烙印码及其构建方法、装置

摘要

本发明属于自动识别技术领域，提供了一种烙印码及其构建方法、装置。本发明的烙印码构建方法包括：将原始数据转换为数据码字；根据所述数据码字的长度确定版本号；根据所述数据码字和所述版本号使用Reed‑Solomon算法生成校验码字；根据所述版本号创建矩阵，并将所述数据码字和所述校验码字映射到矩阵中；在所述矩阵中设定位置添加定位图形对应的数据；根据所述版本号在所述矩阵中设定位置添加版本侦测图形对应的数据；根据所述矩阵生成烙印码。本发明的烙印码构建方法，提高了烙印码在解码过程中版本判断的正确率。

说明书

技术领域

本发明涉及自动识别技术领域，具体涉及一种烙印码及其构建方法、装置。

背景技术

二维码研究起始于20世纪80年代末，目前已有QR Code、Datamatrix、PDF417、汉信码等多种码制。相比于一维码，二维码信息密度高，印刷面积小，携带信息量大等特点，且具有自动纠错能力，已在很多领域广泛应用。

DPM(Direct Part Mark，直接零部件标识)是一种特殊的标识技术，它在零部件表面直接做标记而不借助于标签等载体。与其他常见二维码相比，Datamatrix具有数据密度大、信息安全性高等特点，适合应用在条码容易受损的场所，表示相同信息量时Datamatrix所需尺寸更小。基于以上原因，工业上多用Datamatrix为零部件做标识。

每个Datamatrix符号由规则排列的方形模块构成的资料区组成，资料区的四周由定位图形所包围，定位图形的四周则由空白区包围。定位图形的两条邻边为暗实线，主要用于限定尺寸，另外两条邻边由交替的深色和浅色模组组成，主要用于限定符号的单元结构。目前，通过定位图形中深色和浅色模组的个数判断Datamatrix的版本号，受工业复杂环境影响，这种判断方法很容易出现版本号判断错误的情况，这会直接导致解码失败，无法读取资料区的数据。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种烙印码及其构建方法、装置，以提高烙印码在解码过程中版本判断的正确率。

第一方面，本发明提供的烙印码构建方法，包括：将原始数据转换为数据码字；根据所述数据码字的长度确定版本号；根据所述数据码字和所述版本号使用Reed-Solomon算法生成校验码字；根据所述版本号创建矩阵，并将所述数据码字和所述校验码字映射到矩阵中；在所述矩阵中设定位置添加定位图形对应的数据；根据所述版本号在所述矩阵中设定位置添加版本侦测图形对应的数据；根据所述矩阵生成烙印码。

可选地，将所述数据码字和所述校验码字映射到矩阵中，包括：将所述数据码字和所述校验码字转换为比特流数据，按照预定顺序映射到矩阵中。

可选地，所述根据所述版本号在所述矩阵中设定位置添加版本侦测图形对应的数据，包括：根据所述版本号确定所述矩阵的第一行和最后一列为1的个数及位置。

可选地，所述在所述矩阵中设定位置添加定位图形对应的数据，包括：所述矩阵的最后一行和第一列全部置1。

可选地，所述根据数据码字的长度确定版本号，包括：选取能容纳所述数据码字的长度的数据且版本号最小的版本。

本发明实提供的烙印码构建方法，提高了解码时烙印码版本判断的正确率，使得通过本方法得到的烙印码降低了烙印码版本判断的难度，能更好地适应复杂的工业环境，抗干扰能力更强。

第二方面，本发明提供的烙印码构建装置，包括：数据转换模块，用于将原始数据转换为数据码字；版本确定模块，用于根据所述数据码字的长度确定版本号；校验生成模块，用于根据所述数据码字和所述版本号使用Reed-Solomon算法生成校验码字；数据添加模块，用于根据所述版本号创建矩阵，并将所述数据码字和所述校验码字映射到矩阵中；定位图形添加模块，用于在所述矩阵中设定位置添加定位图形对应的数据；版本侦测图形添加模块，用于根据所述版本号在所述矩阵中设定位置添加版本侦测图形对应的数据；烙印码生成模块，用于根据所述矩阵生成烙印码。

