CN109934322B - 动态三维码的生成方法、生成装置、识别方法及识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动识别技术领域，公开了一种动态三维码的生成方法、生成装置、识别方法及识别装置，其根据预设的嵌入信息进行编码，得到三维码阈值层；对所述三维码阈值层添加色彩信息和/或灰度信息，得到视觉码图层；对所述视觉码图层进行重新组码，得到三维码图片；将所述三维码图片与一帧以上的背景图片进行融合处理，得到融合的三维码；不仅信息容量更大，而且在保证识别效率和准确率的基础上，形式更加多样化，用户体验更好；特别是，还可多个动态三维码叠加形成三维码组，管理和使用均更方便。

Description

动态三维码的生成方法、生成装置、识别方法及识别装置

技术领域

本发明涉及自动识别技术领域，特别是一种动态三维码的生成方法、识别方法及其对应的装置。

背景技术

唯一性识别码是衔接现实物理世界与虚拟信息世界的钥匙，结合相应信息系统的管理，可用于唯一标示具体的物体及其持有者，其主要包括以下四种：

1、射频识别码(RFID)，是利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的，通常由三部分组成：标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader)：读取标签信息的设备；天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。射频识别码的实现技术较复杂、成本高、并且易受干扰；

2、一维条形码(1-dimensional bar code)，是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，"条"指对光线反射率较低的部分，"空"指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。一维条形码主要是记录字符和数字，无法表示汉字和图像信息，容量小，存储的信息量有限；

3、二维码(2-dimensional bar code)，又称二维条码，最常见的形式是QR Code，QR全称Quick Response。二维码是采用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上是利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。二维码能够记录汉字和图片信息，其容量虽然比一维条形码大，但与三维码相比仍然较小；

4、三维码(Color Code，又称彩色三维码)，其主要特征在于利用色彩或灰度(或称黑密度)表示不同的数据并进行编码，即，在二维码的基础上再增加了一个维度，采用了色彩和灰度来表示第三维，其能够表示的数据也就更多，具有更多的信息容量。

但是，现有的三维码都是采用静态的背景图，无法实现动态变换，较为单一；或者，有的三维码虽然采用动态的背景图，但却降低了三维码的识别效率，导致用户无法进行有效识别，用户体验不好。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种动态三维码的生成方法、生成装置、识别方法及识别装置，在保证识别效率和准确率的基础上，形式更加多样化，用户体验更好。

本发明的目的之一在于，提供一种动态三维码的生成方法，包括以下步骤：

a.根据预设的嵌入信息进行编码，得到三维码阈值层；

b.对所述三维码阈值层添加色彩信息和/或灰度信息，得到视觉码图层；

c.对所述视觉码图层进行重新组码，得到三维码图片；

d.将所述三维码图片与一帧以上的背景图片进行融合处理，得到融合的三维码；其中，所述融合处理是指将所述三维码图片以水印的方式嵌入每一帧的背景图片中。

优选的，所述的步骤a进一步包括：

a1.根据预设的嵌入信息进行初步编码生成原始二维码；

a2.对所述原始二维码进行解码，获取二维码阈值层；

a3.对所述二维码阈值层进行重新编码，得到所述三维码阈值层。

进一步的，所述的步骤a3中，对所述二维码阈值层进行重新编码时，还进一步重新组合所述的嵌入信息，得到新的嵌入信息，并根据新的嵌入信息进行重新编码得到所述三维码阈值层。

进一步的，所述的预设的嵌入信息包括文本、图片、链接、文件、数据中的一种以上信息；所述的步骤a3中进行重新编码时，进一步对所述的文本、图片、链接、文件、数据中的一种以上信息进行更新，得到所述新的嵌入信息。

优选的，所述的步骤b中，对所述三维码阈值层进行添加色彩信息和/或灰度信息之前，还进一步包括对所述三维码阈值层进行加密处理，得到加密的三维码阈值层，然后再对所述加密的三维码阈值层进行添加色彩信息和/或灰度信息。

