CN106485306A - 一种基于颜色编码的二维码及其制作方法及识别方法 - Google Patents

一种基于颜色编码的二维码及其制作方法及识别方法 Download PDF

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周飞舟
张浪文
李博
周忠太
刘希
周路宽
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Abstract

本发明公开了一种基于颜色编码的二维码及其制作方法及识别方法，由三个通道的二维码构成，所述三个通道的二维码的大小及类型相同，所述三个通道的二维码分别为红、绿及蓝色，制作方法为将编码信息按功能分为三组，生成三个黑白二维码，然后变换到对应的色彩空间，合并后形成彩色二维编码，识别过程是制作的逆过程，本发明能够使二维码携带更多的数据信息，增加了二维码的数据容量。

Description

一种基于颜色编码的二维码及其制作方法及识别方法
技术领域
本发明涉及二维码领域，具体涉及一种基于颜色编码的二维码及其制作方法及识别方法。
背景技术
二维码(2-dimensional bar code)是一种通过按照某种规律排列的黑白相间图形来记录数据符号信息的编码形式，相比于传统的一维条形码，二维码具有性能稳定、容错性高、成本低廉，可以存储多种信息的优点，同时纠错码的引入能够使二维码在部分缺失的情况下也能识别出完整信息。如今二维码的应用领域已经广泛应用于电子商务、物流、防伪验证等领域。
传统二维码的生成可以使用多种开源函数库如libqrencode、ZBar、ZXing等，二维码的识别可以使用ZXing和ZBar开源函数库。ZBar是一个开源库，用于扫描、读取二维码和条形码。支持的二维码包括：EAN/UPC，QR等。可以扫描含有链接的二维码，并且读取到结果后直接跳转到对应的链接。ZXing(Zebra Crossing)是一个开源的，支持多种格式的条形码图像处理库，使用java或C++实现，同时为其他语言提供接口。使用该类库可以方便地实现二维码图像的生成和解析。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明提供一种基于颜色编码的二维码及其制作方法及识别方法。
本发明采用如下技术方案：
一种基于颜色编码的二维码，由三个通道的二维码构成，所述三个通道的二维码的大小及类型相同，所述三个通道的二维码分别为红、绿及蓝色。
一种基于颜色编码的二维码的识别方法，包括
S1利用图像采集设备采集基于颜色编码的二维码图像；
S2根据二维码图像的RGB分量将二维码分解为三个单通道的二维码；
S3按照红绿蓝的颜色顺序，分别将单通道的二维码所在的空间色彩值进行二值化，从而得到三个黑白二维码；
S4对三个黑白二维码进行识别，得到三组编码信息；
S5将三组编码信息融合到一起，得到彩色编码的信息。
所述图像采集设备包括摄像头及移动终端设备。
所述颜色顺序具体按照红、绿及蓝的顺序。
一种基于颜色编码的二维码的制作方法，其特征在于，包括
将编码信息按功能分为三组，生成类型相同的三个黑白二维码；
然后将三个黑白二维码分别变换到对应的色彩空间；
然后将三个单通道的二维码进行合并，得到彩色二维编码。
所述将三个黑白二维码分别变换到对应的色彩空间，具体为：根据编码信息的排列顺序，将第一个二维码以红色为基准，第二个二维码以绿色为基准，第三个二维码以蓝色为基准。
本发明通过根据图像的RGB分量将基于颜色编码的二维码分解为三个二维码，然后根据颜色顺序分别识别，最后将识别信息进行组合，得到完整的二维码信息。它与传统意义的彩色二维码的区别在于，传统的彩色二维码仅仅是在原始二维码的基础上对黑色方块的添加颜色，并不携带信息。
本发明的有益效果：
(1)本发明能够使二维码携带更多的数据信息，增加了二维码的数据容量。
(2)对三个独立黑白二维码进行分别识别，并按照一定顺序，对识别出的二维码信息进行信息拼接，其拼接方法包括多种，可以采取直接拼接方法，或者经过变换之后再进行拼接，也可以根据信息功能进行分区，选择其中一个作为校验功能，或者其他辅助功能。
附图说明
图1是本发明基于颜色编码的二维码的合成与分离的原理图；
图2是本发明基于颜色编码的二维码的制作流程图；
图3是本发明的识别过程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
