专利名称：条形码生成/识别装置和方法
技术领域：
本发明涉及信息传递技术，更具体地说，涉及用于条形码的生成装置和生 成方法，以及条形码的识别装置和识别方法。
背景技术：
用条形码传递信息已经得到了广泛的应用。图l显示了通用的条形码系统 和条形码示意。 一般来说，将表示待传递信息的比特串输入到生成装置中，生 成装置根据该比特串生成条形码。生成的条形码通常记录在承载介质上。识别 装置从承载介质读取条形码，并且将条形码转换成比特串，然后从该比特串中 恢复出信息。条形码中的一个识别单元与比特串中的一个比特相对应，有色的
识别单元表示"0"和"1"这两个比特值中的一个，无色的识别单元表示另一个。
随着条形码应用的普及，在不同的应用场景下对条形码的要求有所不同。 现有的条形码中，所有的识别单元均为规格相同的识别单元，无法通过对识别 单元的灵活使用来针对不同应用场景的要求优化所使用的条形码。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了条形码生成装置和生成方法，以及条形码识别装 置和识别方法，从而根据需要灵活地使用条形码来传递信息。
根据本发明的技术方案，在生成条形码时，将表示信息的总比特串按照预 定的分割准则分割成至少两个子比特串，然后用至少两种不同规格的识别单元 分别根据所述至少两个子比特串生成子条形码，最后将子条形码结合形成总条 形码输出。在识别条形码时，分别以至少两种不同规格的识别单元为基准，对 条形码进行识别，得到所述至少两个子比特串，然后将所述至少两个子比特串按照预定的合并准则合并成总比特串，最后将所述总比特串输出到其他装置。
由于以不同规格的识别单元来形成子比特串，采用不同的规格使得可以在 不同的应用场景下根据需要灵活地使用条形码来传递信息。例如，当所述规格 不同在于颜色不同时，可以在不提高分辨率要求的情况下提高信息容量。当所 述规格不同在于大小不同时，可以对重要信息进行更加可靠的传递。
图1是通用的条形码系统和条形码示意。
图2是根据本发明实施例一的条形码生成方案示意图。
图3是根据本发明实施例二的条形码生成方案示意图。
图4 (A)和图4 (B)是根据本发明实施例三的条形码生成方案示意图。
图5 (A)是#4居本发明实施例的用于生成条形码的方法的流程图。
图5 (B)是根据本发明实施例的用于生成条形码的装置的框图。
图6 (A)是根据本发明实施例的用于识别条形码的方法的流程图。
图6 (B)是根据本发明实施例的用于识别条形码的装置的框图。
具体实施例方式
以下参照
本发明实施例提供的条形码生成装置和生成方法，以及 识别装置和识别方法。
图2是根据本发明实施例一的条形码生成方案示意图，在该实施例中，识 别单元的规格不同在于识别单元的颜色不同。条形码的基本原理是用无色的识 别单元对应值为"0"的比特，用有色的识别单元对应值为"1"的比特，或者 相反。本申请文件中所说的识别单元颜色特指有色识别单元的颜色。
增加有限区域内承载的信息量，就是要增大有限区域内承载的比特数，即 信息容量是由比特^t来表示的。为了增大比特数， 一种做法是提高基本识别单 元的数目即提高分辨率；在区域面积一定的情况下，也就是要减小基本识别单 元的面积。例如，在100 x 50毫米的区域内，将基本识别单元/人10 x 50毫米缩小到5 x 50毫米，这样原本能容纳10个比特的区域就能容纳20个比特。或者， 将基本识别单元从10 x 50毫米缩小到10 x 10毫米，这样原本能容纳10个比特 的区域就能容纳50个比特。实际上，后一种方法就是二维条形码。本实施例提 供的方案可以单独使用，也可以与提高分辨率的方案结合使用。图2中通过一 维条形码说明了本发明实施例的技术方案，但是本领域技术人员容易理解，同 样的方案也可以应用于二维条形码。
