基于二维码识别的门禁系统的研究

摘要

二维条码具有成本低、信息量大、可靠性高等特点，在社会生产中得到了广泛的应用。作为二维条码的一种，快速响应二维条码已经在仓库管理、电子商务、数据保管等多种领域得到应用。目前快速响应二维条码的识别终端通常是智能手机和个人电脑，基于嵌入式系统的识别终端比较少。为了扩展快速响应二维条码在物联网领域的应用范围，探究嵌入式识别终端具有重要意义。针对快速响应二维条码的识别方法及应用，本文开展了以下几方面的工作：
　　（1）提出了一种基于快速响应二维条码的双重加密门禁系统方案。智能门禁系统分为手机客户端和智能门禁端两部分。手机客户端用于产生充当钥匙的快速响应二维条码和远程监控。智能门禁端用于识别快速响应二维条码、驱动门锁电机、图像的采集，视频的传输等功能。
　　（2）研究了快速响应二维条码的图像预处理方法。解决了使用摄像头采集的快速响应二维条码图像存在光照不均的问题，论文中首先进行自适应中值滤波除去图像中的椒盐噪声，然后采用局部阈值处理算法进行二值化处理。实验结果表明该方法有效地解决了光照不均的问题。
　　（3）改进了快速响应二维条码的定位算法。通过对常用的快速响应二维条码定位算法的研究，提出了一种基于快速响应二维条码的位置探测图形轮廓特点的定位算法。完成了对形变的快速响应二维条码的校正，论文中采用了透视变换算法对图像进行校正得到了理想的结果。
　　（4）设计了基于快速响应二维条码的智能门禁系统。完成了手机客户端和智能门禁端的设计。安卓手机客户端的设计，实现了用户信息的存储、密码的存储、快速响应二维条码的生成和远程安防监控功能。基于嵌入式系统的智能门禁端的设计，包括视频的采集、快速响应二维条码的图像识别、快速响应二维条码的译码、信息的存储、视频传输等功能。
　　（5）对门禁系统进行了测试和实验。根据实验结果，得出光照强度、距离、倾斜角度等因素影响门禁系统的稳定性。
　　本文通过对快速响应二维条码识别方法和门禁设计方法的探究，成功实现了基于快速响应二维条码的双重加密智能门禁系统。本文设计的门禁系统为智能门禁系统提供了新的设计方案。

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2国内外的发展历程

1.3 课题的提出及意义

1.4 本文工作以及组织结构

第二章 快速响应二维条码图像预处理研究

2.1 引言

2.2 图像的格式转换

2.3 图像的灰度化

2.4 快速响应二维条码图像的自适应滤波处理

2.5 快速响应二维条码图像二值化的研究

2.6 本章小结

第三章 快速响应二维条码的定位与校正研究

3.1 引言

3.2 常用快速响应二维条码定位算法分析

3.3 改进的快速响应二维条码定位算法

3.4 快速响应二维条码矫正算法研究

3.5 数字图像处理具体实现

3.6 本章小结

第四章 智能门禁系统的设计

4.1 引言

4.2 手机客户端的设计

4.3 智能门禁端的设计

4.4 本章小结

第五章 系统的测试与分析

5.1 距离测试

5.2 角度测试

5.3 光照测试

5.4 识别速度的测试

5.5 远程安防监控测试

第六章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果

附录