安卓系統(tǒng)下的二維碼生成與識別方法研究開題報告

1、桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計開題報告桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計開題報告題題 目：安卓系統(tǒng)下二維碼生成與識別方法研究目：安卓系統(tǒng)下二維碼生成與識別方法研究作作 者：李朝庭者：李朝庭 學(xué)學(xué) 號：號：1300820112 2017-1-8選題背景和意義選題背景和意義 二維碼作為一種全新的信息存儲、傳遞和識別技術(shù)，自誕生之日起就得到了世界上許多國家的關(guān)注。它是當(dāng)代人獲取信息重要方式，特別是手持設(shè)備上信息的獲取。隨著時代的發(fā)展，它將滲透到我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗，F(xiàn)代社會， 人人都接觸到二維碼，這正反映了時代文化的變遷。充分利用二維碼這一技術(shù)將會給我們的生活帶來極大的便利。研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀 國外對二維碼技術(shù)的研

2、究始于20世紀(jì)80年代末，在二維碼符號表示技術(shù)研究方面已研制出多種碼制，在二維碼標(biāo)準(zhǔn)化研究方面，國際自動識別制造商協(xié)會（AIM）、美國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（ANSI）已完成了PDF417、QR Code、Code 49、Code 16K、Code One等碼制的符號標(biāo)準(zhǔn)。我國對二維碼技術(shù)的研究相對落后，大約始于1994年。應(yīng)用前景應(yīng)用前景其相關(guān)技術(shù)應(yīng)用前景不可估量，這種技術(shù)最熱門的應(yīng)用領(lǐng)域有：信息獲?。⒌貓D、WIFI密碼、資料） 網(wǎng)站跳轉(zhuǎn)（跳轉(zhuǎn)到微博、手機網(wǎng)站、網(wǎng)站）廣告推送（瀏覽商家推送的視頻、音頻廣告）手機電商（手機直接購物下單）優(yōu)惠促銷（下載電子優(yōu)惠券，抽獎）會員管理（獲取電子會員信息、VI

3、P服務(wù)）手機支付（掃描商品二維碼，通過銀行或第三方支付提供的手機端通道完成支付）研究內(nèi)容研究內(nèi)容 學(xué)習(xí)Android平臺下的圖像讀取和繪圖功能，利用二維碼的編碼和解碼原理，通過Android手機對二維碼的數(shù)據(jù)進行解析和編碼，實現(xiàn)對二維碼生成和識別。主要研究內(nèi)容：1.學(xué)習(xí)二維碼的編碼和解碼原理；2.學(xué)習(xí)安卓系統(tǒng)；3.設(shè)計二維條碼的生成系統(tǒng)；4.設(shè)計二維條碼的識別系統(tǒng)。完成的工作：1.系統(tǒng)完成從輸入數(shù)據(jù)到生成相應(yīng)二維碼的功能；2.識別系統(tǒng)完成對采集到的二維碼符號進行譯碼還原出所攜帶信息的功能。 研究重點研究重點 我們之所以對二維碼進行掃描能讀出那么多信息，就是因為這些信息被編入了二維碼之中。其中Q

4、R碼具有數(shù)據(jù)容量大，編碼范圍廣，可靠性高，成本低，糾錯力強等優(yōu)點，現(xiàn)在常見的二維碼都是以QR碼作為編碼的碼制。 所以，本次課題采用的編碼方式時QR碼。如何在安卓平臺上設(shè)計出對QR二維碼符號進行編碼和解碼的算法是本次課題的一大難點。QRQR碼理論碼理論QR碼由兩大部分組成：編碼區(qū)格式和功能圖形區(qū)。編碼區(qū)格式包括了由格式信息、版本信息以及數(shù)據(jù)信息和 Rs生成的糾錯碼字,其中大部分是數(shù)據(jù)信息和糾錯碼字；功能圖形區(qū)是指符號中用于符號定位與特征識別的特定圖形，由位置探測圖形、分隔符、定位圖形以及校正圖形組成。 QR碼符號區(qū)域被空白區(qū)包圍, 空白區(qū)不打印任何信息，四周空白區(qū)的寬度為四個模塊的究度。QRQR

5、碼編碼碼編碼數(shù)據(jù)分析：區(qū)分?jǐn)?shù)字，字母漢字等，對不同數(shù)據(jù)模式進行高效編碼。數(shù)據(jù)編碼：根據(jù)數(shù)據(jù)編碼模式將數(shù)據(jù)字符轉(zhuǎn)化為二進制位流，位流分為每8位一個碼字，必要時需加入填充。糾錯編碼：將碼字序列分塊，生成相應(yīng)的糾錯碼字。一并加入對應(yīng)數(shù)據(jù)碼字后面。采用Reed.Solomom錯誤控制碼實現(xiàn)糾錯。編碼構(gòu)造：將糾錯碼字添加到數(shù)據(jù)碼字后面形成最終位流序列。QRQR碼編碼碼編碼模塊構(gòu)造：將尋像圖形，分隔符，定位圖形，校正圖形，碼字圖統(tǒng)一編 入同一矩陣，每8位碼字按2個模塊寬度從右下角開始進行蛇形排列。加入掩膜：避免出現(xiàn)相似區(qū)域，對符號進行異或操作后計分，選擇得分最低圖形。版本與格式：格式信息右5個數(shù)據(jù)位和10

