TW201506799A - 二維條碼及產生二維條碼之方法 - Google Patents

Abstract

一種可在電腦實現的產生二維條碼的方法包含提供一二維條碼，其中該二維條碼包含一單元；提供一圖片，其中該圖片包含一片塊，該片塊對應該二維條碼的該單元；提供複數個彼此不同的單元圖案，其中各該單元圖案包括多個子單元；及根據該圖片的該片塊，為該二維條碼的該單元從該些單元圖案決定出一單元圖案。

Description

二維條碼及產生二維條碼之方法

本發明係關於一種二維條碼及產生二維條碼的方法，尤關於嵌有圖案的二維條碼及產生該二維條碼的方法。

快速響應碼(QR code)是一種包括黑白方格的二維矩陣條碼。每個方格被稱為模組(module，也稱為碼元)。快速響應碼具有資料段。資料被轉換成位元流(bit stream)，然後以8位元資料(稱為碼字(codeword))的形式存儲於資料段中。通常在快速響應碼中，一個模組代表一個位元。

快速響應碼被置於產品上讓條碼讀取裝置易於掃描的位置，通常是在產品的外表面上。然而，無視覺美感的黑白條碼會破壞產品的美觀。為了克服這樣的缺點，因而製作出將顏色、文字、插圖或者標誌結合到快速響應碼內的視覺快速響應碼(Visual QR code)。

用於製作視覺快速回應碼的現有方法不甚完美。為了不論在掃描時的方向性如何，或者在亮度較差的環境下，仍能保證視覺快速回應碼的可讀性，這些方法使用內嵌圖像對快速響應碼做了有限的修改。其結果是，所產生的視覺快速響應碼不能清晰地顯示內嵌的圖像。

在本發明的一個實施例中，一種二維條碼包括對應於碼字的一個位元的至少一個單元。該至少一個單元包括複數個子單元，其中該些子單元中的一個子單元用於存儲該碼字的該位元。

本發明一實施例公開了一種電腦實現的產生二維條碼的方法。該方法包括：提供一二維條碼，其中該二維條碼包含一單元；提供一圖片，其中該圖片包含一片塊，該片塊對應該二維條碼的該單元；提供複 數個彼此不同的單元圖案，其中各該單元圖案包括多個子單元；以及根據該圖片的該片塊，為該二維條碼的該單元從該些單元圖案決定出一單元圖案。

本發明另一個實施例公開了一種電腦實現的產生二維條碼的方法。該方法包括提供一二維條碼，其中該二維條碼包含複數個單元；提供包括複數個片塊的圖片，其中該圖片的該些片塊對應該二維條碼的該些單元；提供彼此不同的複數個單元圖案，其中各該單元圖案包括複數個子單元；提供圖案分配集合，該圖案分配集合包含對應地表示該二維條碼的該些單元的複數個集合元素；根據該圖案分配集合、該二維條碼、該圖片及該些單元圖案，定義能量函數；以及使用該能量函數為各該集合元素決定從該些單元圖案中決定一個單元圖案。

3‧‧‧電腦設備

11‧‧‧二維條碼

12‧‧‧圖片

14‧‧‧單元圖案

15‧‧‧圖案分配步驟

16‧‧‧相似度矩陣

17‧‧‧模組細分步驟

21‧‧‧合成條碼

31‧‧‧處理器

32‧‧‧記憶體

33‧‧‧輸入/輸出設備

34‧‧‧匯流排

111‧‧‧單元

141‧‧‧子單元

I _f ‧‧‧半色調圖片

I _m ‧‧‧重要性地圖

圖1為本發明的一實施例之產生二維條碼的方法的示意圖。

圖2為本發明一實施例之示意圖，其例示原始二維條碼的複數單元及合成條碼的對應單元圖案。

圖3為本發明一實施例的電腦設備的示意圖。

在本發明一實施例中，使用一集合之單元圖案(cell pattern)來模擬圖片的多個片塊(patches)。選擇與圖片中的對應片塊相似的單元圖案來替換二維條碼的單元，使得該片塊的圖案可以結合到二維條碼中。進一步地，所選擇的單元圖案與被替換的單元具有相同的位元值(bit value)，使得原始二維條碼及新二維條碼經掃描後，可產生相同的結果。

