基于图像处理的二维码解码算法的研究与改进

摘要

在这信息技术高速发展的时代，条码技术对人们的生活越来越重要，无论是去超市买东西还是在网上购物，条码都随处可见。二维码凭借自己所具有的高密度、高容量、强大的纠错能力和高强度的安全性等特点，作为信息的载体，在信息自动化领域中发挥的作用越来越重要。但由于环境的复杂性，扫码得到的QR码图像会受到不同程度的污染和损坏，使译码准确率降低，甚至得不到信息。本文主要针对这个问题对二维码的图像处理问题进行了研究，取得了以下成果:
　　1)通过实验仿真分析出传统图像分割算法的不足。用传统的图像分割算法对光线偏暗、光线过强和光照不均的情况下的QR码图像分别进行处理，通过对处理后的结果进行分析和研究，找出了传统算法的不足:当目标局部灰度差异明显时，处理结果可能会出现大块黑色或白色区域。
　　2)对图像分割算法的进行了改进。以将图像划分为若干子块，然后分别对每个子块进行二值化为改进思想，对传统算法进行改进，再次分别对QR码图像进行处理，结果表明所改进的算法很好的改善了传统算法的不足，使译码准确率得到提高。
　　3)对图像预处理中图像滤波和图像分割算法的步骤进行了研究。改变图像滤波和图像分割算法的先后顺序，分别对QR码图像进行处理，通过对处理后的结果进行分析和研究，得出了更适合处理复杂条件下的QR码图像的方法:先滤波后二值化法。
　　4)为了减少硬件资源的消耗，采用一种逐次逼近的图像旋转校正算法对QR码图像进行校正。该算法只有加法、移位的迭代和一次乘法操作组成，有效降低硬件复杂度，便于实现。最后，以手机为硬件平台，采用J2ME技术设计了QR码译码系统。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．2 二维码发展历史和现状

1．3 数字图像处理及二维码识别技术的研究现状

1．3．1 数字图像处理简述

1．3．2 二维码识别技术研究现状

1．4 本文内容安排

2 QR码及其编码

2．1 QR码编码概述

2．2 QR码基本结构介绍

2．3 QR码编码区

2．3．1 数据分析

2．3．2 QR码编码规则

2．3．3 QR码纠错编码

2．3．4 构造数据信息的最终码字

2．3．5 码字布置及掩模

2．4 版本格式信息

2．4．1 格式信息

2．4．2 版本信息

2．5 小结

3 图像处理

3．1 图像预处理

3．1．1 图像灰度化

3．1．2 图像二值化

3．1．3 图像滤波

3．2 图像定位与校正

3．2．1 图像定位

3．2．2 图像校正

3．3 小结

4 图像预处理改进算法及处理算法步骤研究

4．1 图像预处理改进算法

4．1．1 局部最大类间方差法

4．1．2 局部迭代法

4．1．3 处理结果分析

4．2 QR码图像预处理算法步骤的研究

4．2．1 先滤波后二值化

4．2．2 先二值化后滤波

4．3 小结

5 基于图像处理的译码

5．1 QR码识别译码

5．2 译码系统实现

5．2．1 硬件平台

5．2．2 软件实现

5．3 小结

6 总结

致谢

参考文献

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