CN110378453A - 彩格码及其识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及二维码领域，公开了一种彩格码及其识别方法。所述彩格码包括：位于四边形四个顶点的四个定位点，每个定位点均以第一颜色作为边框，四个定位点的边框内分别是与所述第一颜色不同的至少两种颜色；四边形中包括由N×M个子块组成的阵列，阵列的每一个子块中预先约定的局部区域用于承载信息，局部区域的颜色是预先约定的C种颜色之一，局部区域中所述C种颜色之一占据超过一半的面积，每一个子块中的其他区域对颜色和图案不做限制。彩格码的每一个子块中以预先约定的局部区域的主要颜色为该子块承载信息的颜色，子块中除了该局部区域之外的其他区域可以任意设计，从而使得彩格码有很高的可设计性，可以将信息隐藏在彩色图案中。

Description

彩格码及其识别方法

技术领域

本发明涉及二维码领域，特别涉及一种彩格码技术。

背景技术

二维码也叫二维条码或二维条形码。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)上分布的图形来记录数据符号信息的。

二维码作为目前市场上运用最多的识别码，在其设计和使用过程中，存在以下三个问题：

1.代码开源，目前谁都可以自由发行和制作二维码，导致整个二维码市场混乱，由二维码引申变种多达几十种，缺乏权威性和公正性。

2.不可防伪，即不可防止二次印刷，使用二维码不能解决商品防伪问题。

3.设计局限性，虽然二维码也可以进行图像艺术设计，但是仅局限于二维码中心很小区域。

因此，目前亟需一种能克服上述缺陷的新型的二维码。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩格码及其识别方法，彩格码的每一个子块中以预先约定的局部区域的主要颜色(占面积最大的颜色)为该子块承载信息的颜色，子块中除了该局部区域之外的其他区域可以任意设计，从而使得彩格码有很高的可设计性，可以将信息隐藏在彩色图案中。

为了解决上述问题，本申请公开了一种彩格码，包括：

位于四边形四个顶点的四个定位点，每个所述定位点均以第一颜色作为边框，所述四个定位点的边框内分别是与所述第一颜色不同的至少两种颜色；

所述四边形中包括由N×M个子块组成的阵列，所述阵列的每一个子块中预先约定的局部区域用于承载信息，所述局部区域的颜色是预先约定的C种颜色之一，所述局部区域中所述C种颜色之一占据超过一半的面积，每一个子块中的其他区域对颜色和图案不做限制，其中N和M均为大于1的整数，C为大于2的整数。

本申请还公开了一种彩格码的识别方法，用于识别上述彩格码，所述方法包括：

对所述彩格码进行拍摄；

根据拍摄所得的图片，确定位于四边形四个顶点的四个定位点，以及所述四边形中包括的由N×M个子块组成的阵列，每个所述定位点均以第一颜色作为边框，所述四个定位点的边框内分别是与所述第一颜色不同的至少两种颜色；

根据所述阵列的每一个子块中预先约定的局部区域以及预先约定的C种颜色，判断所述局部区域的颜色，所述局部区域的颜色是预先约定的C种颜色之一，所述局部区域中所述C种颜色之一占据超过一半的面积；

根据所述局部区域的颜色，识别所述彩格码中承载的信息，其中N和M均为大于1的整数，C为大于2的整数。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

彩格码的每一个子块中以预先约定的局部区域的主要颜色(占面积最大的颜色)为该子块承载信息的颜色，子块中除了该局部区域之外的其他区域可以任意设计，从而使得彩格码有很高的可设计性，可以将信息隐藏在彩色图案中。

