CN106919966A - 基于彩色矩形码的图书管理方法及彩色矩形码标签 - Google Patents

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CN106919966A
CN106919966A CN201611240151.XA CN201611240151A CN106919966A CN 106919966 A CN106919966 A CN 106919966A CN 201611240151 A CN201611240151 A CN 201611240151A CN 106919966 A CN106919966 A CN 106919966A
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王世祺
唐俊华
吴越
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Abstract

本发明提供了一种基于彩色矩形码的图书管理方法及彩色矩形码标签,包括:步骤1:产生彩色矩形码标签;步骤2:制作并打印出彩色矩形码标签;步骤3:在图书上粘贴打印好的彩色矩形码标签;步骤4:用户通过彩色矩形码标签识别进行图书检索定位,获得目标图书的精确位置和信息。彩色矩形码标签设置有特定的色块结构,并且设置有相应的标签编码算法,通过对彩色矩形码标签色块的识别和解码识别出目标图书。本发明中的方法利用可见光完成图书识别定位,无任何电磁辐射,既安全又绿色环保。且本发明中的彩色矩形码拥有RFID,能够远距离同时识别多本图书以及识别出移动的彩色矩形码标签,具有网络直接传输和显示的优势,生产成本低,管理效率高。

Description

基于彩色矩形码的图书管理方法及彩色矩形码标签
技术领域
本发明涉及图书管理技术领域,具体地,涉及基于彩色矩形码的图书管理方法及彩色矩形码标签。
背景技术
书是人类进步的阶梯和生活的良师益友,很多人都有去书店购书或去图书馆借书、还书、看书的经历。然而,无论是图书管理人员,还是读者,许多人都有过这样的苦恼:海量图书判断效率低,找书难。明明图书馆数据库里有某本书,有时就是找不到。
当前用于图书管理的识别技术手段有磁条、条形码和RFID(Radio FrequencyIdentification),条形码一次只能识别一本书,磁条用于图书防盗,RFID虽然可以一次识别多本图书,但其识别可靠性较差,定位性能更差,在借书和还书方面有较成功的应用,在图书盘点和找书方面的成功应用比较少见。
本发明的目的,就是为了解决上述海量图书盘点效率低、找书难的困境。这就是基于彩色矩形码的图书管理方案。所述图书管理方案采用与磁条、条形码和RFID不同的彩色矩形码技术,借助光学图像通信手段,彩色矩形码标签结构极其简单、价格低廉、尺寸小,很容易粘贴在图书上;用普通摄像头或手机就可以做到远距离同时快速识别多个。本发明所述彩色矩形码标签不但具有一旦识别出来就没有错误的优点,还具有一旦识别出来就可通过外框由醒目的亮光定位该标签所在位置的独特优点,既识别效率高,又可以精确定位,从而克服所述海量图书盘点效率低、找书难的困境。本发明基于彩色矩形码的图书管理方案由于不采用电子芯片,仅采用可见光就完成海量图书识别定位的功能,因此无任何电磁辐射,对人体无任何危害,既安全又绿色环保。彩色矩形码拥有RFID能同时识别多本图书、能远距离识别、能识别移动标签,以及二维码无芯片廉价、标签能在虚拟网络直接传输和显示的突出优越性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种基于彩色矩形码的图书管理方法及彩色矩形码标签。
根据本发明提供的基于彩色矩形码的图书管理方法,包括如下步骤:
步骤1:生成彩色矩形码;
步骤2:制作并打印出彩色矩形码标签;
步骤3:在图书上粘贴打印好的彩色矩形码标签;
步骤4:用户通过彩色矩形码标签识别进行图书检索定位,获得目标图书的精确位置和感兴趣的信息。
优选地,所述步骤1中彩色矩形码的生成方法包括:彩色矩形码标签的结构设计和设置编码算法,所述步骤1包括:
