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二维码图像识别算法的研究与应用随着互联网技术的不断发展，越来越多的行业开始涉足二维码技术，这种能够在实体世界和数字世界之间建立联系的技术，正逐步改变着人们的生活和工作方式。
而对于二维码技术来说，图像识别算法是其核心所在。
本文将从算法的角度出发，探讨二维码图像识别技术的研究和应用。
一、二维码的发展历程二维码，又被称为QR码，是由日本的DENSO Wave公司在1994年发明的，最初用于跟踪汽车零部件。
在之后的几年中，二维码技术逐渐被应用于电子商务、物流管理、信息采集等领域。
同时，随着智能手机技术的迅速发展，二维码技术也迅速普及到了人们的生活中，成为了人们便捷获取信息的工具之一。
二、二维码图像识别算法对于一个具有图像识别功能的二维码扫描器来说，它需要解决两个主要问题：识别二维码及其内容并进行解析。
这个过程，归根结底就是在图像中检测二维码，然后识别其解码信息。
图像识别的核心在于算法的设计和优化。
在实际应用中，主要使用的几种算法有灰度映射、图像对比度增强、阈值化、图像分割、图像形态学等。
灰度映射算法是二维码图像识别中通用的处理方法，它通过将彩色图片转换成灰度图片进行处理。
灰度图像中每个像素点的灰度值都在0~255之间，其中数值越高表示颜色越亮，数值越低表示颜色越暗。
因此，使用灰度映射算法可以大大提高图像的处理效率。
图像对比度增强算法主要是通过调整图像的对比度，使二维码更加清晰，方便二维码扫描器进行识别。
阈值化是一种常用的二维码图像处理方法，其目的是将图像分为两部分：一部分是二维码部分，另一部分是背景部分。
通过这个方法可以使二维码部分更加清晰。
图像分割是一种将图像分成不同区域的方法，通常用来提取包含二维码的部分。
在图像分割中，常用的方法有基于边缘和基于阈值的方法。
图像形态学是一种非线性图像处理方法，主要用于提高低质量和有噪点的图像的识别度，使图像更加清晰。
三、二维码图像识别技术的应用二维码图像识别技术已经广泛应用于各种领域。
二维码加密技术的研究随着移动支付、电子商务等互联网相关业务的兴起，二维码技术已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
随着二维码的广泛应用，一些安全问题也逐渐浮出水面。
为了保障用户的信息安全和隐私，二维码加密技术的研究变得尤为重要。
本文将主要从二维码加密技术的原理、应用和研究现状等方面展开阐述。
一、二维码加密技术的原理二维码加密技术是通过对二维码中的信息进行加密处理，使得未授权用户无法解密获取其中的信息。
其主要原理包括对信息进行加密、生成密钥、并将密钥与加密后的信息一起存储在二维码中。
在读取二维码时，需要通过相应的解密算法和密钥才能够还原出其中的信息。
这种加密技术可以有效保护二维码中的信息不被未授权用户获取，提高了信息的安全性和隐私保护能力。
二维码加密技术可以广泛应用于金融领域、身份认证、商业营销等多个领域。
在金融领域，二维码加密技术可以用于支付交易，通过对交易信息进行加密，有效保护用户的交易隐私。
在身份认证方面，二维码加密技术可以用于身份证、门禁系统等领域，通过对身份信息进行加密，提高身份信息的安全性。
在商业营销方面，二维码加密技术可以用于优惠券、广告宣传等活动，通过对活动信息进行加密，保护商家的营销策略不被恶意窃取。
目前，关于二维码加密技术的研究已经取得了一定的成果，主要集中在以下几个方面：1.算法研究：针对二维码加密技术，研究者们提出了不同的加密算法，包括对称加密算法、非对称加密算法等。
这些算法在实现信息加密的也尽可能地减少了加密和解密的时间复杂度，提高了加密效率。
2.密钥管理：密钥的管理是二维码加密技术中非常重要的一环。
