CN108334922A - 点阵二维码及点阵二维码的编码和识别方法 - Google Patents

点阵二维码及点阵二维码的编码和识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种点阵二维码及点阵二维码的编码和识别方法，所述点阵二维码上分布预定数量个码点；所述点阵二维码设置有至少一个码区，该码区包括至少一个数据列和至少一个定位列，该数据列和定位列周期交替排列；根据数据点周围的标准定位点计算参考点；计算参考点到数据点的矢量的大小和方向；根据该矢量的大小和方向形成编码数据；识别过程中分割出码区所***点，并识别出定位列和数据列，计算参考点到数据点的矢量的大小和方向识别编码数据，并执行该编码数据对应的操作。本发明数据列和定位列只需要在一个方向上基本成直线，可放置更多的数据信息，编码容量大，适应较大光学成像畸变，对人眼的视觉干扰较小，且识别方式简单可靠。

Description

点阵二维码及点阵二维码的编码和识别方法
技术领域
本发明涉及图像识别技术领域，具体而言，涉及一种点阵二维码及点阵二维码的编码和识别方法。
背景技术
点阵二维码是近年来新兴的一种信息编码方式，常用于儿童有声读物中。点阵二维码具有信息携带量大，隐蔽性强，不影响出版物视觉美观的特点，同时具有加密防伪功能，能够与纸质媒体完美结合，辅助儿童联合视觉、听觉进行立体学习。
目前大部分的点阵二维码设计方案，在解码时需要利用直线检测或者利用对点阵进行radon变换得到的每一行的方差来求得码区的两个方向。这就要求码区的点模式的设计需要考虑到横向和纵向上看点的分布更加接近直线，这不可避免占用了额外的码区空间，使得同样面积的码区不能够设置多的数据点。
现有中有通过码点的分布检测X和Y方向，其中，X方向为码区摆正后水平向右的方向，Y方向为码区摆正后垂直向下的方向，由于定位点的布置需要考虑到码区的X轴和Y轴的检测，所以定位点占用码区空间多，单位大小码区，数据点的位数有限；现有还有通过一条近似直线上码点既包括定位点也包括数据点，定位点与数据点交叉出现，不存在完全含有定位点或数据点的列，该方案大量应用插值计算参考点，所以抗畸变能力相对较弱。
另外，还有例如MPR制定的国家标准采用点的有无来表示数据，该方案在实际应用上存在对印刷质量要求过高，不美观等问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种点阵二维码及点阵二维码的编码和识别方法，数据列和定位列只需要在一个方向上基本成直线，可放置更多的数据信息，编码容量大，适应较大光学成像畸变，对人眼的视觉干扰较小，且识别方式简单可靠。
根据本发明的一个实施方式，提供一种点阵二维码，所述点阵二维码上分布预定数量个码点；
所述点阵二维码设置有至少一个码区，该码区包括至少一个数据列和至少一个定位列，所述数据列和定位列周期交替排列；
所述定位列包括标准定位列、原点定位列和方向定位列；
其中，所述标准定位列为均匀分布的码点的点集；所述原点定位列为包含有构成第一局部点阵图案的码点的点集；所述方向定位列为包含有构成第二局部点阵图案的码点的点集；
所述码区包括原点定位列和方向定位列，所述定位列分布有第一局部点阵图案和/或第二局部点阵图案。
在上述的点阵二维码中，所述第一局部点阵图案只在所述定位列中出现；所述第二局部点阵图案与所述第一局部点阵图案不同。
本发明的另一实施方式提供一种点阵二维码的编码方法，包括：
根据数据点周围的标准定位点计算参考点，其中，定义所述数据列中码点为数据点，定义所述标准定位列中码点为标准定位点；
计算所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向；
根据所述矢量的大小和方向形成编码数据。
在上述的的点阵二维码的编码方法中，若所述数据点周围为若干标准定位点，将与该数据点相邻最近四个标准定位点组成的四边形的对角线的交点作为参考点；
若与所述数据点相邻最近的标准定位点有缺失，将两对角标准定位点之间连线的中点作为参考点。
