CN105550726A - 着色像素区可变的二维码及其生成方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开一种着色像素区可变的二维码生成装置，包括：数据读取模块，用于读取待编码的二进制数据和预置像素压缩比；位流生成模块，用于根据读取的待编码二进制数据，生成含有功能图形编码与有效数据编码的位流序列；位置判断模块，用于判断当前位的二进制数据在二维码图形中的位置，并将判断结果发送至绘图模块；绘图模块，用于接收位置判断模块的判断结果，并根据判断结果对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位，按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区。公开的着色像素区可变的二维码生成装置能使得生成的QR码着色数据模块区域面积变小，进而增大QR码图形的空白区域，以便于嵌入LOGO或背景图案，增大LOGO或背景图案的可视范围。

Description

着色像素区可变的二维码及其生成方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机信息处理技术领域，特别涉及一种着色像素区可变的二维码及其生成方法和装置。

背景技术

快速响应矩阵码(QuickResponseCode，简称“QR码”)是一种矩阵二维条码，图1示出了根据现有技术的QR码的结构示意图。QR码是条码的一种。如图1所示，标准QR码由4个已知位置的定位码以及由其中三个大框定位码所定义的的区域内黑白码点所组成，码点由特定尺寸比例的小方格排列而成。图2示出了根据现有技术的QR码的生成示意图，其中矩阵化的编码格式反映了相应的数据信息。如图2所示，小方格是黑色时，代表二进制码1；小方格是白色时，代表二进制码0。QR码除了具有一维条码及其他二维条码所具有的信息容量大、可靠性高以外，还具有超高速识度、全方位识读、可表示汉字，并且有很强的保密防伪性等优点。

随着电子商务的普及化，越来越多的商家需要在QR码中嵌入各类信息。例如，现有的QR码设计方案只是通过黑白相间的小方格排列方式生成QR码图案，由于快速响应矩阵码QR码通常是黑白方块型的，人眼无法直接识别，为了商业和宣传的需要，很多快速响应矩阵码QR码都会加入LOGO或背景图案，以便于人们能更加直观的识别。

为了实现上述LOGO或背景图案的嵌入，现有的方法是通过掩码等手段，将QR码中心区域(即，数据存储区域)预先“抠空”出来，在“抠空”区域放置LOGO或背景图案，而其他区域则用来放置二维码的有效数据。现有方法会受到预先“抠空”的中心区域面积的限制，如果“抠空”区域过大，将导致二维码变得不可识别，仅能将logo或背景图案放置在QR码很小的一个中心区域内，因此现有方法对LOGO或背景图案提供的放置区域受限于QR码所能提供的“抠空”区域，如果“抠空”区域过小则会影响LOGO或背景图案的显示效果。

因此，针对传统的QR码生成方法，有必要提出一种新的QR码生成方法及其装置，能够增大嵌入图案的可视范围，同时不需要将二维码中心区域预先“抠空”出来，也不受“抠空”区域大小的限制。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的旨在提供本发明提供一种快速响应矩阵码QR码生成方法及其装置，通过控制着色像素所占用的显示区域的面积，使得生成的QR码着色数据模块区域面积变小，进而增大QR码图形的空白区域，以便于增大嵌入LOGO或背景图案的可视范围。

本发明提供一种着色像素区可变的二维码生成方法，包括：S1、读取待编码的二进制数据和预置像素压缩比；S2、根据读取的待编码二进制数据，生成含有功能图形编码与有效数据编码的位流序列；S3、判断生成的位流序列中的当前位是否为二进制“1”；S31、如果当前位是二进制“1”，则进一步包括如下步骤：S311、判断当前位是否为位置探测图形中的二进制位；S312、如果当前位不是位置探测图形中的二进制位，则在印刷或绘制图形的底板上按预置像素压缩比绘制缩小面积的第一颜色像素区；S313、如果当前位是位置探测图形中的二进制位，则在所述底板上绘制正常面积的第一颜色像素区；S32、如果当前位是二进制“0”，则在所述底板上绘制第二颜色像素区；S4、判断生成的位流序列是否还有下一位，如果否，则结束绘制并生成二维码图形。