可选地，所述矩阵映射模块具体用于：根据所述版本号创建矩阵，并将所述数据码字和所述校验码字转换为比特流数据，按照预定顺序映射到矩阵中。

可选地，所述版本侦测图形添加模块具体用于：根据所述版本号确定所述矩阵的第一行和最后一列为1的个数及位置。

可选地，所述定位图形添加模块具体用于：所述矩阵的最后一行和第一列全部置1。

本发明提供的烙印码构建装置，提高了解码时烙印码版本判断的正确率，使得通过本装置得到的烙印码降低了烙印码版本判断的难度，能更好地适应复杂的工业环境，抗干扰能力更强。

第三方面，本发明提供的烙印码，包括码图和空白区域，所述码图包括：位于所述码图中间区域的数据图形，所述数据图形通过在矩阵中设定位置添加数据码字和校验码字对应的数据确定，所述数据码字是通过对原始数据进行数据转换得到，所述版本号根据所述数据码字的长度确定，所述校验码字是根据所述数据码字和所述版本号使用Reed-Solomon算法确定，所述矩阵是根据版本号确定的；位于所述码图的左边界和下边界的定位图形，所述定位图形通过在矩阵中设定位置添加对应的数据确定的；位于所述码图的上边界和右边界的版本侦测图形，所述版本侦测图形通过在矩阵中设定位置添加对应的数据确定。

本发明提供的烙印码，提高了解码时烙印码版本判断的正确率，能更好地适应复杂的工业环境，抗干扰能力更强。

附图说明

图1示出了本发明实施例所提供的烙印码构建方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的烙印码构建装置的流程图；

图3示出了本发明实施例所提供的烙印码示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的五个版本的烙印码示意图。

附图中，1-定位图形；2-版本侦测图形；3-数据图形。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图3所示，烙印码包括码图和空白区域，其中码图包括：定位图形1、版本侦测图形2和数据区域3。

如图1所示，本实施例提供的烙印码构建方法，包括：

步骤S101，将原始数据转换为数据码字。

其中，转换方法采用Datamatrix的数据转换方法，具体可参见ISO16022:2006-5.2.9.2。

步骤S102，根据数据码字的长度确定版本号。

其中，为使最终得到的烙印码的图像尺寸最小，在确定版本号时，应选取能容纳数据码字长度的数据，并且版本号最小的一个版本，此处尺寸指单元模块的个数。如图4所示，给出了烙印码的五个版本：V1、V2、V3、V4、V5，其中V1包含14x14个单元模块，V2包含16x16个单元模块，V3包含18x18个单元模块，V4包含20x20个单元模块，V5包含22x22个单元模块，版本号越大单元模块个数越多，相应的能容纳的数据量越大。

步骤S103，根据数据码字和版本号使用Reed-Solomon算法生成校验码字。

实际使用中，烙印码会出现污损、破损等现象，另外，扫描烙印码时因光照等问题可能会产生对某些位的误读。使用Reed-Solomon算法对数据码字编码，生成校验码字并附加在数据码字之后，解码时在一定范围内可使用Reed-Solomon算法纠正读取错误。另外，Reed-Solomon算法会根据不同的版本号生成不同级别的校验码字。

利用Reed-Solomon算法生成校验码属于本领域技术人员都熟知的技术方式，在此不做赘述。

步骤S104，根据版本号创建矩阵，并将数据码字和校验码字映射到矩阵中。

其中，创建的矩阵的元素由“0”和“1”组成。

其中，将数据码字和校验码字转换为比特流数据，按照预定顺序映射到矩阵中。

步骤S105，在矩阵中设定位置添加定位图形对应的数据。

如图3所示，定位图形位于码图的左边界和下边界，呈“L”型，全部由黑色模块构成，对应的，在矩阵中设定位置添加定位图形对应的数据的方法是：将矩阵的最第一列和最后一行全部置1。在对烙印码扫描的过程中，图像不可避免地会存在倾斜，给识别带来困难，因此解码前必须对图像进行倾斜校正，通过定位图形即可对烙印码进行倾斜校正，保证后续解码的顺利进行。

