CN109543803A - 可编辑子母式色彩二维码的编码系统及解码系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统及解码系统，所述编码系统生成的子母码通过色彩矩阵分布的原理，形成以色彩点矩阵布局建立数字编码的色彩矩阵二维码生成体系；每一套子母码包含母系统N*N色彩点阵二维码及子系统2N*2N色彩点阵二维码；所述编码系统包括数据编码模块和模式编码模块；所述数据编码模块用以设定子母码的部分区域为色彩设定区域；所述模式编码模块用以确定子母码的子母码系的设置、校验方式、色彩模式、特征模式及子母码的具体提取。本发明可以使用不同色彩种类和组合，通过色彩点阵构成，形成可编辑图案或者与图案结合的二维码系统。子母码系统通过一个系统，形成两个系列，有效地提高了使用效率。

Description

可编辑子母式色彩二维码的编码系统及解码系统

技术领域

本发明属于二维码编解码技术领域，涉及一种二维码编码系统，尤其涉及一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统；同时，本发明还涉及一种可编辑子母式色彩二维码的解码系统。

背景技术

如图1所示，现有的二维码是在水平和垂直的二维平面内通过标示点的位置存储信息。在单元位置上，用“点”表示二进制的“1”，不标点表示二进制的“0”。甚至有的使用彩色点，以增加数据量。为了帮助解码软件定位的图案，通常在四个或三个角上标示位置信息。

二维码早期作为一维条码的补充出现在物流、商品标签等方面。近年来手机二维码运用逐渐兴起，用户通过手机摄像头扫描二维码即可实现快速手机上网，快速便捷地浏览网页、下载图文、音乐、视频、获取优惠券、参与抽奖、了解企业产品信息。

二维码的广泛应用为用户使用手机上网提供了极大便利，省去了输入URL的麻烦，可一次按键即快速进入自己想看的网页，大大提高了上网的便利性。此外，条码识别应用也为平面媒体、增值服务商和企业提供了一个与用户随时随地沟通的方式。

目前二维码的缺点是，传统二维码本身的形态，点状结构决定了其必然在视觉传达的层面有诸多障碍，决定了它在表现一些时尚平面设计、广告内容、图像照片等可设计方面比较弱。同时，对于信息点的捕捉决定了传统二维码难以在复杂的材质表面进行呈现，如：织物、弧面、纹理吧表面等，无法广泛直接应用到产品上。传统二维码更无法实现由实物构图形成读取识别。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的二维码编解码方式，以克服现有编解码方式的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统，可提高二维码的使用效率，提高系统的效能。

此外，本发明还提供一种可编辑子母式色彩二维码的解码系统，可提高二维码的使用效率，提高系统的效能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统，所述编码系统生成的子母码是在同一套生成和识别系统下的两个不同排布方式的码制，通过色彩矩阵分布的原理，形成以色彩点矩阵布局建立数字编码的色彩矩阵二维码生成体系；每一套子母码包含母系统N*N色彩点阵二维码及子系统2N*2N色彩点阵二维码；

所述编码系统包括数据编码模块和模式编码模块；所述数据编码模块用以设定子母码的部分区域为色彩设定区域；所述模式编码模块用以确定子母码的子母码系的设置、校验方式、色彩模式、特征模式及子母码的具体提取；

所述数据编码模块用以设定子母码系统的色彩模板，以设定模板中每个数据识别点的数据色彩，数据编码模块包括：

-码制模式编码单元，用以设定子母码的数据矩阵模式，码制模式编码单元通过设定自然数赋值N，确定子母码系统对应的N*N母系统编码矩阵与2N*2N的子系统编码矩阵；

-色彩数值编码单元，用以设定子母码色彩矩阵的色彩对应数据，所述色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；色彩设定编码单元将为彩色点色域进行数字转换、取值设定；

-色彩点阵编码单元，用以对已设定码制与色彩数值子母码进行色彩点阵填充，生成对应码制及色彩的子母码原始码码集，以提供模式编码模块调用；

所述模式编码模块对数据编码模块生成的子母码码集进行处理，设定子母码系的编码规则，通过植入校验数据编码提升精准度，分发色彩组合模式的码集、特征模式码集等，提供按要求提取具体码型；模式编码模块包括：

-子母码系模式单元，用以对2N*2N的子码系的模式识别区域，进行色彩点阵的特征设置，以设定模式识别区域的2*2色彩矩阵为小半数的异色关系，并将满足该规则的子码集留存为有效子码集；

