二维码系统的识别研究与实现论文

二维条码/二维码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。

二维码生成器的制作需要一个二维码生成算法，或者一个二维码插件，然后用JAVA ，C#， VB等编程语言编写一个调用软件就可以做成二维码生成器了。

二维码可以伪造，一般的二维码没有防伪功能；个人就能从网上下载二维码自动生成器，制作二维码。甚至有些不法分子设计了带病毒的二维码，窃取他人手机内的个人信息。专家建议手机用户，要有安全意识，不要轻易扫不明来源的可疑二维码。

扩展资料：

简单的说，二维码就是把你想表达的信息翻译成黑白两种小方块，然后填到这个大方块中。有点类似我们中学的答题卡，就是把我们的语言翻译成机器可识别的语言，说白了就是把数字、字母、汉字等信息通过特定的编码翻译成二进制0和1，一个0就是一个白色小方块，一个1就是一个黑色小方块。

当然这其中还有很多纠错码，假如需要编码的码字数据有100个，并且想对其中的一半，也就是50个码字进行纠错，则计算方法如下。纠错需要相当于码字2倍的符号，因此在这种情况下的数量为50个×2＝100码字。

因此，全部码字数量为200个，其中用作纠错的码字为50个，也就是说在这个二维码中，有25%的信息是用来纠错的，所以这也就解释了二维码即使缺了一点或者变皱了也一样能被识别。

有些朋友可能会问，为什么每个二维码上都会有三个黑色大方块呢？那就要涉及下面的内容：手机是如何识别二维码的。

由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光。

所以当摄像头扫描黑白相间的二维码上时，手机利用点运算的阈值理论将采集到的图象变为二值图像,即对图像进行二值化处理,得到二值化图像后,对其进行膨胀运算,对膨胀后的图象进行边缘检测得到条码区域的轮廓。

