專利名稱：可能控制糾錯碼的等級的具有高級解碼特性的二維碼、和用于編碼和解碼該二維碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有高級解碼特性的二維碼，尤其是，涉及能夠減小解碼處理中的開銷并且在識別失效或碼中對稱錯誤的情況下具有高級解碼特性的二維碼。
而且，在本發(fā)明中的二維碼能夠直接解碼索引代碼和數(shù)據(jù)，并根據(jù)代碼的用戶配置控制糾錯碼(ECC)的等級。并且，能夠通過使用Reed-Solomon的糾錯碼來解碼代碼數(shù)據(jù)，而不管代碼數(shù)據(jù)的惡化。
現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，條形碼分為一維和二維條形碼。一維條形碼是以不同寬度構(gòu)成的白條和黑條的組合的排列。代碼中包含的信息數(shù)據(jù)單元通過二維排列的矩陣形式，例如數(shù)據(jù)矩陣和QR代碼構(gòu)成二維條形碼。并且通過在列的方向上堆積一維條形碼構(gòu)成PDF417碼。


圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的一維和二維條形碼。
主要用于傳統(tǒng)技術(shù)的一維條形碼具有代碼數(shù)據(jù)記錄量的限制。圖1中的第一條形碼顯示了一維條形碼101。該一維條形碼能將字母、圖形或?qū)Ｓ米址硎緸閿?shù)據(jù)。圖1中沒有顯示的其他一維條形碼是UPC(通用產(chǎn)品代碼)、EAN(歐洲商品編號)，代碼39、交織的5個2、代碼93、代碼128、Plessey碼、代碼11或標準的5個2代碼。
該二維條形碼是平面形式，其通過行(X-方向)或列(Y-方向)構(gòu)成來排列數(shù)據(jù)，并且對于擴大數(shù)據(jù)的記錄量比一維條形碼高級。通用的二維條形碼可以記錄韓語字母，中文字符和圖像，并且在讀取和印刷等方面比一維條形碼更高級。
例如，常規(guī)的二維條形碼是PDF-417 103、QR碼105和數(shù)據(jù)矩陣107。
PDF417 103是多層二維碼，其具有由美國的符號技術(shù)公司在1989年開發(fā)的變化的符號長度和高度，并且在USP 5,304,786中描述。與常規(guī)的條形碼相比，該PDF417 103能包含大量的數(shù)據(jù)，并且具有糾錯和代碼校驗的功能，以便它合適的用于數(shù)據(jù)文件，并且能被常規(guī)的線性激光掃描儀、線性CCD掃描儀和2D CCD掃描儀讀取。一個符號字符由四個條形和四個間隔構(gòu)成，并且四個條形和四個間隔的長度是17X模數(shù)。這就是為什么PDF417由此命名的原因。PDF-417 103能被變化的掃描儀讀取，并且它是一種開放系統(tǒng)，以便任何用戶能容易和方便的應(yīng)用。
QR碼105是由日本的Nippondenso公司在1994年開發(fā)的，并且在USP 5,726,435中描述。發(fā)明的該QR碼105用于裝配在部分自動工廠處理中具有快速響應(yīng)碼的意義。在QR碼的符號105的左上側(cè)以及左上側(cè)的右邊和底部，存在兩個小的切塊符號，因此它能迅速的識別和讀取符號的方向。它是選擇的Reed-Solomon算法用于差錯檢驗和糾錯，并且它能進行3中等級的選擇。第一等級能檢驗差錯和糾正7％。第二等級能檢驗差錯和糾正15％，并且第三等級能檢驗差錯和糾正30％。
數(shù)據(jù)矩陣107是1989年開發(fā)的矩陣碼。它被開發(fā)用于增加每個符號的表現(xiàn)數(shù)據(jù)量。對于一側(cè)，一個符號的尺寸能是0.001-14英寸。它可以是1英寸規(guī)則正方形，用于表示2334個字母數(shù)字式字符或500數(shù)字的1英寸規(guī)則正方形由點陣打印機表示，和用于所有500ASCII的1.4英寸規(guī)則正方形。根據(jù)錯誤檢驗和糾錯算法，數(shù)據(jù)矩陣具有ECC000-140和ECC200的兩種符號，ECC000-140是選擇的卷積差錯檢驗和糾錯算法，并且ECC200是選擇的Reed-Solomon算法。
