專(zhuān)利名稱(chēng)：一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法及其解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種條碼編碼方法及其解碼方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，一維條碼應(yīng)用廣泛，但存在數(shù)據(jù)容量太小，編碼數(shù)據(jù)類(lèi)型有限。二維條碼具有信息容量大、編碼范圍廣、可靠性高、容錯(cuò)能力強(qiáng)、可表示漢字和圖像信息等優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上解決了一維條碼的缺陷。但常規(guī)的二維條碼在一些特定應(yīng)用場(chǎng)景中編碼容量還不能滿(mǎn)足需求，而且不能進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的連續(xù)傳輸，同時(shí)不能夠直接轉(zhuǎn)化為多進(jìn)制條碼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了提高條碼的數(shù)據(jù)容量，從而提供一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法及其解碼方法。一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法步驟一、利用已有條碼標(biāo)準(zhǔn)，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行條碼編碼，獲得編碼后的二進(jìn)制矩陣；步驟二、將步驟一獲得的多個(gè)相同尺寸的二進(jìn)制矩陣通過(guò)元素對(duì)齊的方式融合成一個(gè)矩陣；步驟三、結(jié)合步驟二中的矩陣和條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力創(chuàng)建顏色映射表；步驟四、為步驟二中獲得的矩陣的每一個(gè)元素通過(guò)查找顏色映射表賦予相應(yīng)的顏色，并生成可視多進(jìn)制條碼；步驟五、在步驟四中獲得的多進(jìn)制的條碼的上方和下方分別設(shè)置兩個(gè)相同的一維條碼，完成一個(gè)連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼，該一維條碼中編碼的數(shù)據(jù)為序號(hào)和條碼編碼數(shù)據(jù)的哈希值，作用是作為該多進(jìn)制條碼在連續(xù)型條碼序列中的序號(hào)和數(shù)據(jù)的完整性校驗(yàn)。步驟一中所述的已有條碼標(biāo)準(zhǔn)包括一維條碼和二維條碼的標(biāo)準(zhǔn)。步驟三中根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇顏色空間，并建立矩陣元素與顏色的映射表。步驟三中根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇灰度空間時(shí)，采用灰度分級(jí)的方式選擇顏色，生成灰度多進(jìn)制條碼。步驟三中根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇彩色空間時(shí)，使用相互差異性最大的顏色，生成彩色多進(jìn)制條碼。步驟五中所述的兩個(gè)相同的一維條碼為任何的一種標(biāo)準(zhǔn)和格式的一維條碼。一維條碼編碼內(nèi)容為序號(hào)和條碼數(shù)據(jù)的哈希值。一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的解碼方法對(duì)連續(xù)型多進(jìn)制條碼中的每個(gè)多進(jìn)制條碼的解碼過(guò)程均為步驟A、通過(guò)掃描設(shè)備或圖像采集設(shè)備采集連續(xù)型多進(jìn)制條碼圖像；步驟B、對(duì)每一個(gè)條碼圖像進(jìn)行一維條碼識(shí)別解碼，獲得該多進(jìn)制條碼上方和下方的二個(gè)一維條碼所攜帶的序號(hào)；步驟C、判斷步驟B獲得的二個(gè)序號(hào)是否匹配，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟D ； 如果判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟G ；步驟D、判斷步驟B獲得的二個(gè)序號(hào)是否與已接收到的多進(jìn)制條碼的序號(hào)重復(fù)，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟E，如果判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟F ；步驟E、判斷該序號(hào)所對(duì)應(yīng)的多進(jìn)制條碼是否已成功解碼，如果判斷為否，則執(zhí)行步驟F ；如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟G ；步驟F、將多進(jìn)制的條碼進(jìn)行解碼，獲得解碼后的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，并根據(jù)一維條碼中的哈希值完成數(shù)據(jù)的完整性校驗(yàn)，完成該多進(jìn)制條碼的解碼；步驟G、該多進(jìn)制的條碼無(wú)效，保存當(dāng)前數(shù)據(jù)，結(jié)束對(duì)該多進(jìn)制的條碼的解碼。有益效果本發(fā)明的編碼和解碼方法，有效的提高了條碼的數(shù)據(jù)容量；并能夠充分利用條碼編解碼資源，本發(fā)明易實(shí)現(xiàn)，擴(kuò)展性強(qiáng)。