如图2所示，信息被编码后形成的总比特串被分为两个子比特串。为了简 单起见，假设该总比特串的长度为16比特，并且分割该总比特串的方法为左边 的8比特为第一子比特串，右边的8比特为第二子比特串。本领域技术人员容 易理解，本发明不限于任何一种特定的将信息编码为总比特串的方法，也不限 于任何一种特定的分割总比特串的方法。
根据第一子比特串的8个比特生成为红色的子条形码。在图中用带有从左 上到右下的斜线的单元表示红色基本识别单元。根据第二子比特串的8个比特 生成绿色的子条形码。在图中用带有从右上到左下的斜线的单元表示绿色基本 识别单元。图2中所示为将值为'T，的比特对应为着色的基本识别单元，将值 为"0"的比特对应为不着色的基本识别单元，当然也可以釆用相反的对应方案。
将生成的子条形码结合在一起，形成最终的总条形码。特别地，这里的结 合是叠加。带有交叉线的基本识别单元表示在该基本识别单元上既有红色又有 绿色。对比图1中和图2中得到的条形码可以看出，同样是16比特的总比特串， 在图2中条形码所占用的面积比图1中所占用的面积少一半，并且分辨率不变。 换句话说，在图2所示的技术方案中，在相同面积和相同分辨率下，可以承载 比图1所示方案多一倍的比特数。
一般来说，条形码的分辨率越高，条形码读取装置的复杂度就越高；并且 即使以复杂度为代4介，也不可能无限制地提高条形码的分辨率。如上所述，在 条形码面积一定的条件下，分辨率越高，基本识别单元的面积就越小，从而就 越容易受到外界环境的影响。本实施例提供的技术方案保持条形码的分辨率不 变，从而在不会对条形码读取装置的复杂度提出过高要求的情况下，提高了信息容量。
图2所示的本发明实施例采用红色和绿色分别从第一子比特串和第二子比 特串生成子条形码。还可以将总比特串分为三个子比特串，分别采用红色、绿 色和蓝色来根据三个子比特串生成子条形码，然后将生成的子条形码合在一起， 生成最终的总条形码。在识别时针对每个基本识别单元判断是否分别有红色、 绿色或蓝色，从而分别得到三个子比特串。本领域技术人员可以知道，可以将 总比特串分为更多子比特串，并采用更多的颜色来根据子比特串生成子条形码。 这里的颜色还包括灰度级别。
对于按照图2所示方案生成的总条形码，识别装置在确定识别单元的规格 后，就可以以该规格的识别单元为基准对总条形码进行识别。具体而言，识别 单元的规格是红色基本识别单元，则识别装置针对总条形码中的每个基本识别
单元判断是否有红色如果该基本识别单元有红色，则表明第一子比特串中的 相应比特为1，如果没有红色，则表明第一子比特串中的相应比特为0。识别单 元的规格是绿色基本识别单元，则识别装置针对总条形码中的每个基本识别单 元判断是否有绿色如果有绿色，则表明第二子比特串中的相应比特为1，如 果没有绿色，则表明第二子比特串中的对应比特为0。在通常的红绿蓝(RGB) 色彩体系中，这里所说的有红色表示该识别单元作为整体，其颜色中红色分量 的值等于或者接近最大值，所说的有绿色表示在该识别单元作为整体，其颜色 中绿色分量的值等于或者接近最大值。在根据条形码得出第一子比特串和第二 子比特串中各比特的值之后，再根据与上述分割方法对应的合并方法将第 一子 比特串和第二子比特串合并为总比特串，进而通过与上述编码方法对应的解码 方法得到信息。
图3是根据本发明实施例二的条形码生成方案示意图。在该实施例中，识 别单元的M^各不同在于识别单元的大小不同。图3中通过一维条形码说明了本 发明实施例的技术方案，但是本领域技术人员容易理解，同样的方案也可以应 用于二维条形码。
