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盗版的呗。。

二维码的容量有多大？

基于STM32的二维码识别系统设计与制作

摘要

以二维码为研究对象，结合图像扫描识别技术，设计并实现了一种自定义编码规则的二维码PC端生成及手持式识别设备。系统利用Microsoft Visual Studio 2017编程产生二维码，通过手持式设备的OV7725摄像头获取二维码图像，经过图像处理、识别和解码后得到二维码包含的信息，并通过触摸屏显示。系统综合运用图像灰度化、二值化、阀值分割等图像预处理方法，用STM32F103ZET6单片机完成了信息的编码、图像生成、图像的采集、识别和解码的功能。

关键字：二维码；OV7725摄像头：STM32F103ZET6

ABSTRACT

The object of this paper is the two-dimensional code which combined the image scanning and recognition technology, and PC sofeware of two-dimensional code that follows user-defined coding rule and hand-held recognition device can be generated. The system uses Microsoft Visual Studio 2017 programme to generate two-dimensional code and obtain two-dimensional code image by OV7725 camera of the hand-held device, after finishing a series of image processing, recognition and decoding, information from two-dimensional code will be displayed by touching creen. The system completes the function of coding, image generation, image acquisition, recognition and decoding of information，with image processing methods of comprehensive application of graying，binarization and threshold segmentation to realize the purpose of the two-dimensional code recognition system by STM32F103ZET6 singlechip.

Key words: Two-dimensional code;OV7725camera;STM32F103ZET6

2 设计要求及方案选择

2.1 设计要求

设计并制作一个基于STM32单片机的手持式二维码识别系统，要求该系统能识别二维码信息，并能显示在液晶触摸屏上。

（1）制定一种自定义的信息编解码规则，充分保证信息的编码的可行性，并在二维码的外在特征上符合一般二维码要求。

（2）编写对应的应用程序，实现输入信息，能进行信息编码，并能生成二维码的功能。

（3）手持式设备可以通过摄像头扫描二维码，并解码二维码信息通过液晶触摸屏显示信息。

2.2 系统的工作原理

二维码生成识别系统是编解码规则、数字图像处理技术、嵌入式应用技术为基础的一种二维码系统，由二维码生成软件和手持式设备组成。它用一种自定义的不同于当前市场流行的编码规则，根据二维码的基本要求和原理，通过C++语言在Microsoft Visual Studio 2017中编写能一键生成二维码的.exe应用软件，将信息生成二维码，然后利用OV7725摄像头获取生产的二维码图像，在IAR Embedded Workbench环境编程对图像的采集、识别、解码的研究，综合运用图像灰度化、二值化、阀值分割等图像预处理方法，以STM32F103ZET6单片机进行实时处理，经过图像处理识别解码后得到二维码包含的信息，控制触摸屏显示解码信息，并通过液晶屏显示出来。最终实现信息二维码的生成识别的功能。

系统的工作原理步骤图如图2.1所示。3.1 硬件总体设计方案

本系统的硬件部分是在二维码的识别环节，即手持式设备，手持式设备是基于STM32F103ZET6单片机控制摄像头和触摸屏，完成信息采集、信息解码识别和信息显示的功能，实现二维码的信息识别。硬件系统总体框图如图3.1所示。4 软件部分的设计与实现

4.1 二维码生成部分

二维码的生成是该系统的第一个重要部分，主要有二维码界面的排版设计、信息的编码。合理的将信息装变成能让计算机识别的二进制码，最后能完美的将编码信息按制定的规则排列为一张二维码。

4.1.1 二维码界面的排版设计

1 二维码界面分区

二维码的基本特征是显示一段编码信息的由黑白像素块组成的正方形（也可为其他多边形，目前大多基本都是正方形），其有三个角处为定位区，中间有一个或多个辅助定位区。本系统根据二维码的上述基本特征，设计如图4.1所示的二维码布局图。其中包括三个边角定位区、一个辅助定位区外，将其他区域分为字节信息编码存储区、字节数正存储与加密区、字节数负存储与加密区和随机代码生成区四个部分。如下图4.2所示。界面分区详细量化

（1）像素点大小：定义二维码的一个黑白像素点的大小尺寸为10px*10px的正方形

（2）三角处定位区：70px*70px的正方形区域，即7个黑白像素点的宽度，其中外围一像素宽度的一圈黑像素带，紧接内层一像素宽度的一圈白像素带，最内层为三像素宽度的正方形且均是黑色像素组成，如下图4.3所示。图4.3 三角定位区量化图

图4.4 辅助定位区量化图

3）辅助定位区：如上图4.1.1.4所示，50px*50px的正方形区域，即5个黑白像素点的宽度，其中外围一像素宽度的一圈黑像素带，紧接内层一像素宽度的一圈白像素带，最内层为一个黑像素点的正方形。在位置排布上，左下角和右上角的定位区的最外层的黑像素变的水平坐标与竖直坐标的延长线的交织区域，为辅助定位区的最中间的黑像素块。（4）字节数正存储区1、字节数正存储区2：如上图4.2所示，均为160px*70px的矩形字节存储区，因为定义的一个黑白像素块为10px*10px的正方形，则这两处的存储区可显示的黑白像素块数为：（160px/10px）*（70px/10px）=112块则可显示的字节数为：（160px/10px）*（70px/10px）/8=112/8=14字节即二维码存储信息的字节数和编码区域的可操作的有效字节为14个。（5）字节信息编码存储区：如上图4.2所示，其有效区域为图示的黄色矩形区减去红色的小矩形区的面积大小，即240px*160px的矩形面积减去90px*10px的矩形面积，因为定义的一个黑白像素块为10px*10px的正方形，则这两处的存储区可显示的黑白像素块数为：（240px/10px）*（160px/10px）-（90px/10px）*（10px/10px）=375块则可存储的字节数为：（（240px/10px）*（160px/10px）-（90px/10px）*（10px/10px））/8=375/8=46字节即二维码能存储信息的容量为46个字节。

下面是编码规则原理图

全部是自己设计作图下面附一些实物设备图

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