CN113792838A - 一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码和三维码 - Google Patents

Abstract

本发明属于三维码技术领域，涉及印刷、信息处理技术及防伪技术领域，具体来说是一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码或三维码包括阿拉伯数字、大写英文字母和字符，所述阿拉伯数字、大写英文字母和字符采用若干圆点拼接，形成点阵模块，所述三维码还包括定位线，左下角两线交叉的地方为一个标准二维码模块的一半，用来作字符二维码识别校准用。本发明所提供的一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码或三维码，无需使用专门的生成、识别的软硬件也能手写及肉眼识别二维码、三维码。

Description

一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码和三 维码

技术领域

本发明属于三维码技术领域，涉及印刷、信息处理技术及防伪技术领域，具体来说是一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码或三维码。

背景技术

二维码是在一维条形码基础上发展起来的一种信息容量更大的条形码，其中使用频率最高的是QR码。在二维码的基础上再增加了一个维度得到三维条码。现有的二维码、三维码都需专门的生成、识别的软硬件，很难兼容手写及肉眼识别，本专利试图发明一种易于手写及肉眼识别的二维码、三维码。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二维码、三维码的技术方案，本发明所提供的技术方案无需专门的生成、识别的软硬件也能手写及肉眼识别二维码、三维码。

为了实现上述目的，本发明作如下设计：

一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的三维码，包括阿拉伯数字、大写英文字母和字符，所述阿拉伯数字、大写英文字母和字符采用若干圆点拼接，形成点阵模块，所述三维码还包括定位线，左下角两线交叉的地方为一个标准二维码模块的一半，用来作字符二维码识别校准用。

作为一种优选实施方式，所述圆点每增加一个，形成最小的线段，圆点每增加六个形成一个大的正圆。

作为一种优选实施方式，阿拉伯数字为一级编码等级、大写英文字母为二级编码等级，字符为三级编码等级，二级编码等级与一级编码等级冲突，优先保证一级编码等级数字相似度。

作为一种优选实施方式，还包括识别模块，识别模块采用正方形8点阵，中间空白部分最小直径作为校准最小空白点直径用。

作为一种优选实施方式，阿拉伯数字、大写英文字母和字符通过堆叠形成三维码。

作为一种优选实施方式，阿拉伯数字、大写英文字母和字符接近正方形，但不受正方形约束。

作为一种优选实施方式，阿拉伯数字、大写英文字母和字符经过用三原色水彩笔、墨水笔书写或用打印机2次、多次打印，可以形成堆叠式字符三维码。

作为一种优选实施方式，所述三维码包括三原色洋红（M100）和黄（Y100）的手写或印刷打印的两色叠加；或三原色青色（C100）和黄（Y100）的手写或印刷打印的两色叠加；或三原色青色（C100）和洋红（M100）的手写或印刷打印的两色叠加；或三原色青色（C100）、洋红（M100）黄（Y100）的手写或印刷打印的三色叠加。

