一維數(shù)形圖碼信息技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于條碼、二維碼信息技術(shù)領(lǐng)域中的一種與整數(shù)系對應(yīng)的數(shù)形圖碼，特別在一維線內(nèi)和線系內(nèi)，作與計算機對應(yīng)的“0、1”信息植入，以圓式排布成圖碼，供解碼器解讀信息。重要的是產(chǎn)生出的數(shù)形圖碼定位和解讀的三個基準(zhǔn)標(biāo)識之間位置，是可變動的，隨用戶需要及注入信息量的情況，進(jìn)行移動或重合。
【背景技術(shù)】
[0002]條碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對應(yīng)的字符組成的標(biāo)記，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達(dá)一定的信息，并能夠用特定的設(shè)備識讀，轉(zhuǎn)換成計算機兼容的二進(jìn)制和十進(jìn)制信息。條形碼的信息存儲量較小，僅能存儲一個代號，使用時必須通過這個代號調(diào)取計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。之后，為解決滿足人們信息存儲技術(shù)問題，產(chǎn)生了二維碼，又稱二維條碼。
[0003]二維碼的編碼也巧妙地利用計算機的基礎(chǔ)信息代碼“0”、“ I ”組成的比特流，使用若干個與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字、數(shù)值信息，通過圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀，以實現(xiàn)信息自動處理。它能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達(dá)信息，因此能在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息。但二維碼種類繁多，其碼制的編碼規(guī)則差別很大，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這給二維碼的普及與統(tǒng)一管理帶來不便。隨著二維碼使用范圍的擴(kuò)大，在單位空間上，其信息的存儲量仍然有限，并有大規(guī)模市場運用的潛在安全風(fēng)險，這需要對當(dāng)前二維碼技術(shù)進(jìn)行升級。
[0004]另一方面，識別二維碼的三個探測點占有的空間太大，浪費了圖案本身存儲空間，而且始終固定，主體樣式?jīng)]有靈活性，二維碼的方形結(jié)構(gòu)和單一垂直縱、橫的排布，也使得圖形的空間利用率不高，信息存儲量受限、結(jié)構(gòu)樣式自由度不高。
[0005]數(shù)形圖碼的概念，是由本發(fā)明人的專著《動態(tài)幾何與數(shù)的圖?！分刑岢觯瑪?shù)形是在動態(tài)幾何圖模中發(fā)現(xiàn)的一種與自然整數(shù)系一一對應(yīng)的圖系，由圖結(jié)構(gòu)分類:有正、負(fù)數(shù)圖模，有零、奇、質(zhì)、偶數(shù)構(gòu)型；每一圖案中，有若干線條，按數(shù)形成圖規(guī)則排布，一般以圓式排布為主。如果成圖中排布的線條是直線段，則構(gòu)造出的數(shù)形就是一維數(shù)形，也是本發(fā)明中使用的數(shù)形結(jié)構(gòu)。
[0006]成圖前，可引入?yún)?shù)控制數(shù)形結(jié)構(gòu)，或引入數(shù)列控制線條排布，產(chǎn)生出與整數(shù)對應(yīng)，具有獨立結(jié)構(gòu)特征的圖案，其圖量在理論上，與整數(shù)一樣豐富。因數(shù)形在成圖中，能植入信息并能被解讀，這樣的載有信息的數(shù)形圖就是數(shù)形圖碼。
[0007]本發(fā)明提出對這樣的重要圖模，使用一種簡潔、有效方式，開發(fā)運用，進(jìn)而帶來圖碼信息技術(shù)上的創(chuàng)新，創(chuàng)造數(shù)形運用在信息技術(shù)上的功能，提高圖碼使用效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述整數(shù)系數(shù)形圖案在運用上的難題，本發(fā)明提供了一維數(shù)形圖案在信息技術(shù)上的運用。具體地說，將條碼、二維碼技術(shù)與一維數(shù)形成圖技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)造出能植入信息，并能解讀的一維數(shù)形圖碼技術(shù)與產(chǎn)品，供用戶使用。