步骤1.1:选择多种可见光颜色分别绘制矩形色块,通过不同颜色的矩形色块的组合来标识出标签的识别号,即ID号;其中矩形色块相互之间用填充色进行分隔;标签整体外框由黑色线条包围并在外框与矩形色块之间留白;
步骤1.2:设置彩色矩形码标签的编码算法;
步骤1.3:通过彩色打印机打印彩色矩形码标签。
优选地,所述步骤1.2包括:
步骤1.2.1:将十进制的ID号变换为T进制,这里T表示形成矩形彩色色块的可见光颜色的数量,不包括背景色在内,其中背景色默认为黑色;
步骤1.2.2:假设彩色矩形码标签上设置有M×N的矩形色块阵列,定义坐标为(0,0)、(0,N-1)、(M-1,0)的3个色块为定位色块,分别着色为R、G、B,即对应红色、绿色、蓝色;其中:M和N分别为矩形色块阵列的行标和列标,编号从0开始,且有M≥3,N≥3;
步骤1.2.3:在M×N的矩形色块阵列中选取3个色块为标志色块,色块选取的方法为:从第0行坐标为(0,1)的色块开始,从左边到右边依次进行,去掉定位色块,当第0行不够3个色块时,从下一行的右边开始选取色块,若当前行仍然不够3个色块,则选取行号加1的下一行继续选取色块,直到依次选择出3个色块后结束,对选中的3个标志色块进行着色,着色方案为G、G、R;
步骤1.2.4:在M×N的矩形色块阵列中定义d个色块为ID表示色块,其中d表示T进制ID号的位数,d个色块的位置选取方法如下:
从第一行中最后一个标志色块右边相邻的第一个色块开始,从左边到右边依次进行选取,去掉定位色块后若当前行不够d个色块时,则从行号加1的下一行最左边开始继续选取色块,直到选满d个色块;所述d个色块的排列顺序为,从T进制ID号的最高位开始进行排列,直到该T进制ID号最低位结束;d个色块的着色方法为:选取T个互不相同的可见光颜色来表示T个基本数字,且所述可见光颜色不包括黑色和白色;
步骤1.2.5:在M×N的矩形色块阵列中定义3个色块为尾部色块,所述3个色块的位置选取方法如下:
从第一行中T进制ID号最低位的表示色块右边相邻的一个色块开始,去掉定位色块,从左边到右边依次进行,若当前行不够3个色块时,则从行号加1的下一行最左边开始继续选取色块,直到选满3个色块,选取的所述3个色块的着色方案为B、B、G;
步骤1.2.6:在M×N的矩形色块阵列中定义填充色块,所述填充色块的位置选取方法为,从第一行最后一个尾部色块右边相邻的一个色块开始,去掉定位色块,从左边到右边依次进行,若当前行色块填充完毕,则从行号加1的下一行最左边开始,直到选满所需的数量,即M×N的矩形色块阵列全部填充完毕时,选取结束;所有填充色块的着色方案为填充颜色不包括:T个互不相同的可见光颜色、黑色以及白色。
优选地,所述步骤3中彩色矩形码标签的粘贴方法为:将彩色矩形码标签粘贴在书脊上或者将彩色矩形码标签粘贴到图书背面的书角处。
优选地,所述步骤4包括:
步骤4.1:设置彩色矩形码标签中色块识别算法,该算法包括图片像素提取、旋转色块识别以及基本色块识别;
步骤4.2:设置彩色矩形码标签的解码算法,该算法包括判断彩色矩形码标签格式、读取彩色矩形码标签T进制ID号,识别出标签ID号绑定的图书数据库中的数据。
优选地,所述步骤4.1包括:
步骤4.1.1:获取彩色矩形码标签中色块的像素;
步骤4.1.2:定义正方向为色块图案四个角为a,b,c,d,相应按顺时针的颜色顺序为R、G、X、B,其中R、G、B为定位色块,X表示任意颜色;然后通过和正方向色块图案的对比来判断读取到的色块图案的旋转角度;
具体地,将读取的色块坐标记为(x,y),总行数为line,总列数为col,标准正态色块坐标为(x1,y1),总行数为line1,总列数为col1;
a1)(a,b,c,d)=(R,G,X,B)=>标准正态:
line1=line;col1=col;
x1=x;y1=y (1)
a2)(a,b,c,d)=(G,X,B,R)=>逆时针旋转90度:
line1=col;col1=line;
x1=y;y1=col-x+1 (2)
a3)(a,b,c,d)=(X,B,R,G)=>逆时针旋转180度:
line1=line;col1=col;