圖1是本發(fā)明的連續(xù)條碼示意圖；圖2是本發(fā)明的流程示意圖；圖3是具體實(shí)施方式
六中所述RGB色彩疊加示意圖；圖4是具體實(shí)施方式
六中所述RGB色彩空間示意圖；圖5 是具體實(shí)施方式
六中所述RGB色彩空間頂點(diǎn)顏色示意圖；圖6是具體實(shí)施方式
五中所述灰度等級(jí)示意圖；圖7是具體實(shí)施方式
五中所述的灰度多進(jìn)制度條碼示意圖；圖8是具體實(shí)施方式
六中所述的彩色多進(jìn)制條碼示意圖；圖9是具體實(shí)施方式
六中所述的RGB三層疊加生成的彩色條碼示意圖；圖10是本發(fā)明的顏色映射表示意圖；圖11是本發(fā)明的原理示意圖；圖12是本發(fā)明中多進(jìn)制條碼的編碼原理圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖1、2、10、11和12說(shuō)明本具體實(shí)施方式
，一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，它的連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法為步驟一、利用已有條碼標(biāo)準(zhǔn)，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行條碼編碼，獲得編碼后的二進(jìn)制矩陣；步驟二、將步驟一獲得的多個(gè)相同尺寸的二進(jìn)制矩陣通過(guò)元素對(duì)齊的方式融合成一個(gè)矩陣；步驟三、結(jié)合步驟二中的矩陣和條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力創(chuàng)建顏色映射表。當(dāng)條碼識(shí)讀設(shè)備只能識(shí)別灰度顏色時(shí)，顏色表中的顏色值只能在可識(shí)別的灰度范圍內(nèi)取值；當(dāng)條碼識(shí)讀設(shè)備能識(shí)別彩色時(shí)，顏色表中的顏色值在可識(shí)別的彩色范圍內(nèi)取值。步驟四、為步驟二中獲得的矩陣的每一個(gè)元素通過(guò)查找顏色映射表賦予相應(yīng)的顏色，并生成可視多進(jìn)制條碼；步驟五、在步驟四中獲得的多進(jìn)制的條碼的上方和下方分別設(shè)置兩個(gè)相同的一維條碼，該一維條碼作為該多進(jìn)制條碼在連續(xù)型條碼序列中的序號(hào)，完成一個(gè)連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼。
具體實(shí)施方式
二、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于步驟一中所述的已有條碼標(biāo)準(zhǔn)包括一維條碼和二維條碼的標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
三、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于步驟二中所述將步驟一獲得的編碼后的矩陣通過(guò)元素對(duì)齊的方式融合形成多進(jìn)制條碼數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施方式
四、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇顏色空間，并建立矩陣元素與顏色的映射表。
具體實(shí)施方式
五、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇灰度空間時(shí)，采用灰度分級(jí)的方式選擇顏色，生成灰度多進(jìn)制條碼。本實(shí)施方式中的多進(jìn)制條碼實(shí)現(xiàn)方法是在一般條碼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，引入灰度分級(jí)來(lái)擴(kuò)展數(shù)據(jù)容量形成多進(jìn)制條碼。多進(jìn)制條碼可分為多進(jìn)制一維條碼、多進(jìn)制二維條碼。多進(jìn)制條碼相較普通任何標(biāo)準(zhǔn)和格式條碼而言可大幅提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量。對(duì)于多個(gè)灰度等級(jí)的多進(jìn)制條碼，理論上應(yīng)在0-255的灰度值范圍內(nèi)均勻劃分， 按需要的灰度分級(jí)數(shù)確定灰度值。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)考慮條碼載體的特點(diǎn)，對(duì)于易識(shí)別的灰度范圍內(nèi)相鄰灰度等級(jí)間距可以稍近一些，不易識(shí)別的灰度區(qū)間內(nèi)的相鄰灰度等級(jí)的間距可以稍遠(yuǎn)一些，如圖6所示。灰度條碼如圖7所示。
