一种新的二维条码图像二值化算法

第33卷第l期 昆明理工大学学报(理工版) VoI．33No．1 2008年2月Joumal0fKunrningUnivers竹0fScience锄dTechnology(ScienceandTechn0109y)Feb．2008 一种新的二维条码图像二值化算法 杨硕，尚振宏 (昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650051) 摘要：根据硒ttler算法和Bem眈n算法提出一种新的二值化算法，该算法能够保证二维条码对实 时性和效果的要求．以DataMa血二维条码为例，首先根据嵇ttler算法找到图像发生光照不均 的区域，然后改进Bem∞n算法的处理过程、调整参数、削弱原算法的伪影问题，并用改进后的算 法处理图像光照不均的部分．实验结果表明该算法具有良好的稳定性和自适应性，可以明显提高 二雏条码的二值化效果和识别率． 关键词：二维条码；二值化；Kitder算法；Bemsen算法 中图分类号：哪91．4 文献标识码：A 文章编号：1007—855X(2008)0l一0043—04 ANewBinarizationAlgoritIunfor2DBarCodehnage YANGShuo．SHANGZhen—hOnq (Facuhy0fIIlfoImationEn舀∞两IIg觚dAut锄8tion，KulIminguIIive璃ityofsci蛐∞如d1khnology，KumiIlg650051，cIli眦) Abstract：Anewbinariz砒ion8lgoritlImb鸽edonl(ittlter舭ldBemsenalgoritllm，whichmeetreal—timeand qtlalit)，dem姐d8of2Db缸codeimage，i8propo鹋diIl出ispaper．7rakingDataMan矗2Dbarcode∞肌iuu8tm- ti∞，tIIeregionofnon—iuuIIlin撕onun渝m毋oftllei姗lgeisfoundbyKimeralgoritI蚰．B锄senalg商tllmi8 impr0Vedbyadjustingt}lepammetert0n℃atwitlln佃一iuuminationuniflonIlit)r．hi8showntIImughtllere8ulttllat tllepe—．0rm肌ceoftllealgoritllmi8featllredforit88tabilit)，andself—adaptabilit)，，whichc肌alsoensumahigher qu“t)r肌dreco印itionmte． Keyw盯ds：2Dbarcode；bin撕zation；l(itderalgorit}lm；BemsenaIgorithm O引言 从成像设备得到的二维条码图像可能包含干扰以及光照不均匀现象，条码图像的二值化虽然处于条 码识别的预处理阶段，但算法的好坏会直接影响到识别成功率．由于实际条码识别设备在识别速度上有一 定要求，比如O．5s以内，所以要求条码图像处理的各个阶段速度尽量快以便为后续的步骤争取时间⋯， 现有的二值化算法种类丰富，但在效果上和速度上均存在较大的差异，陈强、朱立新等人提出结合C蛐ny 算子的图像二值化呤J，其处理效果很好，但存在速度慢的缺点，其他算法也有类似情况．目前在国内国际 上，专门用于二维条码的二值化算法非常少，大部分利用的是现有的算法(比如Ostu等)进行处理．因此， 本文吸取Kitder¨1和BemsenHl二值化算法特点，并结合全局二值化和局部二值化的思想，提出一种新的 自适应二值化算法，用于解决二维条码识别速度和识别效果的矛盾，可以在光照不均匀的情况下快速地将 目标和背景分开． 1基于l【ittler和Ber璐吼二值化算法的算法分析和实现 二值化算法包括全局二值化和局部二值化，全局二值化具有速度快但效果相对差的特点，局部二值化 收稿日期：2007一07—09．基金项目：云南省自然基金资助项目(项目编号：2005FD016Q)，云南省教育厅科学研究基金 资助项目(项目编号：5Y0674D)，昆明理工大学基金资助项目(项目编号：校引2005—6)． 