Reed-Solomon碼是由Reed和Solomon建議的大組類型碼并且是一種BCH。磁帶或磁盤表面的損壞或灰塵將導(dǎo)致發(fā)生差錯，但是如果應(yīng)用RS(Reed-Solomon)，可以校正該差錯。當輸入是188字節(jié)時，如果添加16字節(jié)，通過完全糾正8字節(jié)的差錯，能表示Reed-Solomon碼。并且Reed-Solomon能有力的刪除使用在宇宙或衛(wèi)星通信、衛(wèi)星廣播中的信道差錯，該信道差錯是發(fā)生的零星差錯和大組差錯，同時連接到卷積碼，該卷積碼具有針對零星差錯的高級糾正能力，諸如大組糾錯的高級字符。它應(yīng)用于差錯糾正的媒體，如CD和數(shù)字記錄器(DAT)，計算機存儲設(shè)備、用于較大花費的通信系統(tǒng)，并且選擇作為在DVB(設(shè)備視頻廣播)上的標準傳輸。
然而，萬一在條形碼上的數(shù)據(jù)嚴重損壞，常規(guī)技術(shù)不可能解碼。并且不能解決解碼發(fā)生時的開銷問題。因此，常規(guī)技術(shù)具有在圖像質(zhì)量和幾何變換衰退的情況下，不能解碼的問題。而且，因為ECC等級固定和它對應(yīng)于相同的糾錯等級，對于是使用多種條形碼的系統(tǒng)或環(huán)境，它沒有表現(xiàn)出產(chǎn)生糾錯值的功能。
本發(fā)明的詳細描述本發(fā)明涉及二維碼，尤其是，它的目的是提供一種具有高級解碼特性的二維碼。而且它能減小解碼處理中的開銷，并在識別代碼中的失效或?qū)ΨQ差錯的情況下具有高級解碼特性。
另一目的是提供一種通過使用Reed-Solomon ECC(糾錯碼)能對嚴重的數(shù)據(jù)損壞進行解碼的二維碼，以根據(jù)用戶代碼的使用環(huán)境調(diào)整每個ECC等級，并且直接解碼數(shù)據(jù)和索引代碼。
為了實現(xiàn)上述目的，提供一種二維碼，包括搜索圖案區(qū)，該搜索圖案區(qū)包括用于從整個圖像中區(qū)分代碼區(qū)的搜索圖案，同步圖案區(qū)，該同步圖案區(qū)包括用于從整個代碼圖像中檢查數(shù)據(jù)區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)中的每個單元的位置的同步圖案，和記錄各種預(yù)定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)自身的解碼信息的數(shù)據(jù)區(qū)。
為實現(xiàn)上述目的，提供一種用于編碼該二維碼的方法，包括用于輸入目的在于編碼的編碼信息的步驟；根據(jù)所述信息確定多個每種碼字的步驟；用于產(chǎn)生每個碼字的步驟和用于對產(chǎn)生的碼字的數(shù)據(jù)進行編碼的步驟。
為了實現(xiàn)上述目的，提供一種用于解碼該二維碼的方法，包括物理或電掃描代碼圖像的步驟；通過所述掃描檢索搜索圖案的步驟；通過所述檢索獲取的搜索圖案對于整個代碼圖像的斜率進行類推譯碼的步驟；檢索同步圖案的步驟；通過檢索到同步圖案計算代碼的位置的步驟；對于計算的位置和代碼的斜率進行微調(diào)的步驟；提取數(shù)據(jù)區(qū)中的方格坐標以使用由每個獲取的同步圖案形成的坐標的步驟；從數(shù)據(jù)區(qū)中的方格坐標中提取的每個方格中提取比特圖案的步驟；從提取的比特圖案中提取代碼值的步驟；從提取的代碼值中提取碼字的步驟；對所述提取的碼字解碼的步驟。
附圖描述圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的條形碼圖像。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的二維碼的實施例。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的二維碼的幾何結(jié)構(gòu)的實施例。
圖4顯示了與搜索圖案有關(guān)的二維碼的變形實施例。
圖5顯示了與同步圖案有關(guān)的二維碼的變形實施例。
圖6顯示了根據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)中多個單元的二位條形碼。
圖7顯示了從數(shù)據(jù)到二維碼的編碼過程的流程圖。
圖8顯示了編碼數(shù)據(jù)的框圖。
圖9顯示了解碼處理的流程圖。
圖10顯示了通過檢索到的搜索圖案對整個代碼圖像類推譯碼的方法。
圖11顯示了數(shù)據(jù)區(qū)中的簡圖。
實施例下面描述本發(fā)明的實施例。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的二維碼的實施例。