-校验数据编码单元，用以在以生成的原始码局部植入冗余验算单元，并根据校验数据编码单元，将不符合校验数据规则的原始码进行剔除，使得留下来的原始码具有校验冗余验算的特征；

-色彩组合模式单元，用以在完成冗余校验验算的原始码当中，按照色彩组合特征，提取符合指定色彩组合特征的原始码，形成某色彩组合模式特征的子母码集；

-特征组合提取单元，用以在完成冗余校验验算的原始码中，按照局部色彩特征组合，提取符合指定局部色彩特征组合的原始码，形成某特征组合的子母码集；

-子母码提取单元，用于通过发出调用指令，根据调用指令要求，向色彩组合模式单元或特征组合提取单元调用符合调用指令特征的子母码；

母系统编码矩阵、子系统编码矩阵分别包括位置识别区域、模式识别区域和数据识别区域；

所述位置识别区域是为子母码解码系统提供识别子母码的范围区域的子母码特征区域，通过闭合白色边框的形式确定子母码的边界，并在其内部布置色彩数据矩阵；

所述编码矩阵单元以色彩表述数据，色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；

所述模式识别区域是在N*N的母码矩阵中的某些区域作为母码的模式识别区域，用以植入母码的N值、位置、角度要素，对应的2N*2N的子码矩阵中，对应的2*2矩阵区域的单元格为子码的模式识别区域，用以辨识子码系统、确定子码的N值、位置、角度要素。

一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统，所述编码系统生成的子母码通过色彩矩阵分布的原理，形成以色彩点矩阵布局建立数字编码的色彩矩阵二维码生成体系；每一套子母码包含母系统N*N色彩点阵二维码及子系统bN*bN色彩点阵二维码，其中，N≥2，b≥2，N、b为整数；

所述编码系统包括数据编码模块和模式编码模块；所述数据编码模块用以设定子母码的部分区域为色彩设定区域；所述模式编码模块用以确定子母码的子母码系的设置、校验方式、色彩模式、特征模式及子母码的具体提取。

作为本发明的一种优选方案，所述数据编码模块用以设定子母码系统的色彩模板，以设定模板中每个数据识别点的数据色彩，数据编码模块包括：

-码制模式编码单元，用以设定子母码的数据矩阵模式，码制模式编码单元通过设定自然数赋值N，确定子母码系统对应的N*N母系统编码矩阵与bN*bN的子系统编码矩阵；

-色彩数值编码单元，用以设定子母码色彩矩阵的色彩对应数据，所述色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；色彩设定编码单元将为彩色点色域进行数字转换、取值设定；

-色彩点阵编码单元，用以对已设定码制与色彩数值子母码进行色彩点阵填充，生成对应码制及色彩的子母码原始码码集，以提供模式编码模块调用。

作为本发明的一种优选方案，所述模式编码模块对数据编码模块生成的子母码码集进行处理，设定子母码系的编码规则，通过植入校验数据编码提升精准度，分发色彩组合模式的码集、特征模式码集等，提供按要求提取具体码型；模式编码模块包括：

-子母码系模式单元，用以对bN*bN的子码系的模式识别区域，进性色彩点阵的特征设置，以设定模式识别区域的b*b色彩矩阵为小半数的异色关系，并将满足该规则的子码集留存为有效子码集；

-校验数据编码单元，用以在以生成的原始码局部植入冗余验算单元，并根据校验数据编码单元，将不符合校验数据规则的原始码进行剔除，使得留下来的原始码具有校验冗余验算的特征；

-色彩组合模式单元，用以在完成冗余校验验算的原始码当中，按照色彩组合特征，提取符合指定色彩组合特征的原始码，形成某色彩组合模式特征的子母码集；

-特征组合提取单元，用以在完成冗余校验验算的原始码中，按照局部色彩特征组合，提取符合指定局部色彩特征组合的原始码，形成某特征组合的子母码集；

-子母码提取单元，用于通过发出调用指令，根据调用指令要求，向色彩组合模式单元或特征组合提取单元调用符合调用指令特征的子母码。

作为本发明的一种优选方案，母系统编码矩阵、子系统编码矩阵分别包括位置识别区域、模式识别区域和数据识别区域；

所述位置识别区域是为子母码解码系统提供识别子母码的范围区域的子母码特征区域，通过闭合白色边框的形式确定子母码的边界，并在其内部布置色彩数据矩阵；

所述编码矩阵单元以色彩表述数据，色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；

所述模式识别区域是在N*N的母码矩阵中的某些区域作为母码的模式识别区域，用以植入母码的N值、位置、角度等要素，对应的bN*bN的子码矩阵中，对应的2*2矩阵区域的单元格为子码的模式识别区域，用以辨识子码系统、确定子码的N值、位置、角度等要素。