第一作者简介：杨硕(1983一)，男，硕士研究生．主要研究方向：图像信息处理、计算机图形学． E—m蛆：l蜘恤kd@163．伽 万方数据 44 昆明理工大学学报(理工版) 第33卷 算法具有速度慢效果好的特点．Bemsen算法凭其优异的综合性能，在局部二值化领域占有重要一席，它较 适合解决光照不均的问题，而影响条码图像读取的最严重问题也正是光照不均问题，因此Bemsen算法适 合条码图像的二值化．但Bemsen算法也有速度慢，对干扰比较敏感和易导致伪影的缺点，特别是伪影问 题，如果伪影现象严重，不仅会给图像带来大量的干扰，严重的还会导致后续译码的失败，所以必须在速度 和解决伪影问题上对Bemsen算法加以改进【6J． 由于初始阈值的选取对Bemsen算法的效果有很大影响，所以考虑了两种性能优良速度又快的全局 二值化算法：Ostu【31和鼬ttler．OstIl算法更适合将空间细节不丰富但灰度细节却很丰富的图像目标一背景 分开，因为这种图像往往才会有明显的“类间距”．对于灰度不丰富的图像，Ostu得到的阈值较不理想．实 际采集到的条码图像灰度级往往不多。图像的空间细节却相当丰富，因此用Ostu算法得到的处理效果一 般．Kitder算法是基于梯度差的算法，它通过累积水平方向和垂直方向的最大梯度，梯度越丰富得到的阈 值就越理想，因此较适合处理像二维条码这种细节和梯度丰富的图像． 由于一般的DataMat血二维条码的模块结构比较典型，因此我们选择DataMa扛奴二维条码作为算法 说明的实例． 1．1l【ituer算法二值化 用瞄tder二值化算法对DataMatrix二维条码灰度图像进行二值化处理，该步骤得到全局阈值r，Kitt- ler二值化的处理公式为： ∑∑e(石，，，班并，，，) r=三J蠢丽丽一 (1) ， y 公式(1)中以茹，，，)是原始的灰度图像，e(茹，y)=m戤l|巳l，Ie，I}，表示梯度最大值；在e(茹，y)中，e。= 厂(茹一l，，，)一以茹+1，，，)，表示水平方向上的梯度，e，=以茹，，，一1)一以茹，，，+1)，表示垂直方向上的梯度． r是Kittler算法得到的全局阈值，Kimer算法比较适合条码这种细节丰富的图像，经过实验：如果图 像的质量很好或者稍有光照不均的现象，用r进行图像的全局二值化已经能够满足实际要求．但为了进 一步的满足实际情况，特别是解决那些光照不均较严重的情况，还需要进行进一步的局部二值化处理． 1．2改进的Be朋鼬n算法 采用改进的Bem舱n算法进一步对图像处理，该局部二值化算法主要针对图像直方图中可能发生光 照不均的区间进行处理，这个区间集中在Kittler得到的全局阈值r(由公式(1)得到)附近．算法的全 貌是： 扫描整个八茗，)，)灰度图像： (1)女日果灭石，)，)>r+口，贝U6(茹，，，)=255，否贝4以菇，，，)<2’一口，贝06(菇，，，)=0． 其中，6(髫，)，)为二值化结果，o为Bemsen算法处理的区间宽度．Bem舱n算法处理的区间为：r一口到r+口， 如果灰度值八茹，，，)处于该区间外则直接根据丁进行二值化，否则对于处于区间内的像素进行Bemsen二 值化处理． 口值的选择对算法的实施很重要，口值越大，Bems明处理的范围越大，所影响的像素数目越大，过大的 口值虽然会较好地改善光照不均现象，但同时也会使算法变慢，带来更严重的伪影和其他干扰；口值越小， Bemsen算法影响的像素数目就越少，虽然速度有所提高但是解决光照不均的能力也会下降．经过实验，对 于Da￡aMatrix二维条码图像，口取15—30比较恰当，这样有利于降低伪影的产生． (2)如果r一口酬菇，，，)≤r+口，这个范围是发生光照不均现象最严重的区域，将采用改进的Bem8en 算法对这个区域进行处理．在该区域中，需要计算局部阈值是疋，乃和疋，算法为： 首先，设参数：懈d=．：。恶臆：∥茹+J}，，，+z)；mind=．删％：小茹+后，，，+z) m敬。=m野火茗+后，，，+1)；min．=mi耳以茗+后，，，+1) (2) 再设： 兄(茗，y)=0．5(ma】【d+mind)； 为(髫，，，)=m娃。一mill．； 万方数据 第l期 杨硕，尚振宏：一种新的二维条码图像二值化算法 45 L(石，y)=O．