专利名称：一种新的距阵码打印与识别方法
技术领域：
本发明涉及计算机自动识别技术，特别指使用针式打印机打印距阵码的一种新的距阵码打印与识别方法。
随着现代科学技术的飞速发展，信息在社会生活中越来越重要。因此，利用计算机自动识别技术快速、准确地采集和处理所需要的信息已成为人们的共识。
在计算机自动识别技术中，条码扫描技术快速、准确、成本低、可靠性高，以信息录入的错误率为例键盘录入数据，出错率为三千分之一，利用光学字符识别技术，出错率约为万分一，而采用条码扫描录入方式，误码率仅有百万分之一，条码技术以其独特的技术优势被广泛地应用在商业物流、图书管理、货物仓储、交通邮电、工业生产过程控制等领域，带动了一场深刻的商业和信息领域的革命。
二维码技术是在条形码(一维条码)的基础上发展而来的，其优点是信息量大；自身携带信息；可进行中文、图形信息记载；对“物品”可以进行唯一性描述；可进行图文信息加密。二维码的问世为各行各业管理工作效率和水平的提高提供了更广阔的发展空间。
二维码分距阵码与堆叠码两类。
国家质量技术监督检测检疫局于2000年12月发布并于2001年7月实施的《快速响应矩阵码》(简称QR码)的国家技术标准提供了一种国际先进的条码自动识别技术。距阵码的QR码不仅具有二维码信息含量大、可以加密防伪、有强纠错功能等特点，而且具有优化汉字应用、扫描识读速度快(每秒钟识读30个100个字符的码符号)、码符号色空比小、360°全方位识别等优点。
例如，在增值税发票应用的自动识别技术就必须具备信息量大，识读速度快，保密性能好，出错率低的技术特点。综合各种计算机自动识别技术的特点，结合增值税发票的特点，选择使用矩阵码作为快速录入发票票体信息的自动识别技术是最佳方案。
在增值税发票的防伪管理中使用加密QR矩阵码技术，为我国税务系统提供增值税专用发票快速录入的技术设备，本末兼治，建立快速反映机制，充分利用金税工程的发票数据库，实现快速电子数据交换，力争当月问题当月解决，迅速发现虚开票、缺联票、假发票，堵塞偷税漏洞，真正建立完整的税收监管体系，实现增值税发票管理网络化、办公自动化、防伪数字化。
距阵码的数据类型包括数字数据、字母数据、8位字节数据、汉字数据，其扩充解释可以表示缺省字符集以外的数据。
距阵码的物理结构是由深浅两色大小形状一致的模块组成的，以日本的QR码(Quick Response Code)与美国的Data Martix Code两种距阵码为例，它们的物理结构都是以深浅两色的正方形模块组成的，深色模块代表二进制的“1”，浅色模块代表二进制的“0”，其符号印制需要“保证模块尺寸是打印机打印头点阵尺寸的整倍数(在平行和垂直于印刷方向的两个方向)”(参见国标《快速响应矩阵码》GB/T18284-2000)。
距阵码是采用CCD图像传感器作为符号采集识别设备的，上述要求是为了满足面阵CCD中呈距阵分布的光电二极管记录图像光强度的等距离间隔，以便计算相同尺寸的深浅两色模块的数量，并换算成二进制数据而制定的。
按照距阵码的技术标准，深浅两色模块尺寸不一致、模块呈非正方形的近似圆形都是违反距阵码符号印制规范要求的，其结果将导致CCD译码失败。
在针式打印机打印的票证领域推广使用距阵码可以解决许多票证需要解决的信息快速录入、防伪管理等问题，但是，各种票证的表面可以打印数据的面积都进行了集约化设计，可供打印距阵码的印制面积都很小，从而要求打印的距阵码模块尽可能小，以便组成尽可能小的距阵码符号。
在上述技术条件的前提下，使用针式打印机打印距阵码就存在以下困难1.打印点的形状不规则，针式打印机的针是圆形的，以2×2、3×3、4×4的针点组成的模块基本上是一个近似的圆形，不能打印正方形。(如果要打印一个正方形模块，就必须将该模块加大，直至其四条边各形成一条直线而忽略不计四个角上的由， 0.4mm的圆点的半圆所对应的一段弧，此时该正方形模块组成的距阵码符号就失去了应用的意义。)2.多联拷贝打印，页数增加，打印点有扩散性，各联的印点尺寸有增大的倾向，导致模块大小失控。
3.打印点组成的模块尺寸与打印机打印头的微步距不能成倍数关系，或大或小(打印针的直径为0.18、0.2-0.3mm；打印机的X与Y向的微步距分别为1/90英寸、1/180英寸、1/360英寸)。
定义一个距阵网格，使用针式打印机打印距阵码，则不可避免地打印出非标距阵码符号，给符号识别带来困难，其技术实现结果是根据距阵码的标准译码程序，面阵CCD无法将这些深浅两色图形尺寸不等、形状不规则的模块点准确地转换成二进制的“1”与“0”。
