QR碼影像擷取器平臺設計與實現

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Title:	QR碼影像擷取器平臺設計與實現
Other Titles:	Design and implementation of the platform for QR code image capture
Authors:	劉金嬋;Liu, Chin-chan
Contributors:	淡江大學電機工程學系碩士班簡丞志;Chien, Cheng-chih
Keywords:	快速反應碼;影像擷取;二維行動條碼;QR Code;FPGA;CMOS Image Sensor;Image Capture;Barcode;SCCB
Date:	2007
Issue Date:	2010-01-11 07:11:29 (UTC+8)
Abstract:	在現代的日常生活之中，條碼的應用在不知不覺間已經融入我們的生活當中，然而隨著資訊化的高度發展一維條碼所能夠編碼儲存的資料已逐漸不敷使用，於是為了因應此一高度資訊化的發展，QR Code等二維條碼的規格也因應而生，更為生活增加了許多的趣味性以及實用性。QR Code可儲存的資料量比一維條碼多上許多，而各式使用QR Code的應用與產品也推陳出新，例如使用在商品上、應用於電影票上、以及印製於個人名片上，並且可以更進一步的使用在語言之學習上。在本文中提出了以QR Code做為語言之學習平台，進而在語言學習書上之適當位置印製QR Code，並且將語言學習書上之句子或單字與QR Code做相對應，因此可經由QR Code讀取器將QR Code之圖型讀入並且解碼，再由語音資料庫內取得此一句子或是單字之語音資料並且播放，藉此達到即時學習之效果。QR Code除了可以編碼數字與英文字母外，對於日文以及日文之漢字亦有其相容性，因此可將此平台應用在英語或是日語的學習上，針對欲學習之句子或單字可重複進行聽力練習，對於想增加語言能力的人更可以藉由此系統達到更有效率之學習。對於本系統之實現上我們採用影像擷取模組做為影像擷取介面，經由影像擷取模組之內部暫存器的設定，可使得影像擷取模組傳送出適當大小的影像資料，然而影像資料的解析度大小將影響所拍攝的畫面清晰程度，因此解析度愈大愈可以得到清晰的影像，特別是當QR Code的尺寸相對較小的時候。另一方面為了以硬體電路的方式實現此一系統，亦需考量影像解析度太大時對於緩衝記憶體的需求也將大增，所以為了在解析度與硬體需求間取得平衡，本文採用176×144之QCIF格式為影像解析度，而此一解析度不僅可以滿足本系統之需求，又可以將緩衝記憶體的大小控制在512Kbit以下。而本文中更採用Altera CPLD晶片作為控制核心，將所擷取到的影像先暫存於緩衝記憶體中，再經由串列傳輸介面將影像資料傳送至個人電腦進行處理與解碼。最後經由反覆實驗的結果顯示，我們所拍攝的QR Code樣本具有相當清晰的影像，並且經由實驗結果數據可以得知，QR Code所包含的資料量與可解碼的圖片大小呈現正比關係。而且現在對於40個英數字以內的資料量，皆可以在兩公分平方的圖片大小被正確解碼。 The thesis proposes a learning platform with QR Code. Sentences and words in the books with corresponding QR code printed. Reading and decoding pictures of QR Code by a capture device and then transmits voice according to the voice database. We adopt a CMOS Image Sensor as an image capture interface. The CMOS Image Sensor delivers applicable images by setting internal registers of a CMOS Image Sensor. Then resolution of an image affects the picture readability, therefore the larger the resolution is, the clear it is. We must consider the demand of the buffer memory for resolution''s size in order to implement the system by hardware circuits, therefore adopts the 176x144 QCIF. Not only the resolution satisfies the system’s require, but also the memory is controlled under 512K bits. Thesis adopts Altera CPLD chip as the control center. The capture images are stored in the memory buffer and then transmitted images to a PC to decode by a UART interface. Finally, the experiment result shows that the data capacity of QR Code and the picture size decoded are the direct ratio relations. And the data capacity within 40 letters can correctly be decoded in two centimeters square pictures sizes.
Appears in Collections:	[Graduate Institute & Department of Electrical Engineering] Thesis

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