二维码制作及识别

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南京航空航天大学课程设计题目二维码的生成及识别何俊豪韩怀晓晋晓飞小组成员：瞿诗华薛莉二〇一五年十一月第一章QR码简介QR码是由日本Denso公司与1994年制定出来的一种矩阵二维码符号，它除了具有信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像信息、保密性强等优点外，还具有超高速响应、全方位识别等特点。

QR码符号是由正方形的细小模块构成，分为功能区和编码区。

功能图形包括位置探测图形、分隔符、定位图形、校正图形、格式信息、版本信息等，编码区域包括数据编码块和纠错码图形。

普通QR码基本图形及区域功能对照图如图1.1所示。

图1.1 QR码基本结构1.1 QR码的密度标识图形位于两个“回”字标识符之间的黑白相间的条纹，用红色线标注的，这个区域可以用于确定QR码符号的像素方块的密度（即一个像素的大小），标识识别模块如图1.2所示。

图1.2 QR码密度标识图形1.2 位置探测图形位置探测图形由三个重叠的同心正方形构成，如图1.3所示。

通过探测位置探测图形可以迅速的从背景图像中判断出QR码符号的大致位置。

图1.3 QR码探测图形二维码定位就是找到二维码符号的位置探测图形，对有明显条码特征的区域进行定位，然后根据图形结构特征值对不同的条码符号进行进一步的处理。

通过QR码的定位图形，可以得到左上角位置探测图形的边界点和左下角位置探测图形的边界点如图1.4（a）所示，因此可以采用鲁棒性较好的算法拟合条码左边框，然后通过直线拟合得到条码的上边框直线。

在此基础上构建直角三角形，寻找出图形中心，如图1.4（b）所示，并可以得到第四个交点，如图1.4（c）所示。

（a）确定左边界和上边界（b）确定探测图形中心（c）确定第四个交点图1.4 条码图像初步定位流程1.3 版本信息QR码符号共有40种规格，版本1的规格为21模块×21模块，版本2为25模块×25模块，以此类推，每一版本符号比前一版本每边增加4个模块，直到版本40，规格为177模块×177模块。

二维码识别技术解析Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998二维码识别技术解析当你频繁和它照面的时候，你有没有过这样的好奇：为什么用手机扫一下就会看到一个“花花世界”二维码的颜色为什么是黑白相间的呢这些不规则几何图形中究竟藏着怎样的“秘密”常见的二维码上为啥三个角上有方块，这是三个定位点，图形旋转也不影响识别要了解二维码的原理，我们先要来好好认识一下它。

现在最常见的二维码是OR 二维码（OR是一种码制），我们便以它为例。

我们看一个二维码，最先看到的当然是几何图形。

这些图形中，藏了不少重要的“部件”。

南京邮电大学计算机学院副教授黄海平为我们做了详细分析。

首先，OR二维码的三个“角”上有三个方块，可别小瞧这方块，它叫位置探测图形。

有了这三个点，不管是从哪个方向读取二维码，信息都可以被识别。

即使将二维码图形旋转，也可以识别。

也许你会问，为什么不是四个角上都有方块呢事实上，是可以设更多的点，但几何知识告诉我们，3点就可以确定一个平面，节省出的一个角可以嵌入更多信息。

另外，二维码上还有一些图形混杂在几何图形中，是肉眼看不出来的，比如定位图形和分隔符。

定位图形就是图中连接三个位置探测图形之间的两根“线”，它的作用是决定二维码符号中模块的坐标，而分隔符的作用是将位置探测图形与符号的其余部分分开。

也就是说，通过扫描能读取的数据信息在二维码中的位置是由定位图形和分隔符决定的。

还有两个图形肉眼也难以发现，位于左下角位置探测图形上面的是“版本信息”，每个二维码都有一个版本号，我们常说的、就是版本；包围在三个位置探测图形周边的则是“格式信息”，这指的是这个二维码采用的编码格式。

二维码为什么是黑白相间的黑色表示二进制的“1”，白色表示二进制的“0”“我们之所以对二维码进行扫描能读出那么多信息，就是因为这些信息被编入了二维码之中。

”黄海平说，“制作二维码输入的信息可以分成三类，文本信息，比如名片信息；字符信息，比如网址、电话号码；还有图片信息，甚至还可以包括简短的视频。

二维码识别技术解析当你频繁和它照面的时候，你有没有过这样的好奇：为什么用手机扫一下就会看到一个“花花世界”？二维码的颜色为什么是黑白相间的呢？这些不规则几何图形中究竟藏着怎样的“秘密”？常见的二维码上为啥三个角上有方块，这是三个定位点，图形旋转也不影响识别要了解二维码的原理，我们先要来好好认识一下它。