在本發明一實施例中，二維條碼包括一單元，該單元可用於存儲碼資訊(code information)中的一位元(bit)。單元對應於圖片的複數個片塊中的一個。每個片塊可以包括複數個單位。提供複數個單元圖案，並且每個單元圖案包括複數個子單元。選擇子單元與對應片塊的單位相似的單元圖案來替換二維條碼的單元。在一個實施例中，所選擇的單元圖案具有 與被替換的單元相同的位元級(bit level)。在一個實施例中，所選擇的單元圖案可以是與對應片塊最相似的單元圖案。在一個實施例中，所選擇的單元圖案可以為與對應片塊最相似的一組單元圖案中的單元圖案。在一個實施例中，可以藉由距離來測量單元圖案與片塊之間的相似度。

在本發明一些實施例中，二維條碼包括複數個單元。至少一部分單元用於存儲資料或碼字(codewords)。碼字可以具有4、8、16或者32位元的長度。較佳地，每個碼字包括8位元。單元可以具有但不限於方形。多個單元可以連接在一起，並以二維方式排列。可以修改或者替換至少一部分單元，使得每個被修改或者被替換的單元可以包括複數個子單元，其中至少一個子單元用於代表碼字或資料的位元，而其他的子單元則用於顯示至少一部分的視覺特徵。

選擇用於存儲碼字的位元的子單元應當確保可以正確地讀出該位元。可以遵照二維條碼的標準選擇用於存儲碼字位元的子單元。例如，當二維條碼是快速響應碼時，通常選擇複數個子單元以3×3矩陣排列的一個單元中的中心子單元用於存儲碼字的位元；否則，該位元可能無法正確地被讀出。然而，單元中非中心子單元的子單元仍可以被選擇，如果二維條碼在系統中使用時位元仍能被正確地讀取出。

單元可以具有但不限於相同的尺寸。子單元也可以具有但不限於相同的尺寸。

複數個子單元可以排列在但不限於方形矩陣中。複數個子單元可以排列在n×n矩陣中，其中n可以為奇數並大於1。

二維條碼可以包括但不限於黑色和白色的單元。二維條碼可以包括但不限於快速響應碼(QR code)。

圖1為本發明的一實施例之產生二維條碼的方法的示意圖。參照圖1，本公開的方法在電腦設備上提供或者接收二維條碼11。二維條碼11可以包括複數個單元111。至少一部分單元111用於存儲資料或碼字。在一個實施例中，二維條碼11可以包括快速響應碼，並且單元111還可以被稱為模組(module)。

儘管在本發明實施例中的二維條碼11包括黑色和白色的單 元111，但本發明不限於此實施例。

本公開的方法在電腦設備上提供或者接收原始圖片(raw picture)12。原始圖片12可以包括物件圖像(object image)、字母、圖(drawing)，標誌、圖示或其他等。儘管本公開使用原始圖片12來說明本公開的方法，但本公開不限於這樣的實施例。

圖片12可以具有與二維條碼11相似的尺寸。如果不是這樣，本公開的方法在電腦設備上會將圖片12處理為與二維條碼11的尺寸匹配的尺寸。

然後本公開的方法在電腦設備上將圖片12轉換為半色調圖片(halftone picture)I _f 。在一個實施例中，可以藉由本公開的方法產生半色調圖片I _f ，該方法公開在由Chang等人所著、題為“Structure-aware error diffusion(結構感知誤差擴散)”的論文(ACM Trans.Graph.(Proc.SIGGRAPH Asia)28，5，162：1-162：8，2009)中，其相關的公開內容為本公開所引用並合併於此。在一個實施例中，半色調圖片I _f 可以利用諸如非線性擴散(nonlinear diffusion)、隨機翻轉(stochastic flipping)或其他等的圖像處理工具來產生。產生半色調圖片I _f 的方法不限於上述方法。

