QR二维码原理简介
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QR二维码原理简介 (1)
1.二维码简介 (3)
2.QR二维码的组成结构 (4)
2.1基础知识 (4)
2.2数据编码 (5)
2.3结束符和补齐符 (7)
2.4补齐码（Padding Bytes） (8)
2.5纠错码 (8)
2.6最终编码 (9)
3.形成二维码图案 (10)
3.1定位和功能性图案 (10)
3.2数据和数据纠错码 (14)
3.3掩码图案 (15)
1.二维码简介
二维码技术的研究始于20世纪80年代末，在二维码符号表示技术研究方面已研制出多种码制，有PDF417、QR Code、Code 49、Code 16K、Code One等。二维码比传统的Bar Code 条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型：比如：字符，数字，日文，中文等等。如今应用最常见的二维码是QR Code，全称Quick Response Code。
2.QR二维码的组成结构
2.1基础知识
首先，QR二维码（以下简称二维码）一共有40个尺寸，官方叫版本Version。Version 1是21 x 21的矩阵，Version 2是25 x 25的矩阵，每增加一个version，就会增加4的尺寸，公式是：(V-1)*4 + 21（V是版本号）最高Version 40，(40-1)*4+21 = 177，所以最高是177 x 177 的正方形。
下面我们看看一个二维码的样例：
2.1.1定位图案
Position Detection Pattern是定位图案，用于标记二维码的矩形大小。这三个定位图案有白边叫Separators for Postion Detection Patterns。之所以三个而不是四个意思就是三个就可以标识一个矩形了。
?Timing Patterns也是用于定位的。原因是二维码有40种尺寸，尺寸过大了后需要有根标准线，不然扫描的时候可能会扫歪了。
?Alignment Patterns 只有Version 2以上（包括Version2）的二维码需要这个东东，同样是为了定位用的。
2.1.2功能性数据
?Format Information 存在于所有的尺寸中，用于存放一些格式化数据的。
?Version Information 在>= Version 7以上，需要预留两块3 x 6的区域存放一些版本信息。
2.1.3数据码和纠错码
?除了上述的那些地方，剩下的地方存放Data Code 数据码和Error Correction Code 纠错码。
2.2数据编码
我们先来说说数据编码。QR码支持如下的编码：
2.2.3Numeric mode数字编码，从0到9。如果需要编码的数字的个数不是3的倍数，那么，最后剩下的1或2位数会被转成4或7bits，则其它的每3位数字会被编成10，12，14bits，编成多长还要看二维码的尺寸（下面有一个表Table 3说明了这点）
Alphanumeric mode字符编码。包括0-9，大写的A到Z（没有小写），以及符号$ % * + – . / : 包括空格。这些字符会映射成一个如2.2.1所示的字符索引表（其中的SP是空格，Char是字符，Value是其索引值）编码的过程是把字符两两分组，然后转成表2.2.1所示的45进制，然后转成11bits的二进制，如果最后有一个落单的，那就转成6bits的二进制。而编码模式和字符的个数需要根据不同的Version尺寸编成9, 11或13个二进制（如下表中Table 3）
2.2.1 字符索引表
Byte mode, 字节编码，可以是0-255的ISO-8859-1字符。有些二维码的扫描器可以自动检测是否是UTF-8的编码。
Kanji mode这是日文编码，也是双字节编码。同样，也可以用于中文编码。日文和汉字的编码会减去一个值。如：在0X8140 to 0X9FFC中的字符会减去8140，在0XE040到0XEBBF中的字符要减去0XC140，然后把结果前两个16进制位拿出来乘以0XC0，然后再加上后两个
16进制位，最后转成13bit的编码。如下图示例：
Extended Channel Interpretation (ECI) mode主要用于特殊的字符集。并不是所有的扫描器都支持这种编码。
Structured Append mode用于混合编码，也就是说，这个二维码中包含了多种编码格式。
FNC1 mode这种编码方式主要是给一些特殊的工业或行业用的。比如GS1条形码之类的。下面两张表中，
?Table 2 是各个编码格式的“编号”，这个东西要写在Format Information中。注：中文是1101
