《QR CODE二维条码编解码系统的研究与实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《QR CODE二维条码编解码系统的研究与实现（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。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了谢意。研究生签名：务道科 日期：1。 ！南京邮电大学学位论文使用授权声明南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送 交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论 文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致
2、。除在保密期内的保密论文 外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。 论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生部办理。研究生签名：啊.a叫导师签名：日期：1, 1。Y1754705WW”南京邮电大学 硕士学位论文摘要学科、专业：工学信号与信息处理 研究方向：现代信息理论与通信信号处理作 者：陈先明 指导老师：张宗橙教授题 目：QR Code 二维条码编解码系统的研究与实现 英文题目：Research and Implementation of the 2D barcode-QR Code Encoding& Decoding system主题词：二维条码，QR码，
3、RS码，图像预处理 Keywords： Two-Dimensional Bar Code, Quick Response Code, Reed-Solomon Code, Image Pretreatment南京邮电大学硕士研究生学位论文ABSTRACT摘要随着信息科学技术的发展，作为当今主要自动识别技术之一的条码技术得到了大力发 展和广泛应用，大大提高了各行业的生产工作效率。二维条码凭借其信息量大、容错能力 强、可靠性高等优点，.其应用越来越广泛。QR Code是一种矩阵式二维条码，它除具有二 维条码的一般优点外，还有全方位、超高速识读，能够有效表示汉字等特点，是最适合在 中国发展的二维条码
4、之一。本课题研究的主要内容就是QR码编解码系统的理论与实现。 本文简要介绍了各种条码技术与二维条码的研究应用现状，结合QR码国家标准，详 细分折了 QR码的基本特点、符号结构与编码流程等内容，并在VC平台上完成了 QR码 编码系统的设计与编码算法的软件实现。在QR码符号图像的译码方面，研究并提出了一 种基于定位旋转的QR Code符号图像的预处理流程，并对预处理后的条码图像的译码原理 与方案进行了研究，最后采用基于采样网格的方法，在VC平台上完成了 QR码符号图像 解码系统的实现。此外，QR Code的纠错性能是基于先进的差错控制编码RS码来实现的，因此，本文 还研究了 RS码的编译码算法这一
5、关键性技术问题，具体包括代数基础、编码译码理论及 软件实现等各方面内容。关键词：二维条码，QR码，RS码，图像预处理ABSTRACTWith the evolution of information science, barcode technology, as one of the major automatic recognition technologies, has been vigorously developed and widely used in more and more fields to improve the efficiency of production. QR c
6、ode, a kind of matrix 2D barcode, owns lots of virtues like other 2D barcodes, and has its own advantages such as super speed of all-directions recognizing and higher efficient expression of the Chinese characters.This thesis aims to conduct research on the theory and implementation of QR codes enco
7、ding & decoding system.Briefly, this thesis introduces a variety of bar code technologies and the development state of 2D barcodes, and detailedly analyzes the characteristics, symbol structure and encoding processes of QR code. Besides, it describes the design and algorithm implementation of QR cod
8、e encoding system on VC platform. In the aspect of decoding, this thesis studies and raises the pretreatment steps of QR code symbol images, then focuses on the decoding principles and methods of QR code. This QR code decoding system is implemented on the VC platform, and based on a sampling grids m
