[發明專利]隱形二維碼的編碼與識讀方法

無效

• 申請號: 201010121154.8
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN101794404A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 劉建生
• 申請（專利權）人: 劉建生
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G06K7/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗

技術領域

本發明涉及一種二維碼，特別是一種隱形二維碼的編碼與識讀方法。

背景技術

二維碼由于其信息容量大、編碼范圍廣、糾錯能力強、保密性好等諸多優點，已經迅速在各行各業得到廣泛應用，我國新近使用的火車票上已經按國家標準印刷了QR碼(二維碼的一種，QR是Quick?Response的縮寫，即快速反應)。

目前流行的二維碼多為矩陣碼，在一個約定的矩形區域內以規則排列的黑、白色塊表示數據1或0。黑、白色塊在約定的矩形區域內不同位置的所有可能的排列組合構成該二維碼系統的數據域。

為便于敘述，以下我們將上面所說的“約定的矩形區域”稱為“碼字”；把黑、白色塊稱為“碼元”；把碼字中碼元的某種組合代表的數值稱為“碼值”；把碼字能表征的所有碼值稱為“碼域”；把碼域內包含的碼值總量稱為“碼量”。

除了能夠表征數據外，二維碼還必須能夠被正確識讀，否則二維碼就沒有任何實用價值。通常，二維碼設計者都會在碼字里嵌入一些固定不變的圖式(Pattern)作為識讀碼字的定位和定向依據。例如，圖1所示的QR碼在其碼字的左上角、右上角、左下角設置三個定位圖式；圖2所示的DM碼在其碼字的左邊和下邊設置全黑的邊框等等。這些圖式的作用是定位碼字的位置和讀碼方向。

二維碼的用途很廣，即可印刷為明碼用于標識商品的屬性、規格等，也可印刷為肉眼不易察覺的暗紋嵌入在印刷物中，作為防偽水印或某種標識。一種特殊的應用是，在印刷物的不同位置嵌入碼值不同的二維碼，通過專門設計的識讀器對印刷物不同位置進行識讀，得到嵌入在該位置的二維碼碼值，然后根據得到的碼值執行預定的動作，比如發出對應的聲音、播放對應的視頻節目等。在這種應用領域里，通常將識讀器設計成筆狀，形象地稱為點讀筆；將這種特殊的二維碼簡稱為隱形碼；將嵌入隱形碼的印刷物稱為多媒體圖書。

顯然，在點讀筆應用中，為了避免對主體內容形成干擾，必須把碼元設計得盡量小，碼元之間的密度盡量稀。此外，為了能夠準確標識交叉密布的精細圖形，碼字的面積越小越好。因此，對點讀筆應用來說，采用的隱形二維碼必須能夠在盡量小的碼字面積內、以盡量小和盡量少的碼元、獲取盡量大的碼量。

圖3是一種隱形二維碼的碼字示意圖。其中，一個碼字被分成4×4個矩形方塊301，每個矩形方塊301的四角都有一個定位用的格點302，每個矩形方塊301的中心303是數據碼元304的布局中心，數據碼元304按所表示的碼值的要求設置在中心點303的上、下、左或右偏離指定距離的位置。碼字最中心的格點305朝某一方向偏移指定距離，以提供識讀碼字的方向。這樣，每個矩形方塊301內的數據碼元304可以表示一個2位二進制數，16個矩形方塊301代表的16個2位二進制數可以表示(22)¹⁶＝2³²＝4294967269個十進制數，即碼量為4294967269。

在申請號為200610075770.8，公開號為CN101064013A的專利申請中，對上述二維碼進行了如圖4所示的改進。其中，碼字401包含一表頭部402和一數據部403。表頭部402內包含多個按預定方式排列的定位碼元404，用于提供識讀碼字的方向和界限。數據部403分為若干狀態區域405，每個狀態區域405內設置一個數據碼元406，數據碼元406根據表征的數值位于均分狀態區域405的4個虛擬區域的任何一個之中。在圖4所示的碼字中，表頭部用了7個定位碼元，數據部用了9個數據碼元。9個數據碼元可以表示(2²)⁹＝2¹⁸＝262144個十進制數，即如此改進后的二維碼的碼量為262144。

其實，圖3和圖4的碼字中數據部分的碼元設計是相同的，圖4的改進主要在于表頭部，即定位部分。由于用于定位的碼元有所減少，其碼字面積利用率有所提高，因而可以將碼字設計得更小，使之對主體內容的影響更小。顯然，相對于圖3所示的碼字來說，圖4的改進碼字更適于在點讀筆領域應用。

然而這種碼字仍然存在碼字面積利用率不充分的問題，以至于此種隱形碼的碼量較小。

發明內容

針對現有隱形二維碼的碼字仍然存在碼字面積利用率不充分的問題，本發明要提出一種更好的隱形二維碼系統及其識讀方法，在更小的碼字面積上，在不增加碼元密度和識讀難度的前提下得到更大的碼量。

為解決上述技術問題，本發明提出一種隱形二維碼，在每一個碼字區中包括定位部分和數據部分，所述定位部分中包括一個垂直或水平放置的長條形基準碼元和一個在方向上與所述基準碼元垂直的長條形定向碼元；