[发明专利]彩色QR码的编/解码方法

权利要求书

1.彩色QR码的编码方法，包括以下步骤：

1）输入待编码的字符串，形成源数据信息流；

2）用压缩算法对源数据信息流进行压缩；

3）根据QR码的编码规则，进行数据分析形成数据码字流；

4）根据数据码字流的字节数，利用最小尺寸原则初始化彩色QR码；

5）在步骤3）的基础上，用理德-所罗门码(Reed-Solomon,RS)算法对数据码字流进行分块纠错，形成纠错码字流；

6）将生成的纠错码字流添加到数据码字流后面形成总码字流，构造信息的最终码字序列，必要时加入剩余位；

7）填充功能图形区域，其中功能图形包括寻像图形、分隔符、定位图形、校正图形；

8）填充格式信息和版本信息；

9）对数据和纠错码字区域进行掩膜；

10）根据QR码符号字符的排列规则，在步骤8）和步骤9）的基础上填充数据码字和纠错码字；

11）根据颜色映射表，生成彩色QR码；

其特征是：

步骤6）中依次将每一块的数据和纠错码字装配成最终的序列：

数据块1的码字1，数据块2的码字1，数据块3的码字1，以此类推至数据块n-1的最后一个码字，数据块n的最后一个码字；随后，纠错块1的码字1，纠错块2的码字1，以此类推至纠错块n-1的最后一个码字，纠错块n的最后一个码字；

数据块和纠错块为n比特，n为大于等于5的正整数。

2.根据权利要求1所述的彩色QR码的编码方法，其特征是：步骤4）彩色QR码初始化过程中，随着颜色种类的增多，QR码的数据密度也随之增大，假定使用的颜色数为2^k种，每个模块可储存的比特数定义为：，其码字总数、剩余位、数据码字数、纠错码字数、纠错的块数等均变为标准黑白QR码的K倍。

3.彩色QR码的解码方法，包括以下步骤：

1）加载彩色QR码图像；

2）遍历彩色QR码图像，得到图像中每个像素点的RGB值；

3）检测寻像图形是否存在；若成功检测到寻像图形，则进入步骤4），否则进入步骤13）结束本次解码；

4）返回寻像图形中心点的坐标值，并继续检测校正图形，返回校正图形中心点的坐标值；

5）利用透视变换，栅格化QR码，识别颜色模块；

6）根据颜色映射表，识读格式信息和版本信息；

7）消除掩膜，恢复数据码字和纠错码字；

8）用纠错码字进行错误检查，若发现错误，则进入步骤9），否则进入步骤10）；

9）分块纠错，根据接收码字多项式，计算伴随式并求解错误位置，对每一个错误位值取反来纠正出现的错误，最终实现分块纠错；

10）将数据解压缩，恢复源数据信息流；

11）数据码字译码，根据模式指示符和字符计数指示符，将数据码字划分成多个部分，按照使用的模式进行译码；

12）根据数据码字译码结果，输出源数据信息流；

13）结束本次解码；

其特征是：

步骤3）中，检测寻像图形时，遍历彩色QR码图像，先在水平方向上统计彩色QR码图像中5种颜色的相对宽度比例是否为1:1:3:1:1，此处比例允许小于50%的偏差；满足上述比例条件后，再垂直检测彩色QR码图像中5种颜色的相对宽度比例是否为1:1:3:1:1，此处比例允许小于40%的偏差；满足上述两个比例条件后，再次水平方向上检测彩色QR码图像中5种颜色的相对宽度比例是否为1:1:3:1:1，此处比例允许小于20%的偏差。

4.根据权利要求3所述的彩色QR码的解码方法，其特征是：步骤4）中，检测校正图形时，先在水平方向上统计3种颜色的相对宽度比例是否为1:1:1，此处比例允许小于50%的偏差；满足上述比例条件后，再垂直检测彩色QR码图像中3种颜色的相对宽度比例是否为1:1:1，此处比例允许小于40%的偏差。

5.根据权利要求3所述的彩色QR码的解码方法，其特征是：步骤5）利用步骤3）和步骤4）得到的寻像图形和校正图形中心点的坐标，利用以下公式得到输入图像坐标与输出图像坐标之间的映射关系：

其中(u,v)代表输入图像中任意一个像素点的坐标，(x,y)表示输出图像中任意一个像素点的坐标，a,b,c,e,f,g,h,i,j均为常数项系数。