参考资料：百度百科——二维码

二维码二维码[编辑本段]什么是二维条码/二维码 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。[编辑本段]二维条码/二维码的分类 二维条码/二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。堆叠式/行排式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成；矩阵式二维条码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”， 用“空”表示二进制“0”，由“点”和“空”的排列组成代码。 1. 堆叠式/行排式二维条码 堆叠式/行排式二维条码又称堆积式二维条码或层排式二维条码），其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。有代表性的行排式二维条码有：Code 16K、Code 49、PDF417等。 2. 矩阵式二维码 短阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式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新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维条码有：Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。 在目前几十种二维条码中，常用的码制有：PDF417二维条码, Datamatrix二维条码, Maxicode二维条码, QR Code, Code 49, Code 16K ,Code one,等，除了这些常见的二维条码之外，还有Vericode条码、CP条码、Codablock F条码、田字码、 Ultracode条码，Aztec条码。[编辑本段]二维条码/二维码的特点 1．高密度编码，信息容量大：可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。 2．编码范围广：该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码表示出来；可以表示多种语言文字；可表示图像数据。 3．容错能力强，具有纠错功能：这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50％仍可恢复信息。 4．译码可靠性高：它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。 5．可引入加密措施：保密性、防伪性好。 6．成本低，易制作，持久耐用。 7．条码符号形状、尺寸大小比例可变。 8．二维条码可以使用激光或CCD阅读器识读。[编辑本段]二维条码目前应用： 二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性，这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。 表单应用: 公文表单、商业表单、进出口报单、舱单等资料之传送交换，减少人工重覆输入表单资料，避免人为错误，降低人力成本 保密应用: 商业情报、经济情报、政治情报、军事情报、私人情报等机密资料之加密及传递。 追踪应用: 公文自动追踪、生产线零件自动追踪、客户服务自动追踪、邮购运送自动追踪、维修记录自动追踪、危险物品自动追踪、后勤补给自动追踪、医疗体检自动追踪、生态研究(动物、鸟类...)自动追踪等。 证照应用: 护照、身份证、挂号证、驾照、会员证、识别证、连锁店会员证等证照之资料登记及自动输入，发挥「随到随读」、「立即取用」的资讯管理效果。 盘点应用: 物流中心、仓储中心、联勤中心之货品及固定资产之自动盘点，发挥「立即盘点、立即决策」的效果。 备援应用: 文件表单的资料若不愿或不能以磁碟、光碟等电子媒体储存备援时，可利用二维条码来储存备援，携带方便，不怕折叠，保存时间长，又可影印传真，做更多备份。 宠物店男孩Pet Shop Boys最新单曲〈密不可分Integral〉同步结合QR（Quick Response） Code的条码(http://www.acctrue.com)技术 英国首席双人流行电音先驱教主—宠物店男孩Pet Shop Boys，向来引领全球时尚与议题潮流的他们，在最新单曲〈密不可分Integral〉的音乐录影带里，首次结合手机QR（Quick Response） Code的条码技术，希望能直接带领乐迷进入倡导人权自由的网路讨论国界里。 宠物店男孩自1986年起便以「Disco」为题、发表系列的混音精选专辑，然而以往都是收录其它DJ或混音师为宠物店男孩热门单曲所炮制的混音版本，这项原则却在今年的《Disco 4》被首次「颠覆」。不同於以往三张，《Disco 4》收录的则是宠物店男孩为其它歌手排行单曲所炮制混音的特别版本，包括玛丹娜、小野洋子Yoko Ono、大卫鲍伊David Bowie等排行作品，在宠物店男孩的巧手操盘之下，特调出全新的舞曲风貌。此外，这张专辑也收录宠物店男孩两首自己作品的珍稀混音版本。其中，备受期待的，首推新辑中的宠物店男孩最新单曲〈密不可分Integral〉。 向来引领全球时尚、议题与潮流先锋的宠物店男孩，为了倡导人权自由与反高压政府监视统治，特地将最新单曲〈密不可分Integral〉音乐录影带拍摄成彩色与黑白两种版本，并同步结合QR（Quick Response） Code的条码技术。乐迷只要手持支援QR Code的照相手机，拍摄宠物店男孩新曲〈Integral〉音乐录影带中、所出现条码的画面，就能直接连线到专属网站与讨论区，不但能获取更多关于宠物店男孩幕后制作与最新消息，更能进入反政府高压监控与人权自由的议题讨论区。 英国将在 2010 年使用手机条码作为登机凭证 根据英国 Computing 媒体报导，预计在 2010 年英国将使用手机条码作为登机凭证，乘客於柜台报到及登机时， 英国航空公司 British Airways 以及维京航空公司 Virgin Atlantic 将逐步实施手机条码取代传统的纸张式登机证，并将手机条码登机证视为一项非常有商机的登机凭证， 国际航空转运机构 International Air Transport Association (Iata) 发言人 Eric Leopold 表示，无论是列印出来的条码或是显示在手机上的条码，都将取代传统票证，在 2008 年前将可开始部分采用手机条码凭证，至 2010 年将可完全取代。这项技术将会从一些国际机场开始施行，东京和北京的乘客将可从手机上收到电子登机证。 手机二维码应用: 手机二维码是二维码技术在手机上的应用。二维码是用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的矩形方阵记录数据符号信息的新一代条码技术，由一个二维码矩阵图形和一个二维码号，以及下方的说明文字组成，具有信息量大，纠错能力强，识读速度快，全方位识读等特点。将手机需要访问、使用的信息编码到二维码中，利用手机的摄像头识读，这就是手机二维码。手机二维码可以印刷在报纸、杂志、广告、图书、包装以及个人名片等多种载体上，用户通过手机摄像头扫描二维码或输入二维码下面的号码、关键字即可实现快速手机上网，快速便捷地浏览网页、下载图文、音乐、视频、获取优惠券、参与抽奖、了解企业产品信息，而省去了在手机上输入URL的繁琐过程，实现一键上网。同时，还可以方便地用手机识别和存储名片、自动输入短信，获取公共服务（如天气预报），实现电子地图查询定位、手机阅读等多种功能。随着3G的到来，二维码可以为网络浏览、下载、在线视频、网上购物、网上支付等提供方便的入口。 条码识别应用为用户使用手机上网提供了极大便利，省去了输入URL的麻烦，可一次按键即快速进入自己想看的网页，大大提高了上网的便利性。此外，条码识别应用也为平面媒体、增值服务商和企业提供了一个与用户随时随地沟通的方式。 条码识别的上网应用旨在进一步为用户提供便捷、高质量的移动互联网服务，同时打造有中国特色的手机二维码产业链，为企业和行业应用开辟空间。中国移动正在大力推动手机厂商对条码识别软件进行手机出厂预装。手机二维码与手机菜单、搜索引擎并称为手机上网三大入口，我们的使命就是让用户在任何地点、通过任何媒体、获取任何内容；同时通过这种平台服务，为媒体、企业、品牌创造价值。[编辑本段]二维条码识读设备： A.二维条码的阅读设备依阅读原理的不同可分为： （1） 线性CCD和线性图像式阅读器（Linear Imager） 可阅读一维条码和线性堆叠式二维码（如PDF417），在阅读二维码时需要沿条码的垂直方向扫过整个条码，我们称为“扫动式阅读”。这类产品比较便宜。 （2）带光栅的激光阅读器 可阅读一维条码和线性堆叠式二维码。阅读二维码时将光线对准条码，由光栅元件完成垂直扫描，不需要手工扫动。 （3） 图像式阅读器（Image Reader） 采用面阵CCD摄像方式将条码图像摄取后进行分析和解码，可阅读一维条码和所有类型的二维条码。 B.二维条码的识读设备依工作方式的不同还可以分为：手持式、固定式和平版扫描式。 PS:二维条码的识读设备对于二维条码的识读会有一些限制，但是均能识别一维条码。