一种可编辑子母式色彩二维码的解码系统，所述解码系统根据解码原理，对子母码的模式识别区域和数据区域的分别进行解码，形成指向网络资源地址的数据调用指针；

所述子母码的解码系统包括位置识别模块、子母系统识别模块、数据解析模块和中心处理模块；

所述位置识别模块通过模式识别对子母码进行范围、位置和角度的确定；

所述子母系统识别模块包括子母系列判定单元及网格识别单元；

所述数据解析模块包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块；

所述位置识别模块是解码系统中确定子母码位置范围的功能模块，包括边框识别单元、角点识别单元、角度识别单元；

所述边框识别单元是解码系统解码的第一步，通过边框识别单元对子母码的白色边框进行识别，以确定子母码的识别范围；

所述角点识别单元对已识别边框范围内抓取特征色彩点，通过角点识别规则，确定子母码矩形四个角点，以角点的色彩信息确定N值；

所述角度识别单元根据角点识别单元识别出来的角点信息，进行子母码的角度判断，以确定子母码的读取起始点；

所述子母系统识别模块是解码系统中用于区分子系统与母系统的功能模块，包括网格识别单元及子母系列判定单元；

所述网格识别单元在角点识别单元确定N值之后，对色彩矩阵进行bN*bN的矩阵网格化，其中，N≥2，b≥2，N、b为整数；

所述子母系列判定单元对bN*bN的彩色点矩阵进行识别，对四个角部的2*2网格组的色彩进行识别，满足子码规则的按照bN*bN的色彩矩阵布局输出到数据解析模块，满足母码规则的则按照N*N的色彩矩阵布局输出到数据解析模块；

所述数据解析模块是解码系统进行数据解码的功能模块，包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述数据读取单元从字幕系列判定单元获取色彩矩阵布局信息后，对色彩数据点进行数据解析，转换成的对应的子母码数据；

所述校验读取单元在获取的色彩矩阵布局信息时，通过校验读取模式进行数据校验，并对结果数据进行算法校验，为数据读取的过程提供纠错功能和提升准确率的功能；

所述加密回传单元在数据读取单元解析出子母码数据结果后，通过内部加密规则对数据结果进行数字加密，并把加密后的数据发送到中心处理模块；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。

一种可编辑子母式色彩二维码的解码系统，所述解码系统根据解码原理，对子母码的模式识别区域和数据区域的分别进行解码，形成指向网络资源地址的数据调用指针；

所述子母码的解码系统包括位置识别模块、子母系统识别模块、数据解析模块和中心处理模块；

所述位置识别模块包括边框识别单元、角点识别单元，角度识别单元，通过模式识别对子母码进行范围、位置和角度的确定；

所述子母系统识别模块包括子母系列判定单元及网格识别单元；

所述数据解析模块包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。

作为本发明的一种优选方案，所述位置识别模块是解码系统中确定子母码位置范围的功能模块，包括边框识别单元、角点识别单元、角度识别单元；

所述边框识别单元是解码系统解码的第一步，通过边框识别单元对子母码的白色边框进行识别，以确定子母码的识别范围；

所述角点识别单元对已识别边框范围内抓取特征色彩点，通过角点识别规则，确定子母码矩形四个角点，以角点的色彩信息确定N值；

所述角度识别单元根据角点识别单元识别出来的角点信息，进行子母码的角度判断，以确定子母码的读取起始点。

作为本发明的一种优选方案，所述子母系统识别模块是解码系统中用于区分子系统与母系统的功能模块，包括网格识别单元及子母系列判定单元；

所述网格识别单元在角点识别单元确定N值之后，对色彩矩阵进行2N*2N的矩阵网格化，

所述子母系列判定单元对2N*2N的彩色点矩阵进行识别，对四个角部的2*2网格组的色彩进行识别，满足子码规则的按照2N*2N的色彩矩阵布局输出到数据解析模块，满足母码规则的则按照N*N的色彩矩阵布局输出到数据解析模块；

作为本发明的一种优选方案，所述数据解析模块是解码系统进行数据解码的功能模块，包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述数据读取单元从字幕系列判定单元获取色彩矩阵布局信息后，对色彩数据点进行数据解析，转换成的对应的子母码数据；

