CN107914468B - 二维码生成系统、读取装置 - Google Patents

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Abstract

二维码生成系统、读取装置以及识别方法，用于透明材料上二维码的喷涂以及识别；其中，通过在透明材料上印刷标准二维码图像以及反转二维码图像，根据透明材料内背景材料的颜色，确定使用标准二维码图像还是反转二维码图像识别二维码信息。从而，不管透明材料二维码使用时其背景是深色或者浅色，都能够识别出二维码的信息，从而提高了二维码的识别性能。

Description

二维码生成系统、读取装置
技术领域
本发明涉及一种二维码印刷技术，尤其是涉及一种透明材料上二维码印刷以及识别方法。
背景技术
二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相闻的图形来记录数据符号信息的条码。具有信息容量大、可靠性高、编码方式灵活、保密防伪性强等优点。
二维码是信息的载体，也是信息采集、传播的重要方法和手段，在各个领域能够起到提高效率的作用。随着智能终端的推广与移动网络的快速普及，使得二维码成为未来数据时代的窗口。二维码技术在移动电子商务、文字快速录入、食品安全管理等领域得到广泛的使用。
二维码的应用拉近了消费者和企业之间的距离，进一步提高了客户响应度，将产品和服务延伸到终端客户将产品的基本信息、公司信息等和二维码捆绑到一起，喷印到产品的包装盒上，结合云数据库和移动终端，不仅可以实现打假防窜，产品流通的实时跟踪和追溯，还可以达到宣传产品的效果。目前，包装行业二维码的大规模、大批量应用才刚刚起步。
二维码是通过图案中不同区域的发射光的识别，得到相应的字码信息。对于透明材料例如PMP，AS，PMMP，PET等材料，由于其透射率高，反射率低，在其上进行常规的黑色打印时，其打印区域和未打印区域的反射率差别较小，导致打印出的二维码识别较为困难。
为了解决该问题，现有技术中提出了改进的技术案，通过在打印区域使用反射率高的浅色材料进行打印，从而提高打印区域和未打印区域的反射率差别，提高打印出的二维码的识别效果。但是上述改进还存在如下技术问题：由于透明材料通常使用于包装或者作为装饰的，在对透明材料上的二维码图像进行扫描时，还经常存在背景材料，当其背景材料为浅色时会增加二维码未打印透明区域的反射率，从而使打印区域和未打印区域的反射率差别减少，导致二维码无法识别或者识别困难。
发明内容
本发明提供了一种改进的透明材料的二维码打印系统及其识别方法，能够解决现有技术的上述问题。
作为本发明的一个方面，提供了一种二维码生成系统，用于在透明材料上喷涂二维码，包括：打印数据接收装置，其接收需要打印的二维码数据；二维码编码装置，其将接收的二维码数据编码为二维码图像；二维码喷码装置，其接受二维码编码装置所生成的二维码图像，在透明材料喷涂出二维码图像；所述二维码编码装置生成标准图像和反转图像；所述标准图像为根据二维码编码规则生成的图像；所述反转图像为将标准图像中深色色块与浅色色块互相交换形成的图像；所述二维码喷码装置为彩色二维码喷码装置，能够喷出低反射率颜色以及高反射率颜色，其接收所述二维码编码装置生成的标准图像以及反转图像后，在透明材料上依次喷涂标准图像以及反转图像。
优选的，所述标准图像喷涂时，在深色色块喷涂高反射率颜色，在浅色色块不喷涂颜色；所述反转图像喷涂时，在深色色块不喷涂颜色，在浅色色块喷涂低反射率颜色。
优选的，所述高反射率颜色为白色或者浅色。
优选的，所述低反射率颜色为黑色或者深色。
优选的，所述二维码编码装置在转换时，将二维码图像中第一位设置为指示位，然后将从打印数据接收装置接收的二维码数据进行编码。
优选的，所述二维码喷码装置在透明材料喷涂二维码时，对于所述指示位不进行喷涂。作为本发明的另外一个方面，提供上述的二维码生成系统打印的二维码的识别方法，包括如下步骤：（1）通过图像传感器获取透明材料上标准图像；（2）判断标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息，如果是则进入步骤（3），否则进入步骤（4）；（3）基于标准图像识别二维码信息，结束二维码识别；（4）通过图像传感器获取透明材料上的反转图像；（5）对于反转图像的二维码进行识别，确定二维码信息。
优选的，所述步骤（2）中还包括a)通过光源向指示位照射光线；b)通过光强度传感器确定所述指示位的反射光强度；c)将反射光线强度与光源强度比较，确定透明材料上二维码图像的背景反射率；d）根据背景发射率确定标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息。
优选的，所述步骤a）中光源以特定入射角照射所述指示位；所述步骤b)中光强度传感器从对应于特定入射角的反射角检测反射光强度；所述步骤b）中还包括通过设置于特定反射角之外的背景光强度传感器检测环境光强度，在确定指示位的反射光强度时，扣除所述背景光强度。
优选的，所述光强度传感器以及所述背景光强度传感器为光电传感器。
优选的，所述步骤（3）中，基于指示位以外的二维码图像，确定二维码信息；所述步骤（5）中，基于指示位以外的二维码图像，确定二维码信息。
附图说明
图1是本发明实施例的二维码生成系统结构图。
图2是本发明实施例的二维码识别步骤流程图。
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。
本发明实施例的二维码生成系统，用于在透明材料例如PMP，AS，PMMP，PET，PS等表面打印出二维码。如图1中所示，包括打印数据接收装置100，二维码编码装置200以及二维码喷码装置300。
打印接收装置100，用于接收需要打印的二维码数据，所述用于打印的二维码数据用于表示网址、产品数据、生产产家等信息，可以使用例如字母，数字，字符或者它们组合成的字符串作为表示这些信息。