5(r+死(茹，)，)) 在公式(2)中：埘是局部阈值运算的窗口，疋是窗口内像素灰度平均值，乃是阈值选择依据，瓦是疋 与全局阈值r的平均值．通过考察窗口内像素的变化情况，可以得到局部阈值瓦，瓦和局部阈值选择的依 据乃． 这里，原Bemsen算法仅采用大窗口的瓦作为唯一的阈值，没有充分考虑到全局阈值r的作用，因此比 较容易出现伪影的现象¨J．本算法采用双阈值(上面的疋和瓦)可以较好地改善伪影问题．关于采用疋和 死以后的效果见图2(c)、图2(d)．其次，得到上面参数以后，对于处于r一口和r+口来说进行如下处理： 如果已>口：6c茹，，，，={兰55炙：：；；三菱{二：；；否则6c茹，，，，={羔5关：：；；三≥{二：；； c3， 公式(3)中：乃是窗口内像素的最大梯度值，死决定了真正使用的局部阈值是乏还是瓦：如果乃值 比较大，说明窗口内灰度比较丰富，要采用平均梯度疋作为局部阈值，否则需要考虑到全局阈值r，将死 与全局阈值r再作平均，这样做可以有效地减少伪影和干扰的产生．需要注意的是，死的计算采用的单倍 窗口，而瓦的计算采用的是双倍窗口，这样做有这样的好处：双倍窗口有利于阈值的平滑，而E采用的单 倍窗口，比疋窗口小一半有利于减少干扰并且可以有效地降低伪影现象，否则兄得到的值可能过大．窗 口尺寸埘取在5—9最为合适，因为一般采集到的DataMatrix图像的模块宽度要大于5个像素，所以适当 的窗口宽度有利于平滑，但是过高的ll，值会影响处理速度． 该算法具有较好的自适应性，对于质量好的DataMat呶图像：直方图具有明显“双峰”特征，则基本 上只有Kimer算法对二值化有贡献，因为位于r一口和r+口之间的像素数目非常少，这样真正进人改进 Bemsen算法比较费时的第(2)步运算的点很少，也就节约了时间．如果图像存在光照不均匀的现象：直方 图无明显的“双峰”特征，则在出现光照不均匀的区域进行速度较慢Bemsen二值化处理．采用本算法进 行二值化时，质量与速度成正比，这符合实际要求． (a)DataMatrix图像原图及直方图 图l测试用原图像 Fig．1Imagesfortest (b)票据图像原图及直方图 (a)Ostu算法 (b)飚位Icr算法 (c)本文算法(双阈值)(d)原Bems姐单阈值 图2图l(a)的二值化效果比较 Fig．2Bi聃一zitioⅡperfbmanceforFig1(a) 万方数据 46 昆明理工大学学报(理工版) 第33卷 (a)08tu算法 墨户 I户： i：：：苎：!兰墨堡 ． r。。。1‘’———’o。·_·_’'一 j峰掣童至—翌．塾!针业赴．． {痒丝趣釜．． q—嗄轧叠 ‘队敢 五Ti —1一j —t暑 翥 (b)Kittler算法 (c)本文算法 图3图1(b)的二值化效果比较 Fig．3Bi眦riziti蚰performanceforFigl(b) 2实验结果 为了验证本文算法，我们选择效率较高的VC++6．0软件作为编程实现平台，选择了两个比较有代 表性的图像：图1(a)是一幅光照不均现象严重的DataMa暖x二维条码图像，并且该图像的直方图呈现较 为明显的双峰特性；图l(b)是一幅典型的票据图像，该类图像没有明显的双峰特性．为了验证本文提到的 算法，将其与两种通用的二值化算法进行比较：Ostu和Kitder算法，主要比较它们在处理速度，处理效果， 特别是应对光照不均时的表现． 经过上面的效果比较，我们可以看出：采用本算法处理图像保留了图像中的大部分细节，图像中光照 不均部分经过本算法处理后依然保留下来；同时，采用疋、疋双阈值的算法可以有效地解决原算法单阈 值带来的伪影等问题(如图2(d))．通过对比也可以发现：因为Ostu算法基于直方图统计，所以该算法给 出的阈值偏高，特别对于图1(a)DataM耐x这种灰度级不丰富的图像；Kittler算法在处理DataMat血这 类细节丰富的图像时具有一定优势，这点可以通过观察图2(b)看出，这也是本算法采用瞄tder算法获得 初始阈值的原因． 下面是二值化处理速度测试，比较对象为：Kitder算法，08tu算法，一般的迭代自适应算法和本算法． 测试环境：赛扬2．13GHzCPU，内存为512M，操作系统为wiIldows)【P8p2． 