[發(fā)明專利]具有高壓縮比漢字編碼能力的彩色二維條碼及其編碼、解碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910097065.1
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN101515335A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭河榮;袁遠(yuǎn)松;趙小敏
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K19/06
• 分類號(hào): G06K19/06;G06K7/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王 兵;王利強(qiáng)

1.一種具有高壓縮比漢字編碼能力的彩色二維條碼的編碼方法，其特征在于：所 述編碼方法包括：

(1)、將源數(shù)據(jù)信息流根據(jù)數(shù)據(jù)信息編碼規(guī)則編碼成六進(jìn)制的數(shù)據(jù)位流，并計(jì)算 數(shù)據(jù)位流長度，將數(shù)據(jù)位流長度轉(zhuǎn)化為六位六進(jìn)制數(shù)添加到原數(shù)據(jù)位流前組成新 的數(shù)據(jù)位流，數(shù)據(jù)位流長度為k；

(2)、根據(jù)數(shù)據(jù)位流長度k，選擇數(shù)據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)位流長度大于數(shù)據(jù)位流長度k的 最小尺寸的條碼，對于不足固定的數(shù)據(jù)長度部分加入填充字符進(jìn)行補(bǔ)充；

(3)、將形成新的數(shù)據(jù)位流按4位組合成一個(gè)碼字，根據(jù)Reed-Solomon糾錯(cuò)算法 生成糾錯(cuò)碼字，將生成的糾錯(cuò)碼字添加到數(shù)據(jù)碼字之后形成總的數(shù)據(jù)碼字；

(4)、將總的數(shù)據(jù)碼字按六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的碼字位流，并用對應(yīng)的顏色模塊 進(jìn)行符號(hào)表示和添加相應(yīng)的功能圖像，生成最終的條碼圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的編碼方法，其特征在于：根據(jù)數(shù)據(jù)信息的類型選擇不同的 編碼模式，默認(rèn)編碼模式為漢字庫編碼模式，進(jìn)入其他模式需加入模式指示符或 標(biāo)示符；

數(shù)據(jù)信息的編碼模式共分為漢字庫編碼模式、內(nèi)碼編碼模式、單個(gè)ASCII編 碼模式，數(shù)字編碼模式和連續(xù)ASCII編碼模式；其中，

漢字庫編碼模式：將常用漢字按使用頻率從高到低的順序排列，建立漢字編 碼庫，采取使用漢字頻率與編碼長度成反比的編碼規(guī)則；漢字使用頻率最高的x個(gè) 漢字和y個(gè)常用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，編碼時(shí)都將碼值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的b位u進(jìn)制位流表示；將漢 字使用頻率次高的z個(gè)漢字將碼值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的c位u進(jìn)制位流表示，并在最高位前 面添加數(shù)字u，用來區(qū)分編碼數(shù)據(jù)位流長度為b和c的，其中x，y，z為大于1的正整 數(shù)，u，b，c為大于1的正整數(shù)，u為Ncol-1，且b小于c，且x+y≤u^b，且z+x+y≤u^c；

漢字內(nèi)碼編碼模式：將高字節(jié)*16²+低字節(jié)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的d位u進(jìn)制數(shù)表示，并 在編碼前加上對應(yīng)的模式標(biāo)示符作為標(biāo)記，其中u，d為大于1的正整數(shù)，u為Ncol-1， 且d位u進(jìn)制數(shù)能表示所有內(nèi)碼；在漢字庫編碼模式中自動(dòng)進(jìn)入漢字內(nèi)碼編碼模式， 模式結(jié)束后自動(dòng)轉(zhuǎn)入漢字庫編碼模式，其他編碼模式要進(jìn)入內(nèi)碼編碼模式，先轉(zhuǎn) 入漢字庫編碼模式；

單個(gè)ASCII編碼模式：將每個(gè)ASCII的ASCII碼值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的u進(jìn)制數(shù)，不足f 位在最高位前添加0補(bǔ)足f位，然后在編碼位流前加入模式指示符；其中，u，f為大 于1的正整數(shù)，u為Ncol-1，且要求f位u進(jìn)制數(shù)能表示所有ASCII碼值；在漢字庫編 碼模式中自動(dòng)進(jìn)入ASCII編碼模式，模式結(jié)束后自動(dòng)轉(zhuǎn)入默認(rèn)的漢字庫編碼模式， 其他編碼模式要進(jìn)入ASCII編碼模式，先轉(zhuǎn)入漢字庫編碼模式；

