[發明專利]一種二維條碼系統及其定位方法

有效

• 申請號: 200710050434.2
• 申請日: 2007-11-07
• 公開（公告）號: CN101430768A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 劉濤
• 申請（專利權）人: 劉濤
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G06K7/10;G06K9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及條碼技術，特別是一種二維條碼的定位方法。

背景技術

條形碼是一種具有特殊形狀和特殊排列方式的光學符號。

目前，一維條碼(以下簡稱一維碼)已經廣泛應用于物流倉儲、生產制造、 交通運輸等各領域。一維條碼存儲數據量相對較少，需要依靠后臺數據庫的支 持才能表達更多的信息。針對一維條碼容量小、保密性差、糾錯能力不強、保 密性不高等缺點，產生了二維條碼。

二維條碼簡稱二維條碼，它借助不同顏色的圖形單元表示特定的數據信息， 圖形單元按照矩陣形式排列，并加入特定的定位圖形。不同于一維碼只在水平 方向上表示信息，二維條碼在水平和豎直方向上同時存儲信息，信息容量更大。

二維條碼的主要特點包括：

(1)信息容量大：二維條碼的信息表示的空間維數增加到了二維，隨著碼 字邊長的增加，容量成平方量級增加。例如，在GB/T1828-2000國家標準中， 版本40的QR碼能容納7089個數字，而最大的一維碼最多只能表示十多個數字。

(2)強糾錯能力：在編碼算法上，一維碼沒有糾錯功能。二維條碼借助通 信編碼容錯技術，使得二維條碼圖像在受損時，仍然可以部分或者全部識讀出 信息。例如，GB/T1828-2000國家標準中的QR碼采用的RS算法在糾錯等級為 H時，糾錯容量最高可達30％。

(3)編碼范圍廣：可以表示常規的阿拉伯數字、英文字母、ASCII符；通 過擴展編碼，還可以表示中文字符、日文字符和未來更多的字符集。

(4)保密性強：二維條碼中可以加入更多的加密信息，用于各種證件、卡 片、商品等的防偽。

二維條碼有許多不同的碼制，大致可分為堆疊式二維條碼(如PDF417)和 矩陣式二維條碼(如QR碼)兩大類。

QR碼是一種日本條碼系統。QR碼圖形的左上側、右上側和左下側有三個 較復雜的定位圖塊，如圖2所示。通過該定位圖形，系統能迅速的找到碼字圖 形區域和識讀方向。QR碼中使用RS算法和BCH算法用于糾錯。QR碼是一種 功能強大、規范復雜的工業級二維條碼技術。

DM碼是另外一種優秀的二維條碼系統。有別于QR碼的正方形定位圖形， DM碼采用了L型的定位圖形。

目前，二維條碼出現了一個重要的應用分支——手機二維條碼。隨著個人 無線通信業務在全球的大規模普及應用以及微電子技術的發展，帶攝像頭、支 持JAVA編程擴展、支持WAP無線上網技術和多媒體瀏覽技術的手機日益普及， 手機用戶可以使用手機攝像頭作為二維條碼的掃描設備，通過手機應用程序瀏 覽和欣賞WAP網絡甚至整個互聯網中多媒體信息。手機二維條碼已經凸顯成為 二維條碼應用的一個嶄新的、極具發展空間的應用領域。

但是傳統的工業級二維條碼系統應用于手機二維條碼有一些不足，例如QR 碼應用于手機二維條碼應用時略顯復雜。由于手機攝像頭拍攝的靜態圖像精度 較低，因此只能使用小尺寸的條碼，大尺寸QR碼在手機上的識別效果很差。然 而，小尺寸的QR碼的容量有限，且沒有提供尺寸小于20×20的版本。此外， QR碼的定位圖形復雜、面積較大，因此占用了更多的空間，降低了信息容量， 糾錯能力很差。總而言之，在手機應用領域，QR碼的容量和糾錯等優點得不到 充分體現。因此有必要為手機應用量身定制一種二維條碼系統。

將手機二維條碼作為一個獨立的分支進行研究和開發，Michael?Rohs發明的 Visual?Code被視為經典的手機二維條碼。該二維條碼放置相互垂直一根長導航 條和一根短導航條作為定位圖形，屬于典型的條狀圖形定位方式。長條形定位 圖形占用了更多的條碼位置，降低了條碼容量；條形區域周圍分布的大面積淺 色間隔區域也占用了更多的信息位置，且容易受到污染而影響定位效果。

已有的二維條碼定位圖形及其識別方法包括：

1.QR碼的定位圖形(也稱尋像圖形)由圖形左上、右上、左下的三個復雜 圖形組成，每個圖形的模塊序列由深色-淺色-深色-淺色-深色次序構成， 各元素的寬度比例為1∶1∶3∶1∶1。通過橫向和豎向掃描，尋找比例為1∶1∶3∶1∶1的 深色-淺色-深色-淺色-深色模式來確定定位圖形。

2.Visual?Code借助水平放置的短軸和豎直放置的長軸作為定位圖形。對長軸 和短軸的判斷采用不變矩方法。

3.DM碼采用L型的圖形以及黑白單元塊間隔組成的“軌道線”作為定位圖 形。