專利名稱：高效信息點陣圖形及其生成和解碼方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種信息點陣圖形及其生成和解碼方法，特別是涉及一種針對限制功能通用設備而具有高效識別效率的信息點陣圖形及其生成和解碼方法。
背景技術：
信息通過圖形的排列方式進行表示并且通過識別設備進行識別，是信息點陣圖形的一大特征。信息點陣圖形以識別方便、應用成本低等優(yōu)點被廣泛應用。近年來，隨著計算機應用的不斷普及，信息點陣圖形的應用得到了很大的發(fā)展。信息點陣圖形可以標出商品的生產(chǎn)國、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等信息，因而在商品流通、圖書管理、郵電管理、銀行系統(tǒng)等許多領域都得到了廣泛的應用。
根據(jù)目前現(xiàn)有技術，信息點陣圖形可以分為一維信息點陣圖形(也可稱為一維條碼)和二維信息點陣圖形或者信息點陣圖形(也可稱為二維條碼)。
一維信息點陣圖形是將線條與空白按照一定的編碼規(guī)則組合起來的符號，用以代表一定的字母、數(shù)字等資料。在進行辨識的時候，使用識別設備掃描，得到一組反射光信號，此信號經(jīng)光電轉換后變?yōu)橐唤M與線條、空白相對應的電子訊號，經(jīng)解碼后還原為相應的文數(shù)字，再傳入電腦。一維信息點陣圖形辨識技術已相當成熟，是一種可靠性高、輸入快速、準確性高、成本低、應用面廣的資料自動收集技術。
目前世界上約有225種以上的一維信息點陣圖形，每種一維信息點陣圖形都有自己的一套編碼規(guī)格，規(guī)定每個字母(可能是文字或數(shù)字或文數(shù)字)是由幾個線條(Bar)及幾個空白(Space)組成，以及字母的排列。一般較流行的一維條碼有39碼、EAN碼、UPC碼、128碼，以及專門用于書刊管理的ISBN、ISSN等。
一維信息點陣圖形雖然提高了資料收集與資料處理的速度，但由于受到數(shù)據(jù)容量的限制，一維信息點陣圖形僅能標識商品，而不能描述商品，因此相當依賴電腦網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫。在沒有數(shù)據(jù)庫或不便連網(wǎng)絡的地方，一維信息點陣圖形很難派上用場。也因此，最近幾年開始有人提出一些儲存量較高的二維信息點陣圖形。由于二維條碼具有高密度、大容量、抗磨損等特點，所以更拓寬了條碼的應用領域。同時因為一維信息點陣圖形采用的線條表示方法對低像素圖像采集設備十分不利，很容易被周邊的線條影響，而二維信息點陣圖形由于采用了長寬近似的矩形點表示，所以很適合CCD、CMOS等圖像采集設備進行采集，尤其有利于降低對圖像像素的要求。
二維信息點陣圖形可以分為堆疊式(Stacked)二維信息點陣圖形和矩陣式(Matrix)二維信息點陣圖形。堆疊式二維信息點陣圖形的編碼原理是建立在一維信息點陣圖形的基礎上，將一維信息點陣圖形的高度變窄，再依需要堆成多行，其在編碼設計、檢查原理、識讀方式等方面都繼承了一維信息點陣圖形的特點，但由于行數(shù)增加，對行的辨別、解碼算法及軟件都與一維信息點陣圖形有所不同。較具代表性的堆疊式二維信息點陣圖形有PDF417，Code16K，Supercode，Code49等。
矩陣式二維信息點陣圖形是以矩陣的形式組成，在矩陣相應元素位置上，用點(Dot)的出現(xiàn)表示二進制的“1”，不出現(xiàn)表示二進制的“0”，點的排列組合確定了矩陣碼所代表的意義。其中點可以是方點、圓點或其它形狀的點。矩陣碼是建立在電腦圖像處理技術、組合編碼原理等基礎上的圖形符號自動辨識的碼制。具有代表性的矩陣式二維信息點陣圖形有Datamatrix、Maxicode、Softstrip、Codel、Philips Dot Code等。
現(xiàn)有的無論是一維信息點陣圖形還是二維信息點陣圖形，都是通過識別設備進行本地的圖像或者是信號采集，然后對其圖像、信號信息進行基于圖象識別技術的技術處理，得到原始的0/1信息點陣圖形信息，再通過本地的解碼程序進行處理。由于現(xiàn)有的信息點陣圖形所包含的信息在擴張，而需要進行信息點陣圖形設備的范圍也在擴張。同時，通過分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在越來越多的領域應用了信息點陣圖形技術，而不簡單是在傳統(tǒng)意義上的提供一種簡單快速信息錄入的途徑。也就是說，為一些特殊的領域專門建立封閉于其可控范圍的信息點陣圖形方案，這種情況可以成為“專署信息點陣圖形應用”。
但是，現(xiàn)有的二維信息點陣圖形對于識別設備具有較高的要求，對于限制功能通用設備而言，其在使用中還具有識別效率不高、甚至無法識別的問題。
上述的限制功能通用設備，指的是在運算處理能力、圖像采集能力上均由于其移動性、長時間脫機工作等原因而造成限制的設備。作為一種通用設備，即沒有專業(yè)用于圖像識別設備的功能特點。這一點主要來自于通用設備并不給被攝物體以主動的穩(wěn)定光源，這就使得其無法得到很理想的識別圖像。同時，由于在圖像采集鏡頭方面亦沒有進行特別的設計，那么就造成進一步降低了識別圖像的質量。此類設備的典型范例有PDA(個人數(shù)字助理)、移動電話、移動電腦、數(shù)據(jù)終端等。以移動電話為例，此類設備由于需要滿足長時間待機以及輕巧體積的原因，使得其功能上受到了很大的限制。一般采用不足100Mhz主頻的中央處理器，同時采用30萬甚至更差的圖像采集設備。并且，在眾多的限制功能設備中多采用Java語言進行算法實現(xiàn)，由于其采用的JVM(Java虛擬機)的運行機制，使得在其低運算能力的情況下進一步限制了圖像識別算法速度的提升。此類設備的圖像處理單元一般作為相機拍照功能，而非實時的圖像采集功能，亦即多不帶有微距拍攝能力。
這就面臨了由于需要滿足更多低圖像采樣能力、低信息處理能力識別設備的快速識別需求，同時又可以滿足對二維信息點陣圖形的優(yōu)點的充分利用。所以，有必要提供一種能夠供上述限制功能通用設備使用，并具有更高識別效率的二維信息點陣圖形。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的信息點陣圖形存在的缺陷，而提供一種新的高效信息點陣圖形，所要解決的技術問題是使其對于限制功能通用設備而言，具有更高的識別效率，從而更加適于實用。
