專利名稱：：一種二維碼、應(yīng)用該二維碼的印刷出版物及解碼方法一種二維碼、應(yīng)用該二維碼的印刷出版物及解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明申請為200610156879.4"二維碼及其解碼方法、應(yīng)用該二維碼的印刷出版物"專利申請的分案申請，原案的申請日為2006年11月16日。
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種二維碼、在印刷出版物上的應(yīng)用以及解碼方法。
背景技術(shù)：
：習慣上人們一直用眼睛閱讀書籍、報紙等傳統(tǒng)出版物，時間長眼睛容易疲勞，這種獲取信息的方式比較枯燥，而且盲人或者患有眼疾的人，無法閱讀這種傳統(tǒng)出版物。為此，近年來出現(xiàn)了語音閱讀出版物，利用二維碼語音閱讀裝置，可以對一本書中的內(nèi)容進行解碼發(fā)音，供讀者收聽，提供了閱讀或記憶的效率，方便了盲人或者患有眼疾的人。一般來說，二維碼的主要形式是明碼。在語音閱讀出版物上，有二維碼符號明顯可見的印刷在文字段落之間或頁面上某個明顯位置，閱讀器對準給二維碼符號即可讀取。這種明碼只能在版面的空白處、通常以單個碼的形式出現(xiàn)，對版面美觀或多或少帶來一定影響。而且為使明碼便于被找到，明碼通常會印得較大，這樣雖然對印刷精度要求低，但是讀取時，要求閱讀器讀頭的開口較大。市場上已經(jīng)出現(xiàn)的二維碼語音閱讀裝置，采用常規(guī)二維碼來標識發(fā)音位置，發(fā)音索引數(shù)量有限，造成不同出版物共用相同的編碼代碼，致使閱讀裝置中的發(fā)音文件與目標出版物相對應(yīng)，出現(xiàn)閱讀發(fā)音內(nèi)容張冠李戴的混亂情況。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的主要在于提供一種能在深度離焦條件下很好的成像的二維碼及應(yīng)用該二維碼存儲相伴隨的多媒體資料索引信息的出版物，這種二維碼針對出版物在一般常規(guī)印刷條件下實現(xiàn)的需求而設(shè)計，更適用于印刷出版物上，使用更為方便可靠。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種二維碼，其碼圖符號由具有不同光學反射率的條碼單元在基底上排列而成，所述碼圖符號為矩形，所述符號中的所述條碼單元為等間距排列的實心點，位于碼圖四角的單元是用于邊界定位與識別的定位點，其余的單元是數(shù)據(jù)點，所述定位點的面積大于數(shù)據(jù)點的面積，所述條碼單元的形狀為實心圓點。所述定位點單元的直徑為數(shù)據(jù)點單元的直徑的二倍。所述碼圖符號在基底上重復(fù)排列，無縫拼接為碼圖陣列，碼圖陣列包括至少二個相同的碼圖符號，并且相鄰碼圖共用定位點。所述數(shù)據(jù)點單元全部在由相鄰的所述定位點單元的中心連接而成的矩形框之內(nèi)。所述碼圖符號具有10X10個條碼單元，除定位點外，每相鄰的8個數(shù)據(jù)點為一組，表示一個碼字；所述定位點單元的坐標分別為(0,0)、(9,0)、(0,9)以及(9,9);在由定位點坐標規(guī)定的棋盤坐標系中，數(shù)據(jù)點單元分為12組，各表示一個碼字；第一組包括的單元坐標為(l,O)，(2,0)，(O，l)，(1,1)，(2,1),(0，2),(1,2)，(2，2);第二組包括的單元坐標為(3,0)，(4,0)，(5,0)，(6,0),(3,1)，(4，1),(5,1)，(6,1);第三組包括的單元坐標為(7,0),(8,0),(7,1)，(8,1),(9,1)，(7,2)，(8,2)，(9，2);第四組包括的單元坐標為(3,2)，(4,2),(2,3),(3,3),(4,3)，(2,4)，(3,4)，(4,4);第五組包括的單元坐標為(5,2)，(6,2)，(5,3),(6,3)，(7，3),(5,4)，(6,4)，(7,4);第六組包括的單元坐標為(0,3)，(1,3),(0,4),(1,4)，(0，5),(1,5),(0,6),(1，6);第七組包括的單元坐標為(8,3)，(9,3),(8,4)，(9，4),(8.5)，(9,5)，(8,6)，(9,6);第八組包括的單元坐標為(2,5)，(3,5),(4,5),(2,6)，(3.6),(4,6),(3,7)，(4,7)為；第九組包括的單元坐標為(5，5)，(6,5),(7，5),(5,6),(6，6),(7,6)，(5，7)，(6,7);第十組包括的單元坐標為(0,7),(1，7)，(2,7),(0,8)，(1.8),(2,8)，(2，9)，(3,9);第十一組包括的單元坐標為(3,8),(4,8)，(5，8),(6,8),(3.9),(4,9),(5,9)，(6,9);第十二組包括的單元坐標為(7，7),(8，7)，(9，7)，(7,8),(8，8)，(9，8)，(7,9)，(8,9)。