二维码编码规则
二维码编码规则[精品文档]
![二维码编码规则[精品文档]](https://img.taocdn.com/s3/m/b5192f2f0b4e767f5acfce88.png)
二维码编码规则(1）QR码符号结构设计中，每个QR码由一个个正方形模块构成，排列组成正方形阵列，其中有编码区域和功能区域，符号的四周是空区。
如图所示：1.符号规格和版本QR码总共有40种规格的符号，根据标准，编号分别为规格1到规格40，规格1为21*21个模块，规格2为25*25模块，以此类推。
版本N的规格每行每列为21+4（N-1）个模块。
2.寻像图形一般来说，寻像图形会分布在3个位置，且图形均相同。
这些图形分别位于符号的、右上角和左下角，如图2-1所示。
以三个重叠的同心的正方形组成探测图形，这些图形的模块宽度比为1：1: 3: 1: 1，分别为7*7个深色模块、5*5个浅色模块、3*3个深色模块。
由于该符号中在其它地方遇到类似图形的可能性极小，所以组成寻像图形的3个位置探测图形可以明确地确定视场中符号的位置和方向［5］。
3.分隔符探测图形所在的位置和编码区域之间分隔符宽度为1个模块，如图2-1所示。
全部由浅色模块组成。
4.定位图形定位图形有列和行在垂直和水平方向，组成色由深色浅色交替。
深色模块在开始和结尾，如图2-1所示。
5.校正图形3个重叠的同心正方形组成校正图形，由5*5个深色模块、3*3个浅色模块以及位于中心的一个深色模块组成。
校正图形的数量由QR码的版本号决定，版本号2及以上的符号均有校正图形，本设计采用的版本号为7。
6.编码区域在设计中规定有编码区域，编码区域中有多种符号字符，包括数据码字、纠错码字、版本信息和格式信息等。
7.空白区空白区即为环绕在符号四周的区域，它有4个模块宽的区域，空白区反射率与浅色模块相同。
（2）QR 码编码方法国家对QR 码规定有一定的标准，其中编码步骤如图所示：1.数据编码在数据编码过程中，将输入的数据转换为一个位流，若ECI 为缺省状态，那么一个数据流将包括模式指示符、字符计数指示符和数据，最终以4位终止符0000表示。
其结构如图所示： 模式指示符 字符数指示符 数据 模式 指示符 (0000)（1）数字模式在本次设计中的数字模式下，必须将待输入的数据转化为二进制数，具体方法为每三位分为一组，剩余位转化为7位或4位二进制数。
二维码生成与识别讲解
南京航空航天大学课程设计题目二维码的生成及识别何俊豪韩怀晓晋晓飞小组成员：瞿诗华薛莉二〇一五年十一月第一章QR码简介QR码是由日本Denso公司与1994年制定出来的一种矩阵二维码符号，它除了具有信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像信息、保密性强等优点外，还具有超高速响应、全方位识别等特点。
QR码符号是由正方形的细小模块构成，分为功能区和编码区。
功能图形包括位置探测图形、分隔符、定位图形、校正图形、格式信息、版本信息等，编码区域包括数据编码块和纠错码图形。
普通QR码基本图形及区域功能对照图如图1.1所示。
图1.1 QR码基本结构1.1 QR码的密度标识图形位于两个“回”字标识符之间的黑白相间的条纹，用红色线标注的，这个区域可以用于确定QR码符号的像素方块的密度（即一个像素的大小），标识识别模块如图1.2所示。
图1.2 QR码密度标识图形1.2 位置探测图形位置探测图形由三个重叠的同心正方形构成，如图1.3所示。
通过探测位置探测图形可以迅速的从背景图像中判断出QR码符号的大致位置。
图1.3 QR码探测图形二维码定位就是找到二维码符号的位置探测图形，对有明显条码特征的区域进行定位，然后根据图形结构特征值对不同的条码符号进行进一步的处理。