?Table 3 表示了，不同版本（尺寸）的二维码，对于，数字，字符，字节和Kanji模式下，对于单个编码的2进制的位数。（在二维码的规格说明书中，有各种各样的编码规范表，后面还会提到）
示例一：数字编码
2.2.3Numeric mode数字编码，从0到9。如果需要编码的数字的个数不是3的倍数，那么，
最后剩下的1或2位数会被转成4或7bits，则其它的每3位数字会被编成10，12，14bits，编成多长还要看二维码的尺寸（下面有一个表Table 3说明了这点）
在Version 1的尺寸下，纠错级别为H的情况下，下面是01234567这八个数字的编码流程。
1. 把上述数字分成三组: 012 345 67
2. 把他们转成二进制:
012 转成0000001100；
345 转成010*******；
67 转成1000011。
3. 把这三个二进制串起来: 0000001100 010******* 1000011。
4. 把数字的个数转成二进制[version 1-H（表示版本号为1，纠错等级H）在TABLE3中对应的字符长度编码的二进制位数是10 bits ]:
01234567 这几个数字的个数的二进制是0000001000。
5. 把数字编码的标志0001和第4步的编码加到前面: 0001 0000001000 0000001100 010******* 1000011。
示例二：字符编码
在Version 1的尺寸下，纠错级别为H的情况下，下面是AC-42这五个字符的编码流程。
1. 从字符索引表中找到AC-42 这五个字条的索引(10,12,41,4,2)。
2. 两两分组: (10,12) (41,4) (2)。
3.把每一组转成11bits的二进制:
(10,12) :10*45+12等于462转成00111001110；
(41,4) :41*45+4 等于1849 转成11100111001；
(2 , ) :等于2 转成000010。
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[(Version 1-H)(表示版本号为1，纠错等级H)在TABLE3中对应的字符长度编码的二进制位数是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 00111001110 11100111001 000010
从以上两个例子可以看出：
数字编码和字符编码的格式为
4个bits的编码标识+字符长度编码（位数需要查表）+数字或者字符编码
2.3结束符和补齐符
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，
我们还要加上结束符：
按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 01110010 11011100 01001 101 01000011 01000000
2.4补齐码（Padding Bytes）
最后，如果还没有达到我们最大的bits数的限制，我们还要加一些补齐码（Padding Bytes），Padding Bytes就是重复下面的两个bytes：11101100 00010001（这两个二进制转成十进制是236和17，我也不知道为什么，只知道Spec上是这么写的）关于每一个Version的每一种纠错级别的最大Bits限制，可以参看QR Code Spec的第28页到32页的Table-7一表。
假设我们需要编码的是Version 1的Q纠错级，那么，其最大需要104个bits，而我们上面只有80个bits，所以，还需要补24个bits，也就是需要3个Padding Bytes，我们就添加三个，于是得到下面的编码：
00100000 01011011 00001011 01111000 11010001 01110010 11011100 01001101 01000011 01000000 11101100 00010001 11101100
上面的编码就是数据码了，叫Data Codewords，每一个8bits叫一个codeword，我们还要对这些数据码加上纠错信息。
2.5纠错码
上面我们说到了一些纠错级别(Error Correction Code Level)二维码中有四种级别的纠错，
那么，QR是怎么对数据码加上纠错码的？首先，我们需要对数据码进行分组，也就是分成不同的Block，我们可以查看QR Code Spec的第33页到44页的Table-13到Table-22的定义表。注意最后两列：
?Number of Error Code Correction Blocks：需要分多少个块。
?Error Correction Code Per Blocks：每一个块中的code个数，所谓的code的个数，也
就是有多少个8bits的字节。