x1=line-x+1;y1=col-y+1 (3)
a4)(a,b,c,d)=(B,R,G,X)=>逆时针旋转270度:
line1=col;col1=line;
x1=line-y+1;y1=x (4)
a5)色块图案不属于上面a1)、a2)、a3)和a4)4种情况中的任一个,采用的处理方法为:对于行,连续遇见30个才确认某种颜色;对列,先对每种颜色设立权重,计算每行总权重;然后,连续6行总权重一致才确认某种颜色;
步骤4.1.3:对识别的色块进行基本色块识别,基本色块识别算法依次包括杂色处理和纯色处理;
具体地,
b1)利用分色阈值函数过滤掉色块图案中的杂色,如下所示:
blue:b>r+100,b>g+100,r<50,g<50 (5)
red:r>g+100,b>b+100,g<50,b<50 (6)
green:g>r+100,g>b+100,r<50,b<50 (7)
其中:b表示蓝色、r表示红色、g表示绿色;
b2)利用纯色处理方法得到每个色块的具体颜色,采用的处理方法为:只输出第一次遇到某色块的有效色串,然后把标志位锁死,直到遇到一整行黑色才解除。
优选地,所述步骤4.2包括:
步骤4.2.1:判断所读彩色矩形码标签格式是否正确;
具体地,包括如下三个判断标准:
标准一:确认彩色矩形码标签定位色块、标志色块、尾部色块的数量和颜色是否和彩色矩形码的标签编码算法中的设定一致;
标准二:当有标签填充色时,确认标签填充色块的颜色是否和彩色矩形码的标签编码算法的设定一致;
标准三:确认彩色矩形码标签ID表示的色块的颜色范围是否在彩色矩形码标签编码算法规定的颜色范围内;
当同时满足标准一、标准二、标准三时,则认为彩色矩形码标签格式正确,执行步骤4.2.2;若不满足标准一、标准二、标准三中任意一个或者多个时,则认为彩色矩形码标签格式错误,判定彩色矩形码标签识别失败,结束流程;
步骤4.2.2:读取彩色矩形码标签T进制ID号,并存入变量IDr中,下标r=1;
步骤4.2.3:满足r≤r+1时;判断是否r≥20:若否,返回执行步骤4.2.2;若是,执行步骤4.2.4;
步骤4.2.4:判断ID1,ID2,…,ID20是否相同:若不同,则认定标签识别失败,返回执行步骤3.1;若相同,则确认标签识别成功,并将任何一个IDr标记为IDT
步骤4.2.5:将T进制ID号IDT转换为十进制ID号。
根据本发明提供的彩色矩形码标签,包括多种可见光颜色的矩形色块,由不同颜色的矩形色块的组合标识出标签的识别号,即ID号;其中矩形色块相互之间用相异的填充色进行分隔;标签整体外框由黑色线条包围并在外框与矩形色块之间留白。
优选地,不同颜色的矩形色块的组合、矩形色块之间的填充色均按照设定的彩色矩形码标签的编码算法进行设置。
优选地,所述彩色矩形码标签能够通过彩色打印机打印出来。
本发明中的彩色矩形码标签具有由几种可见光形成的矩形彩色色块组成的极简结构,仅需传递图书ID(识别)号的极少通信量,具有识别效率高、定位精确的独特优势。彩色矩形码拥有RFID能同时识别多本图书、能远距离识别、能识别移动标签,以及二维码无芯片廉价、标签能在虚拟网络直接传输和显示的突出优越性。所述彩色矩形码标签用普通彩色打印机即可打印,价格低廉;用普通摄像头或手机可以做到远距离同时快速识别多个;所述标签尺寸小,容易粘贴在图书上,所述图书管理方案可以克服当前海量图书盘点效率低的困境。所述标签即具有一旦识别出来就没有错误的优点,又具有识别出来后可通过高亮光外框定位该标签所在位置的独特优点,从而克服当前海量图书应用场合找书难的困境。所述图书管理方案由于不采用电子芯片,用可见光完成图书识别定位,无任何电磁辐射,对人体无任何危害,既安全又绿色环保。
按照前面所述彩色矩形码标签的打印方法打印彩色矩形码标签,按照前面所述彩色矩形码标签的粘贴方法将所述标签粘贴在图书上,并将对图书感兴趣的内容在后台数据库中和前面所述的标签ID号绑定起来。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明中的彩色矩形码标签用普通彩色打印机即可打印,价格低廉;用普通摄像头或手机可以做到远距离同时快速识别出多个标签;按照前面所述方法将所述标签粘贴在图书上很容易实现,因此可以应用于目前的图书馆中,应用本发明中的基于彩色矩形码的图书管理方法可以克服当前海量图书盘点效率低的问题。
