图像处理-二维码解码技术-龚仕林

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1、东华大学研究生课程论文封面教师填写：得分任课教师签名年月日学生填写：姓名学号专业导师课程名称任课教师课程学分上课时间20至20学年第学期星期递交时间年月日本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的课程论文，是本人独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：摘要在自动识别技术中，二维条码技术以其低成本、快速识读、

2、大信息量、高安全性等优点，在社会生活中应用越来越广泛。物联网技术的蓬勃发展，也对二维条技术提供了广阔的应用空间。相应的二维条码编码、解码技术研究已经很多，应用上也基本成熟。目前，随着移动通信技术的飞速发展，手机的拥有量和使用量越来越大，功能也越来越强。二维条码技术和移动通信技术的结合，促成了手机二维码的诞生。因此，研究在手机等带有摄像头的智能嵌入式设备中的解码技术变得非常必要。与PC系统下的解码方式相比，手机型号多种多样，性能差别很大，摄像头拍摄时受环境干扰也多。在复杂条件下如何有效进行二维条码

3、解码的研究就显得非常必要。本文以QR二维条码为例，通过图像处理技术对带有摄像头的智能设备采集的二维条码图像进行分析处理，解码出二维条码的编码信息，为手机二维码的广泛应用打下一定的技术基础。关键词：QR，二维码，编解码，物联网目录目录21绪论11.1目的和要求11.2设计内容11.3总体设计方案12二维码简介22.1定义22.2原理22.3应用33二维码解码技术43.1算法总体流程43.2图像的灰度化43.3图像的降噪处理53.4图像的二值化处理63.5图形的定位73.6常规扫描方法73.7测试和

4、调试11结论13致谢14参考文献151绪论1.1目的和要求本课题主要研究二维条码的识别程序及译码方法，使用C语言来开发二维码的识别程序。查找并阅读相关资料，了解基本的内容,利用需求分析文档，对整个系统有个初步的架构。搜寻实验用的文件文档集和研究过程中用到的各种工具软件。根据已有的资料并借助面向对象的程序设计思想对系统各模块进行分析、建模、设计。使用C语言来开发二维码识别程序。1.2设计内容本文主要来完成二维码识别和译码程序，运用图像校正、二值化、边缘检测等各种图像处理方法实现条码的预处理，并进行

5、二维码码的解码，结合图像处理技术，完成了基于图像处理的二维码快速识别的解码系统。1.3总体设计方案本设计的主要任务是在研究二维条码的码制标准的基础上实现对二维码的告诉采集与识别，详细分析二维码的基本特点、符号结构;在条码图像识别方面，研究了对采集的条码图像进行预处理的方法，即:对图像进行整形。运用图像校正、二值化、去噪、边缘检测、图像旋转、数据纠错等多种图像处理方法实现条码图像的预处理、条码定位、条码分割和数据提取。对预处理后的条码图像进行译码。2二维码简介2.1定义二维条码/二维码（英文名：Q

6、RCode)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。二维码是DOI（DigitalObjectUniqueIdentifier，数字对象唯一识别符）的一种，全球最大的二维码资源中心是“渡云”，为全球用户统一提供了“唯一数据样本”的物品、人员、组织二维码识别信息2.2原理二维码的原理可以从矩阵式二维码的原理和行列式二维码的原理来讲述。矩阵式二维码（又称棋盘式二维码）是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。下图是国内常用的矩阵式二维

7、码实例，手机正常扫描后会跳出高可靠性的信息：在矩阵元素位置上，出现方点、圆点或其他形状点表示二进制“1”，不出现点表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维码所代表的意义。矩阵式二维码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维码有：CodeOne、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等。图2121的矩阵中，黑白的区域在QR码规范中被指定为固定的位置，称为寻像图形（finderpattern）和定位图形(timi

8、ngpattern)。寻像图形和定位图形用来帮助解码程序确定图形中具体符号的坐标。黄色的区域用来保存被编码的数据内容以及纠错信息码。蓝色的区域，用来标识纠错的级别（也就是LevelL到LevelH)和所谓的"Maskpattern",这个区域被称为“格式化信息”（formatinformation）。行排式二维码(又称：堆积式二维码或层排式二维码)，其编码原理是建立在一维码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维码技