条形码的结构以及条形码的编码方法
【专利摘要】一种条形码的结构，包括至少一基本符号列与设于该至少一基本符号列外围的框架。每一基本符号列具有向一第一方向延伸串接的多个基本符号。相邻的基本符号的颜色不同，框架的颜色与每一基本符号的颜色不同。还提供形成一种条形码的编码方法，包括建立排除框架颜色的多个颜色组合，每一颜色组合由相异的主色以及辅色构成；进行建立基本符号列程序，包括以一参考颜色作为一基本符号列的第一个基本符号的颜色；删除以该参考颜色为主色的颜色组合；由剩下的颜色组合中选择其中的一颜色组合，作为与该第一个基本符号串接的两基本符号的颜色，以形成该条形码的结构。
【专利说明】条形码的结构以及条形码的编码方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种条形码技术，尤指一种条形码的结构以及条形码的编码方法。
【背景技术】
[0002]近年来，二维条形码已广泛的被使用在各式各样的场合，例如，广告营销采用二维条形码存储打折卷连接网址，个人名片采用二维条形码存储电子邮件(E-mail)地址或是推特/脸书(Twitter/FB)连接，商品采用二维条形码存储商品规格的介绍网页，售票系统采用二维条形码存储单一票卷。上述应用大部分受限于二维条形码本身的容量，仅能存储单一网址连接或单一票卷。这个现象导致二维条形码本身无法独立存在，需要额外实时性的辅助媒介去解说此二维条形码的内容，例如广告营销上必须有文字解说此二维条形码是用来下载打折卷，票卷上需要有额外的信息文字说明此票卷是用在什么活动上。此外，像是需要更多存储空间的应用，例如:个人生物特征的信息，指纹、虹膜特征等；单一条形码存储多种信息，例如:名片上的条形码同时存储电子邮件、电话、推特/脸书和地址信息等；条形码内容加入安全机制，例如:票卷加入验证机制，此票卷所对应的活动信息需要输入密码才能得知，即使票卷遗失也不会遭人盗用。还有许多应用都受限于容量问题而无法实现。
[0003]随着智能型手机所搭载相机的高度发展，二维条形码也开始迈向彩色的时代。加入彩色的信息将大幅提升条形码的容量，使得条形码的应用更多元。但是，进入彩色的年代却也会伴随着一些问题的产生。
【发明内容】
[0004]在一实施中，提出一种条形码的结构，包括至少一基本符号列以及一框架。该至少一基本符号列，对应一编码信息的位数，每一基本符号列由多个基本符号构成，该多个基本符号以一第一方向延伸串接，每一基本符号由一多边形所构成，相邻的二基本符号的颜色不相同。该框架，提供该至少一基本符号列设置于其内，该框架的颜色与每一基本符号的颜色不同。
[0005]在另一实施例中，还提出一种条形码的编码方法，包含有下列步骤:根据一编码信息的位数，决定多种颜色；决定一框架，并由该多种颜色中决定该框架的颜色；由该多种颜色移除该框架的颜色，并由剩余的颜色中以两个不同的颜色为一组合，以建立包括有多个颜色组合的一第一颜色对照表，每一颜色组合由一主色以及一不同于该主色的辅色构成；以及进行一建立基本符号列程序，其还包括有下列步骤:由该剩余的多种颜色中决定一参考颜色作为一基本符号列的第一个基本符号的颜色，该基本符号由一多边形所构成；将该第一颜色对照表内以该参考颜色为主色的颜色组合删除，以形成一第二颜色对照表；以及由该第二颜色对照表中选择对应该编码信息内容的一颜色组合，以分别作为在一第一方向与该第一个基本符号延伸串接的两基本符号的颜色，以于该框架内形成该基本符号列。
[0006]在另一实施例中，每一基本符号列中，以两个相互邻接的基本符号为一组，该组相邻接的基本符号所具有的任两侧边的延伸方向用于增加两位的存储信息量。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施例的条形码结构示意图。
[0008]图2为本发明实施例的基本符号列与框架的结构示意图。
[0009]图3为本发明实施例的第一基本符号的结构示意图。
[0010]图4为本发明实施例的第二基本符号的结构示意图。
[0011]图5至图8为本发明实施例的第一基本符号与第二基本符号组合的结构示意图。
[0012]图9为本发明实施例的条形码框架的结构示意图。
[0013]图1OA至图1OD为本发明实施例的条形码的编码方式的示意图。
[0014]【主要元件符号说明】
[0015]100-条形码；
[0016]10、IOA~IOH-基本符号列；
[0017]llUlAUlAAUlBUlCUlEUlGUlH-基本符号；
[0018]111-第一侧边；
[0019]112-第二侧边；`
[0020]113-第三侧边；
[0021]114-第四侧边；
[0022]12、12A、12D、12F-基本符号；
[0023]121-第五侧边；
[0024]122-第六侧边；
[0025]123-第七侧边；
[0026]20-框架；
[0027]21-外框
[0028]211 ~214-边框；
[0029]22-分隔线；
[0030]23-三角形区块；
[0031]231、232-二相互垂直的边；
[0032]233-斜边；
[0033]Fl-第一方向；
[0034]F2-第二方向；
[0035]H-框架高度；
[0036]Hl-第一高度；
[0037]W-框架宽度；
[0038]Wl-第一宽度；
[0039]W2-边框的宽度。
【具体实施方式】
[0040]以下将参照随附的附图来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下附图所列举的实施例仅为辅助说明，以利于审查员了解，但本案的技术手段并不限于所列举附图。
[0041]以下实施例包含一种条形码的结构以及条形码的编码方法，其可大幅提升条形码容量，可同时存储多个不同种类的信息，又可保证条形码能快速且正确的被读取。此外，以下实施例的条形码结构中任一基本符号的颜色与其相邻的基本符号的颜色必不同，故对扭曲、旋转等的几何变形有高度的强韧性。
[0042]请参阅图1及图2所示本发明所提供的条形码的一实施例结构，该条形码100包含多个基本符号列10以及一框架20,该多个基本符号列10设置于框架20之内，每一基本符号列10由多个基本符号11与基本符号12排列组合,在一第一方向Fl延伸串接而成,该基本符号列10具有一长度。每一基本符号列10具有一第一高度H1。相邻二该基本符号的邻接侧边具有相同的长度。该多个基本符号11以及基本符号12分别为多边形结构，例如为平行四边形与三角形，每一个基本符号11或12各具有一种颜色，且相邻二基本符号的颜色不同。
[0043]框架20也具有一颜色，框架20的颜色与每一基本符号的颜色不同。要说明的是，该框架20在本实施例中是作为界定该条形码结构大小的框架，因此具有一定的尺寸，其尺寸的大小根据基本符号列的大小与列数而定。此外，该框架，在另一实施例中，也可以不是界定该条形码结构100大小的实体边界，只要能够具有与每一个基本符号相异的颜色作为区隔而所构成的实体或虚拟的边框也可以。也可以由使用者根据需要而自行界定框架的范围。
[0044]请参阅图3所示，在一实施例中，基本符号11呈平行四边形，该基本符号11具有一第一侧边111、一第二侧边112、一第三侧边113以及一第四侧边114，第一侧边111与第二侧边112是相对的二侧边，第一侧边111与第二侧边112相互平行且平行于该第一方向Fl (如图1所示)，第三侧边113与第四侧边114是相对的二侧边，第三侧边113与第四侧边114相互平行，该基本符号11具有一第一高度Hl (也就是第一侧边111与第二侧边112间的垂直距离)以及一第一宽度W1，在本实施例中，第一高度Hl等于第一宽度Wl的一半，但不限于此。
[0045]请参阅图4所示，在另一实施例中，基本符号12呈三角形，该第二基本符号12具有一第五侧边121、一第六侧边122以及一第七侧边123，第七侧边123设置于第五侧边121与第六侧边122之间，第七侧边123平行在第一方向Fl (如图1所示)，第五侧边121与第六侧边122对称设置，使该基本符号12呈现一等腰三角形的外型，基本符号12的高度(也就是第五侧边121与第六侧边122相互连接的端点垂直于第七侧边123间的距离)等于该第一高度Hl，基本符号12的宽度(也就是该第七侧边123的长度)等于该第一宽度Wl。
[0046]通过上述呈平行四边形的基本符号11以及呈三角形的基本符号12的尺寸设计，使得相邻二基本符号的相邻侧边具有相同的长度及相同的延伸方向，因此可将基本符号11与基本符号12任意组合串接。请参阅图5至图8所不,两基本符号11可相邻排列(如图5所示)，两基本符号12可以上下颠倒的方式相邻排列(如图6所示)，基本符号11与基本符号12可相邻排列(如图7所示)，两基本符号11可对称设置于一基本符号12 二侧且上下颠倒(如图8所示)，因此可将多个基本符号11以及基本符号12在一第一方向Fl随意组合排列，如图1所示各基本符号列10的基本符号11及基本符号12的排列方式不同，但各基本符号列10都具有相同的第一高度Hl与平行于第一方向Fl的排列方向。
[0047]请参阅图1、图2及图9所示，该多个基本符号列10在第一方向Fl设置于框架20内。框架20不存储任何信息，框架20作为定位及分隔线之用。框架20包括一矩形的外框
21,外框21具有一宽度W以及一高度H,外框21设置于该多个基本符号列10的外围,夕卜框21由四个边框211?214组成，该四个边框211?214具有相同的宽度W2，但不受限。在上下相邻二基本符号列10之间设有一分隔线22，分隔线22具有与该四个边框211?214相同的宽度W2，但不受限。此外，在本实施例中，每一基本符号列10在第一方向Fl呈现相同上窄下宽的扁平梯形，因此框架20还包括多个三角形区块组，每一基本符号列10对应设有一三角形区块组，该三角形区块组由二个三角形区块23构成，该二个三角形区块23对称设置于基本符号列10相对二端，三角形区块23呈直角三角形，每一三角形区块23具有二相互垂直的边231、232以及一斜边233。
[0048]通过上述基本符号列10及框架20的设计，可构成如图1所示条形码100的形式，条形码100具有一宽度W以及一高度H，，每一基本符号列10具有一第一高度Hl，该第一高度Hl也就是第一基本符号11及第二基本符号12的高度。条形码100的尺寸计算公式举例如下:
[0049]条形码100的宽度W =[(每一基本符号列的基本符号数目+1)*(基本符号的宽度Wl/2)]+2*(边框的宽度W2);以及
[0050]条形码100的高度H =(基本符号列的高度H1+1)* (基本符号列列数)+ (边框的宽度W2) * (基本符号列列数+1)。
[0051]以图1实施例而言，条形码100有8列基本符号列，每一基本符号列10有17个基本符号，假设宽度Wl为10单位，第一高度Hl为5单位，宽度为1.5单位，则:
[0052]条形码100 的宽度 W= [(17+1) *(10/2)]+2* (1.5) =93 单位；以及
[0053]条形码100 的高度 H= (5+1) *(8)+ (1.5) *(8+1) = 61.5 单位。
[0054]前述的条形码结构采用三角形和平行四边形为彩色条形码的基本符号，因此，在使用这四种基本符号的情况下，基本符号与基本符号之间的边界会有两种不同的方向，如图4所示左上到右下的侧边116和右上到左下的侧边115，以前述两种方向的侧边作为边界时，该边界的方向可以用来存储一个位。
[0055]以图7为例，假设使用N个颜色以及2个基本符号11与12来产生彩色条形码，扣除一个颜色独立出来作为框架的底色和相邻的基本符号的颜色不能为相同下，所以每一个基本符号可使用的颜色为N-2。本发明以两个基本符号为单位来存储信息，所以颜色信息总共能存储log2((N-2)2)个位。又两个基本符号会有三个边界，但因为每一个边界都为两个基本符号共同使用，所以实际上只能使用两个边界来存储信息，每一个边界有两种方向可以存储一个位。因此，每两个基本符号可以存储log2((N-2)2)+2个位。而整个条形码结构所能存储的总位数数据则为如下所示:
[0056]实际能存储的位数=基本符号列列数*((每一基本符号列的基本符号数目-1) /2) * (1g2 ((使用颜色数目-2)2) +2)。
[0057]除了上述基本符号形状及尺寸的特征之外，本发明所提供的条形码的另一特征在于其颜色的编排，如上所述，相邻二基本符号的颜色必不同，而且直接相接无须另加分隔，如此可以在有限的面积下，配置最多数量的基本符号，增加条形码结构存储信息的容量。此外，框架的颜色与所有基本符号的颜色必不同，通过条形码基本符号数目、基本符号列数目、使用的颜色数目以及相邻二基本符号的侧边，即可决定条形码实际所能存储的位数，也就是本发明的条形码的编码原则。
[0058]接下来说明本发明的条形码的编码方法。首先决定使用几个颜色及每一个基本符号的大小，在本实施例中，使用八个颜色，每一个基本符号宽十个像素，高五个像素。接着依照原始信息的位数选择适合的条形码大小，若选择的条形码大小所能存储的原始信息位数大于目前原始信息位数，则将目前的原始信息后面补O至位数符合为止。接着产生错误更正码，再串上填塞信息，错误更正码的位数取决于原始信息的长度以及条形码的容错率，填塞信息用于补该编码信息的长度位。容错率由设计者自行决定，例如可设定为30%。依上述的编码信息位数，其型态如下所示:
【权利要求】
1.一种条形码的结构，包含: 至少一基本符号列，其列数对应一编码信息的位数，每一基本符号列由多个基本符号构成，该多个基本符号以一第一方向延伸串接，每一基本符号由一多边形所构成，相邻的二基本符号所具有的颜色不同；以及 一框架，提供该至少一基本符号列设置于其内，该框架的颜色与每一基本符号的颜色不同。
2.根据权利要求1所述的条形码的结构，其中的一基本符号为平行四边形。
3.根据权利要求1所述的条形码的结构，其中的一基本符号为三角形。
4.根据权利要求1所述的条形码的结构，其中该框架包括: 一外框，设置于该至少一基本符号列的外围，该外框由四个边框组成；以及 至少一个三角形区块组，其由二个三角形区块组成，该二个三角形区块对称设置于该至少一基本符号列于该第一方向的二端。
5.根据权利要求4所述的条形码的结构，其具有多个基本符号列，该多个基本符号列相互平行于该第一方向设置于该框架内，每一该基本符号列对应设有一该三角形区块组。
6.根据权利要求5所述的条形码的结构，该框架还包括至少一在相邻该二基本符号列间的分隔线。
7.根据权利要求1所述的条形码的结构，其中每一基本符号列中，以两个相互邻接的基本符号为一组，该组相邻接的基本符号所具有的任两侧边的延伸方向用于存储信息。
8.一种条形码的编码方法，包含下列步骤: 根据一编码信息的位数，决定多种颜色； 决定一框架，并由该多种颜色中决定该框架的颜色； 由该多种颜色移除该框架的颜色，并由剩余的颜色中以两个不同的颜色为一组合，建立包括有多个颜色组合的一第一颜色对照表，每一颜色组合由一主色以及一不同于该主色的辅色构成；以及 进行一建立基本符号列程序，其还包括有下列步骤: 由该剩余的多种颜色中决定一参考颜色作为一基本符号列的第一个基本符号的颜色，该基本符号由一多边形所构成； 将该第一颜色对照表内以该参考颜色为主色的颜色组合删除，以形成一第二颜色对照表；以及 由该第二颜色对照表中选择对应该编码信息内容的一颜色组合，以分别作为在一第一方向与该第一个基本符号延伸串接的两基本符号的颜色，以于该框架内形成该基本符号列。
9.根据权利要求8所述的条形码的编码方法，其还包括有重复该建立基本符号列程序多次，以得到多个沿一第二方向排列的基本符号列，相邻该二基本符号列间具有一分隔线。
10.根据权利要求8所述的条形码的编码方法，其还包括有下列步骤: 将该第一颜色对照表中，以该基本符号列中最后一个基本符号的颜色为主色的颜色组合删除，以形成另一个第二颜色对照表；以及 由该第二颜色对照表中选择任一颜色组合，以分别作为于该第一方向与该基本符号列中最后一个基本符号延伸串接的两基本符号的颜色，以延伸该基本符号列的长度，增加该基本符号列提供存储的信息量。
11.根据权利要求8所述的条形码的编码方法，其中该基本符号列中，以两个相互邻接的基本符号为一组，该组相邻接的基本符号所具有的任两侧边的延伸方向用于存储信息。
12.根据权利要求8所述的条形码的编码方法，其中该编码信息包含一原始信息，接续该原始信息后的一错误更正码以及至少一填塞信息，该错误更正码的位数取决于该原始信息的长度以及该条形码的容错率，该填塞信息用于补足该编码信息的长度。
13.根据权利要求8所述的条形码的编码方法，其中该框架包括: 一外框，设置于该至少一基本符号列的外围，该外框由四个边框组成；以及 至少一个三角形区块组，其由二个三角形区块组成，该二个三角形区块对称设置于该至少一基本符号列于该第一方向的二端。
14.根据权利要求8所述的条形码的编码方法，其中的一基本符号为平行四边形。
15.根据权利要求8所述的条形码的编码方法，其中的一基本符号为三角形。
【文档编号】G06K19/06GK103577861SQ201210433357
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年11月2日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】樊恩戎, 陈志玮, 康仲嘉, 吴念祖 申请人:财团法人工业技术研究院