2、本发明提供的方法能够快速有效地识别出盘点的图书,当识别出找到的图书时,可以通过外框由醒目的亮光定位该标签所在位置,从而精确定位出海量图书中的目标图书。
3、本发明提供的彩色矩形码标签无需添加电子芯片,仅采用可见光就完成海量图书识别定位的功能,因此无任何电磁辐射,对人体无任何危害,既安全又绿色环保。
4、本发明中的彩色矩形码标签拥有RFID,能够同时识别多本图书、能远距离识别、能识别移动标签,且其采用的是二维码方式,无芯片,从而更加廉价;本发明中的标签能在虚拟网络中直接传输和显示,相较于传统条形码标签具有显著的优越性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为基于彩色矩形码的图书管理方案总示意图。
图2为彩色矩形码标签结构示意图。
图3为彩色矩形码标签编码算法的流程示意图。
图4为彩色矩形码标签编码算法的标签编码结果示例图。
图5为彩色矩形码标签在图书上的粘贴示意图。
图6为彩色矩形码标签的识别方法示意图。
图7为彩色矩形码标签的色块识别算法示意图。
图8为基于彩色矩形码的图书盘点示意图。
图9为基于彩色矩形码的找书示意图。
图中:
1-盘点的书架;
2-摄像机;
3-盘点时屏幕上显示的图书;
4-找到书后屏幕出现的高亮方框。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供的基于彩色矩形码的图书管理方法,包括如下步骤:
步骤1:制作并打印出彩色矩形码标签;
步骤2:在图书上粘贴打印好的彩色矩形码标签;
步骤3:用户通过彩色矩形码标签识别进行图书检索定位,获得目标图书的精确位置。
如图1所示,基于彩色矩形码的图书管理方法,包括彩色矩形码标签的产生、彩色矩形码标签的打印、彩色矩形码标签的粘贴、彩色矩形码标签的识别和基于彩色矩形码的图书管理几个组成部分;其中,所述彩色矩形码标签的产生包括:标签结构和标签编码算法,所述彩色矩形码标签的识别包括:色块识别算法和标签解码算法。
如图2所示,所述彩色矩形码标签的结构为,由少数几种可见光颜色形成的矩形彩色色块组成,图2给出了(6,3)矩阵排列的情形;色块相互之间由填充色分隔(默认为黑色,这里未标出);标签外框通过黑色线条封闭;用可见光进行识别,比如,紫、蓝、青、绿、黄、橙、红,以实现可见即可识别。
如图3、图4所示,假定标签十进制ID号为202,标签结构由(6,3)矩阵排列组成,所述彩色矩形码标签的编码算法的步骤以五进制为例具体说明如下:
(1)把十进制的ID号变换为五进制,这里5表示形成矩形彩色色块的可见光颜色的数量,不包括背景色黑色在内。十进制ID号202转变为五进制ID号为1302。
(2)对6×3的矩形色块阵列,首先定义坐标为(0,0)、(0,2)、(5,0)的3个色块为定位色块,即标号为1、3和16的3个矩形色块,分别着色为R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)。
(3)对上述所述的6×3的矩形色块阵列,定义3个色块为标志色块。位置选取策略为:坐标为(0,1)、(1,0)、(1,1)的色块,即标号为2、4和5的3个矩形色块。着色方案为标号为2、4和5的3个矩形色块分别着色为G、G、R。
(4)对上述所述的6×3的矩形色块阵列,定义4个色块为ID表示色块,这里4为五进制ID号1302的位数。4个色块的位置选取策略为:坐标为(1,2)、(2,0)、(2,1)和(2,2)的色块,即标号为6、7、8和9的4个矩形色块,分别表示从最高为到最低位的4位五进制ID号1、3、0和2。4个色块的着色方案为,标号6的色块用Y(黄色)表示,标号7的色块用P(紫色)表示,标号8的色块用C(青色)表示,标号9的色块用R(红色)表示。
(5)对上述所述的6×3的矩形色块阵列,定义3个色块为尾部色块。所述3个色块的位置选取策略为:坐标为(3,0)、(3,1)、(3,2)的色块,即标号为10、11和12的3个矩形色块。着色方案为标号为10、11和12的3个色块分别着色为B、B、G。