在上述的的点阵二维码的编码方法中，若所述数据点周围为形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点，将所述形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点转换为所述标准定位点。
本发明的另一实施方式提供一种点阵二维码的识别方法，包括：
采集点阵二维码的图像数据，并对该图像数据进行图像处理；
分割该图像数据内所***点；
计算所述码点的位置坐标，并将所有位置坐标组成码点坐标集；
将所述码点坐标集在预设角度范围内进行旋转，在每一旋转角度计算该码点坐标集的共线特征，将最大共线特征所对应的角度作为该码点坐标集的旋转角，并将该码点坐标集中每一码点以该旋转角执行旋转操作；
识别该图像数据内数据列和定位列及判断所述定位列的类型，确定码区原点和方向；
根据所述码区内每一数据点周围的标准定位点计算参考点；
根据所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向识别编码数据，并执行与该编码数据对应的预设操作。
在上述的的点阵二维码的识别方法中，若所述数据点周围为若干标准定位点，将与该数据点相邻最近四个标准定位点组成的四边形的对角线的交点作为参考点；
若与所述数据点相邻最近的标准定位点有缺失，将两对角标准定位点之间连线的中点作为参考点。
在上述的的点阵二维码的识别方法中，若所述数据点周围为形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点，将所述形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点转换为所述标准定位点。
本发明的另一实施方式提供一种点阵二维码的识别装置，包括：
采集模块，用于采集点阵二维码的图像数据，并对该图像数据进行图像处理；
分割模块，用于分割该图像数据内所***点；
位置坐标模块，用于计算所述码点的位置坐标，并将所有位置坐标组成码点坐标集；
摆正模块，用于将所述码点坐标集在预设角度范围内进行旋转，在每一旋转角度计算该码点坐标集的共线特征，将最大共线特征所对应的角度作为该码点坐标集的旋转角，并将该码点坐标集中每一码点以该旋转角执行旋转操作；
确定模块，用于识别该图像数据内数据列和定位列及判断所述定位列的类型，确定码区原点和方向；
计算模块，用于根据所述码区内每一数据点周围的标准定位点计算参考点；
识别模块，用于根据所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向识别编码数据，并执行与该编码数据对应的预设操作。
本发明的另一实施方式提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质使计算机执行上述的点阵二维码的识别方法。
本发明点阵二维码的编码和识别方法至少提供以下技术效果：数据列和定位列只需要在一个方向上基本成直线，可放置更多的数据信息，编码容量大，适应较大光学成像畸变，对人眼的视觉干扰较小，且识别方式简单可靠，可以在定位点有丢失的情况下成功解码。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。
图1示出了本发明实施例提供的一种点阵二维码的结构示意图。
图2示出了本发明实施例提供的一种点阵二维码的编码方法的流程示意图。
图3示出了本发明实施例提供的一种点阵二维码的识别方法的流程示意图。
图4示出了本发明实施例提供的一种码区坐标分布方式示意图。
图5示出了本发明实施例提供的一种点阵二维码的识别装置的结构示意图。
主要元件符号说明：
10-点阵二维码；100-码区；110-数据列；120-定位列；130-标准定位点；140-第一局部点阵图案；150-第二局部点阵图案；170-坐标数据；180-其他信息；190-采集目标点；20-点阵二维码的识别装置；210-采集模块；220-分割模块；230-位置坐标模块；240-摆正模块；250-确定模块；260-计算模块；270识别模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
图1示出了本发明实施例提供的一种点阵二维码的结构示意图。
