CN111222610B - 一种双id二维码微码元的编码和解码方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明给出了一种双ID二维码微码元的编码和解码方法及***，包括获取待编码原始数据，对待编码原始数据进行预处理生成第一微码元数据，预处理包括对待编码原始数据进行二进制转换、冗余编码和置乱处理；对预处理获得的二进制数据在二维码的码元空间上进行第一微码元的图像编码，将第一微码元植入微码元数据区，微码元数据区为二维码中除定位框之外的区域；以及将微码元数据区中的第一微码元的数量、预处理方案以及校验和纠错编码生成第二微码元数据并进行第二微码元的图像编码，将第二微码元植入定位框内。实现在码元基础上进行微码元编码，同时在输出载体上能正确解析出微码元编码，并且使微码元的存在不影响原二维码码元的正确解析和识读。

Description

一种双ID二维码微码元的编码和解码方法及***

相关申请

本申请要求保护在2020年01月09日提交的申请号为202010023386.3的中国专利申请的优先权，该申请的全部内容以引用的方式结合到本文中。

技术领域

本发明涉及二维码防伪技术领域，尤其是一种双ID二维码微码元的编码和解码方法及***。

背景技术

二维码是数字、字符编码的图像化表示，系为方便自动识别设备的识别而产生。应用较为广泛的二维码包括QR码、DM码、PDF417码等，其中，QR码由于识别快捷、效率高，得到微信、支付宝等大众手机APP软件的采用。由于微信、支付宝等大众手机APP的采用，客观上使QR码在单件商品上的使用数量得到迅速增长，在商业流通等领域的应用得到大力推广，比如会员管理、积分、抽奖等，这其中甚至包括在商品防伪、防窜货、追溯等特殊领域的应用，从而导致QR码应用的数量呈***式增长，目光所及到处都有QR码的应用。但在另一方面，由于QR码生成算法的开源性导致QR二维码的生成渠道不具有排他性，即不同的主体可以利用开源代码生成相同的二维码，因此给需要严格限定数码生成主体或范围的应用带来极大风险。比如QR码在防伪领域的应用即是如此，一个防伪***采用QR码进行编码的图形化，仿冒者只要知道编码内容也可生成相同的二维码，而其编码内容可根据已有二维码图像轻易反向解析出来。

提高二维码安全性的方法之一是生成双ID二维码，在生成和解析二维码时通过双ID实现新规则控制，使普通二维码增加安全性。一方面，继承普通二维码已有的编码方案对原始编码字符串实施图像编码，以便在使用环节使采用新方法生成的二维码与按照原有规则生成的普通二维码能够实现兼容；另一方面，在普通二维码生成规则的基础上增加新的图像编码方案，该编码方案在普通二维码采用码元表示编码的基础上，利用其码元的物理空间，在其上采用更小的微码元进行图像编码，实现新的编码在原有图像编码物理空间上的寄生，形成第三维独立图像编码。第三维图像编码单独生成和解析，但在编码内容上着意使普通二维码与第三维编码的编码内容具有相互关联性，在验证时通过判断解析出的两个编码在内容上是否具符合相关规则，从而判定普通二维码的真实有效性，若具有相关性则二维码是真实有效的，否则无效。第三维图像编码的编码规则采用自定义编码标准进行，不予公开，因此第三维编码具有保密性，任何未被授权的第三方均无法生成相同的编码，因而可保障其安全性。

但是，在一般情况下受限于商品标识面积等原因，二维码的使用尺寸约为12mm*12mm--16mm*16mm。在此条件下，其码元的物理尺寸是较小的。以尺寸14mm*14mm、版本为5的QR二维码为例，码元尺寸约0.37mm。在码元已经很小的条件下，微码元无疑将更小。如何在较小尺寸的码元上进行微码元编码？另一方面，微码元编码必须能正确解析识读才有意义，如何对面积尺寸更小的微码元进行解析和识读？第三，在码元上实施微码元编码后，不能对原码元的解析带来负面影响，否则将影响普通二维码的正确识读。如何保障不会影响？以上问题亟需解决。

发明内容

为了解决现有技术中难以在较小尺寸的码元上进行微码元编码、对面积尺寸更小的微码元进行解析和识读困难以及影响普通二维码的正确识读的问题，本发明提出了一种双ID二维码微码元的编码和解码方法及***，用以解决上述技术问题。