本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的信息點陣圖形的生成方法存在的缺陷，而提供一種新的高效信息點陣圖形的生成方法，所要解決的技術問題是使其能夠制作出對于限制功能通用設備而言，具有更高的識別效率的信息點陣圖形，從而更加適于實用。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種信息點陣圖形的識別方法，所要解決的技術問題是使其能夠在有效識別上述的高效信息點陣圖形所記載的信息，從而更加適于實用。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種高效信息點陣圖形，其包括搜索區(qū)域，位于在該信息點陣圖形中心；數(shù)據(jù)區(qū)域，位于搜索區(qū)域外圍；同步區(qū)域，位于上述的數(shù)據(jù)區(qū)域和搜索區(qū)域之間，或者位于數(shù)據(jù)區(qū)域之外；以及水平旋轉對準區(qū)域，位于該高效信息點陣圖形的最外層。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
前述的高效信息點陣圖形，其中所述的搜索區(qū)域是由數(shù)個黑白相間的圓環(huán)或者偶數(shù)正多邊形環(huán)所構成。
前述的高效信息點陣圖形，其中所述的黑白相間的圓環(huán)或者偶數(shù)正多邊形環(huán)具有相同的寬度。
前述的高效信息點陣圖形，其中所述的數(shù)據(jù)區(qū)域是由數(shù)個黑色和數(shù)個白色的點陣所構成。
前述的高效信息點陣圖形，其中所述的水平旋轉對準區(qū)的寬高比例為4∶3前述的高效信息點陣圖形，其中所述的同步區(qū)域和搜索區(qū)域是同心的正多邊形或者同心的圓形。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種權利要求1所述的高效信息點陣圖形的生成方法，其包括以下步驟獲得原始信息步驟，將原始數(shù)據(jù)轉換為輸入字符序列；實施編碼策略步驟；實施安全策略步驟；生成RS糾錯碼步驟；數(shù)據(jù)散列步驟；以及生成信息點陣圖形步驟。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
前述的高效信息點陣圖形的生成方法，其中所述的生成RS糾錯碼步驟，該糾錯碼采用BCH碼的子類——Reed Solomon碼實現(xiàn)。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題另外還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種權利要求1所述的高效信息點陣圖形的信息識別方法，其包括以下步驟獲得包含信息點陣圖形的圖像；識別搜索區(qū)域特征；獲得信息點陣圖形特征值；按照數(shù)據(jù)點排列規(guī)律獲得信息矩陣；矩陣散列還原數(shù)據(jù)；RS糾錯；安全策略解碼；解碼策略獲得原始信息；輸出原始信息。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
前述的高效信息點陣圖形的信息識別方法，其中所述的矩陣散列還原數(shù)據(jù)；RS糾錯；安全策略解碼；以及解碼策略獲得原始信息是可以在服務器上進行的。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術方案可知，本發(fā)明提出的高效信息點陣圖形是一種搜索區(qū)域在中心，然后從中心開始擴散，在外圍是數(shù)據(jù)區(qū)域，在數(shù)據(jù)區(qū)域和搜索區(qū)域之間，或者在數(shù)據(jù)區(qū)域外面設有點陣同步區(qū)域。在同步區(qū)域外圍，作為信息點陣圖形的水平旋轉對準區(qū)域。其中高效率信息點陣圖形的搜索區(qū)域這一點主要在于，此種信息點陣圖形由于采用的是創(chuàng)新的中心搜索方法，所以可以快速精確的確定信息點陣圖形在目標圖像中的位置、角度、尺寸等關鍵信息。由于可以快速高效的確定信息點陣圖形的信息矩陣，而不需要常規(guī)條碼所做的旋轉、匹配等步驟，所以可以大大節(jié)省圖像識別處理的空間復雜度和時間復雜度，由此減少對識別終端硬件條件的限制，可以將此種信息點陣圖形的圖像識別程序使用在更通常的設備中，例如低處理速度、低圖像感光元件解析度的設備上。同時，由于信息點陣采用中心搜索方法，并提供了多種形態(tài)的選擇余地，由此不僅比原有常規(guī)條碼在使用上更靈活，可以方便提供“專署信息點陣圖形”(這種就是為專門領域專門用途所采用的唯一形態(tài)信息點陣圖形，可以有效保護使用方的信息傳遞封閉性和安全性)，同時這種設計很大程度上優(yōu)化了掃描、識別過程，拓寬了信息點陣圖形的應用領域。
水平旋轉位置對準區(qū)域在圖像識別過程中，對于圖像本身的變形、旋轉往往需要消耗大量的運算時間。為了能夠適應功能限制類圖像識別設備的要求，應該盡量避免目標圖像的旋轉、傾斜等情況，盡量保證目標圖像其自身平面與圖像識別設備的感光平面平行。本方法創(chuàng)新性的在信息點陣圖形的外圈范圍設計了對準機制，無論是采用實時圖像進行掃描，還是依據(jù)設備激光標尺進行掃描，只需要將設定好的瞄準點與信息點陣圖形外圍點相吻合，即可在最大程度上保證圖形平面和感光平面平行。同時，由于本信息點陣圖形的搜索區(qū)域放置在了圖像中心處，那么才可以使此水平旋轉位置對準區(qū)域的方案成為可能。作為其他信息點陣圖形的設計，其均需要保證外圍圖像為干凈的白色，以盡量減少對圖像信息提取的干擾。在這一點上，本信息點陣圖形有著明顯的優(yōu)勢。
