一种矩阵式二维条码及其编码解码方法技术

本发明专利技术公开了一种矩阵式二维条码及其编码解码方法。该条码的码图由ｎ×ｍ个矩形单位信息块无间隙排列而成，其中ｎ和ｍ为大于１的正整数，ｎ与ｍ相同或不同；每个矩形单位信息块由ｎ’×ｍ’个不同光学特征的两种矩形色块单元无间隙排列而成，其中ｎ’和ｍ’为大于１的正整数，ｎ’与ｍ’相同或不同，每个矩形单位信息块包括定位标识符和数据区，其特征在于定位标识符形状为沿矩形单位信息块边框相邻两条边的Ｌ型或反Ｌ型。该条码具有高容量，高纠错率，高抗污损抗畸变能力，多语种编解码，分离式加解密，大小任意调节，可全方位识读等优点，可应用于多种领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于条码
，涉及。
技术介绍
条码技术是在计算机应用实践中形成的一种自动识别技术，是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、数据采集与处理与一体的新兴技术。一维条码自20世纪70年代问世以来，得到了人们的普遍关注，发展速度十分迅速，广泛应用在商业流通、仓储、医疗卫生、图书情报、邮政、铁路、交通运输、生产自动化管理的领域。它的使用，极大地提高了数据采集和信息处理的速度，提高了工作效率，并为管理的科学化和现代化做出了很大贡献。由于受信息容量的限制，一维条码仅仅是对“物品”的标识，而不是对“物品”的描述。故一维条码的使用，不得不依赖数据库的存在。在没有数据库和不便联网的地方，一维条码的使用受到了较大的限制，有时甚至变得毫无意义。另外，要用一维条码表示汉字的场合，显得十分不方便，且效率很低。现代高新技术的发展，迫切要求用条码在有限的几何空间内表示更多的信息，从而满足千变万化的信息表示的需要。二维条码正是为了解一维条码无法解决的问题而产生的。因为它具有高密度、高可靠性等特点，所以可以用它表示数据文件(包括汉字文件)、图像等。二维条码是大容量、高可靠性信息实现存储、携带并自动识读的最理想的方法。我国自1991年正式加入国际EAN组织以来，截止到2004年，已有两种条码码制通过国家标准，为美国的PDF417(标准编号GB/T17172-1997)和日本的QR码(标准编号GB/T18284-2000)；但此2项标准并不是“强制性”标准，属于“推荐性”标准。在目前的二维条码国家标准中，没有任何一种是属于我国拥有自主知识产权的二维条码。(参考《条码国家标准》，中国标准出版社，2004，ISBN7-5006-3464-3)二维条码在我国不能得到广泛应用的关键是核心技术已被国外厂家注册了专利，即便我们按照国际标准进行生产加工，也必须付出相当可观的专利费用，制约了这一非常好的技术在我国的普及。如果我国能够拥有完整自主知识产权的二维条码码制，并投入生产应用，必将对这一产业的形成产生重大影响。1、二维条码的特性高密度目前，应用比较成熟的一维条码如EAN/UPC条码，因密度较低，故仅作为一种标识数据，不能对产品进行描述。我们要知道产品的有关信息，必须通过识读条码而进入数据库。这就要求我们必须事先建立以条码所表示的代码为索引字段的数据库。二维条码通过利用垂直方向的尺寸来提高条码的信息密度。通常情况下其密度是一维条码的几十到几百倍，这样我们就可以把产品信息全部存储在一个二维条码中，要查看产品信息，只要用识读设备扫描二维条码即可，因此不需要事先建立数据库，真正实现了用条码对“物品”的描述。具有纠错功能一维条码的应用建立在这样一个基础上，那就是识读时拒读(即读不出)要比误读(读错)好。因此一维条码通常同其表示的信息一同印刷出来。当条码受到损坏(如污染，脱墨等)时，可以通过键盘录入代替扫描条码。鉴于以上原则，一维条码没有考虑到条码本身的纠错功能，尽管引入了校验字符的概念，但仅限于防止读错。二维条码可以表示数以千计字节的数据，通常情况下，所表示的信息不可能与条码符号一同印刷出来。如果没有纠错功能，当二维条码的某部分损坏时，该条码便变得毫无意义，因此二维条码引入错误纠正机制。这种纠错机制使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读(见图1)。二维条码的纠错算法与人造卫星和VCD等所用的纠错算法相同。这种纠错机制使得二维条码成为一种安全可靠的信息存储和识别的方法，这是一维条码无法相比的。