QR码直接扩容技术

目的针对黑白QR码信息嵌入能力不足以及大容量信息存储的需求,提出一种QR码直接扩容技术。方法黑白QR码只有2种颜色的编码模块,每个编码模块存储1比特数据;彩色QR码拥有2n种颜色的编码模块,每个编码模块存储n比特数据,使QR码存储容量直接扩增n倍。基于HSV颜色空间模型,采用三元组配色模型进行编码模块的配色,以降低彩色编码模块间的混叠效应。采用图像对比度增强和K-Means聚类算法处理彩色编码模块的颜色偏离。结果通过对拥有16种颜色编码模块的彩色QR码数据存储性能进行分析可知,存储相同容量的数据信息,彩色QR码比黑白QR码的版本更低,QR码符号更小,实现了QR码存储容量的直接扩增。结论采用QR码直接扩容技术可实现存储容量的倍数扩增;采用K-Means聚类算法可大幅度降低彩色QR码编码模块之间的混叠效应,显著提高彩色QR码译码的正确率。     

一种抗打印扫描的双彩色QR码水印算法

目的为了提高QR码的抗打印扫描能力,提出一种抗打印扫描的双彩色QR码水印算法。方法将彩色载体QR码分通道,并对各通道进行三级小波变换和SVD分解,将置乱后彩色水印图像分通道嵌入到对应载体图像特征矩阵中,利用DWT-Schur分解嵌入标记矩阵的方法解决SVD分解带来的虚警率问题。结果实验表明,该算法在100%识别的情况下,具有较好的抗打印扫描能力。结论该算法不仅具有较好的抗打印扫描能力,且解决了SVD分解带来的虚警率问题,同时对裁切、旋转和JPEG压缩等攻击具有较好的鲁棒性。     

基于小波变换的数字水印技术

目的研究一种基于二维码的信息化包装防伪技术。方法按照QR编码规则,将文字信息编码生成含彩色底纹的QR码载体图像和QR码水印图像;对彩色二维码进行空间转换提取其亮度分量,对水印QR码图像进行混沌置乱,把置乱后的水印图像利用离散小波变换嵌入到载体图像亮度分量经二级小波变换后的中频系数中,形成嵌入水印后的彩色QR码图像;客户终端运用提取算法从彩色载体QR码图像中提取QR水印。结果实验证明该算法具有较高的水印信息嵌入强度容忍度,并且可以抵抗旋转和剪切等几何攻击,对高斯噪声、椒盐噪声、低通滤波、均值滤波具有较强的鲁棒性。结论将二维码和数字水印结合的防伪技术应用于包装安全领域,有利于识别伪劣假冒商品,达到产品安全保护的目的。     

基于k-Means算法的彩色QR码识别

为了降低彩色QR码解码过程中出现的混叠效应,提高彩色QR码解码的正确率,提出一种基于HSV颜色模型的k-Means聚类算法。为了选择适合彩色QR码的颜色空间模型,通过实验验证了在RGB,Lab,HSV 3个颜色模型下k-Means聚类算法的效果。在HSV颜色模型下,根据等欧氏距离的原则建立彩色编码模块的配色模型,最大程度地减小解码中颜色的混叠效应。彩色QR码解码预处理阶段,利用基于HSV颜色模型的光线补偿的k-Means聚类算法对彩色编码模块进行颜色分离,以提高解码的精度。研究结果表明:在HSV颜色模型下,k-Means聚类效果最好,图像区域分类效果最清晰;所建立的配色模型可以最优地为彩色编码模块配色;基于HSV颜色模型的光线补偿的k-Means聚类算法可以提高彩色QR码解码的正确率。因此,建立合理的配色模型进行彩色编码模块的颜色设置,同时采用基于HSV颜色模型的光线补偿的k-Means聚类算法进行颜色分割,可以大幅度地降低彩色QR码编码模块之间的混叠效应,从而显著提高彩色QR码解码的正确率。     

改进的基于 QR 码的数字全息水印

目的提出改进的基于快速响应矩阵码(QR码)的数字全息水印。方法利用加密傅里叶全息技术对QR码进行加密并生成全息图,在标准颜色空间下,抽取彩色载体图像的L分量进行二级小波分解,将全息图嵌入到其分解后的低频系数中,以实现水印信息的隐藏。为提高QR码译码成功率,对提取后的水印进行十字型中值滤波处理。结论 QR码水印能够保存完整的水印信息,比普通图像水印鲁棒性强,且相比于其他基于QR码的数字全息水印算法具有更强的鲁棒性。     