通過遠程解碼方法完成信息點陣圖形信息提取過程由于可作為一種“專署信息點陣圖形”，所以保護信息點陣圖形使用上的封閉性是非常重要的。也就是說，對于信息點陣圖形的發(fā)行方可以很輕松的控制信息點陣圖形的識別與使用，由此防止由于信息點陣圖形所帶來的經(jīng)濟效益流失。這樣，一套遠程解碼方法就可以有效的確保“專署信息點陣圖形”的使用安全。在這點上創(chuàng)新性的將圖形的圖像識別處理過程和信息矩陣解碼糾錯過程分隔開來，而沒有采用傳統(tǒng)意義上圖像識別處理過程和信息矩陣解碼糾錯過程在一個終端本地統(tǒng)一進行，直接輸出結果數(shù)據(jù)的方法。識別終端通過圖像或者掃描方式得到包含信息點陣圖形的圖像，通過識別信息點陣圖形的特征，得到其所代表的信息數(shù)據(jù)矩陣，然后識別終端將得到的信息數(shù)據(jù)矩陣發(fā)送到遠程解碼服務器上，服務器對所發(fā)過來的數(shù)據(jù)矩陣進行糾錯解碼并將結果信息發(fā)回終端確認。整套過程可以減少終端的處理數(shù)據(jù)量，利用網(wǎng)絡技術實現(xiàn)瘦客戶端的構架，降低了識別信息點陣圖形的終端要求。同時，這種架構可以很好的保護信息點陣圖形的糾錯解碼算法，在終端程序中的指示圖像識別算法，而按照原先的條碼解碼過程由于無法分開，所以需要嚴格保護的解碼過程需要放置在終端機中，出于安全考慮就無法將其算法應用在可以反編譯的如JAVA這種利用虛擬機運行的程序語言上，限制了其拓展應用。而本方案這樣就可以采用JAVA等利用虛擬機運行的可移植語言編寫終端服務程序，借助其“一次編譯、處處運行”的特性，進一步拓寬了識別終端應用。
對信息點陣圖形的信息實施了從生成到解碼的信息安全保護為了能夠進一步保護“專署”功能，本方案提供了包含在信息點陣圖形編碼解碼過程中的安全信息保護功能。常規(guī)條碼本身不提供任何信息安全保護功能，其自身無法保證信息的安全，同時由于常規(guī)條碼的解碼過程是固定在識別終端中的，所以也無法滿足信息安全保護的要求。而由于本方法是通過遠程進行解碼的，所以在進行信息安全保護的過程中可以實施配合生成方，通過網(wǎng)絡進行密鑰的更新，最大程度確保信息安全。同時，由于進行信息安全保護的數(shù)據(jù)加密技術需要較大的運算量，而越安全的密碼算法其運算量就越大，由于本方案采取了遠程解碼的方法，所以信息安全保護并不會影響終端識別的速度，從很大程度上滿足了對安全、效率和適用度都有著極高要求的應用領域。
編碼策略編碼策略的目的就是在于對原始信息進行必要的編碼處理，使得根據(jù)不同的編碼策略得到對不同原始信息的處理，由此更合并更高效的處理不同的原始信息格式，同時為下一步進行數(shù)據(jù)安全策略或直接進入RS糾錯編碼提供規(guī)格統(tǒng)一的“中間碼元序列”。
不同的編碼策略具有不同的壓縮比率，從而所能提供的碼的數(shù)據(jù)密度也就不同。針對不同類型數(shù)據(jù)選擇合適的編碼策略，可以大幅度提高碼的數(shù)據(jù)密度，以在相同的空間內存放更多的信息。
信息點陣圖形支持多種類型的編碼策略，并且每種都有其適合的使用領域，提供該領域內最高的數(shù)據(jù)壓縮率。而系統(tǒng)對這些策略的綜合使用，保證了信息點陣圖形整體數(shù)據(jù)密度的最大化。
所有編碼策略中最基本的是針對ASCII碼表0-127號字符的基本ASCII編碼策略。其工作原理是將ASCII碼加1，即從原始信息轉變成為數(shù)據(jù)碼元。該策略的數(shù)據(jù)壓縮比率為1∶1，即1個ASCII字符占用8bit合1byte的空間。基本ASCII編碼策略是所有編碼策略的基礎，是信息點陣圖形的默認編碼策略。
在基礎ASCII編碼策略之上，系統(tǒng)針對原始數(shù)據(jù)中比較容易出現(xiàn)的連續(xù)數(shù)字情況提供了雙連續(xù)數(shù)字編碼策略，將兩個連續(xù)的十進制數(shù)字編碼到8bit的空間中，數(shù)據(jù)壓縮比率為2∶1，比默認編碼策略節(jié)省了一倍的空間。
擴展ASCII編碼策略專門用來處理大于等于128的ASCII值，在本系統(tǒng)中，即是用來處理GB2312編碼集定義的中文字符。按照GB2312規(guī)范定義，一個中文字符由16bit合2byte組成，每個byte的值都在128～254范圍內，擴展編碼策略使用轉義字符235表示一個擴展ASCII值的開始，同時將該擴展ASCII值通過減128降至基本ASCII碼范圍，之后使用基本ASCII碼編碼策略，加1生成數(shù)據(jù)碼元。
有了以上三種策略，基本上已經(jīng)可以滿足所有文字數(shù)據(jù)信息的編碼需求。
安全策略對于通過編碼策略所得到的“中間碼元序列”，可以根據(jù)信息點陣圖形應用領域的不同對其進行信息安全保護。其主要的目的就在于對信息點陣圖形的生成和使用進行有效的控制，為特殊的應用領域進行必要信息安全保護。由于這種信息安全策略是首次被加載入了信息點陣的生成過程，由此將安全方案整合入信息點陣圖形的生成和使用解碼過程，在很大程度上簡化了信息點陣圖形使用者在信息安全保護方面所需要進行的投入，同時由于是嵌入進了信息點陣圖形的生成、解碼過程，使得信息安全能夠被更好的保護。
根據(jù)使用者不同的信息安全需求可以指定各種級別的信息安全保護方法。可以總體上分為對稱密碼安全策略和非對稱密碼安全策略。針對信息安全要求不高同時對解碼解密效率有苛刻要求的可以考慮采用的對稱密碼安全策略，經(jīng)常采用的方案有美國的DES及其各種變形，比如3DES、GDES、NewDES和DES的前身Luc ifer；歐洲的IDEA；日本的FEALN、LOKI 91、Skipjack、RC4、RC5以及以換位密碼和代替密碼為代表的古典密碼等。而對于非對稱密碼技術，由于可以有效控制生成和使用過程，也就是說對于生成方可以有效控制信息的使用方的范圍以及權限，同時信息使用方也可以確保信息來源的可靠性，所以非對稱密碼技術擁有很高的信息安全保護性能，但是由于其編碼、解碼效率明顯遜于對稱密碼技術，所以對信息安全保護要求很高同時對信息解碼效率不是很苛刻的領域可以采用非對稱密碼信息安全策略。常用的非對稱密碼技術有RSA、背包密碼、McEliece密碼、Diffe-Hellman、Rabin、OngFiatShamir、零知識證明的算法、橢圓曲線ECC、EIGamal算法等。同時，針對廣義上作為普通條碼使用的信息點陣圖形，由于其初衷為能盡量推動使用面的擴張，而不對其信息安全進行考慮，所以也可以考慮不采用信息安全策略，而直接進入糾錯碼校驗生成過程。
用RS生成校驗碼并校驗信息點陣圖形使用Reed Solomon碼進行糾錯。RS碼作為BCH碼最重要的一個子類，繼承了其糾錯能力可控的特性，同時由于RS碼的一次根式x-a就是最小多項式，無需再計算，再加上它本身式MDC碼，集重長與一身，使其在實踐中應用廣泛，主要應用在無線通信和磁、光介質存儲等系統(tǒng)中。