所述点阵二维码10上分布有预定数量个码点。所述点阵二维码10设置有至少一个码区100，该码区100包括至少一个数据列110和至少一个定位列120。所述数据列110和所述定位列120周期交替排列。
本实施例中，码区100包括6*6的点集，即周期交替排列的3列数据列和3列定位列，每列数据列和每列定位列均包含6个码点。本发明的其他实施例中，码区还可以包括其他大小点集区域。
本实施例中，所述码点形状为方形。在本发明的其他实施例中，码点形状还可以为圆形等。
数据列110包含N个码点，定义数据列110中的码点为数据点，其中，N大于或等于0。
定位列120包括三种类型：标准定位列、原点定位列和方向定位列。
其中，所述标准定位列为均匀分布的码点的点集，定义该类型定位列中的码点为标准定位点130。所述原点定位列为包含有构成第一局部点阵图案140的码点的点集，所述第一局部点阵图案140用于标示码区原点。
本实施例中，在码区摆正后，将所述第一局部点阵图案140中最上面的码点定义为原点定位点，将该原点定位点的坐标作为其所在码区的原点坐标。本发明的其他实施例中，还可以根据所述第一局部点阵图案140中码点计算出的虚拟点作为原点定位点，将该虚拟点的坐标作为当前码区的原点坐标。
本实施例中，所述第一局部点阵图案140位于该码区的左上角位置，本发明的其他实施例中，该第一局部点阵图案140还可以位于该码区的其他任何位置。
所述方向定位列为包含有构成第二局部点阵图案150的码点的点集，所述第二局部点阵图案150用于标示码区100的方向，在码区100摆正后确定该码区100的方向，如该码区100的方向为朝上或者朝下，及确定该码区100纵向Y轴的边界。
所述第一局部点阵图案140只在所述定位列中出现，不会在数据列中出现同样分布方式的点集；所述第二局部点阵图案150可以在数据列中出现同样分布方式的点集；所述第一局部点阵图案140和所述第二局部点阵图案150不同。本发明中，所述第一局部点阵图案140和所述第二局部点阵图案150的分布方式不仅仅为本实施例中的排列方式，只要能够与其他码点排列方式区分开来，便于标示码区原点和X轴Y轴方向的码点排列方式都在本发明的保护范围内。
所述码区100包括定位列120，所述定位列120包括原点定位列和方向定位列，所述定位列分布有第一局部点阵图案140和/或第二局部点阵图案150，用于标示码区100的原点和方向。
一个码区100至少有一个定位列120上含有可供识别码区原点的第一局部点阵图案140，同样，一个码区至少有一个定位列上含有可供识别码区方向的第二局部点阵图案150。所述第一局部点阵图案140和所述第二局部点阵图案150可分布在不同的定位列上，也可分布在同一个定位列上。所述形成第一局部点阵图案140的码点和所述形成第二局部点阵图案150的码点可以完全分布在一个码区内部，也可以分布在两个相邻的码区。
所述点阵二维码可以整页印刷，还可以在某些指定区域印刷。在某一信息对应的点阵二维码区域可以放置若干相同的码区，该若干相同的码区所放置的数据为相同的数据，指向相同的动作，便于光学扫描装置进行扫描，扩大扫描范围，便于寻找相邻码区，提高了识别的准确性。空白区域对应的点阵二维码可以是无意义的二维码。数据点的个数根据当前码区所包含的信息量确定，当该码区所对应的为空白区域，那么数据点的个数可以为0。
在点阵二维码区域的边界，将数据点放在参考点的位置，用于标示点阵二维码的边界。
本实施例中，定位列宽度和数据列宽度相同。本发明的其他实施例中，定位列宽度还可以小于数据列的宽度，以节省码区空间，同时还要考虑印刷的美观性。
例如，如图1所示，1英寸为25.4mm，假设每英寸打印点数1200个，那么，每个点的大小约为21.167μm，2mm长范围内大约有95个点。以下的描述，都以点为单位进行描述，该点对应为1200dpi条件下的一个打印点。
如图1所示，码区100大小为90*90，每列点集之间的宽度为15，共包括6列，其中，该6列点集中包括3列数据列和3列定位列，该码区100以一列定位列后紧跟一列数据列的方式进行周期交替排列，每列上包括6个表示数据的码点。每个标准定位列上有6个标准定位点，每个标准定位列分为6个标准定位点空间，定位点的坐标从0开始。该码区共有3个定位列，分别为原点定位列、标准定位列和方向定位列。