进一步地，相对于传统二维码，彩格码可以进行形象艺术设计，使彩格码看起来更加赏心悦目，除了携带信息的基本功能之外，还兼具装饰、美化功能。

进一步地，每一个子块都可以选取预先约定的多种颜色，所以每一个字块能承载更多的信息，相对于传统的二维码，信息密度更大。

进一步地，第一定位点作为起始定位点，目的是为了识别彩格码时能得到码的方向信息。

进一步地，第一定位点的边框内的颜色是四个定位点的边框内多种颜色中波长最长的颜色，这样具有更好的容错性，准确率更高。

进一步地，在四个定位点中，两个约定的定位点之间包括一列子块作为类别标识区，其他相邻的定位点之间也分别有一列子块作为扩展区，类别标识区中包含了是否启用其他三处扩展区的信息，使得二维码承载信息的区域可以根据需要扩展，具备良好的可扩展性。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中一种彩格码的示意图；

图2是本发明第一实施方式中一种彩格码的示意图；

图3-图10是八种不同的彩格码的示意图；

图11是本发明第二实施方式中一种彩格码识别方法的流程示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种彩格码。图1和图2是两种不同的彩格码的示意图。

该彩格码包括：

位于四边形四个顶点的四个定位点，每个定位点均以第一颜色作为边框，四个定位点的边框内分别是与第一颜色不同的至少两种颜色；

四边形中包括由N×M个子块组成的阵列，该阵列的每一个子块中预先约定的局部区域用于承载信息，局部区域的颜色是预先约定的C种颜色之一，局部区域中该C种颜色之一占据超过一半的面积，每一个子块中的其他区域对颜色和图案不做限制，其中N和M均为大于1的整数，C为大于2的整数。

彩格码，顾名思义是一种采用颜色来携带信息的新型识别码。通过颜色的不同排列组合能携带不同的信息，其基本型色彩构成为：黑，白，红，蓝，黄，绿，其中后四种颜色用于信息携带，如图1所示。在其他扩展型中也可以使用其他颜色。比如，可以采用黑，白，红，紫，青，绿，如图2所示。

下面以图1所示的彩格码作为例子，对本申请的彩格码进行详细说明：

首先，需要说明的是，在图1所示的例子中，C种颜色优选为4种颜色，C种颜色包括红，蓝，黄，绿。

彩格码阵列的每一个子块中预先约定的局部区域通过不同的颜色承载信息。

具体地说，在图1所示的彩格码中，

位于四边形四个顶点的四个定位点依次为：第一定位点1，第二定位点2，第三定位点3，和第四定位点4；

四边形中包括由N×M个子块组成的阵列5，图1所示的阵列5包括7×7个子块。

当然，这只是一种优选实施方式，并不以此为限。彩格码的阵列可以为3×3，4×4，5×5，6×6，7×7……等无数种基本型，每种基本型可再扩展出六种延伸型，例如3×3基本型可扩展出3×4，3×5，3×6，4×3，5×3，6×3六种延伸型，即，对于基本型M×M可扩展出M×(M+1)，M×(M+2)，M×(M+3)，(M+1)×M，(M+2)×M，(M+3)×M六种延伸型彩色码阵列。

定位点，在对彩格码(标签)进行识别时，用于标定码域位置。起始定位点，在对彩格码(标签)进行识别时，用于标定码域位置及方向。

在本实施方式中，优选地，第一定位点1的边框内的颜色是上述四个定位点的边框内多种颜色中波长最长的颜色。

第一定位点1作为起始定位点，起始定位点边框内的颜色是所选色彩中波长最长的颜色，目的是为了识别彩格码时能得到码的方向信息，并且这样做具有比较好的容错性。因为不同的光源照射，例如日光，日光灯，白炽灯，不同色温的LED灯，可能会使得拍摄到的颜色产生比较大的误差，虽然定位点内反射出的颜色会有比较大的变化，但各个定位点反射光的波长的相对关系大小还是比较稳定的，经过反复试验，以波长的相对关系确定哪一个定位点是起始定位点，准确率比较高。

对于第一至第四定位点边框内的颜色，如果预先约定的C种颜色为4种颜色，且按波长由大到小排列，得到的排列C0，C1，C2，C3。对于起始定位点边框内使用C0颜色，对于其余三个定位点，C1-C3都可以使用，且颜色可重复。另外，不限制使用各种渐变色。

