二维条形码制造技术

用于放在瓶子(1)的颈部(3)的一部分上的2D条形码(4)，包括顶部边缘(10a)、底部边缘(10b)、左边缘(10c)、右边缘(10d)以及沿着左边缘和右边缘之间延伸的水平线布置的码元素(8)，其中码元素的水平线以及顶部边缘和底部边缘是弯曲的，使得顶部边缘具有凸形并且底部边缘具有凹形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二维条形码
本专利技术涉及二维条形码和生成二维条形码(通常也称为QR码)的处理。
技术介绍
众所周知，由于打印和扫描条件的原因，2D条形码读取可以具有挑战性。在一些情况下，打印和扫描可以在总体良好的条件下完成，但是当2D条形码被应用于非平面表面时，读取2D条形码的难度增加，并且解码器不能针对这种条件进行优化。QR码上的四个对准图案允许用强透视角对码进行解码。事实上，四个参考点的位置足以从潜在的任何视角变换重建原始图像。图1示出了了用Android手机上的标准QR码扫描应用轻松解码的2D条形码扫描的示例。但是，当QR码被放在非平面表面上时，例如在具有相对小半径的圆柱形表面上(如果半径高，那么透视变换对于解码来说可以是足够好的近似值)，那么解码一般变得更不可靠。码越来越多地应用在酒瓶或液体瓶的顶部附近，这在大多数情况下是小半径的圆柱形表面。事实上，这种码常常被放在防篡改标签上，以防止瓶子被伪造。由于标签在打开过程中破裂，因此不能在重新填充的瓶子上重复使用。而且，这些码常常被用作市场营销活动的一部分，并且通过放在瓶子的顶部，消费者更容易注意到它们，因此更有可能被扫描。消费者需要能够用他们日常安装在便携式电子设备上(例如在智能电话上)的软件应用扫描2D条形码。例如，微信(在中国被广泛使用的消息传送应用，WeChat)配备了QR码扫描仪，并且在中国大部分的2D条形码扫描是通过安装在用户智能电话上的这个应用进行的。但是，这种应用没有被优化，以解码诸如圆柱形之类的非平面表面上的2D条形码。在现有技术中，已经开发了各种技术来优化码的读取。例如，US6814291提出了一种通过使用模板匹配技术来读取容易变形的二维条形码符号的方法。这种技术的缺点是需要修改解码器，这限制了可以被使用的应用。用于使图像符合平面、圆柱形、圆锥形和抛物面的对形变(amorphosis)的应用已得到很好的发展。可以通过应用已知的几何原理来形成这种表面所需的图像的预变形程度。甚至更高级的技术(诸如在US7555157中)对图形图像进行变换，使得它们适于应用于要应用图像的基板的三维拓扑。在将图像应用于基板之后，图像符合基板的拓扑。虽然这种技术非常强大，但是这种技术并不适于2D条形码解码的特性。还已经开发出了通过修改发送到打印机的数字数据以预补偿缺陷来减少可预测的打印机缺陷的技术–参见例如US6005670和US6341020。解决读取圆柱形表面上的条形码的问题的尝试可以在CN102682266和US8292182中找到。在CN102682266中，提出了旋转条形码的连续图像获取。在US8292182中，条形码与读取器的扫描区域中的圆柱形元件一起旋转，以便读取器完整地读取条形码。这些技术用于在制造过程中读取圆柱形表面上的条形码，但是这些技术不能解决由标准图像扫描仪读取圆柱形表面上的条形码的问题。在US4864112中公开了适用于圆柱形表面的一维条形码。其中采用的技术不旨在用于2D条形码，而且，读取方向被假设为处于与条形码表面基本正交的平面中。与读取圆柱形表面上的条形码相关的其它条形码读取技术在US6556690、US5854478、WO2005067533、US7555157中公开。
技术实现思路
鉴于上述内容，本专利技术的目标是提供2D条形码，当该2D条形码被放在诸如圆柱形的非平面表面上时，它可以用标准的便携式图像扫描仪更容易地读取。提供适于放在瓶子(诸如酒瓶)的圆柱形、圆锥形或圆形瓶颈上并用标准或简单便携式扫描仪最佳扫描的2D条形码是有利的。本专利技术的目标是通过提供如权利要求1所述的2D条形码和如权利要求14所述的生成用于放在弯曲表面(诸如瓶子的颈部的一部分)上的二维条形码的图像的方法来实现的。专利技术人已经意识到用许多扫描仪和应用解码位于瓶子顶部附近的2D条形码的困难之一源于用户行为。消费者和其他用户倾向于通过将他们的智能电话放在比瓶子更高的位置进行扫描，相对于2D条形码的表面以一定角度面朝下。并且如果智能电话的LED灯(其在低光环境下是需要的)处于活动状态，那么，如果在没有角度的情况下进行扫描，则出现的镜面反射可能使得扫描非常困难或不可能。本专利技术通过优化2D条形码的形状以既考虑非平面表面的特性又考虑扫描发生的条件(特别是典型的用户行为)来改进扫描的可靠性。本文公开了用于放在瓶子的颈部的一部分上的二维条形码，该条形码包括顶部边缘、底部边缘、左边缘、右边缘，以及沿着在左边缘和右边缘之间延伸的水平线布置的码元素。码元素的水平线以及顶部和底部边缘是弯曲的，使得顶部边缘具有凸形形状并且底部边缘是凹形形状，由此顶部边缘被定义为最靠近扫描仪或视点的边缘。