專(zhuān)利名稱(chēng)：一種數(shù)字化紙卡的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線(xiàn)通訊領(lǐng)域中的一種數(shù)字化紙卡的處理方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)國(guó)際電氣通信連合(ITU)統(tǒng)計(jì)截至2008年底，手機(jī)用戶(hù)的簽約數(shù)量?jī)H中國(guó)、 印度及美國(guó)三個(gè)國(guó)家的總數(shù)就超過(guò)十億。手機(jī)生產(chǎn)的數(shù)量一直是直線(xiàn)上升，因此手機(jī)的增 值服務(wù)業(yè)務(wù)也是令人矚目的熱點(diǎn)。這里擴(kuò)大手機(jī)增值業(yè)務(wù)的一個(gè)重要的技術(shù)手段，就是解 決手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)入口問(wèn)題，即如何簡(jiǎn)單的使手機(jī)直接連接網(wǎng)絡(luò)。 解決手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)入口問(wèn)題，日本早在2000年就有題為"提供信息服務(wù)(情報(bào)提供 寸一 )"(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)的專(zhuān)利申請(qǐng)，提出了用手機(jī)的照相功能直接拍攝二維條碼，可直 接上網(wǎng)的提案。該提案倍受手機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家得關(guān)注，到了 2005年在日本銷(xiāo)售的手機(jī)，幾乎全 部搭載了拍攝二維條碼直接上網(wǎng)的功能。并且僅在半年之內(nèi)，手機(jī)拍攝二維條碼直接上網(wǎng) 這一功能就已被普及了。 此后，就手機(jī)拍攝二維條碼直接上網(wǎng)的技術(shù)又有了一些改進(jìn)的專(zhuān)利申請(qǐng)，例如日 本著名的夏普公司在2007年還申請(qǐng)了題為"手機(jī)終端裝置及其信息讀取程序(攜帶端末 裝置及"情報(bào)読取y 口夕'，A )"(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)的專(zhuān)利發(fā)明內(nèi)容，提出了操作更加簡(jiǎn)單，使 識(shí)別二維條碼的識(shí)別率更高的方法。但是，由于二維條碼自身就存在著的不美觀(guān)，不能直接 通過(guò)視覺(jué)表達(dá)一定的商務(wù)內(nèi)容，不具有美學(xué)創(chuàng)意性等問(wèn)題。因此，盡管手機(jī)對(duì)二維條碼的識(shí) 讀技術(shù)的不斷提高，但解決不了二維條碼的根本問(wèn)題。 最近，用戶(hù)針對(duì)二維條碼不美觀(guān)，不能直接表示一定的商務(wù)內(nèi)容等問(wèn)題，提出能否 將商品或企業(yè)的商標(biāo)直接變成二維條碼，為適應(yīng)用戶(hù)的要求，日本在2007年又有人提出 "帶有商標(biāo)的二維條碼(口 -"付巻二次元-一卜")"(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)的專(zhuān)利申請(qǐng)，使手機(jī)拍攝 上網(wǎng)技術(shù)提升了一個(gè)等級(jí)。 但是，僅僅是一個(gè)補(bǔ)救方案，首先該方案是在二維條碼的點(diǎn)陣上疊加商標(biāo)的圖案， 由于二維條碼的點(diǎn)陣分布的位置及印刷面積是根據(jù)代碼值的不同而隨機(jī)出現(xiàn)的，因此會(huì)造 成商標(biāo)圖案的嚴(yán)重失真，影響美學(xué)的創(chuàng)意性。 再有，該方案還提出用具有吸收紅外線(xiàn)的黑色油墨印出的二維條碼，再在二維條 碼上，用紅外線(xiàn)透明彩色油墨印制商標(biāo)，將手機(jī)拍照的鏡頭改為紅外線(xiàn)鏡頭，這樣，即使印 刷有商標(biāo)，但是手機(jī)只能拍照出對(duì)紅外線(xiàn)吸收的二維條碼的圖像，因此可解決商標(biāo)與二維 條碼共存的問(wèn)題。 但是，按照這樣一種方案，手機(jī)拍照二維條碼就不能同普通的手機(jī)照相功能放在
一起，從而提高了手機(jī)的制作成本，影響了手機(jī)拍照上網(wǎng)的普及，另外，用特殊油墨印制商
標(biāo)，也造成印刷成本的提高，其結(jié)果也不利于該技術(shù)的普及。專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2002-111909專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2007-242028專(zhuān)利文獻(xiàn)3特開(kāi)2007-276402

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種適于數(shù)字化紙卡的宏觀(guān) 代碼構(gòu)成方案，使印刷出的帶有商標(biāo)的二維條碼，具有美學(xué)的創(chuàng)意性。同時(shí)不影響紙卡的識(shí) 別精度。 本發(fā)明的第二個(gè)目的在于，提出一種適于數(shù)字化紙卡的微觀(guān)代碼，以及微觀(guān)代碼 的構(gòu)成方案，使印刷圖像的圖像質(zhì)量不會(huì)降低。 本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出將紙卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磁卡或RFID卡，從而，可以將體 鐵路，或公共產(chǎn)所入出場(chǎng)管理的成本。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種數(shù)字化紙卡的處理方法，包括紙卡的生成部分以及紙卡的信息讀取部分；紙 卡的生成部分的具體處理步驟 (1)讀取包括車(chē)船票，公共場(chǎng)所的入場(chǎng)票，有價(jià)證券在內(nèi)的制成紙卡的印刷圖像， 以及反映紙卡用途的附加信息； (2)將附加信息用宏觀(guān)代碼或微觀(guān)代碼進(jìn)行信息變換； (3)將附加信息埋入到將要印刷在紙卡上的印刷圖像中，打印或印刷紙卡，即可得 到一個(gè)數(shù)字化的紙卡。