步骤S106，根据版本号在矩阵中设定位置添加版本侦测图形对应的数据。

如图3所示，版本侦测图形位于码图的上边界和右边界，根据版本号确定上边界和右边界黑色模块的个数，实际生成烙印码时，使边界的黑色模块尽量均匀分布。对应的，在矩阵中设定位置添加版本侦测图形对应的数据的方法是：据版本号确定矩阵的第一行和最后一列为1的个数及位置。

步骤S107，根据矩阵生成烙印码。

根据要生成的烙印码的物理尺寸大小，计算单元模块占用像素数，然后根据矩阵生成烙印码，矩阵中1代表黑色模块，0代表白色模块。

本实施例提供的烙印码构建方法，提高了解码时烙印码版本判断的正确率，使得通过本方法得到的烙印码降低了烙印码版本判断的难度，能更好地适应复杂的工业环境，抗干扰能力更强。

如图2所示，本实施例提供了与上述烙印码构建方法对应的烙印码构建装置，包括：数据转换模块101，用于将原始数据转换为数据码字；版本确定模块102，用于根据数据码字的长度确定版本号；校验生成模块103，用于根据数据码字和版本号使用Reed-Solomon算法生成校验码字；数据添加模块104，用于根据版本号创建矩阵，并将数据码字和校验码字映射到矩阵中；定位图形添加模块105，用于在矩阵中设定位置添加定位图形对应的数据；版本侦测图形添加模块106，用于根据版本号在矩阵中设定位置添加版本侦测图形对应的数据；烙印码生成模块107，用于根据矩阵生成烙印码。

其中，矩阵映射模块具体用于：根据版本号创建矩阵，并将数据码字和校验码字转换为比特流数据，按照预定顺序映射到矩阵中。

其中，版本侦测图形添加模块具体用于：根据版本号确定矩阵的第一行和最后一列为1的个数及位置。

其中，定位图形添加模块具体用于：矩阵的最后一行和第一列全部置1。

本实施例提供的烙印码构建装置，提高了解码时烙印码版本判断的正确率，使得通过本装置得到的烙印码降低了烙印码版本判断的难度，能更好地适应复杂的工业环境，抗干扰能力更强。

如图3所示，根据上述烙印码构建方法得到的烙印码，包括码图和空白区域，其中码图包括：位于所述码图中间区域的数据图形3，所述数据图形3通过在矩阵中设定位置添加数据码字和校验码字对应的数据确定，所述数据码字是通过对原始数据进行数据转换得到，所述版本号根据所述数据码字的长度确定，所述校验码字是根据所述数据码字和所述版本号使用Reed-Solomon算法确定，所述矩阵是根据版本号确定的；位于所述码图的左边界和下边界的定位图形1，所述定位图形1通过在矩阵中设定位置添加对应的数据确定的；位于所述码图的上边界和右边界的版本侦测图形2，所述版本侦测图形2通过在矩阵中设定位置添加对应的数据确定。

其中，定位图形1呈“L”型，位于码图的左边界与下边界，全部由黑色模块构成。

其中，版本侦测图形2位于码图的上边界和右边界，由黑白相间的单元模块构成。通过上边界黑色模块数与右边界黑色模块比例数确定烙印码的版本号，针对每个版本号，都有固定的纠错级别。

其中，数据图形位3于定位图形和版本侦测图形围成的边界内部，用于存储烙印码的数据码字和校验码字对应的数据。

本实施例提供的烙印码，提高了解码时烙印码版本判断的正确率，能更好地适应复杂的工业环境，抗干扰能力更强。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。