该码区100左上角第一局部点阵图案用于标识该码区的原点，该第一局部点阵图案中最上面的一个码点为原点定位点，该原点定位点的坐标即为该码区的原点坐标，向右方向为X轴方向，向下方向为Y轴方向。每个数据点或标准定位点分布在15*15的区域内，该区域的坐标范围为X：0-14，Y：0-14。
图2示出了本发明实施例提供的一种点阵二维码的编码方法的流程示意图。
步骤S110，根据数据点周围的标准定位点计算参考点。
若所述数据点周围为若干标准定位点，将与该数据点相邻最近四个标准定位点组成的四边形的对角线的交点作为参考点。
若与所述数据点相邻最近的标准定位点有缺失，将两对角标准定位点之间连线的中点作为参考点。
若所述数据点周围为形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点，将所述形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点转换为所述标准定位点。
例如，如图1所示，原点定位列中第一局部点阵图案140中距离较近的四个码点，可以将中间两个码点去掉，通过插值得到新的码点并***该原点定位列中作为缺失的定位点，使得该定位列中定位点均匀等距分布；方向定位列中第二局部点阵图案150中的两个码点，可以将上面第二个码点下移到第二局部点阵图案150中第一个码点和方向定位列中第三个码点之间中点的位置，以保证每个数据点周围都为标准定位点，便于准确的获取参考点的位置坐标。
步骤S120，计算所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向。
获取参考点的坐标后，根据参考点的坐标和数据点的坐标计算参考点和数据点之间的矢量的大小和方向。
本实施例中，码点坐标可以用码点的重心坐标来表示，矢量的大小和方向可以用矢量的坐标和夹角α的大小来表示，本发明的其他实施例中，还可以用中心坐标、质心坐标等表示码点的坐标，还可以用其他类型的参数表示矢量的大小和方向。
步骤S130，根据所述矢量的大小和方向形成编码数据。
根据步骤S120中计算的各矢量的大小和方向的不同来形成不同的编码数据，其中该编码数据可对应映射数值或坐标，所述映射数值或XY坐标对应有不同的预设操作，光学扫描装置中预先存储有映射数值或XY坐标与执行操作之间的对应关系及该操作的具体内容。其中，映射数值可以为数字、字符等，光学扫描装置可以为手写笔、点读笔等。
如图1所示，以该区域左上角第一局部点阵图案中最上面的点作为该码区的原点定位点，向右为X轴方向，向下为Y轴方向。每个数据点或标准定位点分布在15*15的区域内，该区域的坐标范围为X：0-14，Y：0-14。计算该区域的参考点的坐标，即为该区域四个标准定位点所组成的四边形的中点O位置，坐标为(7,7)。
本实施例中，该区域内数据点分布在一个正方形区域上，正方形中点为点O。本发明的其他实施例中，数据点的分布并无这种限制，可以为其他分布方式，便于区分，同时增加印刷的美观性。
图1中，数据点的所有可能分布位置为(5,5)、(5,7)、(5,9)、(7,5)、(7,9)、(9,5)、(9,7)和(9,9)八个位置。若对数据点八个可能分布位置分别以十进制数值0-7进行表示，那么该十进制数据可以为3位的二进制数据，即每个数据点可以表示3位的二进制数据。本实施例中，整个码区1共有18个数据点，可以表示54位数据。
本实施例中，该码区100可以存放两种类型的数据形式，一种是映射数值，一种是XY坐标和页码。本发明的其他实施例中，还可以有其他类型的数据形式。
映射数值与动作之间的对应关系可为对应关系表或公式函数等。如下表所示，为映射数值与操作之间的对应关系。
映射数值 操作
110011011 播放指定的文字
001110011 播放指定的动画
…… ……
111101001 播放指定的语音
当映射数值为“110011011”时，其所执行的操作为“播放指定的动画”，该动画内容预先存储在光学扫描装置中；当映射数据值为“111101001”时，其所执行的操作为“播放指定的语音”，该语音内容预先存储在光学扫描装置中。