现在最常见的二维码是OR 二维码（OR是一种码制），我们便以它为例。

我们看一个二维码，最先看到的当然是几何图形。

这些图形中，藏了不少重要的“部件”。

南京邮电大学计算机学院副教授黄海平为我们做了详细分析。

首先，OR二维码的三个“角”上有三个方块，可别小瞧这方块，它叫位置探测图形。

有了这三个点，不管是从哪个方向读取二维码，信息都可以被识别。

即使将二维码图形旋转，也可以识别。

也许你会问，为什么不是四个角上都有方块呢？事实上，是可以设更多的点，但几何知识告诉我们，3点就可以确定一个平面，节省出的一个角可以嵌入更多信息。

另外，二维码上还有一些图形混杂在几何图形中，是肉眼看不出来的，比如定位图形和分隔符。

定位图形就是图中连接三个位置探测图形之间的两根“线”，它的作用是决定二维码符号中模块的坐标，而分隔符的作用是将位置探测图形与符号的其余部分分开。

也就是说，通过扫描能读取的数据信息在二维码中的位置是由定位图形和分隔符决定的。

还有两个图形肉眼也难以发现，位于左下角位置探测图形上面的是“版本信息”，每个二维码都有一个版本号，我们常说的V1.0、V2.0就是版本；包围在三个位置探测图形周边的则是“格式信息”，这指的是这个二维码采用的编码格式。

二维码为什么是黑白相间的黑色表示二进制的“1”，白色表示二进制的“0”“我们之所以对二维码进行扫描能读出那么多信息，就是因为这些信息被编入了二维码之中。

”黄海平说，“制作二维码输入的信息可以分成三类，文本信息，比如名片信息；字符信息，比如网址、电话号码；还有图片信息，甚至还可以包括简短的视频。

⼆维码的结构及识别⽅式移动⽀付及互联⽹信息技术的发展，相应⽽⽣的⼆维码给⼈们的⽣活带来是很多便利，只要扫⼀扫，就能轻松地获取其中包含的信息，⼩⼩⼆维码却包含着海量信息，下⾯我们来认识下⼆维码的结构及识别⽅式：1、⼆维码的结构⽬前市⾯上使⽤较多的⼆维码是QR码，QR码共有40种规格。

版本X的规格是（4X+17）×（4X+17），如图所⽰为版本7的QR 码的符号结构。

每个QR码符号由名义上的正⽅形模块构成，组成⼀个正⽅形阵列，其由编码区域和包括位置探测图形、位置探测图形分隔符、定位图形和校正图形等在内的功能图形组成。

(1)位置探测图形、位置探测图形分隔符：⽤于⼆维码的定位，对每个QR码来说，位置都是固定存在的，只是⼤⼩规格会有所差异；这些⿊⽩间隔的矩形块很容易进⾏图像处理的检测。

(2)校正图形：根据尺⼨的不同，校正图形的个数也不同。

校正图形主要⽤于QR码形状的校正，尤其是当QR码印刷在不平坦的表⾯，或者拍照时发⽣畸变等。

(3)定位图形：这些⼩的⿊⽩相间的格⼦就好像坐标轴，在QR码上定义了⽹格。

(4)格式信息：表⽰该QR码的纠错级别，分为L、M、Q、H。

(5)数据：使⽤⿊⽩的⼆进制⽹格编码内容。

8个格⼦可以编码⼀个字节。

(6)版本信息：即QR码的规格，每⼀版本符号⽐前⼀版本每边增加4个模块。

(7)纠错码字：⽤于修正QR码损坏带来的错误。

2、⼆维码的识别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，⿊⾊物体则能吸收各种波长的可见光。

因此利⽤⼆维码符号中颜⾊的光反射差异的技术特点来实现⼆维码的⾃动识别。

识别过程为：光源发光→照射到⼆维码符号表⾯→光反射→光电转换器接收并进⾏光电转换产⽣模拟电信号→模拟电信号经过放⼤、滤波、整形，形成⽅波信号→译码器译码→数字信号。

识别时⼀般要求⾸读率在85％以上，误码率低于0.01％，拒识率低于1％。

其中，⾸读率=（⾸次读出⼆维码符号数量/识读⼆维码符号的总数量）×100％；误码率＝（错误识别次数/误码识别总次数）×100％；拒识率=（不能识别的⼆维码符号数量/⼆维码符号的总数量）×100％。

