用。隐形QR码将隐形印刷技术与QR条码相结合，使得QR码拥有了隐形印刷优秀的防伪能力。但由于印刷、识读方式不同，与非隐形QR码相比，隐形QR码图像复杂，将QR码与背景分离更困难。如何从隐形QR码图像中分离背景和QR码信息，识别出深浅模块；寻找位置探测图形，根据校正图形中心对QR码数据取样是本文研究的重点。论文通过理论分析和实验结合，主要研究了QR码的图像识别技术，主要内容如下：(1)针对所采集的隐形QR码图像在紫光照射下颜色失真和拍摄时光照不均等因素而产生的图像背景与QR码模块难以分离的困难。论文首先根据隐形QR码图像R通道QR码信息突出的情形，对QR码进行了灰值计算。然后采用了自适应图像二值化方法，识别出QR码的深浅模块。(2)针对隐形QR码图像背景复杂，深浅模块识别有部分错误，使QR码图像难以定位的困难。根据隐形QR码的寻象图形特点，修改了QR码规范中图像定位的方法，提高了寻找QR码位置探测图形的准确率。(3)针对采集QR码图像时因拍摄角度产生的QR码图像畸变问题，参照QR码规范中的图像采样算法提出了有效解决畸变图形采样的方法。该方法首先根据位置探测图形逐次寻找校正图像中心点，然后根据校正图形的位置和寻象图形构成的取样网格对QR图形进行取样。(4)针对隐形QR码图像质量差，为提高识别率，选择纠错级别H的纠错码字对数据进行纠错。实现了RS纠错码在GF（28）域上的映射表和逆映射表。(5)为进一步加强隐形QR码的防伪能力，选择数据加密算法对输入数据进行加密。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-16
  1.1 课题研究的背景  8-13
    1.1.1 QR 码简介  8-11
    1.1.2 隐形二维码  11-12
    1.1.3 隐形 QR 码加密算法选择  12-13
  1.2 隐形 QR 码的发展及应用  13-14
  1.3 本文主要研究内容  14-15
  1.4 论文主要组织结构  15-16
第2章 图像处理相关研究技术  16-28
  2.1 图像二值化  16-21
    2.1.1 平均值二值法  17
    2.1.2 类间最大距二值法  17-19
    2.1.3 最大熵二值法  19-20
    2.1.4 灰度值腐蚀膨胀二值算法  20-21
    2.1.5 二值化方法的选择  21
  2.2 图像定位算法  21-26
    2.2.1 位置探测图形寻找  22-23
    2.2.2 QR 符号倾斜角及版本估计  23-26
  2.3 QR 码取样算法  26-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章 QR 码编码解码方法  28-38
  3.1 QR 码编码  28-32
    3.1.1 编码方法综述  28-29
    3.1.2 数据编码  29-30
    3.1.3 纠错编码  30-32
    3.1.4 构造最终信息  32
    3.1.5 掩模  32
    3.1.6 生成格式版本信息  32
  3.2 QR 码译码  32-33
  3.3 QR 码纠错码算法  33-37
    3.3.1 RS 纠错编码  34-35
    3.3.2 RS 纠错译码  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章 隐形 QR 码数据加密解密  38-44
  4.1 加密算法选择  38
  4.2 AES 加密解密过程  38-43
    4.2.1 AES 总体结构描述  38-39
    4.2.2 AES 加密解密具体实现  39-43
  4.3 小结  43-44
第5章 隐形 QR 码识别系统与结果分析  44-51
  5.1 QR 码图像生成系统设计  44-45
  5.2 隐形 QR 码识别系统设计  45-47
  5.3 QR 码识别实验及结果分析  47-50
    5.3.1 非隐形 QR 码图像识别  47-48
    5.3.2 数据加密非隐形 QR 码识别  48-49
    5.3.3 隐形 QR 码识别  49-50
    5.3.4 数据加密隐形 QR 码识别  50
  5.4 本章小结  50-51
结论  51-52
参考文献  52-56
致谢  56

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 光模式识别及其装置
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