在一个方面，本发明提出了一种双ID二维码微码元的编码方法，该方法包括：

获取待编码原始数据，对待编码原始数据进行预处理生成第一微码元数据，其中，预处理包括对待编码原始数据进行二进制转换、冗余编码和置乱处理；

对预处理获得的二进制数据在二维码的码元空间上进行第一微码元的图像编码，将第一微码元植入微码元数据区，其中，微码元数据区为二维码中除定位框之外的区域；以及

将微码元数据区中的第一微码元的数量、预处理方案以及校验和纠错编码生成第二微码元数据并进行第二微码元的图像编码，将第二微码元植入定位框内。

优选的，一个二维码的码元空间包括至少一个微码元的编码空间，任意两间隔的微码元之间的间隔大于一个微码元的大小。可设置有多个微码元编码空间，根据实际需要编码的数据而定，微码元的间隔距离能够保证微码元的识别能够准确。

优选的，第一微码元和第二微码元的图像编码规则具体为：在二维码的黑色码元中，白色微码元表示为二进制的“1”，黑色微码元表示为二进制的“0”；在二维码的白色码元中，黑色微码元表示为二进制的“1”，白色微码元表示为二进制的“0”。不同颜色的微码元与码元形成色差，便于识别。

优选的，预处理中的冗余编码和置乱至少包括两种规则，并根据不同规则生成预处理方案的编号。不同的规则可以具有可变性，能够提升安全性。

优选的，第一微码元和/或第二微码元的图像编码规则还包括：以行序或列序进行第一微码元和/或第二微码元的图像编码。不同序列的编码规则能够增加编码方案的多样性，防止被伪造。

优选的，第二微码元数据的图像编码在二维码的定位框的编码顺序为：自左向右，自上而下。设置第二微码元的编码顺序，能够保证编码时可以有不同的方式进行排序，提升破解难度，解码时能够依据此编码顺序保证获得的数据的准确性。

根据本发明的第二方面，提出了一种双ID二维码微码元的解码方法，该方法包括以下步骤：

利用图像扫描装置获取二维码信息，包括二维码的版本号、码元数量；

基于相邻图像像素灰度差的梯度判别方法，对识别框内的图像进行清晰程度盲目搜索判别处理，获得清晰图像；

提取二维码的定位框中包含的第二微码元数据，获得第一微码元数量、校验与置乱方案参数、排列主序方案序号的关键参数；以及

基于排列主序方案遍历二维码的每个码元，获得微码元数据区的第一微码元数据，基于冗余编码和置乱处理进行去冗余和反置乱处理，将二进制数据转换为原始数据。

根据本发明的第三方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机处理器执行时实施上述的方法。

根据本发明的第三方面，提出了一种双ID二维码微码元的编码***，该***包括：

预处理单元：配置用于获取待编码原始数据，对待编码原始数据进行预处理生成第一微码元数据，其中，预处理包括对待编码原始数据进行二进制转换、冗余编码和置乱处理；

第一微码元生成单元：配置用于对预处理获得的二进制数据在二维码的码元空间上进行第一微码元的图像编码，将第一微码元植入微码元数据区，其中，微码元数据区为二维码中除定位框之外的区域；

第二微码元生成单元：配置用于将微码元数据区中的第一微码元的数量、预处理方案以及校验和纠错编码生成第二微码元数据并进行第二微码元的图像编码，将第二微码元植入定位框内。

根据本发明的第四方面，提出了一种双ID二维码微码元的解码***，该***包括：

图像扫描单元：配置用于利用图像扫描装置获取二维码信息，包括二维码的版本号、码元数量；

图像处理单元：配置用于基于相邻图像像素灰度差的梯度判别方法，对识别框内的图像进行清晰程度盲目搜索判别处理，获得清晰图像；

第二微码元提取单元：配置用于提取二维码的定位框中包含的第二微码元数据，获得第一微码元数量、校验与置乱方案参数、排列主序方案序号的关键参数；

解码单元：配置用于基于排列主序方案遍历二维码的每个码元，获得微码元数据区的第一微码元数据，基于冗余编码和置乱处理进行去冗余和反置乱处理，将二进制数据转换为原始数据。