研究者们提出了不同的密钥生成和管理方案，包括基于时间的密钥生成、基于身份的密钥生成等。
这些方案可以有效保障密钥的安全性，防止密钥被未授权用户获取。
3.安全性分析：在二维码加密技术的研究中，研究者们也对其安全性进行了深入的分析。
他们通过对加密算法的攻击、信息泄露等情况进行实验和仿真，评估了二维码加密技术的安全性，并提出了相应的改进方案。
二维码技术在物料管理中的应用研究随着物流业的不断发展，尤其是电商的蓬勃发展，商品物流需求越来越大，传统物流管理方式已经无法满足高效、精准、快捷的需求。
而二维码技术的广泛应用在物流行业中，既可以提升物流效率、降低物流成本，也可以实现对货物流转全过程的实时监控，有较为明显的优势。
一、二维码技术的概述二维码是一种能被手机识别的二维图形代码，包含了大量的信息。
相较于一维条码，二维码能够携带更多的信息，在面积相同的情况下，二维码能够存储几十倍或者几百倍的信息。
目前二维码广泛应用于支付流程、票务管理、线上活动等场景，其特点是扫描快捷、识别准确，操作简便。
二、二维码在物料管理中的应用诉求当今物料管理面临着诸多挑战，高效、安全、准确的物料管理已经成为制约企业降低物流成本和提升客户服务满意度的障碍。
如何准确、高效、快捷地进行物流物料管理，成为供应链管理的一项重要工作。
而二维码技术正好满足物料管理的需求，可以实现库存管控、货物追溯、物流路线监控等。
1、提高信息化水平二维码扫描可以让运营人员实现快速记录物流信息，有利于让决策层对物流信息的实时掌握，合理制定批次物品的补充策略或者调整此部分物品的出库状态。
将计算机信息化等技术和机械设备有机结合起来，形成信息与物流一体化的交互模式，可以让整个物流管理变得更加高效、便捷。
2、提高物料管理效率物料管理在存储、出库、配送等环节中需要多方协同的支持。
而二维码技术，可以在物料管理过程中实现对每批次物流信息的全程追踪，快速、准确的找到目标物品的位置，减少货物流转时间，提高物料管理效率。
3、降低物流成本二维码技术的应用可以有效降低企业物流成本，达到物流配送的省时、省力、省物。
自动化的二维码机器可以实现智能、精准、自动化的识别、管理和调配货物，减少了人力成本。
三、二维码技术在物料管理中的应用实例1.仓库管理在仓库管理中使用二维码技术，可以在运输车辆在出库入库的过程中快速识别并确定运输车上的货物信息。
二维码技术的应用和实践二维码技术是指将文字、图片、声音等信息转化为二维码，通过扫码即可获取其中的信息。
随着智能手机的普及和移动支付的兴起，二维码技术越来越受到人们的重视和应用。
本文将从不同角度探讨二维码技术的应用和实践。
一、商业应用随着线上消费不断升温，越来越多的企业开始将二维码技术应用到商业营销中。
二维码可以被添加在海报、商品包装、杂志封面等等不同媒介中，激发消费者的兴趣，提高商品的曝光率，促进销售。
例如，一些品牌经常在海报上添加二维码，让消费者扫码之后可以直接进入其微信公众号，从而了解更多品牌信息和产品介绍，实现线上与线下的互动。
同时，二维码也可以用于实现不同的营销活动。
例如，许多餐厅会在桌子上放置二维码，让顾客扫一扫之后进入对应的网页，跳转到其网站或是微信公众号上，提供不同的优惠码和促销信息，从而吸引消费者下单。
二、教学应用二维码也可以应用于教学领域。
许多教师会在教室或课堂上放置二维码，让学生扫一扫即可获得相关的学习资料。
例如，在学生上课之前，扫一扫二维码便可下载课件，学生只需要将手机放在一旁，就可以方便地进行笔记和学习，使得知识获取更加方便和高效。
此外，二维码还可以用于交互式学习。
例如，教师可以在课堂上放置不同的二维码，学生扫码之后可以进入不同的网站或下发不同的问题，并通过手机提交答案。
这种教学方式可以使得学生更加积极地参与到课堂中，从而提高学生的学习兴趣和学习效益。
三、旅游应用旅游是另一个可以应用二维码技术的领域。