IBM 3370磁盤存儲系統(tǒng)采用256進制RS碼的縮短碼，并對應8bit一組的二進制衍生碼。在CD唱片中，采用了兩級糾錯加交織器的差錯控制方案。糾錯碼用的使256進制的(255，251)RS碼。在宇航中，RS碼和卷積碼是一對黃金搭配，用于深太空通信中的糾錯編碼。深太空信道屬隨機差錯信道，用卷積碼比較合適。但一旦信道噪聲超出卷積碼的糾錯能力，將導致突發(fā)性質的譯碼錯誤，這時用RS碼來對付將是最佳選擇。在“探險者號”飛向木星和土星的旅程中，信息就是以RS碼為外碼、卷積碼為內碼的級聯(lián)碼實現(xiàn)信道編碼的。
信息點陣碼采用256進制的RS碼，生成擴域元素的本原多項式是P(x)＝x+x+x+x+1，根據(jù)數(shù)據(jù)碼元信息的長度及差錯控制級別選擇不同的生成多項式計算糾錯碼。算得的糾錯碼元直接接在數(shù)據(jù)碼元的結尾，形成最終的碼元序列。
在解碼過程中，系統(tǒng)將碼元序列輸入到RS解碼器中，解碼器根據(jù)碼元后端的糾錯碼元對數(shù)據(jù)進行校驗、糾錯，如果突發(fā)錯誤沒有超出該級別RS碼允許的錯誤數(shù)量，則糾正錯誤并輸出正確結果和錯誤個數(shù)；如果錯誤超過了允許的限制，則解碼失敗。
散列算法為了使得在圖案發(fā)生破損、變色、被遮蓋等情況時還盡可能的恢復數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需要采用一個種能夠將同以碼元的不同bit合理分散開的散列算法，以避免破損時同時丟失一個碼元的8bit信息，提高解碼成功率。
信息點陣圖形首先使用標準散列算法將有RS編碼器處理完成的碼元序列散列到一個最小包容方陣中，之后采用由中心出發(fā)，旋轉向四周擴張的算法將方陣轉換到圖形中，包圍中心的定位環(huán)。


圖1至圖3是本發(fā)明的高效信息點陣圖形實施例的示意圖。
圖4是本發(fā)明一實施例搜索區(qū)域構成示意圖。
圖5至圖8是本發(fā)明幾種不同數(shù)據(jù)區(qū)域的構成示意圖，分別是六邊形，多邊形，扇形，圓形等形狀的數(shù)據(jù)區(qū)域。
圖9至圖11是本發(fā)明的同步區(qū)域結構示意圖。
圖12是本發(fā)明的高效信息點陣圖形具體實施例。(圖12與圖16對調)圖13是本發(fā)明的信息點陣圖形生成方法的流程示意圖。
圖14是本發(fā)明信息點陣圖形的信息識別流程圖。
圖15是本發(fā)明對于水平旋轉對準區(qū)域的設計需要與其對準目標向匹配設計方案的示意圖。
圖16是本發(fā)明實施例中，在終端顯示的信息點陣圖形。
具體實施例方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的(名稱)其具體實施方式
、結構、方法步驟、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱圖1至圖3所示，是本發(fā)明的高效信息點陣圖形的示意圖。本發(fā)明提出的高效信息點陣圖形是一種搜索區(qū)域2在中心，然后從中心開始擴散，在外圍是數(shù)據(jù)區(qū)域1，在數(shù)據(jù)區(qū)域和搜索區(qū)域之間，或者在數(shù)據(jù)區(qū)域外面設有點陣同步區(qū)域3，在同步區(qū)域外圍，設有作為信息點陣圖形的水平旋轉對準區(qū)域4。
水平旋轉對準區(qū)域水平旋轉對準區(qū)域4在整個圖形的最外圍，其內部并不是存儲信息的單元，其作用在于當使用者用設備獲取本信息點陣圖形圖像的時候，可以讓使用者有根據(jù)并方便的將信息點陣圖形平面與信息獲取平面達到平行關系。
水平旋轉對準區(qū)域的實現(xiàn)方法是在數(shù)據(jù)區(qū)域4(如果外圍有同步區(qū)域，則在同步區(qū)域)的外圍建立一套圖形，其圖形的為寬高比例為4∶3(此依據(jù)通常圖像采集設備的圖像長寬比例，如果對于特別設備，則可以采用定制的長寬比例)。在圖像采集設備的程序設計中，將其內部實時圖像顯示的外圍邊框中加入對準目標。水平旋轉對準區(qū)域的外圍，擁有明確的對準目標提示。在使用者采用圖像識別設備，通過實時顯示屏幕看到信息點陣圖形目標時，需要將水平旋轉對準區(qū)域的外延對準程序中顯示邊框里的對準目標。
請參閱圖15所示，是本發(fā)明對于水平旋轉對準區(qū)域的設計需要與其對準目標向匹配設計方案的示意圖。對于水平旋轉對準區(qū)域設計方案有指向型設計(如圖15中的(a)～(c))、拼接型設計(如圖15中的(d)～(f))以及填充型設計(如圖15中的(g)～(i))。指向型設計指的是，在水平旋轉對準區(qū)域中采用箭頭、銳角等方式，帶有明顯的指向性，其對準目標設計為類似點狀的小圖形，可以考慮是星形、三角形等，但需要其面積不能過大，以中心對稱圖形為佳。使用者需將水平旋轉對準區(qū)域的指向性部分指向對準目標即可。拼接型(如圖15中的(d)～(f))設計采用的是對于一張包含有對準區(qū)域的圖像，將其在4∶3范圍外的區(qū)域作為對準目標，使用者將對準區(qū)域和對準目標拼接成完整圖形來達到對準的效果。填充型(如圖15中的(g)～(i))指的是在對準區(qū)域中有部分存在于對準目標中，此時對準目標不一定存在于圖像顯示的外延，而是可以浮在圖像顯示的區(qū)域內部(如圖15中的(g))。使用者將對準目標填充入對準區(qū)域內(如圖15中的(h))形成完成圖像，即可達到對準的效果(如圖15中的(i))。
對準區(qū)域的設計要盡量保證其內部的點陣區(qū)域(亦即包括數(shù)據(jù)區(qū)域、搜索區(qū)域、同步區(qū)域)在其劃出的區(qū)域內保證最大。因為點陣區(qū)域越大越有利于識別。對準區(qū)域的設計本身就劃分出了一個顯示設備能夠看到的區(qū)域，那么在此區(qū)域內部點陣區(qū)域的大小實際上已經(jīng)被設定好了，所以就需要確保點陣區(qū)域在獲取的識別圖像中盡可能的擴大其面積。