所述校验读取单元在获取的色彩矩阵布局信息时，通过校验读取模式进行数据校验，并对结果数据进行算法校验，为数据读取的过程提供纠错功能和提升准确率的功能；

所述加密回传单元在数据读取单元解析出子母码数据结果后，通过内部加密规则对数据结果进行数字加密，并把加密后的数据发送到中心处理模块；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。

本发明的有益效果在于：本发明提出的可编辑子母式色彩二维码的编码系统及解码系统，可以使用不同色彩种类和组合，通过色彩点阵构成，形成可编辑图案或者与图案结合的二维码系统。子母码系统通过一个系统，形成两个系列，有效地提高了使用效率。本发明为不同的应用场景需求提供对应的码制，共用同一套系统进行编码与解码，提高了使用效率和应用效能。

附图说明

图1为本发明一实施例中可编辑子母式色彩二维码的编码系统的组成示意图。

图2为本发明一实施例中可编辑子母式色彩二维码的解码系统的组成示意图。

图3为本发明一实施例中母码的示意图(N＝4)。

图4为本发明一实施例中与图3中母码对应的子码的示意图(N＝4)。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本发明揭示了一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统，所述编码系统生成的子母码是在同一套生成和识别系统下的两个不同排布方式的码制，通过色彩矩阵分布的原理，形成以色彩点矩阵布局建立数字编码的色彩矩阵二维码生成体系；每一套子母码包含母系统N*N色彩点阵二维码及子系统2N*2N色彩点阵二维码(在本发明的另一实施例中，子系统采用bN*bN色彩点阵二维码，b≥2，b、N为整数)。

所述编码系统包括数据编码模块11和模式编码模块12；所述数据编码模块用以设定子母码的部分区域为色彩设定区域；所述模式编码模块用以确定子母码的子母码系的设置、校验方式、色彩模式、特征模式及子母码的具体提取。

【数据编码模块】

所述数据编码模块11用以设定子母码系统的色彩模板，以设定模板中每个数据识别点的数据色彩，数据编码模块11包括：码制模式编码单元111、色彩数值编码单元112、色彩点阵编码单元113。

-码制模式编码单元111用以设定子母码的数据矩阵模式，码制模式编码单元通过设定自然数赋值N，确定子母码系统对应的N*N母系统编码矩阵与2N*2N的子系统编码矩阵。

-色彩数值编码单元112用以设定子母码色彩矩阵的色彩对应数据，所述色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；色彩设定编码单元将为彩色点色域进行数字转换、取值设定。

-色彩点阵编码单元113用以对已设定码制与色彩数值子母码进行色彩点阵填充，生成对应码制及色彩的子母码原始码码集，以提供模式编码模块调用。

【模式编码模块】

所述模式编码模块12对数据编码模块生成的子母码码集进行处理，设定子母码系的编码规则，通过植入校验数据编码提升精准度，分发色彩组合模式的码集、特征模式码集等，提供按要求提取具体码型；模式编码模块12包括：子母码系模式单元121、校验数据编码单元122、色彩组合模式单元123、特征组合提取单元124、子母码提取单元125。

-子母码系模式单元121用以对2N*2N的子码系的模式识别区域，进行色彩点阵的特征设置，以设定模式识别区域的2*2色彩矩阵为小半数的异色关系，并将满足该规则的子码集留存为有效子码集。在本发明的一实施例中，子母码系模式单元用以对bN*bN的子码系的模式识别区域，进性色彩点阵的特征设置，以设定模式识别区域的b*b色彩矩阵为小半数的异色关系，并将满足该规则的子码集留存为有效子码集。

-校验数据编码单元122用以在以生成的原始码局部植入冗余验算单元，并根据校验数据编码单元，将不符合校验数据规则的原始码进行剔除，使得留下来的原始码具有校验冗余验算的特征。

