随着经济及科技水平的迅速发展,商业防伪需求日益增长,二维码作为信息传播的载体,在防伪领域发挥着越来越重要的作用。近年来,随着越来越多学者的深入研究,二维码防伪技术得到了突飞猛进的发展,但提高防伪性能依旧面临着巨大挑战。为了提高二维码防伪能力,本文从生产有效的防伪二维码和提高二维码扫描率两个方向展开研究,实现了三种异形二维码生成和译码算法,主要工作概括如下:(1)实现基于专有码的多维度二维码生成和解码算法。此类异形二维码在编码方式上不同于传统二维码,把编码部分分为通用段和专有段,通用段可存储产品基本信息,能够被普通译码器读出,专有段可为随机数只能够被论文中生成的多维度二维码译码器解码。保证了二维码的唯一性、不可复制性、不可伪造性,从而保障了产品的真实性,提高了防伪性能。通过对该算法与传统算法的比较分析,证明了本算法的有效性和可行性。(2)实现了基于Sobel算子的视觉二维码生成算法。该类异形二维码有较好的美观性,能够有效提高用户扫码率,从而提高防伪性能。在该算法中,首先对背景图像进行轮廓提取,并改变轮廓色彩以及粗细程度,然后将其与像素弱化后的QR码进行编码,最后得到基于背景轮廓的视觉二维码。一系列实验结果及性能分析表明,本方案生成的二维码有较快的译码响应速度、良好的视觉性,并可批量生产应用于防伪领域。(3)实现了基于图案的彩色动态二维码生成算法。采用该算法生成的异形二维码,视觉效果得到了较好的改善,并以此提高了扫描率,同时提高了防伪水平。在本算法中,首先生成传统QR码,在此基础上进行图案绘制,生成新的图像,并将其分为图案内部、位置探测图形、其他区域三个部分;接着分别对三个不同区域进行色彩编码,生成基于图案的彩色二维码;最后,多张彩色二维码进行动态编码生成基于图案的彩色动态二维码。通过实验结果分析,证明了本算法的有效性、可行性。