本实施例中，当编码数据为映射数值时，选取36位存放映射数值，可以表示0～236 -1之间的数值，其余18位用于放置校验和纠错位。本发明的其他实施例中，还可以选择42位放映射数值，其他12位放置校验和纠错位，还可以54位全部放置映射数值，不放置校验和纠错位，根据用户需求可自定义设置。本实施例中，校验和纠错算法选择Reed-Solomon算法，本发明的其他实施例中，还可以选择其他类型的校验和纠错算法。
图3示出了本发明实施例提供的一种点阵二维码的识别方法的流程示意图。
步骤S210，采集点阵二维码的图像数据，并对该图像数据进行图像处理。
通过光学扫描装置中摄像头采集点阵二维码的图像数据，并对该图像数据进行处理，用于方便之后的图像分割。其中，图像处理可以为图像滤波、增强等处理方式。
步骤S220，分割该图像数据内所***点。
利用图像分割算法分割出该图像数据内所有的码点。其中，图像分割算法可以为基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法等。
步骤S230，计算所述码点的位置坐标，并将所有位置坐标组成码点坐标集。
在本实施例中，计算分割出的所***点的位置坐标，并将所***点的位置坐标组合成一个码点坐标集。
步骤S240，将所述码点坐标集在预设角度范围内进行旋转，在每一旋转角度计算该码点坐标集的共线特征，将最大共线特征所对应的角度作为该码点坐标集的旋转角，并将该码点坐标集中每一码点以该旋转角执行旋转操作。
本方案中，定位列和数据列只有在一个方向上才成直线，将采集的码区图像摆正后，当把码区的数据点或定位点去除后，剩下的码点在码区X轴方向上基本成直线状态。
本实施例中，将码点坐标集在0°到180°的角度范围内进行旋转，假设X轴范围为0-200，初始值为0，在每个旋转角度的位置，将每个码点坐标集向X轴投影，投影结果落在0-200区间的某一个数值上，将该数值加1，得到一组一维数据。计算每个角度投影数据的共线特征，其共线特征可以为一维数据的方差，将获得的所有的一维数据的方差进行排序，将共线特征最大的即方差最大的一维数据对应的角度作为旋转角，将码点坐标集中每个点根据该旋转角进行旋转操作，以使得定位列基本成竖直方向。
本发明的其他实施例中，还可以以其他方式计算码点坐标集的旋转角，以使根据该旋转角进行旋转后，该码区为摆正状态。本实施例中，摆正状态为以码区中第一局部点阵图案中最上面的原点定位点坐标为码区原点坐标，向右方向为X轴，向下方向为Y轴。本发明的其他实施例中，还可以在码区内设置其他原点位置和XY轴方向为摆正状态。
步骤S250，识别该图像数据内数据列和定位列及判断所述定位列的类型，确定码区原点和方向。
本事实例中，X轴的准确方向可以根据第一局部点阵图案和第二局部点阵图案这一组合确定。本发明的其他实施例中，还可以采用其它方式计算。
将摆正后的所***点按照Y坐标的大小顺序进行归并，将定位列和数据列一一划分出来，并识别出每列的属性，判断定位列的类型，区分标准定位列、原点定位列和方向定位列，根据原点定位列中第一局部点阵图案和方向定位列中第二局部点阵图案确定图像数据内包含码区的原点和XY方向。
步骤S260，根据所述码区内每一数据点周围的标准定位点计算参考点。
本实施例中，对码区内原点定位列中的码点和方向定位列中的码点进行处理，将原点定位列和方向定位列都转化为标准定位列，确定解码单元。其中每个解码单元的结构为4个标准定位点和一个数据点组成，四个标准定位点之间的连线可组成一近似的平行四边形。
本发明的其他实施例中，还可以在确定解码单元后对该解码单元中的原点定位点和方向定位点进行处理，使之转化为标准定位点。
若所述数据点周围为若干标准定位点，将与该数据点相邻最近四个标准定位点组成的四边形的对角线的交点作为参考点。
若与所述数据点相邻最近的标准定位点有缺失，将两对角标准定位点之间连线的中点作为参考点。
步骤S270，根据所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向识别编码数据，并执行与该编码数据对应的预设操作。
根据参考点到数据点之间的矢量的大小和方向，识别出数据点所存储的数据，并校验，得到识别结果。光学扫描装置中预先存储有编码数据和预设操作之间的对应关系及操作所包含的内容，根据预先存储的编码数据和预设操作之间的对应关系执行该识别结果对应的动作。