许多旅游景区和博物馆会在不同的场景中设置二维码，让游客扫码之后可以了解更多的信息，例如历史和文化背景、位置导航、讲解语音等等。
这种方式可以为游客提供更加全面与细致的解释和指引，有助于游客更好地理解其所在的景区和文化。
此外，二维码还可以用于旅游产品销售。
例如，旅行社可以在其宣传手册或广告中加入二维码，帮助人们扫码进入旅游产品介绍和订票页面，提高旅游产品的可见性和销售量。
结论以上是二维码技术的应用和实践，似乎只有一些简单的例子，但还有很多其他的领域可以使用二维码技术。
二维码技术的市场机遇与应用随着移动互联网的发展，二维码技术逐渐普及，成为数字营销的重要工具之一。
不只是在商业领域，二维码还被广泛应用于政府、医疗、教育等领域。
本文将介绍二维码的市场机遇和应用，探讨其未来的发展趋势和挑战。
一、二维码市场机遇1.消费升级随着市场竞争加剧，消费者的需求越来越高，不再满足于传统的购物方式，更倾向于通过手机迅速浏览、购买商品。
而二维码可以将产品信息、店铺链接等一系列信息整合在一起，简化购买流程，提高消费者体验度。
2.智能硬件智能硬件市场快速发展，人们对于连接与掌控的需求也变得越来越强烈。
二维码技术可以与智能终端、智能家居等硬件进行连接，提供更便捷的入口，打造更完整的生态圈。
3.云服务二维码技术可以与云服务相结合，为企业和个人提供更加个性化和专业化的服务。
例如，企业可以通过二维码扫描实现快捷的ODM服务，国家可以通过二维码快速推广教育资源，医疗机构可以通过二维码快速提供健康管理和医疗服务等等。
二、二维码应用场景1.数字营销商家可以通过二维码将产品信息、促销信息、会员卡、折扣券等整合在一起，通过线下二维码扫描，引导用户进行线上进一步消费。
举个例子，假设某个餐厅推出了一款新菜，店铺内张贴了二维码，顾客可以扫码进入该店的社交平台，获取菜品的制作秘笈，票房优惠券等等。
2.智能家居二维码可以与智能家居设备相结合，为人们提供更加舒适、便捷的家居生活。
举个例子，一小时之后你会回家，可以通过手机扫描二维码打开家门，智能设备会自动为你打开空调、热水器、音乐等等。
3.公共服务二维码可以提高公共服务的效率，例如图书馆、博物馆、公园等公共场所通过二维码提供更加直观的信息，方便游客进行参观、借阅书籍和获取推广信息。
三、二维码的发展趋势1.可穿戴设备随着可穿戴设备的普及，我们将拥有一种更方便的扫描二维码的方式。
随时随地扫描二维码，让人们的生活更加便捷。
2.物联网物联网使得二维码更加智能化，随着物联网时代的到来，二维码应用的发展也将逐渐成为更加普及的趋势。
二维码研究报告二维码是一种将信息编码成黑白方块图案，可以被扫描读取的图形标记。
随着移动互联网的发展，二维码应用越来越广泛，成为商业、社交和媒体等领域的重要工具。
本研究报告将对二维码的应用、技术和发展趋势进行分析。
二维码的应用范围广泛，市场潜力巨大。
目前，二维码主要应用于以下几个方面：支付、广告、公共交通、车辆管理和门禁系统等。
通过扫描二维码，用户可以实现手机支付、获取优惠券、查询实时公交信息等。
二维码作为一种低成本、高效率的信息传递方式，极大地方便了用户的日常生活。
二维码的技术原理是将信息编码成一系列黑白方块的图案，扫描技术读取并解码信息。
二维码的编码方式有多种，包括QR Code、Data Matrix和PDF417等。
这些编码方式各有特点，适用不同场景。
经典的QR Code编码方式在信息容量、容错率和扫描速度方面表现优秀，被广泛使用。
二维码的发展趋势包括高容量、高安全性和多功能。
高容量二维码可以存储更多的信息，满足了大数据时代的需求。
高安全性二维码可以防止信息篡改和盗用，保障用户隐私和安全。
多功能二维码可以与其他技术结合，实现更多的应用场景，如虚拟现实和增强现实。
未来，二维码应用的发展潜力巨大。
随着智能手机和移动支付的普及，二维码作为一种联系线上线下的桥梁，将在商业和社交领域发挥重要作用。
