一种点阵二维码的编码和识别方法技术

本发明专利技术公开了一种点阵二维码的编码和识别方法，所述点阵二维码由M×N个虚拟码点存储区块组成，通过在所述虚拟码点存储区块内填充码点分别形成多个坐标校正区块、多个数据存储区块、一个第一指示区块和一个第二指示区块；所述第一指示区块和所述多个坐标校正区块内所填充的码点均位于虚拟码点存储区块的中心位置且只有一个；通过第一指示区块和第二指示区块组合形成具有方向与坐标指示作用的方向与坐标指示区组；所述第二指示区块内未填充码点或中心位置填充有反射特定波长光的油墨码点；所述多个坐标校正区块相互隔开，分布于所述点阵二维码内。本发明专利技术具有编码容量大、对人眼的视觉干扰小、可被简单可靠识别等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像识别
，特别是涉及一种点阵二维码和点阵二维码识别方法。
技术介绍
传统的书籍、报纸等主要靠眼睛来阅读，这种获取信息的方式比较枯燥，时间长了眼睛容易疲劳。而且，盲人或者患有眼疾的人，无法阅读这种传统出版物。为此，近年来出现了语音阅读出版物，如专利号为ZL200610156879.4的中国专利技术专利，针对MPR(MultimediaPrintReader)出版物，利用二维码语音阅读装置，可以对语音阅读出版物中的内容进行解码，供读者在阅读的同时还可接收音视频内容，提高了阅读或记忆的效率，更方便儿童或眼耳有残疾的人士学习。关于MPR二维码，请见MPR出版物行业标准，包括MPR出版物第1部分(MPR码符号规范，标准编号：CY/T58.1-2009)、第2部分(MPR码编码规则，标准编号：CY/T58.2-2009)、第3部分(通用制作规范，标准编号：CY/T58.3-2009)、第4部分(MPR码印制质量要求及检验方法，标准编号：CY/T58.4-2009)和第5部分(基本管理规范，标准编号：CY/T58.5-2009)。图1是点阵码应用示意图，图文101(如图1中的图案“公鸡”)和点阵码102一同印刷在纸张等物体的表面100上，103为一具有光学图像采集与识别功能的电子装置，当电子装置103接近点阵码102时电子装置103识别出点阵码102中存储的索引数据，电子装置103通过有线或无线的方式将索引数据发送给媒体播放部件(内置于电子装置103或独立于电子装置103)，媒体播放部件根据索引数据检索并播放与图文101关联的数字媒体内容(例如“公鸡的叫声”)。此种应用广泛应用于低幼儿童的有声读物。随着移动互联网技术的飞速发展，将互联网上的包括图、文、音频、视频在内的全媒体内容与纸质教材关联的需求越来越迫切，例如将老师的线上授课视频与学生的纸质教材关联，学生通过无线或有线连接到视频播放器的电子装置103点触教材中的知识点内容而触发视频播放器播放与该知识点内容关联的老师授课视频。互联网上的资源是海量的，因此每个被关联的数字媒体内容必须有唯一的ID编码，如果相同ID编码被重复使用，被关联的数字媒体内容将会被分隔为多个独立的系统，内容消费者将需要针对每个独立系统使用不同的点读笔，这是目前本领域技术产品的一大弊端，为了解决这个问题必须加大点阵二维码的编码容量。加大编码容量有两个方法，第一个方法是保持单个点阵二维码面积不变的前提下加大码点的印刷密度，但这样会加大码点对图文的视觉干扰，使得图文看起来比正常印刷的要灰暗很多；第二个方法是保持码点间距不变，增加单个点阵二维码面积，但这样会显著增加图像识别的运算量以及码点坐标定位的错误率。如图2所示为第一种已知的点阵码，它由第一码点组210和具有数据存储功能的第二码点组211组成。