CN111523630B - 一种二维码编码方法及装置、识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种二维码、二维码编码方法及装置、识别方法及装置。其中，二维码包括图形轮廓区域和图形填充区域；所述图形轮廓区域用于呈现二维码的外形样式；所述图形填充区域位于所述图形轮廓区域内部，由基元二维码重复填充组成；各基元二维码由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，所述定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置，所述数据区域用于存储用户数据。本申请提供的二维码能够突破传统二维码在外观形状的限制，将二维码数据隐藏于任意图形形状中。
Description
技术领域
本申请涉及二维码领域，尤其涉及一种二维码编码方法及装置、识别方法及装置。
背景技术
近些年，随着图形编码技术和图像处理技术的不断发展，二维码技术发展迅猛，在移动支付、有价证券、信息溯源、产品包装、物联网等领域得到了广泛应用。经过几十年的发展，不断涌现出了许多不同种类的二维码，例如QR码（Quick Response Code）、PDF147、DataMatrix、腾讯小程序码等。
传统一维条码、二维码通常具有固定不变的形状，其外观形状通常限定为矩形或圆形等固定形状，外观十分单一，缺乏多样性。为了易于程序识读，传统一维条码和二维码通常在产品设计中独立存在，难以与产品上的其它图文设计相融合，一定程度上破坏了产品图文整体设计风格。而且，通常为了识读程序能够快速准确的定位，传统矩阵二维码中的定位图案通常尺寸较大，这样会使二维码编码区域存储的有效用户数据减少。如果需存储更多的数据，不得不扩大二维码的尺寸和范围。为了美化二维码外观样式，很多厂商利用二维码的容错能力，对码元、定位块等进行美化加工，但这样的做法降低了二维码识读的成功率，二维码必须存储更多的纠错码，才能通过相应的纠错算法恢复出存储的有效用户数据。这样的做法牺牲了二维码存储有效用户数据的容量，同时增加了解码识别算法的复杂度，降低了二维码识别的效率。
发明内容
本申请旨在提出一种二维码、二维码编码方法及装置、二维码识别方法及装置。所述二维码通过将用户数据存储于基元二维码及将基元二维码重复填充至二维码图形填充区域的方式，能够突破传统二维码对外观形状的限制，提供更为丰富、灵活多变的外观样式。可将所述二维码与产品图文设计相融合，使得二维码隐藏在产品图文设计之中。由于重复填充机理，得到的二维码具备良好的数据冗余特性，进而能提高二维码的容错性能和识读成功率。
本申请的第一方面，提供一种二维码，包括图形轮廓区域和图形填充区域；
所述图形轮廓区域用于呈现二维码的外形样式；
所述图形填充区域位于所述图形轮廓区域内部，由基元二维码重复填充组成；
各基元二维码由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，所述定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置，所述数据区域用于存储用户数据。
本申请的第二方面，提供一种二维码编码方法，包括：
接收用户输入的图形设定数据及用户数据；
根据图形设定数据，生成图形轮廓区域和空白的图形填充区域；
获取基元二维码模型，基元二维码模型由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置；
将用户数据按第一预定编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码；
将基元二维码重复填充至图形填充区域，得到二维码图形。
进一步的，获取基元二维码模型之前或之后还包括：
对用户数据进行切分，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
将用户数据，按第一预定编解码规则填充至数据区域进一步为：对于每一用户子数据，将该用户子数据及其顺序信息按第一预定编解码规则填充至数据区域，得到一基元二维码。
进一步的，接收用户输入的图形设定数据及用户数据的同时，还接收编码功能数据或根据用户数据确定编码功能数据；
基元二维码模型还包括功能区域；
将用户数据按第一预定编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码进一步包括：
将编码功能数据按第二编解码规则填充至功能区域，将用户数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码。
进一步的，获取基元二维码模型之前或之后还包括：
对用户数据进行切分，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
将编码功能数据按第二编解码规则填充至功能区域，将用户数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码进一步为：对于每一用户子数据，将编码功能数据及该用户子数据的顺序信息按第二预定编解码规则填充至功能区域，将该用户子数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码。
本申请的第三方面，还提供一种二维码编码装置，包括：
输入模块，用于接收用户输入的图形设定数据及用户数据；
生成模块，用于根据图形设定数据，生成图形轮廓区域和空白的图形填充区域；
编码模块，用于获取基元二维码模型，基元二维码模型由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置；
第一填充模块，用于将用户数据按第一预定编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码；
第二填充模块，用于将基元二维码重复填充至图形填充区域，得到二维码图形。
本申请的第四方面，还提供一种二维码识别方法，包括：
采集二维码图像；
搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
本申请的第五方面，还提供一种二维码识别方法，包括：
采集二维码图像；
搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新执行定位及解码的步骤，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
本申请的第六方面，还提供一种二维码识别方法，包括：
采集二维码图像；
搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据；
根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
本申请的第七方面，还提供一种二维码识别方法，包括：
采集二维码图像；
搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据及用户子数据的顺序信息；
根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据；
根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新执行定位及解码的步骤，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
本申请的第八方面，还提供一种二维码识别装置，包括：
采集模块，用于采集二维码图像；
定位模块，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位基元二维码中数据区域的范围和方位；
识别模块，用于按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
本申请的第九方面，还提供一种二维码识别装置，包括：
采集模块，用于采集二维码图像；
定位模块，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
识别模块，用于按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
分析模块，用于根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新启动定位模块及识别模块，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
组合模块，用于根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
本申请的第十方面，还提供一种二维码识别装置，包括：
采集模块，用于采集二维码图像；
定位模块，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
第一识别模块，用于按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据；
第二识别模块，用于根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
本申请的第十一方面，还提供一种二维码识别装置，包括：
采集模块，用于采集二维码图像；
定位模块，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
第一识别模块，用于按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据及用户子数据的顺序信息；
第二识别模块，用于根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据；
分析模块，用于根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新启动定位模块、第一识别模块及第二识别模块，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
组合模块，用于根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
本申请的第十二方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述的二维码编码方法。
本申请的第十三方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的二维码编码方法。
本申请的第十四方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述的二维码识别方法。
本申请的第十五方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的二维码识别方法。
本申请提供的二维码能够突破传统二维码对外观形状的限制，实现二维码外观及尺寸的多样性。所述二维码的外形样式能够根据用户需求变化，并将二维码隐藏在产品图文设计中，在兼顾产品设计多样性需求的同时，实现信息数据的存储和隐藏。此外，所述二维码中包含多个基元二维码，所存储信息具有冗余性，识读程序只需找到其中一个或几个基元二维码，即可成功提取存储信息，即使所述二维码中的部分基元二维码被损坏了，依然可以通过其他未被损坏的基元二维码进行解码，因此所述二维码具有较好的容错性和适应性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种数字外形轮廓的二维码示意图；
图2为本申请实施例提供的一种蝴蝶外形轮廓的二维码示意图；
图3为本申请实施例提供的一种基元二维码示意图；
图4A、图4B、图5A及图5B为本申请实施例提供的二维码编码方法的流程图；
图6A及图6B为本申请实施例提供的编码后得到的一种二维码示意图；
图7A、图7B为本申请实施例提供的二维码编码装置的构成图；
图8A、图8B、图9A及图9B为本申请实施例提供的二维码识别方法的流程图；
图10A、图10B、图11A及图11B为本申请实施例提供的一种二维码识别装置示意图；