通过QR码的定位图形，可以得到左上角位置探测图形的边界点和左下角位置探测图形的边界点如图1.4（a）所示，因此可以采用鲁棒性较好的算法拟合条码左边框，然后通过直线拟合得到条码的上边框直线。
在此基础上构建直角三角形，寻找出图形中心，如图1.4（b）所示，并可以得到第四个交点，如图1.4（c）所示。
（a）确定左边界和上边界（b）确定探测图形中心（c）确定第四个交点图1.4 条码图像初步定位流程1.3 版本信息QR码符号共有40种规格，版本1的规格为21模块×21模块，版本2为25模块×25模块，以此类推，每一版本符号比前一版本每边增加4个模块，直到版本40，规格为177模块×177模块。
qr码编码原理
qr码编码原理
QR码是一种二维码，可以在手机扫描后获取信息。
它由黑白相间的小方块组成，每个小方块代表一个二进制数。
QR码编码原理就是将信息转化为一串二进制数，并将每个二进制数对应到一个小方块上。
QR码的编码过程可以分为四步：
第一步，将待编码信息转化为一串二进制数。
这个过程可以用ASCII码表将每个字符对应到一个8位二进制数上。
第二步，将二进制数进行纠错编码。
QR码使用了一种叫做RS编码的纠错编码技术，可以通过添加冗余数据来检测和纠正错误。
第三步，将编码后的二进制数进行分块。
QR码将编码后的二进制数按照一定的规则分成多个块，每个块包含一些数据和纠错码。
第四步，将分块后的数据映射到小方块上。
QR码将每个块中的数据和纠错码分别映射到不同的小方块上，形成黑白相间的二维码。
扫描二维码后，手机通过对小方块的识别来获取信息。
QR码编码原理涉及到的数学、编码和图像处理知识较为复杂。
但是QR码的应用十分广泛，可以用于产品标识、支付码、门票等多种场合。
- 1 -。
二维码的原理及组成
二维码的原理及组成二维码在现代社会中得到了广泛应用，它不仅简洁方便，还可以存储大量的信息。
那么，二维码是如何工作的呢？本文将介绍二维码的原理及其组成。
二维码的原理：二维码是一种由方格矩阵组成的图形，可以通过扫描设备对其进行解码，并获取其中所存储的信息。
它通过不同的图案组合，将信息编码成二维码的形式。
与传统的条形码相比，二维码可以存储更多的信息，且可靠性更高。
二维码的组成：1. 定位点：二维码中的四个角落通常有一个明显的定位点，用于确定二维码的方向和位置，以帮助扫描设备准确定位二维码。
2. 对齐图案：在定位点的周围，通常还会有一些对齐图案，用于帮助扫描设备更准确地识别二维码中的方格矩阵。
3. 掩码图案：为了保证二维码图案的质量和可靠性，二维码中的每个方格矩阵都会应用一定的掩码算法。
这种算法可以根据固定的规则对二维码中的方格进行逐个改变，以消除潜在的错误。
4. 数据编码：二维码中最重要的组成部分是数据编码区域。
不同的编码方法会选择不同的方格组合方式来存储数据。
最常见的编码方式包括字母、数字、符号、汉字等。
5. 容错级别：为了提高二维码的容错能力，还会在二维码中加入一定数量的冗余数据。
这些冗余数据可以帮助扫描设备在部分方格破损或模糊的情况下仍然能够正确识别出二维码中的信息。
除了以上几种组成部分，二维码还可以根据实际需求添加其他的辅助功能，比如链接功能、支付功能等。
这些功能可以通过二维码的特定编码方式实现。
总结：二维码是通过方格矩阵的组合来存储和传递信息的技术。
它由定位点、对齐图案、掩码图案、数据编码和容错级别等组成部分构成。
二维码的原理和组成使得它成为现代社会中常用的信息传递方式。
随着技术的发展，二维码的应用也越来越广泛，为人们的生活带来了更多的便利和效率。
二维码的原理及组成
二维码的原理及组成二维码（QR码）是一种矩阵条码，用于在相机设备的图像传感器上进行编码和解码。