數(shù)字紙卡的信息讀取方法的具體處理步驟 (1)用CCD, CMOS圖像傳感器或掃描儀讀取數(shù)字化紙卡的印刷圖像；
(2)識(shí)別宏觀(guān)代碼或微觀(guān)代碼的代碼值信息；
(3)按照代碼值控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行指定的動(dòng)作。 而且，所述的二維分布信息記錄代碼是由包括不同的形狀分布、不同的方向分布、 不同的點(diǎn)陣大小分布、不同的位置分布以及印刷點(diǎn)的有無(wú)在內(nèi)的幾何學(xué)形態(tài)的點(diǎn)陣分布。
而且，所述的二維分布信息記錄代碼是由包括不同的灰度值分布、不同的頻率分 布、不同的傳播方向分布、不同的調(diào)制結(jié)果分布、不同的力學(xué)特性分布以及不同的相位調(diào)制 分布在內(nèi)的物理學(xué)形態(tài)的點(diǎn)陣分布。 而且，所述的信息埋入微觀(guān)代碼由包括集中分散的分布、不同的形狀分布、不同的
方向分布、不同的點(diǎn)陣大小分布及不同的位置分布在內(nèi)的幾何學(xué)形態(tài)的點(diǎn)陣分布。 而且，所述的信息埋入微觀(guān)代碼由包括不同的灰度值分布、不同的頻率分布、不同
的傳播方向分布、不同的調(diào)制方式分布、不同的力學(xué)特性分布以及不同的相位調(diào)制分布在
內(nèi)的物理學(xué)形態(tài)的點(diǎn)陣分布。 而且，所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的微觀(guān)代碼，是按照包括代碼上最小 印刷面積在內(nèi)的印刷網(wǎng)屏特性進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)分布的。 而且，所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布，是按照包括網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)的大小特性，網(wǎng)點(diǎn) 大小特性，網(wǎng)點(diǎn)間隔特性以及網(wǎng)點(diǎn)的灰度特性在內(nèi)的至少一種在內(nèi)的印刷網(wǎng)屏特性進(jìn)行網(wǎng) 點(diǎn)分布的。 而且，所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的微觀(guān)代碼，可以進(jìn)行二維線(xiàn)性分布， 也可以進(jìn)行二維非線(xiàn)性的分布。 而且，所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的代碼的印刷部分可以作為印刷圖像中的CMYK任意一個(gè)以上的顏色。 而且，所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的代碼的印刷部分可以與印刷圖像合 成為一個(gè)圖像。 而且，所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的代碼的印刷部分與非印刷部分可以 通過(guò)改變印刷圖像的灰度值達(dá)到嵌入印刷圖像中的目的。 而且，普通的二維條碼也可以按照上述的代碼的構(gòu)成方法，達(dá)到嵌入印刷圖像中 的目的。 而且，所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的微觀(guān)代碼，可以印刷在可用肉眼進(jìn)
行真?zhèn)闻袆e的防偽標(biāo)簽的上面構(gòu)成肉眼與手機(jī)識(shí)別兩用的新型防偽標(biāo)簽。 而且，在由CMYK組成的無(wú)數(shù)顏色中，總可以找到一種以上的顏色，這種顏色印刷
在印刷媒體上，如果通過(guò)圖像傳感器拍照或掃描，所構(gòu)成的RGB圖像，將這種RGB圖像再進(jìn)
行CMYK分版，所得到的CMYK的各個(gè)值，不等于最初的CMYK各個(gè)值。 而且，票務(wù)中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)將入場(chǎng)票的發(fā)給用戶(hù)的手段。 而且，現(xiàn)場(chǎng)購(gòu)票通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)將入場(chǎng)票的發(fā)給用戶(hù)，還可直接將數(shù)字化紙卡
入場(chǎng)票遞交給用戶(hù)的手段。 而且，手機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載的宏觀(guān)代碼圖像通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)的手段，以及數(shù)字化紙 卡入場(chǎng)票通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)的手段。