进一步地，所述预置像素压缩比是表征绘制的第一颜色像素区与原始的第一颜色像素区的百分比，其中预置像素压缩比由用户自定义的数值范围为50％-100％。

进一步地，所述预定面积比例值Y是进行着色的码点区域的面积占QR码网格中的坐标位置区域的面积的比值。

进一步地，所述底板包括canvans画布。

进一步地，所述canvans画布是用来绘制二维码图形的地方，并且是位于制图软件中图层最下方的那一层。

进一步地，所述判断生成的位流序列中的当前位是否为二进制“1”包括判断功能图形编码模块或有效数据编码中是否为二进制“1”。

进一步地，所述位置探测图形是二维码上的三个“回”形符号，用于识别算法定位二维码，每个“回”形符号的长和宽都是8个模块，每个“回”形符号及其周围的一圈空白区域占8*8个模块。

本发明还提供一种着色像素区可变的二维码生成装置，包括：数据读取模块，用于读取待编码的二进制数据和预置像素压缩比；位流生成模块，用于根据读取的待编码二进制数据，生成含有功能图形编码与有效数据编码的位流序列；位置判断模块，用于判断当前位的二进制数据在二维码图形中的位置，并将判断结果发送至绘图模块；绘图模块，用于接收位置判断模块的判断结果，并根据判断结果对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位，按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区。

进一步地，所述预置像素压缩比是表征绘制的第一颜色像素区与原始的第一颜色像素区的百分比，其中预置像素压缩比由用户自定义的数值范围为50％-100％。

本发明还提供一种着色像素区可变的二维码，包括：空白区域，其位于二维码四周的空白区域；位置探测图形，其位于二维码上的三个“回”形符号，用来帮助识别算法定位二维码；位置探测图形分隔符，用来将位置检测符和编码区域隔离开来；定位图形，其位于两个“回”字标示符之间的黑白相间的条纹；校正图形，其形状跟位置检测符类似，由三个同心的正方形叠加，用于在图像有一定损坏的情况下，识别软件通过它同步图形模块的坐标映像；格式信息，其用于对编码区域的剩余部分进行译码；版本信息，其用于标识二维码的版本信息；数据与错误纠错码，其用于编码数据的纠错；按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区，用于表示对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位。

本发明针对现有快速响应矩阵码QR码嵌入LOGO或背景图方法的缺陷，采用调整着色数据模块显示像素的方法来缩小二维码着色数据模块所占用的显示面积，使得二维码图形的空白区域增大，生成的二维码图案具有镂空的效果，从而达到增大嵌入LOGO或背景图的可视范围的目的，用该方法不需要将二维码中心区域预先“抠空”出来，也不受“抠空”区域大小的限制，提供了一种更为灵活、简洁的二维码生成方法。

本发明提供的着色像素区可变的二维码生成方法及其装置，通过控制着色像素所占用的显示区域的面积，使得生成的QR码着色数据模块区域面积变小，进而增大QR码图形的空白区域，以便于嵌入LOGO或背景图案，增大LOGO或背景图案的可视范围，从而生成更具个性化的二维码图案，以提高整体视觉效果，扩展QR码商业运用范围，增加QR码的商业使用价值，便于商家进行市场宣传。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据现有技术的QR码的结构示意图；