6、個糾錯位組成與掩模圖形進行異或運算后填入相應(yīng)位置。QRQR碼解碼碼解碼定位獲取符號：處理好需要解碼的圖片后，定位并獲取符號圖像，深色與淺色模塊識別為“0”與“1”的陣列。讀取格式：對上述陣列進行格式信息的讀取，去除掩膜圖形并完成對格式信息模塊的糾錯，識別糾錯等級與掩模圖形參考。讀取版本：識別版本信息，確定符號的版本。消除掩模：用掩模圖形參考已經(jīng)從格式信息中得出對編碼區(qū)的位圖進行抑或處理，從而消除掩模。QRQR碼解碼碼解碼讀取符號：根據(jù)模塊的排列規(guī)則，適度符號字符，恢復(fù)信息數(shù)據(jù)與糾錯碼字。甄別錯誤：利用糾錯級別信息相對應(yīng)的糾錯碼字檢測錯誤，如發(fā)現(xiàn)錯誤立即糾錯。劃分?jǐn)?shù)據(jù)碼：根據(jù)模式指示符和字符技術(shù)

7、指示符，將數(shù)據(jù)碼劃分成多個部分。輸出：按照適用的模式譯碼出數(shù)據(jù)字符并得出結(jié)果。借鑒借鑒ZXingZXing庫庫 Zxing庫是一個開源的支持多種一維和二維條碼格式的圖像處理庫, Zxing庫主要使用Java語言實現(xiàn)并且提供其他多種語言的程序接口,可以再多種不同的平臺上使用。它的重點是在使用手機的內(nèi)置攝像頭設(shè)各的對條形碼進行掃描識別和編碼,而不與服務(wù)器通信。它也可用于PC機或者服務(wù)器上的進行條形碼的編碼和解碼，支持條碼有 QR碼、PDF417、DataMatrix等。 本方案要求設(shè)計者具有很高的算法設(shè)計以及實際敲代碼調(diào)試的能力。在方案實踐過程中肯定會遇到大大小小的問題，處理這些問題的一個好方法就

8、是借鑒。由于Zxing庫存在這許多值得借鑒的算法，本方案在算法方面應(yīng)該向它的某些方面多加學(xué)習(xí)，這將大大簡化程序設(shè)計的周期。方案簡要分析方案簡要分析實施的方案： 本方案的二維碼識別手機客戶端主要模塊有條碼生成模塊、識別模塊、歷史查看模塊等。生成模塊涉及到字符到二維碼的編碼處理以及圖片的文件存儲方式的設(shè)計；識別模塊涉及到圖片的濾波，二值化處理與二維碼矩陣的解碼過程等。 利用eclipse安卓開發(fā)工具結(jié)合java語言開發(fā)app。借鑒Zxing庫設(shè)計基于QR碼制的二維碼生成/識別算法，完成軟件界面以及源碼的編寫與調(diào)試，最終設(shè)計出一款能在安卓手機終端實現(xiàn)二維碼的生成、識別的app。Android移動客戶

9、端界面條碼生成條碼識別歷史查看保存，退出生成結(jié)果展示識別結(jié)果展示軟件界面設(shè)計框圖軟件界面設(shè)計框圖可能遇到的困難可能遇到的困難安卓系統(tǒng)：本人沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過安卓系統(tǒng)，開發(fā)經(jīng)驗不怎么多，此過程可能會遇到這方面的問題。算法設(shè)計：從理論過渡到實際的代碼將會是沉重考驗。Zxing庫：難點在于理解，能寫出具體代碼調(diào)試好是另外一回事。圖像處理：二維碼圖像與背景常常不具有很好的分離性，能做好圖像的預(yù)處理是提高識別率的關(guān)鍵。 進度計劃安排進度計劃安排根據(jù)實際情況，本方案擬出的時間安排計劃如下：根據(jù)實際情況，本方案擬出的時間安排計劃如下：2016年：年：12月月確定題目、查閱資料、擬定方案；確定題目、查閱資料、擬定方案；2017年：年：1月月2月月開題，翻譯英文資料，配置開發(fā)環(huán)境；開題，翻譯英文資料，配置開發(fā)環(huán)境；2月月3月月建立建立app基本界面，實現(xiàn)條碼生成模塊；基本界面，實現(xiàn)條碼生成模塊