9、ethod.In addition, the error correction performance of QR code is abtained from an advanced error control code, the RS code adopted in QR code coding system. Therefore, this thesis regards the encoding and decoding algorithms of RS code as a key technical issue, and research into it from different a
10、spects, including the algebraic basis, coding&decoding theory and the software implementation of RS code.Key words: Two-Dimensional Bar Code, Quick Response Code, Reed-Solomon Code, ImagePretreatment南京邮电大学硕士研究生学位论文巨录n m11.1 弓 it11.2 二维条码的研究状况21.2.1国外的研究状况21.2.2国内的研究状况21.3课题研究意义及内容3第二章条码技术介绍52.1条码基本概
11、念52.1.1条码的概念及特点52.1.2条码的分类52.2 一维条码概述62.2.1 一维条码的码制62.2.2 维条码的结构72.3 二维条码概述72.3.1 二维条码及其特点72.3.2 二维条码的分类82.3.3 二维条码的应用92.4 QR Code 二维条码102.4.1 QR Code 简介102.4.2 QR Code的基本特性102.4.3 QR Code的符号结构112.4.4 QR Code的编码模式132.4.5 QR Code的纠错编码182.4.6 QR Code的码字布置192.4.7 QR Code符号的数据容量.20第三章QR码中的纠错编码理论223.1线性分
12、组码223.2 BCH 码与 RS 码233.3 RS码的编码243.3.1 RS码的编码电路243.3.2 RS码的构造过程253.4 RS码的译码263.4.1 RS码的译码原理263.4.2 RS码的译码过程27ill南京邮电大学硕士研究生学位论文.目录第四章QR Code编码系统的设计与实现294.1 QRCode编码系统的概要设计294.2 QR Code的编码流程304.2.1数据分析304.2.2 数据编码314.2.3纠错编码314.2.4构造最终信息3.24.2.5在矩阵中布置模块324.2.6 掩模334.2.7版本及格式信息的布置354.3 QR Code编码系统的程序设
13、计364.3.1 VC+编程简介364.3.2 QR Code编码系统的程序设计36第五章QRCode译码系统的设计与实现405.1 QRCode图像的预处理405.1.1 QR码图像预处理算法的设计思想405.1.2 QR码图像的灰度化405.1.3 QR码图像的中值滤波415.1.4 QR码图像的二值化435.1.5 QR码图像几何失真的矫正.445.2 QRCode符号的译码485.2.1 QR Code译码基本流程485.2.2 QRCode的译码算法495.2.3 RS码的工程译码算法515.3 QRCode译码系统的程序设计555.3.1 QRCode译码系统类的设计555.3.2
14、 QR Code译码系统的程序设计56第六章总结与展望5960m63作者在读期间发表论文64m65IV南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章QR Code译码系统的设计与实现第一章绪论1.1引言条码是印刷在商品或货物表面上的，基于光谱原理的可被机器扫描识读的数据标识。 条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的，容编码、印刷、识别、数据采集 和处理于一身，并以快速、准确而可靠地采集数据、识别商品和自动读取商品相关信息为 目的的一种自动识别技术。条码技术及应用解决了数据录入和数据采集的“瓶颈”问题， 在商业、工业生产、仓储运输配送等物流领域及图书管理、票证等各领域应用非常广泛2】。 目前，我
15、们通常所说的条码是指一维条码，它是将线条与空白按照一定的编码规则组 合起来的符号，用以代表一定的字母、数字等资料。由于其识读快速、准确、可靠、制作 成本低，自问世以来它一直受到人们的青睐。但是随着应用领域的不断扩展，一维条码渐 渐表现出了它的局限性。首先，一维条码的信息容量很小，它对物品信息的描述依赖于预 先建立的计算机数据库或网络，必须通过连接数据库的方式提取信息才能明确条码所表达 的信息含义，因此一维条码的使用受到了局限，有时甚至变得毫无意义；其次，一维条码 只能表达字母和数字，而不能表达汉字和图像，这使得一维条码的使用在某些场合就显得 十分不方便；此外，大信息容量的一维条码通常还受到标签尺寸的限制，给产品的包装和 印刷带来不便31。在这种情况下，二维条码应运而生，它的出现是条码技术的一次革新。二维条码是在20世纪80年代末，随着计算机和自动识别技术的发展而诞生的。它通 过在二维空间即平面上用某种特定的黑白相间的几何图形来表示数据信息。二维条码突破 了线性条码的局限性，使条码不再是_个代码，而是一个完整的数据文件，可随时随地进 行识读，而不