次之，本發(fā)明提出了一種印刷出版物，其印刷有供正常閱讀的圖文和供設(shè)備識別的二維碼，所述二維碼的碼圖符號由具有不同光學反射率的條碼單元在基底上排列而成，所述碼圖符號為矩形，所述符號中的所述條碼單元為等間距排列的實心點，位于碼圖四角的單元是用于邊界定位與識別的定位點，其余的單元是數(shù)據(jù)點，所述定位點的面積大于數(shù)據(jù)點的面積；其特征是所述條碼單元的形狀為實心圓點。所述定位點單元的直徑為數(shù)據(jù)點單元的直徑的二倍。所述碼圖符號在基底上重復(fù)排列，無縫拼接為碼圖陣列，碼圖陣列包括至少二個相同的碼圖符號，并且相鄰碼圖共用定位點。所述碼圖符號在通常的閱讀環(huán)境中肉眼不可見；或相對于普通印刷圖文，所述碼圖符號肉眼不易見。所述條碼單元包括深色單元和淺色單元，分別表示二進制值i和o，所述淺色單元直接用紙張或者其他印刷媒介的底色表示。所述碼圖的單元采用對紅外光譜的光表現(xiàn)為不同的反射率、對可見光譜內(nèi)的光表現(xiàn)同樣的反射率的紅外油墨印刷，覆蓋在所述碼圖上的其它印刷內(nèi)容采用對紅外光譜的光表現(xiàn)為透射的油墨印刷。所述二維碼攜帶的信息包括與所述出版物的出版種類索引編碼和所述出版物中不同部分的內(nèi)容相應(yīng)的多媒體資料索引編碼。所述出版物的出版種類索引編碼和所述出版物中不同部分的內(nèi)容相應(yīng)的多媒體資料索引編碼包括6個具有固定的位數(shù)長度的功能段語種號、分類號、種次號、頁序號、碼序號和校驗號；其中，語種號是語種數(shù)字代號，依據(jù)出版物的語種而定；分類號是某個語種中的出版物分類數(shù)字代號，依據(jù)出版物的圖書門類而定；種次號代表某語種出版物內(nèi)某分類圖書的具體種次，包括流水號；頁序號是索引編碼的內(nèi)容所對應(yīng)的所述出版物的頁碼數(shù)字；碼序號是對應(yīng)出版物中使用二維碼的頁面所用二維碼的數(shù)量和標注順序的號碼；校驗號用以檢查索引編碼的正誤。所述出版物的出版種類索引編碼和所述出版物中不同部分的內(nèi)容相應(yīng)的多媒體資料的索引編碼包括16位十進制數(shù)字，其中每個功能段的長度分別為語種號l位、分類號2位、種次號6位、頁序號4位、碼序號2位和校驗號1位。所述出版種類索引編碼和所述多媒體資料索引編碼的校驗位的數(shù)值通過對編碼的前面15個十進制數(shù)進行計算得到，計算方法是依次分別取出版物多媒體信息索引號的前15個十進制數(shù)的每一位為基數(shù)，以"1"和"2"為加權(quán)因子，與所取基數(shù)的段的十進制數(shù)對應(yīng)相乘，再將各乘積之和被模數(shù)10除，即各段基數(shù)乘以加權(quán)因子，積大于10時，求各項乘積之和時應(yīng)將該項乘積的十位數(shù)與個位數(shù)相加，當各項乘積之和少于10時，將其乘積之和加10后再被模數(shù)10除，其余數(shù)與10的差，即是校驗位的數(shù)值。由于采用以上的技術(shù)方案，本發(fā)明帶來了如下的有益效果本發(fā)明采取的技術(shù)方案是直接將圓點作為碼圖，并進行識讀，而且圓點之間留有空隙，圓點在深度離焦條件下成像后還是圓點，經(jīng)過濾波后能很好的還原圓點的形狀。本發(fā)明的二維碼在碼圖符號的四個角采用面積大于數(shù)據(jù)點的定位點，并且碼圖符號陣列共用定位點，排除了二維碼對靜區(qū)的要求，同樣的碼圖可以重復(fù)印刷、無縫拼接為碼圖陣列，獲取碼圖簡便；簡化了條碼解碼算法，使碼圖可以印刷的更緊密更小，提高了編碼效率。本發(fā)明的二維碼符號可以不需要肉眼清晰可見，無需獨自占用空白版面，所以不會對出版物的印刷排版造成影響，使用方便靈活。本發(fā)明的二維碼應(yīng)用非常簡便，數(shù)據(jù)讀取快捷，可靠性高，誤碼率低。對設(shè)備的要求低，利于廣泛推廣應(yīng)用。使用本發(fā)明的二維碼的出版物，由于采用同一個碼重復(fù)排列大面積印刷，便于閱讀器讀取，而且無須"對準"動作，閱讀器隨便放總有碼在閱讀器的閱讀范圍內(nèi)。采用重復(fù)大面積印刷時，當文字覆蓋在二維碼的排列區(qū)上時，某些二維碼可以從字里行間中完整露出；或者采用不同油墨使識讀器對覆蓋在條碼上的印刷內(nèi)容產(chǎn)生透視效果，使二維碼可以方便地被讀取。