(6)对上述所述的6×3的矩形色块阵列,定义5个填充色块。所述5个填充色块的位置选取策略为:坐标为(4,0)、(4,1)、(4,2)、(5,1)和(5,2)的色块,即标号为13-15和17-8的5个矩形色块。所述所有5个填充色块的着色方案为O(橙色)。
上述彩色矩形码标签采用普通彩色打印机来完成,标签成本极低,非常有利于在海量图书中的应用。
如图5所示,对所述彩色矩形码标签在图书上的粘贴说明如下:图中箭头所指的矩形区域即为彩色矩形码标签。图5中显示了6本并排放置在书架上的图书和6个所述标签。可以看到,由于所述标签尺寸较小,可很容易粘贴在绝大部分图书的书脊上,同时非常符合当前图书的使用方式和用户使用习惯。
如图6所示,所述彩色矩形码标签的识别方法包括色块识别算法和标签解码算法,分别阐述如下。
(1)色块识别算法。所述色块识别算法完成上面所述6×3矩形色块阵列中每个色块的识别。
如图7所示,色块识别算法依次包括获取图片像素、旋转色块识别和基本色块识别3个步骤,后2个步骤具体为:
1)旋转色块识别。判断色块图案在5个平行并列的算法模块中属于哪一个,从而采取不同的处理方法。
a1)(a,b,c,d)=(R,G,X,B)=>色块图案标准正态,采用公式(4)进行处理;
a2)(a,b,c,d)=(G,X,B,R)=>色块图案逆时针旋转90度,采用公式(5)进行处理;
a3)(a,b,c,d)=(X,B,R,G)=>色块图案逆时针旋转180度,采用公式(6)进行处理;
a4)(a,b,c,d)=(B,R,G,X)=>色块图案逆时针旋转270度,采用公式(7)进行处理;
a5)色块图案不属于上面a1)、a2)、a3)和a4)4种情况中的任一个,采用的处理方法为:对于行,连续遇见30个才确认某种颜色。对列,先对每种颜色设立权重,计算每行总权重;然后,连续6行总权重一致才确认某种颜色。
2)基本色块识别。在完成了上面所述旋转色块识别的基础上,进行所述基本色块识别。所述基本色块识别算法依次包括杂色处理和纯色处理2个步骤,所述2个步骤具体为:
b1)利用分色阈值函数过滤掉色块图案中的杂色,见公式(1)、公式(2)和公式(3);
b2)利用纯色处理方法得到每个色块的具体颜色,采用的处理方法为:只输出第一次遇到某色块的有效色串,然后把标志位锁死,直到遇到一整行黑色才解除。
(2)彩色矩形码标签解码算法。所述标签解码算法是在前面所述色块识别算法的基础上,完成6×3矩形色块阵列到标签ID号的变换,具体算法阐述如下:
1)判断所读彩色矩形码标签格式是否正确,这是预判断过程。确认标签定位色块、标志色块、尾部色块的数量和颜色是否和前面所述标签编码算法的一致;确认标签填充色块的颜色是否和前面所述标签编码算法的一致,所有所述标签填充色块的颜色是否相同;确认标签ID表示色块的颜色范围是否在前面所述标签编码算法的颜色范围内。上述所有这些判断如有不一致和不相同的情况,认定标签识别失败,转到前面所述色块识别算法;否则,进入下一步。
2)读取彩色矩形码标签五进制ID号,并存入变量IDr中,这里r=1;
3)r<=r+1;判断是否r≥20:如否,转步骤2);如是,进入下一步。
4)判断ID1,ID2,…,ID20是否相同:如果不同,认定标签识别失败,转到前面所述色块识别算法;如果相同,则确认标签识别成功,并将任何一个IDr标记为ID5。这里ID5=1302。
5)把上述五进制ID号ID5,即1302转换为十进制ID号202。
所述基于彩色矩形码的图书管理方法是,按照前面图2、图3和图4所述彩色矩形码标签的产生方方法产生所述标签,按照前面所述方法打印彩色矩形码标签,按照前面图5所述方法将所述标签粘贴在图书上,并将对图书感兴趣的内容在后台数据库中和前面所述的标签ID号,即202绑定起来。
如图8所示,显示了基于彩色矩形码的图书盘点,将普通摄像机对着要盘点的书架移动,即可在摄像机屏幕上连续显示出多本图书。