圖1為數(shù)字化紙卡信息埋入方法的流程圖(a)，以及數(shù)字化紙卡信息讀取方法的 流程圖(b); 圖2(a)是應(yīng)用紙卡及手機(jī)可進(jìn)行入場(chǎng)票的網(wǎng)絡(luò)預(yù)約的示意圖； (b)是應(yīng)用紙卡及手機(jī)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的入場(chǎng)票的購(gòu)買(mǎi)的示意圖； (c)是應(yīng)用紙卡及手機(jī)可直接通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)的示意圖； 圖3是二進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的一種形式示意圖； 圖4是四進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的一種形式示意圖； 圖5是六進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的一種形式示意圖； 圖6是八進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的一種形式示意圖； 圖7是將四進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼埋入商標(biāo)中的一個(gè)例子； 圖8是將八進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼埋入商標(biāo)中的一個(gè)例子； 圖9是將四進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼埋入圖像中的一個(gè)例子； 圖10是將八進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼埋入圖像中的一個(gè)例子； 圖11是利用不同灰度進(jìn)行信息埋入的示意圖； 圖12是利用不同顏色進(jìn)行信息埋入的示意圖； 圖13是二進(jìn)制信息微觀(guān)觀(guān)代碼的一種形式示意圖； 圖14是四進(jìn)制信息微觀(guān)觀(guān)代碼通過(guò)點(diǎn)陣位置不同來(lái)記錄信息的示意圖； 圖15是六進(jìn)制信息微觀(guān)觀(guān)代碼通過(guò)點(diǎn)陣位置不同來(lái)記錄信息的示意圖； 圖16是八進(jìn)制信息微觀(guān)觀(guān)代碼通過(guò)點(diǎn)陣位置不同來(lái)記錄信息的示意圖； 圖17是二維線(xiàn)性與非線(xiàn)性點(diǎn)陣分布的形式表現(xiàn)的微觀(guān)代碼示意 圖18是一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)陣的分布例子的意圖； 圖19是采用微觀(guān)代碼技術(shù)與全息技術(shù)制成的防偽商標(biāo)； 圖20是RGB顏色與CMYK顏色之間變換的一個(gè)特性的示意具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述，但本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性 的，而不是限定性的。 本發(fā)明中所述的宏觀(guān)代碼，是指圖像傳感器在非固定焦距的情況下所能識(shí)讀的信 息代碼。所述微觀(guān)代碼，是指圖像傳感器在固定焦距的情況下，以足夠的放大倍數(shù)所能讀取 到的信息代碼。 所謂宏域是指針對(duì)非固定焦距的宏觀(guān)代碼，所能表示一個(gè)多比特信息的區(qū)域。所 謂宏域分割是對(duì)宏域進(jìn)行分割后的最小單位，一個(gè)宏域分割也可表示圖像傳感器在非固定 焦距的情況下，所能讀取到的最小面積。當(dāng)普通二維條碼每一宏域只表示一個(gè)比特的信息 時(shí)，該宏域不存在宏域分割或該宏域等于一個(gè)宏域分割。 所謂像素點(diǎn)是構(gòu)成圖像的最小單位，所謂網(wǎng)點(diǎn)是與構(gòu)成圖像的最小單位的像素點(diǎn)
所對(duì)應(yīng)的印刷網(wǎng)屏最小單位，網(wǎng)點(diǎn)是由印刷設(shè)備所能印刷的最小單位點(diǎn)組成的。 所謂微域是指針對(duì)固定焦距的微觀(guān)代碼，所能表示一個(gè)多比特信息的區(qū)域。所謂
微域分割是對(duì)微域進(jìn)行分割后的最小單位，一個(gè)微域分割也可表示圖像傳感器在固定焦距
的情況下，所能讀取到的最小面積。微域在印刷網(wǎng)屏理論中，為印刷網(wǎng)屏網(wǎng)點(diǎn)的大小區(qū)域，
一個(gè)微域分割相當(dāng)于構(gòu)成網(wǎng)屏網(wǎng)點(diǎn)的一個(gè)點(diǎn)的大小。 所謂信息記錄效率是指印刷媒體上實(shí)際記錄的信息量與該區(qū)域最大可記錄的信 息量的比。 所謂印刷面積率是指印刷媒體上為記錄信息實(shí)際所要印刷的面積與該區(qū)域最大 面積的比。 圖1為數(shù)字化紙卡信息埋入方法的流程圖，以及手?jǐn)?shù)字化紙卡信息讀取方法的流 程圖。
如圖1 (a)所示紙卡的生成部分的具體處理步驟 讀取包括車(chē)船票，公共場(chǎng)所的入場(chǎng)票，有價(jià)證券的等等在內(nèi)的，同普通磁卡，RFID 卡相同的，在卡的表面需要印刷的圖像，以及根據(jù)紙卡用途，們進(jìn)管理的要求，或者是標(biāo)明 紙卡的價(jià)值等等的附加信息(S》； 將附加信息用宏觀(guān)代碼或微觀(guān)代碼進(jìn)行代碼變換(S2); 將附加信息埋入到將要印刷在紙卡表面上的印刷圖像中，打印或印刷紙卡，即可 得到一個(gè)數(shù)字化的紙卡(S3)。
如圖1 (b)所示數(shù)字紙卡的信息讀取方法的具體處理步驟 用CCD, CMOS圖像傳感器或掃描儀讀取數(shù)字化紙卡的印刷圖像(S》； 識(shí)別宏觀(guān)代碼或微觀(guān)代碼的代碼值信息(S2); 按照代碼值控制自動(dòng)檢票機(jī)的閘門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉(S》，控制電子鎖開(kāi)門(mén)或鎖門(mén)，以 及控制各種各樣的執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成同磁卡，RFID卡相同的系統(tǒng)。 圖2(a)是應(yīng)用紙卡及手機(jī)可進(jìn)行入場(chǎng)票的網(wǎng)絡(luò)預(yù)約的示意圖。