图12为本申请实施例提供的基元二维码定位方式示意图；
图13为本申请实施例提供的计算机设备示意图。
具体实施方式
为了使本申请的技术特点及效果更加明显，下面结合附图对本申请的技术方案做进一步说明，本申请也可有其他不同的具体实例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本申请的保护范畴。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“一具体实施例”、“一些实施方式”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
在本说明书的描述中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本申请，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
需要说明的是，后续实施例中，如不做特殊说明，二维码指的是本申请提供的二维码。
本申请中提出的二维码由图形轮廓区域101、201和图形填充区域102、202组成。所述图形轮廓区域用于呈现二维码的外观样式。所述图形填充区域位于所述图形轮廓区域内部，由基元二维码重复填充组成。各基元二维码由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置，以便识读程序解码，数据区域用于存储用户数据。
具体实施时，图形轮廓区域的形状可以任意选择，本申请对此不做限定，如图1中图形轮廓区域101为数字形状，图2中图形轮廓区域201为蝴蝶形状。另，图形轮廓区域可以是有明显界限的轮廓图形，也可以是没有明显界限的轮廓图形，还可以为内部有一定填充空间的轮廓图形。
基元二维码可按有序或无序地方式进行填充，本申请对具体填充方式不做限定，只要满足基元二维码相互不重叠地对图形填充区域进行填充即可。一些实施方式中，为了提高数据存储密度，可以选择基元二维码相邻排列的方式。重复填充所述图形填充区域的基元二维码为存储相同用户数据的单个基元二维码，或存储不同用户数据的多个基元二维码。基元二维码中的码元种类可以任意选取，本申请对码元的种类不做具体的限定。如图3所示，基元二维码300的码元301由六边形小格组成。
本申请一实施例中，如图3所示，基元二维码内部除了包括定位区域302、数据区域303外，还包括功能区域304，用于存储编码功能数据。具体的，编码功能数据包括但不限于版本信息、掩码信息及纠错等级信息。
版本信息用于限定二维码的最大存储量、码元的划分形式、基元二维码填充方式等。不同版本信息对应二维码的不同编解码规则或数据容量。二维码编码时，根据版本信息对应的编解码规则将用户数据存储于数据区域的码元中。二维码解码时，根据版本信息对应的编解码规则对数据区域的码元进行解码。
掩码信息用于指示二维码所使用的掩码图案。使用预设的掩码图案(maskpattern)对填充好的或预填充的二维码图形进行加掩(masking)，使得最终呈现的二维码图形的颜色分布更加均匀。具体地，加掩使得二维码图形中的深色和浅色（例如黑色和白色，黑色代表二进制1，白色代表二进制0）区域能够比率最优的分布。
纠错等级例如可以沿用传统二维码的4种纠错等级（L、M、Q、H），也可以定义新的纠错等级。具体实施时，根据纠错等级和用户数据，通过纠错算法（可以选择里德-所罗门纠错(reed solomon error correction)算法，也可选择其他算法）计算得到纠错数据，并将用户数据和纠错数据按照预定的规则存储于所述二维码的数据区域中，使得二维码在部分污损、残缺等情况下识读程序仍能还原用户数据。
本申请一具体实施例中，如图3所示，定位区域302由定位图形305和辅助定位图形306组成，需要说明的是，图3所示定位图形及辅助定位图形仅是示例说明，本申请对定位图形和辅助定位图形样式的选择不作具体限定。定位图形用于搜索确定基元二维码的位置，并利用定位图形特征对采集二维码图形进行校正。辅助定位图形是可选的，主要用于图像镜像、翻转等校正。
本申请一实施例中，还提供一种上述任一实施例所述二维码编码方法，如图4A所示，包括：
步骤401，接收用户输入的图形设定数据及用户数据。具体实施时，图形设定数据可由用户根据预设图形列表进行选定，或由用户根据需求自行设定，本申请对此不作限定。
步骤403，根据图形设定数据，生成图形轮廓区域和空白的图形填充区域。
步骤405，获取基元二维码模型，基元二维码模型由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置。基元二维码模型即未填充用户数据的基元二维码。
步骤407，将用户数据按第一预定编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码。
步骤409，将基元二维码重复填充至图形填充区域，得到二维码图形。
作为本申请的一个示例，采用上述编码方法得到的二维码如图6A及图6B所示，得到的二维码外形样式能够根据用户需求变化，并将二维码隐藏在产品图文设计中，在兼顾产品设计多样性需求的同时，实现信息数据的存储和隐藏。此外，所述二维码中包含多个基元二维码，所存储信息具有冗余性，识读程序只需找到其中一个或几个基元二维码，即可成功提取存储信息，即使所述二维码中的部分基元二维码被损坏了，依然可以通过其他未被损坏的基元二维码进行解码，因此所述二维码具有较好的容错性和适应性。
具体实施时，若用户数据较大，一个基元二维码无法存储全部用户数据，如图4B所示，上述步骤405获取基元二维码模型之前或之后还包括：步骤406，对用户数据进行切分，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息，用户子数据的顺序信息用于二维码解码时准确还原用户数据，具体的，用户子数据的顺序信息包括：用户子数据的排序及用户子数据总个数。
上述步骤407进一步为：步骤407’，对于每一用户子数据，将该用户子数据及其顺序信息按第一预定编解码规则填充至数据区域，得到一基元二维码。上述步骤409中，将步骤407’得到的所有基元二维码重复填充至图形填充区域，得到二维码图形。
