一種多空間二維碼及其生成、解碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及編碼技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種多空間二維碼及其生成、解碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二維碼，參照圖1所示，是用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向)上分布的黑白相間的圖形，是所有信息數(shù)據(jù)的一把鑰匙。在現(xiàn)代商業(yè)活動中，可實現(xiàn)的應(yīng)用十分廣泛。但是，對于同樣大小的二維碼其容量是有限制的，如何在不增加二維碼大小的前提下對二維碼的容量進(jìn)行擴(kuò)展是人們目前迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供在不增加二維碼大小的前提下對二維碼的容量進(jìn)行擴(kuò)展的一種多空間二維碼及其生成、解碼方法。
[0004]本發(fā)明解決其問題所采用的技術(shù)方案是:
一種多空間二維碼，包括至少兩層格式一致的平面空間二維碼，所述多空間二維碼的信息為各層平面空間二維碼信息的集合，其中不同層的平面空間二維碼分別采用不同灰度值的色塊，且其中任意數(shù)量層的平面空間二維碼所采用的灰度值之和均不等于任意一層平面空間二維碼所采用的灰度值或其它任意數(shù)量層平面空間二維碼所采用的灰度值之和。
[0005]進(jìn)一步，所述多空間二維碼包括方向定位標(biāo)志，其用于在識別時對多空間二維碼的方向進(jìn)行定位。
[0006]優(yōu)選地，所述方向定位標(biāo)志是具有灰度基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和/或表示空間層數(shù)含義的位置探測圖形。在識別時，可根據(jù)位置探測圖形上的灰度基準(zhǔn)數(shù)據(jù)、空間層數(shù)含義獲取該多空間二維碼的具體組成、定義信息，而無需在識別前對灰度基準(zhǔn)和空間層數(shù)進(jìn)行約定。
[0007]進(jìn)一步，多空間二維碼內(nèi)各層的數(shù)據(jù)內(nèi)容采用不同灰度和/或不同色彩模式的色塊進(jìn)行表示。
[0008]所述的不同灰度包括灰度黑色和灰度單色(所述灰度黑色指黑色與白色的不同比例，灰度單色指單色與白色的不同比例)。
[0009]具體地，所述單色指除黑色外的其它單原色(即不同色彩模式下的單原色，如CMYK印刷色彩模式中的青色、品紅色、黃色、黑色；RGB色彩模式下的紅色、綠色、藍(lán)色)。
[0010]進(jìn)一步，所述不同色彩模式包括CMYK印刷色彩模式和RGB模式。
[0011]具體地，所述的CMYK印刷色彩模式是由青色、品紅色、黃色、黑色四種單色中的一種或多種組成(例如選擇青色、品紅色、黃色作為CMYK印刷色彩模式)。
[0012]所述的CMYK印刷彩色中，每種單色可定義為各種不同灰度的單色(單色與白的不同比例)。
[0013]具體地，所述的RGB模式由紅色、綠色、藍(lán)色三種單色中的一種或多種組成。
[0014]所述的RGB模式中，每種單色可定義為各種不同灰度的單色(單色與白的不同比例)。
[0015]進(jìn)一步，解碼時，根據(jù)每個色塊的灰度值總和逆向反推出各層每個色塊的灰度情況，還原各層每個色塊所包含的數(shù)據(jù)。
[0016]具體地，所述格式一致的平面空間二維碼為類型、碼制、整體尺寸、色塊大小都為—致。
[0017]其中所述二維碼的類型可為當(dāng)前所有的二維碼類型，例如:QR碼、PDF417、DM碼、
汗信碼等。
[0018]一種上述多空間二維碼的生成方法，包括以下步驟:
al,劃分?jǐn)?shù)據(jù)，將待編碼信息根據(jù)每層平面空間二維碼的最大容量劃分成多組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)對應(yīng)一層平面空間二維碼；
bl，編碼算法，將分好的數(shù)據(jù)字符逐一轉(zhuǎn)換為相應(yīng)代碼序列的格式一致的二維碼算法，并賦予各層的二維碼數(shù)據(jù)色塊不同的灰度值；
Cl，疊加合并，將通過編碼算法得到的各層平面空間二維碼進(jìn)行疊加合并，獲得多空間二維碼的打印圖案。
[0019]進(jìn)一步，步驟bl中，還對多空間二維碼各層數(shù)據(jù)的灰度值進(jìn)行定義。
[0020]一種上述多空間二維碼的解碼方法，包括以下步驟:
a2,讀取識別，識別多空間二維碼的每個色塊顏色，讀取每個色塊的灰度值； b2，還原各層數(shù)據(jù)，通過識別色塊的顏色，還原各層的數(shù)據(jù)值；
c2，組合數(shù)據(jù)，將每一層平面空間二維碼還原出來的數(shù)據(jù)組合起來，得出多空間二維碼包含的信息。
[0021]進(jìn)一步，步驟b2中，還根據(jù)各層的數(shù)據(jù)值還原出每層平面空間二維碼所包含的數(shù)據(jù)。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用的一種多空間二維碼及其生成、解碼方法，包括至少兩層格式一致的平面空間二維碼，所述多空間二維碼的信息為各層平面空間二維碼信息的集合，其中不同層的平面空間二維碼分別采用不同灰度值的色塊，且其中任意數(shù)量層的平面空間二維碼所采用的灰度值之和均不等于任意一層平面空間二維碼所采用的灰度值或其它任意數(shù)量層平面空間二維碼所采用的灰度值之和，根據(jù)每個色塊的灰度總和可逆向反推出各層每個色塊的灰度情況，從而還原出各層每個色塊所包含的數(shù)據(jù)和各層平面空間二維碼的具體數(shù)據(jù)，使其在不增加二維碼大小的前提下對二維碼的容量進(jìn)行擴(kuò)展。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]圖1是傳統(tǒng)二維碼的示意圖；
圖2是本發(fā)明第一實施例中三空間二維碼的生成示意圖；
圖3是本發(fā)明第一實施例中三空間二維碼的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明一種多空間二維碼，包括至少兩層格式一致的平面空間二維碼，所述多空間二維碼的信息為各層平面空間二維碼信息的集合，其中不同層的平面空間二維碼分別采用不同灰度值的色塊，且其中任意數(shù)量層的平面空間二維碼所采用的灰度值之和均不等于任意一層平面空間二維碼所采用的灰度值或其它任意數(shù)量層平面空間二維碼所采用的灰度值之和。因此根據(jù)每個色塊的灰度總和可逆向反推出各層每個色塊的灰度情況從而還原出各層每個色塊所包含的數(shù)據(jù)和各層平面空間二維碼的具體數(shù)據(jù)，將還原出來的數(shù)據(jù)組合起來，得出整個多空間二維碼包含的信息，使其在不增加二維碼大小的前提下對二維碼的容量進(jìn)行擴(kuò)展。
[0026]參照圖3所示，所述多空間二維碼包括方向定位標(biāo)志1，用于在識別時對多空間二維碼進(jìn)行定位，所述方向定位標(biāo)志是具有灰度基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和/或表示空間層數(shù)含義的位置探測圖形。通過讀取位置探測圖形，可獲知當(dāng)前多空間二維碼的灰度基準(zhǔn)和/或空間層數(shù)含義，而無需在識別前對灰度基準(zhǔn)和空間層數(shù)進(jìn)行約定。