基于DCT-SVD的双QR码水印防伪算法

目的提出一种基于DCT-SVD的双QR码数字水印算法。方法按照QR编码规则,将文字信息编码生成QR码载体图像和QR码水印图像;对水印QR码图像进行置乱,把置乱后的水印图像用奇异值分解原理嵌入经DCT分块变换的载体QR码图像中,形成嵌入水印后的QR码;运用提出的算法从载体QR码图像中提取QR水印,并用手机扫描打印的载体QR码和提取的QR码。结果提出的算法可以抵抗旋转和剪切等几何攻击,同时对高斯噪声、椒盐噪声、低通滤波、均值滤波和JPEG压缩攻击具有较强的鲁棒性。结论该算法不需要附加设备的参与,不增加印刷成本,能够抵抗打印扫描攻击,是一种高鲁棒性的数字水印算法;进一步可以实现二维码的防伪革新,能够广泛应用于数字作品的版权保护。     

卷烟盒包装二维条码质量现状评估及提升建议

目的 以卷烟盒包装二维条码符号为研究对象,根据标准要求测定评估码制、数据结构、位置、颜色搭配、尺寸和符号等级6个质量参数现状后明确改进思路,以促进印制二维条码符号质量的持续提升,为二维条码符号的推广应用奠定基础。方法 依次对编码后的待测试样按GB/T 23704方法进行单次扫描测定码制、数据内容、版本、符号等级(含7个光学指标)等,然后再通过电子数显卡尺分别测量二维条码符号尺寸及空白区尺寸,最后目测识别二维条码位置和颜色搭配并予以记录。结果 卷烟盒包装二维条码采用QR码,厂商自定义网址数据结构,6种可选位置符合标准要求,但颜色搭配、尺寸和符号等级现状不完全符合标准要求。结论 卷烟盒包装二维条码在选择和编码环节完全符合标准要求,但在产品设计开发和印制过程需结合实际进行优化,以促进其质量提升,从而确保可持续性应用。     

基于RSM的二维码识别率影响因素研究

为提升QR(quick response)二维码在高速运动状态下的识别率，系统分析并筛选了可能影响二维码识别率的因素，进行了基于响应面方法的CCI(central composite inscribed)实验设计。将传送带速度、读码距离、读码角度、照度等因素划分为5个水平，并分别进行了静态、动态实验以及参数优化。动、静态实验结果表明，读码距离、读码角度与照度之间的交互作用对静态下二维码识别率有显著影响(p<0.05)，传送带速度、读码距离、读码距离与读码角度之间的交互作用、读码角度与照度之间的交互作用对动态下二维码识别率有显著影响。理论上，当传送带速度为80.6 m/min，读码距离为144.3 mm，读码角度为-25.6°，照度为683.0 lx时，可得识别率的最大优化值为98.4%。通过实验验证可知，影响因素的参数优化能有效提升二维码识别率。     

基于 SDAE 的受损 QR 码恢复算法

目的针对包装产品外壳上黑白QR码易受到污渍侵蚀损坏,长期磨损易模糊,以及图像采集过程易出现失焦模糊、运动模糊,导致无法完成识别需求,提出一种基于栈式降噪自编码器的受损QR码恢复的预处理方法,达到显著修复包装产品上受损的QR码图像并提高其识别率的目的。方法通过深度学习模型栈式降噪自编码器,可以将受到噪声干扰的像素点根据受损像素数据映射到以标准数据为参照的高概率数值点,实现整个受损QR码基于像素点的重构恢复,从而提高识别率。结果通过对实验QR码进行高斯模糊、随机污渍侵蚀等多种方式的损坏,能够将识别率较低或完全不能识别的测试图像集恢复出高质量的QR码图像,显著地提高了识别率,并且速度快、可重复性好。结论采用基于栈式降噪自编码器的受损QR码恢复的预处理方法,能够重建受损的QR码,并可以广泛应用于包装产品QR码识别前的预处理,以提高识别率。     