可以看出，本算法在速度上具有一定优势， 表l测试速度数据 同时并不比常见的Ostu算法慢很多．对于常见 Tab·l瞰datas如rspt划 的二维条码来说，这样的处理速度可以满足二 维条码对实时性的要求．经过本算法的二值化 之后，可以继续通过形态学运算‘81对图像进行 加强，经过形态学运算后的图像可以进一步去 掉干扰，平滑图像，有利于提高二维条码的识别率． 3结论 OstII，硒tter，Bems衄等算法是常用的二值化方法，但各自都存在一定的局限性，本文针对其存在问题， 将这些算法有机结合并加以改进，使之更加适合二维条码图像的处理．本文提到的算法有如下优点：真正 的自适应，不仅在求得阈值上是白适应的，而且在处理不同图像的速度上也是自适应的，因此较适合像条 码图像这种对实时性敏感的图像．同时，经过大量的实验，特别是针对二维条码类型的图像，可以认定本算 法在处理这类图像时确有一定的优势，而且算法比较稳定，不会因为个别特殊情况导致处理效果退化． (下转第51页) 万方数据 第l期 李汝恒，曹水仁。龙华：基于802．11无线局域网的移动IP切换仿真分析 5l [2】．I．觚c，PiIII【s，【．yeK．A妇hand硪∞heme矗)rWi]rel嘲眦t啪rI【8[c]．11le2ndAcMht．worI【8h叩∞wi弛le鹪Mobile Multi眦dia，seatde，WA，1999． [3]SllimE，GitlinR．Neig}lbo吒鹪tillg：AflIsth锄d毋m∞haIli8minwiId嘲坤岫ingneighb0IiIlgf0陀i印ag既ItiIlfb珊ati鲫[M]． N删York：neNewYorI【Me咖A瑚NetwoddllgWorlcsh叩，2001． [4]Fiko咖NA，ⅡMaudK，Cvetko“cSR，eta1．SmytIle，Pefformar嘴甜1℃P蛐duDPdIlringmobilemh蚰do曲ilIsingle 一孵mBubne咖rk8[C】．WcNC1999一皿汪wirel嘲co衄llIli洲咖蚰dNet删kIlgco疵姗∞，1999，(1)：1258 —1262． [5]J∞嘲uddiIIM．An觚llitectIlreforInte孕砸IlguM喁蛐d802．11wLANNe咖rh[c】．Proceedings0f血eEiglItll硼强lII- ten俐oIIalSymP08i岫∞Compute埔衄dco衄IlIIi训o∞(IsCC03)，2003，30(3)：716． [6]AladdiIISaleh．Mobne球乳疵聊岫∞锄dlme刑od【iIlgA陀Ilit∞n鹏in802．11wLAN／cDM此1000N酣忡rl蹬[C]．Pr∞eed- ingsof‰Sec∞dA衄tlalC彻如∞n∞onC伽mllIIi洲伽№啪rl【8觚dservi啷Re鼢rch(CNSR04)． 【7]srik眦Sh删a，Nin鲥Ilg盈u，％一ckerClliueh．L鲫一htencyMobile疋H蛐d疆forIn‰咖ct哦一Modewirel嘲LANs 【J】．IEEEJOuRNALONsELEcIEDAREASINCOMMuNIcAllONS，2004，22(4)：643—652． 【8】Fik0嘲N，K6璐鲫A。c峨C．砒枷ngMobde坤h锄d—o舶thIDugllLiIll【一hy盱IIIformd仰，蛐取perimentalIIl嘲· tiga_6∞winl802．11b蛐dIntemetAudio[c]．Pr∞∞din980ftl地htem“orlalMulti一伽如咖∞∞Me∞u删mnt。Model— liIlg，andEval岫ti∞ofC锄p咖一C∞姐uIlicalionSysteI瑚(MMB)，Gem柚y，S叩tember2001． 【9]龙华．OPNETModeIer与计算机网络仿真[M]．西安：西安电子科技大学出版社。2006． [10】Yiche，H岫Lnng．AnInv∞dgati∞ilIself一8imilarStudyandimphc出伽0f3Gmobile讹位c[c]．-nle200r7imem8tional cI口nfemn∞on0mmluIIi枷∞iIICompuljng． (上接第46页) 参考文献： [1]张玲，胡东红，刘干．