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1、二维码感知识别技术的研究分类号 TP3914 单位代码 10431 密 级 学 号 1043109218 硕 士 学位 论 文 二维码感知识别技术的研究 作 者 姓 名 周 娣 专 业 控制理论与控制工程 所 在 学 院 电气工程与自动化学院 指导教师姓名 孙 涛 专业技术职务 副教授 2012 年 06 月 09 日 分类号 TP3914 单位代码 10431 密 级 学 号 1043109218 硕 士 学位 论 文 二维码感知识别技术的研究 作 者 姓 名 周 娣 专 业 控制理论与控制工程 所 在 学 院 电气工程与自动化学院 指导教师姓名 孙 涛 专业技术职务 副教授 2012 年
2、06 月 09 日 A Thesis Submitted for the Application of the Masters Degree of Engineering The Research of Two-Dimension Code Perceived Identification Technology Candidate Zhou Di Control Theory and Control Specialty Engineering Supervisor Professor Sun Tao Shandong Polytechnic University Jinan China Jun
3、e 2012 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果文 中引用他人的成果均已做出明确标注或得到许可论文内容未包含法律意义上 已属于他人的任何形式的研究成果也不包含本人已用于其他学位申请的论文或 成果与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意 论文作者签名 日期 年 月 日 学位论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品知识产权归属山东轻工 业学院山东轻工业学院享有以任何方式发表复制公开阅览借阅以及申请 专利等权利同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 本人离校后发表或使用学
4、位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时署名 单位仍然为山东轻工业学院 论文作者签名 日期 年 月 日 导 师 签 名 日期 年 月 日 山东轻工业学院硕士学位论文 目 录 摘 要 I ABSTRACT I 第 1 章 绪论 1 11 二维码技术研究现状 1 12 本课题的主要研究内容 2 13 本课题的研究意义 3 第 2 章 二维码识别技术中的图像预处理技术 5 21 二维码技术概述 5 com 二维码技术的发展 5 com 二维码简介 6 com 常用二维码介绍 7 com 二维码与 RFID 技术比较 10 com 二维码的识读 11 22 二维码图像预处理技术 11 com 二维码
5、灰度图像的二值化处理 12 com 二维码图像的降噪实现 13 com 二维码数字图像的边缘检测 16 com 二维码图像的畸变矫正 19 23 本章小结 20 第 3 章 二维码识别技术中的 Reed-Solomon 纠错算法 23 31 近世代数基础 23 com 基本概念 23 com 线性分组码 24 com BCH 循环码 25 32 RS 码的编码 26 com RS 码的编码算法 26 com RS 码的编码电路 27 com RS 编码的软件实现 30 1 目 录 33 RS 码的纠错译码 30 com 基于 BM 迭代算法的 RS 译码 31 com BM 迭代算法的电路实现
6、 36 com 译码软件实现 37 34 本章小结 38 第 4 章 RS 译码的改进算法及仿真结果分析 39 41 RS 译码算法的比较 39 com PGZ 算法 39 com 欧几里德 Euclidean 算法 40 com 算法比较分析 42 42 改进的高速 BM 算法 42 com Lin-Chen-Trunog LCT 算法 43 com 改进的高速 BM 算法 45 com 仿真结果分析 49 43 高速 BM 算法的电路实现 51 44 本章小结 51 第 5 章 RS 译码算法在汉信码中的应用分析 53 51 汉信码介绍 53 52 汉信码的译码 53 com 汉信码的识别
7、流程 53 53 RS 纠错译码的仿真及性能分析 55 com 汉信码的 RS 纠错译码 55 com RS 码的 MATLAB 仿真实现 57 54 本章小结 58 第 6 章 二维码感知识别技术的应用分析 59 61 二维码在人机定位系统中的应用 59 com 人机定位系统的构建 59 com 定位系统的软件界面 60 62 二维码在医疗卫生领域的应用 61 63 本章小结 61 2 山东轻工业学院硕士学位论文 第 7章 总结与展望 63 参考文献 65 致 谢 69 在学期间主要科研成果 71 一发表学术论文 71 3 山东轻工业学院硕士学位论文 摘 要 针对目前迅速发展的自动识别技术二
8、维码作为此技术最底层的信息存储载 体之一承载着它自己的优势 低成本高存储密度超高速识读较强的纠错 能力等将在信息识别领域发挥着重要作用本文针对于二维码识别的译码技术 通过深入研究其存在的不足及缺点对其核心 RS 译码算法进行优化改进改善其 性能 二维码的核心技术包括二维码图像预处理技术编解码算法及纠错控制技术 加密技术等本文首先探讨了二维码图像的预处理技术并且提出了针对于二维 码图像进行处理的最佳匹配算法包括滤波去噪边缘检测定位矫正等内容 每步算法都有发挥最优性能的使用条件同时对其进行了结果分析其次本文重 点研究了二维码识别技术中的 RS 纠错理论算法在分析了传统的求解错误位置多 项式 BM
9、迭代算法的基础上提出了利用快速傅里叶变换进行计算避免求解联 立方程组和评估多项式的一种简化算法此改进的 BM 算法简化了求解方程组的 迭代过程使译码性能更加优化大大降低了译码的复杂度同时通过软件仿真 进行验证对其译码时间进行了分析并与目前存在的几种译码算法进行了比较 结果证明了此算法能够提高译码速率很大程度上减少译码时间因此基于 FT 变换的 BM 迭代算法是一种有效的优化算法本文还提出将基于此改进 BM 算法 的 RS 译码技术应用于我国的汉信码识别中并通过仿真观察其性能优势但是其 结果有待于进一步的研究 最后针对我国目前的二维码技术的应用水平提出了二维码识别技术在矿井 人机定位系统医疗卫生
10、等领域的应用理念虽然其在某些行业有了初步应用 但在其他行业领域的应用探索还处于孕育阶段需要更加成熟的二维码核心技术 的支持 关键词自动识别技术图像预处理 RS 译码快速傅里叶变换 BM 迭代算法 I 山东轻工业学院硕士学位论文 ABSTRACT With the rapid development of sensor network technology the two-dimensional code is one of the automatic identification technology carrying its own advantages low cost high stor
11、age density ultra-high-speed reading strong correction capability etc which will play a pivotal role and become a new driving force of Chinas economic growth This paper with the core technology in the two-dimensional code studys in-depth of its shortcomings and weaknesses optimizes and improves for
12、its core decoding algorithm to improve its performance The core technology of the two-dimensional code includes the two-dimensional code image pre-processing encoding and decoding algorithms and error correction control technology encryption technology This paper first discusses the two-dimensional code image preprocessing technology and finds reasonable processing algorithms including of the filter denoising edge detection orientation correction Every steps of the algorithm has to play the best performance and analysis of the results Second the paper focuses
