浅谈QR码图片处理及识别算法的研究

朱琼瑶

摘要：第二次科技革命使信息技术得到迅速发展，二维条码技术的应用愈来愈广泛，在现代的生活中随处可见，体现在购物、社交等方面。QR码作为一种比较完善的二维条码，在我国具有良好的发展优势，QR码可表示汉字及图像多种文字信息，保密防伪性强，QR图像处理与识别软件的出现是信息技术发展的突出表现，具有一定的推广和发展意义。

关键词：QR码 二维条码 图像处理与识别

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0125-01

1 QR码的概述

1.1 QR码的含义

QR全称是Quick Response即快速反应。QR原本是供应链管理中的术语，指通过信息资源共享建立一个快速供应体系，其目的是为了实现销售额增长，从而最大程度地服务顾客，实现顾客服务库存量最大化以及实现商品缺货、商品风险和减价最小化。QR码作为二维条码的一种，是由Denso公司在1994年9月研制的一种矩阵二维条码符号，其最初的设计目的是实现内容的快速解码。它具有很多优点如信息容量大、可靠性强、可表示汉字及图像多种文字信息、保密性好、超高速识读、全方位识读、能够有效表示中日文字等，它被广泛应用于商业流通、生产自动化管理等领域，实现了条码对物品的描述和识别，是信息技术史上的一大发展。

1.2 QR的应用概述

（1）用于存货管理。QR码最初的设计目的是为了便于在汽车制造厂追踪零件，如今QR码已经在各行各业的存货管理中得到普遍运用。使用者可透过设有RS-232C界面的个人电脑及解码程式，连接扫描器或摄影机取得QR码中的资料，十分适合存货管理等企业应用，应用在食品物流、隐形眼镜、服装等领域。

（2）用于发布和获取信息。QR码在日本、韩国的应用越来越普及，商家在杂志、宣传海报上通过QR码的简单快捷的特点提供优惠券，而消费者就可用手机对QR码进行扫描和识别来获取各家店铺的优惠信息。中国移动推出QR码的离线业务，使QR码贴近平民的生活，可预测QR码将会越来越贴近普通人的生活。

（3）用于电子票务管理。电子票务通常是发短信给手机用户，其内容包含一张QR码的图片，用户只需在指定地点的二维码识别终端上扫一下就可以读取相关信息。为适应时代发展和要求，铁道部也在2009年12月10日开始对铁路车票进行改版升级， 新的车票采用QR码作为防伪措施，取代以前的一维条码。

2 QR码面临的问题和挑战

（1）QR码应用的不具有普遍性和广泛性。因为人们的知识水平和认识水平有限，大部分的普通用户对QR码认识仍然不足，他们认为通过手机的应用程序扫描二维码是一件麻烦又花时间的事情，他们需要掌握相关知识和有关人士的指导才能熟悉操作，因此QR码的推广与使用就显得十分困难，具有长期性。

（2）QR码缺乏资金的投入。QR码的开发与应用前期需要投入大量的资金，特别是对于需要利用二维码进行营销的企业来说，他们需要监控QR码真正带来的访问量，这都需要资金的投入。但是很多企业没有长远的目光，担心投入与产出构不成比例，害怕挑战新事物。因此，他们在QR码的项目投入并不理想，并不敢过多的投入，导致推广QR码困难重重。

（3）QR码面临着强烈的市场竞争。市场本来就是存在优胜劣汰的规则，QR码并不是唯一的营销方式，同样道理，QR码并不一定是消费者最受欢迎的方式，随着技术的发展和市场的需求，QR的代替品应运而生，因此，QR码面临着激烈的竞争环境，若不更新可能面临淘汰的危机。

（4）QR码图像采集存在差异。通过摄像头、相机或扫描仪获取到的图像都与直接采集到的图像存在明显差异，在采集过程中，可能会出现噪声、聚焦模糊、光照不均和图像扭曲畸形甚至是二维码本身的部分污损。要想还原原有的QR码图像，必须对其进行图像预处理。

3 解决QR码存在问题的对策

（1）通过各种方式对QR码的大力宣传。由于人们知识水平有限，接受新事物还需一段时间，因此，要想让QR码能够被广泛使用且平民化，必须对其进行大力宣传，利用节假日、促销等契机推广QR码的使用，对使用和宣传QR码的群众给予不同的奖励，特别是在商场、学校周边、广场等人口密集的地方进行宣传，通过讲解和群众体验等环节扩大宣传影响力，让百姓感受到QR码与生活息息相关，运用QR码可以方便快捷的进行购物和社交等。同时，要不断完善和优化QR码，使得QR码使用更加简单便捷，让每个人都能够欣然接受并使用。

（2）加大QR码研究和营销的资金投入。QR码研究和推广遇到资金链问题，有些企业对此信心不足，不敢下大赌注对QR进行包装和管理，因此，要破除这个瓶颈，必须要加大QR码的资金投入，增强企业的信心，通过技术研发申请资金和企业自身筹备资金两种方式对QR码进行资金提供，同时，尽可能降低研发和推广成本，从而节约资金，为QR码的推广与运用提供保障。

（3）不断更新和完善QR码。市场是优胜劣汰的过程，要想在市场立足，就必须不断完善QR码，只有研制出更简单方便快速符合大众需求的QR码才能更稳妥的占领市场，此外，QR码的功能跟不上时代发展同样被替代，研发过程中更加注重开发QR码的使用功能，不能仅仅局限于购物和社交，应拓展到其他领域，比如理财、生活优惠、学校课堂、政府公开工作等等，让更多的人群了解和运用QR码的使用功能，从而推广到更广泛的人群中。

（4）加强QR码图像采集和识别的预处理。针对出现噪声问题主要采用中值滤波处理，对于噪声的识别取得较好效果；针对聚焦模糊问题，可以通过采用图像灰度化的方式处理，通过模糊图像的边缘计算得到PSF函数再进行图像恢复；针对QR码扭曲失真的情况可以采用图像二值化处理，通过改进双线性变换校对和逐模块垂直投影提取条码信息，扭曲失真问题得到一定恢复。

4 结语

如今，信息技术越来越发达，二维条码之所以从诞生之始受到国际社会的广泛关注是因为它作为一种新的信息存储和传递技术广泛传播着。经过多年的努力，现已广泛地应用在多领域比如国防、公共安全、交通运输及政府管理等。本文从多角度对QR图像的处理和识别进行多维度剖析，指出其存在的不足并相对应地提出解决对策，这对QR码的推广和发展具有一定的意义。

参考文献：

[1]谭小沙.复杂条件下的QR码图像自动识别算法及其实现[D].长沙，湖南大学硕士论文，2012.

[2]刘东，高西全.QR码图像处理及识别算法的研究[J].信息技术，2004，28（1）：61-63.

[3]杨佳丽.QR码识别算法的研究[D].无锡，江南大学硕士论文，2011.