一种基于颜色编码的二维码，由三个通道的二维码构成，所述三个通道的二维码的大小及类型相同，所述三个通道的二维码分别为红、绿及蓝色，每个通道对应一种颜色，每一种颜色相互独立，每一个通道的二维码存储不同的信息。
如图1所示，将原始数据按先后顺序拆分三段数据，并分别生成二维码，图1中的标号1表示将三个二维码转换为有色二维码，其有色块的基本颜色分别为红、绿、蓝，背景色为白色，由于各颜色块分布在不同的颜色空间，标号2表示；图1中的标号3及标号4表示，最后将三个有色二维码按红、绿、蓝通道进行相加，得到彩色二维码。
颜色分量的数值具有一定的动态性，可以根据实际情况调整每个通道颜色的数值，从而形成色彩艳丽的图形或图案。
如图2所示，一种基于颜色编码的二维码的制作方法，包括如下：
首先将编码信息按照所需分成三组，例如可以根据功能的不同进行分组，然后将三组信息分别生成对应的类型相同的黑白二维码，这样才能使二维码的定位区重合；
然后将他们分别变换到对应的色彩空间，例如可以将某个二维码的白色块修改为红色(255,0,0)，其中数值可以在能够明显区分出红色和黑色的范围内，而其他两个二维码分别对应绿色和蓝色；
最后将三个单通道的二维码进行合并，合并方法可以采用直接相加法，即将三个不同单色通道合成一个三色通道，从而形成一个彩色二维码。
合成过程为分离的反过程，即颜色相加，红+绿＝黄，蓝+绿＝天蓝，蓝+红＝紫，红+绿+蓝＝白。
分离过程：通过摄像头采集图像数据，摄像头采集的图像数据一般为红、绿、蓝三通道，因此对应的每一个通道的数据都是一个二维码，三通道的数据相互独立，其合成和分离都不会相互影响，因此可以对每一通道单独处理，即二值化处理，从而可以得到三个黑白二维码。
如图3所示，基于彩色二维码的识别方法，具体如下：
利用图像采集设备采集基于颜色编码的二维码图像，图像采集设备可以是摄像机，或者手持的移动终端；
根据二维码图像的RGB分量将二维码分解为三个单通道的二维码；
按照二维码的颜色顺序，所述颜色顺序为红绿蓝的顺序，将单通道的二维码所在的空间色彩值进行二值化，从而得到三个黑白二维码。
分别对三个黑白二维码进行识别，得到三组编码信息；
最后将三组编码信息融合(其融合方式是原始信息分解为三组的逆过程)，最终得到原始信息。
本发明采用三种颜色制作彩色二维码，提高了二维码的信息携带量，比传统的黑白二维码更具观赏性。
二维码能够记录比传统的二维码高两倍的数据量，提高了二维码的信息携带量，同时彩色的二维码比传统的黑白二维码更具有亲和力，更能够使人们接受，基于颜色编码的二维码的制作并不复杂，不会给成本带来太大的影响，此外基于颜色编码的二维码对编码图形的几何特征并不作修改，因此识别难度不会提高。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于颜色编码的二维码，其特征在于，由三个通道的二维码构成，所述三个通道的二维码的大小及类型相同，所述三个通道的二维码分别为红、绿及蓝色。
2.如权利要求1所述的基于颜色编码的二维码的识别方法，其特征在于，包括
S1利用图像采集设备采集基于颜色编码的二维码图像；
S2根据二维码图像的RGB分量将二维码分解为三个单通道的二维码；
S3按照红绿蓝的颜色顺序，分别将单通道的二维码所在的空间色彩值进行二值化，从而得到三个黑白二维码；
S4对三个黑白二维码进行识别，得到三组编码信息；
S5将三组编码信息融合到一起，得到彩色编码的信息。
3.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，所述图像采集设备包括摄像头及移动终端设备。
4.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，所述颜色顺序具体按照红、绿及蓝的顺序。
5.如权利要求1所述的基于颜色编码的二维码的制作方法，其特征在于，包括
将编码信息按功能分为三组，生成类型相同的三个黑白二维码；
然后将三个黑白二维码分别变换到对应的色彩空间；
然后将三个单通道的二维码进行合并，得到彩色二维编码。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述将三个黑白二维码分别变换到对应的色彩空间，具体为：根据编码信息的排列顺序，将第一个二维码以红色为基准，第二个二维码以绿色为基准，第三个二维码以蓝色为基准。
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