二维条码是指在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码，使用黑白矩形图案表示二进制数据，被设备扫描后可获取其中所包含的信息。一维条码的宽度记载着数据，而其长度没有记载数据。二维条码的长度、宽度均记载着数据。二维条码有一维条码没有的“定位点”和“容错机制”。容错机制在即使没有辨识到全部的条码、或是说条码有污损时，也可以正确地还原条码上的信息。二维条码的种类很多，不同的机构开发出的二维条码具有不同的结构以及编写、读取方法。

物联网就是物物相连的网络，是我国的新兴战略产业，是未来发展的趋势。下面是我精心推荐的关于物联网技术的论文，希望你能有所感触!

【摘 要】物联网就是物物相连的网络，人与人、人与物、物与物都互联成网。物联网技术是当今的前沿技术，是我国的新兴战略产业，是未来发展的趋势。物联网技术目前处于起步阶段，但各国都十分重视并作为战略产业来研究和发展。本文从物联网的由来、物联网的特征、物联网的类型、物联网的组成等四个方面来探讨物联网技术。

【关键词】物联网;特征;组成;关键技术

一、物联网的由来

物联网的概念最早于1995年出现在比尔盖茨的《未来之路》书中，在该书中比尔盖茨已经提及了Internet of Things的概念，只是当时并没有引起人们的重视。1998年，美国麻省理工学院创造性地提出了当时称为EPC系统的“物联网”的构想;1999年，美国麻省理工学院首先明确提出了“物联网”的概念，提出了物联网就是将所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网相连，能实现智能化识别和管理的网络。2005年11月，国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会峰会上发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念。

2009年11月，温家宝发表了《让科技引领中国可持续发展》的重要讲话，“我国要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”，从而物联网作为我国的新兴战略产业。

物联网就是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、传感设备和无线通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”; 即英文名称为“Internet of Things”，简称IOT。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用RFID等技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联和共享。

二、物联网的特征

(1)网络化：网络化是物联网的基础。不论是有线、无线还是专网来传输信息，都必须依靠网络，而且必须与互联网相连，这样才能形成完全意义上的物联网。(2)互联化：物联网是一个包含多种网络、接入、应用技术的大集成，也是一个让人与人、人与物、物与物之间进行交流的平台;与互联网相比，物联网具备更强的开放性，应能够随时接纳新设备、提供新的服务与应用，即物联网具备自组织、自适应能力。(3)物联化：计算机和计算机连接成互联网，实现人与人之间交流。而物联网是实现人物相连、物物相连，通过在物体上安装传感器或微型感应芯片，借助计算机网络，让人和物体进行“对话”和“交流”。(4)感知化：物联网离不开传感设备。射频识别、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备，正如视觉、听觉和嗅觉器官对于人的重要性一样，它们是物联网必不可少的关键设备。(5)自动化：物联网通过传感器设备自动采集数据;根据事先设定的处理规则，利用软件自动处理采集到的数据;自动地进行数据交换和通信;对物体实行自动监控和自动管理。一般无需人为的干预。(6)智能化：物联网融合了计算机网络技术、无线通信技术，微处理技术和传感器技术等，从它的“自动化”、“感知化”等特点，已能说明它能代表人、代替人“对客观事物进行合理分析、判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜”，智能化是其综合能力的表现。

三、物联网的组成

物联网主要包括以下几个子系统，有些物联网可能只包括了这些子系统中的一部分。

(1)电信网络：物联网的信息传送与日常使用的文字、语音、图片、图像传输相比，有其独特的地方，物联网中的信息传输大多是小数据量和特大数据量的传输。小到每月只发送几bit，如电力抄表;大到持续发送大幅图像，如交通监控，而中等数据量的信息传送却不多见。这就对通信网络提出了新的要求，需要推出新的通信标准和新的接入技术，以适应物联网各种通信的需要，实现物联网的高效通信。现有的通信网络主要有电缆、光纤、无线电、微波、卫星、蓝牙、红外、WiFi、移动通信等。(2)传感器：传感器可以把一些物理量的变化变为电信号的变化，收集信息，做出响应。例如麦克风和喇叭就是一对语音传感器。传感器可以是声、光、电、重量、密度、硬度、湿度、温度、压力、震动、速度、图像、语音等。(3)电子标签：电子标签用来标识物联网中的各物体。现有的电子标签主要有RFID、条形码、二维码、IC卡、磁卡等。(4)数据处理：物联网通过传感设备所采集到的数据，必须经过计算机软件进行处理，才能满足用户不同的需求，实现各种目的。这些数据处理往往包括汇总求和、统计分析、阀值判断、数据挖掘和各种专业计算等。(5)报警系统：传感设备所采集到的数据信息可能需要直接报警或者经过计算机软件处理后报警，报警形式主要有声、光、电(电话、短信)等。(6)显示系统：传感设备所采集到的数据信息可能需要直接显示或是经过计算机软件处理后显示出来，常见的显示形式有文字、数字、图形、表格等。