具體實(shí)施方式
六、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇彩色空間時(shí)，使用相互差異性最大的顏色，生成彩色多進(jìn)制條碼。本實(shí)施方式主要以色彩空間方式為例介紹多進(jìn)制二維條碼，彩色多進(jìn)制條碼與基于多個(gè)灰度等級(jí)的多進(jìn)制條碼技術(shù)的原理相同、技術(shù)相似。為了便于圖像采集設(shè)備較好的識(shí)別多進(jìn)制條碼，使用的顏色應(yīng)易于區(qū)分。以使用8 種顏色的多進(jìn)制彩色二維條碼為例，我們的原則是在RGB色彩空間中取出歐式距離最大的 8個(gè)點(diǎn)作為8色條碼使用的顏色，這8種顏色是紅、綠、藍(lán)、黑、白、品紅、青和黃，這8種顏色之間具有強(qiáng)烈的對(duì)比性，便于區(qū)分識(shí)讀。對(duì)于其它應(yīng)用情況，可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的顏色，達(dá)到易于區(qū)分、抗失真等特點(diǎn)。參考圖3，圖4和圖5。本實(shí)施方式的多進(jìn)制條碼技術(shù)是基于一般條碼技術(shù)的。比如采用三個(gè)任何標(biāo)準(zhǔn)和格式條碼分別代表R/G/B三個(gè)色彩平面，通過(guò)三個(gè)色彩平面的疊加可生成8種色彩的多進(jìn)制8彩色二維條碼。編碼時(shí)可使用任何標(biāo)準(zhǔn)和格式條碼技術(shù)進(jìn)行編碼，將連續(xù)的3個(gè)條碼編碼結(jié)果組合顯示即可生成1個(gè)8彩色多進(jìn)制條碼；解碼時(shí)根據(jù)R/G/B將彩色多進(jìn)制條碼分為三層，即可得3個(gè)任何標(biāo)準(zhǔn)和格式條碼，連續(xù)解出這3個(gè)任何標(biāo)準(zhǔn)和格式條碼后的數(shù)據(jù)連接在一起就完成了多進(jìn)制條碼的解碼工作。如圖9所示。三個(gè)平面分別代表R/G/B色彩值，三個(gè)平面分別以任何標(biāo)準(zhǔn)和格式條碼的形式編碼，任何標(biāo)準(zhǔn)和格式條碼中每個(gè)模塊的編碼結(jié)果是0或是1，0表示白，1表示黑。對(duì)于三層條碼來(lái)說(shuō)，將每層編碼的結(jié)果移位相加，得到三維碼每個(gè)模塊的編碼結(jié)果。例如，對(duì)于一個(gè)模塊，R平面編碼結(jié)果為0，G平面編碼結(jié)果為1，B平面編碼結(jié)果為1，則對(duì)于三維條碼來(lái)說(shuō)此位置模塊編碼結(jié)果為011，根據(jù)011對(duì)應(yīng)的顏色顯示條碼；解碼時(shí)根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系將采集到的色彩轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)011，將其剝離出三個(gè)平面來(lái)分別解碼，解碼出的數(shù)據(jù)再組合到一起即可。參照?qǐng)D10，圖11，圖12。對(duì)于上面所述的3個(gè)條碼分別代表R/G/B色彩平面疊加生成1個(gè)三維條碼的技術(shù)。當(dāng)疊加層數(shù)不為3層時(shí)，不再以R/G/B分層，只需要對(duì)編解碼統(tǒng)一指定每個(gè)編碼結(jié)果對(duì)應(yīng)的色彩。例如，當(dāng)8個(gè)二維條碼疊加時(shí)，可產(chǎn)生2的8次方即256種色彩，容量較3層二維碼疊加產(chǎn)生的8種色彩的三維碼提升了 32倍。這種方法的擴(kuò)展也可以基于灰度，8個(gè)條碼疊加生成的灰度多進(jìn)制條碼可以用 256種灰度來(lái)表示。以4層任何標(biāo)準(zhǔn)和格式條碼疊加為例，編碼方式如下一表示編碼為
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征是步驟一、利用已有條碼標(biāo)準(zhǔn)，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行條碼編碼，獲得編碼后的二進(jìn)制矩陣； 步驟二、將步驟一獲得的多個(gè)相同尺寸的二進(jìn)制矩陣通過(guò)元素對(duì)齊的方式融合成一個(gè)矩陣；步驟三、結(jié)合步驟二中的矩陣和條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力創(chuàng)建顏色映射表； 步驟四、為步驟二中獲得的矩陣的每一個(gè)元素通過(guò)查找顏色映射表賦予相應(yīng)的顏色， 