CN104680197A - 一种实现9针打印机缩放打印二维码的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种实现9针打印机缩放打印二维码的方法，包括以下步骤：通过嵌入二维码生成算法得到二维码逻辑矩阵，根据二维码需要打印的边距对二维码逻辑矩阵进行处理，得到横向大于纵向的长方形点阵；根据长方形点阵的横、纵像素点数与二维码逻辑矩阵的横、纵元素个数，确定打印时每个元素占据的横、纵像素点数；根据二维码逻辑矩阵每个元素的取值及其打印时占据的横、纵像素点数得到二维码打印矩阵，将二维码打印矩阵变换为9针打印机可读取矩阵并发送至9针打印机进行打印。

Description

一种实现9针打印机缩放打印二维码的方法

技术领域

本发明涉及二维码打印领域，具体而言，涉及一种实现9针打印机缩放打印二维码的方法。

背景技术

二维条码相比于一维条形码具有信息容量大、保密性高、抗损性强、备援性大等优点，因此近些年来在各类商业表单、票据、证件等领域得到了广泛的应用，可以说如今二维码的应用已经在生活中无处不在。嵌入式系统在近年飞速发展，它以其便捷性、成本低等特点在很多使用环境下具有比台式PC（Personal Computer，个人计算机）电脑更广的适用性。基于上述背景，若能在一个系统资源比较缺乏的中低端嵌入式环境下打印二维码，将会在很多领域的应用中具有优势。

嵌入式系统所使用的打印机，多采用比较小巧便宜的热敏或者9针打印机。其中热敏打印机因为打印内容无法长时间保存，故不适用于诸如发票打印一类的领域。9针打印机的问题主要是打印分辨率低（一般横向≤160dpi，纵向≤144dpi），且横、纵向分辨率不同。如果不经过图像处理，会造成打印出的二维码呈现纵向过长的长方形，不利于识别。

在不同的应用场合，往往要求打印机能打印出不同比例大小的二维码图形。图形过小会造成分辨率低、识别困难；图形过大会提高识别率，但会造成票据空间浪费。所以灵活调整二维码的输出大小变的非常有必要。

发明内容

本发明提供一种实现9针打印机缩放打印二维码的方法，用以根据需求打印出不同比例大小的二维码图形。

为达到上述目的，本发明提供了一种实现9针打印机缩放打印二维码的方法，包括以下步骤：

通过嵌入二维码生成算法得到二维码逻辑矩阵，根据二维码需要打印的边距对二维码逻辑矩阵进行处理，得到横向大于纵向的长方形点阵；

根据长方形点阵的横、纵像素点数与二维码逻辑矩阵的横、纵元素个数，确定打印时每个元素占据的横、纵像素点数；

根据二维码逻辑矩阵每个元素的取值及其打印时占据的横、纵像素点数得到二维码打印矩阵，将二维码打印矩阵变换为9针打印机可读取矩阵并发送至9针打印机进行打印。

可选的，在根据二维码需要打印的边距对二维码逻辑矩阵进行处理时，根据如下公式进行处理：

$\mathrm{rowLen}=\frac{d}{0.176}$

$\mathrm{colLen}=\frac{d}{0.151}$

其中，rowLen为长方形点阵的横向像素点数，cowLen为长方形点阵的纵向像素点数，d为二维码要求边长。

可选的，根据如下公式确定打印时每个元素占据的横、纵像素点数：

$\mathrm{rowPixel}=\frac{\mathrm{rowLen}}{\mathrm{imgHeight}}$

$\mathrm{colPixel}=\frac{\mathrm{colLen}}{\mathrm{imgWidth}}$

其中，rowPiexl为每个元素占据的横向像素点数，colPixel为每个元素占据的纵向像素点数，imgHeight为逻辑矩阵的纵向元素个数，imgWidth为逻辑矩阵的横向元素个数。

可选的，根据二维码逻辑矩阵每个元素的取值及其打印时占据的横、纵像素点数得到二维码打印矩阵包括：

根据二维码逻辑矩阵每个元素占据的横、纵像素点数，从左往右依次按照下标号填充下标矩阵；

根据二维码逻辑矩阵每个元素的0、1取值，变换下标矩阵得到二维码打印矩阵。

可选的，在填充下标矩阵时采用向下取整的方法确定每个元素所占据的点阵块边距。

可选的，在将二维码打印矩阵变换为9针打印机可读取矩阵时，9针打印机可读取矩阵中多余的像素点位用0来填充。

可选的，9针打印机进行打印时按照9针打印机数据流格式取字节流存入打印数据缓冲区，调用打印函数打印出二维码，具体包括：9针打印机打印一行纵向16个点，将其以8点为分界分为上下两部分，取上部和下部的奇数点抽离形成奇数8点，再取取上部和下部的偶数点抽离形成偶数8点，并分别存入数据流；打印时先将偶数点行从左到右打印完毕，然后再次复位到初始位置并下走0.1076mm打印奇数点行，逐次打印各行至结束。