进一步地，第一至第四定位点的排列顺序为顺时针顺序，也可以是逆时针顺序。图1所示的彩格码中第一至第四定位点的排列顺序即是顺时针顺序。第一至第四定位点不同的排列顺序对应着第一至第四定位点的边框内颜色的排列顺序。

在本实施方式中，优选地，第一至第四定位点的边框内颜色的排列顺序与阵列5中N×M的取值相对应。

比如，定位点色彩排列为C0-C1-C1-C1可表示3×3型阵列，C0-C1-C1-C2可表示4×4型阵列，等等。举个更具体的例子来说，当定位点的色彩排列为：红-绿-黄-蓝时，表示7×7型阵列；当定位点的色彩排列为：红-蓝-黄-绿-时，表示6×6型阵列，等等。

更进一步地，第一和第二定位点之间包括类别标识区，该类别标识区包括呈一维排列的多个子块；

第二和第三定位点之间、第三和第四定位点之间、第四和第一定位点之间分别包括三个扩展区，每个扩展区包括呈一维排列的多个子块；

类别标识区中子块用于承载确定三个扩展区是否被启用的信息。

扩展区并非一定会被使用，可以是三个扩展区都被启用，也可以是只启用其中的一个或两个扩展区。

通过这种方式使得二维码承载信息的区域可以根据需要扩展，具备良好的可扩展性。未被启用的扩展区可以被设计任意的图案，提高了可设计性。

具体地，如图1所示，第一定位点1和第二定位点2之间包括类别标识区6；

第二定位点2和第三定位点3之间包括扩展区7、第三定位点3和第四定位点4之间包括扩展区8、第四定位点4和第一定位点1之间包括扩展区9。

类别标识区，用于标定是否启用其他三处扩展区。

扩展区，用于对基础码值区域(即阵列5)进行扩展，例如基础码值区为7×7矩阵，如果启用左边扩展区9，则可以形成8×7矩阵。

基础码值区(即阵列5)作为信息携带区域，可通过额外三个扩展区来对信息容量进行扩容。

也就是说，基础码值区以及扩展区可以作为信息的载体部分。通过颜色矩阵的不同颜色排列组合能表示不同的特定信息。为了防止信息泄露破解，可以首先对信息进行加密并编码成颜色矩阵，然后对编码过的颜色矩阵通过特定秘钥进行置乱二次加密。

此外，定位点1，2，3，4的边框四周还包括留白区域10；阵列5的四周还包括留白区域10；扩展区7，8，9的四周还包括留白区域10；并且，留白区域10以约定的第二颜色填充。

优选地，第一颜色为黑色，第二颜色为白色。

当然这是一种优选的实施方式，并不以此为限。但一般地，留白区域，作为背景色，以白色浅色为主，不使用与子块颜色色域接近的颜色。定位点外框边框，使用黑色或深色色彩，与留白区域色差要大，越大越好。

在图1所示的彩格码中，一共采用六种色彩，四种颜色(红，蓝，黄，绿)用于携带信息，另两种颜色(黑，白)作为定位点外框色和留白区域颜色，并且第一定位点1边框内的颜色为红色，第二定位点2边框内的颜色为绿色，第三定位点3边框内的颜色为黄色，和第四定位点4边框内的颜色为蓝色。

综上所述，彩格码可以根据设计需要任意选取四种颜色，每一个子块都可以取四种颜色之一，每一个子块中以约定的局部区域的主要颜色(占面积最大的颜色)为该子块承载信息的颜色，子块中除了该局部区域之外的其他区域可以任意设计，其颜色和图案都没有限制。因为彩格码的四种颜色可以任意选择，可以根据图案的需要而选择最匹配的颜色，另外每一个子块中除了上述局部区域之外，还有相当大的区域可以任意设计，从而使得彩格码有很高的可设计性，可以将信息隐藏在彩色图案中。因此，相对于相对于传统二维码，彩格码可以进行形象艺术设计，使彩格码看起来更加赏心悦目，除了携带信息的基本功能之外，还兼具装饰、美化装饰功能，如图3-图10所示。