随着技术的发展，二维码的应用范围将进一步扩大，用户体验将得到进一步优化。
总结来说，二维码作为一种低成本、高效率的信息传递方式，已经广泛应用于支付、广告、公共交通和门禁系统等领域。
未来，随着技术的发展和应用场景的扩大，二维码将发展出更高容量、更高安全性和更多功能的应用。
二维码课题研究报告1. 引言二维码是一种用于快速识别和存储信息的二维图形码。
它由黑白相间的方块组成，可以携带大量的数据，并且可以被智能手机等设备快速扫描和解码。
二维码广泛应用于商业营销、支付系统、信息传递等领域。
本报告将对二维码的原理、应用和发展进行研究和讨论。
2. 二维码的原理二维码的生成和解码是通过特定算法实现的。
生成二维码时，算法将输入的数据分为若干块，并利用纠错码等技术进行编码和容错处理。
解码二维码时，算法通过分析二维码的模式、方块的形状和颜色等信息，将其转换为可理解的数据。
二维码的主要特点是信息容量大、可靠性高、易于扫描和解码。
二维码的容量与方块的数量和尺寸有关，通常可以存储几百个字符的数据。
二维码的纠错技术可以在一定程度上修复方块受损或遮挡的问题，提高解码的准确性和稳定性。
同时，二维码的图案设计也是信息识别和扫描的关键因素。
3. 二维码的应用3.1 商业营销二维码在商业营销中起到重要作用。
通过在产品包装、广告物料等上面印刷二维码，消费者可以通过扫描二维码获取商品的详细信息、优惠券、折扣码等。
这样，消费者可以更好地了解和体验产品，帮助企业提高销量和品牌影响力。
3.2 支付系统二维码支付已经成为现代支付系统的一种重要方式。
用户可以通过扫描商家提供的支付二维码完成支付过程，无需携带实体货币或银行卡。
这种支付方式快捷便利，同时也提高了支付的安全性。
3.3 信息传递二维码也被广泛应用于信息传递领域。
例如，企业可以在产品说明书、宣传册等上面印刷二维码，用户可以通过扫描二维码查看详细的产品信息和使用说明。
此外，二维码还可以应用于实体世界和数字世界的连接，例如扫描博物馆展品上的二维码，可以获取相关的历史背景、解说和音频导览。
4. 二维码的发展二维码作为一种高效便捷的信息传递方式，在不同领域的应用不断扩展和创新。
随着技术的发展，二维码不仅可以携带文字和数字信息，还可以包含图片、声音、视频等多媒体内容。
二维码技术的创新与应用二维码是一种双向快速响应的条形码，它可以存储各种类型的信息，包括数字、文本、URL等等。
二维码技术已经成为了现代通信领域的一个重要组成部分，它在商业、金融、医疗、娱乐等各个领域都有广泛的应用。
二维码技术的创新随着科技的发展，二维码技术也在不断地创新。
在过去，人们只能通过扫描二维码来获取信息，但现在，可以通过声音、光线、电击等各种方式来解码二维码。
在国外，已经出现了可以通过触摸屏幕来读取二维码的设备。
此外，人工智能技术和语音识别技术的发展也为二维码技术创新提供了更广阔的空间。
通过智能手机内置的相机、语音识别软件等工具的结合，可以快速准确地读取二维码，并将信息转化为语音或文本，实现无障碍阅读。
二维码技术的应用在商业领域，二维码技术已经广泛应用于产品认证、市场调研、会员管理等方面。
通过在产品上添加二维码，可以快速地验证产品的真伪，保障消费者权益。
而在市场调研方面，通过扫描二维码填写问卷调查，可以便捷地获取消费者的反馈信息。
会员管理方面，则通过将会员卡的信息与二维码关联，实现线上线下数据的同步，提高会员服务质量。
在金融领域，二维码技术也有广泛应用。
在移动支付方面，二维码支付已经成为了现代化的支付方式之一。
通过扫描商家提供的二维码，即可轻松完成支付，免除了携带现金和银行卡的烦恼。
在投资方面，通过扫描二维码，可以快速地获取证券的行情信息和相关资讯。
在医疗领域，二维码技术可以用于病历管理、药品追溯、医疗信息交流等方面。
