二维条码的认识和识别 组 长： 李学泓 学号： 201330280816 年级专业班级：13自动化3 组员一：_熊筠野_ 学号： 201330280722 年级专业班级：13自动化3 指导教师 邓继忠 摘 要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。二维条码/二维码 （2-dimensional bar code） 是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。 二维条码/二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。 本实验研究对象是二维码之一QRcode，完成对其的定位，二值化，去除白框，实现统计模块数，获取版本号，去除功能区域，反色，获取格式及版本信息，去除格式及版本区域，获取码内信息，去除掩模，译码以及具有以上所有功能的一键运行功能。关键词： 计算机图像处理 二维码 QR码 定位 二值化 去除白框 旋转 模块数 版本号 格式信息 版本信息 功能区域 码内信息 掩模 译码 一键运行目 录目 录1. 设计要求.42. 开发环境.43. 原理说明.53.1 二维条码与一维条码.53.2 二维条码的分类.53.2.1 堆叠式/行排式二维条码.63.2.2 矩阵式二维码.63.2.3邮政码.63.3 了解QR Code码.63.3.1 QR码编码字符集.73.3.2 QR码符号的基本特性与纠错能力.73.3.3 QR code 的主要特点83.3.4 QR code 的符号结构83.3.5 符号版本和规格.93.3.6 寻像图形.133.3.7 定位图形.143.3.8 校正图形.143.3.9 分隔符、编码区域、空白区.143.4 编码.143.4.1 数据分析.163.4.2 数据编码.163.4.3 纠错编码.163.4.4 构造最终信息.173.4.5 在矩阵中布置模块.173.4.6 掩膜.173.4.7 格式和版本信息.173.5 进一步深入认识QR Code.173.5.1 QR Code模式.173.5.2 码字在矩阵中的布置.213.5.3掩模.233.5.4 格式信息.253.5.5 版本信息.264. 系统分析.274.1 系统的主要功能分析.274.1.1 二值化.274.1.2 QR code定位并标记位置图像.274.1.3 QR code的版本识别，并计算模块数.274.1.4 去除功能区域.274.1.5 获取格式信息及版本信息.274.1.6 获取码内信息.274.1.7 去除掩膜并获取码内信息.274.1.8 译码.274.2系统的关键问题及解决方法.285. 系统设计.285.1 程序流程图及说明.285.2 程序主要模块（或功能）介绍.295.2.1 标记模块.305.2.2 信息提取模块.305.2.3 译码模块.336. 实验结果与分析.406.1实验成果.456.2存在问题及改进设想.487. 设计体会.497.1系统开发的体会.497.2对本门课程的改进意见或建议.49参考文献.491. 设计要求1) 了解二维条形码（QR Code）的编码原理；2) 编写识别二维条形码的程序；3) 调试与验证程序；4) 编写二维条形码（QR Code）认识与识别实验报告;5) 编写二维条形码（QR Code）认识与识别演示PPT。2. 开发环境本项目的开发环境是LabWindows/CVI以及IMAQ_Vision LabWindows/CVI是美国National Instrument公司开发的基于C语言的虚拟仪器开发的32位面向计算机测控领域虚拟仪器的软件开发平台，适用于自动测试、自动控制、测试仪器同学、测试硬件控制、信号分析及图像处理等软件的开发。经过版本的不断更新，LabWindows/CVI已经成为测控领域应用最广泛的软件开发工具之一。本项目主要是使用LabWindows/CVI（5.0版）。它以ANSIC为核心，将功能强大、使用灵活的C语言平台与用于数据采集、分析和表达的测控专业工具有机地结合起来。它的集成化开发平台、交互式编程方法、丰富的功能面板和库函数大大增强了C语言的功能，为熟悉C语言的开发人员建立检测系统、数据采集系统、过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境。IMAQ_Vision是NI公司开发的基于LabWindows/CVI的高级图像处理和分析软件包，是进行图像处理和分析的教学和科研的有力工具。该软件包的默认安装路径为C:CVI401，安装完成后，软件包提供了3个重要的文件：1） Imaq_Cvi.h：包含了与IMAQ_Vision for LabWindows/CVI相关的所有常量（constant）、枚举类型（enumerated type）、结构（structure）和函数原型（prototypes）