由于本發(fā)明的二維碼可以實現(xiàn)對所有出版物的所有語音索引號進行無重復(fù)編碼，使得使用這種二維碼的出版物完全具備成為一種新的出版物種的數(shù)量條件，由于解碼算法運算量小，解碼時間更短，可以采用較低成本的硬件，使應(yīng)用本發(fā)明的二維碼的出版物的成本降低。二維碼的單元模塊取兩種顏色，只要前景色的亮度值與背景色的亮度值有足夠的差別，即可保證條碼的易識讀性；背景色可直接用紙張或者其他印刷媒介的底色，節(jié)省印刷成本。圖1是本發(fā)明實施例的單個碼圖符號示意圖。圖2是本發(fā)明實施例的多個碼圖相鄰重復(fù)排列的示意圖。圖3是本發(fā)明二維碼的解碼流程圖。圖4是使用閱讀器獲取的本發(fā)明二維碼的原始圖像。圖5是圖4所示的原始圖像的增強圖像。圖6是圖5所示的原始圖像二值化的圖像。圖7是邊界檢測時某個像素的相鄰像素的定義示意圖。圖8是對圖6所示的二值化圖像進行邊界檢測得到的邊界圖像。圖9是計算閉合邊界圖像的圓形規(guī)范度的示意圖。圖IO是解碼流程中定位點篩選結(jié)果的示意圖。圖11是解碼流程中進行定位圓點的矩形匹配的示意圖。圖12是定位圓點的矩形匹配結(jié)果示意圖。圖13是解碼重構(gòu)出的條碼符號圓點布局圖。具體實施方式下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作迸一步詳細的描述。本發(fā)明的二維碼，其碼圖的條碼單元可以采用圓點，也可以是其它形狀的實心點。每一個黑點代表一個條碼單元，對應(yīng)地每一個白點也是一個條碼單元，如果黑點的值等于l，那么白點的值就等于O，反之也然。白點可以不用印刷，直接用紙張等印刷媒介的底色。黑點的直徑應(yīng)足夠大，以便于印刷具體需視印刷機而定。編碼時可以采用RS編碼，保證其有足夠糾錯能力。解碼算法運算量小，以便于低成本的MCU運行。本發(fā)明的二維碼可以作為暗碼印刷，即碼圖符號在日光下，人眼不可見，只有專用設(shè)備或者特定光照下才顯現(xiàn)。由于暗碼也可以放大明印，或排列成與文字大小相當?shù)年嚵胁⒓哟蠛邳c明印，以便于肉眼查找，故本發(fā)明的二維碼能支持暗碼就可支持明碼。在明碼印刷時，多個碼圖排列，可減少對準要求。碼圖的總邊長希望盡量小。請結(jié)合圖l、圖2所示，圖l是本發(fā)明實施例的單個碼圖符號示意圖，圖2是本發(fā)明實施例的多個碼圖相鄰重復(fù)排列的示意圖。圖1的碼圖符號中四角的大黑圓點是碼圖的識別與定位特征，小圓點為條碼單元，.用來表示數(shù)據(jù)，大圓點直徑可以是小圓點直徑的兩倍，大圓點總是為深色，小圓點深色表示l，淺色表示0;圖1中每8個被標為同一種圖案的相鄰圓點表示一個碼字，一個碼圖符號具有共12個碼字，從左至右從上至下依次標為碼字1~碼字12，碼字在符號中的坐標以及碼字的比特位排列順序定義如下面的碼字布局表碼字布局表；<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>一個碼圖符號中12個字節(jié)的編碼容量可以根據(jù)應(yīng)用合理分配數(shù)據(jù)碼和糾錯碼的長度。同一個碼圖，在水平方向與垂直方向上多次重復(fù)，以提高取景擊中概率，相鄰兩個碼圖共用兩個大定位圓點，因此可以做到碼圖的無縫拼接，最大限度的提高面積效率。在獲取本發(fā)明的二維碼符號的圖像后，解碼開始。作為一個實施例，請參考圖3所示的解碼流程圖，具體步驟包括圖像增強，圖像二值化，邊緣檢測，閉合邊界跟蹤，圓點識別，篩選定位圓點，定位圓點舉行匹配，數(shù)據(jù)點分組，重構(gòu)數(shù)據(jù)點矩陣，碼字還原并糾錯。解碼流程詳述如下一、圖像增強為了提高碼圖的識別率，在有需要的前提下，可以先對讀取的如圖4所示的原始圖像進行圖像增強，得到如圖5所示的增強圖像。圖像增強算法可以采用USM(UnsharpMask)算法，該算法是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域人員熟知的圖像增強算法，其原理是先對原圖像用二維高斯低通濾波獲得模糊的圖像，然后從原圖像中減去該模糊的圖像得到對比度增強的圖像。設(shè)原圖像為F(x,y)，經(jīng)過二維高斯低通濾波后得到圖像U(x,y)，則增強的圖像為V(x,y)=F(x，y)+Kx(F(x，y)-U(x，y))，其中K為增強系數(shù)，經(jīng)驗值為14，K越大增強效果越明顯，但圖像中的噪聲也會被放大。