图2示出了根据现有技术的QR码的生成示意图；

图3示出了根据本发明一实施方式的生成QR码的流程示意图；

图4示出了根据本发明一实施方式的生成后的QR码示意图；

图5示出了作为对比实例的现有QR码示意图；

图6示出了根据本发明一实施方式的QR码的区域结构示意图；

图7示出了根据本发明另一实施方式的生成QR码的流程示意图；

图8示出了根据本发明一实施方式的QR码生成装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”既包括仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括具有能够在双向通信链路上进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：具有或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；可以组合语音和数据处理、传真和/或数据通信能力的个人通信系统(PCS)；可以包括射频接收器和寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或全球定位系统(GPS)接收器的个人数字助理(PDA)；和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行和/或以分布形式在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端。这里所使用的“终端设备”还可以是PDA、MID和/或具有音乐/视频播放操作的移动电话等。这里所使用的“终端设备”还可以是智能电视、机顶盒等设备。

图3示出了根据本发明一实施方式的生成QR码的流程示意图。如图3所示，首先，执行步骤11，用户手动输入压缩比；接着，执行步骤12，二维码生成器初始化，设置着色像素(例如，图4所示的深色模块像素)压缩比率；接着，执行步骤13，读取待编码数据，生成包含功能图形与数据编码的位流序列；接着，执行步骤14，读取位流序列，判断当前位是否为“1”，如果当前位是“1”，则执行步骤14.1，判断当前位是否为位置探测图形中的二进制位，如果是按照原始像素在canvas中绘制着色数据模块，否则按照像素压缩比在canvas中绘制着色数据模块；如果当前位不是“1”，否则执行步骤14.2，按照原始像素在canvas中绘制浅色模块；接着，执行步骤15，判断二进制位流序列是否还有下一位，如果是重复执行步骤14至步骤15，否则结束退出。

本发明针对现有快速响应矩阵码QR码嵌入LOGO或背景图方法的缺陷，采用调整着色数据模块显示像素的方法来缩小二维码着色数据模块所占用的显示面积，使得二维码图形的空白区域增大，生成的二维码图案具有镂空的效果，从而达到增大嵌入LOGO或背景图的可视范围的目的，用该方法不需要将二维码中心区域预先“抠空”出来，也不受“抠空”区域大小的限制，提供了一种更为灵活、简洁的二维码生成方法。

作为另一种实施方式，首先，执行步骤21，本方法包含一个二维码生成器；接着，执行步骤22，二维码生成器初始化，读取用户设置的压缩百分比，设置着色像素压缩比；在软件上进行了改进，增加了着色区域判断模块和着色像素压缩模块；接着，执行步骤23，二维码生成器读取数据，按照GB-T18284-2000标准将数据转换为0、1位流序列，其中包括功能图形与数据编码位流序列，所述功能图形编码是与识别相关，所述数据编码是与信息相关，只有遵循该标准，生成的二维码才能被第三方二维码识别器识别；接着，执行步骤25，如果当前需要绘制的二进制位为‘1’，且该二进制位不是位置探测图形中的二进制位，则二维码生成器按照步骤2)中设定的像素压缩比在canvas中绘制着色数据模块；接着，执行步骤26，如果当前需要绘制的二进制位为‘1’，且该二进制位是位置探测图形中的二进制位，则二维码生成器直接在canvas中绘制没有经过像素压缩的着色数据模块；接着，执行步骤27，对于二进制位为‘0’，二维码生成器直接在canvas中绘制没有经过像素压缩的浅色模块；接着，执行步骤28，二维码生成器循环执行步骤25至步骤27，直至所有二进制位在canvas上绘制完毕。

进一步地，功能图形编码可以包括：(1)空白区域：二维码四周的空白区域，宽度至少为4个模块以上；(2)位置探测图形：二维码上的三个“回”形符号，用来帮助识别算法定位二维码；(3)位置探测图形分隔符：白色区域，该区域的宽度为1个模块，用来将位置检测符和编码区域隔离开来；(4)定位图形：从上往下数第六行、从左往右数第六列且位于两个“回”字标示符之间的的黑白相间的条纹；(5)校正图形：形状跟位置检测符类似，也是三个同心的正方形叠加，在图像有一定损坏的情况下，识别软件通过它同步图形模块的坐标映像；(6)格式信息：包括纠错等级以及掩模图形信息，用于对编码区域的剩余部分进行译码；(7)版本信息：标识二维码的版本信息，版本号包括1～40，每提高一个版本，二维码的大小增加4行4列模块；(8)数据与错误纠错码：用于编码数据的纠错，具体如图6所示；接着，执行步骤24，二维码生成器读取位流序列，在canvas画布上绘制模块图案，其中用着色数据模块表示二进制位‘1’，浅色模块表示二进制位‘0’。