圖2中所示的二維碼包括搜索圖案201、同步圖案203 205 207209 211和編碼數(shù)據(jù)215。二維碼的其他實施例可包括除同步圖案之外的數(shù)據(jù)215和搜索圖案201。并且二維碼的另一實施例可包括除搜索圖案201之外的數(shù)據(jù)215和同步圖案203 205 207 209 211。但是，根據(jù)本發(fā)明，該代碼200的最佳實施例包括數(shù)據(jù)215、搜索圖案201和同步圖案203 205 207 209 211，如圖2所示。
下面參考圖3描述二維碼的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的二維碼的幾何結(jié)構(gòu)的實施例。
二維碼的優(yōu)選實施例包括圖2中顯示的三個區(qū)域。這三個區(qū)域是搜索圖案區(qū)301、同步圖案區(qū)303和數(shù)據(jù)區(qū)305。
1.代碼的要素(1)搜索圖案區(qū)301一個代碼圖像可以獨立的存在，但是代碼圖像和其他噪音圖像一起識別。因此，必須從整個識別的圖像中，通過圖像識別系統(tǒng)，如掃描儀或照相機區(qū)分代碼圖像與其他噪音圖像。該搜索圖案201是區(qū)分該代碼圖像的標準要素。
代碼的整個區(qū)域的左側(cè)放置在搜索圖案201上，它是圖2和圖3中顯示的搜索圖案區(qū)301。
在搜索圖案區(qū)310中包含的該搜索圖案201通過從整個獲得的圖像中更容易的區(qū)分代碼區(qū)來減小解碼處理的開銷。因此，有可能在低性能CPU系統(tǒng)中解碼該代碼。
位于圖3中所示的左側(cè)的搜索圖案區(qū)僅僅是本發(fā)明的范例，并且在本發(fā)明范圍內(nèi)改變搜索圖案區(qū)的位置是有可能的。參考圖4，后面公開了搜索圖案區(qū)的其他實施例。
(2)同步圖案區(qū)303參考圖2和3，該同步圖案區(qū)303包括用于檢查數(shù)據(jù)區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)中每個單元的位置的同步圖案203 205 207 209 211，其基于數(shù)據(jù)區(qū)305位于整個代碼圖像的頂側(cè)、低側(cè)和右側(cè)。
在同步圖案區(qū)303中包含的該同步圖案203 205 207 209 211檢查代碼200中的數(shù)據(jù)區(qū)，并且容易的檢查數(shù)據(jù)區(qū)305中的每個單元的位置。
如果在代碼圖像中發(fā)生了如圖像的模糊或幾何畸變這樣的惡化，解碼該代碼數(shù)據(jù)或檢查該單元位置是不可能的。因此，該同步圖案203 205 207 209 211在代碼中建立一個預(yù)定區(qū)域，代碼圖像的惡化不會阻止解碼該代碼或檢查單元的位置，因為通過同步圖案203 205 207209 211來檢查每個單元的位置。而且，由于所包括的同步圖案區(qū)303的頂部、底部和右側(cè)的每個單元彼此不同，防止對于代碼的鏡像的解碼差錯，和通過肉眼容易的檢測打印錯誤是可能的。
(3)數(shù)據(jù)區(qū)305環(huán)繞搜索圖案區(qū)301和同步圖案區(qū)303并且是代碼圖像200的中心區(qū)域的區(qū)域是數(shù)據(jù)區(qū)305。該數(shù)據(jù)區(qū)303包括數(shù)據(jù)圖案215，其包括各種預(yù)定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)自身的解碼信息。
在數(shù)據(jù)區(qū)305中的每個單元包括兩個灰度級的顏色，其中一個是具有1比特值的黑色，而另一個是具有0比特值的白色。該編碼的源信息是圖形、標志、字母、韓國語字母、特殊字符等。該編碼處理包括Reed-Solomon(RS)的糾錯算法。并且，通過BCH編碼該數(shù)據(jù)區(qū)包括與RS的糾錯等級有關(guān)的信息。即，對于數(shù)據(jù)區(qū)所包含的信息是編碼數(shù)據(jù)和糾錯等級的信息。后面參考圖11描述與數(shù)據(jù)有關(guān)的細節(jié)。
對于各種圖案所包括的符號圖像存在于物理或電空間中，并且對于代碼圖像可以進一步包括環(huán)繞該符號的真空的邊界。
