【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)及科技水平的迅速發(fā)展,商業(yè)防偽需求日益增長,二維碼作為信息傳播的載體,在防偽領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來,隨著越來越多學(xué)者的深入研究,二維碼防偽技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,但提高防偽性能依舊面臨著巨大挑戰(zhàn)。為了提高二維碼防偽能力,本文從生產(chǎn)有效的防偽二維碼和提高二維碼掃描率兩個方向展開研究,實現(xiàn)了三種異形二維碼生成和譯碼算法,主要工作概括如下:(1)實現(xiàn)基于專有碼的多維度二維碼生成和解碼算法。此類異形二維碼在編碼方式上不同于傳統(tǒng)二維碼,把編碼部分分為通用段和專有段,通用段可存儲產(chǎn)品基本信息,能夠被普通譯碼器讀出,專有段可為隨機(jī)數(shù)只能夠被論文中生成的多維度二維碼譯碼器解碼。保證了二維碼的唯一性、不可復(fù)制性、不可偽造性,從而保障了產(chǎn)品的真實性,提高了防偽性能。通過對該算法與傳統(tǒng)算法的比較分析,證明了本算法的有效性和可行性。(2)實現(xiàn)了基于Sobel算子的視覺二維碼生成算法。該類異形二維碼有較好的美觀性,能夠有效提高用戶掃碼率,從而提高防偽性能。在該算法中,首先對背景圖像進(jìn)行輪廓提取,并改變輪廓色彩以及粗細(xì)程度,然后將其與像素弱化后的QR碼進(jìn)行編碼,最后得到基于背景輪廓的視覺二維碼。一系列實驗結(jié)果及性能分析表明,本方案生成的二維碼有較快的譯碼響應(yīng)速度、良好的視覺性,并可批量生產(chǎn)應(yīng)用于防偽領(lǐng)域。(3)實現(xiàn)了基于圖案的彩色動態(tài)二維碼生成算法。采用該算法生成的異形二維碼,視覺效果得到了較好的改善,并以此提高了掃描率,同時提高了防偽水平。在本算法中,首先生成傳統(tǒng)QR碼,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行圖案繪制,生成新的圖像,并將其分為圖案內(nèi)部、位置探測圖形、其他區(qū)域三個部分;接著分別對三個不同區(qū)域進(jìn)行色彩編碼,生成基于圖案的彩色二維碼;最后,多張彩色二維碼進(jìn)行動態(tài)編碼生成基于圖案的彩色動態(tài)二維碼。通過實驗結(jié)果分析,證明了本算法的有效性、可行性。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：F203;TP391.44
【圖文】：

（c） （d）二維碼（a）添加 Logo 的視覺二維碼，（b）Visualead 生成器生成，（文獻(xiàn)[21]al QR Code (a) Visual QR code with Logo, (b) Visualead generator, (c) refreference [21]研究的推進(jìn)，視覺二維碼的表現(xiàn)形式越來越豐富，視覺效果也審美眼光都不同，所以視覺二維碼的個性化和多樣性還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)果的基礎(chǔ)上，保證二維碼的穩(wěn)健性并非易事，因此視覺二維碼維碼技術(shù)種常見的防偽二維碼進(jìn)行總結(jié)，概括如下：二維碼防偽。在保持條碼原來結(jié)構(gòu)不變的情況下，運用燙印對二維碼進(jìn)行光化學(xué)處理[22]。因為被覆蓋的二維碼信息肉眼性能，無法通過復(fù)印手段進(jìn)行復(fù)制，提高了防偽性能。但必須才能譯碼，用戶無法自主獲得真?zhèn)涡畔ⅲ沂褂贸杀靖摺?

除了上述幾種防偽二維碼技術(shù)，還有基于加密、數(shù)字水印、混合編碼等的二維碼防偽技術(shù)，雖然國內(nèi)外已存在大量二維碼防偽技術(shù)，但二維碼防偽依舊有很多可以改善的地方，如降低成本、減少消耗時間、簡化防偽流程等，與此同時還要增強(qiáng)防偽性能。因此防偽二維碼的研究依舊有很高的實用價值。1.2.3 彩色二維碼技術(shù)在各個應(yīng)用領(lǐng)域，彩色二維碼較傳統(tǒng)二維碼具有更大的優(yōu)勢，彩色二維碼不僅具有美麗的外觀，而且能存儲更大的多媒體數(shù)據(jù)，因此彩色二維碼技術(shù)的研究一直受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。隨著研究的推進(jìn)，彩色二維碼的生成方法[27-32]也不斷增多，比如從碼字流到二進(jìn)制流的轉(zhuǎn)換入手，在二維的基礎(chǔ)上增加一維顏色信息[27]，從而達(dá)到包含更多信息的要求；一個彩色二維碼包含三個普通二維碼，給每個二維碼在 YCbCr 彩色空間中分配一個顏色通道[28]，用普通譯碼器只能譯碼三個二維碼中的一個，三個二維碼的數(shù)據(jù)容量必然多于一個的容量；并提出了一種多路復(fù)用的彩色二維碼，由顏色空間指定的 RGB 值著色，通過計算 RGB 值和噪音的比值來設(shè)計彩色二維碼，該彩色二維碼可包含更多的多媒體數(shù)據(jù)[29]。

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文代表藍(lán)、綠、紅三種顏色分量，H 代表灰度值，它們的數(shù)值范圍都在 0-255 之間[50]H R* 0.30 G* 0.59 B*0.11（3.（2）去掉多維度二維碼信息像素的噪點，即圖像中不應(yīng)出現(xiàn)的干擾因素。采取中波降噪來處理圖像中普遍存在的椒鹽噪聲和高斯噪聲，以保護(hù)多維度二維碼圖像的邊息，減少后續(xù)對邊緣信息提取的影響。通過中值濾波處理后的圖像能夠符合人的視覺。如圖 3-5 分別展示了原始圖像（a）、對原始圖像加椒鹽噪聲后生成的圖像（b）、對b）進(jìn)行中值濾波去噪[51]且窗口為[3*3]處理后的圖像。改變滑動窗口使其逐漸增大，除噪聲的能力會增強(qiáng)，不過圖像會變得越來越模糊，從而造成細(xì)節(jié)信息的丟失。通過實驗比較發(fā)現(xiàn)將論文生成的多維度二維碼降噪處理的滑動窗口設(shè)置為[3*3]得到的處果最好。

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本文編號：2752198