本发明提出一种双ID二维码微码元的编码和解码方法及***，实现在码元基础上进行微码元编码，同时在输出载体上能正确解析出微码元编码，并且使微码元的存在不影响原二维码码元的正确解析和识读。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的一个实施例的一种双ID二维码微码元的编码方法的流程图；

图2是本发明的一个的实施例的一种双ID二维码微码元的解码方法的流程图；

图3是本发明的一个具体的实施例的微码元的示意图；

图4是本发明的一个实施例的一种双ID二维码微码元的编码***的框架图；

图5是本发明的一个实施例的一种双ID二维码微码元的解码***的框架图；

图6是适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

根据本发明的一个实施例的用于数据项的对标方法，图1示出了根据本发明的实施例的一种智能防伪码的编码方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

S101：获取待编码原始数据，对所述待编码原始数据进行预处理生成第一微码元数据，其中，所述预处理包括对所述待编码原始数据进行二进制转换、冗余编码和置乱处理。

在具体的实施例中，对于微码元数据区中待编码的数据，在对原始数据组织完成后，需对原始数据进行从字符到二进制的转换、冗余编码和置乱，其中，冗余编码及置乱方案采用自定义规则，并拥有2套以上方案，且对外保密，使方法具有较强的随机可变性，并以此提升安全性，防止被伪造或者破解。

S102：对所述预处理获得的二进制数据在所述二维码的码元空间上进行第一微码元的图像编码，将所述第一微码元植入微码元数据区，其中，所述微码元数据区为所述二维码中除定位框之外的区域。

在具体的实施例中，普通二维码由若干黑白相间的码元组成，每一个码元表示一个二进制数0或1。从逻辑上讲，可将普通二维码的码元编码空间进行无限细分，划分出更小的编码空间，但实际能细分的空间受到来自印刷设备精度和识读设备解析能力的限制，因此细分空间的尺寸需满足能实际打印输出和能被正确解析的要求。对于当前主流精度为600dpi以上的打印输出设备，其由四个像素构成的矩阵可被800万像素以上的常用手机准确稳定地解析为一个物理空间上的点。因此，四个像素构成的矩阵成为微码元的最小构成尺寸极限。为了能识别相邻的码元，其微码元之间的间隔也需至少有一个像素宽度。由此可知，在尺寸为12mm*12mm--16mm*16mm、版本号为5的QR二维码中，其中每一个码元可划分出1-4个细分的微码元编码空间，每个细分空间存放一个微码元，每一个微码元可表示一个二进制数。

在具体的实施例中，在二维码的黑色码元中，白色微码元表示为二进制的“1”，黑色微码元表示为二进制的“0”；在二维码的白色码元中，黑色微码元表示为二进制的“1”，白色微码元表示为二进制的“0”。通过不同颜色的区别来实现二维码中微码元的二进制数的表示，能够简单便捷的实现对微码元信息的植入。

在具体的实施例中，由于可对码元进行1-4个微码元共四种细分方案，因此，必须在编码时对当前采用的微码元数量方案进行记录，以便在解码时知晓每个码元中包含的微码元个数，使微码元得到正确解析。为实现方案的记录，将二维码的完整区域划分为方案记录区和微码元数据区两个空间。方案记录区为二维码定位框所属区域，定位框以外的区域为微码元数据区。方案记录区除记录码元中微码元的数量参数外，还可以用于记录其它重要参数。通过两个区域的划分，能够将微码元的设置有序地分割成两部分，一方面在编码时便于实现微码元的编码，同时解码时可以依据记录区的内容进行反向解码工作。

S103：将所述微码元数据区中的所述第一微码元的数量、预处理方案以及校验和纠错编码生成第二微码元数据并进行第二微码元的图像编码，将所述第二微码元植入所述定位框内。