本发明的目的是提供一种新的距阵码打印与识别方法，解决使用针式打印机在票证有限的小面积内打印距阵码，使用针式打印机在多联发票上打印距阵码的技术衔接问题，以及如何使用CCD图像摄像设备在标准编码规则基础上识别这种非标距阵码的技术问题。
本发明的目的是这样实现的一种新的距阵码打印与识别方法，其特征是定义距阵码每一个模块的X向间距与Y向间距分别为1/180英寸的倍数，编码时，将需要转换成码符号的编码数据使用标准编码程序编制成二进制的名义正方形的图形文件，逐行提取这一码符号的“1”与“0”数据，按照间距(X，Y)1/180英寸的倍数数值，在该数据组成的网格距阵的每一个格的中心位置上确定“1”与“0”，在新布局的距阵的每一个格的中心打印已经确定尺寸的模块。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是使用9针针式打印机按照1/180英寸的5的倍数打印距阵码时，其X向在出针打印第1个位点后，打印第2个位点的中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸；其Y向出针打印的第2个位点中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其X向1/180英寸×5的距离打印第3个位点，打印第4个位点的中心到第3个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其Y向1/180英寸×5的距离打印第3个位点，打印第4个位点的中心到第3个位点中心的距离是1/180英寸，每一个模块均由2×2个位点组成，以此类推，组成一个X与Y向的距阵。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是24针的针式打印机按照1/180英寸的5的倍数打印距阵码时，其X向在出针打印第1个位点后，打印第2个位点的中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸，打印第3个位点的中心到第2个位点中心的距离是1/180英寸；其Y向出针打印的第2个位点中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸，出针打印的第3个位点中心到第2个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其X向1/180英寸×5的距离打印第4个位点，打印第5个位点的中心到第4个位点中心的距离是1/180英寸，打印第6个位点的中心到第5个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其Y向1/180英寸×5的距离打印第4个位点，打印第5个位点的中心到第4个位点中心的距离是1/180英寸，打印第6个位点的中心到第5个位点中心的距离是1/180英寸，每一个模块均由3×3个位点组成，以此类推，组成一个X与Y向的距阵。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是以1/180英寸×5的距离打印的模块组成的距阵，在X与Y两个方向，可以以1/180英寸×5的倍数关系任意安排出针打印或不出针打印定义规格的模块。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是使用CCD图象摄像设备识别这种距阵码时，需要提供一个按照1/180英寸的倍数关系组成的正方形网格距阵作为识别模式。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是以该网格距阵的每一个正方形格的中心为中心，以该网格距阵的每一个正方形格的边长为半径，以这一半径的40-70％长度为有效长度画圆，如果在该圆内是深色，则判断为二进制的“1”，如果在该圆内是浅色，则判断为二进制的“0”。
下面结合实施例具体说明本发明的目的是怎样实现的一种新的距阵码打印与识别方法，其特征是距阵码每一个模块的X向间距与Y向间距分别为1/180英寸的倍数，编码时，将需要转换成码符号的编码数据使用标准编码程序编制成二进制的名义正方形的图形文件，逐行提取这一码符号的“1”与“0”数据，按照间距(X，Y)1/180英寸的倍数数值，在该数据组成的网格距阵的每一个格的中心位置上确定“1”与“0”，在新布局的距阵的每一个格的中心打印已经确定尺寸的模块。