可选的，为将二维码的原始逻辑矩阵转换为9针打印机的打印数据流，预先设置一个逻辑上为二维矩阵的数据结构，数据结构的每个元素对应针式打印机的一个打印点，通过设置数据结构中像素点的大小，实现将原始二维码矩阵等比例的放大或缩小为打印点阵。

可选的，数据结构的物理存储形式为一维字节型数组，每个字节对应打印机的8点。

本发明通过嵌入二维码生成算法得到二维码逻辑矩阵数据，然后利用如位图填充的技术处理方式等进行缩放布图，得到九针打印机点阵矩阵数据。采用此方法可以设置二维码的边长大小，实现9针打印机以任意缩放比例打印二维码的要求，使用方便，打印出的二维码识别度较高，解决了二维码长宽比不为1的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的实现9针打印机缩放打印二维码的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一个实施例的实现9针打印机缩放打印二维码的方法流程图。如图所示，该方法包括以下步骤：

S110，通过嵌入二维码生成算法得到二维码逻辑矩阵，根据二维码需要打印的边距对二维码逻辑矩阵进行处理，得到横向大于纵向的长方形点阵；

二维码生成库的二维码逻辑矩阵数据是横纵点数比为1的标准正方形。将逻辑矩阵按照一定比例放大扩充后打印就会变成纵向大于横向的长方形二维码。所以需要在打印之前将逻辑矩阵进行处理，把横向宽度加大（横向点数等比例扩充）。得到一个横向大于纵向的长方形点阵。扩充依据的准则是根据二维码最后需要打印的边距大小来决定的。公式（1）表示了纵向扩充点数的计算方法，d为二维码要求边长。公式（2）为横向扩充点数的计算方法。

$\mathrm{rowLen}=\frac{d}{0.176}---\left(1\right)$

$\mathrm{colLen}=\frac{d}{0.151}---\left(2\right)$

其中，9针打印机的纵向点间距为0.176mm，横向点间距为0.151mm；rowLen为长方形点阵的横向像素点数，cowLen为长方形点阵的纵向像素点数，d为二维码要求边长。

其中，根据如下公式确定打印时每个元素占据的横、纵像素点数：

$\mathrm{rowPixel}=\frac{\mathrm{rowLen}}{\mathrm{imgHeight}}---\left(3\right)$

$\mathrm{colPixel}=\frac{\mathrm{colLen}}{\mathrm{imgWidth}}---\left(4\right)$

其中，rowPiexl为每个元素占据的横向像素点数，colPixel为每个元素占据的纵向像素点数，imgHeight为逻辑矩阵的纵向元素个数，imgWidth为逻辑矩阵的横向元素个数。

S120，根据长方形点阵的横、纵像素点数与二维码逻辑矩阵的横、纵元素个数，确定打印时每个元素占据的横、纵像素点数；

在实施本步骤时，根据二维码逻辑矩阵每个元素的取值及其打印时占据的横、纵像素点数得到二维码打印矩阵包括：根据二维码逻辑矩阵每个元素占据的横、纵像素点数，从左往右依次按照下标号填充下标矩阵；根据二维码逻辑矩阵每个元素的0、1取值，变换下标矩阵得到二维码打印矩阵。

其中，在填充下标矩阵时采用向下取整的方法确定每个元素所占据的点阵块边距。

S130，根据二维码逻辑矩阵每个元素的取值及其打印时占据的横、纵像素点数得到二维码打印矩阵，将二维码打印矩阵变换为9针打印机可读取矩阵并发送至9针打印机进行打印。

在实施本步骤时，将二维码打印矩阵变换为9针打印机可读取矩阵时，9针打印机可读取矩阵中多余的像素点位用0来填充。

9针打印机进行打印时按照9针打印机数据流格式取字节流存入打印数据缓冲区，调用打印函数打印出二维码，具体包括：9针打印机打印一行纵向16个点，将其以8点为分界分为上下两部分，取上部和下部的奇数点抽离形成奇数8点，再取取上部和下部的偶数点抽离形成偶数8点，并分别存入数据流；打印时先将偶数点行从左到右打印完毕，然后再次复位到初始位置并下走0.1076mm打印奇数点行，逐次打印各行至结束。

