彩色QR码编码解码算法的研究与实现

摘要

二维码技术是条码技术新的发展方向与研究热点，是一项集信息编码、信息传递、图像处理、数据加密等技术于一体的综合性技术。随着全球信息化进程的加快，人们对二维码技术的需求层次不断提高，尤其是需要在有限的面积上表示更多的信息量。在这种需求下，彩色QR码孕育而生。
　　本论文分析和研究了国家标准《GB/T18284-2000快速响应矩阵码》中黑白QR码编解码原理、RS纠错码原理以及QR图像识别时预处理算法和译码算法，引用开源的QR源码实现了黑白QR码编解码，并在此基础上提出了彩色QR码编码的设计思想。釆用Unicode转UTF-8算法和RS纠错编码在QR码的白色模块上进行彩色编码，降低了编码过程的复杂度，增加了原有QR码的信息容量。釆用加权平均值法灰度化、K-means聚类等算法对彩色QR码图像进行处理，调用ZXing开源解码库实现了对彩色QR码的正确识别解码。
　　在以上研究基础上，以Microsoft Visual Studio2015为开发平台，建立了基于微软基础类库MFC的彩色QR码编码解码系统。测试表明，该系统能够对数字、字母、汉字及其混合模式进行正确的编码解码，而且增加了原有QR码的信息容量。论文实现了PC端的彩色QR码编码解码，完成了预期的研究目的。

目录

1 绪论

1.1 条码技术简介

1.2 研究背景与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 论文主要内容和结构

2 QR码编码解码技术理论

2.1 QR码概述

2.2 QR码编码理论研究

2.3 QR码解码理论研究

2.4 本章小结

3 彩色QR码编码解码理论设计

3.1 彩色QR码编码设计

3.2 彩色QR码解码设计

3.3 本章小结

4 彩色QR码编码解码系统的设计与实现

4.1 系统功能设计

4.2 系统总体结构

4.3 系统程序界面设计

4.4 系统子模块的设计与实现

4.5系统程序测试

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献

附录

附录1：程序界面菜单项的响应函数

附录2：彩色编码过程中的主要算法

附录3：彩色解码过程中的主要算法