在具体的实施例中，在微码元的方案记录区，在一个定位框的中央黑色区域内，由于其空间大于普通码元，因此固定用16个(4行4列)白色微码元表示数据区微码元分配方案及其它方案，3个定位框共48个微码元，表示48位二进制数。3个定位框的数据按照左上、右上、左下的顺序进行串接。在定位框内，微码元按行序为主序排列。在48位二进制数中，其中12位用于方案序号编码(包括微码元个数以及冗余编码和置乱方案序号)，24位用于校验及纠错。在对记录区记录的内容完成原始数据组织后，需对原始数据进行二进制转换、冗余编码、置乱，再将置乱后的二进制数据利用微码元在码元空间上以行序为主序进行图像再现、实现编码。其冗余编码及置乱方案采用自定义规则和算法且对外保密，以便使之安全可靠地记录数据区内每个码元中微码元分配的数量及其它重要参数。应当认识到，3个定位框的数据的串接顺序除了按照左上、右上、左下的顺序之外，还可以采用其他的顺序，例如顺时针方向(左下、左上、右上)等其他方式进行串接，同样可以实现本发明的技术效果，串接的方案需要记录于方案记录区中，便于解码时的工作。

在具体的实施例中，再将置乱后的二进制数据利用微码元在码元空间上以行序或列序为主序进行图像编码。对于某个二维码具体选用那个方案实现的编码、校验和置乱，采用行序位主序还是列序为主序，由其二维码各位数码ASCII值之和与m的模决定(m为方案的数量)。每一个方案分配一个序号，其方案序号被记录在方案记录区。

在具体的实施例中，按照以上方法实现微码元编码后，二维码码元的解析不会受到任何影响。在每个码元至少用10X10的点阵表示，微码元至少用2X2的最小点阵表示，微码元之间的间隔(行和列)不少于2个点阵的距离的约定下，除每个微码元可被清晰打印输出外，每个码元的灰度值不会发生本质改变，原码元仍会得到正确识读。例如，在微码元分配数量最多的情况下，当一个黑色码元内包含4个白色微码元时，其黑色部分的面积占比为(10*10-(2*2)*4)/100＝84％，在单色调二维码中，该码元的综合灰度值仍大于标准黑色门限值，仍会被识读为黑色。即虽然码元中包含有反相颜色的微码元，但原码元所表示的意义不会因为有微码元而收到干扰和影响。同理，在白色码元中，也不会因此被黑色微码元使正确识别受到影响。具体的微码元如图3中的示意图所示。

图2示出了本发明的一个的实施例的一种双ID二维码微码元的解码方法的流程示意图，如图2所示，该解码方法包括：

S201：利用图像扫描装置获取二维码信息，包括二维码的版本号、码元数量。

在具体的实施例中，识别方法以当前常见的普通手机为背景，其照相机分辨率指标为1920*1080以上、屏幕分辨率指标为1920*1080以上。对于手机屏幕中370*370像素大小的二维码取景框，当二维码填充满取景框时，若被取景的二维码版本号为5、码元数量为37*37，则此时刚好有10*10个照相机像素表示一个码元。对于每一个微码元正好有2*2个像素，微码元之间有2*2个像素的间隔，与双ID二维码生成和输出时的参数基本一致，满足正确解析的成像质量条件要求。

S202：基于相邻图像像素灰度差的梯度判别方法，对识别框内的图像进行清晰程度盲目搜索判别，获得清晰图像。

在具体的实施例中，在手机APP中界面中设置识别框，识别框的长和宽分别370*370屏幕像素或以上。将生成的二维码基本冲填满识别框。将手机相机设置为微距拍照状态，以使微码元能清晰成像。采用相邻图像像素灰度差的梯度判别方法，对识别框内的图像进行清晰程度盲目搜索判别，当多个相邻图像像素灰度差的梯度大于指定的阈值时，表示清晰度指标满足要求，保存此时的图像。获得清晰图像后，对图像进行校正得到整形后标准形状的双ID二维码图像。

S203：提取二维码的定位框中包含的第二微码元数据，获得第一微码元数量、校验与置乱方案参数、排列主序方案序号的关键参数。在方案记录区提取微码元分配方案、冗余编码和置乱方案参数，以及微码元排序方案参数。

在具体的实施例中，提取方案记录的方法是：首先寻找定位框----即方案记录区，在定位框内定位黑色核心区域，根据黑色核心区域占据的像素区间，计算16个微码元像素区间，在明确指向的微码元位置区间依据相邻图像像素灰度差梯度的绝对值判别方法，识别微码元颜色获取其编码值，当梯度的绝对值值大于0时表示“1”，否则为“0”。在读取所有记录区微码元数值后，按照约定的顺序进行串接，并将其进行反置乱、纠错、去冗余、还原为原始数码，从而获得数码区微码元分配、校验与置乱算法方案参数、排列主序方案序号等关键参数。