靜止區(qū)域沒有顯示在圖中，并且通常分配為“2X”模數(shù)或更多。在讀取符號的情況下，通過在統(tǒng)一時間內(nèi)保持信號電平，該靜止區(qū)域用作確認符號的存在。
圖3中所示的要素只是本發(fā)明的一個范例，并且三個區(qū)域的位置不限于圖3。
根據(jù)本發(fā)明的其他實施例，搜索圖案301的位置可位于右側(cè)、頂部或底部。有可能分開的位于右側(cè)和左側(cè)，或頂部和底部。如上所述的其他實施例顯示在圖4和圖5中。
圖4和圖5顯示了與搜索圖案和同步圖案有關(guān)的二維碼的變形實施例。
該搜索圖案區(qū)A可位于代碼401的右側(cè)、代碼403的頂部、代碼405的底部、代碼407的分開的左側(cè)和右側(cè)，和代碼409的分開的頂部和底部，如圖4所示。盡管搜索圖案區(qū)象圖4那樣包括各種實施例，對于代碼圖像中搜索圖案自身的功能，該搜索圖案區(qū)必須包括至少兩個厚條形。
該厚條形具有在厚條形的中央位置記錄的預(yù)定寬度。因此，合適的條形的厚度的寬度至少是單元的單位尺寸的1.5倍或更大。單元的單位尺寸是“2X”模數(shù)。并且合適的搜索圖案的厚條形的寬度至少是“3X”模數(shù)。
當對于代碼圖像所包括的搜索圖案的厚條形是至少兩個時，在任何情況下，該搜索圖案可執(zhí)行它的功能。即，有關(guān)用于整個代碼圖像的斜率的類推譯碼的功能，并且后面參考圖10將更詳細的描述。
同步圖案不限于圖2和圖3。象上述的搜索圖案那樣，用于同步圖案的變化的其他實施例顯示在圖5中。
圖5顯示了分別在X坐標和Y坐標上包含的唯一一個同步圖案的實施例。即，一種情況下的二維碼501，其包含在頂部位置的X坐標和右側(cè)位置的Y坐標上的同步圖案，以及其他情況下的二維碼501，其包含在底部位置的X坐標和左側(cè)位置的Y坐標上的同步圖案。優(yōu)選的，有可能包括位于任何一個坐標上的兩個同步圖案和位于其他坐標上的一個同步圖案。因此，可以在四個側(cè)面中的三個側(cè)面上包括該同步圖案，并且它們中的剩余側(cè)面包括搜索圖案。如圖2所示。
但是在搜索圖案和同步圖案或區(qū)域之間可以表現(xiàn)出任何一個圖案或區(qū)域。這是兩個實施例。一個是二維碼包括搜索圖案區(qū)，和記錄各種預(yù)定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)自身的解碼信息的數(shù)據(jù)區(qū)，該搜索圖案區(qū)包含用于從整個圖像中區(qū)分代碼區(qū)的搜索圖案，該搜索圖案位于任何一側(cè)或面向邊緣表面的兩側(cè)。其中該搜索圖案包含預(yù)定數(shù)量的條形，條形的寬度互不相同，并且至少兩個條形的尺寸是單元的單位尺寸的1.5倍或更大。另一個實施例是二維碼包括同步圖案區(qū)和記錄各種預(yù)定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)自身的解碼信息的數(shù)據(jù)區(qū)，該同步圖案區(qū)包含用于從整個代碼圖像中檢查數(shù)據(jù)區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū)域中每個單元的位置的同步圖案。其中該同步圖案區(qū)包含整個代碼平面中的邊緣表面超過至少一個的行和列，在每個區(qū)域中的單元的尺寸和圖案相互不同。
本發(fā)明的最佳模式是二維碼包括搜索圖案區(qū)、同步圖案區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，如圖3所示。
2.代碼的幾何結(jié)構(gòu)下面參考圖2描述了二維碼的幾何結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明其有可能控制糾錯碼的等級。
代碼的每個區(qū)域的單元具有定義為“2X”的單位長度和寬度。因此，下面，該“2X”意味著單位長度和寬度。
(1)搜索圖案201的結(jié)構(gòu)該搜索圖案201具有長度的行結(jié)構(gòu)和依次從左到右(行方向)方向上的代碼顏色，2X的黑色、3X的白色、4X的黑色、3X的白色、4X的黑色，2X的白色和2X的白色。并且搜索圖案201的列結(jié)構(gòu)是長條形。
