[發明專利]融合QR碼、條形碼和光學字符的視覺三維碼及其編碼方法

有效

• 申請號: 202110290092.1
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112926714B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 牛建偉;蘇昊;李青鋒;高志強
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G06K7/14;G06V30/14;G06V30/19;H04N19/172
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 祗志潔

本發明提出了一種融合QR碼、條形碼和光學字符的視覺三維碼及其編碼方法，涉及多媒體編碼技術、圖像處理技術。本發明視覺三維碼在同一空間平面存儲和展示QR碼、條形碼和OCR字符圖像三種信息圖像，且不破壞所存儲的信息內容。本發明編碼方法包括：獲取三種類型的信息編碼圖像，將條形碼圖像與文本圖像拼合生成OCR條形碼圖像，再調度QR碼圖像中的黑白模塊位置，使得黑白模塊的分布與OCR條形碼圖像中黑白條碼分布相重合，最后將QR碼圖像與OCR條形碼圖像合成得到三維碼。本發明解決了傳統QR碼、條形碼和OCR圖像獨立使用時數據載荷有限的問題，且現有設備對本發明視覺三維碼內容的正確識別具有高魯棒性。

技術領域

本發明涉及多媒體編碼技術、QR(Quick Response)碼和條形碼編碼技術、光學字符識別技術、以及圖像處理、密碼學技術，具體是一種融合QR碼、條形碼和光學字符識別技術的視覺三維碼。

背景技術

QR碼和條形碼均為常用二維碼，在世界范圍內已被廣泛應用；光學字符識別(OCR)是指用光學的方式將紙質文檔中的文字轉換成為黑白點陣的圖像文件，并通過識別軟件將圖像中的文字轉換成文本格式，供文字處理軟件進一步編輯加工的技術。然而，基于現有的技術，QR碼和條形碼具有兩套獨立的編碼機制和標準，若其單獨使用，則因編碼規則約束，而數據載荷有限。同時，傳統QR碼與條形碼需占據完整平面，各自均無法容納OCR圖像或字符等額外信息，若QR碼、條形碼和OCR字符圖像三者同時使用，則各自需占用一定的平面空間面積，其存在儲存體積大、使用不便性、低靈活性、數據容量低等缺點。

發明內容

本發明的目的是提出一種融合QR碼、條形碼和光學字符識別技術的視覺三維碼及其編碼方法，所實現的視覺三維碼可在同一空間平面存儲和展示QR碼、條形碼和OCR字符圖像三種信息圖像，在融合存儲三種信息的同時不破壞其存儲的QR碼、條形碼和OCR字符圖像所存儲的信息內容。此外，QR碼和條形碼通用解碼器和OCR軟件對三維碼內容的正確識別具有高魯棒性。

本發明提出的一種融合QR碼、條形碼和光學字符識別技術的視覺三維碼，包括：

邊長為l的正四邊形的OCR條形碼圖像I；圖像I的中央位置為條形碼圖像T_i和文本圖像O_i的拼接組合圖像；條形碼圖像T_i是對輸入的條形碼內容信息編碼生成，文本圖像O_i是對輸入的OCR內容信息編碼生成；

邊長為l的正四邊形的QR碼圖像Q；圖像Q的生成方式是：對輸入的QR碼內容信息由QR碼標準編碼器生成QR碼圖像Q_i；對圖像Q_i中的黑白模塊位置利用位置調度策略ξ調整，對調整后的QR碼圖像縮放為邊長為l的正四邊形；將縮放后的QR碼圖像中的每個黑白模塊，保持模塊中心位置和顏色不變，替換為尺寸更小的黑白模塊，將剩下位置設置為透明色，得到圖像Q；

將所述的圖像I置于圖像Q的底層，合成得到三維碼S。

本發明的融合QR碼、條形碼和光學字符識別技術的視覺三維碼的編碼方法，包括如下步驟：

步驟一，獲取預編碼的條形碼內容信息T_c、QR碼內容信息Q_c以及OCR內容信息O_c；對T_c基于條形碼編碼標準生成條形碼圖像T_i，對O_c使用圖像生成器生成文本圖像O_i，對QR碼內容信息Q_c利用QR碼標準編碼器生成QR碼圖像Q_i；

步驟二，將條形碼圖像T_i與文本圖像O_i進行拼合，生成邊長為l的正四邊形的OCR條形碼圖像I；

步驟三，對QR碼圖像Q_i中的黑白模塊的位置，利用位置調度策略ξ進行調度；