编码数据为映射数值或XY坐标，其中，XY坐标为该码区的坐标，单位为一个码区的长度和宽度。
当解码数据为映射数值时，该若干相同的码区放置同样的映射数值，识别时以该相同的映射数值为索引值，根据预先存储的对应关系执行对应的操作。
当码区数据点存放XY坐标时，如图4所示为XY坐标的放置方式。
本实施例中，数据部分170用于放置码区原点XY坐标，XY坐标分别占用4个数据点，可编码12位数据。水平方向上XY坐标的分布方式相同；竖直方向上，如果当前码区先编码X坐标，那么相邻码区(上方码区或者下方码区)首先编码Y坐标。辅助数据部分180用于放置其他信息，其中，辅助数据部分180有一个点放置辅助信息，用于标示当前码区XY坐标的编码方式，即从上到下是先编码X坐标还是先编码Y坐标，其他点用于放置其他信息，这样的信息在整张点阵二维码上都是相同的，或者在一定面积的局部范围内是相同的，这样解码过程可以利用周期性补数据。采集目标点190为光学扫描装置中的摄像头的中心位置，一般为图像的中心，通过采集目标点与该采集目标点所在码区的原点的相对位置关系，利用该采集目标点所在码区的XY坐标计算光学扫描装置的坐标。其中，光学扫描装置可以为手写笔或点读笔等。
本发明的其他实施例中，还可以有其他类型的坐标分布方式。
识别XY坐标时，根据采集目标点190的坐标计算出当前位置在哪个码区的哪个解码单元里面。根据辅助数据部分180中的辅助信息确定采集目标点190所在码区的XY坐标的分布方式，找出离采集目标点190最近的完备的子解码区域。其中，所述完备的子解码区域为可以解码出采集目标点190所在码区的XY坐标的解码区域。本实施例中，所述完备的子解码区域距离该采集目标点190的距离不超过2mm，本发明的其他实施例中，还可以通过升级光学扫描装置或者提高算法的鲁棒性来扩大采集范围。
解码数据为XY坐标时，可以利用相邻码区的XY坐标来计算当前码区的XY坐标，例如，相邻XY坐标都增1或减1；相邻X坐标不变，Y坐标增1或减1；相邻X坐标增1或减1，Y坐标不变等。
根据解码出的XY坐标确定采集目标点190所在的码区的XY坐标，结合采集目标点190所在码区里面的相对位置关系，得到当前采集目标点190的精确坐标。
图5示出了本发明实施例提供的一种点阵二维码的识别装置的结构示意图。
该点阵二维码的识别装置20包括：采集模块210、分割模块220、位置坐标模块230、摆正模块240、确定模块250、计算模块260和识别模块270。
采集模块210，用于采集点阵二维码的图像数据，并对该图像数据进行图像处理。
分割模块220，用于分割该图像数据内所***点。
位置坐标模块230，用于计算所述码点的位置坐标，并将所有位置坐标组成码点坐标集。
摆正模块240，用于将所述码点坐标集在预设角度范围内进行旋转，在每一旋转角度计算该码点坐标集的共线特征，将最大共线特征所对应的角度作为该码点坐标集的旋转角，并将该码点坐标集中每一码点以该旋转角执行旋转操作。
确定模块250，用于识别该图像数据内数据列和定位列及判断所述定位列的类型，确定码区原点和方向。
计算模块260，用于根据所述码区内每一数据点周围的标准定位点计算参考点。
识别模块270，用于根据所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向识别编码数据，并执行与该编码数据对应的预设操作。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种点阵二维码，其特征在于，所述点阵二维码上分布预定数量个码点；
所述点阵二维码设置有至少一个码区，该码区包括至少一个数据列和至少一个定位列，所述数据列和定位列周期交替排列；
所述定位列包括标准定位列、原点定位列和方向定位列；
其中，所述标准定位列为均匀分布的码点的点集；所述原点定位列为包含有构成第一局部点阵图案的码点的点集；所述方向定位列为包含有构成第二局部点阵图案的码点的点集；
所述码区包括原点定位列和方向定位列，所述定位列分布有第一局部点阵图案和/或第二局部点阵图案。
2.如权利要求1所述的点阵二维码，其特征在于，所述第一局部点阵图案只在所述定位列中出现；
