传统QR码是由近乎随机的黑白模块组成,毫无视觉美感。由此关于QR码美化算法逐渐兴起。在早期的美化QR码算法研究中,大部分研究工作集中在利用RS码的纠错机制,对QR码中的部分区域直接替换。但是这一类的方法始终存在替换区域过小,不能充分修改模块的问题。随后,有学者提出了根据背景来修改RS编码数据区的方法,来扩大QR码可替换区域。但是这一类的方法始终存在只有特定的背景区域可被替换,不能充分展示背景图像的问题。基于以上关于美化QR码算法的不足之处,本文提出了新的QR码美化算法的解决方案和针对美化QR码的安全认证算法。本文研究内容与创新点如下:(1)研究QR码黑白美化算法机制,提高QR码视觉效果提出了一种基于RS异或机制的美化QR码算法,能够修改更大的QR码区域,并且可以根据设定的参考图像来修改QR码的特定模块。实验结果表明,该算法在不降低QR码识别率的同时,可以自由的修改QR数据区的模块,具有很强的视觉效果。(2)研究基于RS的QR码彩色美化算法传统的黑白QR码由简单的黑白模块组成,视觉效果单一。因此,提出了一种基于RS异或机制和背景合成策略的QR码美化算法,能够展示更大的背景区域。首先,利用高斯约旦消元法得到RS码的正向基向量矩阵,进而通过QR码纠错机制实现对QR码校验区的背景替换。其次,结合正向基向量矩阵对QR码数据区进行背景替换。最后,提出一种新的背景合成策略来实现QR码和背景图的深度融合,从而达到更好的美化效果。实验结果表明,本文提出的美化算法和已有的美化算法相比,在不降低QR码识别率的同时,视觉效果更佳。(3)提出了一种针对美化QR码的安全认证算法将半色调可视密码的方案与数字水印相结合,并改进可视密码,实现了一种针对美化QR的版权保护算法。首先提取美化QR码的稳定特征,然后对该稳定特征置乱分类得到特征信息块,最后利用改进的可视秘密的方法得到秘密信息块。该秘密信息块用于在发生美化QR码版权认证纠纷时,认证美化QR码版权所有者信息。