高效信息点阵图形及其生成和解码方法技术

本发明专利技术涉及一种高效信息点阵图形及其生成和解码方法。该高效信息点阵图形包括：水平旋转对准的区域，搜索区域，同步区域以及数据区域。其生成方法包括：原始信息的数据整理、信息安全处理过程、纠错编码过程、生成点阵矩阵以及信息点阵图形的图形生成。信息点阵图形的解码方法包括：信息点阵图形信息矩阵的提取、信息矩阵纠错方法以及解码输出结果数据的过程。该信息点阵图形由于采用的是创新的中心搜索方法，所以可以快速精确的确定信息点阵图形在目标图像中的位置、角度、尺寸等关键信息。同时，由于采用了外围水平旋转对准区域，使得可以快速准确得到方位正确并且没有形变的信息点阵图形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信息点阵图形及其生成和解码方法，特别是涉及一种针对限制功能通用设备而具有高效识别效率的信息点阵图形及其生成和解码方法。
技术介绍
信息通过图形的排列方式进行表示并且通过识别设备进行识别，是信息点阵图形的一大特征。信息点阵图形以识别方便、应用成本低等优点被广泛应用。近年来，随着计算机应用的不断普及，信息点阵图形的应用得到了很大的发展。信息点阵图形可以标出商品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息，因而在商品流通、图书管理、邮电管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。根据目前现有技术，信息点阵图形可以分为一维信息点阵图形(也可称为一维条码)和二维信息点阵图形或者信息点阵图形(也可称为二维条码)。一维信息点阵图形是将线条与空白按照一定的编码规则组合起来的符号，用以代表一定的字母、数字等资料。在进行辨识的时候，使用识别设备扫描，得到一组反射光信号，此信号经光电转换后变为一组与线条、空白相对应的电子讯号，经解码后还原为相应的文数字，再传入电脑。一维信息点阵图形辨识技术已相当成熟，是一种可靠性高、输入快速、准确性高、成本低、应用面广的资料自动收集技术。目前世界上约有225种以上的一维信息点阵图形，每种一维信息点阵图形都有自己的一套编码规格，规定每个字母(可能是文字或数字或文数字)是由几个线条(Bar)及几个空白(Space)组成，以及字母的排列。一般较流行的一维条码有39码、EAN码、UPC码、128码，以及专门用于书刊管理的ISBN、ISSN等。一维信息点阵图形虽然提高了资料收集与资料处理的速度，但由于受到数据容量的限制，一维信息点阵图形仅能标识商品，而不能描述商品，因此相当依赖电脑网络和数据库。在没有数据库或不便连网络的地方，一维信息点阵图形很难派上用场。也因此，最近几年开始有人提出一些储存量较高的二维信息点阵图形。由于二维条码具有高密度、大容量、抗磨损等特点，所以更拓宽了条码的应用领域。同时因为一维信息点阵图形采用的线条表示方法对低像素图像采集设备十分不利，很容易被周边的线条影响，而二维信息点阵图形由于采用了长宽近似的矩形点表示，所以很适合CCD、CMOS等图像采集设备进行采集，尤其有利于降低对图像像素的要求。二维信息点阵图形可以分为堆叠式(Stacked)二维信息点阵图形和矩阵式(Matrix)二维信息点阵图形。堆叠式二维信息点阵图形的编码原理是建立在一维信息点阵图形的基础上，将一维信息点阵图形的高度变窄，再依需要堆成多行，其在编码设计、检查原理、识读方式等方面都继承了一维信息点阵图形的特点，但由于行数增加，对行的辨别、解码算法及软件都与一维信息点阵图形有所不同。较具代表性的堆叠式二维信息点阵图形有PDF417，Code16K，Supercode，Code49等。矩阵式二维信息点阵图形是以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上，用点(Dot)的出现表示二进制的“1”，不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵码所代表的意义。其中点可以是方点、圆点或其它形状的点。矩阵码是建立在电脑图像处理技术、组合编码原理等基础上的图形符号自动辨识的码制。具有代表性的矩阵式二维信息点阵图形有Datamatrix、Maxicode、Softstrip、Codel、Philips Dot Code等。现有的无论是一维信息点阵图形还是二维信息点阵图形，都是通过识别设备进行本地的图像或者是信号采集，然后对其图像、信号信息进行基于图象识别技术的技术处理，得到原始的0/1信息点阵图形信息，再通过本地的解码程序进行处理。