[0009]在本發(fā)明人著作《動態(tài)幾何與數(shù)的圖?！分?，沒有提出過用二維碼技術(shù)在一維數(shù)形圖案中注入信息，來構(gòu)造數(shù)形圖碼；在現(xiàn)有條碼、二維碼產(chǎn)品中，也沒有采用一維數(shù)形圖案及其成圖方式，來存儲和解讀信息的，在專利局有關(guān)文件中沒有檢索到相關(guān)專利，在市場及用戶使用產(chǎn)品中都沒有一維數(shù)形圖碼，因而申請此一維數(shù)形圖碼信息技術(shù)專利。這主要包括一維數(shù)形圖碼的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樣式和生成、運用方法。
[0010]數(shù)形圖碼運用的功能優(yōu)勢:
(I)用整數(shù)來編輯、查詢、調(diào)用與之對應(yīng)的圖碼，使圖碼與數(shù)碼之間實現(xiàn)無縫對接，并讓系列圖碼按整數(shù)序列組合，實現(xiàn)數(shù)與形精準(zhǔn)配對。這方便用戶和機器，按數(shù)字方式直接調(diào)用、處理圖碼中的信息，速度快、效率高；
[0011](2)根據(jù)信息量，機器能夠自動選擇存儲量相應(yīng)的數(shù)形來存儲，實現(xiàn)精確選擇，節(jié)省內(nèi)存資源、減少浪費和工作能耗；
[0012](3)拓展了圖碼信息的功能與用法，擴(kuò)大數(shù)形圖碼的使用范圍，利于圖碼信息技術(shù)的升級；
[0013](4)采用數(shù)形方案生成的一維數(shù)形圖碼，有統(tǒng)一的生成標(biāo)準(zhǔn)和解讀方案，便于管理。
[0014]成碼、解碼原理:在一維數(shù)形成圖中，將計算機基礎(chǔ)信息比特流，植入到具有一定寬度的直線段或其線系中。方法是:構(gòu)成直線段的點是個指定的區(qū)域，可以是像素區(qū)域和尺度成比例的方塊，為讓直線段中這樣的點即方塊與計算機的“0、1”比特流對應(yīng)，采用軟件控制，對代表“O”的點即方塊，不顯示和不被打??；代表“ I”的點即方塊，顯示和被打印出現(xiàn)。由此，構(gòu)成的圖案中，空與實或黑與白的幾何分布，就與計算機基礎(chǔ)邏輯代碼對應(yīng)起來，這樣的圖碼中存儲著信息的幾何編碼，可以用對焦、快拍的方式，讓機器自動解讀出信息。
[0015]對于線系是由若干直線段組成，在數(shù)形中選取的一組直線段，將計算機基礎(chǔ)信息“0、1”比特流，植入到一維數(shù)形的線系中，方法是:構(gòu)成單一直線段的空間區(qū)域，與計算機的“0、1”比特流對應(yīng)，采用軟件控制，對代表“O”的一條直線段，不顯示或不被打印；代表“I”的一條直線段，顯示或被打印出來。由此，構(gòu)成的圖案中，線系中空與實或黑與白的分布，就與計算機基礎(chǔ)邏輯代碼對應(yīng)起來，這樣的圖碼中線系里存儲著信息，可以用對焦、快拍的方式，讓機器自動解讀出。
[0016]一維數(shù)形圖碼整體特征是圓形結(jié)構(gòu)，所有的一維直線段按圓式排布，這改變了二維碼的單一方塊結(jié)構(gòu)，突破了現(xiàn)行二維碼總是以垂直縱、橫的方式存儲信息。而且，圓式的整體構(gòu)造空間大，存儲量大，結(jié)構(gòu)豐富，自由度高，能實現(xiàn)多級存儲。這就提升、擴(kuò)展了圖碼信息技術(shù)。
[0017]一維數(shù)形圖碼結(jié)構(gòu)設(shè)計與運用:
數(shù)形通過標(biāo)準(zhǔn)化處理，并植入信息后，才成為圖碼，其內(nèi)存儲的信息才能被解讀。數(shù)形圖是本信息圖碼的母版和信息載體，其中載入信息的主體信息線，是數(shù)形中的一維直線段。
[0018]被選定的某數(shù)的數(shù)形，在植入信息前，必須在“成碼器”中，作標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置。設(shè)置方法:通過軟件，確定出該數(shù)形圓，使得數(shù)形整體容入圓中，且圓周總是沿著一維直線段的最外端。由此在圓的圓心設(shè)直角坐標(biāo)，坐標(biāo)將數(shù)形圓結(jié)構(gòu)分成四個區(qū):左上區(qū)、左下區(qū)、右上區(qū)、右下區(qū)；并與數(shù)形圓周有四個交點:左橫軸交點、右橫軸交點、上縱軸交點、下縱軸交點(見圖1)。用于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置的數(shù)形圓、坐標(biāo)、交點，在一維數(shù)形圖碼產(chǎn)品中，一般不顯示和不打印出現(xiàn)，以避免對圖碼信息解讀的影響。數(shù)形有了標(biāo)準(zhǔn)化分區(qū)，大大方便信息植入、管理和準(zhǔn)確解讀。
[0019]為方便快拍并解讀圖碼中的信息，本一維數(shù)形圖碼圖案中設(shè)置了三個標(biāo)識:定位標(biāo)識、起讀標(biāo)識、終止標(biāo)識，在說明書和【附圖說明】中簡稱為:定位點、起讀點、終點(見圖2)。
[0020]定位點，該標(biāo)識與數(shù)形標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置后的左橫軸交點重合。用來幫助快拍對焦，以及圖形轉(zhuǎn)動后，仍然能精確對焦，表現(xiàn)為一個實心圓圈，直徑2?4mm范圍。對每個一維數(shù)形圖碼來說，定位點都是首先確定，不管其內(nèi)信息如何存儲，其位置在全圖中不變。
[0021]起讀點，就是信息植入到信息線上的起點位，在左上區(qū)域內(nèi)，或橫、縱軸線上，其他區(qū)域不含該標(biāo)識。表現(xiàn)為空心圓圈，直徑為2?4_。
[0022]終點，是指信息植入或讀取的結(jié)束區(qū)位。因信息量和植入方式不同，終止標(biāo)識可出現(xiàn)在數(shù)形圖碼周期成圖中任意位置，可以與定位點和起讀點重合，表現(xiàn)為空心正方形，邊長為2?4_。三個標(biāo)識大小在限定范圍內(nèi)，同尺度放大和縮小。
[0023]定位點、起讀點、終點的位置變化有三種類型:三標(biāo)識重合、兩標(biāo)識重合、三標(biāo)識都不重合。具體如下:
第一種類型，當(dāng)三標(biāo)識重合時(見圖3)，圖中表現(xiàn)為起讀點、定位點、終點，三者重合，該圖說明信息按順時針方向從起讀點(與定位點重合)開始植入，到終點(也與定位點重合)結(jié)束，沒有多余的空間可再存儲信息，圖示為空心方塊，包含一個實心圓在左橫軸線上。
[0024]第二種類型，兩標(biāo)識重合，分為三種情況:(I)起讀點與定位點重合；(2)定位點與終點重合；(3)起讀點與終點重合。
[0025](I)當(dāng)定位點與起讀點重合時，終點位于其他區(qū)域內(nèi)(見圖4)，信息按順時針方向從起讀點與定位點重合處，開始植入或起讀，圖中還有多余空間可再存儲，圖示中有兩標(biāo)識，一個實心圓在左橫軸上，一個空心正方形在其它區(qū)域內(nèi)；
(2)當(dāng)定位點與終點重合時，信息按順時針方向從左上區(qū)域內(nèi)的起讀點開始植入，到終點(與定位點重合)處結(jié)束(見圖5)，此圖中仍留有空間可再存儲信息，圖示中只有兩標(biāo)識，一個空心正方形包含一個實心圓在左橫軸線上，一個空心圓在左上區(qū)域內(nèi)；
(3)當(dāng)起讀點與終點重合時，信息按順時針方向從左上區(qū)域內(nèi)的起讀點(與終點重合)開始起讀或植入，到終點(與起讀點重合)結(jié)束(見圖6)，此圖中沒有空間可再存儲信息，圖示中只有兩標(biāo)識，一個實心圓圈在左橫軸線上，一個空心方塊包含一個空心圓在左上區(qū)域內(nèi)。
[0026]第三種類型，三標(biāo)識不重合，信息按順時針方向從左上區(qū)域內(nèi)的起讀點開始植入，到終點結(jié)束(見圖7)，此圖中還有空間可再存儲信息，圖示中有三個標(biāo)識，一個空心圓圈在左上區(qū)域，一個實現(xiàn)圓圈在左橫軸上，一個空心方塊在其它區(qū)域內(nèi)。
[0027]由上述三個標(biāo)識的變化，及相應(yīng)植入和解讀信息的變化，給用戶的信息存儲、圖碼樣式，以及加密方式上，都帶來了較大的靈活性、可操作性，這是當(dāng)前二維碼沒有的。
[0028]本發(fā)明中所取數(shù)形圖，是與自然整數(shù)系一一對應(yīng)的圖系；每一圖案中，有若干線條組成，在本發(fā)明中數(shù)形的線條是直線段，它們由計算機軟件控制生成，從一維直線段起逐步構(gòu)造，按“整數(shù)形”成圖規(guī)則排布，直至幾何圖形圓滿時，構(gòu)成圓式排布，整體構(gòu)型一般是圓形。每條直線段里都可以植入計算機比特信息，供解讀器解讀。所以，本數(shù)形圖碼結(jié)構(gòu)是具有整數(shù)型獨特結(jié)構(gòu)樣式，如±11?±20的一維數(shù)形圖案(見圖8)。
[0029]信息植入方式:
(I)線上信息植入，也就是在做幾何編碼。將直線段分為16個單位為等長區(qū)域，每一單位區(qū)域?qū)?yīng)一個比特字符，都以“0、1”圖式排布在線上。本數(shù)形圖碼信息線即直線段的構(gòu)成