进一步的，所述的加密处理包括以下任一种：

b1.在所述三维码阈值层上添加掩膜层；

b2.使用密钥对所述三维码阈值层进行加密，或者，使用密钥对所述掩膜层进行加密，或者，使用密钥对添加掩膜层后的三维码阈值层进行加密。

优选的，所述的步骤b中，进一步包括对所述视觉码图层进行色彩变换和/或亮度修改；所述的亮度修改是指通过高斯调变函数进行修改所述视觉码图层的亮度。

优选的，所述的步骤c中，对所述视觉码图层进行重新组码,是指将所述视觉码图层的几何单元由条状或块状转换为点状。

优选的，所述的步骤d中，所述的背景图片包括动画图片，所述的融合处理进一步包括：

d1.预加载所述动画图片；

d2.获取所述动画图片的所有图像帧；

d3.对每一幅单帧图像添加所述三维码的图片的水印，得到所述融合的三维码；

d4.将所述融合的三维码以gif格式进行存储。

优选的，所述的步骤d中，还进一步包括在所述三维码图片上或者在所述背景图片上或者在所述融合的三维码上添加文字信息；并且，所述文字信息添加在所述三维码的空白区域。

优选的，所述的步骤d中，融合生成的三维码包括两个以上，并对两个以上的三维码进行叠加处理；所述的叠加处理，是指将其中一个三维码作为另一个三维码的嵌入信息。

本发明的目的之二在于，提供一种动态三维码的生成装置，其包括：

存储器，用于存储一个以上程序；

处理器，用于执行所述一个以上程序，使得所述处理器实现上述任一项所述的动态三维码的生成方法。

本发明的目的之三在于，提供一种动态三维码的识别方法，包括以下步骤：

e.接收用户输入的识别三维码的指令；

f.根据所述指令对第一界面中的三维码进行识别，进入第二界面；

g.再次接收用户输入的识别三维码的指令；

h.根据所述指令对第二界面中的三维码进行识别，得到识别结果。

优选的，所述的第二界面包括一个以上的三维码，所述的一个以上的三维码采用横向排列展示和/或纵向排列展示，或者，所述的一个以上的三维码展示于立方体的表面。

本发明的目的之四在于，提供一种动态三维码的识别装置，其包括：

存储器，用于存储一个以上程序；

处理器，用于执行所述一个以上程序，使得所述处理器实现上述任一项所述的动态三维码的识别方法。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的动态三维码在保证识别效率和准确率的基础上，形式更加多样化，用户体验更好；

(2)本发明的动态三维码在原始二维码的基础上增加色彩信息和/或灰度信息，从而增加了一个维度，信息容量更大；

(3)本发明的动态三维码与背景图片进行融合时，采用水印的方式嵌入每一帧的背景图片中，从而避免背景图片动态变换过程中影响识别成功率；

(4)本发明的动态三维码还可多个叠加形成三维码组，管理和使用均更方便。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的动态三维码的生成方法的原始二维码示意图；

图2为本发明的动态三维码的生成方法的三维码阈值层示意图；

图3为本发明的动态三维码的生成方法的加密的三维码阈值层示意图；

图4为本发明的动态三维码的生成方法的视觉码图层示意图；

图5为本发明的动态三维码的生成方法的融合前的三维码图片示意图；

图6为本发明的动态三维码的生成方法的融合后的三维码图片示意图；

图7为本发明的动态三维码的生成方法的叠加后的三维码组示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一实施例：动态三维码的生成方法

本实施例中，所述生成方法包括以下步骤：

a.根据预设的嵌入信息进行编码，得到三维码阈值层(如图2所示)；

b.对所述三维码阈值层添加色彩信息和/或灰度信息，得到视觉码图层(如图4所示)；

c.对所述视觉码图层进行重新组码，得到三维码图片(如图5所示)；

d.将所述三维码图片与一帧以上的背景图片进行融合处理，得到融合的三维码(如图6所示)；其中，所述融合处理是指将所述三维码图片以水印的方式嵌入每一帧的背景图片中。

所述的步骤a中，可直接根据预设的嵌入信息进行编码，也可根据已有的二维码进行解码后再进行重新编码；本实施例采用后者，具体的，本实施例中，所述的步骤a进一步包括：

a1.根据预设的嵌入信息进行初步编码生成原始二维码(如图1所示)；

a2.对所述原始二维码进行解码，获取二维码阈值层；

a3.对所述二维码阈值层进行重新编码，得到所述三维码阈值层(如图2所示)。

进一步的，所述的步骤a3中，对所述二维码阈值层进行重新编码时，还进一步重新组合所述的嵌入信息，得到新的嵌入信息，并根据新的嵌入信息进行重新编码得到所述三维码阈值层。本实施例中，所述的预设的嵌入信息包括文本、图片、链接、文件、数据中的一种以上信息；所述的步骤a3中进行重新编码时，进一步对所述的文本、图片、链接、文件、数据中的一种以上信息进行更新，得到所述新的嵌入信息。

本实施例中，还可根据背景图片的亮度颜色来搭配模板最佳识别效率，具体的，根据模组大小将模组中心区域分成不同层次，解码点的阈值层是灵活变化的，可采用矩形、圆形、或菱形，最外层的亮度刚好满足二值化时要求的阈值，越靠近模组中心的层次，越接近原始二维码的亮度，从而保证了二维码能够被正确解码。