本申请一实施例中，如图5A所示，二维码编码方法包括：
步骤501，接收用户输入的图形设定数据、编码功能数据及用户数据。具体实施时，还可根据用户数据确定编码功能数据（编码功能数据包括但不限于版本信息、掩码信息及纠错等级信息），例如根据用户数据大小确定版本信息。
步骤503，根据图形设定数据，生成图形轮廓区域和空白的图形填充区域。
步骤505，获取基元二维码模型，基元二维码模型由码元组成，包括一定位区域、一数据区域及一功能区域，定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置。
步骤507，将编码功能数据按第二编解码规则填充至功能区域，将用户数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码。
一具体实施例中，编码功能数据包括版本信息、掩码信息及纠错等级信息，将用户数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域的过程包括：根据版本信息对应的编解码规则对用户数据进行编码，得到二进制数据；根据纠错等级和掩码信息对二进制数据进行处理，将处理后的数据填充至数据区域。
步骤509，将基元二维码重复填充至图形填充区域，得到二维码图形。
具体实施时，若用户数据较大，一个基元二维码无法存储全部用户数据，如图5B所示，上述步骤505获取基元二维码模型之前或之后还包括：步骤506，对用户数据进行切分，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息。
上述步骤507将编码功能数据按第二编解码规则填充至功能区域，将用户数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码进一步为：步骤507’，对于每一用户子数据，将编码功能数据及该用户子数据的顺序信息按第二预定编解码规则填充至功能区域，将该用户子数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种编码装置，如图7A所示，适用于上述图4A实施例所述的二维码，由于该编码装置解决问题的原理与上述编码方法相似，因此，该装置的实施可参见上述编码方法，重复之处不再赘述。具体的，编码装置包括：
输入模块701，用于接收用户输入的图形设定数据及用户数据；
生成模块702，用于根据图形设定数据，生成图形轮廓区域和空白的图形填充区域；
编码模块703，用于获取基元二维码模型，基元二维码模型由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置；
第一填充模块704，用于将用户数据按第一预定编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码；
第二填充模块705，用于将基元二维码重复填充至图形填充区域，得到二维码图形。
进一步实施例中，上述输入模块701还用于接收用户输入的编码功能数据或根据用户数据确定编码功能数据，上述编码模块703获取的基元二维码模型还包括一功能区域，上述第一填充模块704用于将编码功能数据按第二编解码规则填充至功能区域，将用户数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码。
本申请一实施例中，还提供一种编码装置，如图7B所示，适用于上述图4B实施例所述的二维码，包括：
输入模块701’，用于接收用户输入的图形设定数据及用户数据；
生成模块702’，用于根据图形设定数据，生成图形轮廓区域和空白的图形填充区域；
编码模块703’，用于获取基元二维码模型，基元二维码模型由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置；
切分模块706’，用于对用户数据进行切分，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
第一填充模块704’，用于对于每一用户子数据，将该用户子数据及其顺序信息按第一预定编解码规则填充至数据区域，得到一基元二维码；
第二填充模块705’，用于将基元二维码重复填充至图形填充区域，得到二维码图形。
进一步实施例中，上述输入模块701’还用于接收用户输入的编码功能数据或根据用户数据确定编码功能数据，上述编码模块703’获取的基元二维码模型还包括一功能区域，上述第一填充模块704’用于对于每一用户子数据，将编码功能数据及该用户子数据的顺序信息按第二预定编解码规则填充至功能区域，将该用户子数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至数据区域，得到基元二维码。
本申请一实施例中，还提供一种二维码识别方法，如图8A所示，适用于图4A所示编码方法得到的二维码，包括：
步骤801，采集二维码图像；
步骤802，搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
步骤803，按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
采集的二维码图像可以是全部二维码图像或部分二维码图像，由于基元二维码是重复填充的，因此，即使在采集部分二维码图像的情况下，仍能准确还原用户数据。
具体实施时，可通过单个基元二维码的定位区域，定位基元二维码中数据区域的范围和方位。或根据多个基元二维码的定位区域，定位基元二维码中数据区域的范围和方位，如图12所示，识读程序搜索到一组相邻的4个定位区域图形，并通过4个定位点图形，可以确定一个基元二维码的范围和方位。
本申请一实施例中，还提供一种二维码识别方法，如图8B所示，适用于图4B所示编码方法得到的二维码，包括：
步骤801’，采集二维码图像；
步骤802’，搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