如圖2(a)所示可用自己的計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接票務(wù)中心，預(yù)約所需的入場(chǎng)票，票務(wù)中心向手機(jī)發(fā)送一個(gè)信 息作為電子入場(chǎng)票，手機(jī)接收到這一信息后，顯示電子票務(wù)，可通過(guò)人工檢票入場(chǎng)，或通過(guò) 藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)發(fā)送的方法進(jìn)入自動(dòng)檢票機(jī)。預(yù)約后的票后，票務(wù)中心還可向手機(jī)發(fā)送一個(gè)宏觀(guān) 代碼圖像，手機(jī)屏幕顯示該代碼圖像，就可憑該代碼圖像通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)。具體方法是將 顯示由票務(wù)中心發(fā)給手機(jī)的宏觀(guān)代碼圖像，對(duì)準(zhǔn)自動(dòng)檢票機(jī)的識(shí)別器上，識(shí)別出宏觀(guān)代碼 的碼值后判斷無(wú)誤就可進(jìn)入。票務(wù)中心還可通過(guò)郵寄的方法將數(shù)字化紙卡寄到用戶(hù)手中。
圖2(b)是應(yīng)用紙卡及手機(jī)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的入場(chǎng)票的購(gòu)買(mǎi)的示意圖。如圖2(b)所 示通過(guò)自動(dòng)售票機(jī)或手動(dòng)售票機(jī)都可購(gòu)買(mǎi)數(shù)字化的紙卡入場(chǎng)票，或手機(jī)入場(chǎng)票，即現(xiàn)場(chǎng)購(gòu) 票通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)將入場(chǎng)票的發(fā)給用戶(hù)，還可直接將數(shù)字化紙卡入場(chǎng)票遞交給用戶(hù)的手 段。 圖2(C)是應(yīng)用紙卡及手機(jī)可直接通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)的示意圖。圖2(C)所示在自 動(dòng)檢票機(jī)上安裝上紙卡信息識(shí)別裝置及手機(jī)宏觀(guān)代碼的識(shí)別裝置，數(shù)字化的紙卡或下載宏 觀(guān)代碼的手機(jī)，可以通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)，即手機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載的宏觀(guān)代碼圖像通過(guò)自動(dòng)檢票 機(jī)的手段，以及數(shù)字化紙卡入場(chǎng)票通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)的手段。 圖3是二進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的一種形式。圖3 (a)表示信息"0"，圖3 (b)表示信息 "1"。同傳統(tǒng)的二維條碼相比，該代碼在表示任意信息時(shí)的印刷面積是一致的，即在任意一 個(gè)比特上都可印刷上相應(yīng)的圖像。避免在普通的二維條碼上印刷圖像時(shí)，由于信息內(nèi)容的 變化，印刷面積不一致，隨機(jī)改變，致使印刷出的圖像會(huì)出現(xiàn)較大的隨機(jī)分布，使圖像看起 來(lái)很不舒服。該代碼的信息記錄效率是普通二維條碼的1/2，描述一個(gè)比特信息的印刷面積 率也是1/2。信息記錄效率與印刷面積率這兩個(gè)參數(shù)是越大越好。信息記錄效率越大，在印 刷介質(zhì)中記錄的信息量就越大，同樣印刷面積率越大，在代碼上印刷出的圖像的失真就越 小。但是，提高印刷面積往往是損失了信息記錄效率。本發(fā)明給出一個(gè)盡可能小的損失信 息記錄效率，而盡可能大的擴(kuò)大印刷面積率的方法。 圖4是四進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的一種形式。圖4(a)表示信息"0"，圖3 (b)表示信息 'T，圖3(c)表示信息"2"，圖3(d)表示信息"3"。同圖3的二進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼相比，信 息記錄的效率同樣是1/2，可是印刷面積率可達(dá)到3/4。 圖5是六進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的一種形式。圖5 (a)表示信息"0"，圖5 (b)表示信息 'T，圖5(c)表示信息"2"，圖5(d)表示信息"3"，圖5(e)表示信息"4"，圖5 (f)表示信息 "5"。圖5所示的六進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的信息記錄率是0. 4，印刷面積率是5/6。雖然印刷 面積率有顯著的成效，但是信息記錄率明顯下降。 圖6是八進(jìn)制信息宏觀(guān)代碼的一種形式。圖6 (a)表示信息"0"，圖6 (b)表示信息 'T，圖6(c)表示信息"2"，圖6(d)表示信息"3"，圖6(e)表示信息"4"，圖6 (f)表示信息 "5"，圖6(g)表示信息"6"，圖6(h)表示信息"7"，圖6(i)表示定位信息。圖6所示的八進(jìn) 制信息宏觀(guān)代碼的信息記錄率是0.33，印刷面積率是8/9。印刷面積率是非常高的，但是同 圖5 —樣信息記錄率下降得很多。因此，從信息記錄率與印刷面積率兩者考慮的情況下，可 以采用圖4的代碼形式，如果重點(diǎn)考慮圖像的質(zhì)量可以考慮圖6的代碼形式。
圖7是將圖4的代碼埋入到商標(biāo)中的例子。如圖7所示，701為信息點(diǎn)陣，702為 定位點(diǎn)陣，703為主水平定位點(diǎn)陣行，704為主垂直定位點(diǎn)陣列，705為副水平定位點(diǎn)陣行， 706為副垂直定位點(diǎn)陣列。將圖4代碼的白色的點(diǎn)陣保留，黑色部分與商標(biāo)、圖像或圖形等
