随着信息技术的快速发展,条码已广泛应用于零售业、库存管理、医疗、物流等领域。然而,一维条码有限的信息容量限制了应用场景。二维条码提高了信息密度、增大了存储容量,不仅能存储物品的编码,还能存储物品的描述信息。同时,二维码在编码数据时可以加入纠错码字,并对其进行加密,以此提高识读信息的可靠性和安全性。随着大数据时代的到来,二维码存储容量不足、存储数据结构单一、保密性较差、防伪和防复制能力较弱的缺陷难以满足时代和行业的发展需求。本文针对二维码的缺陷提出了一套多维码设计方案。在二维码的基础上改进码图结构,增加信息表达模块的比例,并引入色彩维度表达信息来提高多维码的信息密度。多维码的数据存储区分为高可靠区和容错区:高可靠区采用黑白模块表达信息保证识读效率和可靠性;容错区采用彩色模块表达信息提高信息密度和存储容量。本文定义了文字、图片、语音、视频等数据的编码模式,保证了多维码存储数据的多样性。特别的,设计了人脸、指纹、虹膜等生物特征信息的编码模式,可以将多种生物特征融合后存入多维码中,实现多维码与个人的绑定,使简单的复制失去意义,达到防伪造和防复制的效果。在数据编码后,分别对高可靠区和容错区的数据采用不同的算法进行加密,提高存储数据的安全性。针对上述多维码设计方案,本文设计了对应的识读算法。重点研究了图像预处理算法解决多维码图像色彩失真和几何形变的问题。为了推动多维码在未来移动互联网中的应用,本文还基于Android平台设计了多维码识读系统,并实现了相关算法。最后,通过识读系统的测试结果验证多维码设计的科学性和合理性。