基于QR码的自适应抗打印扫描水印算法

目的提出一种基于QR码的自适应抗打印扫描盲水印算法。方法首先对载体QR码进行三级小波变换,并对低频部分进行4×4分块Schur分解,然后利用子块酉矩阵的系数差值的稳定性,将二值水印信息自适应嵌入到载体QR码中,最后对含水印QR码打印扫描并提取出水印信息。同时,算法实现了盲提取。结果算法能较好抵抗打印扫描攻击,并对高斯噪声、椒盐噪声、斑纹噪声、泊松噪声、JPEG压缩等攻击具有较强的鲁棒性。结论算法具有较强的抗打印扫描性能,可以广泛应用于数字产品的版权保护。     

二维码印刷质量参数的影响因素分析

二维码印刷质量直接影响条码信息传递的准确性。为了分析影响二维码印刷质量的主要因素,基于二维码检验国家标准,研制了二维码图像采集平台。通过制作二维码测试样本,分析了灰度变化和几何变化对符号反差、调制比、轴向不一致、网格不一致等二维码印刷质量参数的影响。实验结果得出不同二维码质量参数分级的图像质量要求,为二维码的印刷质量检测和控制提供参考依据。     

喷墨打印新技术概述

近几年来,喷墨打印技术又有了极大的进展,本文概述一些著名厂商新开发的喷墨打印新技术,都是已经投入实际应用,并取得良好的效果。例如：准分子激光切割喷嘴生产技术,可使一个喷头上有多达400多个喷嘴,喷嘴直径大小才40纳米;防水墨水技术,使用染料性墨水,即使使用普通纸张打印,图像也能耐长时间水泡;超精微墨滴技术,使喷出的墨滴只有4微微升;色彩分层技术,不同颜色的墨滴不是并置,而是分层叠置,最多可达29叠层,使打印图象色彩更鲜艳,层次更丰富;还有边缘平滑技术、精确走纸技术、精确色彩分布技术等等。     

二维码防伪技术在可变数据印刷中的应用

分析了二维码的防伪原理,提出了在可变数据印刷中应用二维码进行防伪的方案,在完成基于可变数据印刷的二维码的生成和识别实验的基础上,设计实验比较得出了不同二维码(PDF417码与QR码)的防伪特性的差异。理论分析及实验结果表明,利用二维码对可变数据印刷进行防伪的方案是可行的,并且不同二维码的防伪特性存在差异,在实际应用中可以根据具体的要求选用不同的二维码。     

烟标丝网印刷过墨量建模分析与实验研究

目的 为研究丝网印刷参数对过墨量的影响,建立关于油墨动压和印刷参数之间的理论模型以及油墨动压与过墨量之间的有限元模型。方法 以流体力学理论研究丝网印刷参数与油墨动压的关系,通过有限元方法构建油墨动压与过墨量的关系曲线,最终设计实验对仿真结果进行验证。结果 仿真与实验的网孔过墨率与楔形动压曲线表明,网孔过墨率与楔形动压呈正相关,并且仿真结果与实验结果误差在10%以内。结论 丝网印刷仿真结果基本与印刷实验结果吻合,印刷参数与过墨量之间关系能较好地估计印刷参数对过墨量的影响,为实现过墨量的控制提供了理论指导。     

Security printing of covert quick response codes using upconverting nanoparticle inks

Counterfeiting costs governments and private industries billions of dollars annually due to loss of value in currency and other printed items. This research involves using lanthanide doped β-NaYF(4) nanoparticles for security printing applications. Inks comprised of Yb(3+)/Er(3+) and Yb(3+)/Tm(3+) doped β-NaYF(4) nanoparticles with oleic acid as the capping agent in toluene and methyl benzoate with poly(methyl methacrylate) (PMMA) as the binding agent were used to print quick response (QR) codes. The QR codes were made using an AutoCAD file and printed with Optomec direct-write aerosol jetting(?). The printed QR codes are invisible under ambient lighting conditions, but are readable using a near-IR laser, and were successfully scanned using a smart phone. This research demonstrates that QR codes, which have been used primarily for information sharing applications, can also be used for security purposes. Higher levels of security were achieved by printing both green and blue upconverting inks, based on combinations of Er(3+)/Yb(3+) and Tm(3+)/Yb(3+), respectively, in a single QR code. The near-infrared (NIR)-to-visible upconversion luminescence properties of the two-ink QR codes were analyzed, including the influence of NIR excitation power density on perceived color, in term of the CIE 1931 chromaticity index. It was also shown that this security ink can be optimized for line width, thickness and stability on different substrates.