QR碼是現今生活中隨處可見的二維條碼，比起其他的條碼，QR碼不只能夠容納大量的資料，並且擁有容錯機制。在各種環境下，QR碼可以容許適當的破壞並且被機器快速的讀取出其內容資訊。雖然QR碼一開始是設計於自動化工業上，但是由於智慧型手機的流行，QR碼被廣泛應用在資訊流通的地方，例如：廣告、海報和看板，使用者可以透過智慧型手機中的掃描或產生QR碼的軟體，隨時存取大量資訊。

原本的QR碼只是由隨機分佈的黑白方格組成的一個圖形，為了將自身產品或網站的QR碼與他人的QR碼有所區別，許多藝術家開始為QR碼添加自己的風格或品牌圖示。QR碼經過許多藝術家巧手的設計後，轉變成為風格迥異的視覺畫QR碼。與他人作品不同，本論文將「文字」以視覺化的方式嵌入至QR碼圖像中，將使用者有興趣的內容呈現在外觀上，產生不同風格的視覺化QR碼。

本論文實作了一個系統流程，能將文字或文字藝術，同時透過圖像和文字將資訊傳達給使用者的視覺化QR碼。本論文透過文字空間與分佈分析以及設計QR碼品質檢測的機率模型，將文字或文字藝術嵌入至QR碼中。首先將欲呈現給使用者的文字資訊編排，接著透過能夠預測QR碼品質檢測的機率模型和文字的變形修復被破壞的QR碼模塊，最後產生確保能夠解讀且維持文字視覺效果的的視覺化QR碼。

本論文實作了一個系統流程，能將文字或文字藝術，同時透過圖像和文字將資訊傳達給使用者的視覺化QR碼。本論文透過文字空間與分佈分析以及設計QR碼品質檢測的機率模型，將文字或文字藝術嵌入至QR碼中。首先將欲呈現給使用者的文字資訊編排，接著透過能夠預測QR碼品質檢測的機率模型和文字的變形修復被破壞的QR碼模塊，最後產生確保能夠解讀且維持文字視覺效果的的視覺化QR碼。

關鍵字：QR碼、文字藝術、圖像變形。

QR Code is the two-dimensional barcode seen everwhere nowadays, which has large storage capacity and also using error correction. The image can be appropriately interpreted and be read the information fast in an undesirable environment. QR code is first designed for the automotive industry, but QR Code start being widely used in flow of information(e.g., advertisement, poster or billboards) due to the popular of smartphone. With QR Code decoder App, user can get the information in QR Code anytime and anywhere.
In order to look away from the original QR Code with black and white module, Artist start adding different material in QR Code(e.g., Logo, small image).

We propose a novel algorithm to generate a new style visual QR Code combined word art or text, which can send information by visual communication. Based on Textual Layout and Structure Analysis with QR Code error probability model, we embed text or word art in QR Code. First, we generate a layout of information text. Second, we generate results with visual quality and guarantee they can be decoded by QR Code probability model and character deformation.

Keywords:Word Art, QR Codes, Image deformation.

中文􁄔要i
Abstract ii
􁇞謝􁜏 iii
目錄iv
圖目錄vi
表目錄vii
1 􁆣論1
2 QR 碼介紹4
2.1 QR 碼結構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 QR 容錯機制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 QR 碼編碼. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.4 QR 碼解讀. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 相關研究9
3.1 視覺化QR 碼. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2 文字藝術. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.3 微字藝術QR 碼. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 QR 碼可讀性分析13
4.1 錯誤機率模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.2 合成QR 碼. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.3 模塊掃描錯誤機率驗證. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5 文字設計與分析16
5.1 文字排列分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.2 文字變形方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.2.1 字母結構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.2.2 文字結構變形. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.2.3 筆觸粗細調整. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.3 文字美觀指標. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.4 美觀指標權重使用者測試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.5 文字變形能力分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
iv
Contents v
6 自身解釋QR 碼25
6.1 文字排列與主要文字局部最佳化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.2 文字與QR 碼最佳化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7 實驗和結果32
7.1 實驗與參數設定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.2 QR 碼品質檢測驗證. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
7.3 對照方法比較. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.4 步驟錯誤模塊評估. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.5 限制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
8 結論38
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