搜索區(qū)域請參閱圖4所示，是本發(fā)明一實施例搜索區(qū)域構成示意圖。搜索區(qū)域2由同心圓，或者同心的偶數(shù)邊等邊多邊形構成，中心點為一個單位的圓或者偶數(shù)邊等邊多邊形，黑色，稱中心點為F0。包圍在中心點的是寬度為一個單位的圓或者偶數(shù)邊等邊多邊形，白色，稱這一圈為F1。圍繞在F1周邊的是寬度為一個單位的同等圓或者偶數(shù)邊等邊多邊形，黑色，稱這一區(qū)域為F2。以此類推，黑白顏色間隔出現(xiàn)，最少的搜尋區(qū)域要由F0F1F2F3F4組成，此數(shù)量可以根據(jù)實際情況進行增加。從搜索區(qū)域主要能夠快速判斷是否有信息點陣圖形存在于候選圖像中，這樣可以很大程度的提高搜索速度。同時，由于這種信息點陣圖形的搜索區(qū)域位于圖像中央，這種設計可以給識別帶來諸多好處1、搜索在中央，可以更好的引導在掃描時將圖形放置在圖像中心，利于掃描；2、由于將搜索區(qū)域放在中間，所以在對圖像進行判斷是否存在目標信息點陣圖形的時候，就可以只對圖像中心區(qū)域進行搜索，這樣可以大大縮短判斷是否存在信息點陣圖形的空間復雜度和時間復雜度；3、可以確保水平旋轉對準區(qū)域的成立，最大程度上減少外圍圖像對識別的影響。搜索中心區(qū)域的過程是首先在中心可能區(qū)域內進行橫向搜索，檢查是否存在有符合長度間隔相近并連續(xù)黑白變化的區(qū)域，如果橫向搜索沒有發(fā)現(xiàn)此類區(qū)域，那么就直接退出掃描；如果發(fā)現(xiàn)了，那么就在可能的區(qū)域中心進行上下兩方向得縱向搜索，檢查是否存在與橫向變化規(guī)律相同的黑白變化方法，如果沒有發(fā)現(xiàn)，則說明其搜索區(qū)域不符合要求，直接退出掃描；如果發(fā)現(xiàn)，這時就可以確定候選圖像中存在高速中心搜索擴散延展信息點陣圖形。這時，可以根據(jù)搜索區(qū)域中黑白變化的規(guī)律來得到在候選圖像中點陣圖形的單位長度，如果是偶數(shù)邊等邊多邊形的搜索區(qū)域，還可以準確得到點陣圖形的旋轉角度。由于可以在一個很小的區(qū)域內部得到一個點陣圖形的準確位置、尺寸、旋轉角度，那么就可以減少在原候選圖像中的全面搜索，減少了信息處理量，提高了搜索速度。同時，由于采用的是F0F1F2F3F4......方式的包圍圖形，這種設計可以最大程度控制非信息點陣圖形對中心搜索關鍵區(qū)域的干擾，既可以確保點陣圖形的周邊信息不會影響實際的掃描，又保證了信息點陣圖形對其周圍其他信息的影響達到最小。
請參閱圖5至圖8所示，是本發(fā)明幾種不同數(shù)據(jù)區(qū)域的構成示意圖，分別是六邊形，多邊形，扇形，圓形等形狀的數(shù)據(jù)區(qū)域。數(shù)據(jù)區(qū)域1是保存數(shù)據(jù)的區(qū)域，由黑白點陣的排列表示數(shù)據(jù)的原始信息，然后再經(jīng)過編碼、糾錯得到結果信息。數(shù)據(jù)區(qū)域的形狀可以和搜索區(qū)域的輪廓形狀相同，也可以不同。需要保證的一點是，數(shù)據(jù)區(qū)域的單位長度需要和搜索區(qū)域的單位長度相同。首先，對數(shù)據(jù)區(qū)域的單位長度進行規(guī)定，數(shù)據(jù)區(qū)域按照搜索區(qū)域的輪廓向外延伸，每圈形區(qū)域的寬度需要和搜索區(qū)域每圈的寬度相同，也就是說其單位長度一致。針對偶數(shù)邊等邊多邊形信息點陣圖形，其四周圖形以每個邊所代表的等邊三角形區(qū)域來說明。數(shù)據(jù)信息點的排布從數(shù)據(jù)信息區(qū)域最靠近中心的一層開始，逐一向外延伸。具體每層信息點排布方法依據(jù)如下兩種規(guī)則第一種是每層放置奇數(shù)和信息點，中間信息點的梯形中垂線在等邊三角形過信息點陣圖形中點的中垂線上。每個信息點都可以看作是一個梯形，具體每個信息點的大小，需要滿足信息點梯形的中位線的長度是信息點陣圖形的單位長度，并且要求信息點梯形的兩個斜邊的延長直線通過信息點陣圖形的中點。對于每層兩側，不夠填下一個點，而又空白的區(qū)域，用白色區(qū)域填充，當白色區(qū)域的面積大于等于單位長度正方形面積的一半時，可以考慮其與臨近三角區(qū)域的同層的白色區(qū)域建立成一個信息點，這樣可以最大限度的利用信息點陣圖形數(shù)據(jù)區(qū)域的有效面積；第二種放置方法是，每層放置奇數(shù)個信息點，中點的信息點的中線延長線需要通過信息點陣圖形的中心，每層每個信息點的形狀均為邊長為單位1的等邊直角矩形，中間信息點位置確定后順次向兩邊延伸，當信息點排布到等腰三角形腰線的時候，如果無法再完整一個信息點，那么計算最后一個信息點與等腰三角形腰線所包圍的區(qū)域的面積，如果大于等于單位長度正方形面積的一半時，則將其與臨近層的連接區(qū)域整合成一個獨立的信息點，由此充分利用信息點陣圖形數(shù)據(jù)區(qū)域的面積。對于圓形搜索區(qū)域的信息點陣圖形，周邊按照搜索區(qū)域圓心為標準，建立從搜索區(qū)域外圍開始的圓半徑步進頻率為單位1的同心圓數(shù)據(jù)區(qū)域。在呈環(huán)狀的信息點陣圖形中，選取一條原點為圓心的射線，此射線穿過環(huán)狀區(qū)域留下的直線段作為環(huán)狀數(shù)據(jù)信息區(qū)域的其實位，從起始位開始，每層設立獨立于其他層的信息點排布。每個信息點的規(guī)則如下環(huán)狀數(shù)據(jù)信息區(qū)域中的每個信息點可以是單位長度直角等邊矩形，也可以是一弧形。如果為單位長度直角等邊矩形，那么在從該層起始位置開始緊湊排布，一直到無法放置下一個完整的單位長度直角等邊矩形為止，余下的面積用白色填充，需要注意的是此時每層的寬度，也就是相鄰同心圓半徑之差會略大于一個單位長度。如果選擇弧形作為信息點的形狀，則要求其每個信息點的弧形中位線的長度為單位1，然后由該層起始位置順序排布，直到無法放置下一個完整的弧形，余下的面積用白色填充。由此一來，以由搜索區(qū)域所確定下來的信息點陣圖形中心而擴散出來的數(shù)據(jù)區(qū)域就可以最大限度的存儲信息點，由此代表目標存儲的信息。由于，針對一種數(shù)據(jù)區(qū)域形狀所得到的各層中每個信息點與中心點的相對位置是固定的，所以，只要確定了中心點的位置，從分析搜索區(qū)域而得到的單位長度和旋轉角度，就可以依據(jù)實現(xiàn)計算好的每個信息點相對中心點的變化尺度，直接使用在實際圖形上，快速得到數(shù)據(jù)點的準確位置，由此在圖像中判斷數(shù)據(jù)點所代表的信息。信息點陣圖形在數(shù)據(jù)區(qū)域上的優(yōu)點在于其能夠通過搜索區(qū)域快速得到完整數(shù)據(jù)區(qū)域的關鍵點坐標，使得信息提取過程中減少了空間復雜度和時間復雜度，可以滿足低運算能力處理環(huán)境的需求。同時，由于搜索區(qū)域的位置是靠中心點來確定的，這就使得限定在一個很小的區(qū)域內，其實際的偏差量小于單位1，而通過對數(shù)據(jù)區(qū)域信息點的設計，其每個點的都相似于一個邊長單位1的等邊直角矩形，所以可以最大限度得到每個數(shù)據(jù)區(qū)域的準確信息。數(shù)據(jù)區(qū)域的格式設計的目的就是在于，將每個點的中心和其四周所有點的中心距離近似保持在單位1，這樣就可以最大限度避免圖像閥值分割質量帶來的影響。