所述的步骤b中，对所述三维码阈值层进行添加色彩信息和/或灰度信息之前，还进一步包括对所述三维码阈值层进行加密处理，得到加密的三维码阈值层，然后再对所述加密的三维码阈值层进行添加色彩信息和/或灰度信息。

进一步的，所述的加密处理包括以下任一种：

b1.在所述三维码阈值层上添加掩膜层(如图3所示)；

b2.使用密钥对所述三维码阈值层进行加密，或者，使用密钥对所述掩膜层进行加密，或者，使用密钥对添加掩膜层后的三维码阈值层进行加密。

所述的步骤b中，进一步包括对所述视觉码图层(如图4所示)进行色彩变换和/或亮度修改；所述的亮度修改是指通过高斯调变函数进行修改所述视觉码图层的亮度。本实施例中，是通过高斯调变函数来修改模组中心区域像素的亮度和尺寸，使像素颜色的改变晕从中心向四周平滑的递减或增加，再根据模组区块的平滑程度，决定增减的速度，使调整亮度后的模组区块更平滑、更美观，符合人类视觉系统对颜色及亮度的感知认识，达到比较好的优化视觉的目标。

所述的步骤c中，对所述视觉码图层进行重新组码,是指将所述视觉码图层的几何单元由条状或块状转换为点状。

所述的步骤d中，所述的背景图片包括动画图片，所述的融合处理进一步包括：

d1.预加载所述动画图片；

d2.获取所述动画图片的所有图像帧；

d3.对每一幅单帧图像添加所述三维码的图片的水印，得到所述融合的三维码；为达到更佳效果，在嵌入水印时设置高质量融合，提高清晰度以便更好的识别；并且，对所述的融合的三维码进行量化处理，以达到更佳的效果；

d4.将所述融合的三维码以gif格式进行存储。

并且，还进一步包括在所述三维码图片上或者在所述背景图片上或者在所述融合的三维码上添加文字信息；并且，所述文字信息添加在所述三维码的空白区域(如图6所示)。

以链接型嵌入信息的三维码的生成过程为例进行简述如下：

1.导入如链接https://www.baidu.com/；

2.创建包含原始阈值层的二维码，也可以直接添加一张含有信息(文本、链接)的二维码；

3.对所述二维码进行解码，连接系统服务器，并重新组合新的链接信息；

4.根据所述新的链接信息生成新的三维码阈值层；

5.对所述三维码阈值层添加色彩信息和/或灰度信息，得到视觉码图层；

6.对所述视觉码图层进行重新组码，得到三维码图片；

7.将所述三维码图片与一帧以上的背景图片进行融合处理，生成新的三维码；

8.根据情况调整码组信息的亮度、灰度和码眼信息，并导出三维码。

另外，本实施例还提供了一种叠加式三维码(如图7所示)，首先根据前述步骤融合生成两个以上的三维码，然后对两个以上的三维码进行叠加处理；本实施例中，所述的叠加处理，是指将其中一个三维码作为另一个三维码的嵌入信息；例如，将三维码A和三维码B作为三维码C的嵌入信息，当扫描三维码C时，识别得到所述的三维码A和三维码B，并可进一步对所述的三维码A和三维码B进行二次识别，从而形成一个三维码组。

第二实施例：动态三维码的生成装置

本实施例中，所述生成装置包括：

存储器，用于存储一个以上程序；

处理器，用于执行所述一个以上程序，使得所述处理器实现上述任一项所述的动态三维码的生成方法。

本实施例的生成装置，由于其与生成方法的实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见生成方法的实施例的相关说明即可，在此不进行赘述。

第三实施例：动态三维码的识别方法

系统生成动态三维码以后，一个动态三维码支持多个三维码叠加，扫描一个三维码之后进入下一个或一组三维码扫描界面。

本实施例中，所述识别方法包括以下步骤：

e.接收用户输入的识别三维码的指令；

f.根据所述指令对第一界面中的三维码进行识别，进入第二界面；

g.再次接收用户输入的识别三维码的指令；

h.根据所述指令对第二界面中的三维码进行识别，得到识别结果。

优选的，所述的第二界面包括一个以上的三维码，所述的一个以上的三维码采用横向排列展示和/或纵向排列展示，或者，所述的一个以上的三维码展示于立方体的表面。

例如有3个三维码，可分别通过支付宝、微信、QQ扫描进入不同界面，通过本实施例的三维码系统将3个三维码叠加后，组合成新的三维码组。扫描所述三维码组时，进入多选项界面，当用户进一步选择支付宝对应的三维码进行识别时，进入支付宝界面；当用户选择微信对应的三维码进行识别时，进入微信界面；当用户选择QQ对应的三维码进行识别时，进入QQ界面。