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是使用9针针式打印机按照1/180英寸的5的倍数打印距阵码时，其X向在出针打印第1个位点后，打印第2个位点的中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸；其Y向出针打印的第2个位点中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其X向1/180英寸×5的距离打印第3个位点，打印第4个位点的中心到第3个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其Y向1/180英寸×5的距离打印第3个位点，打印第4个位点的中心到第3个位点中心的距离是1/180英寸，每一个模块均由2×2个位点组成，以此类推，组成一个X与Y向的距阵。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是24针的针式打印机按照1/180英寸的5的倍数打印距阵码时，其X向在出针打印第1个位点后，打印第2个位点的中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸，打印第3个位点的中心到第2个位点中心的距离是1/180英寸；其Y向出针打印的第2个位点中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸，出针打印的第3个位点中心到第2个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其X向1/180英寸×5的距离打印第4个位点，打印第5个位点的中心到第4个位点中心的距离是1/180英寸，打印第6个位点的中心到第5个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其Y向1/180英寸×5的距离打印第4个位点，打印第5个位点的中心到第4个位点中心的距离是1/180英寸，打印第6个位点的中心到第5个位点中心的距离是1/180英寸，每一个模块均由3×3个位点组成，以此类推，组成一个X与Y向的距阵。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是以1/180英寸×5的距离打印的模块组成的距阵，在X与Y两个方向，可以以1/180英寸×5的倍数关系任意安排出针打印或不出针打印定义规格的模块。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是使用CCD图象摄像设备识别这种距阵码时，需要提供一个按照1/180英寸的倍数关系组成的正方形网格距阵作为识别模式。
这种新的距阵码打印与识别方法，其特征是以该网格距阵的每一个正方形格的中心为中心，以该网格距阵的每一个正方形格的边长为半径，以这一半径的40-70％长度为有效长度画圆，如果在该圆内是深色，则判断为二进制的“1”，如果在该圆内是浅色，则判断为二进制的“0”。
以在增值税发票上应用距阵码为例，国家现行版本的增值税发票可以打印距阵码的最大面积是21mm2，按照现有发票纸张规格与发票票面信息量，另行设计票面，打印距阵码的有效面积最大也仅为32mm2。
以现有增值税发票版本规格应用国标QR码，码符号可占用的面积为20mm2，为保证九针与24针打印机打印的位点都清楚、且每联拷贝的位点也都清楚，需要九针打印机打印出2×2的针点组合，24针打印机打印出3×3的针点组合.由于九针打印机的针直径大于24针打印机的针直径，这两种不同针点组成的近似圆形的直径基本相同，约0.689mm。
由于目前通用针式票据打印机的微步距是1/180英寸的倍数，如果按照打印机的针直径确定距阵码的模块尺寸，模块尺寸与模块间距将始终存在一个误差。使用目前的标准QR码的编码程序，其参考数据有两个，一个是打印机的微步距，一个是打印针的针直径，不管使用哪一个数据，都会造成两个结果或者是模块间距大于实际的打印模块，或者是模块间距小于实际的打印模块，两者均违反符号印制规则。
解决问题的方法是1.首先确定打印模块的尺寸，如确定为0.6889mm；2.然后，根据打印机的微步距确定模块间距(X，Y)，如确定为1/180英寸×5，约0.7056mm；3.编码时，将需要转换成码符号的约80位数据使用标准编码程序编制成二进制的名义正方形的图形文件，使用结构链接分为1×3个1-Q版本；4.逐行提取这一码符号的“1”与“0”数据，按照间距(X，Y)1/180英寸×5的数值，在该数据组成的网格距阵的每一个格的中心位置上确定“1”与“0”；5.驱动打印机出针，在新布局的距阵的每一个格的中心打印已经确定尺寸的模块，打印位置为票面密码区。
码符号打印阶段结束，进入录入识别阶段1.使用面阵CCD扫描码符号；