单位机动车二维码制作一、背景介绍随着现代化科技的快速发展，传统的单位机动车管理方式已经无法满足管理和监控的需求。

传统的纸质车辆证繁琐、易损坏、易丢失，难以进行统一管理和验证。

为了提高单位车辆管理的效率和安全性，单位机动车二维码制作成为了一种趋势。

二、单位机动车二维码的定义单位机动车二维码是一种可以通过扫描识别的二维码，用来标识和管理单位所拥有的机动车辆。

每辆机动车都拥有唯一的二维码，能够提供车辆相关的信息，如车辆型号、车牌号码、车主信息等。

通过扫描二维码，相关人员可以迅速获取车辆信息，实现快速识别和管理。

三、单位机动车二维码制作流程单位机动车二维码的制作包括以下几个步骤：1. 数据准备在制作单位机动车二维码之前，需要准备相关数据，包括每辆机动车的车辆型号、车牌号码、车辆所有人信息等。

这些数据需要按照一定格式整理，以便后续的二维码生成和管理。

2. 二维码生成二维码生成是制作单位机动车二维码的核心步骤。

可以利用开源的二维码生成库或在线生成工具，将车辆信息与二维码进行关联，生成唯一的二维码。

生成的二维码可以保存为图片格式或直接输出为文档形式，以便后续的使用。

3. 二维码打印生成的单位机动车二维码可以通过打印的方式制作成实物贴纸，粘贴在机动车的车辆证上。

确保二维码的质量和清晰度，以便后续的扫描识别。

4. 二维码关联车辆信息生成的单位机动车二维码与车辆信息之间需要建立关联。

可以通过数据库或云平台的方式，将二维码和车辆信息进行绑定，以便后续的查询和管理。

四、单位机动车二维码的应用单位机动车二维码的应用可以带来以下好处：1.便捷管理：通过扫描二维码，工作人员可以快速获取车辆信息，无需翻阅繁琐的纸质文件。

2.实时监控：通过二维码关联的车辆信息，可以实时监控车辆的位置和状态，提高车辆的管理和调度效率。

3.防伪防篡改：单位机动车二维码具有唯一性，难以伪造和篡改，可以提高车辆信息的真实性和安全性。

4.信息共享：通过云平台的方式，单位机动车二维码可以实现信息共享，方便相关部门的查询和协作。

图片简介:本技术介绍了一种二维码的识别方法，包括：采集包含发光显示的二维码的待识别图像；提取所述待识别图像中的位置探测图形，根据所述位置探测图形确定所述待识别图像中的二维码位置，并识别所述二维码位置内的二维码。

本技术还同时介绍了一种二维码的识别装置。

技术要求1.一种二维码的识别方法，其特征在于，所述方法包括：采集包含发光显示的二维码的待识别图像；提取所述待识别图像中的位置探测图形，根据所述位置探测图形确定所述待识别图像中的二维码位置，并识别所述二维码位置内的二维码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集包含发光显示的二维码的待识别图像包括：选择识别二维码的工作模式；根据所述选择的工作模式访问并调用识别二维码的终端摄像头的底层，调整扫描参数，并采用所述选择的工作模式对应的测光方式采集所述待识别图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用所述选择的工作模式对应的测光方式采集所述待识别图像，包括：所述选择的工作模式为单二维码识别模式时，采用中央重点测光方式读取所述待识别图像中的二维码，将黑白的二维码区域凸显，并将二维码以外的背景区域虚化；所述选择的工作模式为多二维码识别模式时，采用平均测光方式读取所述待识别图像中的二维码，并对所述二维码进行特殊预处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述二维码进行特殊预处理，包括：检测所述包含二维码的待识别图像的亮度分布，根据不同的亮度分布进行相应处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测所述包含二维码的待识别图像的亮度分布，根据不同的亮度分布进行相应处理，包括：若所述位置探测图形符合二维码的几何位置关系，且不同二维码区域的亮度分布有明显差异，则根据亮度等级依次确定多个二维码区域；若不同二维码区域的亮度分布无明显差异，则将提取的所有位置探测图形归为一个集合，任取集合内的三个位置探测图形进行排列组合，检测每种排列组合是否满足一定条件，并根据满足条件的排列组合确定二维码区域。