并生成可視多進(jìn)制條碼；步驟五、在步驟四中獲得的多進(jìn)制的條碼的上方和下方分別設(shè)置兩個(gè)相同的一維條碼，完成一個(gè)連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼，該一維條碼中編碼的數(shù)據(jù)為序號(hào)和條碼編碼數(shù)據(jù)的哈希值，作用是作為該多進(jìn)制條碼在連續(xù)型條碼序列中的序號(hào)和數(shù)據(jù)的完整性校驗(yàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于步驟一中所述的已有條碼標(biāo)準(zhǔn)包括一維條碼和二維條碼的標(biāo)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇顏色空間，并建立矩陣元素與顏色的映射表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇灰度空間時(shí)，采用灰度分級(jí)的方式選擇顏色，生成灰度多進(jìn)制條碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于根據(jù)條碼識(shí)讀設(shè)備的解析能力選擇彩色空間時(shí)，使用相互差異性最大的顏色，生成彩色多進(jìn)制條碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法，其特征在于步驟五中所述的兩個(gè)相同的一維條碼為任何的一種標(biāo)準(zhǔn)和格式的一維條碼，該一維條碼中編碼的數(shù)據(jù)為序號(hào)和條碼編碼數(shù)據(jù)的哈希值，作用是作為該多進(jìn)制條碼在連續(xù)型條碼序列中的序號(hào)和條碼編碼數(shù)據(jù)的完整性校驗(yàn)。
7.—種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的解碼方法，其特征是對(duì)連續(xù)型多進(jìn)制條碼中的每個(gè)多進(jìn)制條碼的解碼過(guò)程均為步驟A、通過(guò)掃描設(shè)備或圖像采集設(shè)備采集連續(xù)型多進(jìn)制條碼圖像； 步驟B、對(duì)每一個(gè)條碼圖像進(jìn)行一維條碼識(shí)別解碼，獲得該多進(jìn)制條碼上方和下方的二個(gè)一維條碼所攜帶的序號(hào)；步驟C、判斷步驟B獲得的二個(gè)序號(hào)是否匹配，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟D ；如果判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟G ；步驟D、判斷步驟B獲得的二個(gè)序號(hào)是否與已接收到的多進(jìn)制條碼的序號(hào)重復(fù)，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟E，如果判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟F ；步驟E、判斷該序號(hào)所對(duì)應(yīng)的多進(jìn)制條碼是否已成功解碼，如果判斷為否，則執(zhí)行步驟 F ；如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟G ；步驟F、將多進(jìn)制的條碼進(jìn)行解碼，獲得解碼后的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，并根據(jù)一維條碼中的哈希值完成數(shù)據(jù)的完整性校驗(yàn)，完成該多進(jìn)制條碼的解碼；步驟G、該多進(jìn)制的條碼無(wú)效，保存當(dāng)前數(shù)據(jù)，結(jié)束對(duì)該多進(jìn)制的條碼的解碼。
全文摘要
一種連續(xù)型多進(jìn)制條碼的編碼方法及其解碼方法，涉及一種數(shù)據(jù)傳輸方法，它是為了提高條碼的數(shù)據(jù)容量的問(wèn)題。它的編碼方法結(jié)合已有條碼標(biāo)準(zhǔn)，采用多個(gè)平面融合的方法，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行多進(jìn)制條碼編碼，并在其上方和下方分別設(shè)置兩個(gè)相同的一維序號(hào)條碼后發(fā)送至信道；它的解碼方法接收端首先進(jìn)行一維條碼識(shí)別解碼，并進(jìn)行判斷兩個(gè)一維條碼的序號(hào)是否重復(fù)的操作以及判斷該序號(hào)的條碼是否已成功解碼的操作后，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取后保存，完成解碼。本發(fā)明適用于條碼的編碼及其解碼。
文檔編號(hào)G06K19/06GK102521635SQ20111038551
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者李瓊, 牛夏牧, 王莘, 石振鋒, 閆雪虎, 韓琦 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)