二维码技术及其应用解析

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：二维码是采用某种特定的几何图形，按一定规律在平面分布的黑白相间图形记录数据符号信息的。图8-1二维码示意图1.部分1如图8-1中的3个回字，专业术语叫位置探测图形，对每个QR码来说，位置都是固定存在的，只是大小规格会有所差异；利用这些黑白间隔的矩形块，很容易进行图像处理的检测。

二维码又称二维条码，常见的二维码为QR（Quick Response）Code，是近年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型：如字符、数字、日文、中文等。

二维码是采用某种特定的几何图形，按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间图形记录数据符号信息的。在代码编制上，巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的0、1比特流概念，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。通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读，以实现信息的自动处理，黑色表示0，白色表示1，当然并不是说只能是黑白色，彩色也可以，但黑色辨识度最高。

二维码一共有40个尺寸，叫做版本Version。Version 1是21×21的矩阵，Version2是25×25的矩阵，Version3是29的尺寸，每增加一个version，就会增加4的尺寸，公式是：（V-1）*4+21。V是版本号，最高是Version40，（40-1）*4+21 = 177，所以最高是177×177 的正方形。

二维码大致可以分为5部分，如图8-1所示。

pagenumber_ebook=252,pagenumber_book=240

图8-1　二维码示意图

1.部分1

如图8-1中的3个回字，专业术语叫位置探测图形，对每个QR码来说，位置都是固定存在的，只是大小规格会有所差异；利用这些黑白间隔的矩形块，很容易进行图像处理的检测。

当扫描QR码时，可能会同时采集到条码周围的图像。这些干扰图像会增加图像处理的复杂度，因此，可以裁切去除。校正后，直接对正方形A、B、C、D外的区域裁切，就可以去除其余背景。QR 码符号中有3 个位置探测图形，分别位于符号图像4 个角中的3 个角，每个探测图像都是由固定深浅颜色的模块组成。模块颜色顺序为，深色—浅色—深色—浅色—深色，各元素宽度的比例为1∶1∶3∶1∶1，这个值是固定的，无论二维码大小。

2.部分2

图中的黄色部分，表示该二维码的数据区域和纠错信息码，使用黑白的二进制网格编码，8个格子可以编码一个字节。数据信息存放有效信息，如url链接，纠错信息码用于修正二维码损坏带来的错误。

3.部分3

就是连接回字的2条黑白相间的线，专业术语叫定位图形，这些小的黑白相间的格子就好像坐标轴，在二维码上定义了网格。

4.部分4

图中的蓝色部分，表示该二维码的纠错级别，级别分为L、M、Q、H。

level L ：最大7% 的错误能够被纠正。

level M ：最大15% 的错误能够被纠正。

level Q ：最大25% 的错误能够被纠正。

level H ：最大30% 的错误能够被纠正。

5.部分5

就是回字边上横竖2行空白，专业术语叫位置探测图形分隔符，作用和部分1一样。