請參閱圖9-圖11所示，是本發(fā)明的同步區(qū)域結構示意圖。同步區(qū)域的主要目的在于能夠對搜索區(qū)域得到的信息點陣圖形的位置，長度，旋轉角度進行矯正，確保更準確的得到數(shù)據(jù)區(qū)域每個信息點的準確坐標。同步區(qū)域是一個有這已知變化規(guī)律的區(qū)域，這種已知的變化規(guī)律可以由生成時任意指定，而不局限于黑白信息點間隔出現(xiàn)。由于需要通過對同步區(qū)域內黑白點陣排列規(guī)律的提取來對圖形基本信息進行矯正，所以需要將同步區(qū)域內部的單位信息點的尺寸和形狀與數(shù)據(jù)區(qū)域信息點保持一致。同步區(qū)域的位置在偶數(shù)邊等邊多邊形和圓形信息點陣圖形中有所不同，下面分別說明在偶數(shù)邊等邊多邊形中，同步區(qū)域可以放置在搜索區(qū)域的外層，也可以放置在數(shù)據(jù)區(qū)域的外層，同時可以將同步區(qū)域放置在距離搜索區(qū)域外層某一個層數(shù)的位置，這時同步區(qū)域和搜索區(qū)域外層之間還有固定的幾層可以作為數(shù)據(jù)區(qū)域，同時同步區(qū)域外側可以繼續(xù)延伸數(shù)據(jù)區(qū)域的內容。為了能夠更精確的得到信息點陣圖形的基本數(shù)據(jù)，那么可以采用多個同步區(qū)域的方法，對搜索區(qū)域得到的數(shù)據(jù)進行多次同步矯正，得到最準確的數(shù)據(jù)區(qū)域信息點坐標位置。對于數(shù)據(jù)區(qū)域為圓形的情況，與偶數(shù)邊等邊多邊形相同，可以按照任意要求設定同步區(qū)域的特點和位置，所不同的是，圓形區(qū)域需要在其數(shù)據(jù)區(qū)域起始位上做同步區(qū)域。具體規(guī)則是，由于對于圓形數(shù)據(jù)區(qū)域每層都有一個起始位，同時所有數(shù)據(jù)區(qū)域的每層的數(shù)據(jù)起始位置都相同，所以將同步區(qū)域設定位每層的數(shù)據(jù)區(qū)域起始位，由此可見在圓形數(shù)據(jù)區(qū)域中存在一個排列在過圓心直線上的為數(shù)據(jù)區(qū)域每層起點的同步區(qū)域。利用其排列的特殊性和已知性，便可以確定數(shù)據(jù)區(qū)域的開始，并可以以此進行數(shù)據(jù)區(qū)域的解碼處理。同時偶數(shù)邊等邊多邊形也可以采用這種方法來確定數(shù)據(jù)區(qū)域處理的起始點。信息點陣圖形的同步區(qū)域可以靈活適應不同的應用，對于要求圖形單位點陣較大，而總體提供的圖形面積又有限的情況，可以考慮不使用同步區(qū)域，以此來減少整體圖形面積，當然這樣的問題也就是在于需要在后期的解碼算法上矯正信息點位置的信息，可能會降低解碼的成功率和效率。對于要求能夠準確得到數(shù)據(jù)區(qū)域信息點分布的應用，同時在信息點陣圖形面積要求不是很苛刻的情況下，可以考慮增加多組多位置的同步區(qū)域。
請參閱圖13所示，是本發(fā)明的信息點陣圖形生成方法的流程示意圖。其主要包括以下步驟獲得原始信息步驟S10；實施編碼策略步驟S11；實施安全策略步驟S12；生成RS糾錯碼步驟S13；數(shù)據(jù)散列步驟S14；生成信息點陣圖形步驟S15。
獲得原始信息步驟S10，即輸入轉換為信息點陣圖形的原始信息?？杀唤邮艿脑夹畔ɑ続SCII碼表0-127的所有字符，以及GB2312字符集中所有中文字符，在轉換為擴展ASCII碼后進行編碼。以數(shù)據(jù)1為例，將一個16位的數(shù)據(jù)區(qū)中，最開頭兩位填充這條應用的類型，如“00”，最后一位填寫識別碼0，余下的位，在數(shù)據(jù)前添加0后將其填充滿。對于此例，則填充“00000000000001”。然后將數(shù)據(jù)按照ASCII擴展到byte數(shù)組中
＝48[1]＝48[2]＝48[3]＝48[4]＝48[5]＝48[6]＝48[7]＝48[8]＝48[9]＝48[10]＝48[11]＝48[12]＝48[13]＝48[14]＝49[15]＝48實施編碼策略步驟S11，編碼的意圖即是將原始數(shù)據(jù)轉換為糾錯碼生成系統(tǒng)可使用的輸入字符序列，并同時盡可能的對數(shù)據(jù)進行壓縮，以提高數(shù)據(jù)存儲密度，提供高容量的信息點陣。
信息點陣圖形提供多種基本編碼策略，允許選擇使用，也可以結合使用。因為針對不同的數(shù)據(jù)段，其效率最高的編碼策略可能是不同的。如果不選擇具體的編碼方案，則有系統(tǒng)在編碼前分析原始信息，自行決定采用哪種策略或哪幾種策略進行編碼。
編碼過程結束后，輸出“中間碼元序列”。當沒有選擇信息點陣圖形的尺寸時，根據(jù)該序列的長度為其選擇最小匹配尺寸。針對超過255個碼元的長碼元序列，系統(tǒng)自動以255為單位將其劃分為多個數(shù)據(jù)序列。
實施安全策略步驟S12，即對“中間碼元序列”進行安全策略處理，按照預先設定的好的安全策略進行加密處理，可以使用對稱或非對稱密碼算法對“中間碼元序列”進行信息安全保護。
在本例中，則對其進行編碼壓縮后得到如下數(shù)列