通过二维码，医生可以快速地获取病人的病历信息，提高诊断和治疗的精准度。
药品二维码则可以追溯到每一批次的生产情况，保证了药品的安全性。
而医疗信息交流则可以通过二维码链接，实现医生和病人之间的信息沟通和交流。
在娱乐领域，二维码技术也起到了重要的作用。
在博物馆和展览馆等场所，通过二维码链接，可以快速获取展品的相关信息和背景，加深游客的理解和体验。
而在电影票务方面，通过扫描二维码，可以快速购买电影票，避免了排队和等待的麻烦。
二维码发展、研究现状及应用状况信息技术促进互联网发展，而随着互联网产业的成熟度不断上升，移动互联网成为互联网产业化的重要部分，并已经成为互联网商业价值普及与创新的主体力量。
在大数据背景下，移动终端作为公众信息处理分析与企业盈利的实现途径，不仅承担着大数据时代下信息获取传达与形式转换的重要责任，还被冠以互联网以及其相关产业商业模式与盈利模式创新的历史使命。
为满足大数据时代下消费者对移动终端数据获取、转换以及存储的需求，移动终端的数据读取能力与方式不断更新。
随之，基于移动终端的移动营销应运而生，成为众多企业转变营销发展方式的创新性力量。
移动营销是指一种能直接与任何个人，通过任何网络和任何装置，在任何地点，在任何时间进行沟通的新兴营销方式（Manecksha，2000），它主要包括电话营销、短信营销以及二维码营销。
近年，由于二维码具有较强的互动性，二维码营销成为各企业争相使用的热门营销方式，成为各类信息汇总并转换的重要节点。
在线上方面，二维码不仅具有其他营销媒介在营销上的一切功能，而且能够在降低客户埋怨的情况下利用互联网技术呈现立体式精准营销。
而在线下方面，二维码则弥补了其他营销媒介在反馈方面的缺陷，使营销在线上线下紧密结合，更好地从消费者的角度以需求拉动式推进营销发展。
二维码移动营销已经逐渐成为移动终端的新型信息获取方式，其所受关注度不断上升。
二维码发展及研究现状二维码由于具有信息量大、强便捷性、制作成本低、进入门槛低、经济效益高等众多特点及优势，成为进入基于手机终端的互动营销与精准营销相结合的移动营销时代的重要媒介之一，并逐渐显现出其营销的增值作用。
目前二维码在移动通信、文化演出、交通运输、金融、餐饮娱乐、旅游等多个行业展开实际应用，包括电子票务与凭证、企业日常营销、便捷生活等方面。
（一）国外研究现状二维码在国外移动营销中的应用发展已经逐渐成熟，特别是在日本与韩国得到广泛应用，它的应用主要包括获取产品的额外信息、超市导购、票务预定、交易支付等具体内容（TJ Soon，2008；PeterKieseberg，2010；M Canadi等，2010）。
二维码加密技术的研究引言一、二维码的基本原理二维码是一种能够存储数据的矩阵条形码，通过黑白点阵的方式将数据进行编码，可以用于快速存储和传输信息。
二维码具有信息容量大、安全性高、易传播等特点，因此被广泛应用在各种领域。
二、传统二维码存在的安全问题尽管二维码具有一定的安全性，但是在实际应用中，传统的二维码仍然存在很多安全问题。
二维码可以被任意复制和篡改，导致信息泄露和身份诈骗等问题。
传统二维码的解码速度过快，也容易被黑客利用进行攻击。
传统二维码在信息安全方面存在很大的隐患。
三、二维码加密技术的现状针对传统二维码存在的安全问题，研究人员在二维码加密技术方面进行了大量的探索和实践。
目前，主要的二维码加密技术包括对二维码数据进行加密、对二维码进行水印处理、采用动态二维码等方式。
这些技术在一定程度上提高了二维码的安全性，但是仍然存在一些局限性，比如加密解密过程繁琐、效率低下等问题。
在未来的研究中，我们可以从以下几个方向进行深入研究：（1）提高加密解密速度。
目前的二维码加密解密速度较慢，需要进一步提高算法效率，降低加解密的时间成本。
（2）加强对二维码篡改的防护。
加强对二维码图像的保护，防止篡改和复制，提高二维码的安全性。
（3）研究新型加密算法。