附图说明

图1为本发明所提供的基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的三维码的编码方式示意图；

图2为本发明所提供的编码方式编写的“W”和“M”编码示意图；

图3为图2中所提供的“W”和“M”编码的连线示意图；

图4为常见的“9”字编码的结构示意图；

图5为本发明中提供的“9”字编码的结构示意图；

图6为本发明中提供的“0”字编码的结构示意图；

图7为本发明中提供的“O”字编码的结构示意图；

图8为本发明中参照Date Matrix设置识别平面定位线的示意图；

图9为通过定位线和字符编码形成一个完整的字符二维码的示意图；

图10为本发明所提供的实施例中通过定位线和字符编码形成一个完整的字符二维码的示意图；

图11为5X5点阵模式的字符二维码的结构示意图；

图12为本发明所提供的三原色青色（C100）、洋红（M100）黄（Y100）堆叠式字符三维码的具体实施方式示意图；

图13为上述堆叠式字符三维码的黄色单色分解效果示意图；

图14为上述堆叠式字符三维码的洋红色单色分解效果示意图；

图15为上述堆叠式字符三维码的青色单色分解效果示意图；

图16为三原色洋红（M100）和黄（Y100）的手写或印刷打印的两色叠加三维码；

图17为三原色青色（C100）和黄（Y100）的手写或印刷打印的两色叠加三维码；

图18为三原色青色（C100）和洋红（M100）的手写或印刷打印的两色叠加三维码；

图19为青色（C100）透明蒙片覆盖在图12所述三维码上的状态示意图；

图20为洋红色（M100）透明蒙片覆盖在图12所述三维码上的状态示意图；

图21为通过青色（C100）镜片观察图12所述三维码的状态示意图；

图22为通过洋红色（M100）镜片观察图12所述三维码的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所采用的技术方案做进一步说明，以帮助本领域技术人员更好的理解本发明所采用的技术方案。

1， 本发明基于条形码、二维码的编制识别基础二进制，寻找一种最接近二进制的编制方式。

2， 为了表达方便，根据专利主要特征，这种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的三维码以下简称字符二维码或字符三维码。

3， 经过反复研究得出以下最佳编码方式（参见图1）。按正常阅读习惯从左到右从上到下36个基础区域分别对应数字字母1234567890ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ，字母不分大小写，字母参照语音识别转文字技术由人或识别软件智能定义大小写。37到50依次为：“，。

！；：/.[]()<>+-×÷=、“”‘’”。

图中有些字母不是很接近标准英语大写字母，但根据最优化原理反推，已是最佳组合方式。如M和W,因为圆点没有方向性，所以图2可以看成是图3的连线方式。其他O,A,点阵字符模块编写、选择主要遵循3个原则：

A. 字符最少原则。如9字可以表达为图4方式，但考虑到用图5已可以表达和其他英文字母及标点符号又没有冲突，所以作此样编写。

B. 编码等级原则。编码总体按三级划分，一级为0到9的阿拉伯数字。二级为英文大写26字母，二级与一级冲突时，优先保证一级的数字相似度。如字母O,由于图6已被0占用，所以选择如图7所示的方式。三级为各种标点符号及字符，根据日常使用频率作部分定义，如果有的没法定义，就像code25，code39，code128条码一样，可分编码类型进行分类。

C. 三维最易识别原则。如有些简单的标点符号位置本可以在15点阵中多一两个点或上下左右移动一两个点；或者数字字母符号整体可以像现有二维码一样不单独留空行，但考虑到三维最佳识读原则，就作相对改变。

4， 考虑到解码光学设备的快速解码，参照Date Matrix设置识别平面定位线（参见图8），线中的黑点数量定义基础识别区域的对应有效最低像素。

5， 定位线和字符编码形成一个完整的字符二维码（参见图9）。

在某一实施例中，街上用LED拼成的文字图案广告很多，但很难拼成消费者肉眼也可识别的二维码（或三维码）。如国家知识产权局的网址：https://www.cnipa.gov.cn，就可以由图10所示的字符二维码构成。

定义每个广告LED小灯直径为2毫米，左边的竖线5个点一空表示竖的方向每字节单元为5点阵，底下的横线3个点一空表示横的方向每字节单元为3点阵，根据code128原理，3X5的15点阵作为一个字符二维码模块。

几何学的一个小圆（或铁球）增加一个，可以形成最小的线段，增加6个可以形成一个大的正圆。经过比较，圆点类似于印刷的网点，是最佳选择，所以用点而不是用正方形色块组成字符二维码。