＝130[1]＝130[2]＝130[3]＝130[4]＝130[5]＝130[6]＝130[7]＝140生成RS糾錯碼步驟S13，糾錯碼采用BCH碼的子類——Reed Solomon碼實現(xiàn)。RS不但繼承了BCH糾錯能力可控的特性，而且由于其自身的特性，使得其編碼、解碼速度都比常以往的碼要快，為性能受限設備上的編/解碼操作提供了可能。糾錯碼計算模塊對每個長度不超過255的數(shù)據(jù)碼元序列計算RS糾錯碼，并將生成的糾錯碼連接在數(shù)據(jù)碼元序列后以形成最終的碼元序列。對于上面得到的“中間碼元序列”在進行RS編碼后得到如下數(shù)列
＝130[1]＝130[2]＝130[3]＝130[4]＝130[5]＝130[6]＝130[7]＝140[8]＝46[9]＝176[10]＝118[11]＝75[12]＝180[13]＝90[14]＝105[15]＝212[16]＝182 ＝69數(shù)據(jù)散列步驟S14，按照中心擴散散列算法，將包含數(shù)據(jù)及糾錯碼的碼元序列散列到選定大小的信息點陣圖形中，添加中心定位標志及識別邊界，最終生成信息點陣圖形。在本例中，對其信息進行的擴散散列算法后得到的結果如下{1，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，1，1，0，0，}，{1，0，1，0，1，1，1，0，0，1，0，0，0，0，1，}，{1，0，0，1，1，1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，}，{0，1，0，1，1，0，1，0，1，1，1，1，0，1，0，}，{1，1，1，1，0，0，0，1，0，0，1，1，1，0，1，}，{1，1，0，1，0，1，0，1，1，1，0，1，0，0，1，}，{0，1，0，1，0，1，0，0，0，1，0，1，1，0，1，}，{1，0，1，0，0，1，0，1，0，1，0，1，0，0，0，}，{0，0，0，1，0，1，1，0，0，1，0，1，0，1，0，}，{1，0，1，0，0，1，1，1，1，1，0，1，0，1，1，}，{0，0，0，1，0，0，1，0，0，0，1，0，0，1，1，}，{1，0，0，1，0，1，1，1，1，1，1，1，0，0，1，}，{0，1，1，0，1，1，1，0，0，0，1，0，0，0，1，}，{1，1，0，1，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，0，}，{1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，1，1，0，0，1，}生成信息點陣圖形步驟S15，將以上數(shù)據(jù)按照圖形設計規(guī)范錄入到數(shù)據(jù)區(qū)域，再按照要求增加搜索區(qū)域、同步區(qū)域亦即對準區(qū)域，即可最終得到如下信息點陣圖形，如圖16所示。
概括來講對于編碼過程，首先輸入原始信息序列，選擇性輸入信息的編碼策略、安全策略、信息點陣圖形的尺寸，如果不輸入，系統(tǒng)將自動為其選擇。經(jīng)過編碼、安全加密、生成糾錯碼、散列、填充等步驟，最終生成信息點陣圖形。
請參閱圖14所示，是本發(fā)明信息點陣圖形的信息識別流程圖。其主要包括以下步驟獲得包含信息點陣圖形的圖像S20；識別搜索區(qū)域特征S21；獲得信息點陣圖形特征值S22；按照數(shù)據(jù)點排列規(guī)律獲得信息矩陣S23；矩陣散列還原數(shù)據(jù)S24；RS糾錯S25；安全策略解碼S26；解碼策略獲得原始信息S27；輸出原始信息S28。
獲得包含信息點陣圖形的圖像S20，進行圖像信息提取的過程，首先就是利用信息點陣圖形的對準區(qū)域，將圖像對準以便識別。在本例中，采用的是橫縱中軸線方向的指向型對準區(qū)域。當使用者利用識別設備，從程序的實時監(jiān)視窗口中看到信息點陣圖形時，將其位于上下左右四個位置的指向型對準區(qū)域指向程序窗口四周的對準目標，即可獲得理想的識別圖像，請參閱圖12所示。
識別搜索區(qū)域特征S21，通過性能受限設備，例如手機，取得含有信息點陣圖形的圖像，對其進行分析、識別，取得其對應的點陣信息矩陣。由于本解碼過程采用的是創(chuàng)新性的遠程解碼過程，在性能受限的識別終端設備、窄帶網(wǎng)絡通訊環(huán)境以及高效率中心服務器的各自長短處進行了優(yōu)化整合，使得各部分發(fā)揮最佳的性能。在性能受限的識別終端，主要考慮完成對圖像的信息提取工作。其主要工作就是獲得包含信息點陣圖形的圖像、對其圖像進行中識別搜索區(qū)域特征，如果識別搜索區(qū)域特征失敗，則解碼過程結束，并在識別終端上給出結束信息，當識別搜索區(qū)域特征成功時，則進行獲得信息點陣圖形特征值S22，并按照數(shù)據(jù)點排列規(guī)律獲得信息矩陣S23。上述的步驟S20～S23在識別終端上進行。
當通過識別終端得到信息點陣圖形所代表的數(shù)據(jù)矩陣后，將其通過發(fā)送到遠程解碼服務器上，遠程解碼過程開始對所收到的信息矩陣進行糾錯、解碼以及安全解密等工作，如果能夠成功得到原始信息則將結果發(fā)送回識別終端，告知識別終端進行輸出。如果通過糾錯或者解密過程發(fā)現(xiàn)所得到的信息存在問題，則將問題發(fā)送回識別終端。
在本例中，受限設備從圖像中獲得如下數(shù)據(jù)，并發(fā)給服務器端{1，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，1，1，0，0，}，{1，0，1，0，1，1，1，0，0，1，0，0，0，0，1，}，{1，0，0，1，1，1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，}，{0，1，0，1，1，0，1，0，1，1，1，1，0，1，0，}，{1，1，1，1，0，0，0，1，0，0，1，1，1，0，1，}，{1，1，0，1，0，1，0，1，1，1，0，1，0，0，1，}，{0，1，0，1，0，1，0，0，0，1，0，1，1，0，1，}，{1，0，1，0，0，1，0，1，0，1，0，1，0，0，0，}，{0，0，0，1，0，1，1，0，0，1，0，1，0，1，0，}，{1，0，1，0，0，1，1，1，1，1，0，1，0，1，1，}，{0，0，0，1，0，0，1，0，0，0，1，0，0，1，1，}，{1，0，0，1，0，1，1，1，1，1，1，1，0，0，1，}，{0，1，1，0，1，1，1，0，0，0，1，0，0，0，1，}，{1，1，0，1，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，0，}，{1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，1，1，0，0，1，}利用與編碼過程完全相同的散列算法將點陣信息矩陣還原成碼元序列，即矩陣散列還原數(shù)據(jù)S24。本例中即得到