二、二值化獲得增強的圖像后需要對其進行二值化處理，設(shè)定一個閾值T(0<T<255)，亮度大于T的像素歸為白，其它像素歸為黑，因為圖像增強后像素亮度值的動態(tài)范圍擴大了，背景亮度趨近于最大值255，組成圓點的像素的亮度趨近于最小值0，因此很容易選擇一個固定的或動態(tài)的閾值T。二值化處理后得到如圖6所示的圖像。三、邊緣檢測對二值化后的圖像進行邊緣檢測，邊緣像素的定義為像素值為0且像鄰8個像素中有非0像素的像素。某個像素相鄰像素的定義如圖7所示編號為0的像素其相鄰8個像素分別為編號為1至8的像素。如果一個像素是邊緣像素將標記為最大亮度255，否則標記為0，對二值圖像中所有像素作邊緣檢測得到邊界圖像，如圖8所示。四、閉合邊界跟蹤閉合邊界跟蹤的操作對象為上一步驟中邊界檢測得到的邊界圖像，具體包括如下步驟A)對邊界圖像按行主的方向掃描(即從左至右，從上至下)，以掃描到的第一個邊緣像素為邊界跟蹤的起點像素，如果沒有邊緣像素則表明本次流程結(jié)束；B)將起點像素的坐標放入隊列Q，并將該起點像素標記為0，表示已跟蹤過了；C)判斷起點像素的相鄰8個像素中是否有邊緣像素，如果有則任選一個像素作為下次跟蹤的起點，跳轉(zhuǎn)到上一步驟B;否則本次跟蹤結(jié)束，隊列Q中的坐標列表即是一個閉合邊界，也是候選目標圓點的邊界，存儲隊列Q中的坐標列表并將其清空，跳轉(zhuǎn)到上述步驟A。此流程結(jié)束后圓點圖像的邊界都被檢測出來了，同時部分噪聲黑點混入了檢測結(jié)果。五、圓點識別本步驟目的在于從步驟四的檢測結(jié)果中剔除部分噪聲數(shù)據(jù)，即將非圓形閉合邊界丟棄，噪聲數(shù)據(jù)的判斷依據(jù)是圓的幾何特征。如果碼圖采用的本發(fā)明的二維碼，其單元是其它形狀的實心點，則不執(zhí)行該步驟。如圖9所示，對于一個閉合邊界，首先將所有邊界點橫坐標累加，將累加和除以邊界點總數(shù)得到閉合邊界的中心點橫坐標U，然后再將所有邊界點縱坐標累加，將累加和除以邊界點總數(shù)得到閉合邊界的中心點縱坐標V，以閉合邊界中心點坐標(U,V)按四個方向掃描閉合邊界的直徑，分別得到四個長度值dl,d2，d3，d4，設(shè)平均直徑為d=(dl+d2+d3+d4)/4，定義圓的規(guī)范度為N=|d-dl|/d+|d-d2|/d+|d-d3|/d+|d-d4|/d，N的值越小則閉合邊界是圓的可信度越高。對每一個閉合邊界計算其N值，根據(jù)實測統(tǒng)計結(jié)果將N值大于某個閾值Tw的閉合邊界丟棄，剩下的閉合邊界認為是條碼圓點的邊界。六、選定位圓點此過程從已識別出的圓點中篩選出定位圓點。請參考圖10所示，先統(tǒng)計圓點面積的直方圖，找到面積直方圖中分布最集中的面積值S。，則So為中心的一個范圍對應(yīng)的即是數(shù)據(jù)圓點的面積，而定位圓點的面積則在以^So為中心的范圍，據(jù)此將面積直方圖分成兩部分，一部分對應(yīng)數(shù)據(jù)圓點，一部分對應(yīng)定位圓點。這種基于統(tǒng)計的計算方法是穩(wěn)定的，因為就一個碼圖而言，有96個數(shù)據(jù)點，依據(jù)統(tǒng)計值深色圓點的個數(shù)為48，因此面積直方圖不會出現(xiàn)因為圓點數(shù)太少導致統(tǒng)計結(jié)果不穩(wěn)定的問題。如果碼圖采用的本發(fā)明的二維碼，其單元是其它非圓形形狀的實心點，則在執(zhí)行該步驟時，先計算每一個閉合邊界內(nèi)的面積，再統(tǒng)計每一個閉合邊界面積的直方圖，找到面積直方圖中分布最集中的面積值Sc，則以So為中心的一個范圍對應(yīng)的即是數(shù)據(jù)點的面積，而定位點的面積則是數(shù)據(jù)點的面積的數(shù)倍，該倍數(shù)可以根據(jù)預(yù)先確定的定位點與數(shù)據(jù)點的尺寸確定。據(jù)此在面積直方圖提取兩部分，一部分以So為中心對應(yīng)數(shù)據(jù)圓點，一部分以So的數(shù)倍為中心對應(yīng)定位圓點。這種方法對噪聲數(shù)據(jù)的判斷依據(jù)是閉合邊界內(nèi)的面積大小，一些面積過小或者過大的沒有統(tǒng)計特征的閉合邊界被舍棄。七、定位圓點的矩形匹配四個定位圓點確定一個獨立的碼圖，此過程就是確定哪些定位圓點確定了碼圖，所依據(jù)的前提條件是每個碼圖四角的定位圓點組成一個矩形。過程如下a)選取離圖像中心最近的一個定位圓點作為第一個參考點；b)選取離第一個參考點最近的另外一個定位圓點作為第二個參考點；c)兩個參考點組成的邊為目標矩形的參考邊，以第一個參考點為原點，計算第二個參考點的極坐標(rc,e。)