[发明专利]一种基于水下图像增强技术的“三维”蓝绿二维码近距离安全通信方法

权利要求书

1.一种基于水下图像增强技术的“三维”蓝绿二维码近距离安全通信方法，其特征在于，步骤如下：

(1)发送端：

(1.1)信息转化：将用户使用智能手机输入的语音信息转化为文本信息；

(1.2)文本分段：将文本信息分段，并在每段文本头部插入序列号；

(1.3)文本加密：加密上一步骤的明文文本段，此时将明文变为密文；

(1.4)文本压缩：使用压缩算法对上一步骤的密文文本段进行处理；

(1.5)编码显示：将密文文本编码为QR，具体编码原则：数字每三个为一组压缩成10比特，字母与数字混合每两个为一组压缩成11比特，8比特字节数据无压缩直接保存，多字节数据中每一个字符压缩成13比特；首先对密文文本进行分析，确定要编码的字符类型，选择所需要的版本和纠错等级，然后采取既定规则，先后将数据字符转换为位流和码字，将生成的纠错码字加载数据码字后面，继而按照规则在每一块中放置数据和纠错码字，加入剩余位，然后将寻像图形、分隔符、矫正图形与码字按照规则放入二维码矩阵中，然后用掩膜图形依次对编码区域的位图进行掩膜处理，选取最优的处理结果生成单张蓝绿二维码图片；重复上述过程，每帧图像由n*n的二维码阵列构成，发送端手机屏幕顺序循环显示每帧图像，即实现了一种“三维”蓝绿二维码阵列显示方法；其中，{n|n∈R且n≥2}；

(2)接收端：

(2.1)循环多线程扫描：接收端判断与发送端的距离后，自动调整扫描取景框内的放大倍数，对每一帧图像调用多线程扫描，并循环重复这一扫描过程；

(2.2)图像压缩：将扫描取景框获取的图像进行压缩，作为水下图像还原算法的输入，压缩具体步骤：首先将获取的图像的像素灰度值序列P_n分割为p₁,p₂,…,p_m，共m段，然后通过动态规划算法找到最优子结构，其计算公式如下：

其中，s[i]是范围为0～256像素值序列{p₁,p₂,…,p_i}的最优分段所需要的存储位数，k表示s[i]为前i-k个存储位数加上的存储空间个数，i与j的取值范围是[1,m]，b_max表示最优分段存储的像素位数；

(2.3)水下图像增强：通过应用基于融合算法的水下图像增强技术将模糊图像清晰化，提高接收端识别的准确率；具体算法如下：取每一帧图像进行白平衡处理结果作为输入一，取白平衡处理后的图像进行亮通道自适应直方图均衡化结果作为输入二，为输入一和输入二选取不同的权重，接下来进行融合处理；融合的具体流程为：将输入一和输入二的权重进行归一化，继而对图像进行拉普拉斯金字塔拆分，然后在每个金字塔层进行组合，最后将组合好的值恢复回原图；

(2.4)解码：依次对每帧图像的二维码阵列进行解码操作；

(2.5)文本解压缩：使用与发送端对应的解压算法对文本进行处理，得到密文文本信息；

(2.6)文本解密：使用与发送端对应的解密算法对密文文本进行处理，得到明文信息；

(2.7)拼接文本：根据每段文本头部的序列号将每帧文本依次拼接，还原原始文本信息；

(2.8)信息转化：将文本信息转化为声音信号，传送到接收端用户。