二维条码的码图结构设计中的若干问题[J]．计算机与数字工程，2004，32(2)：25—29． [2】欧阳庆．不均匀光照下车牌图像二值化研究[J]．武汉大学学报(工学版)，2006，39(4)：143一148． [3】赵善龙，刘明勇．图像二值化时阈值自适应选取方法及其Vi8ualC++实现[J]．哈尔滨铁道科技，2006，1：8一11． 【4】Sall∞PK，wbIIgAKC，Ch明YC．SIIr"yofthm8holdirIgtechniqu∞[J]．c蛐put凹GmPlli∞，Vi8i佣如dIma矿P‰e8sing． 1988，4l(3)：233—260． [5】陈强。朱立新，夏德深．结合C肌ny算子的图像二值化[J]．计算机辅助设计与图形学学报，2005。17(8)：1302—1306． 【6】H”mchulKang，eta1．Ad印tivel∞alb砌蒯∞me蚓fbr聆cogIIid∞ofv出cklic蚰8epht∞，c础mItorialimage，锄alysi8 [A】．10tIIhItematiorIalworksh叩，IWCIA2004Ec．PIoceedin伊，2004，4：646—655． [7]庄军，李弼程，陈刚．一种有效的文本图像二值化方法[J】．微计算机信息(管控一体化)，2005，21(8)：56—58． [8]霍宏涛．数字图像处理[M】．北京：机械工业出版社，2003． 万方数据 一种新的二维条码图像二值化算法 作者： 杨硕， 尚振宏， YANG Shuo， SHANG Zhen-hong 作者单位： 昆明理工大学,信息工程与自动化学院,云南,昆明,650051 刊名： 昆明理工大学学报（理工版） 英文刊名： JOURNAL OF KUNMING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY（SCIENCE AND TECHNOLOGY） 年，卷(期)： 2008，33(1) 引用次数： 0次 参考文献(8条) 1.张玲.胡东红.孔华峰.刘干 二维条码的码图结构设计中的若干问题[期刊论文]-计算机与数字工程 2004(2) 2.欧阳庆 不均匀光照下车牌图像二值化研究[期刊论文]-武汉大学学报（工学版） 2006(4) 3.赵善龙.刘明勇 图像二值化时阈值自适应选取方法及其Visual C++实现[期刊论文]-哈尔滨铁道科技 2006(1) 4.Sahoo P K.Wong A K C.Chen Y C Survey of thresholding techniques 1988(3) 5.陈强.朱立新.夏德深 结合Canny算子的图像二值化[期刊论文]-计算机辅助设计与图形学学报 2005(6) 6.Hyunchul Kang Adaptive local binarization method for recognition of vehicle license plates,combinatorial image,analysis 2004 7.庄军.李弼程.陈刚 一种有效的文本图像二值化方法[期刊论文]-微计算机信息 2005(8) 8.霍宏涛 数字图像处理 2003 相似文献(10条) 1.期刊论文 于洋 基于防伪手机摄像模组的PDF417二维条码识别系统的研究 -中国高新技术企业2008(23) 本文对PDF417二维条码和防伪手机摄像模组做了概要的介绍,针对防伪手机摄像模组拍照PDF417的特点,着重讨论了条码的图像处理算法及译码解码 的过程. 2.学位论文 肖全钦 基于移动终端的PDF417二维条码识读关键技术的研究 2009 同QuickResponseCode(QRCode)，DataMatrix(DM)等二维条码相比，PDF417二维条码在国际国内标准支持，以及对手机硬件配置的需求等方面具有明 显的比较优势。此外，在国外尤其是美国和加拿大等北美一些国家，PDF417二维条码已经广泛应用于经济和社会生活的各个方面，PDF417二维条码作为 手机二维条码使用可以最大限度的利用现有资源，避免重复投资，大幅减少推广使用的费用。 