CN103310258B - 一种自适应扩展黑白码编码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应扩展黑白码编码方法，该方法编码后的二维码图像本身是包含有价值信息的真彩色图像，同时，采用自适应技术减少了图像中黑点的数量，也就减少了工作量，进一步提高了图像的美观程度。还增加了灰度线性变换的过程，降低了误码率。

Description

一种自适应扩展黑白码编码方法
技术领域
本发明涉及一种自适应扩展黑白码编码方法，属于物联网领域。
背景技术
二维码也叫二维条码或二维条形码，是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的黑白相间的图形，记录数据符号的信息。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。它广泛应用于商品标识、电子商务和安全防伪等多种领域。二维码的编码技术大致可以分为：黑白码和多系统码。而多系统码又可以进一步分为：灰度多系统码和彩色多系统码。多系统码的编码目标是增加信息的容量，但其译码的可靠性将大大低于黑白码，易受到环境光照的影响，并且多系统码图像本身也不包含任何有价值的信息。
发明内容
发明目的：本发明提出一种自适应扩展黑白码编码方法，降低了误码率，并且包含一些有价值信息。
技术方案：本发明采用的技术方案为一种自适应扩展黑白码编码方法，包括以下步骤：
1)采用QR码编码技术对输入信息进行编码；
2)计算QR编码中0和1的数量；
3)自适应编码，如果编码1的数量比编码0少,则采用两位二进制数01，用黑点表示编码1，如果编码0的数量比编码1少,则采用两位二进制数10，用黑点表示编码0；
在步骤1)、2)或3)中还包括选取用于显示黑白码编码的彩色图像的步骤；
4)对所述彩色图像进行灰度线性变换；
5)将黑点写入经过步骤4)灰度线性变换后的灰度线性变换图像中。
作为本发明的进一步改进，所述步骤4)中将灰度低于灰度阈值的像素都设为固定灰度，灰度高于灰度阈值的像素保留原灰度，并得到灰度线性变换图像。
有益效果：本发明一种自适应扩展黑白码编码方法，编码后的二维码图像本身是包含有价值信息的真彩色图像，同时，采用自适应技术减少了图像中黑点的数量，也就减少了工作量，进一步提高了图像的美观程度。同时，增加了灰度线性变换的过程，降低了误码率。
附图说明
图1为本发明的工作流程图；
图2为本发明灰度线性变换示意图；
图3为本发明所得到的最终编码图案示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，首先对输入信息按照QR码编码规则进行编码，得到一串0和1的数字序列。然后分别计算QR编码中0和1的数量，并且分别记为NUM0和NUM1。计算完0和1的数量后，选取一幅用于显示黑白码编码的彩色图像，该彩色图像可以包含一些企业商标或标识等一些有价值信息。对NUM0和NUM1这两个数量进行比较，判断编码0数量多，还是1的数量多，即进行自适应编码。如果0的数量少，则采用二进制数01，用黑点表示编码0；如果1的数量少，则采用二进制数10，用黑点表示编码1。这样用黑点表示数量少的编码可以减少工作量。
对所选取的彩色图像，用函数f(x,y)表示彩色图像本身的灰度。彩色图像的灰度一般都是连续的，也就是从0到255。这样图像容易导致译码错误，因为灰度接近黑点(该黑点灰度为0)的像素点也容易被误认为黑色。因此为了降低误码率，可以设定一个灰度阈值a，将灰度低于该灰度阈值a的像素都设为固定灰度C，而灰度高于灰度阈值a的像素保留原灰度，即按照下式(1)进行灰度线性变换，线性变换的过程如图2所示。
g ( x , y ) = C f ( x , y ) ≤ a f ( x , y ) f ( x , y ) > a - - - ( 1 )
经过灰度线性变换后所得到的灰度线性变换图像g(x，y)还要填入黑点，所述黑点由QR编码得到。如前所述，自适应编码中对数量少的编码采用黑点表示，本实施例选择黑点表示数量较少的编码0，而编码1由其他非黑色的像素表示。然后按下式(2)进行黑点填入：
按照QR码，二维平面内的一些点需要设为黑色。因此在公式(2)中，将彩色图像中需要设为黑色的像素设为黑色(即灰度0)，其他位置的像素保留原色彩，即可得到最终的编码图案S(x,y)，如图3所示(颜色未示出)。

Claims (2)

1.一种自适应扩展黑白码编码方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用QR码编码技术对输入信息进行编码；
2)计算QR编码中0和1的数量；
3)自适应编码，如果编码1的数量比编码0少,则采用两位二进制数01，用黑点表示编码1，如果编码0的数量比编码1少,则采用两位二进制数10，用黑点表示编码0；
在步骤1)、2)或3)中还包括选取用于显示黑白码编码的彩色图像的步骤；
4)对所述彩色图像进行灰度线性变换；
5)将黑点写入经过步骤4)灰度线性变换后的灰度线性变换图像中。
2.根据权利要求1所述的自适应扩展黑白码编码方法，其特征在于，所述步骤4)中将灰度低于灰度阈值的像素都设为固定灰度，灰度高于灰度阈值的像素保留原灰度，并得到灰度线性变换图像。
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