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QR码识别方法研究及应用

作　者: 卢镔
导　师: 孙权森
学　校: 南京理工大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: QR码 RS码 图像预处理 二值化 图像定位 透视变换
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


现代社会,随着信息技术高速发展,人们接触到越来越多的媒介,从传统的纸质媒介,到丰富多彩的电子媒介。条形码技术作为一种新型的媒介,在出现之初就在人们生活中占据了重要的地位。早期的条形码技术是具有横向存储数据能力的一维条形码,主要作为数字传递的媒介,完整的应用需要借助网络和数据库为其提供支持,这种技术在一定程度上解决了工业和商业领域的部分问题,但其数据容量的局限仍然阻碍了它的普及。二维条形码技术在这种情况下应运而生,具有横向纵向双向存储能力的二维条形码,大大增加了数据容量,人们可以在不借助大量设备的情况下进行较多数据信息的传递,同时,数据容量的增加也加大了条形码编码范围,中文数据的编码也成为可能。近几年,随着智能手机的普及,人们更是可以通过手机下载软件,轻松实现二维条形码的解码,对二维条形码的普及也起到了极大的推动作用。在我国,二维条形码得到最大推广的主要是PDF417码(Portable Data File,便携数据文件)和QR码(Quick Response Code,快速响应矩阵码),而作为民用普及最广的是QR码。QR码在民用上的普及,使得许多研究人员的注意力转向了对QR码编码及识别的进一步研究。本文结合我国与2000年发布的《快速响应矩阵码》国家标准,深入研究了QR码的编译码规范和识别技术,设计了基于可移植平台Qt的QR码生成及识别原型系统。本文的主要工作包括以下几个方面：(1)介绍了二维条形码的发展历程,研究分析了部分常见二维条形码的结构及特性,对QR码的应用现状进行了重点分析并给出了基于QR码自身特性的几项前瞻性应用和研究方向。(2)介绍了QR码编码及译码的基本流程,研究了RS错误控制码在QR码编码及译码过程中的使用原理。(3)研究了QR码在译码前的图像识别工作,主要包括图像预处理、图像定位、透视校正,完成QR码在译码前的准备工作。(4)基于QR码的编码及译码基本流程和图像预处理研究,本文设计并实现了基于可移植平台Qt的QR码生成及识别原型系统,为QR码的进一步商业化应用打下基础。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-18
  1.1 选题背景  8-9
  1.2 二维条形码  9-13
    1.2.1 二维条形码典型码制  9-11
    1.2.2 二维条形码特性  11-13
  1.3 QR码应用研究与展望  13-16
    1.3.1 QR码应用现状研究  13-15
    1.3.2 QR码应用前景展望  15-16
  1.4 选题研究的主要内容和结构安排  16-18
2 QR码编码及译码原理  18-33
  2.1 QR码特性  18-20
    2.1.1 主要特性  18
    2.1.2 符号特性  18-20
  2.2 RS错误控制码  20-23
    2.2.1 RS码编码算法  21
    2.2.2 RS码译码算法  21-23
    2.2.3 RS码在QR码中的编码过程  23
  2.3 QR码编码原理  23-29
    2.3.1 编码流程  23-24
    2.3.2 数据编码模式  24-29
  2.4 QR码译码原理  29-33
    2.4.1 译码流程  29-30
    2.4.2 译码算法  30-33
3 QR码图像识别方法研究  33-49
  3.1 QR码图像识别方法及研究现状  33-34
  3.2 图像预处理  34-40
    3.2.1 灰度化  34-35
    3.2.2 图像滤波  35-36
    3.2.3 二值化  36-39
    3.2.4 实验结果  39-40
  3.3 图像定位  40-45
    3.3.1 边缘提取  40-42
    3.3.2 Hough变换  42-44
    3.3.3 获取角点  44
    3.3.4 实验结果  44-45
  3.4 透视校正  45-49
    3.4.1 逆向映射  46-47
    3.4.2 双线性插值法  47
    3.4.3 透视变换  47-48
    3.4.4 实验结果  48-49
4 基于可移植平台Qt的QR码生成及识别原型系统  49-55
  4.1 系统概述  49-50
    4.1.1 实现目标  49
    4.1.2 系统构件设计  49-50
  4.2 功能模块设计与实现  50-53
    4.2.1 系统主界面  50
    4.2.2 QR码生成模块  50-51
    4.2.3 QR码分步识别模块  51-52
    4.2.4 QR码集成识别模块  52-53
  4.3 系统实验结果  53-55
5 结论与展望  55-57
  5.1 结论  55
  5.2 展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-60

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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 > 图像识别及其装置
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