二维条码是一种简洁廉价的信息存储方式,它克服了一维条码依赖电脑网络和数据库的后台支持且信息容量小的缺点,具有信息容量大、可靠性高、保密性好、识读速度快、纠错能力高经济成本低的特点,从而使其作为信息的载体在信息自动化领域广泛应用。QR码作为二维条码中的一种,目前得到广泛的应用,但其核心技术被国外掌握,为了保证我国产品的安全,目前,QR码的有效快速的编码和译码,尤其是译码成为国内研究的重要领域。同时传统的QR码识别系统采用条码扫描器,但随着QR码在商品物流中的广泛应用,对于具有不能近距离接触或需要远距离扫描的QR码信息,手持式扫描方式已经不能完全满足信息识别的要求。本论文研究的意义是解决了条码扫描器只能近距离采集的缺陷,同时实现快速有效译码,本文的主要内容如下：首先,在阅读大量文献的基础上对条码在背景图像中的定位提取算法进行研究,根据QR码自身特点,提出一种改进的基于子区域的多特征的条码检测算法。其次,对定位后的QR码图像进行预处理,使QR码图像符合译码系统的识别要求,对传统的QR码图像处理算法进行多方面的改进,包括最小二乘方去噪算法,Hough变换和Radon变换相结合的校正算法,提出一种根据QR码位置检测图占空比自适应确定形态学结构元素尺寸的方法。最后,对QR码的译码算法进行研究：应用基于相位相关的匹配算法替代了传统的线扫描算法；提出了改进的校正图形中心坐标提取算法替代传统的查表方式；研究了RS、BCH纠错码在QR码译码中的应用算法,并将其编程实现。设计开发了基于图像处理的QR译码人机交互系统,并对开发后的系统的性能进行检测,说明了系统可以满足实际应用需要。