一种基于容错机制的可写二维条码及其生成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于容错机制的可写二维条码及其生成方法，该可写二维条码是在二维条码码字的正中位置叠加一个可写的几何图层作为选择开关，可写的几何图层中黑、白小格分别表示1、0；所述可写的几何图层所占格数不超过对应版本二维码每一个数据块的纠错容量r。本发明专利技术的可写二维条码充分利用了二维条码的容错机制，通过对增设的可写的几何图形写入信息，从而控制实现二维码码字内容的分隔与输出。

【技术实现步骤摘要】
一种基于容错机制的可写二维条码及其生成方法
本专利技术涉及二维码
，更具体地，涉及一种基于容错机制的可写二维条码及其生成方法。
技术介绍
二维条码（2DBarcode）最早专利技术于日本，二维条码在一维条形码的基础上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，形成那黑（1）白（0）的图案，在二维平面上有规律地排列，以0、1序列表达各种信息，包括数字、英文字母、汉字、图片甚至声音。从此，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理，便可以用移动设备读取各种信息。另外，二维条码拥有高度的容错性，只要二维码图片的污损区域不超过该版本的容错级别就能完整无损地读出信息。目前国内外二维条码的应用已经渗透到了餐饮、购物、超市、汽车、IT、传媒、旅游等多个行业应用领域，甚至是在工业产品和农产品上都用上了二维码。作为物联网入口的新生代技术，二维条码随着移动设备的普及而瞬间成为各大领域不可或缺的应用。对于信息流动的行业，流通信息在不同阶段有所不同，如物品追踪、会议资料、生产零件、客户服务、邮购运送、维修记录、危险物品、后勤补给、生态研究。就二维条码的功能而言，属于静态的信息，信息一旦形成，便不能更改。在一个流通链中，不同节点的人需要读取阶段信息，若要使用传统二维条码存储，便需要不断生成大量的二维码，这对于流通效率及资源利用率都比较低。倘若能充分利用二维条码的资源，使信息高度集中在一起并有所隔离，在需要时读取相关部分的信息，不但可以提高二维条码的资源利用率，还可以做到阶段性信息隔离与阶段性保密。
技术实现思路
为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），本专利技术首先提出一种基于容错机制的可写二维条形码，该可写二维条形码充分利用了二维条码的容错机制，是一种能存储流动节点信息的二维条码。本专利技术的又一目的是提出一种可写二维条码的实现方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于容错机制的可写二维条码，在二维条码码字的正中位置叠加一个可写的几何图层作为选择开关，可写的几何图层中黑、白小格分别表示1、0；所述可写的几何图层所占格数不超过对应版本二维码每一个数据块的纠错容量r。在该可写二维条码内存储流动节点信息，并通过可写的几何图层来选择用户所需要的节点信息。由于利用寻像图形的坐标对可写的几何图层进行快速定位，故可写的几何图层叠加在正中位置，能够减少扫描识读的时间和提高识读的准确率。在二维条码中，一个没扫描到或无法译码的符号字符称为拒读错误，错误译码的符号字符称为替代错误。其中，可纠正的替代和拒读错误的数量由下式给出：e十2t≤d-p其中：e为拒读错误数，t为替代错误数，d为纠错码字数，p为错误检测码字数。在上面公式中，版本1-L符号的p=3，版本1-M符号和版本2-L符号的p=2，版本1-H、1-Q和3-L符号的p=1，其他情况下p=0。本专利技术的可写二维条码就是利用了二维条码的容错性，主动的将一些区域赋予新的含义，比如对信息的选择，但是加入可写区域会造成替代错误，因此对可写区域的大小做出以下规范：其可写的几何图层为矩形，令其长、宽分别为a、b，对应版本二维码一个数据块的纠错容量为r，其中一个字符由8个小格子表示，则a×b≤8×r。在一种优选的方案中，令二维码图形边长为c，其区域用坐标表示为：定义其左上角的点位于二维条码中心，其坐标为：则可写的几何图层的区域用坐标表示为：由此可见，可写的几何图层所占用的码字数小于每一个数据块的纠错容量，这样确保了二维条码正确译码。以上均为最大限度利用二维条码的纠错容量空间，在实际应用中，可写区可以根据实际情况有所增大或缩小，但是无论如何，面积不能大于以上区域。为了兼顾实际应用中，二维条码污损等情况，应该预留一定的纠错容量空间供二维条码纠错，所述可写的几何图层的区域用坐标范围为：上述可写二维条码可应用于各种码制的二维码，包括QR码、PDF417、DataMatrix码、Maxicode码等。