8的圖案進(jìn)行重合，即可得到可以直接表示商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案的宏觀(guān)代碼。為更能 逼真的表示商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案，白色點(diǎn)陣部分也可同商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案重 合，只是灰度值要小于普通圖案的最小灰度值即可。 圖8是將圖6的代碼埋入到商標(biāo)中的例子。如圖8所示，SOl為信息點(diǎn)陣，802為 定位點(diǎn)陣，803為主水平定位點(diǎn)陣行，804為主垂直定位點(diǎn)陣列，805為副水平定位點(diǎn)陣行， 806為副垂直定位點(diǎn)陣列。將圖6代碼的白色的點(diǎn)陣保留，黑色部分與商標(biāo)、圖像或圖形等 的圖案進(jìn)行重合，即可得到可以直接表示商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案的宏觀(guān)代碼。為更能 逼真的表示商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案，白色點(diǎn)陣部分也可同商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案重 合，只是灰度值要小于普通圖案的最小灰度值即可。 圖9是將圖4的代碼埋入到圖像中的例子。將圖4代碼的白色的點(diǎn)陣抽出，變換 成黃色點(diǎn)陣。再將商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案中的黃色分量去掉，再同黃色點(diǎn)陣進(jìn)行重合， 即可得到可以直接表示商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案的宏觀(guān)代碼。 圖10是將圖6的代碼埋入到圖像中的例子。將圖6代碼的白色的點(diǎn)陣抽出，變換 成黃色即CMYK四色中的Y顏色點(diǎn)陣的代碼。再將商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案中的黃色分量 去掉，再同黃色點(diǎn)陣進(jìn)行重合，即可得到可以直接表示商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案的宏觀(guān)代 碼。同理，將圖6代碼的白色的點(diǎn)陣抽出，變換成藍(lán)色即CMYK四色中的C顏色點(diǎn)陣的代碼， 也可以將圖6代碼的白色的點(diǎn)陣抽出，變換成粉紅色即CMYK四色中的M顏色點(diǎn)陣的代碼， 也可以將圖6代碼的白色的點(diǎn)陣抽出，變換成黑色即CMYK四色中的K顏色點(diǎn)陣的代碼，此 時(shí)，手機(jī)的照相機(jī)還可加入紅外線(xiàn)濾光鏡頭，直接用紅外線(xiàn)照明，通過(guò)攝像頭接收到紅外線(xiàn) 的黑白圖像，進(jìn)行代碼識(shí)別可提高處理速度以及可作為商品防偽領(lǐng)域的應(yīng)用。
在進(jìn)行商標(biāo)、圖像或圖形等的圖案的顏色變換時(shí)，如果該顏色分量大于平均顏色 分量，可將代碼的黑色部分作為該顏色進(jìn)行重疊處理，如果該顏色分量小于平均顏色分量， 可將代碼的白色部分作為該顏色進(jìn)行重疊處理。 利用人眼對(duì)圖像灰度的識(shí)別能力比較低的視覺(jué)特性，宏觀(guān)代碼的黑色部分與白色 部分的區(qū)別如圖11所示，還可采用灰度的差別來(lái)實(shí)現(xiàn)，即宏觀(guān)代碼的黑色部分采用灰度比 白色部分較高的印刷灰度，也可以說(shuō)白色部分采用灰度比黑色部分較低的印刷灰度，從而 達(dá)到信息記錄的目的。相反，也可將宏觀(guān)代碼的黑色部分采用灰度比白色部分較低的印刷 灰度，也可以說(shuō)白色部分7采用灰度比黑色部分較高的印刷灰度，從而達(dá)到信息記錄的目 的。 如圖12所示，圖9以及圖10所提出的通過(guò)信息代碼與商標(biāo)、圖像或圖形的顏色變
換達(dá)到信息埋入的目的的方法，也適合于包括QR 二維條碼或MD 二維條碼在內(nèi)的所有的二
維條碼，可通過(guò)顏色變換達(dá)到信息埋入的效果，可使二維條碼具有一定的美觀(guān)性。 下面，介紹本發(fā)明提出的微觀(guān)代碼的原理與構(gòu)造。定義為微觀(guān)代碼，就是考慮其代
碼的點(diǎn)陣尺寸一般在瑞利判據(jù)所計(jì)算出的肉眼看不見(jiàn)的數(shù)值即0. lmm以下。 首先，圖3給出的二維宏觀(guān)代碼，是建立在盡可能使印刷面積加大的觀(guān)點(diǎn)所實(shí)現(xiàn)
的代碼方式。如果從相反的觀(guān)點(diǎn)，即印刷面積最小化的角度出發(fā)，可以得出圖12所示的二
進(jìn)制微觀(guān)代碼形式。 圖13的(a)為代碼"1"， (b)為代碼"O"。在記錄信息上是通過(guò)有信息點(diǎn)為"l"， 無(wú)信息點(diǎn)為"O"。這種現(xiàn)象可認(rèn)為是通過(guò)印刷出現(xiàn)的差異實(shí)現(xiàn)信息記錄的。在物理學(xué)上，也可解釋為在二維平面上的一個(gè)脈沖的跳變?；蛘哒f(shuō)是利用不同頻率的分布實(shí)現(xiàn)信息的記 錄。 圖4給出的二維的宏觀(guān)代碼，也是建立在盡可能使印刷面積加大的觀(guān)點(diǎn)所實(shí)現(xiàn)的 代碼方式。也可從相反的觀(guān)點(diǎn)，即印刷面積最小化的角度出發(fā)，可以得出圖13所示的二進(jìn) 制微觀(guān)代碼形式。 圖14的(a)為代碼"0"， (b)為代碼"1"， (c)為代碼"2"， (d)為代碼"3"。在記 錄信息上是通過(guò)點(diǎn)陣的位置不同直接記錄一個(gè)多比特信息。這種現(xiàn)象不僅可以認(rèn)為是通過(guò) 印刷點(diǎn)陣狀態(tài)的差異實(shí)現(xiàn)信息記錄的，也可認(rèn)為是通過(guò)不同的點(diǎn)陣位置或不同的形狀實(shí)現(xiàn) 信息記錄的幾何學(xué)現(xiàn)象。在物理學(xué)上，也可解釋為是使用二維圖像的格子內(nèi)的點(diǎn)陣的相位 調(diào)制結(jié)果記錄信息。 