由于光学成像系统存在透视变形，当行和列加大后，第二码点组211中的码点偏离第一码点组210中的码点越来越远，根据第一码点组210中的码点坐标恢复的第二码点组211中的网格的中心坐标误差也会越来越大。如图3所示是第二种已知的点阵码，是图2所示点阵码的改进版。一个码点最多有8种偏离状态可存储3bit数据，相同的行列数下图3与图2有相同的存储容量，图3中起坐标校正作用的码点在矩阵中的分布相对均匀一些，但并没有达到每个数据存储码点都至少有1个坐标校正码点相邻的效果。综上所述，现有技术中的码点配置形式都不能很好的应用于大编码容量的情况，因此如何设计一种编码容量大、适应较大光学成像畸变、对人眼的视觉干扰小，并且可被简单可靠识别的点阵二维码编码方法及其对应的识别与解码算法是本领域的工程技术人员的一大挑战。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本专利技术目的在于提出一种点阵二维码的编码和识别方法，以解决上述现有技术由于坐标校正码点分布不均而导致编码容量加大后的识别运算量增加和码点定位错误率高的技术问题。为此，本专利技术提出一种点阵二维码编码方法，所述点阵二维码由M×N个虚拟码点存储区块组成，通过在所述虚拟码点存储区块内填充码点分别形成多个坐标校正区块、多个数据存储区块、一个第一指示区块和一个第二指示区块；所述多个坐标校正区块内所填充的码点均位于所述虚拟码点存储区块的中心位置；所述第一指示区块内所填充的码点位于其中心位置，所述第二指示区块内未填充码点或中心位置填充有反射特定波长光的油墨码点；通过所述第一指示区块和所述第二指示区块组合形成具有方向指示和坐标指示作用的方向与坐标指示区组；所述多个坐标校正区块相互隔开，分布于所述点阵二维码内；所述多个数据存储区块内填充的码点用于存储数据信息，所述多个数据存储区块内所填充的码点避开所述虚拟码点存储区块的中心位置设置；所述多个坐标校正区块和多个数据存储区块内均有且仅有一个码点；其中，M≥4，N≥4，M与N均取偶数。根据实施例，该编码方法还可具有以下技术特征：所述点阵二维码中行坐标和列坐标均为奇数或均为偶数的所述虚拟码点存储区块为坐标校正区块，其余的所述虚拟码点存储区块为所述第一指示区块、所述第二指示区块和所述数据存储区块。所述多个坐标校正区块、多个数据存储区块、一个第一指示区块和一个第二指示区块分别被虚拟的行列线分割成3×3个子区块，所述第一指示区块和每个所述坐标校正区块的中心子区块填充一个码点；所述第二指示区块不填充码点或中心子区块填充有反射特定波长光的油墨码点；每个所述数据存储区块中有且仅有一个子区块中填充有码点，且在所述数据存储区块位于中间位置的子区块中不设码点，所述数据存储区块通过将码点填充在不同的子区块以存储不同的数据。所述方向与坐标指示区组绕所述第二指示区块的几何中心旋转±90°或180°后，所述第一指示区块与旋转前不重合。本专利技术还提出了一种点阵二维码识别方法，用于识别由上述任一项所述的点阵二维码的编码方法获得的点阵二维码，该方法包括如下步骤：获取不小于一个所述点阵二维码大小的码图灰度图像，所述灰度图像中包括至少一个方向与坐标指示区组和多个坐标校正区块；根据所述至少一个方向与坐标指示区组和所述多个坐标校正区块的灰度图像，获取所述坐标校正区块和所述方向与坐标指示区组在所述点阵二维码中的行列位置；根据所述灰度图像、所述坐标校正区块和所述方向与坐标指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点阵二维码的编码方法，其特征在于：所述点阵二维码由M×N个虚拟码点存储区块组成，通过在所述虚拟码点存储区块内填充码点分别形成多个坐标校正区块、多个数据存储区块、一个第一指示区块和一个第二指示区块；所述多个坐标校正区块内所填充的码