图7示出了根据本发明另一实施方式的生成QR码的流程示意图。如图7所示，作为另一种实施方式，本发明提供一种着色像素区可变的二维码生成方法，包括：S1、读取待编码的二进制数据和预置像素压缩比；S2、根据读取的待编码二进制数据，生成含有功能图形编码与有效数据编码的位流序列；S3、判断生成的位流序列中的当前位是否为二进制“1”；S31、如果当前位是二进制“1”，则进一步包括如下步骤：S311、判断当前位是否为位置探测图形中的二进制位；S312、如果当前位不是位置探测图形中的二进制位，则在印刷或绘制图形的底板上按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区；S313、如果当前位是位置探测图形中的二进制位，则在所述底板上绘制正常面积的深色像素区；S32、如果当前位是二进制“0”，则在所述底板上绘制浅色像素区；S4、判断生成的位流序列是否还有下一位，如果否，则结束绘制并生成二维码图形。

进一步地，所述预置像素压缩比是表征绘制的深色像素区与原始深色像素区的百分比，其中预置像素压缩比由用户自定义的数值范围为50％-100％。

进一步地，所述预定面积比例值Y是进行着色的码点区域的面积占QR码网格中的坐标位置区域的面积的比值。

进一步地，所述底板包括canvans画布。

进一步地，所述canvans画布是用来绘制二维码图形的地方，并且是位于制图软件中图层最下方的那一层。

进一步地，所述判断生成的位流序列中的当前位是否为二进制“1”包括判断功能图形编码模块或有效数据编码中是否为二进制“1”。

进一步地，所述位置探测图形是二维码上的三个“回”形符号，用于识别算法定位二维码，每个“回”形符号的长和宽都是8个模块，每个“回”形符号及其周围的一圈空白区域占8*8个模块。

本发明提供的着色像素区可变的二维码生成方法，通过控制着色像素所占用的显示区域的面积，使得生成的QR码着色数据模块区域面积变小，进而增大QR码图形的空白区域，以便于嵌入LOGO或背景图案，增大LOGO或背景图案的可视范围，从而生成更具个性化的二维码图案，以提高整体视觉效果，扩展QR码商业运用范围，增加QR码的商业使用价值，便于商家进行市场宣传。

图8示出了根据本发明一实施方式的QR码生成装置的结构示意图。如图8所示，本发明还提供一种着色像素区可变的二维码生成装置100，包括：数据读取模块101，用于读取待编码的二进制数据和预置像素压缩比；位流生成模块102，用于根据读取的待编码二进制数据，生成含有功能图形编码与有效数据编码的位流序列；位置判断模块103，用于判断当前位的二进制数据在二维码图形中的位置，并将判断结果发送至绘图模块；绘图模块104，用于接收位置判断模块的判断结果，并根据判断结果对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位，按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区。

进一步地，所述预置像素压缩比是表征绘制的第一颜色像素区与原始的第一颜色像素区的百分比，其中预置像素压缩比由用户自定义的数值范围为50％-100％。

本发明还提供一种着色像素区可变的二维码，包括：空白区域，其位于二维码四周的空白区域；位置探测图形，其位于二维码上的三个“回”形符号，用来帮助识别算法定位二维码；位置探测图形分隔符，用来将位置检测符和编码区域隔离开来；定位图形，其位于两个“回”字标示符之间的黑白相间的条纹；校正图形，其形状跟位置检测符类似，由三个同心的正方形叠加，用于在图像有一定损坏的情况下，识别软件通过它同步图形模块的坐标映像；格式信息，其用于对编码区域的剩余部分进行译码；版本信息，其用于标识二维码的版本信息；数据与错误纠错码，其用于编码数据的纠错；按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区，用于表示对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位。

