一种节点矩阵和节点连线形成的条码图案与条码群图案及其生成、识别方法

专利名称：一种节点矩阵和节点连线形成的条码图案与条码群图案及其生成、识别方法
技术领域：
本发明涉及一种节点矩阵和节点连线形成的条码图案与条码群图案，以及将编码 数据生成该条码群图案的方法与从该条码群图案中识别还原数据的方法。
背景技术：
条形码是一种可供光学扫描设备识读的特殊光学符号系统，被广泛应用于各个领 域。按照通用的分类方法，条形码可分为一维条形码、堆栈码和二维条形码。一维条形码(附图9)由一系列平行的黑条与白条组成，识读器对该型条形码依次 进行扫描，得到黑、白色条的宽度值，通过一定的规则将其还原成为二进制数据。堆栈码由 多个一维条形码堆栈在一起而形成的多层码，由识读原理与一维条码基本相同。二维条形 码(附图10)通常采用矩阵阵列的形式，编码时从矩阵的起始点开始，按照一定的分布规律 将编码转换为深浅色点或色块图像，填充在矩阵指定的位置上。因此，以上三种常见的条码存在以下缺点1、条码内容必须使用专用设备才可读 取译码，一般情况下不能从码图表面特征判断其码图内容。2、条码内容必须使用专用设备 与软件才能打印生成。3、条码生成时其内容就已经固定，在使用过程中不能对条码进行更 改。

发明内容
针对上述情况，本发明设计了一种新型条码及条码群应用系统，其目的是让机器 视觉与人眼视觉均能对码图内容进行有效识读并予以添改内容。本发明借鉴了方块汉字与汉字笔画的设计理念，其码元结构如附图1所示。每个 要编码的数据生成一个单独的图像区块，该图像区块由均勻分布的点状矩形筑基，并在各 点之间横竖连线，形成有规律的图案，然后在该类图案四周围绕边框线，形成了完全独立的 小型信息单元矩型块，以便机器视觉对该类图案正确、快速的定位读取。类似于汉字文章的段落，本发明的码群图由若干上述单元块成行排列而成，还允 许加入各种机器视觉不敏感的辅助信息单元块，并与编码数据所在的信息单元格离散混 排。由于码群图内各编码图案独立、等距、规范、易区分，且在码群图内可有对内容进行辅助 说明的信息，编码字符生成的图案图像可联想记忆并推断其内容，从而在机器视觉有效识 别的同时，也极大的方便了人眼识别。本发明所提供的条码图案具有先定型后定值的特性，生成条码群图案时允许部分 或全部条码图案内不含任何节点连线，用户可以在使用过程中按照码图指定的格式在空白 矩阵图案内手工添加横竖连线，形成机器视觉可以识别的图案。因此，本条形码不仅可以实 现对已标识信息的自动识别，更能对所标识信息的使用过程进行描述与反馈，从而极大的 拓展了条形码的使用范围。本发明所公开的条码图案，设计新颖独特，由于其码元结构图像形似打上节的绳子，为易于阐述，便于记忆，以下将其称之为结绳码，详细技术方案如下。一种节点矩阵及其连线形成的条码图案，包括SXT个成矩阵排列的节点，每上 下相邻的节点间距相等，每左右相邻的节点间距相等，每上下左右相邻的节点间允许有直 线相连；s、T为大于1的自然数，S、T相等或不等；节点矩阵四周有颜色相同的平行边线，边 线两两相连或相交，形成围绕矩阵的方框；该方框与节点矩阵四周保持相等的距离，不与节 点连线相连或相交。上述的条码图案中节点矩阵为按正方形或规定比例的长方形整齐排列的节点集 合，点间距大于点直径。节点矩阵内节点可以是方形、圆形或其它在视觉上表示为点的形 状；节点连线为直线段，且与两节点相接；节点连线与节点等宽或不等宽。相同颜色是指在 灰阶图中具有相同或相似的光学特征。在本发明中，一个条码图案只能表示一个独立的数据元，因此在实际使用中需要 将多个条码图案进行组合。一种由节点矩阵及其连线形成的条码群图案，包括其码群图由 NXM个相同大小的信息单元格以无间隙或指定间隙的方式等距排列而成；N、M为大于或等 于1的自然数，且不能同时为1 ;M与N相等或不等；所述信息单元格根据单元四周边框线是 否完整分为节点矩阵及其连线形成的条码图案与非条码图案。上述条码群图案中，所包含条码图案的信息单元格在码群图中离散存放，每个码 群图中至少有2个节点矩阵及其连线形成的条码图案的信息单元格，信息单元格为正方形 或规定比例的长方形区域。非条码图案的信息单元格可以包含各种文字与图像信息，在码 群图中离散存放，但是所包含的信息不具有完整四边框线或色块的视觉特征。在本发明中，条码群中的各信息单元格允许有间隙(附图5)或无间隙(附图6)排 列。当码群图的信息单元格以无间隙的方式进行排列时，相邻条码图案的节点矩阵的边线 相接合并共用。上述的条码图案可用二进制数值描述上述节点矩阵及其连线图案。由SXT个节 点组成的节点矩阵最多有(S-I) XT+SX (T-I)个节点连线，其二进制数值表现形式也有 (S-I) XT+SX (T-I)个比特位，每对节点对应二进制数值的一个比特位。当某对节点有线 相连时，对应的比特位为1，没有相连时，表示该比特位为0。由于本发明码图各数据独立易识别，因此特别设计了数据修改的功能。在生成码 群图时，允许部分或全部节点矩阵图案中不含任何节点连线；用户在应用码群图的过程中， 对该类型节点矩阵图案可按识读方法的要求，手工添加节点连线。生成上述节点矩阵及其连线形成的条码群图案的方法为
A、预先建立各种所需的码元对应图案集；码元对应图案集是编码数据中所有不同数值 的集合，在该集合内每个编码数据的值都对应一个在集合内具有唯一二进制数值的节点矩 阵及其连线形成的条码图案；
B、根据需求，选用以下两种不同的码群图特征结构标识方式
Bi、码群图内包含条码图案的信息单元格与不包含条码图案的信息单元格按一定规则 插花排列，以让码群图中包含条码图案的信息单元格形成一种易于区分的形状图案，使码 群图本身成为特征标识；
B2、使用称之为方位码的码案作为码群图的特征标识；方位码使用专用的码元对 应图案集，方位码及方位码使用的码元对应图案集仅使用在具有多行单元格的码群图矩形的四个边角单元格、单行单元格的码群图矩形左右边角或单列单元格的码群图矩形上下边 角上；各边角信息单元格所用方位码可彼此相同或彼此不同，但是方位码所使用的码元对 应图案集内各图案与码群图内其它码元对应图案集内各图案均不同；
C、生成码群图主框架定义码群图中信息单元格的数量及排列方式；定义条码图案所 使用的节点矩阵维数与间距；
D、对编码数据进行分组；每组各自约定使用的纠错码数量与纠错算法，及各组使用的 码元对应图案集；定义各组编码数据及其纠错码所使用的信息单元格；
E、对需要生成纠错码的分组进行纠错运算，生成纠错码；在使用RS算法进行纠错运算 时，每组纠错码不少于2个，编码数据所使用的码元对应图案集成员总数等于RS算法所需 枷罗华域的元素数；
F、最后将方位码、编码数据及其纠错码按其各自对应的码元对应图案集，生成相应的 条码图案，与其它非条码图案一起按要求逐个填入码群图矩阵相应信息单元格内，生成码 群像。码元对应图案集在本发明中的作用类似于计算机系统中的字库，即一个数据元可 以用不同的图案集表述为不同的图案。本发明是对码群图的群体进行生成或识读，因此与其他常见的一、二维条码的生 成或识读方式具有显著不同。其他常见的条码往往在条码图案内设计明显的定位标记或区 域，而本发明中码群图认知的基础对象是单个码图。所以在本发明中，允许使用两种完全不 同的码群图定位手段。第一种方式(附图4)将包含条码图案的信息单元格按某种约定方式在码群图中进 行分布，以让码群图形成一种易于区分的形状图案。第二种方式(附图5)使用一种称之为 方位码的特殊码案作为码群图的特征标识；这二种方式各有优缺点，第一种方式占用 空间少，单是当码群图格式限制较多，不能形成较为特殊的码案分布时，容易对码群图 内容误读。第二种方式占用空间多，但由于其本身具备特殊的特征标识，在通常条件下不会 对码群图内容误读。 RS算法是Reed-Solomon算法的简称，是一种国际通用的差错控制编码技术。其既 可以纠正随机错误，又可以纠正突发错误，具有很强的纠错能力，在通信系统中应用广泛。 众所周知，RS码在伽罗华域(Galois Field, GF)中运算的，每个要编码的数据都可以看成 是GF (2的M次方)中的元素或符号，在伽罗华域中的部分成员为校验符号，每两个校验符号 可以校正一个伽罗华域内的错误元素。上述码群图生成方法中，需要使用RS算法对编码数据进行纠错时，编码数据所 使用的码元对应图案集成员总数必须符合RS算法所需枷罗华域的元素数；码群图内的各 条码图所在信息单元格允许自由编组，每组使用各自的RS算法，每组RS算法使用的纠错码 不少于2个。由于编码数据直接代入RS算法所使用伽罗华域并不方便，因此在本发明中， RS算法的伽罗华域元素为编码数据所使用的码元对应图案集的成员索引，然后再将生成的 校验码逆向转换为编码数据格式或码元对应图案集的节点矩阵及其连线图案。上述节点矩阵及其连线形成的条码群图案的识别方法，是将数字摄像器材或其它 数字图像获取程序获取的包含码群图的数字图像照片，通过以下步骤将码群图还原为编码 数据A、首先预置要解码的码群图参数；所获取的码群图照片不为灰阶数字图像或二值数字 图像的，先将原始数字照片转换为灰阶数字图像；
B、对上述灰阶数字图像中不同像素的灰度值进行统计，根据统计值设置阐值，将灰阶 数字图像转化为二值数字图像；
C、按码群图使用的特征结构标识方式，使用不同的码群图方向坐标检测方法
Cl、检测码群图二值图像中每一个像素，如果它与最临近的上下左右四个像素中的颜 色相同，那么它与该临近像素编为同一个组；
C2、对所有与背景色相同颜色的组进行检测，如该组像素的拓扑分布特征为矩形结构， 且该矩形结构比例与预设信息单元格相符，则将其纳入码图信息格候选区集合；
C3、如果码群图不使用方位码，就按码群图参数所规定的包含码图的信息单元格分布 结构，对码图信息格候选区集合内的所有成员按其分布坐标与码群图参数结构进行旋转重 合，如有成员组合的拓扑结构符合码群图结构，即成功获取码群图坐标；
C4、如果码群图使用方位码，将码图信息格候选区集合内的所有成员使用插值算法将 该矩形结构旋正，再将其图像进行节点矩阵检测，然后将节点矩阵检测步骤返回的结果与 方位码元对应图案集各成员的节点矩阵及其连线的二进制数值进行比较，如果相符，则将 其纳入边角字符候选区集合；然后对边角字符候选区集合内的所有成员进行循环组合测 试，如有组合形状符合码群图的形状与比例即成功获取码群图四角坐标；
C5、根据上述码群图坐标，使用插值算法对源图像进行旋转，使码群图像水平正置；
D、按照预定横竖信息单元格数与其参数对旋正后的码群图进行划分，确立各信息单元 格所在位置；对包含条码图案的信息单元格进行节点矩阵检测，获取该节点矩阵及其连线 的二进制数值；
E、将获取的节点矩阵及其连线的二进制数值与码群图中该位置的码元对应图案集进 行匹配，获取对应编码数据或校验码信息；
F、如码群图有包含校验要求的分组成员，对指定分组的编码数据与校验码进行校验。在识别过程中，由于光学镜头会有所崎变，所以还要对码群图的单元格进行精确 定位
A、在码群图信息单元格四个边角上划设边框线角点检测区域，进行边框线角点坐标检
测；
B、在四个边框线角点检测区域以L形角点边缘线检测方法对区域内像素进行逐一检
测；
对所测像素基本符合L形边缘线外侧为边框线色，L形边缘线内侧为背景线色要求的 角点，纳入该区角点候选区集合；
C、对四个角点候选区集合内的所有成员进行最优循环组合，组合结果符合码群图信息 单元格的形状与比例。上述识别方法中所述节点矩阵检测步骤包括以下步骤
A、将指定规格的节点矩阵模型代入已经确定方位的信息单元格内；
B、对代入的节点矩阵模型各节点之间进行连线拟合，将像素拟合过程与信息单元格内 的像素进行比对，根据对比统计设置阐值，判断单元块内各对节点间是否有连线；
C、根据单元块内的节点矩阵内各对节点间的连线特征，得出该信息单元格所包含的节点矩阵及其节点连线的二进制数值。由上所述，结绳码有以下特点与其它条码存在显著不同。1、结绳码的条码结构具有较佳的直观性。在一维条形码中使用若干不同宽度的黑 白色条表达编码数据，常见的二维码则使用深浅色点存贮数据。在本发明中，每个编码数据 由独立成块的横竖连线规范组合而成。尽管数据存贮量相对较小，但是实现了机器识别与 人眼识别的有机结合。2、结绳码的条码图案具有良好的可塑性。码元对应图案集的引入，实现了其他类 型条码无法实现的同一编码不同码图的表达效果。该特性有利于本发明的国际化、本地化 与专业化。3、结绳码的条码图案具有先定型、后定值的优越特性，允许用户在条码使用过程 中手工添改内容。与其它面向信息内容、致力于提高单位信息存贮量的条码不同，本发明的 注重条码的应用体验，并实现了一种在使用中对条码内容进行补充、标注的方法。本发明这 一特征，真正实现了使用终端的信息反馈而不再只是单纯的信息收集。4、结绳码群图的识别定位具有良好的抗干扰性。与其它必须使用固定特征区域进 行定位的条码不同，本发明的识别定位方式极为灵活。既可以将码群图内容按照一定方式 排列，使码群图本身成为特征标识，还可以使用一组预先约定的码元对应图案集图像进行 码图定位，不同信息格式的码图可使用不同的方位码元对应图案集。由于特征区域允许不 同，在解码识别时，使用不同方位码元对应图案集的码图混排不会相互干扰。该特性极有利 于对同一商品进行多种不同的标识上。5、结绳码群图具有丰富的拓展性。与只有一个条码区、只具备标识作用的条码不 同，本发明使用码群图案表达编码信息。由于码群图内每个条码独立成区，并能索引关联， 因此码群图内其它类型的图文信息对条码读取本身非但不会产生干扰，还有关联效益，从 而极大地拓展了条形码的使用范围。例如附图7所示的本发明条码群图案与扫描试卷进行 混排的实例，用户可以在使用中手工添加条码群的节点连线，然后进行计算机扫描试卷。由 于试卷坐标、方向已经预先确定，所以在不使用方位码的情况也可以快速定位码群图区域 并正确解读。再如附图8所示，在识别条码群图案的过程中，也对条码群内的其他信息进行 了数字化处理，因此为其他需要光学扫描的文件、照片等信息的获取实现了便利条件。本发 明的码群图甚至可以相互嵌套使用，从而极大的丰富了应用范围。


图1、本发明中一种6X6节点矩阵、无定位码的条码群图案实例。图2、本发明中一种3X3节点矩阵的条码图案实例。图3、对图2所示的条码图案内节点连线对的访问次序的图例。图4、本发明的一种3X3节点矩阵、无定位码的单行条码群图案实例。图5、对图4所示的条码群图案添加定位码后的单行条码群图案实例。图6、本发明的一种2X3节点矩阵、有定位码及空码图的多行条码群图案实例。图7、本发明的条码群图案与其他需要光学扫描的信息进行混排的实例。图8、本发明的条码群图案引导其他需要光学扫描的信息的实例。图9、一维条码样例(39码)。
图10、二维条码样例(QD码)。
具体实施例方式为更好的阐述本发明的具体实施例，首先结合附图2、3，对本发明中节点矩阵及其 连线图案的二进制数值表达与书写进行说明。节点矩阵中每对相邻节点都可以用二进制的一个位来表示。如果该对节点有连 线，该位为1，如果该对节点没有连线，该位为0。如图2所示的一个3X3节点矩阵，其最多 可有12条节点连线，因此该节点矩阵的二进制数据有12个位，即该节点矩阵的二进制数据 不少于2个字节。在以下具体实施例中，所定义的节点矩阵节点对访问次序为
从节点矩阵的左下角点为起点，先依次访问横向节点对，节点矩阵内所有横向节点对 访问完成后再访问竖向节点对；先从坐标最下一行节点对开始访问，该行内所有同向节点 对访问完成后，再访问上一行；从左侧开始依次向右访问该行内所有同向节点对(附图3)； 如附图2所示的节点矩阵节点连线与其二进制数值的对应关系为表1所述
表1
节点连线次序123456789101112节点矩阵的二进制数值001100010110
因此，如附图2所示的节点矩阵连线的二进制比特位，按照字节(BYTE)的从低位到高 位排列，为011010001100 (十六进制编码为0x068C)。该值即为所示的的节点矩阵的二进
制数值。以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步的阐述，但不限制本发明。实施例1
本实施例为描述本发明条码群图案及其编解码过程的较佳实施例，码群图案特征如附 图4。本实施例的码群图生成步骤如下。第一步，设定码群图相关参数。码群图参数见表2: 表2
码群图参数名码群图参数值码群图规格单行，每行8个信息单元格，各信息单元格有间距。信息单元格规格信息单元格宽、高、间距比为4:4:1。各信息单元格的边框各自独立，没有共享边线。节点矩阵规格3X3节点矩阵。节点矩阵与其四周边线距离1/6个信息单元格宽，内呈等距分布。编码数据格式ASCII编码区I第2、3、4、5信息单元格。使用16个成员的码元对应图案集。校验区I第6、7信息单元格。使用4Bit、2个校验位的RS算法对编码区I进行校验。 使用与编码区相同的码元对应图案集。方向码元对应图案集不使用。
编码区、校验区码元对应图案集见表3 表3
索引编码数据节点矩阵的二进制值0‘0，1011011100111‘1，0100100000002‘2，1000011111113‘3，1001001110114‘4，011010001100
权利要求
1.一种节点矩阵及其连线形成的条码图案，其码图包含有SXT个成矩阵排列的节 点，每上下相邻的节点间距相等，每左右相邻的节点间距相等，S、T为大于1的自然数，S、 T相等或不等；其特征在于，节点矩阵中每上下左右相邻的节点间允许有直线相连，由SXT 个节点组成的节点矩阵最多有(S — 1)XT +SX (Τ — 1)个节点连线，可以生成2的(S — DXT + SX (Τ 一 1)次方的节点连线图案种类；节点矩阵四周有颜色相同的平行边线，边 线两两相连或相交，形成围绕矩阵的方框；该方框与节点矩阵四周保持相等的距离，不与节 点连线相连或相交。
2.根据权利要求1所述的条码图案，其特征在于，所述节点矩阵为按正方形或规定比 例的长方形整齐排列的节点集合，所述节点矩阵内节点可以是方形、圆形或其它在视觉上 表示为点的形状，所述节点连线为直线段，且与两节点相接；节点连线与节点等宽或不等 宽；所述相同颜色是指在灰阶图中具有相同或相似的光学特征。
3.根据权利要求1所述条码的群图案，其码群图由NXM个相同大小的信息单元格以无 间隙或指定间隙的方式等距排列而成；Ν、Μ为大于或等于1的自然数，M与N相等或不等，且 不能同时为1 ；信息单元格为正方形或规定比例的长方形区域；其特征在于，所述信息单元 格根据单元四周边框线是否完整分为节点矩阵及其连线形成的条码图案与非条码图案；包 含条码图案与非条码图案的信息单元格在码群图中混排；非条码图案的信息单元格可以包 含各种文字与图像信息，但是所包含的信息不具有完整四边框线的视觉特征；当码群图的 信息单元格以无间隙的方式进行排列时，相邻条码图案的节点矩阵的边线相接合并共用。
4.根据权利要求3所述的条码群图案，其特征在于，生成码群图时允许部分或全部码 图的节点矩阵中不含任何节点连线，仅占位并表示空值；在识别码群图之前，再按照识别方 法的要求手工添加节点连线，形成识别方法可以识读的光学符号图案。
5.一种权利要求3所述条码群图案的生成方法，其特征在于预先为数据建立各种所 需的码元对应图案集；选用合适的码群图特征结构标识方式，是否使用方位码；生成码群 图主框架定义码群图中信息单元格的数量及排列方式；定义条码图案所使用的节点矩阵 维数与间距；定义编码数据、纠错码使用的各信息单元格位置；对编码数据、纠错码所在的 信息单元格进行分组；定义需要使用校验算法的组，各组使用各自的校验算法并进行纠错 运算，生成纠错码；定义每组使用的码元对应图案集；最后将方位码、编码数据及其纠错码 按其各自对应的码元对应图案集，生成相应的条码图案，与其它非条码图案一起按要求逐 个填入码群图矩阵相应信息单元格内，生成码群像。
6.根据权利要求4所述条码群图案的生成方法，其特征在于包含以下步骤Α、预先建立各种所需的码元对应图案集；码元对应图案集是编码数据中所有不同数值 的集合，在该集合内每个编码数据的值都对应一个在集合内具有唯一二进制数值的节点矩 阵及其连线形成的条码图案；B、根据需求选用以下两种不同的码群图特征结构标识方式Bi、码群图内包含条码图案的信息单元格与不包含条码图案的信息单元格按一定规则 混排，以让码群图中包含条码图案的信息单元格形成一种易于区分的形状图案，使码群图 本身成为特征标识；Β2、使用称之为方位码的码案作为码群图的特征标识；方位码使用专用的码元对 应图案集，方位码及方位码使用的码元对应图案集仅使用在具有多行单元格的码群图矩形的四个边角单元格、单行单元格的码群图矩形左右边角或单列单元格的码群图矩形上下边 角上；各边角信息单元格所用方位码可彼此相同或彼此不同，但是方位码所使用的码元对 应图案集内各图案与码群图内其它码元对应图案集内各图案均不同；C、生成码群图主框架定义码群图中信息单元格的数量及排列方式；定义条码图案所 使用的节点矩阵维数与间距；D、对编码数据进行分组；每组各自约定使用的纠错码数量与纠错算法，及各组使用的 码元对应图案集；定义各组编码数据及其纠错码所使用的信息单元格；E、对需要生成纠错码的分组进行纠错运算，生成纠错码；在使用RS算法进行纠错运算 时，每组纠错码不少于2个，编码数据所使用的码元对应图案集成员总数等于RS算法所需 枷罗华域的元素数；F、最后将方位码、编码数据及其纠错码按其各自对应的码元对应图案集，生成相应的 条码图案，与其它非条码图案一起按要求逐个填入码群图矩阵相应信息单元格内，生成码 群像。
7.根据权利要求4所述条码群图案的生成方法，其特征在于可用二进制数值描述节点 矩阵及其连线图案；由SXT个节点组成的节点矩阵最多有(S - 1) XT + SX (T — 1)个 节点连线，其二进制数值表现形式也有(S - 1) XT + SX (T - 1)个位，每对节点对应二 进制数值的一个位；当某对节点有线相连时，对应位的值为真，没有相连时，表示该位值为 假。
8.—种权利要求3所述码群图的识别方法，其特征在于，首先预置要解码的码群图参 数；对所获取包含码群图的数字图像照片进行图像二值化处理，然后对二值化的码图群照 片进行码群图方向坐标检测；再根据获取的码群图方位坐标对源图像进行旋转，使码群图 像水平正置；按照预定横竖信息单元格数与其参数对码群图进行划分，确立各信息单元格 所在位置；根据码群图参数对包含条码图案的信息单元格进行节点矩阵检测，获取该节点 矩阵及其连线的二进制数值；将获取的节点矩阵及其连线的二进制数值与码群图中该位置 的码元对应图案集进行匹配，获取对应编码数据或校验码信息；如码群图有包含校验要求 的分组成员，对指定分组的编码数据与校验码按该组的校验算法进行校验。