本专利技术的可写二维条码是利用二维条码的容错机制，模拟产生一个在二维条码码字上方的一个可写的几何图层，作为二维条码内容的信息可写区。与传统的单层黑白二维码相同，该可写区同样利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念的黑白像素点来区分不同选区信息，并针对不同版本号及纠错等级，分隔区数量亦有相应变化。由于二维条码的容错机制，可写区作为二维条码的污损区域，在二维条码容错限度内，所以并未对二维条码的信息内容读取造成任何影响。所谓可写，是因为对可写区的改写，并且没有影响二维条码的码字内容的读取。一种所述的可写二维条码的生成系统，包括可写二维条码生成模块、可写二维条码解码模块、可写区专用生成模块、二维条码改写模块、可写区信息选译模块、信息选译模块和读取模块；所述可写二维条码生成模块用于根据原始编码信息内容和分段要求生成相应的二维条码，并在其上叠加可写的几何图层；所述可写二维条码解码模块用于对扫描后的可写二维条码进行译码，得出二维条码所要表达的原始编码信息内容；所述可写区专用生成模块用于生成信息选译可写图层，该信息选译可写二维条码是由0、1序列组合而成；所述二维条码改写模块用于将信息选译可写二维条码以黑白序列印写在可写的几何图层上；所述可写区信息选译模块用于根据可写的几何图层中的黑白序列的排列顺序，选择其所在二维条码的对应数据段进行译码；所述信息选译模块用于根据可写的几何图层的上的信息，选择可写二维条码中的数据段；所述读取模块用于对信息选译可写二维条码进行读取和译码。可写二维条码生成模块用于根据原始编码信息内容和分段要求生成相应的二维条码，并在其上叠加可写的几何图层，即将原始信息转化成数据位流后，按一定算法对数据位流进行重新排列，将重排后的0，1数据信息进行RS纠错并按标准编码算法执行余下流程。最后在生成的二维码码图的最上层添加可写图层，形成一幅等价于加密后的二维条码，此时，若直接扫描二维条码，出来的结果只是一堆乱码。可写二维条码解码模块中的解码流程是编码流程的逆过程，先对可写区进行序列提取，译码后根据序列信息显示选择的信息内容。可写区专用生成模块是用于生成可写图层，该图层为矩形的格子形状，可往其写入0、1等信息，不同的填涂方式，代表的含义不同。二维条码改写模块是一种可以对可写的几何图层进行填涂的修改模块，如同印章工具一样。可写区信息选译模块是通过写入可写的几何图层的不同0、1序列，对应于该二维条码译码后的某段信息，此时，可写区写入的黑（1）白（0）序列就等同于一个密匙，只有知道正确的序列才能读出正确信息，能很好地做到信息隔离和阶段信息保密。由于可写区域写入后便不能擦除，故若任意写入只会将二维条码破坏。假设可写区的序列位数为6位，则共有26＝64个不同的序列，但二维条码分段的段数有限，故若不知道正确序列的情况下，能猜中并写入可写区读到正确信息的机率非常小。信息选译模块是利用信息段间插入分隔符，对数据信息分段处理，分隔符为原始数据信息出现频率很低的符号，在编码时仍可以根据编码表进行位流转换。在一种优选的方案中，所述可写二维条码生成模块根据输入的原始编码信息内容和分段要求，分析编码文本，选择纠错等级、版本号，对数据编码，将数据字符转化为数据位流，对数据序列进行加密以及纠错编码，构造信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于容错机制的可写二维条码，其特征在于，在二维条码码字的正中位置叠加一个可写的几何图层作为选择开关，可写的几何图层中黑、白小格分别表示1、0；能够往可写的几何图层写入0、1信息，不同的填涂方式，代表不同的含义，写入可写的几何图层的不同0、1序列，对应于该二维条码译码后的某段信息，此时，可写区写入的黑白序列就等同于一个密匙，只有知道正确的序列才能读出正确信息，能很好地做到信息隔离和阶段信息保密，所述可写的几何图层所占格数不超过对应版本二维码每一个数据块的纠错容量r。2.根据权利要求1所述的基于容错机制的可写二维条码，其特征在于，所述可写的几何图层为矩形，令其长、宽分别为a、b，对应版本二维码一个数据块的纠错容量为r，其中一个字符由8个小格子表示，则a×b≤8r。3.根据权利要求2所述的基于容错机制的可写二维条码，其特征在于，令二维码图形边长为c，其区域用坐标表示为：{(x,y)|0≤x≤c,0≤y≤c}；定义其左上角的点位于二维条码中心，其坐标为：其中表示不超过的最大正整数；则可写的几何图层的最大区域用坐标表示为：4.根据权利要求3所述的基于容错机制的可写二维条码，其特征在于，所述可写的几何图层的区域用坐标范围为：5.一种权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣军，谭洪舟，刘松劲，禤嘉亮，朱雄泳，
申请(专利权)人：谭洪舟，陈荣军，
类型：发明
国别省市：