-色彩组合模式单元123用以在完成冗余校验验算的原始码当中，按照色彩组合特征，提取符合指定色彩组合特征的原始码，形成某色彩组合模式特征的子母码集。

-特征组合提取单元124用以在完成冗余校验验算的原始码中，按照局部色彩特征组合，提取符合指定局部色彩特征组合的原始码，形成某特征组合的子母码集。

-子母码提取单元125用于通过发出调用指令，根据调用指令要求，向色彩组合模式单元或特征组合提取单元调用符合调用指令特征的子母码。

母系统编码矩阵、子系统编码矩阵分别包括位置识别区域、模式识别区域和数据识别区域。

所述位置识别区域是为子母码解码系统提供识别子母码的范围区域的子母码特征区域，通过闭合白色边框的形式确定子母码的边界，并在其内部布置色彩数据矩阵。

所述编码矩阵单元以色彩表述数据，色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围。

所述模式识别区域是在N*N的母码矩阵中的某些区域作为母码的模式识别区域，用以植入母码的N值、位置、角度要素，对应的2N*2N的子码矩阵中，对应的2*2矩阵区域的单元格为子码的模式识别区域，用以辨识子码系统、确定子码的N值、位置、角度要素。

请参阅图2，本发明揭示一种可编辑子母式色彩二维码的解码系统，所述解码系统根据解码原理，对子母码的模式识别区域和数据区域的分别进行解码，形成指向网络资源地址的数据调用指针。

所述子母码的解码系统包括位置识别模块21、子母系统识别模块22、数据解析模块23和中心处理模块24。

所述位置识别模块21通过模式识别对子母码进行范围、位置和角度的确定。

所述子母系统识别模块22包括子母系列判定单元221及网格识别单元222。

所述数据解析模块23包括数据读取单元231、校验读取单元232、加密回传单元233。

所述中心处理模块24是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。

【位置识别模块】

具体地，所述位置识别模块21是解码系统中确定子母码位置范围的功能模块，包括边框识别单元211、角点识别单元212、角度识别单元213。

所述边框识别单元211是解码系统解码的第一步，通过边框识别单元对子母码的白色边框进行识别，以确定子母码的识别范围。

所述角点识别单元212对已识别边框范围内抓取特征色彩点，通过角点识别规则，确定子母码矩形四个角点，以角点的色彩信息确定N值。

所述角度识别单元213根据角点识别单元识别出来的角点信息，进行子母码的角度判断，以确定子母码的读取起始点。

【子母系统识别模块】

所述子母系统识别模块22是解码系统中用于区分子系统与母系统的功能模块，包括网格识别单元221及子母系列判定单元222。

所述网格识别单元221在角点识别单元确定N值之后，对色彩矩阵进行2N*2N的矩阵网格化。

所述子母系列判定单元222对2N*2N的彩色点矩阵进行识别，对四个角部的2*2网格组的色彩进行识别，满足子码规则的按照2N*2N的色彩矩阵布局输出到数据解析模块，满足母码规则的则按照N*N的色彩矩阵布局输出到数据解析模块。

【数据解析模块】

所述数据解析模块23是解码系统进行数据解码的功能模块，包括数据读取单元231、校验读取单元232、加密回传单元233。

所述数据读取单元231从字幕系列判定单元获取色彩矩阵布局信息后，对色彩数据点进行数据解析，转换成的对应的子母码数据。

所述校验读取单元232在获取的色彩矩阵布局信息时，通过校验读取模式进行数据校验，并对结果数据进行算法校验，为数据读取的过程提供纠错功能和提升准确率的功能。

所述加密回传单元233在数据读取单元解析出子母码数据结果后，通过内部加密规则对数据结果进行数字加密，并把加密后的数据发送到中心处理模块。

【中心处理模块】

所述中心处理模块24是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。

请参阅图3、图4，图3为在本发明一实施例中母码的示意图(本实施例中，N＝4)，图3中，母码为4*4二维码，母码包括设置于四角的位置识别区域31、数据区域32。

图4为本发明一实施例中与图3中母码对应子码的示意图。图4中，子码为中空的8*8二维码(中空区域为4*4)；子码包括设置于四角的位置识别区域41、数据区域42。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述编码系统还包括子母码映射设置模块，用以将母码与对应的子码之间产生映射关系，在解码系统对母码或对应的子码进行解码时，解码得出的结果相同。当然，子码与母码在一般应用情况下是可以没有隐射关系的，是可以没有关联的，仅采用同一套编码、解码系统。

实施例三

一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统，所述编码系统生成的子母码通过色彩矩阵分布的原理，形成以色彩点矩阵布局建立数字编码的色彩矩阵二维码生成体系；每一套子母码包含母系统N*N色彩点阵二维码及子系统2N*2N色彩点阵二维码；

所述编码系统包括数据编码模块和模式编码模块；所述数据编码模块用以设定子母码的部分区域为色彩设定区域；所述模式编码模块用以确定子母码的子母码系的设置、校验方式、色彩模式、特征模式及子母码的具体提取。