[0027]所述多空間二維碼內(nèi)各層的數(shù)據(jù)內(nèi)容可采用不同灰度、不同色彩模式的色塊進(jìn)行表不。
[0028]所述的不同灰度包括灰度黑色(黑色與白色的不同比例)和灰度單色(單色與白色的不同比例)。
[0029]所述的不同色彩模式包括CMYK印刷色彩模式和RGB模式。
[0030]其中所述的CMYK印刷色彩模式是由青色、品紅色、黃色、黑色四種單色組成。在CMYK印刷彩色中，每種單色可定義為各種不同灰度的單色(單色與白的不同比例)。
[0031]其中所述的RGB模式由紅色、綠色、藍(lán)色三種單色組成。在RGB模式中，每種單色可定義為各種不同灰度的單色。
[0032]為了能正常進(jìn)行疊加，各層平面空間二維碼格式需要一致，所述格式一致為類型、碼制、整體尺寸、色塊大小都為一致。
[0033]其中二維碼類型可為當(dāng)前所有的二維碼類型，例如:QR碼、TOF417、DM碼、汗信碼坐寸ο
[0034]上述多空間二維碼的生成方法包括如下步驟:
al:劃分?jǐn)?shù)據(jù)，將待編碼信息根據(jù)每層平面空間二維碼的最大容量劃分成多組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)對應(yīng)一層平面空間二維碼。
[0035]bl:編碼算法，將分好的數(shù)據(jù)字符逐一轉(zhuǎn)換為相應(yīng)代碼序列的格式一致的二維碼算法，并賦予各層的二維碼數(shù)據(jù)色塊不同的灰度值，并對多空間二維碼各層數(shù)據(jù)的灰度值進(jìn)行定義。
[0036]Cl:疊加合并，將通過編碼算法得到的各層平面空間二維碼進(jìn)行疊加合并，獲得多空間二維碼的打印圖案，所述的打印圖案為灰度黑色、灰度單色或彩色。
[0037]上述多空間二維碼的解碼方法包括如下步驟:
a2:讀取識別，識別多空間二維碼的每個色塊顏色，讀取每個色塊的灰度值，其中所識別的多空間二維碼為灰度黑色、灰度單色或彩色。
[0038]b2:還原各層數(shù)據(jù)，通過識別色塊的顏色，還原出各層的數(shù)據(jù)值，并根據(jù)各層的數(shù)據(jù)值還原出每層平面空間二維碼所包含的數(shù)據(jù)。
[0039]c2:組合數(shù)據(jù)，將每一層平面空間二維碼還原出來的數(shù)據(jù)組合起來，得出多空間二維碼包含的信息。
[0040]由于多空間二維碼內(nèi)各層的數(shù)據(jù)可采用不同灰度、不同色彩模式的色塊進(jìn)行表示，因此可以生成灰度黑色(黑色與白色的不同比例)、灰度單色(單色與白色的不同比例)和彩色的多空間二維碼。
[0041]以下分別對上述三種類型的多空間二維碼進(jìn)行說明。
[0042]實施例一，為灰度黑色的多空間二維碼，由至少兩層格式一致的平面空間二維碼疊加而成，各層平面空間二維碼分別采用不同灰度值的黑色色塊，且其中任意數(shù)量層的平面空間二維碼所采用的灰度值之和均不等于任意一層平面空間二維碼所采用的灰度值或其它任意數(shù)量層平面空間二維碼所采用的灰度值之和。
[0043]各層平面空間二維碼分別采用不同灰度值的黑色色塊，其中所有平面空間二維碼的灰度值之和，即為多空間二維碼的打印、顯示灰度，參照圖2、圖3所示，本實施例中的灰度黑色三空間二維碼，由三層平面空間二維碼疊加而成，其整體數(shù)據(jù)量為單層空間二維碼的三倍。
[0044]本實施例中采用256灰度等級，即是從白到黑共有256種亮度變化，每層平面空間二維碼由白色無效色塊和不同灰度值的黑色色塊組成，以表示該層平面空間上經(jīng)二維碼算法轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)內(nèi)容，每層平面空間二維碼所采用色塊的灰度值需進(jìn)行不同的定義，本實施例中具體的定義方法如下:
第一層平面空間二維碼對于有效色塊的灰度值定義為32/256灰度等級(簡稱16灰度等級，下同)；
第二