研究和应用新型的加密算法，提高二维码的加密强度和安全性。
（4）结合区块链技术。
将区块链技术与二维码加密技术相结合，提高二维码的防伪能力和可追溯性。
随着信息安全意识的提升，二维码加密技术的应用前景将会越来越广阔。
在金融、医疗、物流等领域，对信息安全要求较高的场景，二维码加密技术将会得到更多的应用。
在防伪溯源、身份识别、电子支付等方面，二维码加密技术将发挥越来越重要的作用。
结语二维码加密技术的研究和应用是一个不断发展的过程，随着技术的进步和应用场景的扩大，我们相信二维码加密技术将会得到进一步完善和推广。
在未来的研究中，我们期待能够与更多优秀的科研人员共同探讨，为二维码加密技术的发展做出更多的贡献。
收稿日期:2002-05-30作者简介:杨 军(1978-),男,哈尔滨工程大学信息与通信工程学院硕士研究生,主要研究方向:网络实时性、嵌入技术、分布式对象技术和模式识别。
文章编号:1009-671X(2002)11-0011-03关于二维码的研究和应用杨 军,刘 艳,杜彦蕊(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001)摘 要:条码具有成本低、信息可随载体移动等优点。
一维条码所表示的信息量有限,且不具备纠错功能。
近几年刚刚发展起来的二维条码弥补了这一不足,具有不依赖于数据库和计算机网络、保密防伪性能强等优点,正在被应用于多个领域。
论述一维码和二维码的基本特点和编码原理以及他们的应用前景。
关 键 词:条形码;模块;信息量;准确度;一维码;二维码;编码;解码中图分类号:T N 919.8 文献标识码:AThe Study and Application of the Two -dimensional CodeYANG Jun,LIU Yan,DU Yan rui(College of Information and Communicat ion Eng ineering,Harbin Engineering U niversit y,Harbin 150001,China)Abstract:Bar code is famous for its merits such as low cost,removability of information w ith its carrier,etc.One-dimensional code is limited in its finite quantity of information,deficiency of error correcting abili ty,etc.Tw o-dimensional code makes up the draw back.It has no dependency on data base and computer net,and is difficult to be faked.So it is w idely used in m any fields increasingly.In this paper,I mainly canvass two-dimensional code,makes discuss the characters,the principle of its coding and decoding ,and the foreground of its application.Key words:bar code;module;message measure;accuracy;one-dimensional code;two-dimensional code;coding;decoding0 引 言条码就是由一组按一定编码规则排列的条、空符号,用以表示一定的字符、数字及符号组成的信息。
条码系统是由条码设计机制、条码生成设备及条码识别阅读装置所组成的一个系统。