二维码编码装置200，用于将打印接收装置100接收的二维码数据编码为二维码图像。二维码编码装置200根据生成标准图像和反转图像；其中标准图像包括根据二维码编码规则例如QR码，DM码的编码规则生成的图像；反转图像包括将标准图像中深色色块与浅色色块互相交换形成的图像。具体的，二维码编码装置200在生成标准图像时，将二维码图像中第一位设置为指示位，然后将从打印数据接收装置接收的二维码数据进行编码，生成后续的标准图像中的各个色块。二维码编码装置200在生成标准图像后，对于标准图像中的指示位不进行更改，将标准图像中其余位置深色色块与浅色色块互相交换形成的反转图像。
二维码喷码装置300用于在透明材料上喷涂二维码图像，其为彩色二维码喷码装置，具有多个不同颜色的喷头，能够喷出低反射率颜色以及高反射率颜色，其中低反射率颜色为黑色或者深色，高反射率颜色为白色或者浅色。二维码喷码装置300在接收二维码编码装置200生成的标准图像以及反转图像后，在透明材料上依次喷涂标准图像以及反转图像。其中，二维码喷码装置300喷涂标准图像时，对于指示位不进行颜色的喷涂，对于深色色块使用低反射率颜色进行喷涂，对于浅色色块不进行喷涂。二维码喷码装置300喷涂反转图像时，对于指示位不进行颜色的喷涂，对于深色色块不进行喷涂，对于浅色色块使用高反射率颜色进行喷涂。
本发明实施例的二维码生成装置所生成的二维码的读取装置，包括图像传感器、光源、光强度传感器、反射率确定部、反射率判断部以及二维码识别部。其中，图像传感器能够用于获取透明材料上标准图像和反转图像，可以使用例如CCD，CMOS等作为图像传感器。光源用于以特定的入射角照射标准图像中的指示位，光强度传感器以对应于特定入射角的检测反射光强度，背景光强度传感器设置于特定反射角之外的位置例如读取装置的面板，用于检测环境光强度，可以使用光电传感器例如光电二极管，光电倍增管等作为光强度传感器以及背景光强度传感器。反射率确定部根据光源的入射光强度、光强度传感器检测的指示位的反射光强度以及背景光强度传感器确定的背景光强度，确定指示位的反射率。反射率判断部，其基于确定的反射率确定标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息，从而确定是否进行反转图像的获取以及识别。二维码识别部，其基于标准图像或者反转图像识别出图像中的二维码信息。
具体的，本发明实施例的二维码生成装置所生成的二维码的流程，包括如下步骤：（1）通过图像传感器获取透明材料上标准图像；（2）判断标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息，如果是则进入步骤（3），否则进入步骤（4）；（3）基于标准图像识别二维码信息，结束二维码识别；（4）通过图像传感器获取透明材料上的反转图像；（5）对于反转图像的二维码进行识别，确定二维码信息。
其中，所述步骤（2）中还包括a)通过光源向指示位照射光线；b)通过光强度传感器确定所述指示位的反射光强度；c)反射率确定部将反射光线强度与光源强度比较，确定透明材料上二维码图像的背景反射率；d）反射率判断部根据背景发射率确定标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息。
通过本发明的上述技术方案的打印出来的二维码，不管透明材料二维码使用时其背景是深色或者浅色，都能够识别出二维码的信息，从而提高了二维码的识别性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。本发明中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种二维码读取装置，用于读取二维码生成系统在透明材料上喷涂的二维码，所述二维码包括标准图像、反转图像以及指示位；所述标准图像为根据二维码编码规则生成的图像；所述反转图像为将标准图像中深色色块与浅色色块互相交换形成的图像；指示位用于识别透明材料上二维码图像的背景反射率，根据该背景反射率确定标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息，从而确定是否进行反转图像的获取以及识别；所述二维码读取装置包括：图像传感器，用于获取透明材料上标准图像和反转图像；光源，用于以特定的入射角照射标准图像中的指示位；光强度传感器，用于以对应于特定入射角的检测反射光强度；反射率确定部，用于确定指示位的背景反射率；反射率判断部，其基于确定的背景反射率确定标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息，从而确定是否进行反转图像的获取以及识别；二维码识别部，其基于标准图像或者反转图像识别出图像中的二维码信息。
2.一种二维码识别方法，其基于权利要求1所述二维码读取装置，识别二维码图像中的二维码信息，包括如下步骤：（1）通过图像传感器获取透明材料上标准图像；（2）判断标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息，如果是则进入步骤（3），否则进入步骤（4）；（3）基于标准图像识别二维码信息，结束二维码识别；（4）通过图像传感器获取透明材料上的反转图像；（5）对于反转图像的二维码进行识别，确定二维码信息；其中，所述步骤（2）中还包括：a) 光源以特定入射角照射所述指示位；b) 光强度传感器从对应于特定入射角的反射角检测反射光强度，通过设置于特定反射角之外的背景光强度传感器检测背景光强度，在确定指示位的反射光强度时，扣除所述背景光强度；c)反射率确定部将反射光线强度与光源强度比较，确定透明材料上二维码图像的背景反射率；d）反射率判断部根据背景发射率确定标准图像的浅色色块和深色色块的反射率差别是否足够识别二维码信息。
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