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QR码图像的预处理毕业论文 目录 目录 I 摘要 I ABSTRACT II 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 课题研究意义 1 1.3 本文的研究内容 1 1.4 本文结构安排 2 2 快速响应码及编码原理 3 2.1 QR码的简介 3 2.2 符号结构 3 2.2.1符号版本和规格 3 2.2.2 寻像图形 4 2.2.3 分隔符 4 2.2.4 定位图形 4 2.2.5校正图形 5 2.2.6编码区域 5 2.2.7空白区 5 2.3 QR码的编码原理 5 2.3.1 数据分析 6 2.3.2 数据编码 6 2.3.3 构造最终信息 7 2.3.4 码字在矩阵中的布置 7 2.3.5掩模 7 2.4 本章小结 8 3 QR码图像预处理过程 9 3.1 QR码图像灰度化处理 9 3.1.1 算术平均值法 9 3.1.2 最大值法 9 3.1.3 加权平均法 10 3.2 图像滤波处理 11 3.2.1 邻域均值滤波 11 3.2.2 自适应滤波 12 3.2.3 中值滤波 13 3.2.4 对上述三种滤波方法进行比较 14 3.3 图像的二值化处理 15 3.3.1 基于背景灰度二值化算法 15 3.3.3 实验结果分析 17 3.4 图像矫正 18 3.4.1 基本的 Hough 变换 18 3.4.2 基于边缘检测的 Hough 变换旋转校正 19 3.5本章小结 20 4 总结和展望 21 4.1 总结 21 4.2 展望 21 致谢 22 参考文献 23 绪论 1.1 课题背景 由于QR码的各种优点，它已被广泛使用。自20世纪70年代问世以来，发展迅速，仅仅30年时间，它已广泛应用于互联网、商业流通、仓储、医疗卫生、图书情报、邮政、铁路、交通运输、生产自动化管理等领域。条码技术的应用极大地提高了数据采集和信息处理的速度，改善了人们的工作和生活环境，提高了工作效率，并为管理的科学化和现代化做出了重要贡献。二维条码技术具有操作简单、信息采集速度快、采集信息量大、可靠性高、设备结构简单、成本低等优点，目前已发展成为当今主要的计算机自动识别技术之一。条码按其结构可以分为一维条码和二维条码。由于受到信息类型和信息容量的限制，一维条码已越来越不能适应当今社会。为了更好的适应社会发展，研究QR码已显得相当重要。 1.2 课题研究意义 自从2009年末，我国铁路车票已采用QR码作为防伪标识，QR码在中国已经大面积使用。虽然QR码在中国起步晚，但发展极其迅速，尤其是2010年后，QR码的标识已随处可见。智能手机的使用，更加推动其发展，只要扫一扫就能登录。因此对于QR码的研究已显得极其迫切。 1.3 本文的研究内容 对QR码图像的处理一般遵循上图步骤，本文主要研究图像预处理和译码过程中的定位。本文用了matlab仿真软件，对研究结果做了可视化对比，可以清晰地看见改进结果。 1.4 本文结构安排 全文分为四章，各章的内容安排如下： 绪论。先是介绍了一下研究背景，二维码的发展现状。 介绍了QR码和编码原则。介绍了QR码的特点和符号特征，详细叙述了QR码的编码特点，QR码的编码步骤，QR码各部分功能及信息特点和QR码对不同数据信息的编码规则。 QR码图像预处理。本章主要从灰度化、滤波去噪、二值化、图像定位、插值算法五个方面做了研究，是全文的核心和重点。 总结和展望。叙述了一下本文的研究结果，以及后续这一方面的研究方向，对以后的研究者做出提示。 2 快速响应码及编码原理 对QR码进行解码实现，有必要先了解QR码的特点、编码规则和原理，本章 主要介绍了QR码的符号结构及特点，对编码原理进行了详细的介绍分析。 2.1 QR码的简介 QR码是一种经国际化组织化的矩阵二维条码，也称快速响应码，它具有很好的安全性和必威体育官网网址性，纠错能力很强等优点，最主要的是它可以表示汉字、图像、文字等，QR要比其他二维码的阅读速度更快，数据密度和体积更小等，所以使用起来很方便。 2.2 符号结构 QR码是一种矩阵式二维条码，它是由功能图形和编码区域共同构成的一个正方形阵列结构，其中功能图形包含定位图形、分隔符、矫正图形等模块[2]，而且它是不能进行数据编码的。编码区域是由数据码字、版本信息等构成。QR码总共有40 种版本，分别为1到40版本,QR码的符号结构如图2.1所示。 图2.1 QR码符号原理图 2.2.1符号版本和规格 QR码有40个版本，其中版本1有21×21个模块[3]，这样随着版本号每增加一个，其每边相应的增加4个模块，以此类推，可以算出版本40有177×177个模块。图2.2为版本1和版本2符号的比较。 图2.2 版本1和版本2 2.2.2 寻像图形 寻象图形在左、右上方以及左下方