所述第二局部点阵图案与所述第一局部点阵图案不同。
3.一种点阵二维码的编码方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的点阵二维码，该编码方法包括：
根据数据点周围的标准定位点计算参考点，其中，定义所述数据列中码点为数据点，定义所述标准定位列中码点为标准定位点；
计算所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向；
根据所述矢量的大小和方向形成编码数据。
4.根据权利要求3所述的点阵二维码的编码方法，其特征在于，所述“根据数据点周围的标准定位点计算参考点”包括：
若所述数据点周围为若干标准定位点，将与该数据点相邻最近四个标准定位点组成的四边形的对角线的交点作为参考点；
若与所述数据点相邻最近的标准定位点有缺失，将两对角标准定位点之间连线的中点作为参考点。
5.根据权利要求4所述的点阵二维码的编码方法，其特征在于，
若所述数据点周围为形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点，将所述形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点转换为所述标准定位点。
6.一种点阵二维码的识别方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的点阵二维码，该识别方法包括：
采集点阵二维码的图像数据，并对该图像数据进行图像处理；
分割该图像数据内所***点；
计算所述码点的位置坐标，并将所有位置坐标组成码点坐标集；
将所述码点坐标集在预设角度范围内进行旋转，在每一旋转角度计算该码点坐标集的共线特征，将最大共线特征所对应的角度作为该码点坐标集的旋转角，并将该码点坐标集中每一码点以该旋转角执行旋转操作；
识别该图像数据内数据列和定位列及判断所述定位列的类型，确定码区原点和方向；
根据所述码区内每一数据点周围的标准定位点计算参考点；
根据所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向识别编码数据，并执行与该编码数据对应的预设操作。
7.根据权利要求6所述的点阵二维码的识别方法，其特征在于，所述“根据所述码区内每一数据点周围的标准定位点计算参考点”包括：
若所述数据点周围为若干标准定位点，将与该数据点相邻最近四个标准定位点组成的四边形的对角线的交点作为参考点；
若与所述数据点相邻最近的标准定位点有缺失，将两对角标准定位点之间连线的中点作为参考点。
8.根据权利要求7所述的点阵二维码的识别方法，其特征在于，若所述数据点周围为形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点，将所述形成第一局部点阵图案的码点或形成第二局部点阵图案的码点转换为所述标准定位点。
9.一种点阵二维码的识别装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集点阵二维码的图像数据，并对该图像数据进行图像处理；
分割模块，用于分割该图像数据内所***点；
位置坐标模块，用于计算所述码点的位置坐标，并将所有位置坐标组成码点坐标集；
摆正模块，用于将所述码点坐标集在预设角度范围内进行旋转，在每一旋转角度计算该码点坐标集的共线特征，将最大共线特征所对应的角度作为该码点坐标集的旋转角，并将该码点坐标集中每一码点以该旋转角执行旋转操作；
确定模块，用于识别该图像数据内数据列和定位列及判断所述定位列的类型，确定码区原点和方向；
计算模块，用于根据所述码区内每一数据点周围的标准定位点计算参考点；
识别模块，用于根据所述参考点到所述数据点的矢量的大小和方向识别编码数据，并执行与该编码数据对应的预设操作。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质使计算机执行权利要求6-8中任意一项所述的点阵二维码的识别方法。
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