如图9所示,显示了基于彩色矩形码的找书过程,将普通摄像机对着要盘点的书架移动,当找到所需的某本图书时,摄像机屏幕上就会出现这本书的高亮方框,所述高亮方框会覆盖与这本书绑定的所述彩色矩形码。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于彩色矩形码的图书管理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:生成彩色矩形码;
步骤2:制作并打印出彩色矩形码标签;
步骤3:在图书上粘贴打印好的彩色矩形码标签;
步骤4:用户通过彩色矩形码标签识别进行图书检索定位,获得目标图书的精确位置和感兴趣的信息。
2.根据权利要求1所述的基于彩色矩形码的图书管理方法,其特征在于,所述步骤1中彩色矩形码的生成方法包括:彩色矩形码标签的结构设计和设置编码算法,所述步骤1包括:
步骤1.1:选择多种可见光颜色分别绘制矩形色块,通过不同颜色的矩形色块的组合来标识出标签的识别号,即ID号;其中矩形色块相互之间用填充色进行分隔;标签整体外框由黑色线条包围并在外框与矩形色块之间留白;
步骤1.2:设置彩色矩形码标签的编码算法;
步骤1.3:通过彩色打印机打印彩色矩形码标签。
3.根据权利要求2所述的基于彩色矩形码的图书管理方法,其特征在于,所述步骤1.2包括:
步骤1.2.1:将十进制的ID号变换为T进制,这里T表示形成矩形彩色色块的可见光颜色的数量,不包括背景色在内,其中背景色默认为黑色;
步骤1.2.2:假设彩色矩形码标签上设置有M×N的矩形色块阵列,定义坐标为(0,0)、(0,N-1)、(M-1,0)的3个色块为定位色块,分别着色为R、G、B,即对应红色、绿色、蓝色;其中:M和N分别为矩形色块阵列的行标和列标,编号从0开始,且有M≥3,N≥3;
步骤1.2.3:在M×N的矩形色块阵列中选取3个色块为标志色块,色块选取的方法为:从第0行坐标为(0,1)的色块开始,从左边到右边依次进行,去掉定位色块,当第0行不够3个色块时,从下一行的右边开始选取色块,若当前行仍然不够3个色块,则选取行号加1的下一行继续选取色块,直到依次选择出3个色块后结束,对选中的3个标志色块进行着色,着色方案为G、G、R;
步骤1.2.4:在M×N的矩形色块阵列中定义d个色块为ID表示色块,其中d表示T进制ID号的位数,d个色块的位置选取方法如下:
从第一行中最后一个标志色块右边相邻的第一个色块开始,从左边到右边依次进行选取,去掉定位色块后若当前行不够d个色块时,则从行号加1的下一行最左边开始继续选取色块,直到选满d个色块;所述d个色块的排列顺序为,从T进制ID号的最高位开始进行排列,直到该T进制ID号最低位结束;d个色块的着色方法为:选取T个互不相同的可见光颜色来表示T个基本数字,且所述可见光颜色不包括黑色和白色;
步骤1.2.5:在M×N的矩形色块阵列中定义3个色块为尾部色块,所述3个色块的位置选取方法如下:
从第一行中T进制ID号最低位的表示色块右边相邻的一个色块开始,去掉定位色块,从左边到右边依次进行,若当前行不够3个色块时,则从行号加1的下一行最左边开始继续选取色块,直到选满3个色块,选取的所述3个色块的着色方案为B、B、G;
步骤1.2.6:在M×N的矩形色块阵列中定义填充色块,所述填充色块的位置选取方法为,从第一行最后一个尾部色块右边相邻的一个色块开始,去掉定位色块,从左边到右边依次进行,若当前行色块填充完毕,则从行号加1的下一行最左边开始,直到选满所需的数量,即M×N的矩形色块阵列全部填充完毕时,选取结束;所有填充色块的着色方案为填充颜色不包括:T个互不相同的可见光颜色、黑色以及白色。
4.根据权利要求1所述的基于彩色矩形码的图书管理方法,其特征在于,所述步骤3中彩色矩形码标签的粘贴方法为:将彩色矩形码标签粘贴在书脊上或者将彩色矩形码标签粘贴到图书背面的书角处。
5.根据权利要求1所述的基于彩色矩形码的图书管理方法,其特征在于,所述步骤4包括:
步骤4.1:设置彩色矩形码标签中色块识别算法,该算法包括图片像素提取、旋转色块识别以及基本色块识别;
步骤4.2:设置彩色矩形码标签的解码算法,该算法包括判断彩色矩形码标签格式、读取彩色矩形码标签T进制ID号,识别出标签ID号绑定的图书数据库中的数据。