第四实施例：动态三维码的识别装置

本实施例中，所述识别装置包括：

存储器，用于存储一个以上程序；

处理器，用于执行所述一个以上程序，使得所述处理器实现上述任一项所述的动态三维码的识别方法。

本实施例的识别装置，由于其与识别方法的实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见识别方法的实施例的相关说明即可，在此不进行赘述。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

并且，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (14)

1.一种动态三维码的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.根据预设的嵌入信息进行编码，得到三维码阈值层；

b.对所述三维码阈值层添加色彩信息和/或灰度信息，得到视觉码图层；

c.对所述视觉码图层进行重新组码，得到三维码图片；

d.将所述三维码图片与一帧以上的背景图片进行融合处理，得到融合的三维码；其中，所述融合处理是指将所述三维码图片以水印的方式嵌入每一帧的背景图片中；

所述的步骤d中，所述的背景图片包括动画图片，所述的融合处理进一步包括：

d1.预加载所述动画图片；

d2.获取所述动画图片的所有图像帧；

d3.对每一幅单帧图像添加所述三维码的图片的水印，得到所述融合的三维码；

d4.将所述融合的三维码以gif格式进行存储。

2.根据权利要求1所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的步骤a进一步包括：

a1.根据预设的嵌入信息进行初步编码生成原始二维码；

a2.对所述原始二维码进行解码，获取二维码阈值层；

a3.对所述二维码阈值层进行重新编码，得到所述三维码阈值层。

3.根据权利要求2所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的步骤a3中，对所述二维码阈值层进行重新编码时，还进一步重新组合所述的嵌入信息，得到新的嵌入信息，并根据新的嵌入信息进行重新编码得到所述三维码阈值层。

4.根据权利要求3所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的预设的嵌入信息包括文本、图片、链接、文件、数据中的一种以上信息；所述的步骤a3中进行重新编码时，进一步对所述的文本、图片、链接、文件、数据中的一种以上信息进行更新，得到所述新的嵌入信息。

5.根据权利要求1所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的步骤b中，对所述三维码阈值层进行添加色彩信息和/或灰度信息之前，还进一步包括对所述三维码阈值层进行加密处理，得到加密的三维码阈值层，然后再对所述加密的三维码阈值层进行添加色彩信息和/或灰度信息。

6.根据权利要求5所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的加密处理包括以下任一种：

b1.在所述三维码阈值层上添加掩膜层；

b2.使用密钥对所述三维码阈值层进行加密，或者，使用密钥对所述掩膜层进行加密，或者，使用密钥对添加掩膜层后的三维码阈值层进行加密。

7.根据权利要求1所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的步骤b中，进一步包括对所述视觉码图层进行色彩变换和/或亮度修改；所述的亮度修改是指通过高斯调变函数进行修改所述视觉码图层的亮度。

8.根据权利要求1所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的步骤c中，对所述视觉码图层进行重新组码,是指将所述视觉码图层的几何单元由条状或块状转换为点状。

9.根据权利要求1所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的步骤d中，还进一步包括在所述三维码图片上或者在所述背景图片上或者在所述融合的三维码上添加文字信息；并且，所述文字信息添加在所述三维码的空白区域。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种动态三维码的生成方法，其特征在于：所述的步骤d中，融合生成的三维码包括两个以上，并对两个以上的三维码进行叠加处理；所述的叠加处理，是指将其中一个三维码作为另一个三维码的嵌入信息。

11.一种动态三维码的识别方法，其特征在于，所述的动态三维码采用权利要求10的生成方法进行生成，所述动态三维码的识别方法包括以下步骤：

e.接收用户输入的识别三维码的指令；

f.根据所述指令对第一界面中的三维码进行识别，进入第二界面；

g.再次接收用户输入的识别三维码的指令；

h.根据所述指令对第二界面中的三维码进行识别，得到识别结果。

12.根据权利要求11所述的一种动态三维码的识别方法，其特征在于：所述的第二界面包括一个以上的三维码，所述的一个以上的三维码采用横向排列展示和/或纵向排列展示，或者，所述的一个以上的三维码展示于立方体的表面。

13.一种动态三维码的生成装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储一个以上程序；

处理器，用于执行所述一个以上程序，使得所述处理器实现如权利要求1至10中任一项所述的动态三维码的生成方法。

14.一种动态三维码的识别装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储一个以上程序；

处理器，用于执行所述一个以上程序，使得所述处理器实现如权利要求11至12中任一项所述的动态三维码的识别方法。

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