1、桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題題 目：安卓系統(tǒng)下二維碼生成與識(shí)別方法研究目：安卓系統(tǒng)下二維碼生成與識(shí)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(chǔ)、傳遞和識(shí)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(shí)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(huì)， 人人都接觸到二維碼，這正反映了時(shí)代文化的變遷。充分利用二維碼這一技術(shù)將會(huì)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(dòng)識(shí)別制造商協(xié)會(huì)（AIM）、美國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（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(jī)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(jī)電商（手機(jī)直接購物下單）優(yōu)惠促銷（下載電子優(yōu)惠券，抽獎(jiǎng)）會(huì)員管理（獲取電子會(huì)員信息、VI

3、P服務(wù)）手機(jī)支付（掃描商品二維碼，通過銀行或第三方支付提供的手機(jī)端通道完成支付）研究內(nèi)容研究內(nèi)容 學(xué)習(xí)Android平臺(tái)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(jī)對二維碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和編碼，實(shí)現(xiàn)對二維碼生成和識(shí)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(jì)二維條碼的生成系統(tǒng)；4.設(shè)計(jì)二維條碼的識(shí)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(shí)別系統(tǒng)完成對采集到的二維碼符號進(jìn)行譯碼還原出所攜帶信息的功能。 研究重點(diǎn)研究重點(diǎn) 我們之所以對二維碼進(jìn)行掃描能讀出那么多信息，就是因?yàn)檫@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(cuò)力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，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(shí)QR碼。如何在安卓平臺(tái)上設(shè)計(jì)出對QR二維碼符號進(jìn)行編碼和解碼的算法是本次課題的一大難點(diǎn)。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(cuò)碼字,其中大部分是數(shù)據(jù)信息和糾錯(cuò)碼字；功能圖形區(qū)是指符號中用于符號定位與特征識(shí)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(gè)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(jìn)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(jìn)制位流，位流分為每8位一個(gè)碼字，必要時(shí)需加入填充。糾錯(cuò)編碼：將碼字序列分塊，生成相應(yīng)的糾錯(cuò)碼字。一并加入對應(yīng)數(shù)據(jù)碼字后面。采用Reed.Solomom錯(cuò)誤控制碼實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)。編碼構(gòu)造：將糾錯(cuò)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(gè)模塊寬度從右下角開始進(jìn)行蛇形排列。加入掩膜：避免出現(xiàn)相似區(qū)域，對符號進(jìn)行異或操作后計(jì)分，選擇得分最低圖形。版本與格式：格式信息右5個(gè)數(shù)據(jù)位和10

6、個(gè)糾錯(cuò)位組成與掩模圖形進(jìn)行異或運(yùn)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(shí)別為“0”與“1”的陣列。讀取格式：對上述陣列進(jìn)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(cuò)，識(shí)別糾錯(cuò)等級與掩模圖形參考。讀取版本：識(shí)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(jìn)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(cuò)碼字。甄別錯(cuò)誤：利用糾錯(cuò)級別信息相對應(yīng)的糾錯(cuò)碼字檢測錯(cuò)誤，如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤立即糾錯(cuò)。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(gè)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(gè)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(shí)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(tái)上使用。它的重點(diǎn)是在使用手機(jī)的內(nèi)置攝像頭設(shè)各的對條形碼進(jìn)行掃描識(shí)別和編碼,而不與服務(wù)器通信。它也可用于PC機(jī)或者服務(wù)器上的進(jìn)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(jì)者具有很高的算法設(shè)計(jì)以及實(shí)際敲代碼調(diào)試的能力。在方案實(shí)踐過程中肯定會(huì)遇到大大小小的問題，處理這些問題的一個(gè)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(jì)的周期。方案簡要分析方案簡要分析實(shí)施的方案： 本方案的二維碼識(shí)別手機(jī)客戶端主要模塊有條碼生成模塊、識(shí)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(chǔ)方式的設(shè)計(jì)；識(shí)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(jì)基于QR碼制的二維碼生成/識(shí)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(jì)出一款能在安卓手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)二維碼的生成、識(shí)別的app。Android移動(dòng)客戶

9、端界面條碼生成條碼識(shí)別歷史查看保存，退出生成結(jié)果展示識(shí)別結(jié)果展示軟件界面設(shè)計(jì)框圖軟件界面設(shè)計(jì)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(yàn)不怎么多，此過程可能會(huì)遇到這方面的問題。算法設(shè)計(jì)：從理論過渡到實(shí)際的代碼將會(huì)是沉重考驗(yàn)。Zxing庫：難點(diǎn)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(shí)別率的關(guān)鍵。 進(jìn)度計(jì)劃安排進(jìn)度計(jì)劃安排根據(jù)實(shí)際情況，本方案擬出的時(shí)間安排計(jì)劃如下：根據(jù)實(shí)際情況，本方案擬出的時(shí)間安排計(jì)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(shí)現(xiàn)條碼生成模塊；基本界面，實(shí)現(xiàn)條碼生成模塊