一种可编辑子母式色彩二维码的解码系统，所述解码系统根据解码原理，对子母码的模式识别区域和数据区域的分别进行解码，形成指向网络资源地址的数据调用指针；

所述子母码的解码系统包括位置识别模块、子母系统识别模块、数据解析模块和中心处理模块；

所述位置识别模块包括边框识别单元、角点识别单元，角度识别单元，通过模式识别对子母码进行范围、位置和角度的确定；

所述子母系统识别模块包括子母系列判定单元及网格识别单元；

所述数据解析模块包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。

综上所述，本发明提出的可编辑子母式色彩二维码的编码系统及解码系统，可以使用不同色彩种类和组合，通过色彩点阵构成，形成可编辑图案或者与图案结合的二维码系统。子母码系统通过一个系统，形成两个系列，有效地提高了使用效率。本发明为不同的应用场景需求提供对应的码制，共用同一套系统进行编码与解码，提高了使用效率和应用效能。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统，其特征在于：所述编码系统生成的子母码是在同一套编码系统和解码系统下的两个不同排布方式的码制；通过色彩矩阵分布的原理，形成以色彩点矩阵布局建立数字编码的色彩矩阵二维码生成体系；每一套子母码包含母系统N*N色彩点阵二维码及中空子系统2N*2N色彩点阵二维码，中空区域为(2N-a)*(2N-a),N、a值为自然数，为系统常数；

所述编码系统包括数据编码模块和模式编码模块；所述数据编码模块用以设定子母码的部分区域为色彩设定区域；所述模式编码模块用以确定子母码的子母码系的设置、校验方式、色彩模式、特征模式及子母码的具体提取；

所述数据编码模块用以设定子母码系统的色彩模板，以设定模板中每个数据识别点的数据色彩，数据编码模块包括：

-码制模式编码单元，用以设定子母码的数据矩阵模式，码制模式编码单元通过设定自然数赋值N，确定子母码系统对应的N*N母系统编码矩阵与2N*2N的子系统编码矩阵，子系统部分中空，中空区域为(2N-a)*(2N-a)，N、a值为自然数，为系统常数；

-色彩数值编码单元，用以设定子母码色彩矩阵的色彩对应数据，所述色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；色彩设定编码单元将为彩色点色域进行数字转换、取值设定；

-色彩点阵编码单元，用以对已设定码制与色彩数值子母码进行色彩点阵填充，生成对应码制及色彩的子母码原始码码集，以提供模式编码模块调用；

所述模式编码模块对数据编码模块生成的子母码码集进行处理，设定子母码系的编码规则，通过植入校验数据编码提升精准度，分发色彩组合模式的码集、特征模式码集等，提供按要求提取具体码型；模式编码模块包括：

-子母码系模式单元，用以对2N*2N的子码系的模式识别区域，进行色彩点阵的特征设置，以设定模式识别区域的2*2色彩矩阵为小半数的异色关系，并将满足该规则的子码集留存为有效子码集；

-校验数据编码单元，用以在以生成的原始码局部植入冗余验算单元，并根据校验数据编码单元，将不符合校验数据规则的原始码进行剔除，使得留下来的原始码具有校验冗余验算的特征；

-色彩组合模式单元，用以在完成冗余校验验算的原始码当中，按照色彩组合特征，提取符合指定色彩组合特征的原始码，形成某色彩组合模式特征的子母码集；

-特征组合提取单元，用以在完成冗余校验验算的原始码中，按照局部色彩特征组合，提取符合指定局部色彩特征组合的原始码，形成某特征组合的子母码集；

-子母码提取单元，用于通过发出调用指令，根据调用指令要求，向色彩组合模式单元或特征组合提取单元调用符合调用指令特征的子母码；

母系统编码矩阵、子系统编码矩阵分别包括位置识别区域、模式识别区域和数据识别区域；

所述位置识别区域是为子母码解码系统提供识别子母码的范围区域的子母码特征区域，通过闭合白色边框的形式确定子母码的边界，并在其内部布置色彩数据矩阵；

所述编码矩阵单元以色彩表述数据，色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；

所述模式识别区域是在N*N的母码矩阵中的某些区域作为母码的模式识别区域，用以植入母码的N值、位置、角度要素，对应的2N*2N的子码矩阵中，对应的2*2矩阵区域的单元格为子码的模式识别区域，用以辨识子码系统、确定子码的N值、位置、角度要素。