然後，本公開的方法在電腦設備上識別圖片12的突出特徵區域(salient feature regions)。本公開的方法可以在電腦設備上使用圖像篩檢程式來產生重要性地圖(importance map)I _m ，該地圖可以強調出圖片12的突出特徵區域。本公開的方法可以在電腦設備上根據重要性地圖I _m 決定突出特徵區域。在一個實施例中，本公開的方法可以在電腦設備上使用一種技術來產生重要性地圖I _m ，該技術公開在由Kypriandis,J.E.等人所著、題為“Image abstraction by structure adaptive filtering(通過結構自適應濾波的抽象圖像)”的論文(Proc.EG UK Theory and Practice of Computer Graphics，51-58，2008)中，其相關公開為本公開所引用並合併於此。在另一實施例中，本公開的方法允許用戶手動決定圖片12或重要性地圖I _m 中的哪個區域為突出特徵區域。在另一實施例中，圖片12的突出特徵區域可以使用諸如Canny邊緣檢測(Canny edge detection)、梯度圖像運算(gradient image operators)或其他等的圖像處理運算(image process operator)來決定。

圖片12或者半色調圖片I _f 可以包括與二維條碼11的複數個單元111對應的複數個片塊。片塊可以包括圖片12或者半色調圖片I _f 的複數個單位。在一個實施例中，每個單位可以包括至少一個圖元或像素(pixel)。在一個實施例中，片塊包括排列在矩陣中的複數個單位。在一個實施例中，片塊包括排列成n×n矩陣的多個單位，其中n為大於1的整數。在一個實施例中，n大於1並且為奇數。在本實施例中，片塊是3×3矩陣。

參照圖1，在一個實施例中，該方法可以為圖案分配步驟15執行模組細分步驟17。在步驟17中，二維條碼11的至少一部分單元111中的每一個單元111可以被細分為與圖片12的對應片塊的單位相對應的多個子單元。

半色調圖片I _f 及二維條碼11可以集合M表示：

其中，m _i 是M的第i個元素；是半色調圖片I _f 的第i個片塊的單位(顏色或者二元資訊)的位元值；是二維條碼11的第i個單元的位元值；ω _i 是重要性權重(importance weight)；以及n是單元數量或者片塊數量。在一個實施例中，位元值可以為顏色或者二元(binary)資訊。

在一個實施例中，是半色調圖片I _f 的第i個片塊的各單元的位元值的平均值。

重要性權重表示半色調圖片I _f 的對應片塊的視覺重要性(visual importance)。在一個實施例中，重要性權重ω _i 可以由重要性地圖I _m 的第i個片塊的單位平均值來決定。在一個實施例中，重要性權重ω _i 可以根據半色調圖片I _f 中第i個片塊到其相鄰片塊的梯度來決定。在一個實施例中，重要性權重ω _i 可以由用戶直接決定。

本公開的方法在電腦設備上提供複數個單元圖案14，其中複數個單元圖案14彼此不同。單元圖案14可以在尺寸上對應於二維條碼11的單元111。可以使用合適的單元圖案14來替換二維條碼11的任意單元111以提供不同的視覺效果，同時仍能具有與被替換的單元111相同的位元值或者能產生相同的位元資料。每個單元圖案14可以包括複數個子單元 141。複數個子單元141可以被排列成矩陣。複數個子單元141可以被排列成n×n矩陣，其中n大於1。在一個實施例中，n大於1且為奇數。在一個實施例中，每個單元圖案的子單元對應於一個片塊的單位或者單元111的子單元。

在本實施例中，單元圖案14為3×3矩陣，並且單元圖案14可以表示為集合P：

其中p _i 為集合P的第i個元素或模組；為第i個單元圖案的子單元的位元值(或者為第i個單元圖案的子單元的位元值的平均值)；為第i個單元圖案的資料子單元的位元值；並且r _i 為可讀性(readability)或者可靠性值(reliability value)，其可以在[0,1.0]範圍或者間隔內。

資料子單元用於存儲位元資料或者資訊。在一個實施例中，單元圖案14的資料子單元可以為中心子單元或者除了中心子單元外的任意子單元。

特別是，當單元圖案14的資料子單元與單元111具有相同值時，該單元圖案與該單元111具有相同的位元值。

r _i 表示第i個單元圖案的可讀性或者可靠性。一單元圖案具有越高的可讀性或者可靠性值，表示即使在由包括該單元圖案的條碼所產生的掃描圖像失真的情況下，該單元圖案仍能被正確解碼的可能性越大。