此外，因为每一个子块都可以取四种颜色，从而每一个子块可以承载2比特的信息；所以相对于传统的二维码，信息的密度每增加一倍。

本发明第二实施方式涉及一种彩格码的识别方法。图11是该彩格码的识别方法的流程示意图。

具体地说，如图11所示，该彩格码的识别方法包括：

在步骤1101中，对彩格码进行拍摄。

此后进入步骤1102，根据拍摄所得的图片，确定位于四边形四个顶点的四个定位点，以及四边形中包括的由N×M个子块组成的阵列，每个定位点均以第一颜色作为边框，四个定位点的边框内分别是与第一颜色不同的至少两种颜色。

此后进入步骤1103，根据阵列的每一个子块中预先约定的局部区域以及预先约定的C种颜色，判断局部区域的颜色，局部区域的颜色是预先约定的C种颜色之一，局部区域中该C种颜色之一占据超过一半的面积。

此后进入步骤1104，根据局部区域的颜色，识别彩格码中承载的信息，其中N和M均为大于1的整数，C为大于2的整数。

此后结束本流程。

本实施方式是与第一实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

需要说明的是，本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种彩格码，其特征在于，包括：

位于四边形四个顶点的四个定位点，每个所述定位点均以第一颜色作为边框，所述四个定位点的边框内分别是与所述第一颜色不同的至少两种颜色；

所述四边形中包括由N×M个子块组成的阵列，所述阵列的每一个子块中预先约定的局部区域用于承载信息，所述局部区域的颜色是预先约定的C种颜色之一，所述局部区域中所述C种颜色之一占据超过一半的面积，每一个子块中的其他区域对颜色和图案不做限制，其中N和M均为大于1的整数，C为大于2的整数。

2.根据权利要求1所述的彩格码，其特征在于，所述四个定位点依次为：第一定位点，第二定位点，第三定位点，和第四定位点；

所述第一定位点的边框内的颜色是所述四个定位点的边框内多种颜色中波长最长的颜色。

3.根据权利要求2所述的彩格码，其特征在于，第一至第四定位点的排列顺序为顺时针顺序。

4.根据权利要求2所述的彩格码，其特征在于，第一至第四定位点的排列顺序为逆时针顺序。

5.根据权利要求2所述的彩格码，其特征在于，第一至第四定位点的边框内颜色的排列顺序与所述N×M的取值相对应。

6.根据权利要求1所述的彩格码，其特征在于，所述定位点的边框四周还包括留白区域；所述阵列的四周还包括留白区域。

7.根据权利要求6所述的彩格码，其特征在于，所述留白区域以约定的第二颜色填充。

8.根据权利要求7所述的彩格码，其特征在于，所述第一颜色为黑色；所述第二颜色为白色。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的彩格码，其特征在于，所述C为4，所述C种颜色包括红，蓝，黄，绿。

10.一种彩格码的识别方法，用于识别权利要求1至9中任一项所述的彩格码，其特征在于，所述方法包括：

对所述彩格码进行拍摄；

根据拍摄所得的图片，确定位于四边形四个顶点的四个定位点，以及所述四边形中包括的由N×M个子块组成的阵列，每个所述定位点均以第一颜色作为边框，所述四个定位点的边框内分别是与所述第一颜色不同的至少两种颜色；

根据所述阵列的每一个子块中预先约定的局部区域以及预先约定的C种颜色，判断所述局部区域的颜色，所述局部区域的颜色是预先约定的C种颜色之一，所述局部区域中所述C种颜色之一占据超过一半的面积；

根据所述局部区域的颜色，识别所述彩格码中承载的信息，其中N和M均为大于1的整数，C为大于2的整数。