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。     

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。     

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。     

符号特征QR码定位和校正算法

针对光照不均匀和背景环境复杂时快速响应矩阵码(quick response code,QR)难以定位以及Hough变换校正不确定性的问题,提出一种新的基于符号特征的QR码提取和校正算法。利用符号特征寻找满足三层包围关系的连通区域图形,从而达到对QR码的定位,利用定位点坐标实现对QR码的校正。实验结果表明:该算法对QR码的定位和校正简单、快速、准确。     

基于强度和梯度先验的L0正则化模糊QR码识别

目的研究因机械抖动,拍摄器材与图像存在一定距离或相对运动而产生运动模糊、散焦模糊等情况下的模糊QR码图像识别。方法采用基于强度和梯度先验的L_0正则化方法对模糊QR图像进行去模糊。优化模糊核尺寸的人为预估问题,提高程序效率。对1至15类常用QR码图像进行模糊仿真,再通过盲提取获得模糊核,用峰值信噪比PSNR值衡量该方法在QR码图像去模糊的复原精度。结果PSNR值随着QR码图像复杂度的增加而相对减少,但因QR码存在一定的容错率,在PSNR值为13以上且噪声、振铃小的情况下就能够被识别。文中算法相较于其他算法在型号较高的模糊QR码恢复方面识别率更高。结论基于强度和梯度先验的L0正则化方法对模糊QR码的恢复效果显著,且不是只针对某一类模糊QR码图像,对于多种类型的模糊QR码图像恢复都能有很好的效果。     

基于喷印工艺的彩色QR码生成参数优化研究

目的提高彩色QR码的喷印识别率。方法选取嵌入信息量、纠错等级、颜色转换、码眼转换等4个QR码生成参数,在不同打印尺寸和打印分辨率的喷印条件下进行实验,计算彩色QR码的喷印识别率,并提出优化方案。结果研究了各种参数影响彩色QR码喷印识别率的大小,打印尺寸、嵌入信息量、打印分辨率、纠错等级、颜色转换、码眼转换等6种参数对喷印识别率的影响依次递减。结论通过选择合适的参数优化方案,可提高彩色QR码的喷印识别率。     

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。     

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。     

QR码技术及其在烟酒包装防伪中的应用

QR码具有很强的实用性、可靠性、安全性以及可拓展性,其简单方便的操作方式深受消费者与烟酒生产厂家的欢迎。从QR码的特点、结构、编码识别原理以及在烟酒包装的应用等方面,阐述了QR码技术的重要性及产生的必然性。     

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。     

基于 DWT-SVD 和 QR 码的抗几何攻击数字水印技术

目的为了抵御QR码数字水印图像的几何攻击,提出一种基于奇异值分解和离散小波变换的数字水印技术。方法利用QR码编码规则,将文本信息编码生成宿主图像;将宿主图像进行对数极坐标变换,然后进行一级小波分解,利用奇异值分解原理在其低频分块中嵌入置乱后的水印图像,形成含水印的QR码图像。结果实验结果表明,该算法可以使QR码水印图像抵抗旋转、缩放、平移(RST)等几何攻击。结论算法有良好的鲁棒性和不可见性,能够作为一个可行的版权保护和认证的工具。     

基于QR码的抗几何攻击数字全息水印

目的针对含水印QR码图像在扫描和解码过程中的几何攻击,提出一种基于数字全息和傅里叶-梅林变换的数字水印技术。方法以傅里叶-梅林变换构建几何不变域,并利用全息图的不可撕毁性,将水印以全息图的方式隐藏在QR码图像离散傅里叶变换中频幅度谱部分。结果通过对比实验表明,提出算法可以有效抵抗对含水印QR码图像进行的剪切、缩放和旋转等几何攻击,且算法简便,嵌入信息量大。结论在不影响QR码正确识别的基础上,提出算法的鲁棒性和不可见性之间能达到较好的平衡。     

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。     

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。     

一种基于QR码混沌图像加密算法研究

随着资讯传播互联网化的程度越来越深,线上图像资源的版权保护受到越来越多的重视。该文提出了一种基于QR码（Quick response code）的利用Shearlet变换和线性螺旋变换的混沌图像数字水印算法。首先,对预加密图像资源生成版权QR码。其次,用Arnold变换对QR码进行加扰。最后,用Shearlet变换、线性螺旋变换和离散余弦变换将版权水印信息嵌入图像的中频部分,以嵌入水印。提取则是嵌入过程的逆过程。经试验证明,该文提出的方法不仅具有较好的版权信息隐蔽性,而且还有较强的鲁棒性。嵌入的QR码对一定比例的图像遮挡和噪声具有抗攻击能力。     

基于 QR 码的抗几何攻击数字水印

针对目前数字水印无法抵抗几何攻击的问题,提出了一种基于 QR 码的抗几何攻击数字水印算法。 将文字信息进行了 QR 码编码,所得 QR 码作为水印信息。 将载体图像进行一级离散小波变换,在变换后的低频子图中分块嵌入了水印信息。 实验结果表明,本方法可以抵抗常见的旋转、等比例和不等比列缩放攻击,同时对 JPEG 压缩也具有很好的鲁棒性,此数字水印技术能够广泛应用到数字作品的版权保护中。