如上所述，识别单元的面积就越小，就越容易受到外界环境的影响。换句话说，识别单元的面积越大，就越容易进行可靠地识别。在实践中，往往所要 传递的信息的各部分具有不同的重要性。对于相对重要的部分，更看重的是保
证其传递正确，应该采用较大的识别单元生成子条形码；对于相对不重要的部
分，更看重的是信息容量问题，应该采用较小的识别单元生成子条形码。因此， 可以根据重要程度对总比特串进行分割，然后釆用不同大小的识别单元，分别 根据分割后得到的子比特串生成子条形码。
如图3所示，总比特串与上一实施例中的总比特串相同。假设最左边的4 比特相对重要，其他12比特相对不重要。从而最左边的4比特构成第一子比特 串，其他12比特构成第二子比特串。第一子比特串釆用第一识别单元生成第一 子条形码，第二子比特串采用第二识别单元生成第二子条形码。第二识别单元 的大小为基本识别单元，第一识别单元的大小是第二识别单元的三倍。将第一 子条形码和第二子条形码结合起来形成最终的总条形码。特别地，这里的结合 是对接。这样，总共釆用24个基本识别单元来生成承载16比特的条形码。
较之各比特均对应一基本识别单元的情况，虽然在本实施例中承载16比特 所用的基本识别单元从16个变成了 24个，但是由于重要的4比特采用更大的 识别单元来生成子条形码，具有更好的抗干扰能力，从而保证了这4个比特能 够被更加可靠地识别。
现有技术中有^f艮多方法能够将信息按照重要程度编码成总比特串中的不同 子比特串。例如，对语音信息进行小波变换可以在总比特串靠前的部分形成数 目最少的表示低频分量的比特，在中部形成数目居中的表示中频分量的比特， 在尾部形成数目最大的表示高频分量的比特。实验证明，人类识别语音内容主 要依靠语音信号的低频分量；高频分量会影响音质，而不会影响人类识别出语 音的内容。因此低频分量是相对比较重要的内容，而高频分量是相对不重要的 内容。根据小波变换的参数设置，可以知道表示各分量的子比特串在总比特串 中的位置。然后用不同大小的识别单元分别对各子比特串生成子条形码，即对 表示低频分量的子比特串采用最大的识别单元，而对表示高频分量的子比特串 采用最小的识别单元即基本识别单元，然后再将各子条形码对接就生成了最终的结果。
在语音格式有可能变化的情况下，所采用的语音格式可能比低频分量更为 重要。这时候，可以对表示编码格式的子比特串采用最大的识别单元，而对表 示低频分量的子比特串釆用次大的识別单元，依此类推。
对于按照图3所示方案生成的条形码，由于总条形码是通过对接第一子条 形码和第二子条形码形成的，即第一子条形码和第二子条形码在总条形码中处 于不同的位置，因此识别装置可以从空间上区分第一子条形码和第二子条形码。 识别装置在确定识别单元的规格后，就可以以该规格的识别单元为基准对各子 条形码进行识别。识别装置分別针对第一子条形码以第一识别单元为基准进行 识別得到第一子比特串，针对第二子条形码以第二识别单元为基准进行识别得 到第二子比特串。在得出第一子比特串和第二子比特串中各比特的值之后，再 根据与上述分割方法对应的合并方法将第一子比特串和第二子比特串合并为总 比特串，进而通过与上述编码方法对应的解码方法得到信息。
图4是#^居本发明实施例三的条形码生成方案示意图。在该实施例中，识
别单元的规格不同在于识别单元的颜色和大小不同。其中，图4(A)是一维条 形码的示意图，图4 (B)是二维条形码的示意图，并且在二维条形码中是按照 先上方 一行从左到右再下方 一行从左到右的顺序排列识别单元的。