步骤803’，按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
步骤804’，根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新执行步骤802’及步骤803’，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
步骤805’，根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
具体实施时，若共包括N个用户子数据，步骤803’解码后得到的用户子数据及用户子数据的顺序信息为：（用户子数据1，顺序1/N）。由顺序信息1/N，可知，共包括N个用户子数据，此时，应重新执行步骤802’及其之后的步骤，直至获取所有的用户子数据及其顺序信息。若无法得到多有用户子数据，则提示用户重新采集二维码图像。
本申请一实施例中，还提供一种二维码识别方法，如图9A所示，适用于图5A所示编码方法得到的二维码，包括：
步骤901，采集二维码图像；
步骤902，搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
步骤903，按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据；
步骤904，根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
一具体实施例中，编码功能数据包括版本信息、掩码信息及纠错等级信息，根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据的过程包括：根据版本信息对应的编解码规则对用户数据进行解码，得到二进制数据；根据纠错等级和掩码信息对二进制数据进行处理得到用户数据。
本申请一实施例中，还提供一种二维码识别方法，如图9B所示，适用于图5B所示编码方法得到的二维码，包括：
步骤901’，采集二维码图像；
步骤902’，搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
步骤903’，按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据及用户子数据的顺序信息；
步骤904’，根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据；
步骤905’，根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新执行步骤902’及其之后的步骤，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
步骤906’，根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
具体实施时，搜索二维码图像中的定位区域之后，还包括：利用二维码图像中的定位区域，对二维码图形进行图形校正和变换。
基于同一发明构思，本申请还提供与上述图8A、图8B、图9A及图9B相对应的二维码识别装置，如图10A、图10B、图11A及图11B所示，由于该识别装置解决问题的原理与上述编码方法相似，因此，装置的实施可参见上述编码方法，重复之处不再赘述。
具体的，本申请一实施例中，如图10A所示，二维码识别装置包括：
采集模块1001，用于采集二维码图像；
定位模块1002，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
识别模块1003，用于按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
本申请一实施例中，如图10B所示，二维码识别装置包括：
采集模块1001’，用于采集二维码图像；
定位模块1002’，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
识别模块1003’，用于按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
分析模块1004’，用于根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新启动定位模块1002’及识别模块1003’，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
组合模块1005’，用于根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
本申请一实施例中，如图11A所示，二维码识别装置包括：
采集模块1101，用于采集二维码图像；
定位模块1102，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
第一识别模块1103，用于按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据；
第二识别模块1104，用于根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
本申请一实施例中，如图11B所示，二维码识别装置包括：
采集模块1101’，用于采集二维码图像；
定位模块1102’，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
第一识别模块1103’，用于按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据及用户子数据的顺序信息；
第二识别模块1104’，用于根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据；
分析模块1105’，用于根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新启动定位模块1102’、第一识别模块1103’及第二识别模块1104’，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