左下角两线交叉的地方为一个标准二维码模块的一半，用来作字符二维码识别校准用，识别模块采用正方形8点阵，中间空白部分最小直径作为校准最小空白点直径用。

相比现有的文字识别，字符二维码优势如下：

a,有二维码识别原理的定位线定位点，可快速确定有效区域。

b,有标准模块，软件算法简单，识别起来更加快速准确。

c,把二维码的版本模块优化为点阵模块，无需再通过扩大版本来增加信息容量。

d,模块优化为可视化二维文字（图形），只需建立一个简单的文字、图形库，把需识别的信息快速进行对比即可实现识读，无需二维码的专门校验、纠错区域。

e,实现堆叠式三维码时，可“一目了然”。

字符二维码定位线采用和二维码模块同样的点阵结构，识别设备在进行光学采集时，通过点空的位置点阵面积比，实现识别及纠错。

字符二维码通过识别定位线5点与3点的数量快速计算出二维码包含的标准模块（文字）数。遇到污损的模块可以调用文字库比对解码、纠错。

字符二维码采用高5个宽3个的实心点阵及下边和左边各留一排用于区分字符区域的单点阵空白区域。

字符二维码排列可以接近正方形但不一定受正方形约束。

打印或手写之前，计算行列最佳排列方式，由于我们平时用的纸张比例宽高基本接近2:3，所以生成的二维码宽高比控制在1:1（含）到2:3（含）之间。

6， 如果不考虑二维码的容积比，也可以采用如图11所示，支持字母大小写的5X5点阵模式。

7， 点阵数字、字母、符号经过用三原色水彩笔、墨水笔书写或用打印机2次、多次打印，可以形成如图12所示的堆叠式字符三维码（叠印实现方法可参见专利号为CN202110277020.3所述方式）。参见图13、图14、图15，为上述三维码的单色分解效果。

8， 三维码经过简单学习或类似于几何的反证法反推，无需借助任何辅助设备也可实现肉眼100%识别。

下面对字符三维码肉眼识别方法做简单说明：

如图16所示，三原色洋红（M100）和黄（Y100）的手写或印刷打印的两色叠加。

如图17所示，三原色青色（C100）和黄（Y100）的手写或印刷打印的两色叠加。

如图18所示，三原色青色（C100）和洋红（M100）的手写或印刷打印的两色叠加。

如图12所示，三原色青色（C100）、洋红（M100）黄（Y100）的手写或印刷打印的三色叠加。

每种专色也可以像三原色一样叠加，分色时反向操作或学习，但专色叠印或专色加三原色混合叠印难度较大。

为了提高字符二维码或三维码识别速度及准确率，可以印刷或打印一种辅助书写描图。

为了方便人工解析字符三维码，可以用以下方法：

S1、将如图19所示的青色（C100）和如图20所示的洋红（M100）透明蒙片，相当于去除一种底色，人工识读字符三层三维码比较方便。黄（Y100）由于底色比较浅，反差较小，作用不大。

S2、可制作一副包含青色（C100）（如图21所示）和洋红（M100）（如图22所示）各一块镜片的眼镜，左右眼分别识读两层三维码，和蒙片原理差不多，但效果不如蒙片好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码和三维码，包括阿拉伯数字、大写英文字母和字符，其特征在于所述阿拉伯数字、大写英文字母和字符采用若干圆点拼接，形成点阵模块，所述三维码还包括定位线，左下角两线交叉的地方为一个标准二维码模块的一半，用来作字符二维码识别校准用。

2.如权利要求1所述的一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码和三维码，其特征在于圆点每增加一个，形成最小的线段，圆点每增加六个形成一个大的正圆。

3.如权利要求1所述的一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码和三维码，其特征在于阿拉伯数字为一级编码等级、大写英文字母为二级编码等级，字符为三级编码等级，二级编码等级与一级编码等级冲突，优先保证一级编码等级数字相似度。

4.如权利要求1所述的一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码和三维码，其特征在于还包括识别模块，识别模块采用正方形8点阵，中间空白部分最小直径作为校准最小空白点直径用。

5.如权利要求1所述的一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码和三维码，其特征在于阿拉伯数字、大写英文字母和字符通过堆叠形成三维码。

6.如权利要求1所述的一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的二维码和三维码，其特征在于阿拉伯数字、大写英文字母和字符接近正方形，但不受正方形约束。

7.如权利要求1所述的一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的三维码，其特征在于阿拉伯数字、大写英文字母和字符经过用三原色水彩笔、墨水笔书写或用打印机2次、多次打印，可以形成堆叠式字符三维码。

8.如权利要求7所述的一种基于印刷、打印、手写实现的兼容肉眼识别的三维码，其特征在于所述三维码包括三原色洋红（M100）和黄（Y100）的手写或印刷打印的两色叠加；或三原色青色（C100）和黄（Y100）的手写或印刷打印的两色叠加；或三原色青色（C100）和洋红（M100）的手写或印刷打印的两色叠加；或三原色青色（C100）、洋红（M100）黄（Y100）的手写或印刷打印的三色叠加。

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