S204：基于排列主序方案遍历二维码的每个码元，获得微码元数据区的第一微码元数据，基于冗余编码和置乱处理进行去冗余和反置乱处理，将二进制数据转换为原始数据。

在具体的实施例中，获取数据区微码元编码数据的方法是：根据二维码的版本号计算码元的数量，以定位框外边界像素为端点，以码元数量为分母，向横向和纵向均分像素空间，获得每一个码元像素区间。在一个码元中，依据提取的微码元数量，计算获取微码元像素空间，依据相邻图像像素灰度差的梯度的绝对值判别方法，识别微码元颜色获取其编码值。当从码元外侧向微码元中心递推计算相邻像素的梯度绝对值时，若其绝对值大于0，表示该微码元编码为1，否则为0。此算法不区分码元背景是白色还是黑色。

在具体的实施例中，依据获取的主序参数，以约定的主序顺序对每一个码元进行遍历，将得到一串完整的解析数据。依据获得的冗余编码、乱序算法方案参数，采用约定的算法进行反置乱和去冗余，并进行二进制到字符的转换，最终得到原始数据。

继续参考图4，图4示出了本发明的一个实施例的一种智能防伪码的编码***的框架图。该编码***包括依次连接的预处理单元401、第一微码元生成单元402和第二微码元生成单元403。

在具体的实施例中，预处理单元401：配置用于获取待编码原始数据，对待编码原始数据进行预处理生成第一微码元数据，其中，预处理包括对待编码原始数据进行二进制转换、冗余编码和置乱处理；第一微码元生成单元402：配置用于对预处理获得的二进制数据在二维码的码元空间上进行第一微码元的图像编码，将第一微码元植入微码元数据区，其中，微码元数据区为二维码中除定位框之外的区域；第二微码元生成单元403：配置用于将微码元数据区中的第一微码元的数量、预处理方案以及校验和纠错编码生成第二微码元数据并进行第二微码元的图像编码，将第二微码元植入定位框内。

继续参考图5，图5示出了本发明的一个实施例的一种智能防伪码的解码***的框架图。该解码***包括依次连接的图像扫描单元501、图像处理单元502和第二微码元提取单元503和解码单元504。

在具体的实施例中，图像扫描单元501：配置用于利用图像扫描装置获取二维码信息，包括二维码的版本号、码元数量；图像处理单元502：配置用于基于相邻图像像素灰度差的梯度判别方法，对识别框内的图像进行清晰程度盲目搜索判别处理，获得清晰图像；第二微码元提取单元503：配置用于提取二维码的定位框中包含的第二微码元数据，获得第一微码元数量、校验与置乱方案参数、排列主序方案序号的关键参数；解码单元504：配置用于基于排列主序方案遍历二维码的每个码元，获得微码元数据区的第一微码元数据，基于冗余编码和置乱处理进行去冗余和反置乱处理，将二进制数据转换为原始数据。

下面参考图6，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***600的结构示意图。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，计算机***600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有***600操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)601执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的***、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，该模块、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，在有些作为替换的实现中，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，两个接连地表示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，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操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。

描述于本申请实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备可以：获取待编码原始数据，对待编码原始数据进行预处理生成第一微码元数据，其中，预处理包括对待编码原始数据进行二进制转换、冗余编码和置乱处理；对预处理获得的二进制数据在二维码的码元空间上进行第一微码元的图像编码，将第一微码元植入微码元数据区，其中，微码元数据区为二维码中除定位框之外的区域；以及将微码元数据区中的第一微码元的数量、预处理方案以及校验和纠错编码生成第二微码元数据并进行第二微码元的图像编码，将第二微码元植入定位框内。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种双ID二维码微码元的编码方法，其特征在于，包括：

获取待编码原始数据，对所述待编码原始数据进行预处理生成第一微码元数据，其中，所述预处理包括对所述待编码原始数据进行二进制转换、冗余编码和置乱处理；

对所述预处理获得的二进制数据在所述二维码的码元空间上进行第一微码元的图像编码，将所述第一微码元植入微码元数据区，其中，所述微码元数据区为所述二维码中除定位框之外的区域；其中，所述预处理中的冗余编码和置乱至少包括两种规则，并根据不同规则生成所述预处理的方案编号，1个定位框有16个微码元，3个定位框共48个微码元，表示48位二进制数，在48位二进制数中，其中12位用于方案序号编码，24位用于校验及纠错；以及