它是将信息以二维矩阵的形式呈现，能够快速而准确地读取信息。
二维码使用广泛，可在各种领域中应用，如商品交易、支付系统、广告宣传等。
本文将介绍二维码的原理及其组成。
一、二维码的原理二维码的原理基于光学特性和编码解码技术。
它使用黑白模块的矩阵表示信息，通过摄像头或扫描仪读取。
二维码的原理主要包括以下几个要素：1. 信息编码：通过特定的编码算法，将需要传输的信息转换为二维码矩阵。
例如，在QR码中，采用了Reed-Solomon纠错编码和海明码的算法。
2. 定位标识：二维码中包含了一些特定的图案用于定位和对齐。
这些标识通常是在二维码的角落或中心位置，用于帮助读取设备准确定位二维码。
3. 数据存储：二维码的黑白模块用于存储信息。
其中，黑色模块表示二进制1，白色模块表示二进制0。
根据不同的二维码标准，可以存储的信息量有所不同。
4. 纠错能力：二维码通常具有一定的纠错能力，即使在部分受损或模糊的情况下，仍能正确读取信息。
这种纠错能力可以通过编码算法实现，能够有效提高二维码的鲁棒性。
二、二维码的组成二维码由多个模块组成，每个模块表示一个二进制数据位。
二维码的组成可以分为以下几个部分：1. 定位图案：二维码中的定位图案主要用于帮助读取设备准确定位二维码的位置。
通常是一个大的正方形或矩形，位于二维码的角落或中心位置。
2. 对齐图案：对齐图案是用于校正摄像头或扫描仪读取角度的图案。
它通常是一些小的黑白模块的集合，位于二维码的角落或中心位置。
3. 数据区域：数据区域是二维码中存储信息的主要部分。
根据编码算法，二维码矩阵中的黑白模块表示不同的数据位。
4. 伪随机图案：为了增强纠错能力，二维码中可能还包含了一些伪随机图案。
这些图案通常是不规则形状的图案，用于提高二维码的容错率。
总结：二维码是一种矩阵条码，利用光学特性和编码解码技术来实现信息的快速传输和识别。
二维码编码过程
4. 把这些二进制连接起来： 00111001110 11100111001 000010
5. 把字符的个数转成二进制 (1-H版本9 bits ): 5 个字符，5转成 000000101
6. 在头上加上编码标识 0010 和第5步的个数编 码:
0010 000000101 0011100111011100111001000010
首先将输入的数据每三位分为一组，将每组数据转换 为10位二进制数据。余下的一或两位转换为4或7
位的二进制数据
01234567
012
0000001100
345 012 345 67
67
0101011001 1000011
0000000001010000110001001100110110100101100100101011
重复下面的两个bytes：11101100和 00010001
00100000 01011011 00001011 01111000 11010001 01110010 11011100 01001101 01000011 01000000 11101100 00010001 11101100
二维码中有四种级别的纠错，这就是为什么二维码
假如我们有个“HELLO WORLD”的字符串要编码， 根据上面的示例二，我们可以得到下面的编码
加上结束符：0000
然后8bits重排： 如果所有的编码加起来不是8个倍数我们还要在后面
加上足够的0，比如上面一共有78个bits，所以， 我们还要加上2个0，然后按8个bits分好组：
00100000 01011011 00001011 01111000 11010001
最后根据表一，将剩余字（Remainder Bits）补齐。5-Q版 本还需要补7bits，7*8=56个0.