举个例子：上述的Version 5 + Q纠错级：需要4个Blocks（2个Blocks为一组，共两组），头一组的两个Blocks中各15 bytes数据+ 各9 bytes的纠错码（注：表中的codewords就是一个8bits的byte）（再注：最后一例中的（c, k, r ）的公式为：c = k + 2 * r，因为后脚注解释了：纠错码的容量小于纠错码的一半）
下图给一个5-Q的示例（因为二进制写起来会让表格太大，所以，我都用了十进制，我们可
2.6最终编码
2.6.1穿插放置
最后把数据码和纠错码的各个codewords交替放在一起，规则如下：
对于数据码：把每个块的第一个codewords先拿出来按顺度排列好，然后再取第一块的第二个，如此类推。如：上述示例中的Data Codewords如下：
我们先取第一列的：67，246，182，70
然后再取第二列的：67，246，182，70，85，246，230 ，247
如此类推：67，246，182，70，85，246，230 ，247，……… ……… ，38，6，50，17，7，236
对于纠错码，也是一样：
和数据码取的一样，得到：213，87，148，235，199，204，116，159，…… …… 39，133，141，236
然后，再把这两组放在一起（纠错码放在数据码之后）得到：
67, 246, 182, 70, 85, 246, 230, 247, 70, 66, 247, 118, 134, 7, 119, 86, 87, 118, 50, 194, 38, 134, 7, 6, 85, 242, 118, 151, 194, 7, 134, 50, 119, 38, 87, 16, 50, 86, 38, 236, 6, 22, 82, 17, 18, 198, 6, 236, 6, 199, 134, 17, 103, 146, 151, 236, 38, 6, 50, 17, 7, 236, 213, 87, 148, 235, 199, 204, 116, 159, 11, 96, 177, 5, 45, 60, 212, 173, 115, 202, 76, 24, 247, 182, 133, 147, 241, 124, 75, 59, 223, 157, 242, 33, 229, 200, 238, 106, 248, 134, 76, 40, 154, 27, 195, 255, 117, 129, 230, 172, 154, 209, 189, 82, 111, 17, 10, 2, 86, 163, 108, 131, 161, 163, 240, 32, 111, 120, 192, 178, 39, 133, 141, 236
这就是我们的数据区。
Remainder Bits
最后再加上Reminder Bits，对于某些Version的QR，上面的还不够长度，还要加上Remainder Bits，比如：上述的5Q版的二维码，还要加上7个bits，Remainder Bits加零就好了。关于哪些Version需要多少个Remainder bit，可以参看QR Code Spec的第15页的Table-1的定义表。
3.形成二维码图案
3.1定位和功能性图案
Position Detection Pattern
首先，先把Position Detection图案画在三个角上。（无论Version如何，这个图案的尺寸就是这么大）
Alignment Pattern
然后，再把Alignment图案画上（无论Version如何，这个图案的尺寸就是这么大）
关于Alignment的位置，可以查看QR Code Spec的第81页的Table-E.1的定义表（下表是不完全表格）
下图是根据上述表格中的Version8的一个例子（6，24，42）
Timing Pattern
接下来是Timing Pattern的线（这个不用多说了）
Format Information
再接下来是Formation Information，下图中的蓝色部分。
Format Information是一个15个bits的信息，每一个bit的位置如下图所示：（注意图中的Dark Module，那是永远出现的）
这15个bits中包括：
?5个数据bits：其中，2个bits用于表示使用什么样的Error Correction Level，3个bits表示使用什么样的Mask
?10个纠错bits。主要通过BCH Code来计算
然后15个bits还要与101010000010010做XOR操作。这样就保证不会因为我们选用了00的纠错级别和000的Mask，从而造成全部为白色，这会增加我们的扫描器的图像识别的困难。
下面是一个示例：
关于Error Correction Level如下表所示：