条码技术从20世纪40年代的美国发起,70~80年代在国际上得到了广泛的应用。
随着国外条码技术的应用,我国于70年代末到80年代初开始研究,并在部分行业完善了条码管理系统,如邮电、银行、图书馆、交通运输及各大企事业单位等。
1988年我国成立了 中国物品编码中心 ,并于1991年4月19日正式申请加入了国际编码组织EAN 协会。
近年来,我国的条码事业发展迅速,目前,商品使用的前缀码有 690 、 691 和 692 ,条码技术在我国已得到了广泛的应用。
条码的使用能够显著地提高准确性和效率,节省开支并改进业务操作能力,被广泛地用来进行物品追踪、控制库存、记录时间和出勤、监视生产过程、质量控制、检进检出、分类、订单输入等方面。
条码可能是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。
条码技术具有输入速度快、可靠性高、采集信息量大、灵活实用几个方面的优点。
1 一维码的技术特点一维码即一维条形码,它的编码原理是根据第29卷第11期 应 用 科 技 Vol.29,!.112002年11月 Applied Science and T echnolog y Nov.,2002按照一定方向分布的条码的宽度的不同,从而将其编成由 0 、 1 组成的一系列字符,该二进制字符按照一定的系统约定进行编码,一个确定的条形码按照一定的规则对应于一定的信息储存,这样在进行条形码的识别时只要了解了条形码的编码规则,按照此规则每个条形码准确对应于每一个特定的信息。
只要识别了此条形码就可以了解到他所包含的信息。
由于一维码受到其空间分布的影响,它所携带的信息量有限,如商品上的条码仅能容纳13位(EAN -13码)阿拉伯数字,更多的信息只能依赖商品数据库的支持,离开了预先建立的数据库,这种条码就没有意义了,因此在一定程度上也限制了条码的应用范围。
基于这个原因,在90年代发明了二维条码。
二维条码除了具有一维条码的优点外,同时还有信息量大、可靠性高、保密、防伪性强等优点。
如图1所示,把一定的信息内容通过条码生成函数生成一定的一维码单元,同时在解码时把相应的信息内容还原出来,就实现了信息内容和一维码的匹配,这就是一维码的编、解码原理。
图1 一维码的参考模型2 二维码技术及其特点由于过去所应用的条码均为一维条码,更多的描述物品的信息只能依赖于后台的数据库。
随着人们对编码的大容量和高精度要求的进一步提高,一维码已经不能满足人们在某些领域的需要,正是在这种技术背景下,二维码的概念出现了。
二维码是在一维码的基础上,在两个方向上进行的编码和解码。
二维条码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的;这将极大地增大编码的容量,从而很好地解决一维码容量不足和编码加密机制过于简单的问题,从而增强了条码的容量和加密功能并拓展了它的应用范围。
在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的 0 、 1 比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理:它具有条码技术的一些共性:每种码制有其特定的字符集;每个字符占有一定的宽度;具有一定的校验功能等。
同时还具有对不同行的信息自动识别功能及处理图形旋转变化等特点。
按照山农信息理论,信息量是描述信源不确定性的一种度量,用H (X )表示信源的信息量,用P 表示信源空间的概率密度,则信源的信息量H (X )=-lg (1/p (x i))当p 1=p 2=∀=p n =p 时,信源的不肯定程度就等于H (x )=n lg p ,所以信源的信息量取决于概率空间中的元素个数和概率密度,由于二维码在元素个数(n )和概率密度(p )方面对于信息量均比一维码有所提高,所以二维码的信息量将大大超过一维码。