二维码及其识别技术什么是二维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 码上的资讯。

二维码的分类二维码的种类很多，不同的机构开发出的二维码具有不同的结构以及编写、读取方法。

主要 有堆叠式二维码（又称:行排式二维条码或堆积式二维条码或层排式二维条码）和矩阵式二维码（又 称棋盘式二维条码）两类：（1） 堆叠式二维码PDF417Code49Code16KUltracode（2） 矩阵式二维码QR 码Code OneAztecData MatrixMaxicode龙贝码矽感网格矩阵（GM矽感紧密矩阵（CM 汉信码其中龙贝码、矽感网格矩阵（GM ）、矽感紧密矩阵（CM ）和汉信码具有国内专利技术的二 维码。

国外的二维码主要类型见下图Data Matrix Maxi Code Aztec Code QR Code Vericode国内技术的二维码主要类型见下图PDF417Ultracode Code 49 Code 16K同饲汉信码PDF417 码PDF417条码是一种高密度、高信息含量的便携式数据文件，是实现证件及卡片等大容量、高 可靠性信息自动存储、携带并可用机器自动识读的理想手段。

PDF417码是由留美华人王寅敬（音）博士发明的。

PDF 是取英文Portable Data File 三个单词 的首字母的缩写，意为 便携数据文件”。

因为组成条码的每一符号字符都是由 4个条和4个空构 成，如果将组成条码的最窄条或空称为一个模块，则上述的4个条和4个空的总模块数一定为17, 所以称417码或PDF417码。

高可靠性信息自动存储、携带并可用机器自动识读的理想手段。

教学设计【问题1】观察图中的二维码，大家发现它们的规律了吗？我们发现，相较于一个维度上传递信息的条形码，二维码是从两个维度来传递信息的。

无论是堆叠式二维条码还是矩阵式二维条码，都是由黑白像素组成的，其中黑色像素表示二进制“1”，用白色像素表示二进制“0”。

所以，二维码编码的核心原理还是二进制。

由此，我们可以总结出二维码的定义如下：【二维码的定义】二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据的信息。

【问题2】观察图上的QR码，有什么共同点？你能猜到他们是做什么用的吗？学生观察会发现每个二维码边缘都有明显的三个方框，根据自己的日常使用经验可以推测出用于定位的。

【问题3】为什么不用四个点或者两个点呢？【问题4】二维码丢失部分码还能正确读取吗？【问题5】二维码使用如此广泛，会被用完吗？带着这些问题，我们一起来看看二维码的组成结构。

【二维码的原理】PPT演示。

位置探测图形：组成寻像图形，用于确定二维码的位置和方向。

如果是两个方框，以对角的形式就无法确认正反，四个方框的话正着倒着都一样，而三个方框可以完整的定位一个鱼网址，从而造成个人信息泄露、资金被盗刷等后果。

【思考】我们在使用二维码的过程中需要注意什么？（1）了解收付款二维码的功能，不要随意出示自己的付款二维码；（2）不随意扫描非官方的二维码或安装未经验证的应用，切忌“见码就扫”。

一旦发现二维码存在覆盖、损毁或其他明显异常的情况，务必及时核实，防止有犯罪分子偷梁换柱更换二维码；（3）在通过网络社交软件非面对面转账时，不要使用识别图片二维码的方式进行转账汇款；（4）手机里安装安全软件，以增加手机的安全系数。

