PDF417条码编译算法的研究与实现

摘要

现代包装中通常使用的条码都是一维条码,但是一维条码的诸多缺陷已经无法满足包装在运输、存储和表达信息方面的要求.二维条码的诞生解决了一维条码所不能解决的问题,它能够在横向和纵向两个方位同时表达信息,不仅能够在很小的面积内表达大量的信息,使条码脱离数据库成为独立的信息载体,而且能够表达汉字和图像信息；同时二维条码采用现在世界上最先进的纠错控制码之一的RS码,大大提高了条码信息的读取能力.将二维条码大量的运用到产品包装中将是今后包装行业的一个趋势.近些年来二维条码在我国某些领域进行了尝试性的应用,但往往都是基于国外的一些软件公司的应用软件平台之上进行应用的,导致相关研究受到很大的限制.本课题针对二维条码中具有代表性的行排式二维条码-PDF417条码,基于VC++6.0设计平台,设计相关的算法,生成条码编译系统的雏形. 本课题首先研究PDF417条码的编码规则并设计相关的计算机编码算法使其程序化,完成系统软件的编码部分；其次,简要介绍Reed-Solomon错误控制码(RS码)的编码与译码原理,在伽罗瓦域GF(929)内根据其编译码的原理重点分析与研究其在本课题中的实际应用；然后根据条码的编码原则对PDF417条码的译码过程进行详细的分析与研究,并设计出相应的实现方法,利用具体实例对设计方法进行理论方面的实践同时将设计方法程序化完成系统软件的译码部分；最后利用Julia集分形图形的不可重复性和随机性的特点对系统软件在图像信息方面的实际应用进行了验证.

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1二维条码的起源与发展

1.2二维条码的特点与优势

1.3国内外研究现状

1.4本课题的研究意义及主要研究工作

1.4.1本课题的研究目的及意义

1.4.2本课题的主要研究工作

1.5软件开发平台

1.6本章小结

2 PDF417条码的编码及实现过程

2.1 PDF417条码的编码原理

2.1.1 PDF417条码的结构

2.1.2 PDF417条码的码字集

2.1.3 PDF417条码的簇

2.1.4 PDF417条码的压缩原理

2.1.5 PDF417条码的错误纠正

2.2对于含有文本信息、数字信息和图像信息条码生成的总体设计

2.2.1总体设计方案

2.3编码结果

2.3.1文本信息编码

2.3.2图像信息编码

2.4本章小结

3 RS错误控制码在本课题中的应用研究

3.1 RS纠错码的原理

3.1.1伽罗瓦域GF(p)

3.1.2 RS码编码原理

3.1.3 RS码译码原理

3.1.4 RS码的译码流程

3.1.5钱氏搜索法(Chien’s)

3.2本课题中RS码的实际应用

3.2.1本课题中RS码在条码编码中的应用

3.2.2本课题中RS码在条码译码中的应用

3.3本软件对受污条码纠错功能的实现

3.4本章小结

4 PDF417条码的译码分析及实现过程

4.1译码理论分析

4.1.1左右行指示符

4.1.2.数据区码字

4.1.3条码数据码字的判断

4.1.4字节解压缩模式分析

4.1.5数字解压缩模式分析

4.1.6文本解压缩模式分析

4.2条码的译码算法设计及实现过程

4.2.1译码算法的总设计思路

4.2.2数据查询与判断设计

4.2.3数据纠错检错

4.2.4行指示符算法设计

4.2.5码字解压缩模式判断设计

4.2.6字节解压缩算法设计

4.2.7数字解压缩算法设计

4.2.8文本解压缩算法设计

4.2.9显示程序设计

4.3译码结果

4.3.1图像信息译码

4.3.2文本信息译码

4.4本章小结

5软件功能实际应用演示

5.1软件对文本文件编码与译码演示

5.1.1编码演示

5.1.2译码演示

5.2软件对图像信息编码与译码演示

5.2.1对图像信息编码演示

5.2.2含有图像信息的PDF417条码的译码演示

5.3对扫描二维条码图像的译码

5.4本章小结

6结论与展望

6.1所做工作和结论

6.2完善与展望

致谢

参考文献

附录AGLI为0时文本压缩子模式下字符的对应值

附录B在校期间发表的论文情况：