6.根据权利要求5所述的基于彩色矩形码的图书管理方法,其特征在于,所述步骤4.1包括:
步骤4.1.1:获取彩色矩形码标签中色块的像素;
步骤4.1.2:定义正方向为色块图案四个角为a,b,c,d,相应按顺时针的颜色顺序为R、G、X、B,其中R、G、B为定位色块,X表示任意颜色;然后通过和正方向色块图案的对比来判断读取到的色块图案的旋转角度;
具体地,将读取的色块坐标记为(x,y),总行数为line,总列数为col,标准正态色块坐标为(x1,y1),总行数为line1,总列数为col1;
a1)(a,b,c,d)=(R,G,X,B)=>标准正态:
line1=line;col1=col;
x1=x;y1=y (1)
a2)(a,b,c,d)=(G,X,B,R)=>逆时针旋转90度:
line1=col;col1=line;
x1=y;y1=col-x+1 (2)
a3)(a,b,c,d)=(X,B,R,G)=>逆时针旋转180度:
line1=line;col1=col;
x1=line-x+1;y1=col-y+1 (3)
a4)(a,b,c,d)=(B,R,G,X)=>逆时针旋转270度:
line1=col;col1=line;
x1=line-y+1;y1=x (4)
a5)色块图案不属于上面a1)、a2)、a3)和a4)4种情况中的任一个,采用的处理方法为:对于行,连续遇见30个才确认某种颜色;对列,先对每种颜色设立权重,计算每行总权重;然后,连续6行总权重一致才确认某种颜色;
步骤4.1.3:对识别的色块进行基本色块识别,基本色块识别算法依次包括杂色处理和纯色处理;
具体地,
b1)利用分色阈值函数过滤掉色块图案中的杂色,如下所示:
blue:b>r+100,b>g+100,r<50,g<50 (5)
red:r>g+100,b>b+100,g<50,b<50 (6)
green:g>r+100,g>b+100,r<50,b<50 (7)
其中:b表示蓝色、r表示红色、g表示绿色;
b2)利用纯色处理方法得到每个色块的具体颜色,采用的处理方法为:只输出第一次遇到某色块的有效色串,然后把标志位锁死,直到遇到一整行黑色才解除。
7.根据权利要求5所述的基于彩色矩形码的图书管理方法,其特征在于,所述步骤4.2包括:
步骤4.2.1:判断所读彩色矩形码标签格式是否正确;
具体地,包括如下三个判断标准:
标准一:确认彩色矩形码标签定位色块、标志色块、尾部色块的数量和颜色是否和彩色矩形码的标签编码算法中的设定一致;
标准二:当有标签填充色时,确认标签填充色块的颜色是否和彩色矩形码的标签编码算法的设定一致;
标准三:确认彩色矩形码标签ID表示的色块的颜色范围是否在彩色矩形码标签编码算法规定的颜色范围内;
当同时满足标准一、标准二、标准三时,则认为彩色矩形码标签格式正确,执行步骤4.2.2;若不满足标准一、标准二、标准三中任意一个或者多个时,则认为彩色矩形码标签格式错误,判定彩色矩形码标签识别失败,结束流程;
步骤4.2.2:读取彩色矩形码标签T进制ID号,并存入变量IDr中,下标r=1;
步骤4.2.3:满足r≤r+1时;判断是否r≥20:若否,返回执行步骤4.2.2;若是,执行步骤4.2.4;
步骤4.2.4:判断ID1,ID2,…,ID20是否相同:若不同,则认定标签识别失败,返回执行步骤3.1;若相同,则确认标签识别成功,并将任何一个IDr标记为IDT
步骤4.2.5:将T进制ID号IDT转换为十进制ID号。
8.一种彩色矩形码标签,其特征在于,包括多种可见光颜色的矩形色块,由不同颜色的矩形色块的组合标识出标签的识别号,即ID号;其中矩形色块相互之间用相异的填充色进行分隔;标签整体外框由黑色线条包围并在外框与矩形色块之间留白。
9.根据权利要求8所述的彩色矩形码标签,其特征在于,不同颜色的矩形色块的组合、矩形色块之间的填充色均按照设定的彩色矩形码标签的编码算法进行设置。
10.根据权利要求8所述的彩色矩形码标签,其特征在于,所述彩色矩形码标签能够通过彩色打印机打印出来。
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