本文概述了二维条码特别是PDF417二维条码在国内 外的发展研究现状，介绍了手机二维条码的相关知识，完成了PDF417二维条码的编码及译码工作。针对手机在复杂环境中获得的PDF417二维条码图像提 出了一种新的二值化方法——混合PDF417二值化法(MBPDF417)；提出了一种新的快速确定PDF417二维条码符号位置的算法——快速PDF417位置确定法 (FDLPDF417)，以满足译码对实时性的要求；简要介绍了Reed—Solomon错误控制码(RS码)的编码与译码原理，在伽罗瓦域GF(929)内根据其编译码的原理 重点分析与研究了其在PDF417二维条码中的实际应用；在VisualStudio2005设计平台下进行了PDF417二维条码译码软件的仿真测试，并讨论了软件实际 移植过程中可能遇到的一些问题。 实验结果证明，本文所提出的MBPDF417方法具有广泛的适应性和较强的鲁棒性，能够在二值化效果和实时性要 求上达到较好的平衡；本文提出的定位算法FDLPDF417能够快速准确的确定PDF417二维条码的位置；在译码的实时性和准确性方面，译码算法能够较好的 满足移动终端——手机识读的要求。 3.期刊论文 黄婷婷.唐琎.HUANG Ting-ting.TANG Jin 用图象处理来识别二维条形码 -电脑知识与技术（学术交流 ）2008,1(4) 使用数码相机、手机、电脑摄像头等通用摄入设备采集的条码图像普遍存在有高光区,阴影,低分辨率,散焦模糊等缺点,如果不能得到较高质量的还 原和修复图像就无法对其进行准确解码或者根本无法解码.本文以摄像头拍摄的有散焦模糊等噪声影响的QR码图像为例,研究了在一定复杂度限制的条码 图像处理技术,提出了完整的预处理算法. 4.学位论文 王建华 二维条码PDF417识别关键技术及其DSP实现 2004 二维条码的识别是当今主要的计算机自动识别识别技术热点之一,目前一般的二维条码识读设备前端在硬件上一般是用线阵CCD,然后通过步进电机带 动CCD对二维条码进行扫描输入.这种系统体积大,对电机要求高,图像扫描输入的时间长且只能读入堆叠式的二维条码.第四代基于图像式的二维条码识读 设备是目前研究的一个热点,它能把条码图像一次性读入,大大提高了条码的阅读速度,且不受码制的限制.该论文在硬件结构上提出了一种基于DSP的二维 条码扫描识别器,该识别器以美国德州仪器公司(Texas Instruments,TI)的性能价格比极高的TMS320VC5402定点DSP为核心,采用OmniVision公司的高度集 成化的COMS图像传感器OV7620快速采集二维条码图像数据,并配合高速SRAM和大容量Flash Rom,从而实现了对二维条码的高效采集和实时处理.PDF417条 码编码算法已经公开且成为国家标准,但识别和解码算法由于所采用硬件平台的不同则成为研究的热点.通过研究发现,前端条码图像的预处理对后面条码 的识别至关重要,因此针对自然环境下的二维条码,该论文首先深入研究了条码图像的桶形失真及其自动校正技术,接着利用Hough变换对倾斜的条码进行 倾斜纠正,从而使得条码的识读不再局限于规整的条码图像.针对条码的分割问题,对比分析了基于直方图技术的二值化算法和基于最大类间方差算法的二 值化算法,提出了基于改进最大类间方差(OTSU)的自适应阈值求解算法.针对二值化后的条码的识别问题,该论文提出了基于单个条码符号字符的投影算法 ,实践证明,该算法能大大提高识别率.最后对识别出的符号字符进行Reed-Solomon解码和PDF417数据解码就能准确还原出条码所代表的信息. 5.学位论文 周淑一 二维条码QR的图像预处理 2007 随着计算机科学技术的发展，自动识别技术得到了广泛的应用。在众多自动识别技术中，条码技术已经成为当今主要的计算机自动识别技术之一。 识别技术和编码理论是条码技术中两个非常活跃的研究热点。为解决条码信息容量有限的问题，九十年代以来出现一种新的条码——二维条码。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，矩阵式二维条码QR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，尤其对于矩阵式二维条码QR，因此二维条码的有效快速的识别成为当前重要的研究领域。 