其中，为将二维码的原始逻辑矩阵转换为9针打印机的打印数据流，预先设置一个逻辑上为二维矩阵的数据结构，数据结构的每个元素对应针式打印机的一个打印点，通过设置数据结构中像素点的大小，实现将原始二维码矩阵等比例的放大或缩小为打印点阵。

例如，数据结构的物理存储形式为一维字节型数组，每个字节对应打印机的8点。

以下结合一个实际的例子对实现9针打印机缩放打印二维码的方法进行详细阐述。

假设二维码生成库的逻辑矩阵如表1所示：

表1

1	0	1
			1	1	0
0	0	1

按照公式（1）（2）得到的横向和纵向点数分别为10.49和9。也就是最后的打印矩阵的横向比纵向多一列多点。

二维码缩放打印处理方法包括以下步骤：

为了实现二维码图像的等比例放大和缩小，本实施例设计了一种数据结构来实现软件层的图形处理。利用它可以将逻辑矩阵扩展成9针打印机可以打印的点阵并加以处理。缩放打印的算法过程可以分为以下几步来实现。

第一步计算每个逻辑矩阵元素占据的像素点数

用公式（1）和（2）得出的横纵点数与二维码生成库得到的原始矩阵相除，得到每个元素占据的横纵点数rowPiexl和colPixel如公式（3）（4）所示。imgHeight为逻辑矩阵的纵向元素个数，imgWidth为逻辑矩阵的横向元素个数。

按照公式（3）和（4）得出第一步距离的二维码逻辑矩阵每个元素的rowPiexl为3，colPixel为3.50。

第二步生成下标矩阵

根据每个逻辑矩阵元素占据的横纵像素点数，填充出一个下标矩阵。从左往右依次按照下标号填充下标矩阵，采用向下取整的方法确定每个元素素所占据的点阵块边距。按照rowPiexl为3，colPixel为3.50方式填充出来的打印矩阵如表2所示。

表2

0	0	0	1	1	1	1	2	2	2
										0	0	0	1	1	1	1	2	2	2
0	0	0	1	1	1	1	2	2	2

3	3	3	4	4	4	4	5	5	5
										3	3	3	4	4	4	4	5	5	5
3	3	3	4	4	4	4	5	5	5
										6	6	6	7	7	7	7	8	8	8
6	6	6	7	7	7	7	8	8	8
										6	6	6	7	7	7	7	8	8	8

从中看出第二个元素占据的像素被调整为了横向4个，纵向3个，是因为其占据的横向的像素点应该是3.50*2=7个，而第一个元素占据的横向点标为3.5，向下取整为3。所以打印点阵的横向第3到7列，纵向0列到2列之间的点就分配给第二个元素。其余的元素占据的像素点依次类推。

第三步将下标矩阵转换为打印点阵图像

依据逻辑矩阵每个元素的0、1取值，变换第二步中得到的下标矩阵得到打印二维码需要矩阵如表3所示。

表3

1	1	1	0	0	0	0	1	1	1
										1	1	1	0	0	0	0	1	1	1
1	1	1	0	0	0	0	1	1	1
										1	1	1	1	1	1	1	0	0	0
1	1	1	1	1	1	1	0	0	0
										1	1	1	1	1	1	1	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	1	1	1
										0	0	0	0	0	0	0	1	1	1
0	0	0	0	0	0	0	1	1	1

第四步纵向扩充为打印机可读取矩阵数

打印机打印一个汉字是16*16点阵块，所以要把原来的10*9矩阵变换为16*9的矩阵。可以让9针打印机分上下列进行行扫描打印。多余的像素点位用0来填充。

第五步奇偶数拆分打印

按照9针打印机数据流格式取字节流存入打印数据缓冲区,调用打印函数打印出二维码。9针打印机打印一行纵向16个点，将其以8点为分界分为上下两部分。取上部和下部的奇数点抽离形成奇数8点，再取取上部和下部的偶数点抽离形成偶数8点存入数据流。打印机打印时先将偶数点行从左到右打印完毕，然后再次复位到初始位置并下下走0.1076mm打印奇数点行，逐次打印各行至结束。