扫描二维码的原理
扫描二维码的原理
二维码的实现原理是通过图像编码和解码技术实现的。
在二维码中，采用了一种特殊的图案布局，利用黑白像素的不同排列组合来表示不同的信息，从而达到信息存储和传输的目的。
以下是二维码的实现原理的详细描述：
1. 编码：
首先，将需要传输的信息（如网址、文本等）使用编码算法进行处理。
编码算法可以将输入的信息转换为一串二进制代码。
2. 容错处理：
为了提高二维码的识别正确率，一般会对编码后的数据进行容错处理。
容错处理算法可以在一定程度上矫正因扫描误差而导致的错误。
3. 二维码图案生成：
根据编码和容错处理后的数据，使用特定的编码规则生成二维码图案。
二维码图案由黑白像素点组成，根据编码数据决定每个像素点的颜色。
黑色和白色的交错排列形成了二维码的特殊图案。
4. 二维码图案打印和传播：
生成的二维码图案可以通过打印、显示等方式进行传播。
传播后的二维码可以被扫描设备（如手机摄像头）进行识别。
5. 解码：
当二维码被扫描设备获取后，设备会通过解码算法对图像进行
解析。
解码算法可以识别出二维码图案中的黑白像素点，并将其转换为对应的编码数据。
6. 解码后的数据处理：
解码后的数据可以包含多种类型的信息，根据二维码的用途和设计，可以对解码后的数据进行相应的处理。
比如，将解码后的网址自动打开、将解码后的文本显示在设备屏幕上等。
总结：二维码的原理是通过编码、容错处理、二维码图案生成、传播、解码和数据处理等步骤实现的。
通过这一过程，用户可以通过扫描二维码快速获取二维码中包含的信息。
二维码什么原理
二维码什么原理
二维码是一种能够快速识别的编码形式，它的原理是通过黑白相间的图案来存储信息。
二维码的原理主要涉及到编码、解码和识别三个方面，下面我们将逐一介绍。
首先，二维码的编码原理是利用特定的编码规则将信息转换成黑白相间的图案。
常见的二维码编码规则包括QR码、Data Matrix 等，它们采用不同的编码算法来实现信息的编码。
在编码过程中，信息被转换成一系列的黑白模块，这些模块的排列和颜色构成了二维码的图案。
其次，二维码的解码原理是通过扫描设备将二维码图案转换成数字信号，然后利用解码算法将数字信号还原成原始信息。
扫描设备通常包括手机相机、专用扫描仪等，它们能够将二维码图案转换成电子信号，然后传输给解码算法进行处理。
解码算法根据编码规则逆向推导出原始信息，从而完成解码过程。
最后，二维码的识别原理是利用图像处理和模式识别技术来识别二维码图案，并提取其中的信息。
识别过程包括图像采集、预处理、特征提取和匹配等步骤，其中图像采集是通过扫描设备获取二
维码图案，预处理是对图像进行去噪和增强处理，特征提取是提取
二维码图案中的特征信息，匹配是将提取的特征信息与编码规则进
行匹配，从而识别出二维码中的信息。
总的来说，二维码的原理是通过编码、解码和识别三个过程实
现信息的存储和传输。
它利用特定的编码规则将信息转换成黑白相
间的图案，然后通过扫描设备将图案转换成数字信号，并利用解码
算法还原成原始信息。
最后，利用图像处理和模式识别技术识别二
维码图案，并提取其中的信息。
这种原理使得二维码成为一种快速、便捷的信息存储和传输方式，被广泛应用于各个领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二维码编码规则
(1）QR码符号结构
设计中，每个QR码由一个个正方形模块构成，排列组成正方形阵列，其中有编码区域和功能区域，符号的四周是空区。
如图所示：
1.符号规格和版本
QR码总共有40种规格的符号，根据标准，编号分别为规格1到规格40，规格1为21*21个模块，规格2为25*25模块，以此类推。
版本N的规格每行每列为21+4（N-1）个模块。
2.寻像图形
一般来说，寻像图形会分布在3个位置，且图形均相同。
这些图形分别位于符号的、右上角和左下角，如图2-1所示。
以三个重叠的同心的正方形组成探测图形，这些图形的模块宽度比为1：1: 3: 1: 1，分别为7*7个深色模块、5*5个浅色模块、3*3个深色模块。