數(shù)字編碼模式：將輸入的數(shù)字按兩位分為一組，將每組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為3位五進(jìn)制 數(shù)，不足三位在最高位添0補(bǔ)足。如果輸入的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)不是2的倍數(shù)，最后一個(gè) 數(shù)字轉(zhuǎn)換為對應(yīng)2位五進(jìn)制數(shù)，不足2位在最高位添0補(bǔ)足；將所有組成五進(jìn)制數(shù)連 接起來位流在前面加入對應(yīng)的開始模式指示符和加入結(jié)束模式；

多個(gè)連續(xù)的ASCII編碼規(guī)則：將26個(gè)大小寫字母和3個(gè)常用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)逗號(hào)、句 號(hào)和空格這55個(gè)ASCII碼組成連續(xù)ASCII編碼的字母表，簡稱集合S；將ASCII碼中 剩余的不屬于集合S的73個(gè)ASCII碼組成連續(xù)ASCII編碼的非字母表，簡稱集合R； 如果遇到兩個(gè)連續(xù)字符屬于集合S的字符編碼，將第一個(gè)字符*55+第二個(gè)字符，轉(zhuǎn) 化成對應(yīng)的五位五進(jìn)制數(shù)表示，不足五位的在最高位前加0補(bǔ)足五位，移動(dòng)兩個(gè)字 符繼續(xù)編碼剩余的字符；如果第一個(gè)字符屬于集合S的字符，但是第二個(gè)字符不屬 于集合S或者為空，將第一個(gè)字符用三位五進(jìn)制數(shù)表示，不足三位的最高位前加0補(bǔ) 足三位，移動(dòng)一個(gè)字符繼續(xù)編碼剩余的字符；如果在字符編碼模式中遇到一個(gè)不 屬于集合S，但是屬于集合R的編碼，將對應(yīng)的碼值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的三位五進(jìn)制數(shù)， 不足三位的最高位前加0補(bǔ)足三位，并在最高位前加入模式指示符5標(biāo)識(shí)，移動(dòng)一 個(gè)字符繼續(xù)編碼剩余的字符；將所有處理后的位流數(shù)據(jù)按順序連接起來并在開始 處加入模式開始指示符和模式結(jié)束指示符505；

對于漢字的編碼首選漢字庫編碼模式，編碼漢字屬于漢字編碼庫，則采用漢 字庫編碼模式編碼；若編碼的漢字不在漢字編碼庫中，則采用內(nèi)碼編碼模式編碼； 若編碼的數(shù)據(jù)是連續(xù)的數(shù)字，則采用數(shù)字編碼模式編碼；若編碼的數(shù)據(jù)是多個(gè)非 連續(xù)數(shù)字的ASCII字符，則采用連續(xù)ASCII編碼模式編碼；若編碼的數(shù)據(jù)是單個(gè) ASCII字符，則采用單個(gè)ASCII編碼模式編碼。

3.一種具有高壓縮比漢字編碼能力的彩色二維條碼的解碼方法，其特征在于：所 述解碼方法包括：

(1)、將圖像進(jìn)行預(yù)處理，將圖像紅、綠、藍(lán)三通道分別二值化處理；

(2)、根據(jù)條碼圖像的功能圖像在紅、綠、藍(lán)色三通道任意一個(gè)通道或者結(jié) 合任意兩種顏色通道的特征進(jìn)行條碼區(qū)域定位和條碼圖像的校正；如果條碼圖像 發(fā)生偏色現(xiàn)象，能夠根據(jù)功能圖像不同光學(xué)特征的交替顏色模塊進(jìn)行偏色校正；

(3)、根據(jù)條碼圖像的功能圖像，將整個(gè)條碼圖像的數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行碼字分割， 將分割的圖像信息轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的碼字；

(4)、利用Reed-Solomon糾錯(cuò)算法進(jìn)行檢測校正碼字錯(cuò)誤；

(5)、根據(jù)條碼規(guī)格，刪除對應(yīng)的糾錯(cuò)碼字，依照不同的編碼模式，將數(shù)據(jù) 碼字信息轉(zhuǎn)化為對應(yīng)數(shù)據(jù)信息。