信码互通二维条码识读技术

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1、二维码 （dimensional barcode） ，又称二维条码，是在一维条码的基础上扩展出的一种 具有可读性的条码。设备扫描二维条码，通过识别条码的长度和宽度中所记载的二进制数 据，可获取其中所包含的信息。相比一维条码，二维码记载更复杂的数据，比如图片、网 络链接等。简介简介二维条码/二维码（dimensional barcode）是用某种特定的几何图形按一定规律在平 面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用 构成计算机内部逻辑基础 的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信 息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动

2、识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的 一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能 等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。在许多种类 的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等，QR 码是 1994 年由日本 Denso-Wave 公司发 明。QR 来自英文Quick Response的缩写，即快速反应的意思，源自发明者希望 QR 码 可让其内容快速被解码。QR 码最

3、常见于日本、韩国；并为目前日本最流行的二维空间条码。分类分类二维条码/二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。它具有条码技 术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验 功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。 堆叠式 /行排式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成；矩阵式二维条码以矩阵的形式 组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”， 用“空”表示二进制“0”， “点”和“空”的排列组成代码。 堆叠式堆叠式/ /行排式行排式堆叠式/行排式二维条码又称堆积式二维条码或层排式二维条码），其编码 常见二

4、维码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、 识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。 但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。有 代表性的行排式二维条码有：Code 16K、Code 49、PDF417 等。 矩阵式矩阵式矩阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵 中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现 表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码 所代表的意义。矩阵式二维条

5、码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的 一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维条码有：Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix 等。 在目前几十种二维条码中，常用的码制有：PDF417 二维条码, Datamatrix 二维条码, Maxicode 二维条码, QR Code, Code 49, Code 16K ,Code one,等，除了这些常见的二维 条码之外，还有 Vericode 条码、CP 条码、Codablock F 条码、田字码、 Ultracode 条码， Aztec 条码。 二维码与一维码的区别二维码与一

6、维码的区别多行组成的条形码，不需要连接一个数据库，本身可存储大量数据，应用于：医院、 驾驶证、物料管理、货物运输，当条形码受一定破坏时，错误纠正能使条形码能正确解码 二维码。它是一个多行、连续性、可变长、包含大量数据的符号标识。每个条形码有 3 - 90 行，每一行有一个起始部分、数据部分、终止部分。它的字符集包括所有 128 个字符， 最大数据含量是 1850 个字符。 一维条形码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不表达任 何信息，其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。 一维条形码的应用可以提高信息录入的速度，减少差错率，但是一维条形码也存在一 些不足之处： * 数据

7、容量较小： 30 个字符左右 * 只能包含字母和数字 * 条形码尺寸相对较大（空间利用率较低） * 条形码遭到损坏后便不能阅读 在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码， 称为二维条形码（dimensional bar code）。 类型与一维条形码一样，二维条形码也有许多不同的编码方法，或称码制。就这些码制的 编码原理而言，通常可分为以下四种类型 线性堆叠式二维码线性堆叠式二维码是在一维条形码编码原理的基础上，将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制 如：Code 16K、Code 49、PDF417 等。 矩阵式二维码矩阵式二维码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码

8、。典型的码制如： Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix 等。 二维条形码二维条形码 PDF417PDF417PDF417 码是由留美华人王寅敬（音）博士发明的。PDF 是取英文 Portable Data File 三个单词的首字母的缩写，意为“便携数据文件”。因为组成条形码的每一符号字符都是 由 4 个条和 4 个空构成，如果将组成条形码的最窄条或空称为一个模块，则上述的 4 个条 和 4 个空的总模块数一定为 17，所以称 417 码或 PDF417 码。 1. 信息容量大 PDF417 码除可以表示字母、数字、ASCII 字符外，还能表达二进制数。为了

9、使得编码 更加紧凑，提高信息密度，PDF417 在编码时有三种格式： * 扩展的字母数字压缩格式 可容纳 1850 个字符； * 二进制/ ASCII 格式 可容纳 1108 个字节； * 数字压缩格式 可容纳 2710 个数字。 2. 错误纠正能力 一维条形码通常具有校验功能以防止错读，一旦条形码发生污损将被拒读。而二维条 形码不仅能防止错误，而且能纠正错误，即使条形码部分损坏，也能将正确的信息还原出 来。 3. 印制要求不高 普通打印设备均可打印，传真件也能阅读。 4. 可用多种阅读设备阅读 PDF417 码可用带光栅的激光阅读器，线性及面扫描的图像式阅读器阅读。 5. 尺寸可调以适应不同