同理，圖5給出的二維宏觀(guān)代碼，也是建立在盡可能使印刷面積加大的觀(guān)點(diǎn)所實(shí) 現(xiàn)的代碼方式。同樣從相反的觀(guān)點(diǎn)，即印刷面積最小化的角度出發(fā)，可以得出圖14所示的 二進(jìn)制微觀(guān)代碼形式。 圖15的(a)為代碼值"O"， (b)為代碼值"l"， (c)為代碼值"2"， (d)為代碼值 "3"， (e)為代碼值"4"， (f)為代碼值"5"。在記錄信息上是通過(guò)點(diǎn)陣的位置不同直接記錄 一個(gè)多比特信息。這種現(xiàn)象不僅可認(rèn)認(rèn)為是通過(guò)印刷出現(xiàn)的差異實(shí)現(xiàn)信息記錄的，也可認(rèn) 為是通過(guò)不同的點(diǎn)陣位置或不同的形狀實(shí)現(xiàn)信息記錄的幾何學(xué)現(xiàn)象。在物理學(xué)上，也可解 釋為是使用二維圖像的格子內(nèi)的點(diǎn)陣的相位調(diào)制結(jié)果記錄信息。 而且，圖6給出的二維宏觀(guān)代碼，也是建立在盡可能使印刷面積加大的觀(guān)點(diǎn)所實(shí) 現(xiàn)的代碼方式。同樣從相反的觀(guān)點(diǎn)，即印刷面積最小化的角度出發(fā)，可以得出圖15所示的 二進(jìn)制微觀(guān)代碼形式。 圖16的(a)為代碼值"O"， (b)為代碼值"l"， (c)為代碼值"2"， (d)為代碼值 "3"， (e)為代碼值"4"， (f)為代碼值"5"， (g)為代碼值"6"， (h)為代碼值"7"， (i)為定
位點(diǎn)陣。同上述原理相同，在記錄信息上是通過(guò)點(diǎn)陣的位置不同直接記錄一個(gè)多比特信息。 這種現(xiàn)象不僅可認(rèn)認(rèn)為是通過(guò)印刷出現(xiàn)的差異實(shí)現(xiàn)信息記錄的，也可認(rèn)為是通過(guò)不同的點(diǎn) 陣位置或不同的形狀實(shí)現(xiàn)信息記錄的幾何學(xué)現(xiàn)象。在物理學(xué)上，也可解釋為是使用二維圖 像的格子內(nèi)的點(diǎn)陣的相位調(diào)制結(jié)果記錄信息的。 將復(fù)數(shù)個(gè)上述圖13-16給出的一個(gè)點(diǎn)陣的按照矩陣的形式排列，可構(gòu)成一組信息 模組。 首先定義平面印刷的二維分布的點(diǎn)陣圖像為
公式1
<formula>formula see original document page 10</formula>
由于圖像4為二值化的圖像，因此4的值為"0"或"1"。 假設(shè)x與y值是非隨機(jī)性的，復(fù)數(shù)個(gè)如圖12-15那樣的微觀(guān)點(diǎn)陣在給定的坐標(biāo)系 中必然可以得出一個(gè)代碼值。圖16是將4*4個(gè)圖15那樣的微觀(guān)點(diǎn)陣構(gòu)成一個(gè)代碼的例子。
如圖17所示，例如設(shè)Sn = 0， S12 = 0， S14 = 2， S15 = 2， S21 = 4， S22 = 4， S24 = 6， S25 = 6， S41 = 0， S42 = 0， S44 = 2， S45 = 2， S51 = 4， S52 = 4， S54 = 6， S55 = 6。則代碼值為:
公式2V = S一8"+S^8"+S一8"+S4氺8K+S一8"+S6氺8"+S7氺89
+S8*88+S9*87+S10*86+Sn*85+S12*84+S13*83+S14*82 [O川] +5^8^6*8。
貝UV = (^5+0氺8"+2氺8"+2氺8。+4氺8"+4氺8丄o+6氺89
+6*88+0*87+0*86+2*85+2*84+4*83+4*82
+6*81+6*80微觀(guān)點(diǎn)陣可由水平n個(gè)點(diǎn)陣與垂直m個(gè)點(diǎn)陣的矩陣組成即n*m，n與m可以是數(shù)字 1，或2，甚至可以到無(wú)窮個(gè)。微觀(guān)點(diǎn)陣可以用CMYK任意顏色來(lái)印刷，也可以用紅外線(xiàn)，紫外 線(xiàn)，或此行油墨印刷。也可用電子形式的圖像點(diǎn)陣來(lái)表示。
微型點(diǎn)陣的分布可以是二維非線(xiàn)性的分布，設(shè)；
公式3
Xi+1-Xi = Kp(T) k為任意整數(shù) i = 1，2，.…，n，P(t) =0_1為隨機(jī)函數(shù) yj+1-yj = vp( e ) v為任意整數(shù) j = 1，2， ，m， P( e) =0-1為隨機(jī)函數(shù) & = 0及71 = 0 則微觀(guān)點(diǎn)陣可以由二維非線(xiàn)性點(diǎn)陣分布的形式表現(xiàn)，即
公式4
《=ij;(kP(t)， vP(e)} 上述二維非線(xiàn)性點(diǎn)陣分布的形式表現(xiàn)的微觀(guān)代碼個(gè)個(gè)點(diǎn)陣由于是隨機(jī)分布的，因 此作為信息模組不具有一定的代碼值。但是如果給出一個(gè)具有包括歐幾里德距離在內(nèi)的任 意距離尺度的基準(zhǔn)點(diǎn)陣，便可得出一個(gè)固定的代碼值。 由二維非線(xiàn)性點(diǎn)陣分布的形式表現(xiàn)的微觀(guān)代碼在很多情況下可以具有特殊的應(yīng) 用效果。 圖18是十字形基準(zhǔn)點(diǎn)陣的分布方法。如圖18所示，基準(zhǔn)點(diǎn)陣為十字形，信息點(diǎn)陣 分布在基準(zhǔn)點(diǎn)陣的4個(gè)角上，在一組信息模組中，十字形基準(zhǔn)點(diǎn)陣可以由一個(gè)組成，也可由 復(fù)數(shù)個(gè)組成?；鶞?zhǔn)點(diǎn)陣也可以由其他任何形式組成。 基準(zhǔn)點(diǎn)陣可以用CMYK四色中的任意一種以上顏色來(lái)印刷，可以用RGB三色中的任 意一種以上顏色來(lái)表示，也可以用紅外線(xiàn)，紫外線(xiàn)的顏色，或磁性油墨來(lái)印刷或表示。