7.课堂小结最后请同学们利用自己熟悉的工具绘制出本节课的思维导图。

PHP⽣成⼆维码与识别⼆维码的⽅法详解【附源码下载】本⽂实例讲述了PHP⽣成⼆维码与识别⼆维码的⽅法。

分享给⼤家供⼤家参考，具体如下：⼆维码的分类线性堆叠式⼆维码矩阵式⼆维码⼆维码的优缺点优点信息容量⼤编码范围⼴容错能⼒强译码可靠性⾼可引⼊加密措施成本低，易制作缺点⼆维码技术成为⼿机病毒、钓鱼⽹站传播的新渠道信息泄密⽬前流⾏的三⼤国际标准PDF417:不⽀持中⽂DM:专利未公开，需⽀付专利费⽤QR CODE:专利公开，⽀持中⽂QR CODE 纠错能⼒L级:约可纠错7%的数据码字M级:约可纠错15%的数据码字Q级:约可纠错25%的数据码字H级:约可纠错30%的数据码字前提条件GD库⼀、PHP⽣成QR CODE官⽹:/下载源码：https:///endroid/qr-code⽬录结构1、qrcode_create.phpps:⽣成普通⼆维码<?phpinclude_once "./qrcode/phpqrcode.php";/*** 参数:p1:⼆维码包含的内容 p2:输出的⽂件名 p3:容错级别 p4:⼤⼩ p5:外边距margin p6:保存路径* 在浏览器上直接⽣成⼀个⼆维码(内容为abc)*/QRcode::png("abc");QRcode::png("ABC",false,QR_ECLEVEL_L,10,5,false);/*** ⽣成⽂件到本地* 参数:p1:⼆维码包含的内容 p2:输出的⽂件名 p3:容错级别 p4:⼤⼩ p5:外边距margin p6:是否保存并打印(false 直接⽣成 true ⽣成且打印)* PS:$saveandprint源码的p6参数做了修改*/QRcode::png("ABC","ABC.jpg",QR_ECLEVEL_H,10,2,false);2、qrcode_logo.phpps:⽣成带Logo的⼆维码<?php/*** Created by PhpStorm.* User: user* Date: 2018/8/16* Time: 10:43*/include "./qrcode/phpqrcode.php";$txt = "测试内容";$picPathAndName = "./pic/ABC.jpg";//⼆维码保存路径和名称$level = 'L';$size = 5;$is_logo = 1;//是否包含Logo 0否 1是$margin = 2;//边距$saveAndPrint = true;//是否保存，保存时，$picPathAndName设置为true//⽣成⼆维码图⽚QRcode::png($txt, $picPathAndName, $level, $size, $margin,$saveAndPrint);if($is_logo == 1){$QR = $picPathAndName; //已经⽣成的原始⼆维码图$Logo = './pic/logo.png';$Logo_re = './pic/test_logo.png';$QR = imagecreatefromstring(file_get_contents($QR));$Logo = imagecreatefromstring(file_get_contents($Logo));$QR_width = imagesx($QR); //⼆维码图⽚宽度$QR_height = imagesy($QR); //⼆维码图⽚⾼度$logo_width = imagesx($Logo); //logo图⽚宽度$logo_height = imagesy($Logo); //logo图⽚⾼度$logo_qr_width = $QR_width / 5;$scale = $logo_width / $logo_qr_width;$logo_qr_height = $logo_height / $scale;$from_width = ($QR_width - $logo_qr_width) / 2;imagecopyresampled($QR, $Logo, $from_width, $from_width, 0, 0, $logo_qr_width, $logo_qr_height, $logo_width, $logo_height); //输出图⽚imagepng($QR, $Logo_re);}3、qrcode_vcard.php (⽣成电⼦签名)<?php/*** Created by PhpStorm.* User: user* Date: 2018/8/15* Time: 23:00*/require_once "./qrcode/phpqrcode.php";/*** ⽣成电⼦签名* PS;使⽤微信扫描⼆维码*/$content = 'BEGIN:VCARD' . "\n";//起始标志$content .= 'VERSION:2.1' . "\n";//当前版本$content .= 'N:周' . "\n";//姓$content .= 'FN:勇' . "\n";//名$content .= 'ORG:江苏东⼤集成电路系统有限公司' . "\n";//公司名称$content .= 'TITLE:PHP研发程序员' . "\n";//职位$content .= 'TEL;WORK;VOICE:0523-********' . "\n";//⼯作电话$content .= 'ADR;WORK:;;⾼新区星⽕路#2;南京市;江苏省;225762;中国' . "\n";//⼯作地址$content .= 'ADR;HOME:;;下圩镇王横村178号;兴化市;江苏省;225762;中国' . "\n";//家庭地址(街道,地级市,省,邮编,国家) $content .= 'TEL;TYPE:180********' . "\n";//移动电话$content .= 'EMAIL:123456@' . "\n";//邮箱$content .= 'URL:' . "\n";//个⼈主页$content .= 'END:VCARD' . "\n";//结束标志QRcode::png($content);⼆、JQUERY⽣成QR CODEjquery_create.php<!DOCTYPE html><html lang="en"><head><meta charset="UTF-8"><title>Jquery⽣成⼆维码</title><script src="https:///jquery-3.3.1.min.js"></script><script type="text/javascript" src="./jquery-qrcode/jquery.qrcode.min.js"></script></head><body><div id="qrcode"></div><script>//$('#qrcode').qrcode("this plugin is great");$('#qrcode').qrcode({width: 64,height: 64,text: "jason"});</script></body></html>三、PHP识别⼆维码1、⽅法⼀环境需求，安装如下扩展- ImageMagick- zbar- php-zbarcode2、⽅法⼆PHP识别⼆维码(⽆需安装扩展)，初步测试普通⼆维码可以，带Logo的⼆维码,容错级别需要设置⾼⼀点页可以<?phpinclude_once('./qrReader/lib/QrReader.php');$qrcode = new QrReader('./test_logo.png'); //图⽚路径$text = $qrcode->text(); //返回识别后的⽂本echo $text;附：完整实例代码点击此处。