該搜索圖案201的幾何結(jié)構(gòu)和圖案能提供圖像區(qū)分功能，即在解碼過程的光柵掃描中，該掃描碼圖像無論是在正常方向上掃描，還是以180°旋轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)代碼圖像掃描。下面，以180°旋轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)代碼圖像稱為“顛倒圖像”。顛倒圖像的區(qū)分是指，讀取通過光柵掃描的搜索圖案201，該代碼結(jié)構(gòu)的讀取值是2X、2X、4X、3X、4X、3X和2X。因此，對于搜索圖案的讀取值可以了解到掃描的代碼圖像是顛倒圖像。因此，如果掃描的圖像具有搜索圖案201，該顛倒圖像可以正常的解碼。
(2)同步圖案203、205、207、209、211的結(jié)構(gòu)該同步圖案區(qū)包括整個代碼平面中的邊緣表面的超過至少一個的行和列。根據(jù)圖2，包括頂部區(qū)域203、右側(cè)區(qū)域205和底部區(qū)域207的單元的尺寸彼此不同。
同步圖案203中頂部區(qū)域的單元是“2X(寬度)x3X(高度)”結(jié)構(gòu)，在同步圖案205中右側(cè)區(qū)域的單元是“3Xx2X”，并且在同步圖案207中底部區(qū)域的單元是“2Xx2X”。并且在三個區(qū)域203、205、207中的交叉部分區(qū)域的每個單元209和211互不相同。單元209是“3X(寬度)x3X(高度)”并且單元211是“3X(寬度)x2X(高度)”。最后，頂部區(qū)域203、右側(cè)區(qū)域205、底部區(qū)域207、交叉部分區(qū)域209和211的每個單元包括互不相同的尺寸。
無論掃描的代碼圖像是否是鏡像，通過在代碼中包括同步圖案，有可能正常解碼該掃描的鏡像。并且通過肉眼容易的檢查該打印錯誤，由于鏡像引起的錯誤可以糾正。
搜索圖案和同步圖案的幾何結(jié)構(gòu)不限于圖2的實施例。搜索圖案和同步圖案的其他實施例顯示在圖4和圖5中。
(3)數(shù)據(jù)區(qū)的圖案根據(jù)圖2所示的實施例，數(shù)據(jù)區(qū)中的單元包括在行和列坐標中相同數(shù)量的單元。并且該單元的數(shù)目是奇數(shù)。這就是環(huán)繞數(shù)據(jù)區(qū)的同步圖案相互適合的原因。但是數(shù)據(jù)區(qū)中可以包括不同數(shù)量的單元。
根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)區(qū)中，單元的最小數(shù)量是49，它是數(shù)值7的7倍，并且單元的有理數(shù)是1681，它是數(shù)值41的41倍。
圖6顯示了根據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)中的單元數(shù)量的二維條形碼。
由于數(shù)據(jù)區(qū)中單元數(shù)量的增加，條形碼記錄的大量信息也增加。但是在增加條形碼中信息量的情況下，解碼和讀取該條形碼更困難。并且當固定的條形碼圖像具有更多的記錄數(shù)據(jù)時，有必要使條形碼讀取和解碼系統(tǒng)構(gòu)造高級結(jié)構(gòu)。當單元以固定的分辨率增加，該條形碼圖像在物理上變大。因此，可以合適的選擇數(shù)據(jù)區(qū)中單元的數(shù)量以考慮條形碼圖像中物理尺寸的情況和條形碼讀取系統(tǒng)的分辨率。
下面描述數(shù)據(jù)的編碼。
編碼數(shù)據(jù)可以是圖形、標志、韓國語字母、中文字、英文字母、特殊字符、字節(jié)信息等。
3.數(shù)據(jù)的編碼圖7顯示了對于二維碼的數(shù)據(jù)的編碼過程。
首先，輸入編碼信息S701。
該編碼信息可以是要編碼的數(shù)據(jù)、單元的尺寸和糾錯碼的等級。
第二步驟S703，根據(jù)所述信息確定多個每種碼字。碼字的數(shù)量是碼字、數(shù)據(jù)碼字和Reed-Solomon(RS)碼字的總數(shù)。
第三步驟S705，產(chǎn)生每個碼字以使用上述數(shù)據(jù)和填充字符。
該填充字符不影響輸出字符，它是補充除了數(shù)據(jù)以外的真空的虛擬值。
第四步驟S707是編碼數(shù)據(jù)。
以ASCII編碼模式開始該數(shù)據(jù)編碼，并且對兩個圖形持續(xù)編碼是韓國語編碼模式，這兩個圖形是雙密度和韓國語字母。根據(jù)KSC5601-1987的規(guī)則，該韓國語字母支持2350個數(shù)目的完整類型HANGUL，并且每個字符編碼12比特。