本实施例的方案其实是结合实施例一和实施例二的技术方案得到的。 总比特串与实施例一和实施例二中的总比特串相同。假设最左边的4比特 相对重要，其他12比特相对不重要。从而最左边的4比特构成第一子比特串， 其他12比特构成第二子比特串。第一子比特串采用第一识别单元和红色生成第 一子条形码，第二子比特串采用第二识别单元和绿色生成第二子条形码。第二 识别单元的大小为基本识别单元，第一识别单元的大小是第二识别单元的三倍。 将第一子条形码和第二子条形码叠加起来形成最终的总条形码。这样，总共采 用12个基本识别单元来生成承载16比特的条形码。
本实施例中，承载16比特所用的基本识别单元为12个，较之每比特对应 一基本识别单元的方案少用了 4个基本识别单元；重要的4比特采用更大的识别单元来生成子条形码，具有更好的抗干扰能力，从而保证了这4个比特能够 被更加可靠地识别。
对于按照图4所示方案生成的条形码，识别装置在确定识别单元的规格后， 就可以以该规格的识别单元为基准对总条形码进行识别。例如，图4中有四个 第一识别单元，识别装置以第一识别单元为基准对总条形码进行识别，即针对 每个第一识别单元判断是否有红色，如果该第一识别单元有红色，则表明第一 子比特串中的相应比特为1，如果没有红色，则表明第一子比特串中的相应比 特为0。图4中还有12个第二识别单元，识别装置以第二识别单元为基准对总 条形码进行识别，即针对每个第二识别单元即基本识别单元判断是否有绿色， 如果该第二识别单元有绿色，则表明第二子比特串中的相应比特为1，如果没 有绿色，则表明第二子比特串中的对应比特为0。在得出第一子比特串和第二 子比特串中各比特的值之后，再根据与上述分割方法对应的合并方法将第一子 比特串和第二子比特串合并为总比特串，进而通过与上述编码方法对应的解码
方法得到信息。
以上描述中，识别单元的规格不同之处分别在于颜色、大小以及颜色加大 小，本领域技术人员可以知道，还可以采用识别单元的其他属性作为区分不同 规格的标准。例如在二维条形码的情况下，可以采用识别单元的形状，比如第 一识别单元是包括三个基本识别单元的"L"形，第二识别单元是包括五个基 本识别单元的"十"形。
图5(A)是根据本发明实施例的用于生成条形码的方法的流程图。图5(B) 是根据本发明实施例的用于生成条形码的装置的框图。
根据本发明实施例的用于生成条形码的方法包括
步骤501,接收总比特串，该总比特串可能是按照任何一种编码方法将信 息编码后得到的总比特串。该步骤可以由才艮据本发明实施例的条形码生成装置 中的总比特串输入接口进行，其被配置为接收表示信息的总比特串。
步骤502,将总比特串按照预定的分割准则分割成至少两个子比特串。该
步骤可以由条形码生成装置中的分割模块进行。步骤503,用至少两种不同规格的识别单元分别根据所述至少两个子比特 串生成子条形码。该步骤可以由条形码生成装置中的生成模块完成。
步骤504,将各子条形码结合形成总条形码输出。该步骤可以由条形码生 成装置中结合模块完成。
以在于识别单元的大小不同，还可以是颜色和大小均不同。当识别单元的规格 不同包括颜色不同时，所述结合是叠加，即所述结合模块504被配置为将各子 条形码叠加形成总条形码输出。当识别单元的规格不同仅在于大小不同而颜色 相同时，所述结合是对接，即所述结合模块504被配置为将各子条形码对接形 成总条形码输出。
图6(A)是根据本发明实施例的用于识别条形码的方法的流程图。图6(B) 是根据本发明实施例的用于识别条形码的装置的框图。
步骤601，分别以至少两种不同规格的识别单元为基准对所述条形码进行 识别，生成至少两个子比特串。该步骤可以由识别装置中的识别模块完成。
当识别单元的规格不同仅在于识别单元的大小不同而识别单元的颜色相同 时，各子条形码在空间上是分离的，即在总条形码中处于不同的位置。在识别 时，对于总条形码中的不同位置，以不同大小的识别单元为基准来进行条形码 识别以生成所述子比特串。也就是说，当识别单元的规格不同仅在于识别单元 的大小不同时，所述识别模块被配置为针对条形码的不同位置，以不同大小的 识别单元为基准对条形码进行识别以得到所述子比特串。