组合模块1106’，用于根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
本申请提供的二维码，通过将用户数据存储于基元二维码及将基元二维码重复填充至二维码图形填充区域的方式，能够突破传统二维码对外观形状的限制，提供更为丰富、灵活多变的外观样式。可将所述二维码与产品图文设计相融合，使得二维码隐藏在产品图文设计之中。由于重复填充机理，得到的二维码具备良好的数据冗余特性，进而能提高二维码的容错性能和识读成功率。
如图13所示为本申请实施例计算机设备的结构示意图，具体的，计算机设备1302可以包括一个或多个处理器1304，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备1302还可以包括任何存储器1306，其用于存储计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述的二维码编码方法或前述任一实施例所述的二维码识别方法，具体实施时，二维码编码方法及二维码识别方法可由不同的计算机设备实现。非限制性的，比如，存储器1306可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储器可以表示计算机设备1302的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理器1304执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时，计算机设备1302可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备1302还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构1308，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。
计算机设备1302还可以包括输入/输出模块1310（I/O），其用于接收各种输入(经由输入设备1312)和用于提供各种输出(经由输出设备1314))。一个具体输出机构可以包括呈现设备1316和相关联的图形用户接口(GUI)1318。在其他实施例中，还可以不包括输入/输出模块1310（I/O）、输入设备1312以及输出设备1314，仅作为网络中的一台计算机设备。计算机设备1302还可以包括一个或多个网络接口1320，其用于经由一个或多个通信链路1322与其他设备交换数据。一个或多个通信总线1324将上文所描述的部件耦合在一起。
通信链路1322可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路1322可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。
本申请一实施例中，还提供一种计算机可读指令，其中当处理器执行所述指令时，其中的程序使得处理器执行如图4A、图4B、图5A及图5B其中之一所示的二维码编码方法。
本申请一实施例中，还提供一种计算机可读指令，其中当处理器执行所述指令时，其中的程序使得处理器执行如图8A、图8B、图9A及图9B其中之一所示的二维码识别方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的方法实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅用于说明本申请的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本申请的权利保护范围应视权利要求范围为准。
Claims (15)
1.一种二维码编码方法，其特征在于，包括：
接收用户输入的图形设定数据及用户数据；
根据所述图形设定数据，生成图形轮廓区域和空白的图形填充区域；
获取基元二维码模型，所述基元二维码模型由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，所述定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置；所述定位区域包括定位图形和辅助定位图形，定位图形用于搜索基元二维码的位置并利用定位图形特征对采集二维码图形进行校正；辅助定位图形用于图像镜像、翻转校正；
将所述用户数据按第一预定编解码规则填充至所述数据区域，得到基元二维码，或对所述用户数据进行切分，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息，将每一用户子数据及所述顺序信息按第一预定编解码规则填充至所述数据区域，得到一基元二维码；
将所述基元二维码重复填充至所述图形填充区域，得到二维码图形，并使得重复填充所述图形填充区域的基元二维码具有冗余性。
2.如权利要求1所述的二维码编码方法，其特征在于，接收用户输入的图形设定数据及用户数据的同时，还接收编码功能数据或根据用户数据确定编码功能数据；
基元二维码模型还包括功能区域；
将所述用户数据按第一预定编解码规则填充至所述数据区域，得到基元二维码进一步包括：
将所述编码功能数据按第二编解码规则填充至所述功能区域，将所述用户数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至所述数据区域，得到基元二维码。
3.如权利要求1所述的二维码编码方法，其特征在于，接收用户输入的图形设定数据及用户数据的同时，还接收编码功能数据或根据用户数据确定编码功能数据；
基元二维码模型还包括功能区域；将每一用户子数据及所述顺序信息按第一预定编解码规则填充至所述数据区域，得到一基元二维码进一步为：对于每一用户子数据，将所述编码功能数据及该用户子数据的顺序信息按第二预定编解码规则填充至所述功能区域，将该用户子数据按编码功能数据对应的编解码规则填充至所述数据区域，得到基元二维码。