可以表示多种语言文字多数一维条码所能表示的字符集不过是10个数字，26个英文字母及一些特殊字符。条码字符集最大的Code 128条码，所能表示的字符个数也不过是128个ASCII符。因此要用一维条码表示其它语言文字(如汉字、日文等)是不可能的。多数二维条码都具有字节表示模式，即提供了一种表示字节流的机制。我们知道，不论何种语言文字，它们在计算机中存储时都以机内码的形式表现，而内部码都是字节码。这样我们就可以设法将各种语言文字信息转换成字节流，然后再将字节流用二维条码表示，从而为多种语言文字的条码表示提供了一条前所未有的途径。可表示图像数据既然二维条码可以表示字节数据，而图像多以字节形式存储，因此使图像(如照片、指纹等)的条码表示成为可能。可引入加密机制加密机制的引入是二维条码的又一优点。比如我们用二维条码表示照片时，我们可以先用一定的加密算法将图像信息加密，然后再用二维条码表示。在识别二维条码时，再加以一定的解密算法，就可以恢复所表示的照片。这样便可以防止各种证件、卡片等的伪造。2、二维条码的应用范围单证公文单证、订购单、报关单、商业单证；证照护照、身份证、挂号证、驾驶执照、会员证、识别证；仓储盘点物流中心、仓储中心等的物品盘点；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；资料保密商业机密、政治情报、军事机密、私人信函。3、二维条码在我国的应用前景由于二维条码这种新兴的自动识别技术有着其它自动识别技术无法比拟的优势，在我国的产业信息化过程中将会起到巨大的推动作用，下面列举几方面A.人员管理随着我国的社会和科技进步，人们对人员进行现代化管理的需要与日益俱增，这就是需要在证件上对管理对象进行精确描述。二维条码这种成本优势较大的自动技术较易被各个管理部门所接受。在我国的人口管理综合数据库较难建立的情况下，一个随身携带的身份卡上的二维条码便可将人的身份信息全部包含，并且还可包括人的照片信息，因此这种技术的推广比发达国家更俱优势。目前正在换发的二代智能IC卡身份证工本费为20元。专家认为，如果应用二维条码技术，每张身份证只需3元，即全国10亿人口办身份证，共可节资170亿元。(摘自《国际金融报》，2004年09月28同，第七版)B.物流管理用二维条码描述物品是二维条码应用的又一方面。在货物的存贮、运输中对其进行描述必不可少。现在的情况大多是用自然语言描述，这大大影响了信息采集速度和精度。将二维条码应用于物流，即将二维条码制作在货物的包装上，这是其它自动技术(如IC卡)无法做到的。二维条码在物流中的应用必将对加快物流管理现代化的进程。C.供应链与ERP/MRP2在供应链中采用二维条码作为信息传递的载体，不但可以有效避免人工输入可能出现的失误，大大提高入库、出库、制单、验货、盘点的效率，而且兼有配送识别、保修识别等功能，还可以在不便联机的情况下实现脱机管理。当ERP/MRP2采用二维条码进行经济单元管理，将大大提升决策系统的准确性和可靠性 D.国家信息化政策制定中国的新一代二维条码已经纳入2005年信息产业部的科研计划与中国自动识别技术协会2005年的工作计划。(两项工作计划均已对外公布)在《条码国家标准》中，我们能够找到美国的二维条码PDF417和日本的二维条码QR Code，却找不到一个国有的二维条码，而别国的条码技术标准也只是推荐性的。究其原因，是因为一维条码已经无法满足高速增长的市场信息化需要，在迫切需要二维条码技术的情况下才引入的国外的二维条码技术；但又因为如果大量应用国外技术，将会支付巨额的专利费用，好像当年的DVD技术专利一样，所带来的后果是严重的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩阵式二维条码，其码图由ｎ×ｍ个矩形单位信息块无间隙排列而成，其中ｎ和ｍ为大于１的正整数，ｎ与ｍ相同或不同；每个矩形单位信息块由ｎ’×ｍ’个不同光学特征的两种矩形色块单元无间隙排列而成，其中ｎ’和ｍ’为大于１的正整数，ｎ’与ｍ’相同或不同，每个矩形单位信息块包括定位标识符和数据区，其特征在于定位标识符形状为沿矩形单位信息块边框相邻两条边的Ｌ型或反Ｌ型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文伦，
申请(专利权)人：冯文伦，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]