根據(jù)本發(fā)明的合適的實施例，在數(shù)據(jù)區(qū)中的單元的總數(shù)超過81時，將BCH碼填充到代碼的數(shù)據(jù)區(qū)中。并且在高級糾錯碼中疊加該BCH碼。該ECC等級以7x7大小固定。
第五步驟S717是通過步驟S707的編碼處理將編碼數(shù)據(jù)分塊。
后面參考圖8描述數(shù)據(jù)分塊的更多細節(jié)。
4.數(shù)據(jù)的分塊圖8顯示了通過圖7的處理產(chǎn)生的編碼數(shù)據(jù)的分塊框圖。
如圖8所示，基于24比特(3字節(jié))，從左到右排列數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)區(qū)中的單元總數(shù)超過81時，進一步將BCH碼排列在代碼的頭部。為了形成16比特(2字節(jié))，將剩余的一個比特LSB(最低有效位)處理為0比特值，因為BCH碼是15比特。
在排列BCH碼之后，從左到右連續(xù)排列填充和ECC碼字。根據(jù)矩陣的尺寸，剩余數(shù)據(jù)排列到下一行。以該順序和方法排列碼字，并且將剩余的最后一個比特處理為1比特。
5.數(shù)據(jù)的解碼圖9顯示了解碼處理的流程圖。
第一步驟S901是使用掃描儀或照相機掃描條形碼圖像。
根據(jù)本發(fā)明合適的實施例，S901的圖像掃描使用光柵掃描的方法。該光柵掃描是對于點或象素所包括的水平光柵被掃描，如同從上到下通過畫線式用線條向代碼圖像繪制水平線條。矢量掃描的其他方法是掃描代碼圖像，如同向代碼圖像繪制自由線條。因此根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該掃描方法使用其他任何方法。
第二步驟S903是通過掃描處理檢索的搜索圖案。
該檢索是指對于檢索的搜索圖案提取大量的水平掃描線。
如果對于水平掃描處理沒有檢索到該搜索圖案，提取垂直掃描線以檢索該搜索圖案。參考圖10描述了掃描線提取的細節(jié)。
圖10顯示了通過檢索的搜索圖案，用于整個代碼圖像的斜率的類推譯碼的方法。如前所述，該搜索圖案必須存在兩個塊狀條1001和103。通過在掃描線1005中檢索該搜索圖案來記錄兩個塊狀條1001和1003的中心位置，并且基于中心位置，檢索兩個塊狀條中的兩個端點1007、1009、1011和1013。
從端點1007、1009、1011和1013中類推譯碼搜索圖案1015和1017的斜率。并且最后在步驟905中從搜索圖案1015和1017的斜率中類推譯碼整個符號的斜率。
如果檢索該搜索圖案失敗，再次掃描該代碼圖像。
在步驟S905之后，在步驟S907中檢索同步圖案。
如果在S907中檢索到該同步圖案，通過上述在S909中獲取的結(jié)果計算整個符號位置。
通過S907檢索的同步圖案，獲得整個符號的位置和斜率。并且，通過檢索的搜索圖案和同步圖像可以正常的解碼該顛倒圖像和鏡像。
步驟S911是使用搜索圖案和同步圖案微調(diào)符號的位置和斜率。在步驟S911中，獲得數(shù)據(jù)區(qū)的多個單元。
步驟S913是通過基于在步驟S911中獲得的同步圖案的位置，提取數(shù)據(jù)區(qū)的方格坐標。
步驟S915是提取數(shù)據(jù)區(qū)中的比特圖案，該數(shù)據(jù)區(qū)是1比特黑色，和0比特白色。
步驟S917是從提取的比特圖案中提取BCH碼。
步驟S919是從提取的比特圖案中提取數(shù)據(jù)和RS碼。
步驟S921是從S917的提取的BCH碼中確定RS碼的誤差級。
步驟S923是從S919中提取數(shù)據(jù)的RS碼中提取數(shù)據(jù)碼字。
步驟S925是解碼該數(shù)據(jù)碼字。
最后，通過步驟S933輸出是打印S925解碼的內(nèi)容。
6.ECC的等級和控制方法圖11顯示了數(shù)據(jù)區(qū)的示意圖。
該數(shù)據(jù)區(qū)包括第一數(shù)據(jù)代碼1101、BCH碼1103、第二數(shù)據(jù)代碼1105和RS代碼1107，如圖11所示。如圖11所示的該BCH碼和RS碼僅僅是本發(fā)明的實施例，并且其他等效的代碼可以替代BCH碼和RS碼。
根據(jù)圖11，在RS碼1105的誤差級的信息上記錄第一數(shù)據(jù)代碼1101和BCH碼。
通過解碼第一數(shù)據(jù)代碼1101和BCH碼1103來確定誤差級，從RS碼1107中可以解碼目標輸出數(shù)據(jù)。