4.一种二维码编码装置，其特征在于，包括：
输入模块，用于接收用户输入的图形设定数据及用户数据；
生成模块，用于根据所述图形设定数据，生成图形轮廓区域和空白的图形填充区域；
编码模块，用于获取基元二维码模型，所述基元二维码模型由码元组成，包括一定位区域及一数据区域，所述定位区域用于供识读程序确定基元二维码中各区域的位置；所述定位区域包括定位图形和辅助定位图形，定位图形用于搜索基元二维码的位置并利用定位图形特征对采集二维码图形进行校正；辅助定位图形用于图像镜像、翻转校正；
第一填充模块，用于将所述用户数据按第一预定编解码规则填充至所述数据区域，得到基元二维码，或对所述用户数据进行切分，得到用户子数据及用户子数据的顺序信息，将每一用户子数据及所述顺序信息按第一预定编解码规则填充至所述数据区域，得到一基元二维码；
第二填充模块，用于将所述基元二维码重复填充至所述图形填充区域，得到二维码图形；第二填充模块还用于使得重复填充所述图形填充区域的基元二维码具有冗余性。
5.一种二维码识别方法，其特征在于，适用于权利要求1所述编码方法得到的二维码，包括：
采集二维码图像；
搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据或得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新执行定位及解码的步骤，直至得到所有用户子数据及其顺序信息； 根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
6.一种二维码识别方法，其特征在于，适用于权利要求2所述编码方法得到的二维码，包括：
采集二维码图像；
搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据；
根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
7.一种二维码识别方法，其特征在于，适用于权利要求3所述编码方法得到的二维码，包括：
采集二维码图像；
搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据及用户子数据的顺序信息；
根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据；
根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新执行定位及解码的步骤，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
8.如权利要求5至7中任一项所述的二维码识别方法，其特征在于，搜索二维码图像中的定位区域之后，还包括：
利用二维码图像中的定位区域，对二维码图形进行图形校正和变换。
9.一种二维码识别装置，其特征在于，适用于权利要求1所述编码方法得到的二维码，包括：
采集模块，用于采集二维码图像；
定位模块，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域的范围和方位；
识别模块，用于按第一预定编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据或得到用户子数据及用户子数据的顺序信息；
分析模块，用于根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新启动定位模块及识别模块，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
组合模块，用于根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
10.一种二维码识别装置，其特征在于，适用于权利要求2所述编码方法得到的二维码，包括：
采集模块，用于采集二维码图像；
定位模块，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位一基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
第一识别模块，用于按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据；
第二识别模块，用于根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户数据。
11.一种二维码识别装置，其特征在于，适用于权利要求3所述编码方法得到的二维码，包括：
采集模块，用于采集二维码图像；
定位模块，用于搜索二维码图像中的定位区域，根据搜索出的一个或多个定位区域定位基元二维码中数据区域及功能区域的范围和方位；
第一识别模块，用于按第二预定编解码规则，解码功能区域中各码元，得到编码功能数据及用户子数据的顺序信息；
第二识别模块，用于根据编码功能数据对应的编解码规则，解码数据区域中各码元，得到用户子数据；
分析模块，用于根据用户子数据的顺序信息，确定存储不同用户子数据的基元二维码的个数，根据存储不同用户子数据的基元二维码的个数，重新启动定位模块、第一识别模块及第二识别模块，直至得到所有用户子数据及其顺序信息；
组合模块，用于根据用户子数据的顺序信息对用户子数据进行组合，得到用户数据。
12.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述的二维码编码方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的二维码编码方法。
14.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5至8中任一项所述的二维码识别方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至8中任一项所述的二维码识别方法。
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