因此，如果2D码条被配置为从该码条下方而不是上方读取，那么顶部边缘可以表示下部边缘。因此，术语“顶部”、“底部”和“水平”相对于本描述的2D条形码的含义旨在相对于预期的扫描观看/读取位置而不是实际的绝对位置或方向。在实施例中，码元素的线以及顶部和底部边缘的曲线基本上被成形为椭圆的一部分。在实施例中，底部边缘比顶部边缘更长。在实施例中，码元素的线以及顶部和底部边缘的曲率程度被配置为，对于瓶颈部分的直径，为越小的直径提供越大的曲率。在实施例中，2D条形码包括在其上印有码元素的支撑件。该支撑件可以包括在支撑件的与印有码元素的一侧相对的一侧上的粘合剂层。支撑件可以由纸或柔性聚合物层制成或包括纸或柔性聚合物层。在实施例中，顶部、底部、右边缘和左边缘中的每一个具有小于26mm的长度。在实施例中，二维条形码包括由以下公式描述的全局变形：其中：s是2D条形码的物理打印高度，h是2D条形码的感知高度，d是距预定义的扫描仪视点的距离，以及β＝π/2-α，其中α是2D条形码的表面的法线N与所述预定义的扫描仪视点之间的角度。2D条形码的感知高度h可以根据以下公式确定：其中r是2D条形码的物理半尺寸，d是距视点的距离，并且β＝π/2-α(α是从表面的法线到视点的角度)。本文还公开了包括如本文所述的二维条形码的瓶子，其中二维条形码接合在瓶子颈部的一部分上。在实施例中，瓶颈的该部分基本上是圆柱形的。在实施例中，瓶颈的该部分基本上是圆锥形的。在实施例中，瓶颈的该部分基本上呈圆锥形和凹形弯曲。在实施例中，二维条形码被放在远离瓶颈的倾倒端的瓶颈的基部上。本文还公开了生成用于放在弯曲表面(诸如瓶颈的一部分)上的二维条形码的图像的方法，包括由计算系统中的算法执行的以下步骤：(S1)-从计算系统中的存储器或者从外部计算系统或者从使数据进入计算系统的手动输入或者其任意组合，接收在变形之前二维条形码的维度参数以及变形之前所述二维条形码的输入图像，(S2)-考虑到弯曲表面的直径，计算码元素的基本单元格尺寸，使得当从预定义视角观看时，码元素在视觉上被感知为方形，(S3)-借助于算法，通过根据与位矩阵中的所述单元格的列位置对应的尺寸水平地伸缩2D条形码的位矩阵的单元格来对输入图像进行水平拉伸，由此位于条形码的水平末端的单元格比条形码中间的单元格大，(S4)-计算与视角处的平面与弯曲表面的交点对应的椭圆变形参数，(S5)-基于计算出的椭圆变形参数来计算图像的像素的垂直位移，(S6)-基于椭圆变形参数和垂直位移使拉伸的输入图像变形，(S7)-输出所述二维条形码的图像，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维条形码(4)，用于放在瓶子(1)的颈部(3)的一部分上，包括顶部边缘(10a)、底部边缘(10b)、左边缘(10c)、右边缘(10d)和沿着在左边缘和右边缘之间延伸的水平线布置的码元素(8)，其特征在于，码元素的水平线以及顶部边缘和底部边缘是弯曲的，使得顶部边缘具有凸形并且底部边缘具有凹形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.11 EP 15171681.81.一种二维条形码(4)，用于放在瓶子(1)的颈部(3)的一部分上，包括顶部边缘(10a)、底部边缘(10b)、左边缘(10c)、右边缘(10d)和沿着在左边缘和右边缘之间延伸的水平线布置的码元素(8)，其特征在于，码元素的水平线以及顶部边缘和底部边缘是弯曲的，使得顶部边缘具有凸形并且底部边缘具有凹形。2.如权利要求1所述的二维条形码，其中码元素的线以及顶部和边缘底部边缘的弯曲基本上被成形为椭圆的一部分。3.如权利要求1或2所述的二维条形码，其中底部边缘比顶部边缘更长。4.如前述权利要求中任一项所述的二维条形码，其中码元素的线以及顶部边缘和底部边缘的曲率程度被配置为，对于瓶子的颈部的部分的直径，为越小的直径提供越大的曲率。5.如前述权利要求中任一项所述的二维条形码，其中二维条形码包括在其上印有码元素的支撑件。6.如前述权利要求所述的二维条形码，其中支撑件包括在支撑件的与印有码元素的一侧相对的一侧上的粘合剂层。7.如前述权利要求所述的二维条形码，其中支撑件包括纸或柔性聚合物。8.如前述权利要求中任一项所述的二维条形码，其中顶部边缘、底部边缘、右边缘和左边缘中的每一个具有小于26mm的长度。9.如前述权利要求中任一项所述的二维条形码，包括由以下公式描述的全局变形：其中：s是2D条形码的物理打印高度，h是2D条形码的感知高度，d是距预定义的扫描仪视点的距离，以及β＝π/2-α，其中α是2D条形码的表面的法线N与所述预定义的扫描仪视点之间的角度。10.包括如前述权利要求中任一项所述的二维条形码的瓶子，其中二维条形码接合在瓶子的颈部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·蓝德瑞，J·皮卡德，
申请(专利权)人：斯坎特拉斯特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH