一维数形图码信息技术的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于条码、二维码信息技术领域中的一种与整数系对应的数形图码，特别在一维线内和线系内，作与计算机对应的“0、1”信息植入，以圆式排布成图码，供解码器解读信息。重要的是产生出的数形图码定位和解读的三个基准标识之间位置，是可变动的，随用户需要及注入信息量的情况，进行移动或重合。
【背景技术】
[0002]条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成计算机兼容的二进制和十进制信息。条形码的信息存储量较小，仅能存储一个代号，使用时必须通过这个代号调取计算机网络中的数据。之后，为解决满足人们信息存储技术问题，产生了二维码，又称二维条码。
[0003]二维码的编码也巧妙地利用计算机的基础信息代码“0”、“ I ”组成的比特流，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。它能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。但二维码种类繁多，其码制的编码规则差别很大，缺乏统一的标准。这给二维码的普及与统一管理带来不便。随着二维码使用范围的扩大，在单位空间上，其信息的存储量仍然有限，并有大规模市场运用的潜在安全风险，这需要对当前二维码技术进行升级。
[0004]另一方面，识别二维码的三个探测点占有的空间太大，浪费了图案本身存储空间，而且始终固定，主体样式没有灵活性，二维码的方形结构和单一垂直纵、横的排布，也使得图形的空间利用率不高，信息存储量受限、结构样式自由度不高。
[0005]数形图码的概念，是由本发明人的专著《动态几何与数的图模》中提出，数形是在动态几何图模中发现的一种与自然整数系一一对应的图系，由图结构分类:有正、负数图模，有零、奇、质、偶数构型；每一图案中，有若干线条，按数形成图规则排布，一般以圆式排布为主。如果成图中排布的线条是直线段，则构造出的数形就是一维数形，也是本发明中使用的数形结构。
[0006]成图前，可引入参数控制数形结构，或引入数列控制线条排布，产生出与整数对应，具有独立结构特征的图案，其图量在理论上，与整数一样丰富。因数形在成图中，能植入信息并能被解读，这样的载有信息的数形图就是数形图码。
[0007]本发明提出对这样的重要图模，使用一种简洁、有效方式，开发运用，进而带来图码信息技术上的创新，创造数形运用在信息技术上的功能，提高图码使用效率。
【发明内容】
[0008]为了解决上述整数系数形图案在运用上的难题，本发明提供了一维数形图案在信息技术上的运用。具体地说，将条码、二维码技术与一维数形成图技术结合，创造出能植入信息，并能解读的一维数形图码技术与产品，供用户使用。
[0009]在本发明人著作《动态几何与数的图模》中，没有提出过用二维码技术在一维数形图案中注入信息，来构造数形图码；在现有条码、二维码产品中，也没有采用一维数形图案及其成图方式，来存储和解读信息的，在专利局有关文件中没有检索到相关专利，在市场及用户使用产品中都没有一维数形图码，因而申请此一维数形图码信息技术专利。这主要包括一维数形图码的产品结构样式和生成、运用方法。
[0010]数形图码运用的功能优势:
(I)用整数来编辑、查询、调用与之对应的图码，使图码与数码之间实现无缝对接，并让系列图码按整数序列组合，实现数与形精准配对。这方便用户和机器，按数字方式直接调用、处理图码中的信息，速度快、效率高；
[0011](2)根据信息量，机器能够自动选择存储量相应的数形来存储，实现精确选择，节省内存资源、减少浪费和工作能耗；
[0012](3)拓展了图码信息的功能与用法，扩大数形图码的使用范围，利于图码信息技术的升级；
[0013](4)采用数形方案生成的一维数形图码，有统一的生成标准和解读方案，便于管理。
[0014]成码、解码原理:在一维数形成图中，将计算机基础信息比特流，植入到具有一定宽度的直线段或其线系中。方法是:构成直线段的点是个指定的区域，可以是像素区域和尺度成比例的方块，为让直线段中这样的点即方块与计算机的“0、1”比特流对应，采用软件控制，对代表“O”的点即方块，不显示和不被打印；代表“ I”的点即方块，显示和被打印出现。由此，构成的图案中，空与实或黑与白的几何分布，就与计算机基础逻辑代码对应起来，这样的图码中存储着信息的几何编码，可以用对焦、快拍的方式，让机器自动解读出信息。
[0015]对于线系是由若干直线段组成，在数形中选取的一组直线段，将计算机基础信息“0、1”比特流，植入到一维数形的线系中，方法是:构成单一直线段的空间区域，与计算机的“0、1”比特流对应，采用软件控制，对代表“O”的一条直线段，不显示或不被打印；代表“I”的一条直线段，显示或被打印出来。由此，构成的图案中，线系中空与实或黑与白的分布，就与计算机基础逻辑代码对应起来，这样的图码中线系里存储着信息，可以用对焦、快拍的方式，让机器自动解读出。
[0016]一维数形图码整体特征是圆形结构，所有的一维直线段按圆式排布，这改变了二维码的单一方块结构，突破了现行二维码总是以垂直纵、横的方式存储信息。而且，圆式的整体构造空间大，存储量大，结构丰富，自由度高，能实现多级存储。这就提升、扩展了图码信息技术。
[0017]一维数形图码结构设计与运用:
数形通过标准化处理，并植入信息后，才成为图码，其内存储的信息才能被解读。数形图是本信息图码的母版和信息载体，其中载入信息的主体信息线，是数形中的一维直线段。
[0018]被选定的某数的数形，在植入信息前，必须在“成码器”中，作标准化设置。设置方法:通过软件，确定出该数形圆，使得数形整体容入圆中，且圆周总是沿着一维直线段的最外端。由此在圆的圆心设直角坐标，坐标将数形圆结构分成四个区:左上区、左下区、右上区、右下区；并与数形圆周有四个交点:左横轴交点、右横轴交点、上纵轴交点、下纵轴交点(见图1)。用于标准化设置的数形圆、坐标、交点，在一维数形图码产品中，一般不显示和不打印出现，以避免对图码信息解读的影响。数形有了标准化分区，大大方便信息植入、管理和准确解读。
[0019]为方便快拍并解读图码中的信息，本一维数形图码图案中设置了三个标识:定位标识、起读标识、终止标识，在说明书和【附图说明】中简称为:定位点、起读点、终点(见图2)。
[0020]定位点，该标识与数形标准化设置后的左横轴交点重合。用来帮助快拍对焦，以及图形转动后，仍然能精确对焦，表现为一个实心圆圈，直径2?4mm范围。对每个一维数形图码来说，定位点都是首先确定，不管其内信息如何存储，其位置在全图中不变。
[0021]起读点，就是信息植入到信息线上的起点位，在左上区域内，或横、纵轴线上，其他区域不含该标识。表现为空心圆圈，直径为2?4_。
[0022]终点，是指信息植入或读取的结束区位。因信息量和植入方式不同，终止标识可出现在数形图码周期成图中任意位置，可以与定位点和起读点重合，表现为空心正方形，边长为2?4_。三个标识大小在限定范围内，同尺度放大和缩小。
[0023]定位点、起读点、终点的位置变化有三种类型:三标识重合、两标识重合、三标识都不重合。具体如下:
第一种类型，当三标识重合时(见图3)，图中表现为起读点、定位点、终点，三者重合，该图说明信息按顺时针方向从起读点(与定位点重合)开始植入，到终点(也与定位点重合)结束，没有多余的空间可再存储信息，图示为空心方块，包含一个实心圆在左横轴线上。
[0024]第二种类型，两标识重合，分为三种情况:(I)起读点与定位点重合；(2)定位点与终点重合；(3)起读点与终点重合。
[0025](I)当定位点与起读点重合时，终点位于其他区域内(见图4)，信息按顺时针方向从起读点与定位点重合处，开始植入或起读，图中还有多余空间可再存储，图示中有两标识，一个实心圆在左横轴上，一个空心正方形在其它区域内；
(2)当定位点与终点重合时，信息按顺时针方向从左上区域内的起读点开始植入，到终点(与定位点重合)处结束(见图5)，此图中仍留有空间可再存储信息，图示中只有两标识，一个空心正方形包含一个实心圆在左横轴线上，一个空心圆在左上区域内；
(3)当起读点与终点重合时，信息按顺时针方向从左上区域内的起读点(与终点重合)开始起读或植入，到终点(与起读点重合)结束(见图6)，此图中没有空间可再存储信息，图示中只有两标识，一个实心圆圈在左横轴线上，一个空心方块包含一个空心圆在左上区域内。
[0026]第三种类型，三标识不重合，信息按顺时针方向从左上区域内的起读点开始植入，到终点结束(见图7)，此图中还有空间可再存储信息，图示中有三个标识，一个空心圆圈在左上区域，一个实现圆圈在左横轴上，一个空心方块在其它区域内。
[0027]由上述三个标识的变化，及相应植入和解读信息的变化，给用户的信息存储、图码样式，以及加密方式上，都带来了较大的灵活性、可操作性，这是当前二维码没有的。
[0028]本发明中所取数形图，是与自然整数系一一对应的图系；每一图案中，有若干线条组成，在本发明中数形的线条是直线段，它们由计算机软件控制生成，从一维直线段起逐步构造，按“整数形”成图规则排布，直至几何图形圆满时，构成圆式排布，整体构型一般是圆形。每条直线段里都可以植入计算机比特信息，供解读器解读。所以，本数形图码结构是具有整数型独特结构样式，如±11?±20的一维数形图案(见图8)。
[0029]信息植入方式:
(I)线上信息植入，也就是在做几何编码。将直线段分为16个单位为等长区域，每一单位区域对应一个比特字符，都以“0、1”图式排布在线上。本数形图码信息线即直线段的构成