；d)計算其余定位點相對于第一個參考點的極坐標(ri，e》，ie[ln]，n為定位圓點總數(shù)；e)計算以第一個參考點為中心可能存在的4個矩形的其它定位點相對于參考邊的極坐標Pl=(r0，90)，P2=(r0".414,9。+45)，P3=(r0*1，e0+90)P4=(r0*1,414，9。+135)P5=(r0*1，9。+180)P6=(r0*1.414,eQ+225)P7=(r0*1,9。+270)P8=(r0*1.414，e。+315)如圖11、圖12所示，Po為所述第一參考點，Pi為所述第二參考點，所有極坐標的角度都歸一到[O，360]度的范圍內(nèi)；f)在步驟d)的計算結(jié)果中尋找與P!至Ps匹配的極坐標點，P。、P!與P2、P3的匹配點組成第一個目標矩形，Po與P3、P4以及P5的匹配點組成第二個目標矩形，P()與P5、P6以及P7的匹配點組成第三個目標矩形，PQ、Pi與P8、P7的匹配點組成第四個目標矩形。八、數(shù)據(jù)點分組碼圖的四個定位圓點確定下來后，以定位圓點四點坐標劃定一個閉合四邊形，四邊形內(nèi)的數(shù)據(jù)點才屬于當前碼圖的數(shù)據(jù)點。判斷一個點是否在四邊形內(nèi)可以分兩次判斷一個點是否分別在四邊形的兩條對邊之內(nèi)，一個點在兩邊之內(nèi)的判斷方法為-設(shè)兩邊的直線方程為y-kl*x+bl;y=k2*x+b2;點(xO,yO)在兩邊之內(nèi)條件為(kl*xO+bl—y0)*(k2*xO+b2-yO)<0;九、重構(gòu)數(shù)據(jù)點矩陣設(shè)四角定位圓點在條碼中的名義坐標分別為(O,O)、(20，0)、(0，20)以及(20、20);根據(jù)這四個定位圓點的坐標，按照下面的坐標校正公式即計算出數(shù)據(jù)圓點在條碼中的名義坐標x，=K0*x+K!*x*y+K2*y+K3;y，=K4*x+K5*x*y+K6*y+K7;(x，,y，)為條碼圓點的名義坐標，(x，y)為圖像中圓點的中心坐標，將四角定位圓點在條碼中的名義坐標以及它們在圖像中的坐標代入上面的公式得到8個8元一次方程，解方程組得出KoK7，將KoK7代入方程就得到了坐標轉(zhuǎn)換方程，將每個數(shù)據(jù)點在圖像中的中心坐標代入該方程組，計算出該數(shù)據(jù)點在條碼中的名義坐標，由于上面所述的坐標轉(zhuǎn)換是以左上角的定位原點映射為目標矩陣的原點，因此各數(shù)據(jù)點在條碼中的名義坐標值為奇數(shù)，轉(zhuǎn)換后的坐標值應(yīng)向最近的奇數(shù)取整。十、碼字還原并糾錯如圖13所示，上述步驟九得到了重構(gòu)的數(shù)據(jù)點矩陣，根據(jù)編碼過程的碼字布局的逆過程即可還原碼字，運用Reed-solomon糾錯算法按照與編碼參數(shù)對應(yīng)的解碼參數(shù)對步驟八得到的碼字糾錯。隨著計算機技術(shù)和存儲技術(shù)的發(fā)展，文字圖像類的出版物常常伴有相應(yīng)的多媒體影音資料。圖書往往可以按照章節(jié)分成幾個部分同時還編有頁碼，讀者可以根據(jù)圖書的目錄選擇不同的章節(jié)閱讀；這些與圖書相應(yīng)的多媒體影音資料也可以同樣分成幾個相應(yīng)的部分，讀者同樣可以按照索引選擇相應(yīng)的部分播放。又例如某些出版物中可以為一些文字注音或者翻譯成另一種文字，這種翻譯和注音也可以使用多媒體方式存儲，并配置索引。使用本發(fā)明的二維碼，這個多媒體資料的索引可以印刷在圖書的相應(yīng)部位，例如在圖書的目錄處，和/或者在圖書的不同章節(jié)的首頁，或者在頁面的不同部位。同時這個多媒體資料的索引能由多媒體播放設(shè)備讀取并自動選擇到要播放的段落。本發(fā)明的二維碼用在出版物上，以碼圖符號的陣列作為頁面的底紋印刷，而其它文字內(nèi)容則覆蓋在碼圖之上，這樣識讀設(shè)備在獲取碼圖符號時，不用特別對準，總能獲取字里行間的碼圖符號。而且頁面排版美觀。本發(fā)明的二維碼應(yīng)用在出版物上作為多媒體資料的索引時，可以使用統(tǒng)一的編碼方式，使得各種不同出版物的每一段多媒體資料都具有統(tǒng)一的唯一編碼，這種標準化的統(tǒng)一編碼，有利于多媒體資料的出版物的推廣應(yīng)用和交流。標準的出版物二維碼出版物的出版種類索引編碼和所述出版物中不同部分的內(nèi)容相應(yīng)的多媒體資料的索引編碼的編制結(jié)構(gòu)包括-每個二維碼的內(nèi)容都由16位十進制數(shù)字組成，分為6個功能段，每段具有固定的位數(shù)長度，包括語種號、分類號、種次號、頁序號、碼序號、校驗號。