基于二值随机森林的非均匀光照QR码重构算法

目的 现实生活QR码在识别过程中,易受到非均匀光照因素的影响,导致QR码无法识别,为此提出一种基于二值随机森林的QR码像素值重构算法。方法 依据QR码图像的双峰特点和梯度值相等的特性,用于提取非均匀光照下受损QR码局部像素特征,并利用随机森林的分类方法确定QR码局部矩阵中间单个像素值,逐步实现受损QR码所有像素值的重构恢复。结果 实验表明与其他方法相比,该算法模型能够很好地利用局部特征提取QR码的真实像素值,并对受损QR码图像进行恢复,实验结果图像均具有较高水平。结论 采用基于二值随机森林的QR码重构算法,能够很好地处理因非均匀光照而导致的识别出错问题,并可以广泛应用于生活中的QR码识别过程,具有较强的实用性。     

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。     

一种新的安全鲁棒全息数字水印技术

提出了一种将快速响应矩阵码(QR码)作为水印的加密同轴全息数字水印技术。该算法将QR码作为水印,提高了水印的鲁棒性;利用双随机相位调制技术对水印加密,增强了水印的安全性;通过离散小波变换将全息水印图像嵌入彩色载体图像的中频系数中,兼顾了水印的不可见性和鲁棒性。提取水印时,进行高斯滤波处理,增加了QR码译码成功率。实验表明,该算法有良好的不可见性和鲁棒性。     

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Hough变换旋转校正的QR码全息水印算法

目的为了解决QR码图像不易隐藏水印的难题,提出一种针对QR码载体图像的强鲁棒性频率域数字水印算法。方法利用经双随机相位调制的傅里叶全息技术对水印进行加密,同时对QR码载体图像进行包含高斯模糊以及去除视觉敏感区域的预处理,将全息加密水印的奇异值矩阵加权嵌入到经过二级小波分解的QR码的中频系数后进行还原。Hough变换通过坐标系转换检测QR码图像同方向边缘的直线,后进行旋转校正,以提取水印。结果在合适的嵌入强度下,水印保持了良好的不可见性(PSNR=32.3)。经过二值化攻击、信号处理(滤波、噪声、压缩)、几何变换(平移、旋转、缩放)以及打印扫描处理等一系列攻击,提取出的水印依旧清晰可见。结论提出的算法针对各类攻击有较强的鲁棒性,可抵御任意角度旋转攻击,同时兼顾水印的不可见性,针对QR码的防伪技术具有一定的应用价值。     

强鲁棒性QR码水印技术

提出了一种增强数字水印系统鲁棒性的数字水印技术。算法将标识信息编码为快速响应矩阵码(QR码),将其作为数字水印,利用离散小波变换方法将QR码嵌入到了载体图像二级小波分解后的中频系数中,在保证水印不可见性的前提下能增强水印的鲁棒性。设计了对比实验,实验结果表明,将QR码作为数字水印,能增强水印安全性和鲁棒性,且该方法适用于任何水印算法。     

基于生成对抗网络的QR码去模糊算法

目的 针对包装产品上QR码在采集过程中的运动模糊、失焦模糊,长期磨损形成的自模糊和环境中的噪声等因素,导致QR码无法识别的问题,提出一种基于生成对抗网络的QR码去模糊算法。方法 采用深度学习模型生成对抗网络对模糊核和环境噪声具有的强大拟合和估计能力,提取模糊QR码图像与真实图像的深层特征和差距,并通过生成器与判别器不断迭代对抗,使生成器具有由输入的模糊QR码产生与之对应的去模糊QR码图像的能力。结果 生成器能较好地对模糊核和环境噪声进行估计,而且能够实现对数据集内多种不同模糊程度QR码的去模糊,去模糊QR码图像效果较好,处理时间快,识别率较高。结论 采用基于生成对抗网络的QR码去模糊算法能够广泛应用于包装产品外壳上QR码的预处理过程,泛化能力较好,能有效提高扫描识别率。     

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。     

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。     

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。