圖19是采用微觀(guān)代碼技術(shù)與全息技術(shù)制成的防偽商標(biāo)。如圖19所示；1901為印 刷有微觀(guān)代碼的部分，1902為全息防偽圖像部分。印刷有微觀(guān)代碼的部分的圖像使用微觀(guān) 代碼識(shí)讀裝置進(jìn)行代碼讀取，全息防偽圖像部分可直接用肉眼判別真?zhèn)巍Ｓ米R(shí)讀裝置進(jìn)行 真?zhèn)伪鎰e的特點(diǎn)是對(duì)真?zhèn)闻袆e精度高，用肉眼判別真?zhèn)坞m然比較直觀(guān)，但是判別真?zhèn)蔚木?度低。這種將兩種鑒別真?zhèn)蔚姆椒ńY(jié)合起來(lái)，融合了兩種鑒別真?zhèn)畏椒ǖ奶攸c(diǎn)。
圖20表示RGB顏色與CMYK顏色相互變換中所具有的特性。如圖20所示；在由 CMYK組成的無(wú)數(shù)顏色中，總可以找到一種以上的顏色，這種顏色印刷在印刷媒體上，如果通 過(guò)圖像傳感器拍照或掃描，所構(gòu)成的RGB圖像，將這種RGB圖像再進(jìn)行CMYK分版，所得到的 CMYK的各個(gè)值，不等于最初的CMYK各個(gè)值。利用這一特性加之上述為微觀(guān)代碼的構(gòu)成特性 可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的防偽印刷。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果在于 1.本發(fā)明提供了一種數(shù)字化紙卡的制作方法及信息識(shí)別方法。可代替磁卡，RFID卡，具有造價(jià)低，使用方便等特點(diǎn)。 2.本發(fā)明還提供了用手機(jī)直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)購(gòu)票的解決方案可給購(gòu)票者提供網(wǎng)絡(luò)售票服務(wù)，提高服務(wù)質(zhì)量方便與用戶(hù)。 3.本發(fā)明還提出了二維非線(xiàn)性空間的點(diǎn)陣分布，具有在沒(méi)有基準(zhǔn)點(diǎn)陣的情況下，不具有一定的代碼值。而給定一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)陣后必可得到一個(gè)確定的代碼值，這在信息安全領(lǐng)域中具有特殊意義。 4.本發(fā)明提出的宏觀(guān)代碼劇具有最大的印刷面積，可使商標(biāo)圖案直接印刷在代碼上。微觀(guān)代碼具有肉眼不易發(fā)現(xiàn)的最小點(diǎn)陣面積，埋入到印刷圖像中，不影響圖像質(zhì)量。
1權(quán)利要求
一種數(shù)字化紙卡的處理方法，包括紙卡的生成部分以及紙卡的信息讀取部分。紙卡的生成部分的具體處理步驟(1)讀取包括車(chē)船票，公共場(chǎng)所的入場(chǎng)票，有價(jià)證券在內(nèi)的制成紙卡的印刷圖像，以及反映紙卡用途的附加信息；(2)將附加信息用宏觀(guān)代碼或微觀(guān)代碼進(jìn)行信息變換；(3)將附加信息埋入到將要印刷在紙卡上的印刷圖像中，打印或印刷紙卡，即可得到一個(gè)數(shù)字化的紙卡。數(shù)字紙卡的信息讀取方法的具體處理步驟(1)用CCD，CMOS圖像傳感器或掃描儀讀取數(shù)字化紙卡的印刷圖像；(2)識(shí)別宏觀(guān)代碼或微觀(guān)代碼的代碼值信息；(3)按照代碼值控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行指定的動(dòng)作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于所述的二維分布 信息記錄代碼是由包括不同的形狀分布、不同的方向分布、不同的點(diǎn)陣大小分布、不同的位 置分布以及印刷點(diǎn)的有無(wú)在內(nèi)的幾何學(xué)形態(tài)的點(diǎn)陣分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于所述的二維分布 信息記錄代碼是由包括不同的灰度值分布、不同的頻率分布、不同的傳播方向分布、不同的 調(diào)制結(jié)果分布，不同的力學(xué)特性分布以及不同的相位調(diào)制分布在內(nèi)的物理學(xué)形態(tài)的點(diǎn)陣分 布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于所述的信息埋入 微觀(guān)代碼由包括集中分散的分布、不同的形狀分布、不同的方向分布、不同的點(diǎn)陣大小分布 及不同的位置分布在內(nèi)的幾何學(xué)形態(tài)的點(diǎn)陣分布。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于所述的信息埋入 微觀(guān)代碼由包括不同的灰度值分布、不同的頻率分布、不同的傳播方向分布、不同的調(diào)制方 式分布、不同的力學(xué)特性分布以及不同的相位調(diào)制分布在內(nèi)的物理學(xué)形態(tài)的點(diǎn)陣分布。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1，4或5所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于所述的幾 何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的微觀(guān)代碼，是按照包括代碼上最小印刷面積在內(nèi)的印刷網(wǎng)屏 特性進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)分布的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1，4或5所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于所述的幾 何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布，是按照包括網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)的大小特性，網(wǎng)點(diǎn)大小特性，網(wǎng)點(diǎn)間隔特性 以及網(wǎng)點(diǎn)的灰度特性在內(nèi)的至少一種在內(nèi)的印刷網(wǎng)屏特性進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)分布的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1，4或5所述的數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的微觀(guān)代碼，可以進(jìn)行二維線(xiàn)性分布，也可以進(jìn)行二維非線(xiàn)性的分 布。