在一個實施例中，當單元圖案14為3×3矩陣，並且每個子單元為黑色或者白色時，集合P可以具有512個單元圖案14(所有可能的組合)。在一個實施例中，當單元圖案14為3×3矩陣，並且每個子單元為黑色或者白色時，集合P可以具有少於512個的單元圖案14。

在一個實施例中，單元圖案14的子單元數量可以與圖片12或者半色調圖片I _f 的片塊的單位數量相似；然而，本發明不限於這樣的實施例。

在一個實施例中，藉由組合半色調圖片I _f 的片塊與二維條碼11的對應單元來合併半色調圖片I _f 與二維條碼11。為此，該方法在電腦設 備上選擇單元圖案14，該單元圖案14可以產生與待替換的單元相同的位元資訊，並且與用於替換待替換單元的對應片塊相似。在替換所有想要替換的單元之後，半色調圖片I _f 與二維條碼11的合併完成。為了替二維條碼11的每個單元決定適當的單元圖案14，該方法在電腦設備上提供一個圖案分配集合P'：

其中p' _i 為分配給二維條碼11的第i個單元或者半色調圖片I _f 的第i個片塊的第i個集合元素；f(i)表示對應地分配給集合M的第i個元素的集合P的第f(i)個單元圖案的序號。

該方法在電腦設備上執行分配步驟15，以解決為決定集合P'的圖案分配問題。該方法在電腦設備上使用圖案分配集合P'、包括來自二維條碼11及半色調圖片I _f 的資訊的集合M，並使用集合P等來定義能量函數。然後該方法在電腦設備上求解能量函數，以決定哪個集合元素p' _i 優選地分配給哪個單元圖案14，因此而可藉由合併半色調圖片I _f 與二維條碼11以獲得的新二維條碼。

在本發明的一個實施例中，能量函數E _total (P')可以包括資料項目E _D (P')和約束限制E _C (P')，能量函數E _total (P')並可以被定義為：E _total (P')=E _D (P')+E _C (P') (4)

在該方法中應用圖形G=(V,E)，其中節點V對應於集合M的元素。兩個節點m _i 及m _j 藉由邊e _i,j E來連接。

資料項目E _D (P')表示個別單元111對單元圖案14的偏好。資料項目E _D (P')可以為所有單元111的獨立單元偏好的總和。資料項目E _D (P')可以定義為：

資料項目E _D (P')可以測量半色調圖片I _f 與圖案分配集合P'之間的相似度距離，並且函數D(-,-)為距離測度或者相似度距離函數。該距 離測度可以包含但不限於歐幾里得距離(Euclidean distance)、馬哈拉諾比斯距離(Mahalanobis distance)、豪斯多夫距離(Hausdorff distance)或其他等。在一個實施例中，結構相似性度量指標(SSIM)被用於量化灰度與半色調圖像之間的、或者在本實施例中在圖案分配集合與半色調圖像之間的距離，該結構相似性度量指標被公開在由Wang,Z.等人所著的、題為“Image quality assessment：From error visibility to structural similarity(圖像品質評價：從錯誤的可見性到結構的相似性)”的論文中(IEEE Trans.on Vis.And Comp.Graphics 13，4，600-612，2004)，其相關公開為本公開所引用並合併於此。

為了確保新產生的視覺化條碼承載著與原始二維條碼11相同的編碼資料，而引入約束限制E _C (P')。當圖案分配集合P'的集合元素被分配給一個單元圖案14，並且該單元圖案14的資料子單元具有與二維條碼11的對應單元111的位元值不同的位元值時，約束限制E _C (P')將施加修正(penalty)。約束限制E _C (P')可以被定義為：

其中β為一預定數。在一個實施例中，β為一較大的整數。在一個實施例中，β為100。

除了考慮到相似度及確保編碼資料的一致性以外，還可以考慮可讀性或者可靠性項E _R (P')。出於此種考慮，能量函數可以被定義為：E _total (P')=λE _R (P')+E _D (P')+E _C (P') (8)

