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J 昴 ¨ 平 . u剐 罨弟 l e to i c.& Te h. El cr n c S i t 2 c /Oc .1 1 5. 01 n ri 基 于 A d od嵌 入 式 平 台 的 QR码 识 别 系 统 陆 磊 (南京 航空航天大学 计算机科 学与技术学院 ,江苏 南京 10 6 201 ) 摘 要 介绍了Q n ri 入 式 平 台上 Q R码 的基 本 结 构 ,分 析 了在 基 于 A dod嵌 R码 图像 数 据 的 二值 化 、 定 位 、 旋 正 等 图像的预 处理 ,进 而 实现对 QR码进行 解码。
经测试表 明,系统对倾斜 、模 糊的 Q R码都 可以快速地识别。
关键词 Q n ri d D R码 ;A do ; 图像 处理 ;N K 中图 分 类 号 P9. 1 T 3 14 文献标识码 A 文章编号 0 7— 80 2 1 )0—18— 4 10 7 2 ( 0 1 1 0 0 Co eR c g i o yt B s d o d od E e d d P af m i e o QR d e o nt nS s m ae nAn r i mb d e lt r U i L Le D prme to o p trS in ea dT c n lg ,Naj gU ies yo rn uisa d ( e at n fC m ue ce c n eh ooy n t Ae c ni nvri f o a t n t n ui ,Na j g2 0 1 r c As o a t s n hn ) ni 10 6,C ia bt c r h prnr u e t bs rc r o Q e nl e oe m g a rcsi ae p i o e ct u A s a t T e ae t d csh ai su t e f Rcd ;aa zs Rcd aedt poes gbsd o y Q i a n n t e An ri mb d e lt m o u h a ia iain, l c to o h d od e e d d p afr , s c sbn rzto o ain, a d rci c t n; a d t e e ie e o i g o n e tf ai i o n h n r a z sd c d n f l R cd .A cri et t h t a onz t R cd hc i i l ao n l i l n oh e ye e eh h sn i i uqcy Q o e cod gt t s,tess m cnrcgi eQ oew i c nt nadb r u k . ew r s R cd s n r d m g r s n ;N K i c i K y o d Q oe ;A do ;i aepoes g D Q 是 es R码 又称 快速 响应 矩 阵码 , 日本 D no公 司 于 94年 开发 的 一 种 二 维 码 , 具 有 信 息 密 度 高 、 全 19 它 可 可 并 方 位 识 别 、 靠 性 高 等优 点 , 可 以很好 地 表示 汉 字 。
0 0年 发 布 了 Q 我 国于 2 0 R码 的 国 家标 准 ,随着 QR码 在 各 领域 的推 广 和 智 能 手机 的快 速 发 展 ,如何 在 智 能 手机 中较 好 地 识 别 Q 文 R码 是 一项 值 得 研 究 的课 题 , n ri 台 下识别 Q 中将 主要 讨论 在 A dod平 R码 。
1 QR码 符 号 结 构 R码 符 号 结构 图1 Q Q 每个 Q R码 属 于矩 阵式 二 维条 码 , R码符 号 都是 并 完成条 码 图像 的采集 , 将采 集 的 图像 在 屏幕 上 显 示 ; 它 由正 方形 模块 组 成 的一个 正 方形 阵列 结 构 , 由功 能 二 图像 预处理模块 主要是对采 集 的条码 图像进 行 灰度 、 功能 图形 不用 于数 据 编码 , 图形 和编 码 区域组 成 , 它包 定 矫正等处 理 , 值化 、 位 、 条码 识别模 块 主要 根 据 QR码 分 定 括寻像 图形 、 隔符 、 位 图形 和校 正 图形 。
编 码 区域 标准来 对条码数 据进行提取 。
系统流 程 图如 图 2所示 。
包括 数据 码 字 、 版 R 纠错 码 字 、 本 信 息 和 格 式 信 息 。
Q 码共有 4 , 0规 0种规 格 j分 为版本 1一版本 4 , 格 为 :l 2 1 7 7 R 模 块 ×2 模 块 ~17模 块 ×17模 块 。
Q 码 具 有 高 信 息 密度 、高识 别 速 度 以 及 高 可 靠 性 等 特 点 。
QR码 的符 号结 构 如图 1所示 。
2 系统 的 流 程 n ri aa和 C+ 言 系统在基 于 A dod平 台上使 用 Jv +语 一 同实现 。
系统 主要 分为 图像 采集 模块 、图像 预处 理模 块 和条码识 别模 块 。
图像 采 集模 块 主要 利用 摄 像 头来 0 10 — 3 收 稿 日期 :2 1.5 0 18 一 , 作 者 简 介 :陆 磊 ( 9 7 ) 男 ,硕 士 研 究 生 。
研 究 方 向 : 数 图 2 系 统 流 程 图 字 图像 处 理 。
o l8 i nzke i 0r W W W .d a i j. q万方数据 基 nri陆磊 : 于 A dod嵌入 式平 台的 QR码识别 系统 3 QR 码 的 识 别 算 法 . 3 1 图像 二值化 这 图像 的二值 化 是 把 灰度 图像 转 成 黑 白 图像 , 样 灰更有 利 于 图像 处 理 的判别 , 度 阈值 的变换 函数如 下 , 、 0, ,) f 厂( y ≤T y 1 , ) ( ) (, i y> 它如 何确 定 阈值 是 二值 化 算 法 的关 键 , 决 定 了 图像 图 4 双 线性 插 值 T U算 法 〕假 设 图像 分 二 值化 的效果 。
文 中采 用 O S , ( Y 为两 个 变 量 , 平 滑 函数 , 设 它 所 在 厂 ,) Y的 假 ( ≤t 26 , 的为 前景像 素 , 的为 割 的 阈值 为 t0 < 5 ) ≤t >t ( , ) 厂0, )厂 1 单位 正方 形 的 4个 顶 点 的值 为 f 0 0 、( 1 、( , 设前景点数 占图像 比例为 W , 均灰度为 背景像素 , 。
平 ) ,) 则 0 1 1 , 可 以利用 双线 性插 值求 出正 方形 内任 意 。
背 。
平 u; 景点 数 占 图像 比例 为 W , 均 灰 度 为 “。
则 图 ,) Y, 点 ( Y 的值 ,) 首先 对两 个顶 点进 行插 值得 像 的总平 均灰 度 为 ( 0 , 0 0 ( , )一 0〕 , , )= ( , )+ , 10 0,) 4 () W × + 1 1 = 0 0 W ×M 1 () 再对 底 端两 个顶 点进 行插 值得 则 当 , )= ( ,)+ ,)一 ,) 1 , 0 1 〔 11 0 1 〕 5 () W ×( 0 ) W ×( l ) g: 0 一 + 1 “ — 2 () 最后 做垂 直 方 向的插 值得 t 2进取得 最大 值 时 ,就 为 图像 的最 佳 阈值 。
对 式 ( ) 行 , ) 〔( ,)- ( ,) + 〔( , ) f 0 Y = f 10 f 0 0 〕 Yf 0 1 一 ( , 得 化简 , )+ 0 〕 ,)+ ,)- ( 1 ,) + ,) 1 1 00 f0,)一 10 〕 00 0 W ×( 一 ) g=W × 1 0 1 3 () 6 () 这样 则 大大减 少 了计算 量 。
() 图 b为 图 5 a 为倾 斜 的条 码 , 5( ) 采 用
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