由于现有的信息点阵图形所包含的信息在扩张，而需要进行信息点阵图形设备的范围也在扩张。同时，通过分析发现现在越来越多的领域应用了信息点阵图形技术，而不简单是在传统意义上的提供一种简单快速信息录入的途径。也就是说，为一些特殊的领域专门建立封闭于其可控范围的信息点阵图形方案，这种情况可以成为“专署信息点阵图形应用”。但是，现有的二维信息点阵图形对于识别设备具有较高的要求，对于限制功能通用设备而言，其在使用中还具有识别效率不高、甚至无法识别的问题。上述的限制功能通用设备，指的是在运算处理能力、图像采集能力上均由于其移动性、长时间脱机工作等原因而造成限制的设备。作为一种通用设备，即没有专业用于图像识别设备的功能特点。这一点主要来自于通用设备并不给被摄物体以主动的稳定光源，这就使得其无法得到很理想的识别图像。同时，由于在图像采集镜头方面亦没有进行特别的设计，那么就造成进一步降低了识别图像的质量。此类设备的典型范例有PDA(个人数字助理)、移动电话、移动电脑、数据终端等。以移动电话为例，此类设备由于需要满足长时间待机以及轻巧体积的原因，使得其功能上受到了很大的限制。一般采用不足100Mhz主频的中央处理器，同时采用30万甚至更差的图像采集设备。并且，在众多的限制功能设备中多采用Java语言进行算法实现，由于其采用的JVM(Java虚拟机)的运行机制，使得在其低运算能力的情况下进一步限制了图像识别算法速度的提升。此类设备的图像处理单元一般作为相机拍照功能，而非实时的图像采集功能，亦即多不带有微距拍摄能力。这就面临了由于需要满足更多低图像采样能力、低信息处理能力识别设备的快速识别需求，同时又可以满足对二维信息点阵图形的优点的充分利用。所以，有必要提供一种能够供上述限制功能通用设备使用，并具有更高识别效率的二维信息点阵图形。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的信息点阵图形存在的缺陷，而提供一种新的高效信息点阵图形，所要解决的技术问题是使其对于限制功能通用设备而言，具有更高的识别效率，从而更加适于实用。本专利技术的另一目的在于，克服现有的信息点阵图形的生成方法存在的缺陷，而提供一种新的高效信息点阵图形的生成方法，所要解决的技术问题是使其能够制作出对于限制功能通用设备而言，具有更高的识别效率的信息点阵图形，从而更加适于实用。本专利技术的再一目的在于，提供一种信息点阵图形的识别方法，所要解决的技术问题是使其能够在有效识别上述的高效信息点阵图形所记载的信息，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种高效信息点阵图形，其包括搜索区域，位于在该信息点阵图形中心；数据区域，位于搜索区域外围；同步区域，位于上述的数据区域和搜索区域之间，或者位于数据区域之外；以及水平旋转对准区域，位于该高效信息点阵图形的最外层。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的高效信息点阵图形，其中所述的搜索区域是由数个黑白相间的圆环或者偶数正多边形环所构成。前述的高效信息点阵图形，其中所述的黑白相间的圆环或者偶数正多边形环具有相同的宽度。前述的高效信息点阵图形，其中所述的数据区域是由数个黑色和数个白色的点阵所构成。前述的高效信息点阵图形，其中所述的水平旋转对准区的宽高比例为4∶3前述的高效信息点阵图形，其中所述的同步区域和搜索区域是同心的正多边形或者同心的圆形。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种权利要求1所述的高效信息点阵图形的生成方法，其包括以下步骤获得原始信息步骤，将原始数据转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效信息点阵图形，其特征在于其包括：　　　　搜索区域，位于在该信息点阵图形中心；　　　　数据区域，位于搜索区域外围；　　　　同步区域，位于上述的数据区域和搜索区域之间，或者位于数据区域之外；以及　　　　水平旋转对准区域，位于该高效信息点阵图形的最外层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜晓航，王曦，
申请(专利权)人：姜晓航，王曦，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]