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的一種數(shù)字紙卡的處理方法，其特征在于所述的幾何 學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的代碼的印刷部分可以作為印刷圖像中的CMYK任意一個(gè)以上的 顏色。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的一種數(shù)字紙卡的處理方法，其特征在于所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的代碼的印刷部分可以與印刷圖像合成為一個(gè)圖像。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的一種數(shù)字紙卡的處理方法，其特征在于所述的幾何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的代碼的印刷部分與非印刷部分可以通過(guò)改變印刷圖像的灰度 值達(dá)到嵌入印刷圖像中的目的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1到3，9到11所述的一種數(shù)字紙卡的處理方法，其特征在于普通 的二維條碼也可以按照上述的代碼的構(gòu)成方法，達(dá)到嵌入印刷圖像中的目的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1，4或5所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于所述的幾 何學(xué)的或物理學(xué)的點(diǎn)陣分布的微觀(guān)代碼，可以印刷在可用肉眼進(jìn)行真?zhèn)闻袆e的防偽標(biāo)簽的 上面構(gòu)成肉眼與手機(jī)識(shí)別兩用的新型防偽標(biāo)簽。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1到13所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于在由CMYK 組成的無(wú)數(shù)顏色中，總可以找到一種以上的顏色，這種顏色印刷在印刷媒體上，如果通過(guò)圖 像傳感器拍照或掃描，所構(gòu)成的RGB圖像，將這種RGB圖像再進(jìn)行CMYK分版，所得到的CMYK 的各個(gè)值，不等于最初的CMYK各個(gè)值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1到13所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于票務(wù)中心 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)將入場(chǎng)票的發(fā)給用戶(hù)的手段。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1到13所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于現(xiàn)場(chǎng)購(gòu)票 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)將入場(chǎng)票的發(fā)給用戶(hù)，還可直接將數(shù)字化紙卡入場(chǎng)票遞交給用戶(hù)的手 段。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1到13所述的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，其特征在于手機(jī)通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)下載的宏觀(guān)代碼圖像通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī)的手段，以及數(shù)字化紙卡入場(chǎng)票通過(guò)自動(dòng)檢票機(jī) 的手段。
全文摘要
本發(fā)明涉及信息處理領(lǐng)域中的一種數(shù)字化紙卡的處理方法，包括紙卡的生成部分以及紙卡的信息讀取部分。紙卡的生成部分的具體處理步驟讀取包括車(chē)船票，公共場(chǎng)所的入場(chǎng)票，有價(jià)證券在內(nèi)的制成紙卡的印刷圖像，以及反映紙卡用途的附加信息；將附加信息用宏觀(guān)代碼或微觀(guān)代碼進(jìn)行信息變換；將附加信息埋入到將要印刷在紙卡上的印刷圖像中，打印或印刷紙卡，即可得到一個(gè)數(shù)字化的紙卡。數(shù)字紙卡的信息讀取方法的具體處理步驟用CCD，CMOS圖像傳感器或掃描儀讀取數(shù)字化紙卡的印刷圖像；識(shí)別宏觀(guān)代碼或微觀(guān)代碼的代碼值信息；按照代碼值控制自動(dòng)檢票機(jī)的閘門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉。該方法同傳統(tǒng)的磁卡，RFID卡相比具有系統(tǒng)導(dǎo)入成本低、利于推廣的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G07B11/00GK101727593SQ20091022839
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者顧澤蒼 申請(qǐng)人:天津市阿波羅信息技術(shù)有限公司