9.一种权利要求8所述码群图的识别方法，其特征在于，将数字摄像器材或其它数 字图像获取程序获取的包含码群图的数字图像照片，通过以下步骤将码群图还原为编码数 据A、首先预置要解码的码群图参数；所获取的码群图照片不为灰阶数字图像或二值数字 图像的，先将原始数字照片转换为灰阶数字图像；B、对上述灰阶数字图像中不同像素的灰度值进行统计，根据统计值设置阐值，将灰阶 数字图像转化为二值数字图像；C、按码群图使用的特征结构标识方式，使用不同的码群图方向坐标检测方法Cl、检测码群图二值图像中每一个像素，如果它与最临近的上下左右四个像素中的颜 色相同，那么它与该临近像素编为同一个组；C2、对所有与背景色相同颜色的组进行检测，如该组像素的拓扑分布特征为矩形结构， 且该矩形结构比例与预设信息单元格相符，则将其纳入码图信息格候选区集合；C3、如果码群图不使用方位码，就按码群图参数所规定的包含码图的信息单元格分布结构，对码图信息格候选区集合内的所有成员按其分布坐标与码群图参数结构进行旋转重 合，如有成员组合的拓扑结构符合码群图结构，即成功获取码群图坐标；C4、如果码群图使用方位码，将码图信息格候选区集合内的所有成员使用插值算法将 该矩形结构旋正，再将其图像进行节点矩阵检测，然后将节点矩阵检测步骤返回的结果与 方位码元对应图案集各成员的节点矩阵及其连线的二进制数值进行比较，如果相符，则将 其纳入边角字符候选区集合；然后对边角字符候选区集合内的所有成员进行循环组合测 试，如有组合形状符合码群图的形状与比例即成功获取码群图四角坐标；C5、根据上述码群图坐标，使用插值算法对源图像进行旋转，使码群图像水平正置；D、按照预定横竖信息单元格数与其参数对旋正后的码群图进行划分，确立各信息单元 格所在位置；对包含条码图案的信息单元格进行节点矩阵检测，获取该节点矩阵及其连线 的二进制数值；E、将获取的节点矩阵及其连线的二进制数值与码群图中该位置的码元对应图案集进 行匹配，获取对应编码数据或校验码信息；F、如码群图有包含校验要求的分组成员，对指定分组的编码数据与校验码按该组的校 验算法进行校验。
10.根据权利要求8所述码群图的识别方法，其特征在于码图识别方法为A、将指定规格的节点矩阵模型代入已经确定方位的信息单元格内；B、对代入的节点矩阵模型各节点之间进行连线拟合，将像素拟合过程与信息单元格内 的像素进行比对，根据对比统计设置阐值，判断单元块内各对节点间是否有连线；C、根据单元块内的节点矩阵内各对节点间的连线特征，得出该信息单元格所包含的节 点矩阵及其节点连线的二进制数值。
全文摘要
本发明公开了一种条码图案与条码群图案及其生成、识别方法。该条码由方框及方框内节点矩阵与矩阵内各相邻节点间连线组成。与只有一个条码区的条码不同，本发明使用码群图案表达编码信息，编码数据先按所用码元对应图案集转换成码元对应图案，生成由若干上述独立成区的条码图案与其他信息成行按列排成的条码群图。本条码群图案类似汉字文章段落，机器视觉与人眼视觉均能对码群图内容进行有效识读。本条码图案具有先定型后定值的特性，生成条码群图案时允许条码图案为预定格式的空码图像，用户可以在使用过程中添加连线，形成机器视觉可以识别的图案。
文档编号G06K7/10GK102081748SQ20111003631
公开日2011年6月1日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者熊锐 申请人:熊锐