由于该符号中在其它地方遇到类似图形的可能性极小，所以组成寻像图形的3个位置探测图形可以明确地确定视场中符号的位置和方向［5］。
3.分隔符
探测图形所在的位置和编码区域之间分隔符宽度为1个模块，如图2-1所示。
全部由浅色模块组成。
4.定位图形
定位图形有列和行在垂直和水平方向，组成色由深色浅色交替。
深色模块在开始和结尾，如
图2-1所示。
5.校正图形
3个重叠的同心正方形组成校正图形，由5*5个深色模块、3*3个浅色模块以及位于中心的一个深色模块组成。
校正图形的数量由QR 码的版本号决定，版本号2及以上的符号均有校正图形，本设计采用的版本号为7。
6.编码区域
在设计中规定有编码区域，编码区域中有多种符号字符，包括数据码字、纠错码字、版本信息和格式信息等。
7.空白区
空白区即为环绕在符号四周的区域，它有4个模块宽的区域，空白区反射率与浅色模块相同。
（2）QR 码编码方法
国家对QR 码规定有一定的标准，其中编码步骤如图所示：
1.数据编码 在数据编码过程中，将输入的数据转换为一个位流，若ECI 为缺省状态，那么一个数据流将包括模式指示符、字符计数指示符和数据，最终以4位终止符0000表示。
其结构如图所示：
（1）数字模式
在本次设计中的数字模式下，必须将待输入的数据转化为二进制数，具体方法为每三位分为一组，剩余位转化为7位或4位二进制数。
把指示符和数字计数指示符加在前面并将二进制数据连接起来。
（2）字母模式
在本次设计中的字母模式下，具体方法为：将前面字符乘以45之后再与第二个字符相加，再将其结果转化为11位二进制数，并将输入的数据以两个字符分为一组，若剩余一位，则将其转化为6位二进制数。
最后把指示符和数字计数指示符加在前面并将二进制数据连接起来即可。
（3）8位字节模式
在8位字节模式下，把指示符和数字计数指示符加在前面并直接将二进制数据连接起来。
2. 纠错编码
QR纠错码字采用纠错算法，为了符号在遇到损坏时不至丢失数据，把纠错码添加在数字码字序列的后面。
纠错等级共有四级，分别为：L级纠错容量：7%；M级纠错容量：15%；Q级纠错容量：25%；和H级纠错容量：30%。
3. 构造最终信息
在该步骤中，在确定规格之后，必须按次序把产生的序列放入每一分块中，再按规定将数据分块，之后再对每一块进行单独计算。
在得出相应的纠错码字区块后，按顺序把纠错码字区块排列，构成一个序列，添加到数据码字序列后面［6］。
如D1，D12，D25，D35，D2，, (11)
D22，D33，D45，D34，D46，，E45，E67，E2，E24，...
4. 构造矩阵
在这一步中，需要将探测图形、分隔符、定位图形、校正图形和码字模块放入同一矩阵中，并把算出的序列填充到相应区域中。
5. 掩模
掩模的作用主要是安排深色与浅色模块，除此之外还要尽可能地避免位置探测图形的位图1011101出现在符号的其他区域。
具体使用过程中，我们需要对不同掩模图形的结果进行计分，最后选择得分最低的掩模方案，这样便最可靠。
6. 格式和版本信息
二维码上包含版本信息共18位，均放在两个位置。
例如：6*3的矩阵，其中6位是数据位。
本次设计主要目的是实现QR的编码，图像采集以及译码功能。
QR编码是QR生成的主要方式。
通过对数据进行分析、编码、纠错、确定格式版本信息等几大主要步骤。
编码语言采用Java，使用MyEclipse 10软件编程，需要下载使用QR 包，生成二维码的版本是版本号7，最终生成的图片需要保存为bmp格式[6]；在这生成的二维码必须要采集到相应的上位机上进行图像采集，采集过程中用STM32开发板驱动OV7670摄像头进行拍照，拍照后的图片缓存到摄像头自带的缓存器中，编辑程序实现FIFO读写功能，利用USB数据线将图片数据以截图方式输出到上位机中；QR码的识别系统功能主要作用是对采集到的二维码图片进行译码，一次来还原出QR码所携带的信息，编程语言为Java。