2.一种可编辑子母式色彩二维码的编码系统，其特征在于：所述编码系统生成的子母码通过色彩矩阵分布的原理，形成以色彩点矩阵布局建立数字编码的色彩矩阵二维码生成体系；每一套子母码包含母系统N*N色彩点阵二维码及子系统bN*bN色彩点阵二维码，其中，N≥2，b≥2，N、b为整数；

所述编码系统包括数据编码模块和模式编码模块；所述数据编码模块用以设定子母码的部分区域为色彩设定区域；所述模式编码模块用以确定子母码的子母码系的设置、校验方式、色彩模式、特征模式及子母码的具体提取。

3.根据权利要求2所述的可编辑子母式色彩二维码的编码系统，其特征在于：

所述数据编码模块用以设定子母码系统的色彩模板，以设定模板中每个数据识别点的数据色彩，数据编码模块包括：

-码制模式编码单元，用以设定子母码的数据矩阵模式，码制模式编码单元通过设定自然数赋值N，确定子母码系统对应的N*N母系统编码矩阵与bN*bN的子系统编码矩阵；

-色彩数值编码单元，用以设定子母码色彩矩阵的色彩对应数据，所述色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；色彩设定编码单元将为彩色点色域进行数字转换、取值设定；

-色彩点阵编码单元，用以对已设定码制与色彩数值子母码进行色彩点阵填充，生成对应码制及色彩的子母码原始码码集，以提供模式编码模块调用。

4.根据权利要求2所述的可编辑子母式色彩二维码的编码系统，其特征在于：

所述模式编码模块对数据编码模块生成的子母码码集进行处理，设定子母码系的编码规则，通过植入校验数据编码提升精准度，分发色彩组合模式的码集、特征模式码集等，提供按要求提取具体码型；模式编码模块包括：

-子母码系模式单元，用以对bN*bN的子码系的模式识别区域，进性色彩点阵的特征设置，以设定模式识别区域的b*b色彩矩阵为小半数的异色关系，并将满足该规则的子码集留存为有效子码集；

-校验数据编码单元，用以在以生成的原始码局部植入冗余验算单元，并根据校验数据编码单元，将不符合校验数据规则的原始码进行剔除，使得留下来的原始码具有校验冗余验算的特征；

-色彩组合模式单元，用以在完成冗余校验验算的原始码当中，按照色彩组合特征，提取符合指定色彩组合特征的原始码，形成某色彩组合模式特征的子母码集；

-特征组合提取单元，用以在完成冗余校验验算的原始码中，按照局部色彩特征组合，提取符合指定局部色彩特征组合的原始码，形成某特征组合的子母码集；

-子母码提取单元，用于通过发出调用指令，根据调用指令要求，向色彩组合模式单元或特征组合提取单元调用符合调用指令特征的子母码。

5.根据权利要求2所述的可编辑子母式色彩二维码的编码系统，其特征在于：

母系统编码矩阵、子系统编码矩阵分别包括位置识别区域、模式识别区域和数据识别区域；

所述位置识别区域是为子母码解码系统提供识别子母码的范围区域的子母码特征区域，通过闭合白色边框的形式确定子母码的边界，并在其内部布置色彩数据矩阵；

所述编码矩阵单元以色彩表述数据，色彩设定以RGB值确定色域，以2进制取值，黑(0，0，0)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；以4进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，为取值色，蓝色不取值，以相近色域确定色域使用范围，扩大色域可选范围；以8进制取值，取黑(0，0，0)，红(255，0，0)，黄(255，255，0)，绿(0，255，0)，青(0，255，255)，蓝(0，0，255)，紫红(255，0，255)，白(255，255，255)为取值色，以相近色域确定色域使用范围；

所述模式识别区域是在N*N的母码矩阵中的某些区域作为母码的模式识别区域，用以植入母码的N值、位置、角度等要素，对应的2N*2N的子码矩阵中，对应的2*2矩阵区域的单元格为子码的模式识别区域，用以辨识子码系统、确定子码的N值、位置、角度等要素。

6.一种可编辑子母式色彩二维码的解码系统，其特征在于，所述解码系统根据解码原理，对子母码的模式识别区域和数据区域的分别进行解码，形成指向网络资源地址的数据调用指针；