在解碼處理中數(shù)據(jù)區(qū)的誤差概率不同于輸入圖像的質(zhì)量。輸入圖像中的質(zhì)量等級的控制是誤差級控制。當建立高誤差級時，糾錯的效率超過該等級。因此，解碼的效率也相應(yīng)的超過該誤差級。但是，由于設(shè)置高誤差級，編碼的數(shù)據(jù)量減小。就是說，誤差級與記錄的數(shù)據(jù)量成反比。
因此，可以設(shè)置誤差級以考慮數(shù)據(jù)的目標量。并且也考慮該結(jié)構(gòu)以獲得輸入圖像和解碼系統(tǒng)。根據(jù)提供條形碼圖像的結(jié)構(gòu)和使用本發(fā)明中的代碼圖像控制該誤差級。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，具有高級解碼特性的二維碼能控制糾錯碼的等級，并且提供用于編碼和解碼該二維碼的方法。在由于圖像的模糊和損壞造成對稱差錯或讀取代碼圖像失效的情況下，可以解碼本發(fā)明的代碼。
另外，根據(jù)該結(jié)構(gòu)能夠控制ECC(糾錯碼)。
權(quán)利要求
1.一種二維碼，包括搜索圖案區(qū)，包括用于從整個圖像中區(qū)分代碼區(qū)的搜索圖案；同步圖案區(qū)，包括用于從整個代碼圖像中檢查數(shù)據(jù)區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)中的每個單元的位置的同步圖案；和數(shù)據(jù)區(qū)，記錄各種預(yù)定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)自身的解碼信息。
2.如權(quán)利要求1的二維代碼，其中所述搜索圖案區(qū)位于任何一側(cè)，或面向邊緣表面的兩側(cè)，和所述搜索圖案包括預(yù)定數(shù)目的彼此具有不同寬度的條形。
3.如權(quán)利要求2的二維碼，其中所述搜索圖案包括兩個黑色條形，其中所述黑色條形的寬度是單元的單位尺寸的1.5倍或更大。
4.如權(quán)利要求2的二維碼，其中所述同步圖案區(qū)位于除了所述搜索圖案區(qū)以外的邊緣表面的至少一側(cè)或多側(cè)。
5.如權(quán)利要求4的二維碼，其中所述同步圖案區(qū)包括整個代碼平面中的邊緣表面的至少超過一個的行和列，并且每個區(qū)域中的單元的尺寸彼此不同。
6.如權(quán)利要求1的二維碼，其中所述數(shù)據(jù)區(qū)包括第一數(shù)據(jù)代碼，Reed-Solomon碼，編碼和記錄所述Reed-Solomon碼的誤差級信息的第二數(shù)據(jù)代碼，和BCH碼。
7.如權(quán)利要求6的二維碼，其中通過來自BCH碼中的所述Reed-Solomon碼的誤差級確定，從所述第一數(shù)據(jù)代碼和所述Reed-Solomon碼中提取碼字數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1的二維碼，其中在所述數(shù)據(jù)區(qū)中記錄的編碼數(shù)據(jù)是圖形、標志、韓國語字母、英語字母或特殊字母等中的至少一個。
9.如權(quán)利要求1的二維碼，其中通過解碼過程直接譯碼所述數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求1的二維碼，還包括用于識別所述代碼存在的靜區(qū)，其中所述靜區(qū)至少是2X，該2X是所述代碼中的單元的標準單位尺寸。
11.一種二維碼，包括搜索圖案區(qū)，包括用于從整個圖像中區(qū)分代碼區(qū)的搜索圖案并且位于任何一側(cè)，或面向邊緣表面的兩側(cè)；記錄各種預(yù)定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)自身的解碼信息的數(shù)據(jù)區(qū)；和其中所述搜索圖案包括預(yù)定數(shù)目的彼此具有不同寬度的條形，并且至少兩個條形的尺寸是單元的單位尺寸的1.5倍或更大。
12.一種二維碼，包括同步圖案區(qū)，包括用于從整個代碼圖像中檢查數(shù)據(jù)區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)中的每個單元的位置的同步圖案；記錄各種預(yù)定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)自身的解碼信息的數(shù)據(jù)區(qū)；和其中所述同步圖案包括整個代碼平面中的邊緣表面的至少超過一個的行和列，在每個區(qū)域中的單元的尺寸和圖案彼此不同。