当识别单元的失见格不同仅在于识別单元的颜色不同而识别单元的大小均为 基本识别单元时，在识别时对整个条形码分别以不同颜色的识别单元为基准来 得到与该识别单元对应的子比特串。例如，逐识别单元地判断该识别单元中是 否某种颜色，如果有该种颜色，则该颜色对应的子比特串中相应的比特值为"1", 如果没有该种颜色，则该颜色对应的子比特串中相应的比特为"0"。此时，所 述识别模块被配置为以不同颜色的识别单元为基准识别所述条形码来得到与该 识别单元对应的子比特串。当识别单元的规格不同在于识别单元的大小和颜色均不同时，识别单元的 大小和颜色的搭配是预先设定的。比如在图4所示的实施例中，第一识别单元 是三个基本识别单元大小和红色搭配，第二识别单元是基本识别单元大小和绿 色搭配。识别模块针对整个条形码，以颜色和大小均不相同的识别单元为基准 来得到与该识别单元对应的子比特串。比如，逐第一识别单元地判断该第一识 别单元中是否有红色，如果有，则第一子比特串中相应的比特值为"1"，如果 没有，则第一子比特串中相应的比特为"0"。再次强调，由于第一识别单元的 大小为三个基本识别单元，因此此处的第一识别单元中有红色指的是三个基本 识别单元作为整体有红色。又比如，逐第二识别单元地判断该第二识别单元中
是否有绿色，如果有，则第二子比特串中相应的比特值为'T，，如果没有，则 第二子比特串中相应的比特为"0"。此时，所述识别模块被配置以颜色和大小
均不相同的识别单元为基准来得到与该识别单元对应的子比特串。
使用大小、颜色还是大小加颜色来区分识别单元的规格可以是在条形码生 成装置和条形码识别装置之间事先约定的，也可以是在所生成的条形码本身中
用特定颜色、或者特定位置的识别单元来表示如何区分识别单元的规格，条形 码识别装置从所述特定颜色或者特定位置的识别单元来辨认出识别单元的规格
如，用总条形码占用了多少个基本识别单元的面积来辨认所采用的是哪种区分
方式。如图2-图4所示，同样的总比特串，在只使用颜色区分识别单元的规 格时，对应的总条形码占据了 8个基本识别单元的面积；在只使用大小来区分 识别单元的规格时，对应的总条形码占据了 24个基本识别单元的面积；在使用 大小加颜色来区分识别单元的规格时，对应的总条形码占用了 12个基本识别单 元的面积、。
所述合并准则对应于上述分割准则。该步骤可以由识别装置中的合并模块完成。 步骤603,输出总比特串。该步骤可以由识别装置中的总比特串输出接口完成，其被配置为将所述总比特串输出到其他装置。
在以上描述根据本发明实施例的条形码生成方法和条形码识别方法时，将 各步骤对应到条形码生成装置和条形码识别装置的对应模块。但是，本领域技 术人员可以理解，这些步骤并不限于由这些模块执行。
虽然已经图示和描述了本发明的若干示例性实施例，不过本领域技术人员 可以理解的是，在不偏离本发明原则和精神的前提下，可以对这些实施例进行 改变，本发明的范围由权利要求书及其等价变换所限定。
权利要求
1、一种条形码生成装置，包括总比特串输入接口，被配置为接收表示信息的总比特串；分割模块，被配置为将总比特串按照预定的分割准则分割成至少两个子比特串；生成模块，被配置为用至少两种不同规格的识别单元分别根据所述至少两个子比特串生成子条形码；和结合模块，被配置为将子条形码结合形成总条形码输出。
2、 根据权利要求1所述的装置，其中所述生成模块被配置为用大小不同的 识别单元生成所述子条形码，所述结合模块被配置为将各子条形码对接形成总 条形码输出。
3、 根据权利要求l所述的装置，其中所述生成模块被配置为用颜色不同的 识别单元生成所述子条形码，所述结合模块被配置为将各子条形码叠加形成总 条形码输出。