四、物联网的关键技术

(1)感知与标识技术

感知和标识技术，负责采集现实中发生的事件和数据，实现外部信息的感知和识别，是物联网的基础，如传感器、无线定位、射频识别(高频、超高频)、二维码等。

(2)网络与通信技术

网络是物联网数据传递和服务支撑的最重要基础设施，通过人物互联、物物互联，实现感知信息高可靠性、高速度、高安全地传送。物联网的实现涉及到近通信技术和远程通信技术。近距离通信技术主要涉及RFID，蓝牙等，远程通信技术主要涉及互联网的组网、网关等技术。包括短距离无线通讯(zigbee、蓝牙、WiFi等)， 低功耗无线网络技术，远程网络、多网络融合等。

(3)计算与服务技术

海量感知信息的计算与处理是物联网的最重要支撑，服务和应用则是物联网的最终价值体现。

海量感知信息的计算与处理技术是物联网应用大规模发展后，面临的重大问题之一。需要攻克海量感知信息的数据挖掘、、数据融合、高效存储、并行处理、知识发现等关键技术，研究物联网“云计算”中的虚拟化、智能化、分布式计算和网格计算等技术。其核心是采用云计算技术实现信息存储和计算能力的分布式处理和共享，为海量信息的高效利用提供技术支撑和保障。

服务计算。物联网的发展必须以应用为导向，在“物联网”中，服务的内涵得到了革命性的扩展，不断涌现出大量的新型应用将导致物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战，面临着许多机遇，如果仍然沿用传统的技术路线势必制约物联网应用的创新。为了适应未来应用环境的变化和服务模式的变化，必须研究针对不同应用需求的标准化、开放式的应用支撑环境和服务体系结构以及面向服务的计算技术等。

(4)管理与支撑技术

随着物联网应用以及网络规模的扩大、支撑业务的多化化复杂化和服务质量的高要求，影响物联网正常稳定高效运行因素的越来越多，管理与支撑技术是保证物联网“安全高效可控”的关键，包括测量分析、网络管理、物联网标准和安全保障等方面。必须研究新的高效的物联网管理模型与关键技术，用来保证网络系统正常高效稳定的运行。

参考文献：

[1]物联网导论(第二版)，刘云浩主编，2013年8月，科学出版社

[2]物联网基础及应用，王汝林主编，2011年10月，清华大学出版社

[3]物联网技术导论，张飞舟主编，2010年6月，电子工业出版社

[4]物联网的由来与发展趋势， 吕廷杰， 2010年4月，信息通信技术

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二维码的识别原理: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点。

二维码可以伪造，一般的二维码没有防伪功能；个人就能从网上下载二维码自动生成器，制作二维码。甚至有些不法分子设计了带病毒的二维码，窃取他人手机内的个人信息。专家建议手机用户，要有安全意识，不要轻易扫不明来源的可疑二维码。

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。在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix,MaxiCode, Aztec,QR Code, Vericode,PDF417,Ultracode,Code 49,Code 16K等，QR Code码是1994年由日本DW公司发明。QR来自英文「Quick Response」的缩写，即快速反应的意思，源自发明者希望QR码可让其内容快速被解码。QR码最常见于日本、韩国；并为目前日本最流行的二维空间条码。但二维码的安全性也正备受挑战，带有恶意软件和病毒正成为二维码普及道路上的绊脚石。发展与防范二维码的滥用正成为一个亟待解决的问题。

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。

二维码是一种比一维码更高级的条码格式。一维码只能在一个方向（一般是水平方向）上表达信息，而二维码在水平和垂直方向都可以存储信息。一维码只能由数字和字母组成，而二维码能存储汉字、数字和图片等信息，因此二维码的应用领域要广得多。

二维条码/二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。 堆叠式/行排式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成；矩阵式二维条码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”， 用“空”表示二进制“0”，“点”和“空”的排列组成代码。 二维码的原理可以从矩阵式二维码的原理和行列式二维码的原理来讲述。