QR码作 为一种优秀的矩阵式二维条码，在我国具有特别的发展优势。QR码图像预处理在整个条码识别系统中起着举足轻重的作用，直接影响QR码识别的准确性 。拍摄的QR码图像难免有模糊、光照不均或者出现失真、倾斜等效果，图像预处理过程主要是解决上述这些给条码识别带来严重影响的因素。因此为了 进一步提高二维条码译码的可靠性，必须对图像进行有效地预处理。 在QR码图像预处理过程中，本文探讨了二维条码图像的灰度化、中值滤波、 二值化、定位、旋转以及分割算法。首先利用Hough变换、Sobel边缘检测算法定位条码图像，然后利用空间变换方法纠正采集图像出现的失真现象，同 时提出了一种适合QR码图像预处理的计算二值化阈值的算法，对输入的灰度图做二值化处理。 在Visual C++平台上的研究结果表明，这些算法能 够有效的定位并消除图像中无关信息的干扰，具有优秀的性能，显著提高了条码的识别率，可以满足实际的应用需求，并且对其它矩阵式的二维条码图 像识别具有参考意义。 6.学位论文 陈飞雄 通用设备采集的二维条码自动识读技术的研究 2005 本文根据PDF417条码特性和计算机视觉理论提出了一套自动识读系统。针对通用设备采集的二维条码可能出现的问题作一个系统分析，诸如光照不 均、模糊、非线性几何畸变以及倾斜等等问题。并考虑了条码的污损和缺损。文章根据PDF417条码图像的特点，提出了一种逐级二值化的方法，很好的 解决了光照不均，模糊等现象。提出了可对二值化后的条码实现码字的正确识读的方法。实验结果表明，所提出的系统是有效的，并具有一定的实用性 。 7.学位论文 胡孝鹏 基于图像处理的嵌入式QR码识别系统的研究与实现 2007 随着信息技术的发展，二维条码应运而生，并且具有很好的应用前景。作为二维条码的一种，矩阵式的二维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特殊码制。由于二维条码的信息密度比较高，尤其对于矩阵式二维条码，其识别技术比一维条码的识别更为复杂，因此二维 条码有效快速的识别成为当前重要的研究领域。因此，基于图像处理的嵌入式条码识别系统及应用的研究无论是在理论上还是在实践中都具有十分重要 的意义。 本文的主要任务是研究QR码识别中的图像处理方法，实现QR码的高速识别，并且使用嵌入式技术来实现对二维条码QR码的高速采集与识 别。 本文利用多种技术和方法，解决了QR码识别中的多种核心问题， 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 如下： 1．由于光线条件的不确定性，摄像头拍摄的QR码图像光线 背景将变得复杂。本文以全局阈值二值化方法为基础，针对QR码符号特性，提出了基于结果的二值化方法，较好地解决了不同光线条件下的QR码图像识 别问题。 2．充分利用QR码的功能图形，实现了QR码的全方位识别特性，提高了识别的速度和识别方法的通用性，同时提高了识别的准确性。 3．构建了QR码识别的嵌入式平台，给出了嵌入式QR码识别系统的硬件结构和软件组成。 最后，根据现有的工作，对进一步开发出完整的、具有 市场竞争力的产品提出了展望。 8.学位论文 蔡文婷 移动端二维条码图像增强及应用研究 2008 本文研究了现有国内外二维条码的种类、优势及相关识别技术；剖析移动端主流操作系统SymbianOS体系结构及其应用程序的开发平台；并在此基础 上搭建移动端二维条码识别系统。 首先通过读取彩信或调用移动端内置的摄像头获取初始二维条码图像；然后依次采用灰度化、滤波法处理受污 染的图像；再依次采用阈值分割法二值化处理不均匀光照下的图像，采用特定规则筛选标记的连通区域从而分割出条码区域，采用凸包算法精确定位条 码区域；最后通过映射校正条码图像，译码获得有效WAP地址，并通过调用系统浏览器登录WAP网站。 特别针对移动端实时性的要求选择计算量较 小的加权平均法灰度化初始条码图片；选择一种快速自适应阂值分割法二值化不均匀光照下的图像。针对移动端硬件的严格限制选择依据二维条码结构 特征制定的规则筛选连通区域从而分割得到复杂背景中的条码区域；采用计算复杂度较低的凸包算法精确定位条码区域。针对移动端WAP应用的广泛性 ，本系统集成登录WAP网站的功能。 