此外，在具体实现时，还可以通过位图数据结构来实现将二维码的原始逻辑矩阵转换为9针打印机的打印数据流。为了灵活的实现这一点，需要实现一个数据结构，该结构在逻辑上也是一个二维矩阵，其中的每个元素对应针式打印机的一个打印点。出于节省嵌入式系统内存资源的考虑，将该结构的物理存储形式定为一维字节型数组，每个字节对应打印机的8点。该数据结构为逻辑上的位图BitVector，通过设置该位图的像素点大小，可以实现将原始二维码矩阵等比例的放大或缩小为打印点阵。按照提供一组函数以实现按行列坐标对位图中每个位打印点位进行赋值或取值。该BitVector结构具体定义如下：

在上述实施例中，提供了一种可在中低端嵌入式系统环境下（CPU主频50MHZ以下，不支持虚拟内存），通过9针打印机来进行二维码图像缩放打印的方法，通过嵌入二维码生成算法得到二维码逻辑矩阵数据，然后利用如位图填充的技术处理方式等进行缩放布图，得到九针打印机点阵矩阵数据。采用此方法可以设置二维码的边长大小，实现9针打印机以任意缩放比例打印二维码的要求，使用方便，打印出的二维码识别度较高，解决了二维码长宽比不为1的问题。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过嵌入二维码生成算法得到二维码逻辑矩阵，根据二维码需要打印的边距对所述二维码逻辑矩阵进行处理，得到横向大于纵向的长方形点阵；

根据所述长方形点阵的横、纵像素点数与所述二维码逻辑矩阵的横、纵元素个数，确定打印时每个元素占据的横、纵像素点数；

根据所述二维码逻辑矩阵每个元素的取值及其打印时占据的横、纵像素点数得到二维码打印矩阵，将所述二维码打印矩阵变换为9针打印机可读取矩阵并发送至9针打印机进行打印。

2.根据权利要求1所述的实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，在根据二维码需要打印的边距对所述二维码逻辑矩阵进行处理时，根据如下公式进行处理：

$\mathrm{rowLen}=\frac{d}{0.176}$

$\mathrm{colLen}=\frac{d}{0.151}$

其中，rowLen为所述长方形点阵的横向像素点数，cowLen为所述长方形点阵的纵向像素点数，d为二维码要求边长。

3.根据权利要求2所述的实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，根据如下公式确定打印时每个元素占据的横、纵像素点数：

$\mathrm{rowPixel}=\frac{\mathrm{rowLen}}{\mathrm{imgHeight}}$

$\mathrm{colPixel}=\frac{\mathrm{colLen}}{\mathrm{imgWidth}}$

其中，rowPiexl为每个元素占据的横向像素点数，colPixel为每个元素占据的纵向像素点数，imgHeight为逻辑矩阵的纵向元素个数，imgWidth为逻辑矩阵的横向元素个数。

4.根据权利要求1所述的实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，所述根据所述二维码逻辑矩阵每个元素的取值及其打印时占据的横、纵像素点数得到二维码打印矩阵包括：

根据所述二维码逻辑矩阵每个元素占据的横、纵像素点数，从左往右依次按照下标号填充下标矩阵；

根据所述二维码逻辑矩阵每个元素的0、1取值，变换所述下标矩阵得到二维码打印矩阵。

5.根据权利要求4所述的实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，在填充所述下标矩阵时采用向下取整的方法确定每个元素所占据的点阵块边距。

6.根据权利要求1所述的实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，在将所述二维码打印矩阵变换为9针打印机可读取矩阵时，所述9针打印机可读取矩阵中多余的像素点位用0来填充。

7.根据权利要求1所述的实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，所述9针打印机进行打印时按照9针打印机数据流格式取字节流存入打印数据缓冲区，调用打印函数打印出二维码，具体包括：所述9针打印机打印一行纵向16个点，将其以8点为分界分为上下两部分，取上部和下部的奇数点抽离形成奇数8点，再取取上部和下部的偶数点抽离形成偶数8点，并分别存入数据流；打印时先将偶数点行从左到右打印完毕，然后再次复位到初始位置并下走0.1076mm打印奇数点行，逐次打印各行至结束。

8.根据权利要求7所述的实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，为将二维码的原始逻辑矩阵转换为9针打印机的打印数据流，预先设置一个逻辑上为二维矩阵的数据结构，所述数据结构的每个元素对应针式打印机的一个打印点，通过设置所述数据结构中像素点的大小，实现将原始二维码矩阵等比例的放大或缩小为打印点阵。

9.根据权利要求8所述的实现9针打印机缩放打印二维码的方法，其特征在于，所述数据结构的物理存储形式为一维字节型数组，每个字节对应打印机的8点。