4、 根据权利要求1所述的装置，所述生成模块被配置为用颜色和大小均不 同的识别单元生成所述子条形码，所述结合模块被配置为将各子条形码叠加形 成总条形码输出。
5、 一种条形码识别装置，包括识别模块，被配置为分别以至少两种不同规格的识别单元为基准，对条形 码进行识别，得到至少两个子比特串；总比特串；和总比特串输出^妄口 ，被配置为将所述总比特串输出到其他装置。
6、 根据权利要求5所述的装置，其中所述识别模块被配置为针对所述条形 码的不同位置，以不同大小的识别单元为基准对所述条形码进行识别以得到所 述子比特串。
7、 根据权利要求5所述的装置，其中所述识别模块被配置为以不同颜色的 识别单元为基准对所述条形码进行识别以得到所述子比特串。
8、 根据权利要求5所述的装置，其中所述识别模块被配置为以不同颜色和 大小的识别单元为基准对所述条形码进行识别以得到所述子比特串。
9、 一种生成条形码的方法，包括 接收总比特串；将总比特串按照预定的分割准则分割成至少两个子比特串； 用至少两种不同规格的识别单元分别根据所述至少两个子比特串生成子条 形码；和将各子条形码结合形成总条形码输出。
10、 根据权利要求9所述的方法，其中所述用至少两种不同规格的识别单用至少两种大小不同的识别单元分别根据所述至少两个子比特串生成子条 形码；所述将各子条形码结合形成总条形码输出的步骤包括 将各子条形码对接形成所述总条形码。
11、 根据权利要求9所述的方法，其中所述用至少两种不同规格的识别单用至少两种颜色不同的识别单元分别根据所述至少两个子比特串生成子条 形码；所述将各子条形码结合形成总条形码输出的步骤包括 将各子条形码叠加形成所述总条形码。
12、 根据权利要求9所述的方法，其中所述用至少两种不同规格的识别单用至少两种颜色和大小均不同的识别单元分别根据所述至少两个子比特串 生成子条形码；所述将各子条形码结合形成总条形码输出的步骤包括将各子条形码叠加形成所述总条形码。
13、 一种识别条形码的方法，包括分别以至少两种不同规格的识别单元为基准对所述条形码进行识别，得到至少两个子比特串； 输出所述总比特串。
14、 根据权利要求13所述的方法，其中所述分别以至少两种不同规格的识 别单元为基准对所述条形码进行识别，得到至少两个子比特串包括对于总条形码中的不同位置，以不同大小的识别单元为基准对所述条形码 进行识别以得到所述子比特串。
15、 根据权利要求13所述的方法，其中所述分别以至少两种不同规格的识 别单元为基准对所述条形码进行识别，得到至少两个子比特串包括以不同颜色的识别单元为基准对所述条形码进行识别以得到所述子比特串。
16、 根据权利要求13所述的方法，其中所述分别以至少两种不同规格的识 别单元为基准对所述条形码进行识别，得到至少两个子比特串包括以不同颜色和大小的识别单元为基准对所述条形码进行识别以得到所述子 比特串。
全文摘要
本发明提供了条形码生成装置、生成方法、识别装置和识别方法。在生成时，将比特串的不同部分用不同规格的识别单元生成为子条形码，然后将子条形码结合形成总条形码。在识别时，以不同规格的识别单元为基准对条形码进行识别，得到比特串的各不同部分，然后将所述各不同部分合并得到所传递的信息。采用不同的规格使得可以根据需要灵活地使用条形码来传递信息，例如可以在不提高分辨率要求的情况下提高信息容量，或者对重要信息进行更加可靠的传递。
文档编号G06K19/06GK101661564SQ200810214499
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者哲 向, 李雪丹, 昱 袁, 赵邑新 申请人:国际商业机器公司