其中λ用於調整可讀性或者可靠性項E _R (P')。

參數λ可以用於調節新產生的視覺化條碼的可讀性，以滿足不同條碼讀取裝置的性能。

在一個實施例中，可讀性或者可靠性項E _R (P')可以定義為：

其中ω _i 為上述的重要性權重，r _f(i)為可讀性或者可靠性的量度。

可讀性與可靠性的量度r _f(i)偏向於(prefers)具有高可讀性的單元圖案14。然而，選擇具有高可讀性的單元圖案14可能導致失去圖片12的突出特徵。為了避免這樣的後果，引入重要性權重ω _i 。這樣，當為二維條碼11的單元決定對應的單元圖案14時，會考慮到突出特徵。

在另一實施例中，可讀性或者可靠性項E _R (P')可以為下面公式(11a)或者(11b)中的一公式所定義：

其中k為常數。在一個實施例中，可讀性或者可靠性的量度r _f(i)可以為布林值。在一個實施例中，可讀性或者可靠性的量度r _f(i)可以為一個由分析多個失真或者模糊條碼圖案(包括單元圖案)的實驗決定的概率(成功數與總數之比)。

當為圖案分配集合P'的每個集合元素決定單元圖案14時，可以進一步考慮半色調圖片I _f 的相鄰片塊之間的平滑度。為此，能量函數可利用下面兩個公式中的一公式來定義：E _total (P')=E _D (P')+ω _S E _S (P')+E _C (P') (12)

E _total (P')=λE _R (P')+E _D (P')+ω _S E _S (P')+E _C (P') (13)

其中ω _S 為用於平滑項E _S (P')的權重，其可以被下面的公式(14a)至(14c)中的一公式所定義：

其中k ₁為常數；e _i,j 為上文所述的邊。在一個實施例中，權重ω _S 可以為，例如，0.2。

平滑項E _S (P')包括用於測量半色調圖片I _f 的相鄰片塊的距離測度，及用於測量多個單元圖案14中任意一對的距離測度。

如圖1所示，由於集合P不會改變，所以距離測度可以預先決定。本公開的方法在電腦設備上選擇多個單元圖案14中的一對，並決定該對單元圖案14的距離測度。在決定多個單元圖案14的所有可能的一對單元圖案14之後，所計算出的距離測度組成成對的相似度矩陣16。當需要距離測度時，可以直接從該成對的相似度矩陣16中獲得距離測度，而不需要再計算。

然後重新組織上面所有的能量函數，使得能量函數可以以一元或二元項的方式表示。接著，可以使用圖形分割演算法(graph cut algorithm)來解析能量函數，以為圖案分配集合P'的每個集合元素決定出圖案單元。圖形分割演算法可以但不限於公開在由Boykov，Y.Veksler等人所著的、題為“Fast approximate energy minimization via graph cuts(通過圖形分割快速獲得近似能量最小化)”(IEEE Trans.Pattern Anal.Mach.Intell.23，11，1222-1239，2011)的論文中的演算法，該論文的相關公開為本公開所引用並合併於此。

可讀性或者可靠性的量度r _f(i)可以通過下面的過程決定。該過程利用隨機決定的資料串(data string)及相同的資料編碼庫(data encoding library)，來初始地產生多個二維條碼。然後該過程隨機地從上述集合P中或者上述集合P的一個子集合中選擇單元圖案14，並使用所選擇的單元圖案14去替換與所選擇的單元圖案具有相同位元值的多個二維條碼中的一個二維條碼的單元(圖2中的二維條碼的每個單元和與其對應單元圖案14的中 心子單元的顏色是相同)，如圖2所示。繼續前述步驟，直到所有二維條碼的每個所需要替換的單元均被替換。之後，即可獲得多個合成條碼21。

接著，該過程為每個合成條碼21引入至少一個或多個空間擾動(spatial perturbations)，以模擬合成條碼被不適當地掃描，其結果是產生模糊、失真或者照明不良的條碼圖像。例如，為了模擬未在條碼讀取裝置正前方被掃描，將偏航角(yaw)、俯仰角(pitch)、或者平移擾動(translation perturbation)加在條碼圖像上。使用-3度到3度之間的旋轉範圍及-1個像素到1個像素之間的平移。此外，使用從1到30之間的隨機縮放範圍來模擬條碼讀取裝置與條碼之間不同距離的分離。

合成條碼21的圖像以單元方式(cell-wise)解碼，以決定是否可以對每個單元正確解碼。然後該過程為每個單元計算表示成功的概率的成功數與總數之比，以作為可讀性或者可靠性的量度。在一個實施例中，可讀性或者可靠性的量度為正常化值(normalized value)。