13.一種用于編碼二維碼的方法，包括輸入目的在于編碼的編碼信息的步驟；根據(jù)所述信息確定多個每種碼字的步驟；產(chǎn)生每個碼字的步驟；和編碼所述產(chǎn)生的碼字的數(shù)據(jù)的步驟。
14.如權(quán)利要求13的用于編碼二維碼的方法，還包括在所述數(shù)據(jù)編碼之后，對所述數(shù)據(jù)分塊的步驟。
15.如權(quán)利要求13的用于編碼二維碼的方法，其中所述輸入的目的在于編碼的編碼信息包括目標數(shù)據(jù)、單元的尺寸和糾錯碼。
16.如權(quán)利要求13的用于編碼二維碼的方法，根據(jù)在所述輸入目的在于編碼的信息的步驟中輸入的值，每種碼字的所述確定數(shù)目包括總碼字數(shù)、數(shù)據(jù)碼字數(shù)、和reed-solomon碼字數(shù)。
17.如權(quán)利要求13的用于編碼二維碼的方法，其中產(chǎn)生所述每種碼字以使用在所述輸入編碼信息的步驟中輸入的信息和填充字符。
18.如權(quán)利要求13的用于編碼二維碼的方法，其中以ASCII編碼模式開始所述數(shù)據(jù)編碼，并且對兩個圖形持續(xù)編碼是韓國語編碼模式，這兩個圖形是雙密度和韓國語字母。
19.如權(quán)利要求13的用于編碼二維碼的方法，其中在數(shù)據(jù)區(qū)中單元的總數(shù)超過81時，將BCH碼補充給代碼的數(shù)據(jù)區(qū)。
20.如權(quán)利要求14的用于編碼二維碼的方法，其中通過3字節(jié)的基本單位對數(shù)據(jù)分塊以順序堆疊。
21.如權(quán)利要求13的用于編碼二維碼的方法，其中所述編碼數(shù)據(jù)比圖形、標志、韓國語字母、英語字母、特殊字母或字節(jié)信息中的至少一個要多。
22.一種用于解碼二維碼的方法，包括物理掃描或電掃描代碼圖像的步驟；通過所述掃描檢索搜索圖案的步驟；通過所述檢索的搜索圖案對于整個代碼圖像的斜率進行類推譯碼的步驟；檢索同步圖案的步驟；通過所述檢索的同步圖案計算所述代碼的位置的步驟；對所述計算的位置和代碼的斜率進行微調(diào)的步驟；提取數(shù)據(jù)區(qū)中的方格坐標以使用由所述每個獲取的同步圖案形成的坐標的步驟；提取所述每個方格的比特圖案的步驟，從數(shù)據(jù)區(qū)中的所述方格坐標中提取每個方格；從所述提取的比特圖案中提取代碼值的步驟；從所述提取的代碼值中提取碼字的步驟；對所述提取的碼字解碼的步驟。
23.如權(quán)利要求22的用于解碼二維碼的方法，其中所述提取代碼值的步驟包括從所述比特圖案中提取BCH碼的步驟；從所述比特圖案中提取數(shù)據(jù)和Reed-Solomon碼的步驟；從所述提取的BCH碼中確定所述Reed-Solomon碼的誤差級的步驟。
24.如權(quán)利要求22的用于解碼二維碼的方法，其中從所述提取的代碼值和所述Reed-Solomon碼中提取所述碼字。
25.一種二維碼，包括以預(yù)定信息輸入的數(shù)據(jù)代碼；用于糾錯的Reed-Solomon碼；用于記錄誤差級信息的代碼；和其中向所述代碼記錄的誤差級信息包括誤差級的單步信息，其根據(jù)代碼的使用結(jié)構(gòu)能控制誤差級。
全文摘要
具有高級解碼特性的二維碼，其可能控制糾錯碼的等級，和用于編碼和解碼該提供的二維碼的方法。該二維碼包括搜索圖案區(qū)，該搜索圖案區(qū)包括用于從整個圖像中區(qū)分代碼區(qū)的搜索圖案，同步圖案區(qū)，該同步圖案區(qū)包括用于從整個代碼中檢查數(shù)據(jù)區(qū)的位置和數(shù)據(jù)區(qū)的每個單元的位置，和輸入各種數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)自身的解碼信息的數(shù)據(jù)區(qū)。
文檔編號G06K7/016GK1708769SQ200380102445
公開日2005年12月14日 申請日期2003年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者金京泰, 權(quán)東振 申請人:圣像實驗室有限公司