点均位于所述虚拟码点存储区块的中心位置；所述第一指示区块内所填充的码点位于其中心位置，所述第二指示区块内未填充码点或中心位置填充有反射特定波长光的油墨码点；通过所述第一指示区块和所述第二指示区块组合形成具有方向指示和坐标指示作用的方向与坐标指示区组；所述多个坐标校正区块相互隔开，分布于所述点阵二维码内；所述多个数据存储区块内填充的码点用于存储数据信息，所述多个数据存储区块内所填充的码点避开所述虚拟码点存储区块的中心位置设置；所述多个坐标校正区块和多个数据存储区块内均有且仅有一个码点；其中，M≥4，N≥4，M与N均取偶数。

【技术特征摘要】
1.一种点阵二维码的编码方法，其特征在于：所述点阵二维码由M×N个
虚拟码点存储区块组成，通过在所述虚拟码点存储区块内填充码点分别形成多个
坐标校正区块、多个数据存储区块、一个第一指示区块和一个第二指示区块；
所述多个坐标校正区块内所填充的码点均位于所述虚拟码点存储区块的中
心位置；
所述第一指示区块内所填充的码点位于其中心位置，所述第二指示区块内未
填充码点或中心位置填充有反射特定波长光的油墨码点；
通过所述第一指示区块和所述第二指示区块组合形成具有方向指示和坐标
指示作用的方向与坐标指示区组；
所述多个坐标校正区块相互隔开，分布于所述点阵二维码内；
所述多个数据存储区块内填充的码点用于存储数据信息，所述多个数据存储
区块内所填充的码点避开所述虚拟码点存储区块的中心位置设置；
所述多个坐标校正区块和多个数据存储区块内均有且仅有一个码点；
其中，M≥4，N≥4，M与N均取偶数。
2.如权利要求1所述的点阵二维码的编码方法，其特征在于：所述点阵二
维码中行坐标和列坐标均为奇数或均为偶数的所述虚拟码点存储区块为坐标校
正区块，其余的所述虚拟码点存储区块为所述第一指示区块、所述第二指示区块
和所述数据存储区块。
3.如权利要求1所述的点阵二维码的编码方法，其特征在于：所述多个坐
标校正区块、多个数据存储区块、一个第一指示区块和一个第二指示区块分别被
虚拟的行列线分割成3×3个子区块；每个所述坐标校正区块的中心子区块填充
一个码点；所述第一指示区块的中心子区块填充一个码点；所述第二指示区块不
填充码点或中心子区块填充有反射特定波长光的油墨码点；每个所述数据存储区
块中有且仅有一个子区块中填充有码点，且在所述数据存储区块位于中间位置的
子区块中不设码点，所述数据存储区块通过将码点填充在不同的子区块以存储不
同的数据。
4.如权利要求1所述的点阵二维码的编码方法，其特征在于：所述方向与
坐标指示区组绕所述第二指示区块的几何中心旋转±90°或180°后，所述第一

\t指示区块与旋转前不重合。
5.一种点阵二维码的识别方法，用于识别权利要求1-4任一项所述的点阵
二维码编码方法获得的点阵二维码，其特征在于包括如下步骤：
获取不小于一个所述点阵二维码大小的码图灰度图像，所述灰度图像中包括
至少一个方向与坐标指示区组和多个坐标校正区块；
根据所述至少一个方向与坐标指示区组和所述多个坐标校正区块的灰度图
像，获取所述坐标校正区块和所述方向与坐标指示区组在所述点阵二维码中的行
列位置；根据所述灰度图像、所述坐标校正区块和所述方向与坐标指示区组的行
列位置，读取所述点阵二维码存储的数据。
6.如权利要求5所述的点阵二维码的识别方法，其特征在于，读取所述点
阵二维码存储的数据包括以下步骤：
S1：对所述灰度图像进行二值化处理，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政放，常治国，
申请(专利权)人：深圳市天朗时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44