例如一份出版物的多媒體索引編碼信息如下語種號分類號種次號頁序號碼序號校驗號H~100258003512~其中-語種號是指為出版物二維碼編制所特別設(shè)定的語種數(shù)字代號，語種號長度為l位十進制數(shù)，分為漢語、英語、法語、日語、德語、俄語、西班牙語、其他語種和二個待補入語種，用數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9對應(yīng)表示。'分類號是指為出版物二維碼編制所特別設(shè)定的分類數(shù)字代號，所指"分類"是依據(jù)出版物所適應(yīng)的圖書門類而專門設(shè)定的。這段編號表示每個語種內(nèi)的具體分類數(shù)。每個分類號為2位十進制數(shù)，二維碼中的分類號在"00-99"之間取值。種次號是指為出版物二維碼編制所特別設(shè)定的種次代表數(shù)字，本段編號代表某語種出版物內(nèi)某分類所分圖書的具體種次數(shù)。每個種次號的位數(shù)為6位十進制數(shù)，分配時可以按出版品種需要和先后順序編制流水號，二維碼中的種次號在"000000-999999"之間取值。每一分類的每一個出版物必須給出一個不同的種次號。以上設(shè)定，語種號可分數(shù)量為10個，每語種可分門類(分類)號是100個，每個門類可容出書100萬種。從而，每個語種可出圖書為l億種；本編碼方案可供10億種出版物使用。頁序號是指編入出版物二維碼中的頁碼數(shù)字標示。每個頁序號的位數(shù)為4位十進制數(shù)，可以按照該多媒體資料對應(yīng)出版物的頁碼對應(yīng)的流水號編制頁序號，每個二維碼中的頁序號在"0001——9999"之間取值。當超過1萬頁時，另外給出MPR編號，例如某出版物的第21頁有二維碼出現(xiàn)，則此二維碼中的頁序號段的數(shù)字是"0021"。碼序號是指出版物中使用二維碼的頁面所用二維碼的數(shù)量和標注順序，并以此作為編制二維碼碼序號所分配的數(shù)值。每頁的碼序號位數(shù)為2位十進制數(shù)，按每頁用碼次序從數(shù)字01開始編制流水號。每個二維碼中的碼序號在"01-99"之間取值。例如某出版物第8頁只有一個二維碼時，其頁序號和碼序號表示為"000801"。校驗位是出版物二維碼編制的最后一位數(shù)字，用以檢査編碼錄用中的正誤。校驗位的數(shù)值通過對編碼的前面15個十進制數(shù)進行計算得到，計算方法是:依次分別取出版物多媒體信息索引號的前15個十進制數(shù)的每一位為基數(shù)，以"1"和"2"為加權(quán)因子，與所取基數(shù)的段的十進制數(shù)對應(yīng)相乘，再將各乘積之和被模數(shù)10除，即各段基數(shù)乘以加權(quán)因子，積大于10時，求各項乘積之和時應(yīng)將該項乘積的十位數(shù)與個位數(shù)相加，如10—1+0=1，16—1+6=7，當各項乘積之和少于10時，將其乘積之和加IO后再被模數(shù)10除，其余數(shù)與10的差，即是校驗位的數(shù)值。所以，校驗位的數(shù)值只能是1-10中的任何一個整數(shù),當校驗位為10時，用"O"表示,由此可見校驗位只能是1234567890恒為一位數(shù)。例116063452008629(6)21212121212121乘積12606641020016649各項乘積之和1+2+6+0+6+6+4+(1+0)+2+0+0+(1+6)+6+4+9=5454+10=5余4校驗位:10—4=6驗算1+2+6+0+6+6+4+(1+0)+2+0+0+(1+6)+6+4+9+6=6060+10=6因為當校驗碼與編碼的前15個十進制數(shù)分別乘積所得單位數(shù)字之和相加，正好被模數(shù)整除時，表明編碼正確。所以編碼1160634520086296是一個正確的出版物多媒體索引編碼。出版物二維碼編制結(jié)構(gòu)的特點在于，出版物多媒體索引編碼的結(jié)構(gòu)是16位十進制數(shù)字，并將該16位十進制數(shù)編制為二維碼，所分的每段長度是恒定位數(shù)，每個的出版物多媒體索引編碼的分配都具唯一性，所編制的二維碼保證了MPR閱讀筆或者其它多媒體播放設(shè)備的讀出正確，為計算機管理提供了方便。如本發(fā)明的二維碼是1160634520086296時，可按排列順序區(qū)分6段，語種號固定l位數(shù)字l，分類號固定2位數(shù)字16，種次號固定6位數(shù)字063452，頁序號固定4位數(shù)字0086，碼序號固定2位數(shù)字29，校驗位固定1位數(shù)字6，于是得到1-16-063452-0086-29-6，即該二維碼編碼是指代碼為1的語種、分類代碼為16的第063452種出版物的第86頁的第29個編碼。