将所述微码元数据区中的所述第一微码元的数量、预处理方案以及校验和纠错编码生成第二微码元数据并进行第二微码元的图像编码，将所述第二微码元植入所述定位框内。

2.根据权利要求1所述的双ID二维码微码元的编码方法，其特征在于，一个所述二维码的码元空间包括至少一个所述微码元的编码空间，任意两间隔的所述微码元之间的间隔大于一个微码元的大小。

3.根据权利要求1或2所述的双ID二维码微码元的编码方法，其特征在于，所述第一微码元和所述第二微码元的图像编码规则具体为：在所述二维码的黑色码元中，白色微码元表示为二进制的“1”，黑色微码元表示为二进制的“0”；在所述二维码的白色码元中，黑色微码元表示为二进制的“1”，白色微码元表示为二进制的“0”。

4.根据权利要求1所述的双ID二维码微码元的编码方法，其特征在于，所述第一微码元和/或所述第二微码元的图像编码规则还包括：以行序或列序进行所述第一微码元和/或所述第二微码元的图像编码。

5.根据权利要求1所述的双ID二维码微码元的编码方法，其特征在于，所述第二微码元数据的图像编码在所述二维码的所述定位框的编码顺序为：自左向右，自上而下。

6.一种双ID二维码微码元的解码方法，应用于如权利要求1-5中任一项所述的编码方法生成的二维码，其特征在于，包括以下步骤：

利用图像扫描装置获取二维码信息，包括二维码的版本号、码元数量；

基于相邻图像像素灰度差的梯度判别方法，对识别框内的图像进行清晰程度盲目搜索判别处理，获得清晰图像；

提取所述二维码的定位框中包含的第二微码元数据，获得第一微码元数量、校验与置乱方案参数、排列主序方案序号的关键参数；以及

基于排列主序方案遍历所述二维码的每个码元，获得微码元数据区的第一微码元数据，基于冗余编码和置乱处理进行去冗余和反置乱处理，将二进制数据转换为原始数据。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被计算机处理器执行时实施权利要求1至6中任一项所述的方法。

8.一种双ID二维码微码元的编码***，其特征在于，包括：

预处理单元：配置用于获取待编码原始数据，对所述待编码原始数据进行预处理生成第一微码元数据，其中，所述预处理包括对所述待编码原始数据进行二进制转换、冗余编码和置乱处理；

第一微码元生成单元：配置用于对所述预处理获得的二进制数据在所述二维码的码元空间上进行第一微码元的图像编码，将所述第一微码元植入微码元数据区，其中，所述微码元数据区为所述二维码中除定位框之外的区域；其中，所述预处理中的冗余编码和置乱至少包括两种规则，并根据不同规则生成所述预处理的方案编号，1个定位框有16个微码元，3个定位框共48个微码元，表示48位二进制数，在48位二进制数中，其中12位用于方案序号编码，24位用于校验及纠错；

第二微码元生成单元：配置用于将所述微码元数据区中的所述第一微码元的数量、预处理方案以及校验和纠错编码生成第二微码元数据并进行第二微码元的图像编码，将所述第二微码元植入所述定位框内。

9.一种双ID二维码微码元的解码***，应用于如权利要求8所述的编码***生成的二维码，其特征在于，包括：

图像扫描单元：配置用于利用图像扫描装置获取二维码信息，包括二维码的版本号、码元数量；

图像处理单元：配置用于基于相邻图像像素灰度差的梯度判别方法，对识别框内的图像进行清晰程度盲目搜索判别处理，获得清晰图像；

第二微码元提取单元：配置用于提取所述二维码的定位框中包含的第二微码元数据，获得第一微码元数量、校验与置乱方案参数、排列主序方案序号的关键参数；

解码单元：配置用于基于排列主序方案遍历所述二维码的每个码元，获得微码元数据区的第一微码元数据，基于冗余编码和置乱处理进行去冗余和反置乱处理，将二进制数据转换为原始数据。

Images