進一步地，本公開的方法配置成在電腦設備上利用二維條碼的糾錯能力來進一步提高二維條碼的可靠性。本公開的方法配置成允許幾個單元受到約束限制，使得這些單元可以分別被與對應半色調圖片的對應片塊最相似的單元圖案取代。這樣，可以獲得具有高品質視覺化的新二維條碼。為了允許幾個單元不經約束限制，約束限制E _C (P')可以定義為：

不經約束限制的單元的β _i 被設置為0。

當計算公式(15)之後，求解能量公式且決定了錯誤碼字的數量。

例如，當二維條碼為快速響應碼時，對例如八個單元的重要性權重求平均值，以計算碼字的優先順序。接著，與將具有最高優先順序的碼字對應的單元的β _i 設置為0。此後，決定和求解能量函數後，可決定每個裏德所羅門塊(Reed Solomon block；RS block)中的錯誤碼字的數量。如果錯誤碼字的數量大於一個預定數量，例如50%的糾錯能力(error correction capacity；ECC)，則再將與具有次高優先順序的碼字對應的單元的β _i 也設置為零。然後，再次決定和求解能量函數。此後，決定每個RS塊中的錯誤碼字的數量，並與預定數量進行比較。上述步驟重複執行，直到每個RS塊中的錯誤碼字的數量達到預定數量。

在另一實施例中，用戶可以選擇突出特徵區域中的單元，並將所選擇的單元的β _i 設置為0。

在本公開的一個實施例中，上述電腦設備可以為處理器，諸如CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、軟微處理器(soft microprocessor)等的處理器。在一個實施例中，上述的電腦設備可以包括系統單晶片。在一個實施例中，上述電腦設備包括具有至少一個處理器和記憶體的電腦。在一個實施例中，如圖3所示，電腦設備3包括：處理器31、諸如揮發性或者非揮發性的記憶體32、用於外部通信的輸入/輸出設備33。處理器31、記憶體32及輸入/輸出設備33可以與匯流排34聯接。

上述實施例可以應用於視頻或者視頻剪輯中。在步驟(a)中，將至少一個二維條碼內嵌到影片或者影片剪輯中的方法初始地提取影片或者影片剪輯以獲得多個圖像幀或者圖片。在步驟(b)中，將圖像幀轉換為半色調圖片，並通過處理以決定突出特徵區域的位置。在步驟(c)中，根據單元的位元值及圖像幀的對應片塊，由包括多個子單元的合適單元圖案替換對應二維碼的單元。重複執行步驟(c)直到替換了所有待替換的單元，並且獲得新的或者視覺化的二維條碼。在步驟(d)中，對剩餘的圖像幀應用步驟(b)和步驟(c)以獲得多個新的或視覺化的二維條碼。在步驟(e)中，所有的新的或者視覺化的二維條碼轉換為一個新的影片或者影片剪輯。

上述的圖片和/或條碼可以為任何合適的或者所期望的形式，並可以為，例如，數位或者物理形式。

本揭露之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本揭露之教示及揭示而作種種不背離本揭露精神之替換及修飾。因此，本揭露之保護範圍應不限於實施範例所揭示者，而應包括各種不背離本揭露之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

11‧‧‧二維條碼

12‧‧‧圖片

14‧‧‧單元圖案

15‧‧‧圖案分配步驟

16‧‧‧相似度矩陣

17‧‧‧模組細分步驟

141‧‧‧子單元

I _f ‧‧‧半色調圖片

I _m ‧‧‧重要性地圖

Claims (20)

