QR 二维码作为目前应用最为广泛的二维条码，其全名为Quick Response Code，中文含义是快速响应矩阵码，由日本丰田子公司在1994 年研制发明。20 世纪60 年代，日本经济迅猛发展，出现大量超市。超市中食品、衣服等生活用品在结算时需要手动输入相应的商品价格，极大地浪费时间、消耗体力。于是条码开始出现在人们的日常生活中，利用感光扫描便可以识别二维码的商品信息，并直接将商品的价格输入到计算机中，完成付款。随着市场应用的不断扩大，条码也在不断更新。在设计QR 二维码时，添加了日本汉字和中国汉字的编码模式。在QR 二维条码识别中，汉字语言的识别优于其他二维条码，这也是QR 二维码广泛使用的原因。针对QR进行图像处理的过程中，由于自然场景下采集到的二维码受到光照影响。在二值化处理时，前景区域和背景区域的划分并不明显导致阴影与黑块的出现，影响QR 二维码的后期识别，选择最优二值化算法必须先解决光照不均的影响。本研究的目的是消除光照不均对二维码图像的影响，对二维码图像进行图像增强，再进行识别。

研究者在相关领域进行深入研究，路阳、高慧敏等人提出利用改进后的同态滤波与Ostu 算法结合进行二值化的方法，采用低通滤波处理图像，并对结果进行反相处理，再对QR 二维码进行Ostu 二值化，实验结果表明该算法可以克服光照不均问题。刘纪红等人提出一种自适应阈值的图像二值化方法，主要通过分块思想，采用Ostu 算法找到最佳阈值，针对边缘信息丰富的图像有更好的处理结果。Lei 等人提出一种基于形态学二值化的方法。首先对图像进行形态学顶底帽变换增强图像对比度，然后利用自适应阈值法获取阈值进行二值化处理。国外研究者Vayanaperumal 提出一种结构化方法针对指纹图像二值化，包括非均匀光照，对比度增强，阈值化二值化、中值滤波和直方图均衡化处理，应用形态学与结构元素相结合可以提高图像质量。Singh B M 提出了新的图像自适应二值化方法。该方法分为四步，首先对比分析，计算局部对比度阈值；然后进行对比度拉伸；接着全局阈值分割；最后对二值化图像进行滤波去噪。

2. 研究的基本内容与方案

⑴ 研究的基本内容

①采集二维码图像，对图像进行预处理；

②对二维码图像进行图像增强；

③识别二维码图像包含的信息；

④完成二维码图像的增强和识别系统设计。

⑵ 研究目标

①设计实现二维码图像的增强与识别算法；

②完成二维码图像增强和识别系统设计。