2.提取间距为(X，Y)1/180英寸×5的数值的距阵网格作为识别模式与已扫描的码符号图像进行基准比对；3.以该网格距阵的每一个正方形格的边长为半径，以这一半径的40-70％长度为有效长度画圆，如果在该圆内是深色，则判断为二进制的“1”，如果在该圆内是浅色，则判断为二进制的“0”；4.将二进制的“1”与“0”数据送入标准译码程序译码。
5.输出数据。
录入识别阶段结束。
本发明的优点是可以有效地利用针式打印机在票证较小的面积内打印距阵码供计算机信息系统的自动识别使用。
权利要求
1.一种新的距阵码打印与识别方法，其特征是距阵码每一个模块的X向间距与Y向间距分别为1/180英寸的倍数，编码时，将需要转换成码符号的编码数据使用标准编码程序编制成二进制的名义正方形的图形文件，逐行提取这一码符号的“1”与“0”数据，按照间距(X，Y)1/180英寸的倍数数值，在该数据组成的网格距阵的每一个格的中心位置上确定“1”与“0”，在新布局的距阵的每一个格的中心打印已经确定尺寸的模块。
2.根据权利要求1所述的一种新的距阵码打印与识别方法，其特征是使用9针针式打印机按照1/180英寸的5的倍数打印距阵码时，其X向在出针打印第1个位点后，打印第2个位点的中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸；其Y向出针打印的第2个位点中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其X向1/180英寸×5的距离打印第3个位点，打印第4个位点的中心到第3个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其Y向1/180英寸×5的距离打印第3个位点，打印第4个位点的中心到第3个位点中心的距离是1/180英寸，每一个模块均由2×2个位点组成，以此类推，组成一个X与Y向的距阵。
3.根据权利要求1所述的一种新的距阵码打印与识别方法，其特征是24针的针式打印机按照1/180英寸的5的倍数打印距阵码时，其X向在出针打印第1个位点后，打印第2个位点的中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸，打印第3个位点的中心到第2个位点中心的距离是1/180英寸；其Y向出针打印的第2个位点中心到第1个位点中心的距离是1/180英寸，出针打印的第3个位点中心到第2个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其X向1/180英寸×5的距离打印第4个位点，打印第5个位点的中心到第4个位点中心的距离是1/180英寸，打印第6个位点的中心到第5个位点中心的距离是1/180英寸；以打印第1个位点的中心为0点，在其Y向1/180英寸×5的距离打印第4个位点，打印第5个位点的中心到第4个位点中心的距离是1/180英寸，打印第6个位点的中心到第5个位点中心的距离是1/180英寸，每一个模块均由3×3个位点组成，以此类推，组成一个X与Y向的距阵。
4.根据权利要求2与3所述的一种新的距阵码打印与识别方法，其特征是以1/180英寸×5的距离打印的模块组成的距阵，在X与Y两个方向，可以以1/180英寸×5的倍数关系任意安排出针打印或不出针打印定义规格的模块。
5.根据权利要求1-4所述的一种新的距阵码打印与识别方法，其特征是使用CCD图象摄像设备识别这种距阵码时，需要提供一个按照1/180英寸的倍数关系组成的正方形网格距阵作为识别模式。
6.根据权利要求5所述的一种新的距阵码打印与识别方法，其特征是以该网格距阵的每一个正方形格的中心为中心，以该网格距阵的每一个正方形格的边长为半径，以这一半径的40-70％长度为有效长度画圆，如果在该圆内是深色，则判断为二进制的“1”，如果在该圆内是浅色，则判断为二进制的“0”。
全文摘要
本发明提供了一种新的距阵码打印与识别方法,其特征是距阵二维码每一个模块的X向间距与Y向间距分别为1/180英寸的倍数;使用CCD图象摄像设备识别这种距阵二维码时,提供一个按照1/180英寸的倍数关系组成的正方形网格距阵作为识别模式,以该网格距阵的每一个正方形格的中心有效面积的打印色的有与无,判断为该距阵码模块二进制的“1”与“0”,该方法可以有效地利用针式打印机在票证较小的面积内打印距阵码供计算机系统的自动识别使用。
文档编号G06F3/12GK1336583SQ0113122
公开日2002年2月20日 申请日期2001年9月3日 优先权日2001年9月3日
发明者吴建明 申请人:吴建明