＝130 ＝130[2]＝130[3]＝130[4]＝130[5]＝130[6]＝130[7]＝140[8]＝46[9]＝176[10]＝118[11]＝(87)[12]＝180[13]＝90[14]＝105[15]＝(253)[16]＝182[17]＝69然后，進行RS糾錯S25，使用RS解碼算法對碼元序列進行差錯糾正。糾錯算法對信息本身的缺失具有很高的修復能力，但也與在進行糾錯編碼時所選擇的糾錯方法和級別有關，當且僅當錯誤數(shù)量在糾錯能力范圍內時，可以得到完整的“加密中間碼元序列”。如果，RS糾錯失敗，則解碼過程結束，并在識別終端上給出結束信息；在本例中，獲得的RS碼與原信息有誤，通過比較原始信息可看到其中用括號標注的信息發(fā)生了錯誤，但是通過糾錯算法，依然獲得了正確無誤的“中間元碼序列”，如下所列
＝130[1]＝130[2]＝130[3]＝130[4]＝130[5]＝130[6]＝130[7]＝140接下來，進行安全策略解碼S26，對做得到的“加密中間碼元序列”進行解碼安全策略，按照預先設定好的密碼方案對其進行解密處理，如果可以正確解密那么則會得到“中間碼元序列”。在本例中獲得如下數(shù)據(jù)
＝48 ＝48[2]＝48[3]＝48[4]＝48[5]＝48[6]＝48[7]＝48[8]＝48[9]＝48[10]＝48[11]＝48[12]＝48[13]＝48[14]＝49[15]＝48然后，解碼策略獲得原始信息S27，解碼模塊根據(jù)數(shù)據(jù)碼元中的提示字符，確定該段碼元所使用的編碼策略，并對其進行解碼操作，最終合并所有零散的信息段，組成原始信息序列。至此，一個解碼過程完畢。本例中即可得到1這一數(shù)據(jù)。
最后，將得到的原始數(shù)據(jù)發(fā)送到識別終端，輸出原始信息S28。
概括來講對于解碼過程，輸入信息點陣圖形，系統(tǒng)識別圖像，取得其對應的數(shù)據(jù)矩陣，利用與編碼過程相同的散列算法將數(shù)據(jù)還原為碼元，使用RS碼進行糾錯，如果成功使用適當安全策略和解碼策略進行解碼得到原始信息序列，否則解碼失敗。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種高效信息點陣圖形，其特征在于其包括搜索區(qū)域，位于在該信息點陣圖形中心；數(shù)據(jù)區(qū)域，位于搜索區(qū)域外圍；同步區(qū)域，位于上述的數(shù)據(jù)區(qū)域和搜索區(qū)域之間，或者位于數(shù)據(jù)區(qū)域之外；以及水平旋轉對準區(qū)域，位于該高效信息點陣圖形的最外層。
2.根據(jù)權利要求1所述的信息點陣圖形，其特征在于其中所述的搜索區(qū)域是由數(shù)個黑白相間的圓環(huán)或者偶數(shù)正多邊形環(huán)所構成。
3.根據(jù)權利要求2所述的高效信息點陣圖形，其特征在于其中所述的黑白相間的圓環(huán)或者偶數(shù)正多邊形環(huán)具有相同的寬度。
4.根據(jù)權利要求1所述的高效信息點陣圖形，其特征在于其中所述的數(shù)據(jù)區(qū)是由數(shù)個黑色和數(shù)個白色的點陣所構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的高效信息點陣圖形，其特征在于其中所述的水平旋轉對準區(qū)域的寬高比例為4∶3。
6.根據(jù)權利1-5任一項所述的高效信息點陣圖形，其特征在于其中所述的同步區(qū)域和搜索區(qū)域是同心的正多邊形或者同心的圓形。
7.一種權利要求1所述的高效信息點陣圖形的生成方法，其特征在于其包括以下步驟獲得原始信息步驟，將原始數(shù)據(jù)轉換為輸入字符序列；實施編碼策略步驟；實施安全策略步驟；生成RS糾錯碼步驟；數(shù)據(jù)散列步驟；以及生成信息點陣圖形步驟。
8.根據(jù)權利要求7所述的高效信息點陣圖形的生成方法，其特征在于其中所述的生成RS糾錯碼步驟，該糾錯碼采用BCH碼的子類——ReedSolomon碼實現(xiàn)。
9.一種權利要求1所述的高效信息點陣圖形的信息識別方法，其特征在于其包括以下步驟獲得包含信息點陣圖形的圖像(S20)；識別搜索區(qū)域特征(S21)；獲得信息點陣圖形特征值(S22)；按照數(shù)據(jù)點排列規(guī)律獲得信息矩陣(S23)；矩陣散列還原數(shù)據(jù)(S24)；RS糾錯(S25)；安全策略解碼(S26)；解碼策略獲得原始信息(S27)；輸出原始信息(S28)。
10.根據(jù)權利要求9所述的高效信息點陣圖形的信息識別方法，其特征在于其中所述的步驟矩陣散列還原數(shù)據(jù)(S24)；RS糾錯(S25)；安全策略解碼(S26)；以及解碼策略獲得原始信息(S27)是可以在服務器上進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效信息點陣圖形及其生成和解碼方法。該高效信息點陣圖形包括水平旋轉對準的區(qū)域，搜索區(qū)域，同步區(qū)域以及數(shù)據(jù)區(qū)域。其生成方法包括原始信息的數(shù)據(jù)整理、信息安全處理過程、糾錯編碼過程、生成點陣矩陣以及信息點陣圖形的圖形生成。信息點陣圖形的解碼方法包括信息點陣圖形信息矩陣的提取、信息矩陣糾錯方法以及解碼輸出結果數(shù)據(jù)的過程。該信息點陣圖形由于采用的是創(chuàng)新的中心搜索方法，所以可以快速精確的確定信息點陣圖形在目標圖像中的位置、角度、尺寸等關鍵信息。同時，由于采用了外圍水平旋轉對準區(qū)域，使得可以快速準確得到方位正確并且沒有形變的信息點陣圖形。
文檔編號G06K7/00GK101086761SQ20061008733
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權日2006年6月8日
發(fā)明者姜曉航, 王曦 申請人:姜曉航, 王曦