權(quán)利要求1、一種二維碼，其碼圖符號由具有不同光學反射率的條碼單元在基底上排列而成，所述碼圖符號為矩形，所述符號中的所述條碼單元為等間距排列的實心點，位于碼圖四角的單元是用于邊界定位與識別的定位點，其余的單元是數(shù)據(jù)點，所述定位點的面積大于數(shù)據(jù)點的面積，其特征是所述條碼單元的形狀為實心圓點。2、如權(quán)利要求1所述的二維碼，其特征是所述定位點單元的直徑為數(shù)據(jù)點單元的直徑的二倍。3、如權(quán)利要求1或2所述的二維碼，其特征是所述碼圖符號在基底上重復(fù)排列，無縫拼接為碼圖陣列，碼圖陣列包括至少二個相同的碼圖符號，并且相鄰碼圖共用定位點。4、如權(quán)利要求1所述的二維碼，其特征是所述數(shù)據(jù)點單元全部在由相鄰的所述定位點單元的中心連接而成的矩形框之內(nèi)。5、如權(quán)利要求1或2中所述的二維碼，其特征是所述碼圖符號具有10X10個條碼單元，除定位點外，每相鄰的8個數(shù)據(jù)點為一組，表示一個碼字；所述定位點單元的坐標分別為(0,0)、(9,0)、(0,9)以及(9,9);在由定位點坐標規(guī)定的棋盤坐標系中，數(shù)據(jù)點單元分為12組，各表示一個碼字；第一組包括的單元坐標為(l，O)，(2,0),(0,1),(1,1)，(2，1)，(0,2)，(1，2),(2,2);第二組包括的單元坐標為(3，0)，(4,0),(5，0),(6,0)，(3,1)，(4，1)，(5,1),(6,1);第三組包括的單元坐標為(7，0),(8,0)，(7,1),(8,1),(9,1),(7,2),(8,2),(9，2);第四組包括的單元坐標為(3，2)，(4,2),(2，3),(3,3),(4，3)，(2，4)，(3，4),(4,4);第五組包括的單元坐標為(5,2)，(6,2)，(5，3),(6，3),(7,3)，(5，4),(6，4),(7,4);第六組包括的單元坐標為(0,3)，(1，3),(0,4)，(1,4)，(0,5),(1，5)，(0，6),(1,6);第七組包括的單元坐標為(8,3)，(9，3)，(8，4)，(9，4),(8，5),(9，5)，(8,6),(9,6);第八組包括的單元坐標為(2,5)，(3，5)，(4，5),(2，6)，(3,6)，(4，6),(3,7),(4,7)為；第九組包括的單元坐標為(5，5),(6，5)，(7，5),(5,6)，(6,6),(7,6),(5，7),(6，7);第十組包括的單元坐標為(0，7),(1,7)，(2，7),(0,8)，(1,8),(2,8)，(2，9)，(3，9);第—"^一組包括的單元坐標為(3，8),(4,8)，(5,8),(6,8)，(3,9)，(4,9)，(5,9)，(6，9);第十二組包括的單元坐標為(7，7)，(8,7)，(9,7),(7,8)，(8,8)，(9，8),(7,9)，(8,9)。6、一種印刷出版物，其印刷有供正常閱讀的圖文和供設(shè)備識別的二維碼，所述二維碼的碼圖符號由具有不同光學反射率的條碼單元在基底上排列而成，所述碼圖符號為矩形，所述符號中的所述條碼單元為等間距排列的實心點，位于碼圖四角的單元是用于邊界定位與識別的定位點，其余的單元是數(shù)據(jù)點，所述定位點的面積大于數(shù)據(jù)點的面積；其特征是所述條碼單元的形狀為實心圓點。7、如權(quán)利要求6所述的印刷出版物，其特征是所述定位點單元的直徑為數(shù)據(jù)點單元的直徑的二倍。8、如權(quán)利要求6或7所述的印刷出版物，其特征是所述碼圖符號在基底上重復(fù)排列，無縫拼接為碼圖陣列，碼圖陣列包括至少二個相同的碼圖符號，并且相鄰碼圖共用定位點。9、如權(quán)利6或7所述的印刷出版物，其特征是所述碼圖符號在通常的閱讀環(huán)境中肉眼不可見；或相對于普通印刷圖文，所述碼圖符號肉眼不易見。10、如權(quán)利要求6或7所述的印刷出版物，其特征是所述條碼單元包括深色單元和淺色單元，分別表示二進制值1和0，所述淺色單元直接用紙張或者其他印刷媒介的底色表示。11、如權(quán)利要求9所述的印刷出版物，其特征是所述碼圖的單元采用對紅外光譜的光表現(xiàn)為不同的反射率、對可見光譜內(nèi)的光表現(xiàn)同樣的反射率的紅外油墨印刷，覆蓋在所述碼圖上的其它印刷內(nèi)容采用對紅外光譜的光表現(xiàn)為透射的油墨印刷。