本发明公开的着色像素区可变的二维码生成装置能使得生成的QR码着色数据模块区域面积变小，进而增大QR码图形的空白区域，以便于嵌入LOGO或背景图案，增大LOGO或背景图案的可视范围。

本技术领域技术人员可以理解，本发明可以涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项操作的设备。所述设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备或者移动终端(例如，智能手机)，所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、随即存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁性卡片或光线卡片。可读介质包括用于以由设备(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机构。例如，可读介质包括随即存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置、以电的、光的、声的或其他的形式传播的信号(例如载波、红外信号、数字信号)等。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来生成机器，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行的指令创建了用于实现结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方法。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种着色像素区可变的二维码生成方法，其特征在于，包括：

对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位，按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位，按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区，包括：

S1、读取待编码的二进制数据和预置像素压缩比；

S2、根据读取的待编码二进制数据，生成含有功能图形编码与有效数据编码的位流序列；

S3、判断生成的位流序列中的当前位是否为二进制“1”；

S4、判断生成的位流序列是否还有下一位，如果否，则结束绘制并生成二维码图形。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断生成的位流序列中的当前位是否为二进制“1”，包括：

S31、如果当前位是二进制“1”，则进一步包括如下步骤：

S311、判断当前位是否为位置探测图形中的二进制位；

S312、如果当前位不是位置探测图形中的二进制位，则在印刷或绘制图形的底板上按预置像素压缩比绘制缩小面积的第一颜色像素区；

S313、如果当前位是位置探测图形中的二进制位，则在所述底板上绘制正常面积的第一颜色像素区；

S32、如果当前位是二进制“0”，则在所述底板上绘制第二颜色像素区。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预置像素压缩比是表征绘制的第一颜色像素区与原始的第一颜色像素区的百分比，其中预置像素压缩比由用户自定义的数值范围为50％-100％。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定面积比例值Y是进行着色的码点区域的面积占QR码网格中的坐标位置区域的面积的比值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断生成的位流序列中的当前位是否为二进制“1”包括判断功能图形编码模块或有效数据编码中是否为二进制“1”。

7.一种着色像素区可变的二维码生成装置，其特征在于，包括：

数据读取模块，用于读取待编码的二进制数据和预置像素压缩比；

位流生成模块，用于根据读取的待编码二进制数据，生成含有功能图形编码与有效数据编码的位流序列；

位置判断模块，用于判断当前位的二进制数据在二维码图形中的位置，并将判断结果发送至绘图模块；

绘图模块，用于接收位置判断模块的判断结果，并根据判断结果对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位，按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预置像素压缩比是表征绘制的第一颜色像素区与原始的第一颜色像素区的百分比，其中预置像素压缩比由用户自定义的数值范围为50％-100％。

9.一种着色像素区可变的二维码，其特征在于，包括：

空白区域，其位于二维码四周的空白区域；

位置探测图形，其位于二维码上的三个“回”形符号，用来帮助识别算法定位二维码；

位置探测图形分隔符，用来将位置检测符和编码区域隔离开来；

定位图形，其位于两个“回”字标示符之间的黑白相间的条纹；

校正图形，其形状跟位置检测符类似，由三个同心的正方形叠加，用于在图像有一定损坏的情况下，识别软件通过它同步图形模块的坐标映像；

格式信息，其用于对编码区域的剩余部分进行译码；

版本信息，其用于标识二维码的版本信息；

数据与错误纠错码，其用于编码数据的纠错；

按预置像素压缩比绘制缩小面积的深色像素区，用于表示对待编码的二进制数据对应的非位置探测图形中的二进制位。