Data Matrix二维条形码技术及在邮政上的应用研究

摘要

二维条码本身所具有的高容量、高密度、纠错能力强、安全强度高等特点使得二维条码作为信息的载体在信息自动化领域发挥着越来越重要的作用。作为二维条码的一种，Data Matrix条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图形符号自动识读处理码制。由于Data Matrix二维条码的信息密度比较高，其识别技术比一维条码的识别更为复杂，因此Data Matrix二维条码的有效快速识别成为当前重要的研究领域。 针对假冒的数字邮资戳印时有出现，给邮政经营造成了较大损失的问题。本论文设计了新型数字邮资戳印上Data Matrix二维条码符号的生成和识别系统。文中首先简要介绍了Data Matrix二维条码作为防伪码在数字邮资戳印的标准，并介绍了与标准相关的3DES加密技术。随后结合Data Matrix二维条码图像的结构特征，实现了数字邮资戳印上二维条码图像的生成。其后，开发了数字邮资戳印上Data Matrix二维条码的识别系统，主要包括基于数字图像处理技术的条码图像处理和Data Matrix条码的译码。在条码的图像处理中，为提高实际应用中的正确译码率，通过预处理和两次图像定位，从实际图像中分割出图像，再从中读取数据，进行正确识别。在Data Matrix条码的译码上，重点分析研究了Reed-Solomon码在Data Matrix二维条码中的应用方法，并详尽地推导和实现了在伽罗华域GF（256）域内Reed-Solomon码的编译码方法。 在Viscual C++平台上的试验结果表明，数字邮资戳印上Data Matrix二维条码的生成系统能够正确地打印出条码，条码的识别系统能够准确的识别出Data Matrix条码，证明了上述系统的可行性和稳定性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪 论

1.1课题研究的背景和意义

1.2 Data Matrix条码技术的国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3邮资数字戳印的国内外发展现状

1.3.1 国外邮资数字戳印使用概况

1.3.2国内邮资戳印发展的主要变化和现状

1.4课题研究的内容

第2章数字邮资戳印上Data Matrix二维条码的生成

2.1数字邮资戳印上Data Matrix条码的要求

2.1.1数字邮资戳印的式样和外形尺寸

2.1.2数字邮资戳印的区域信息

2.1.3数字邮资戳印防伪码(Data Matrix码)技术要求

2.2 Data Matrix二维条码

2.2.1 Data Matrix二维条码符号描述

2.2.2 Data Matrix ECC200信息表示法

2.3 3DES加密技术

2.3.1 DES加密算法概要

2.3.2 DES加密的原理

2.3.3 3DES加密技术

2.4数字邮资戳印上Data Matrix二维条形码符号的生成软件

2.4.1数字邮资戳印上Data Matrix二维条形码符号生成软件设计

2.4.2数字邮资戳印上Data Matrix二维条形码符号生成软件的使用

2.5本章小结

第3章Data Matrix二维条码的图像处理

3.1 Data Matrix二维条码的图像处理概述

3.2 Data Matrix二维条码的预处理

3.2.1灰度化处理

3.2.2 图像的中值滤波

3.2.3图像的二值化

3.3 Data Matrix二维条码的初定位

3.3.1 Data Matrix条码的边缘检测

3.3.2 Data Matrix条码的投影

3.4 Data Matrix二维条码的精确定位

3.4.1 Hough变换

3.4.2图像的旋转

3.4.3图像的平滑

3.5 Data Matrix条码数据矩阵的生成

3.6本章小结

第4章数字邮资戳印上Data Matrix二维条码的译码

4.1数字邮资戳印上Data Matrix二维条码的译码概述

4.2 Data Matrix二维条形码纠错的研究

4.3 Reed-Solomon码编码的原理及软件实现

4.3.1 Reed-Solomon码的元素表

4.3.2 Reed-Solomon码编码的原理

4.4 Reed-Solomon译码的原理及软件实现

4.4.1 Reed-Solomon译码的原理

4.4.2 Reed-Solomon译码的软件实现

4.4.3 Data Matrix条码纠错编译码的实现

4.5数字邮资戳印上Data Matrix解码算法

4.6本章小结

第5章测试结果及分析

5.1 编码模块和译码进行联合测试

5.2图像处理和识别进行测试

5.3对纠错模块进行测试

5.4本章小结

第6章总结与展望

6.1全文总结

6.2后续研究与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

附录伽罗华域GF(256)映射表