所述子母码的解码系统包括位置识别模块、子母系统识别模块、数据解析模块和中心处理模块；

所述位置识别模块通过模式识别对子母码进行范围、位置和角度的确定；

所述子母系统识别模块包括子母系列判定单元及网格识别单元；

所述数据解析模块包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块；

所述位置识别模块是解码系统中确定子母码位置范围的功能模块，包括边框识别单元、角点识别单元、角度识别单元；

所述边框识别单元通过边框识别单元对子母码的边框特征进行识别，以确定子母码的识别范围；

所述角点识别单元对已识别边框范围内抓取特征色彩点，通过角点识别规则，确定子母码矩形四个角点，以角点的色彩及图形信息确定位置与N值；

所述角度识别单元根据角点识别单元识别出来的角点信息，进行子母码的角度判断，以确定子母码的读取起始点；

所述子母系统识别模块是解码系统中用于区分子系统与母系统的功能模块，包括网格识别单元及子母系列判定单元；

所述网格识别单元在角点识别单元确定N值之后，对色彩矩阵进行2N*2N的矩阵网格化，

所述子母系列判定单元对2N*2N的彩色点矩阵进行识别，对四个角部的2*2网格组的色彩进行识别，满足子码规则的按照2N*2N的色彩矩阵布局输出到数据解析模块，满足母码规则的则按照N*N的色彩矩阵布局输出到数据解析模块；

所述数据解析模块是解码系统进行数据解码的功能模块，包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述数据读取单元从字幕系列判定单元获取色彩矩阵布局信息后，对色彩数据点进行数据解析，转换成的对应的子母码数据；

所述校验读取单元在获取的色彩矩阵布局信息时，通过校验读取模式进行数据校验，并对结果数据进行算法校验，为数据读取的过程提供纠错功能和提升准确率的功能；

所述加密回传单元在数据读取单元解析出子母码数据结果后，通过内部加密规则对数据结果进行数字加密，并把加密后的数据发送到中心处理模块；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。

7.一种可编辑子母式色彩二维码的解码系统，其特征在于，所述解码系统根据解码原理，对子母码的模式识别区域和数据区域的分别进行解码，形成指向网络资源地址的数据调用指针；

所述子母码的解码系统包括位置识别模块、子母系统识别模块、数据解析模块和中心处理模块；

所述位置识别模块包括边框识别单元、角点识别单元，角度识别单元，通过模式识别对子母码进行范围、位置和角度的确定；

所述子母系统识别模块包括子母系列判定单元及网格识别单元；

所述数据解析模块包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。

8.根据权利要求7所述的可编辑子母式色彩二维码的解码系统，其特征在于：

所述位置识别模块是解码系统中确定子母码位置范围的功能模块，包括边框识别单元、角点识别单元、角度识别单元；

所述边框识别单元通过边框识别单元对子母码的边框特征进行识别，以确定子母码的识别范围；

所述角点识别单元对已识别边框范围内抓取特征色彩点，通过角点识别规则，确定子母码矩形四个角点，以角点的色彩与图像信息确定位置与N值；

所述角度识别单元根据角点识别单元识别出来的角点信息，进行子母码的角度判断，以确定子母码的读取起始点。

9.根据权利要求7所述的可编辑子母式色彩二维码的解码系统，其特征在于：

所述子母系统识别模块是解码系统中用于区分子系统与母系统的功能模块，包括网格识别单元及子母系列判定单元；

所述网格识别单元在角点识别单元确定N值之后，对色彩矩阵进行bN*bN的矩阵网格化，其中，N≥2，b≥2，N、b为整数；

所述子母系列判定单元对bN*bN的彩色点矩阵进行识别，对四个角部的2*2网格组的色彩进行识别，满足子码规则的按照bN*bN的色彩矩阵布局输出到数据解析模块，满足母码规则的则按照N*N的色彩矩阵布局输出到数据解析模块。

10.根据权利要求7所述的可编辑子母式色彩二维码的解码系统，其特征在于：

所述数据解析模块是解码系统进行数据解码的功能模块，包括数据读取单元、校验读取单元、加密回传单元；

所述数据读取单元从字幕系列判定单元获取色彩矩阵布局信息后，对色彩数据点进行数据解析，转换成的对应的子母码数据；

所述校验读取单元在获取的色彩矩阵布局信息时，通过校验读取模式进行数据校验，并对结果数据进行算法校验，为数据读取的过程提供纠错功能和提升准确率的功能；

所述加密回传单元在数据读取单元解析出子母码数据结果后，通过内部加密规则对数据结果进行数字加密，并把加密后的数据发送到中心处理模块；

所述中心处理模块是对数据解析系统解码后回传的加密数据进行解密，获得相应的子母码数据，通过中心处理模块对数据的分发，发送到相应的应用模块。