1. 一種二維條碼包含至少一單元，該至少一單元對應一碼字之一位元，該至少一單元包含複數個子單元，其中該些子單元中之一子單元用於存儲該碼字的該位元。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之二維條碼，其中該些子單元中之該子單元為該些子單元的中心子單元。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之二維條碼，其中該二維條碼為快速響應碼。
4. 一種產生二維條碼之方法，包含：提供一二維條碼，其中該二維條碼包含一單元；提供一圖片，其中該圖片包含一片塊，該片塊對應該二維條碼的該單元；提供複數個彼此不同的單元圖案，其中各該單元圖案包括多個子單元；以及根據該圖片的該片塊，為該二維條碼的該單元從該些單元圖案決定出一單元圖案。
5. 根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中該單元與從該些單元圖案中所決定出之該單元圖案具有相同的位元值。
6. 根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中藉由考慮從該些單元圖案中所決定的該單元圖案與該圖片的該片塊之間的距離測度，來為該二維條碼的該單元從該些單元圖案中決定出該單元圖案。
7. 根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中藉由進一步考慮表示該圖片的該片塊的視覺化重要性的重要性權重，來 為該二維條碼的該單元從該些單元圖案中決定出該單元圖案。
8. 根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中藉由進一步考慮該片塊及與其相鄰片塊之間的平滑度，來為該二維條碼的該單元從該些單元圖案中決定出該單元圖案。
9. 根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中藉由進一步考慮複數個距離測度，來為該二維條碼的該單元從該些單元圖案中決定出該單元圖案，其中各該距離測度用於該些單元圖案中的一對單元圖案。
10. 根據申請專利範圍第4項所述之方法，其中藉由進一步考慮可讀性的量度，來為該二維條碼的該單元從該些單元圖案中決定出該單元圖案。
11. 根據申請專利範圍第10項所述之方法，包含：提供複數個其他二維條碼；將各該其他二維條碼的每個單元用與其具有相同位元值的一該單元圖案替換，以獲得複數合成條碼；當引入至少一個空間擾動時，對各該合成條碼解碼；為各該單元圖案決定成功解碼率；以及使用該成功解碼率為對應的該單元圖案決定該可讀性的量度。
12. 一種產生二維條碼之方法，包含：提供一二維條碼，其中該二維條碼包含複數個單元；提供包括複數個片塊的圖片，其中該圖片的該些片塊對應該二維條碼的該些多個單元； 提供彼此不同的複數個單元圖案，其中各該單元圖案包括複數個子單元；提供圖案分配集合，該圖案分配集合包和對應地表示該二維條碼的該些單元的複數個集合元素；根據該圖案分配集合、該二維條碼、該圖片及該些單元圖案，定義能量函數；以及使用該能量函數為各該集合元素決定從該些單元圖案中決定一個單元圖案。
13. 根據申請專利範圍第12項所述之方法，其中該能量函數包含用於測量該圖片與該圖案分配集合之間的相似度距離的資料項目。
14. 根據申請專利範圍第12項所述之方法，其中該能量函數包含平滑度項，其中該平滑度項用於對為該圖案分配集合選擇單元圖案之妨礙空間平滑度之決定施加修正。
15. 根據申請專利範圍第12項所述之方法，其中該能量函數包含可靠性項，其中該可靠性項包括表示該圖片的對應片塊的視覺化重要性的重要性權重。
16. 根據申請專利範圍第12項所述之方法，其中該能量函數包括可靠性項，其中該可靠性項用於提高該圖案分配集合的可讀性。
17. 根據申請專利範圍第16項所述之方法，其中該可靠性項被定義為： 其中；m _i 是集合的第i個元素；ω _i 是第i個片塊的重要性權重；是第i個片塊的位元值；是該二維條碼的第i個單元的位元值；n是單元的數量；P'是該圖案分配集合；p' _i 是該圖案分配集合的第i個集合元素；是第f(i)個單元圖案的位元值；及r _f(i)是可讀性值或可靠性值。
18. 根據申請專利範圍第17項所述之方法，其中該可讀性值是以下述步驟決定：提供複數個其他二維條碼；將各該其他二維條碼的每個單元用與其具有相同位元值的一該單元圖案替換，以獲得複數合成條碼；當引入至少一個空間擾動時，對各該合成條碼解碼；為各該單元圖案決定成功解碼率；以及使用該成功解碼率為對應的該單元圖案決定該可讀性值。
19. 根據申請專利範圍第12項所述之方法，其中該能量函數包括約束限制，其中該約束限制用於確保被分配到該圖案分配集合的各該單元圖案與該圖片的對應單元具有相同的位元值。
20. 根據申請專利範圍第12項所述之方法，其中該能量函數用於確保被分配到該圖案分配集合的單元圖案中的至少一部分的各單元圖案與該圖片的對應單元具有相同的位 元值。