10、的打印空间 6. 码制公开已形成国际标准，我国也已制定了 417 码的国标。 纠错功能纠错功能二维条形码的纠错功能是通过将部分信息重复表示（冗余）来实现的。比如在 PDF417 码中，某一行除了包含本行的信息外，还有一些反映其它位置上的字符（错误纠正码）的 信息。这样，即使当条形码的某部分遭到损坏，也可以通过存在于其它位置的错误纠正码 将其信息还原出来。 PDF417 的纠错能力依错误纠正码字数的不同分为 08 共 9 级，见图 4，级别越高，纠 正码字数越多，纠正能力越强，条形码也越大。当纠正等级为 8 时，即使条形码污损 50% 也能被正确读出。 变形变形PDF417 还有几种变形的码制形

11、式： * PDF417 截短码 在相对“干净”的环境中，条形码损坏的可能性很小，则可将右边的行指示符省略并 减少终止符。 * PDF417 微码 进一步缩减的 PDF 码。 * 宏 PDF417 码 当文件内容太长，无法用一个 PDF417 码表示时，可用包含多个（199999 个）条形码 分块的宏 PDF417 码来表示。 优势从以上的介绍可以看出，与一维条形码相比二维条形码有着明显的优势，归纳起来主 要有以下几个方面： 一）数据容量更大 二）超越了字母数字的限制 三）条形码相对尺寸小 四）具有抗损毁能力 优点1高密度编码，信息容量大： 可容纳多达 1850 个大写字母或 2710 个数字或

12、 1108 个字节，或 500 多个汉字，比普通 条码信息容量约高几十倍。 2编码范围广： 该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码 表示出来；可以表示多种语言文字；可表示图像数据。 3容错能力强，具有纠错功能： 这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，损毁面积 达 50%仍可恢复信息。 4译码可靠性高： 它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。 5可引入加密措施： 保密性、防伪性好。 6成本低，易制作，持久耐用。 颜色颜色通常我们所看到的以及大多数软件生成的二维码都是黑色的，但事实上彩色的二维码 生成技术也

13、并不复杂，并且备受年轻人的喜爱，已有一些网站开始提供彩色二维码在线免 费生成服务了。基于二维码的纠错功能，即使二维码部分被覆盖或丢失，扫描设备依然能 够识别出其记录的完整信息，当前已有不少“个性二维码”的生成工具，把一些个性图案 与二维码进行合成，得到个性化并能被扫描设备识别的二维码，这种“个性二维码”也开 始流行起来。 目前应用：目前应用：二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特 性，这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。 表单应用公文表单、商业表单、进出口报单、舱单等资料之传送交换，减少人工重覆输入表单 资料，避免人为错误

14、，降低人力成本 保密应用保密应用商业情报、经济情报、政治情报、军事情报、私人情报等机密资料之加密及传递。 追踪应用追踪应用公文自动追踪、生产线零件自动追踪、客户服务自动追踪、邮购运送自动追踪、维修 记录自动追踪、危险物品自动追踪、後勤补给自动追踪、医疗体检自动追踪、生态研究(动 物、鸟类.)自动追踪等。 证照应用证照应用护照、身份证、挂号证、驾照、会员证、识别证、连锁店会员证等证照之资料登记及 自动输入，发挥随到随读、立即取用的资讯管理效果。 盘点应用盘点应用物流中心、仓储中心、联勤中心之货品及固定资产之自动盘点，发挥立即盘点、立 即决策的效果。 备援应用备援应用文件表单的资料若不愿或不能以磁

15、碟、光碟等电子媒体储存备援时，可利用二维条码 来储存备援，携带方便，不怕折叠，保存时间长，又可影印传真，做更多备份。 网络资源下载网络资源下载 可以应用到网上的资源下载，比如电子书，游戏，应用软件等等 附录附录宠物店男孩 Pet Shop Boys 最新单曲密不可分 Integral同步结合 QR（Quick Response） Code 的条码技术 向来引领全球时尚、议题与潮流先锋的宠物店男孩，为了倡导人权自由与反高压政府 监视统治，特地将最新单曲密不可分 Integral音乐录影带拍摄成彩色与黑白两种版本， 并同步结合 QR（Quick Response） Code 的条码技术。乐迷只要手

16、持支援 QR Code 的照相 手机，拍摄宠物店男孩新曲Integral音乐录影带中、所出现条码的画面，就能直接连 线到专属网站与讨论区，不但能获取更多关于宠物店男孩幕後制作与最新消息，更能进入 反政府高压监控与人权自由的议题讨论区。 英国将在 2010 年使用手机条码作为登机凭证 根据英国 Computing 媒体报导，预计在 2010 年英国将使用手机条码作为登机凭证， 乘客於柜台报到及登机时， 英国航空公司 British Airways 以及维京航空公司 Virgin Atlantic 将逐步实施手机条码取代传统的纸张式登机证，并将手机条码登机证视为一项非 常有商机的登机凭证， 国际航空转运机构 International Air Transport Association (Iata) 发言人 Eric Leopold 表示，无论是列印出来的条码或是显示在手机上的条码，都 将取代传统票证，在 2008 年前将可开始部分采用手机条码凭证，至 2010 年将可完全取 代。这项技术将会从一些国际机场开始施行，东京和