12、如權(quán)利要求6或7所述的印刷出版物，其特征是所述二維碼攜帶的信息包括與所述出版物的出版種類索引編碼和所述出版物中不同部分的內(nèi)容相應(yīng)的多媒體資料索引編碼。13、如權(quán)利要求12所述的印刷出版物，其特征是所述出版物的出版種類索引編碼和所述出版物中不同部分的內(nèi)容相應(yīng)的多媒體資料索引編碼包括6個具有固定的位數(shù)長度的功能段語種號、分類號、種次號、頁序號、碼序號和校驗號；其中，語種號是語種數(shù)字代號，依據(jù)出版物的語種而定；分類號是某個語種中的出版物分類數(shù)字代號，依據(jù)出版物的圖書門類而定；種次號代表某語種出版物內(nèi)某分類圖書的具體種次，包括流水號；頁序號是索引編碼的內(nèi)容所對應(yīng)的所述出版物的頁碼數(shù)字；碼序號是對應(yīng)出版物中使用二維碼的頁面所用二維碼的數(shù)量和標注順序的號碼；校驗號用以檢査索引編碼的正誤。14、如權(quán)利要求13所述的印刷出版物，其特征是所述出版物的出版種類索引編碼和所述出版物中不同部分的內(nèi)容相應(yīng)的多媒體資料的索引編碼包括16位十進制數(shù)字，其中每個功能段的長度分別為語種號1位、分類號2位、種次號6位、頁序號4位、碼序號2位和校驗號1位。15、如權(quán)利要求14所述的印刷出版物，其特征是所述出版種類索引編碼和所述多媒體資料索引編碼的校驗位的數(shù)值通過對編碼的前面15個十進制數(shù)進行計算得到，計算方法是依次分別取出版物多媒體信息索引號的前15個十進制數(shù)的每一位為基數(shù)，以"1"和"2"為加權(quán)因子，與所取基數(shù)的段的十進制數(shù)對應(yīng)相乘，再將各乘積之和被模數(shù)10除，即各段基數(shù)乘以加權(quán)因子，積大于10時，求各項乘積之和時應(yīng)將該項乘積的十位數(shù)與個位數(shù)相加，當各項乘積之和少于10時，將其乘積之和加10后再被模數(shù)10除，其余數(shù)與10的差，即是校驗位的數(shù)值。16、一種針對如權(quán)利要求1所述的二維碼的解碼方法，解碼裝置獲取二維碼符號的圖像后開始解碼，其特征在于，包括如下步驟-圖像增強步驟，從原圖像中用二維高斯低通濾波獲得模糊的圖像，然后從原圖像中減去該模糊的圖像得到對比度增強的圖像。17、一種針對如權(quán)利要求1所述的二維碼的解碼方法，解碼裝置獲取二維碼符號的圖像后開始解碼，其特征在于，包括如下步驟定位圓點選擇步驟解碼裝置作出統(tǒng)計圓點面積的直方圖，并找到面積直方圖中分布最集中的面積值So，則So為中心的一個范圍對應(yīng)的即是數(shù)據(jù)圓點的面積，而定位圓點的面積則在以^So為中心的范圍，據(jù)此將面積直方圖分成兩部分，一部分對應(yīng)數(shù)據(jù)圓點，一部分對應(yīng)定位圓點，而面積過小或者過大的沒有統(tǒng)計特征的閉合邊界被舍棄。18、一種針對如權(quán)利要求1所述的二維碼的解碼方法，解碼裝置獲取二維碼符號的圖像后開始解碼，其特征在于，包括如下步驟矩形匹配步驟解碼裝置根據(jù)相鄰的四個定位圓點確定一個獨立的碼圖，包括如下步驟選取離碼圖的圖像中心最近的一個定位圓點作為第一個參考點；選取離第一個參考點次最近的另外一個定位圓點作為第二個參考點；所述第一、第二個參考點組成的邊為目標矩形的參考邊，并以第一個參考點為原點，計算第二個參考點的極坐標(rQ,e。)；計算其余定位圓點相對于第一個參考點的極坐標(ri，e丄計算以第一個參考點為中心可能存在的4個矩形的其它定位點相對于參考邊的極坐標作出第一個目標矩形、第二個目標矩形、第三個目標矩形以及第四個目標矩形。全文摘要本發(fā)明公開一種二維碼、應(yīng)用該二維碼的印刷出版物及解碼方法。一種二維碼，其碼圖符號由具有不同光學反射率的條碼單元在基底上排列而成，所述碼圖符號為矩形，所述符號中的所述條碼單元為等間距排列的實心點，位于碼圖四角的單元是用于邊界定位與識別的定位點，其余的單元是數(shù)據(jù)點，所述定位點的面積大于數(shù)據(jù)點的面積，所述條碼單元的形狀為實心圓點。本發(fā)明的二維碼在深度離焦條件下很好的成像，數(shù)據(jù)讀取快捷，可靠性高。對識讀設(shè)備的要求低，利于廣泛應(yīng)用。文檔編號G06K19/06GK101477638SQ200810184829公開日2009年7月8日申請日期2006年11月16日優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日發(fā)明者呂迎豐,李政放申請人:深圳市天朗時代科技有限公司