实际上,二维码的编码和解码和一维码并没有本质的区别,只是在信息量和实现的方式上发生了一些变化,从而引起了其他方面的一些变化诸如码的容量、精度和数据安全性等。
二维条码的研究在技术路线上从两个方面展开,一是在一维码基础上向二维码方向扩展;二是利用图像识别原理,采用新的几体形体和结构设计出二维码制。
目前,根据二维码实现原理,结构形状的差异、检校原理、识读方式等方面继承了一维码的特点,识读设备与条码印制兼容一维条码技术。
但由于行数的增加,行的鉴别、译校算法与软件不完全相同于一维条码。
有代表性的堆积式二维码有Code 49码、PDF417码、Codel6K 码和UPS Code SM 码等。
点阵码是用几何形状为实用圆以矩阵的形式组成。
在矩阵相应元素位置上,用 1 表示圆点的出现, 0 表示没有圆点呈现。
圆点的排列组合确定了点码所代表的意义,矩阵点阵就可以转换为矩阵的二进制字阵,经过译码解码反映出所代表的信息。
点阵码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。
#12#应 用 科 技 第29卷图2二维码的参考模型如图2所示就是一种多行堆叠、连续、可变长的二维码,这种码为PDF417码。
数据列中的数据读出顺序是按照从左到右、从上到下的原则,从第一行开始读,417码的最大数据容量是928个码字。
每个PDF417单元标识由4个不同宽度的条和空格组成,一共有17个基本模块单元构成,每个条或空格包含1~6个基本单元模块,417码的名字就是来自4和17.每个字符都有4个条和空格,由于它们的宽度不同,4个条和空格可以组成多个不同的符号字符并且都有唯一被确定的符号字符值,把它称之为码字。
二维条码可以依靠其庞大的信息携带量,能够把过去使用一维条码时存储于后台数据库中的信息包含在条码中,可以直接通过阅读条码得到相应的信息,并且二维条码还有错误修正技术及防伪功能,增加了数据的安全性。
二维条码可把照片、指纹编制于其中,可有效地解决证件的可机读和防伪问题。
因此,可广泛应用于护照、身份证、行车证、军人证、健康证、保险卡等。
在海关报关单、长途货运单、税务报表、保险登记表上也都有使用二维条码技术来解决数据输入及防止伪造、删改表格的例子。
可以做进一步的展望,二维码以其高容量、高精度和加密性好等特点可以应用于未来的电子商务中。
下面以网上购票为例进行说明。
图3 二维码在网上购票中的应用如图3所示,和票据相关的个人信息、电影院信息、电影票信息、加密信息和矫正信息等信息共同组成了二维码信息阵列,二维码信息阵列通过二维码生成函数就可以得到一个二维码图形,把二维码图形通过网络直接发送给顾客,顾客就可以拿着打印出的二维码图形去电影院看电影,电影院把二维码图样扫描进计算机,然后按照解算算法,就还原为和电影票相关的各种原始信息,电影院可以通过顾客的身份证件验证来核实顾客身份,顾客就可以得到自己的认证号码和座号等信息,去观看自己喜欢的电影,这就完成了通过网上购票来观看电影的过程。
由于二维码的信息容量比一维码要高出很多,这就可以有了足够的空间来存储信息,并专门留有纠错位,用于纠错编码,还可以根据实际情况来留下足够的加密位。
由于加密位的存在可以防止被人破译出来的,这就很好地解决了网络的可靠性和安全性,这必将很好地促进电子商务的快速发展。
综上所述,二维条码的研制之所以吸引国内外条码技术领域众多学者专家为之锲而不舍,其根本原因是作为实时管理系统的关键技术∃∃∃信息自动识别处理载体的条码应具有更高的信息密度,才能在经济全球化、信息网络化、生活国际化的现今社会充分起到信息交换媒体的作用。
而且,随着光电子学、计算机硬软件和信息处理方面的新技术的不断出现,高密度码的编码和译码的研制就是要解决在高速传送带条件下能够进行阅读的问题。