本文在Series60平台上完成了具有图像增强功能的移动端二维条码识别系统的开发。实验证明该系统具有较高 的二维条码识别率，可满足移动端实时性的要求，并且可通过移动端操作系统内置浏览器成功登陆WAP站点。 9.学位论文 严妍 二维条码编码和解码技术的研究与应用 2005 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,矩阵式的二维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,尤其对于矩阵式二维条码,因此二维条码的有效快速的识别成为当前重要的研究领域.本文研究了二 维条码之一快速响应码(QR Code)的编码技术和译码技术.首先探讨了QR码编码系统的设计,并对RS纠错码编码算法进行了深入的研究,同时分析了打印设 备与条码标签的关系.然后讨论了基于数字图像处理技术的条码图像预处理和条码识别技术,在条码图像预处理中,利用Hough变换、Sobel边缘检测算法定 位条码图像,并利用空间变换方法纠正采集图像出现的失真现象,同时提出了一种适合嵌入式系统的计算二值化阈值的算法;在条码图像识别中,通过分析 经过光学系统的条码图像的噪声模型,利用投影算法、高斯滤波,经过差分处理后自适应地选取阈值去除噪声导致的无效边界,从而得到了条码的基本模块 ,最后探讨了QR码解码的相关理论.在Visual C++平台上的研究结果表明,条码的编码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读出QR条 码,证明了上述算法的可行性和稳定性.将Visual C++代码移植到Blackfin ADSP-BF533嵌入式平台上.经过大量的测试,表明本文提出的条码识读算法可以 有效地应用于嵌入式系统,条码的识读时间完全可以满足应用领域的要求. 10.学位论文 袁彬 基于二维条码和智能手机的无线身份认证系统 2006 身份认证是信息安全的基础。安全自古至今都是人类社会的重要问题，而只有在安全可靠的身份认证的基础上，各种安全系统才能有效的发挥其安 全防护的作用。现有的身份认证技术主要有基于静态口的、基于动态口令的和基于生物特征的身份认证技术等等。 本文在现有身份认证技术的基 础上，提出了一种利用智能手机作为身份认证载体、结合了二维条码和蓝牙技术、具有较高安全性和易用性的新型身份认证系统，并对系统实现的关键 技术进行了研究，最终实现了一个系统原型证明了系统的可用性。本文的主要研究内容有如下方面： 首先提出了一种新型身份认证系统，它利用 了智能手机作为客户端，利用智能手机内嵌的蓝牙功能与服务器端传输认证信息，解决了基于无线和动态密码的身份认证系统需要用户额外携带认证设 备的问题；利用二维条码编码身份认证信息，利用摄像头识读二维条码，避免了最终认证信息经由无线传输而可能被截获的问题的发生。 其次给 出了在智能手机平台上生成二维条码的方法，针对智能手机操作系统SymbianOS和智能手机平台NokiaS60的系统特点与应用特性，实现了在S60智能手机 上绘制二维条码的功能。 之后提出了一种基于智能手机的条码识别方法，针对使用摄像头近距离拍摄手机屏幕上显示的二维条码，手机屏幕区域 会产生红蓝色带状斑纹，影响二维条码识别的问题，使用对图像红、蓝二相进行均值滤波、再以最大类间方差法二值化图像等预处理步骤，有效地去除 了带状斑纹的影响，达到了对手机屏幕上显示的Datamatrix条码图样准确识别的效果。 最后给出了一种智能手机与PC进行蓝牙通讯的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，针对 智能手机和PC的特性，使用蓝牙SDP、RFComm 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，以软件的形式实现了基于SymbianOS的S60智能手机与安装WindowsXPSP1及以后版本的PC机的蓝牙通讯 。 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kmlgdxxb200801010.aspx 下载时间：2009年12月24日