关于Mask图案如后面的Table 23所示。
Version Information
再接下来是Version Information（版本7以后需要这个编码），下图中的蓝色部分。
Version Information一共是18个bits，其中包括6个bits的版本号以及12个bits的纠错码，下面是一个示例：
而其填充位置如下：
3.2数据和数据纠错码
然后是填接我们的最终编码，最终编码的填充方式如下：从右下角开始沿着红线填我们的各个bits，1是黑色，0是白色。如果遇到了上面的非数据区，则绕开或跳过。
3.3掩码图案
这样下来，我们的图就填好了，但是，也许那些点并不均衡，如果出现大面积的空白或黑块，会告诉我们扫描识别的困难。所以，我们还要做Masking操作，QR的Spec中说了，QR有8个Mask你可以使用，如下所示：其中，各个mask的公式在各个图下面。所谓mask，说白了，就是和上面生成的图做XOR操作。Mask只会和数据区进行XOR，不会影响功能区。（注：选择一个合适的Mask也是有算法的）
其Mask的标识码如下所示：（其中的i,j分别对应于上图的x,y）
下面是Mask后的一些样子，我们可以看到被某些Mask XOR了的数据变得比较零散了。
Mask过后的二维码就成最终的图了。
二维码的设计原理及生成规格
二维码的生成细节和原理 二维码又称QR Code，QR全称Quick Response，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型：比如：字符，数字，日文，中文等等。这两天学习了一下二维码图片生成的相关细节，觉得这个玩意就是一个密码算法，在此写一这篇文章，揭露一下。供好学的人一同学习之。基础知识 首先，我们先说一下二维码一共有40个尺寸。官方叫版本Version。Version1是21x 21的矩阵，Version2是25x25的矩阵，Version3是29的尺寸，每增加一个version，就会增加4的尺寸，公式是：(V-1)*4+21（V是版本号）最高Version40，(40-1)*4+21 =177，所以最高是177x177的正方形。 下面我们看看一个二维码的样例： 定位图案 Position Detection Pattern是定位图案，用于标记二维码的矩形大小。这三个定位图案有白边叫Separators for Postion Detection Patterns。之所以三个而不是四个意思就是三个就可以标识一个矩形了。
?Timing Patterns也是用于定位的。原因是二维码有40种尺寸，尺寸过大了后需要有根标准线，不然扫描的时候可能会扫歪了。 ?Alignment Patterns只有Version2以上（包括Version2）的二维码需要这个东东，同样是为了定位用的。 功能性数据 ?Format Information存在于所有的尺寸中，用于存放一些格式化数据的。 ?Version Information在>=Version7以上，需要预留两块3x6的区域存放一些版本信息。 数据码和纠错码 ?除了上述的那些地方，剩下的地方存放Data Code数据码和Error Correction Code 纠错码。 数据编码 我们先来说说数据编码。QR码支持如下的编码： Numeric mode数字编码，从0到9。如果需要编码的数字的个数不是3的倍数，那么，最后剩下的1或2位数会被转成4或7bits，则其它的每3位数字会被编成10，12，14bits，编成多长还要看二维码的尺寸（下面有一个表Table3说明了这点） Alphanumeric mode字符编码。包括0-9，大写的A到Z（没有小写），以及符号$% *+–./:包括空格。这些字符会映射成一个字符索引表。如下所示：（其中的SP是空格，Char是字符，Value是其索引值）编码的过程是把字符两两分组，然后转成下表的45进制，然后转成11bits的二进制，如果最后有一个落单的，那就转成6bits的二进制。而编码模式和字符的个数需要根据不同的Version尺寸编成9,11或13个二进制（如下表中Table3） Byte mode,字节编码，可以是0-255的ISO-8859-1字符。有些二维码的扫描器可以自动检测是否是UTF-8的编码。
二维码编辑原理,简单易懂
一、什么是二维码： 二维码（2-dimensional bar code），是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上） 分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。 在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K等。 1.堆叠式/行排式二维条码，如，Code 16K、Code 49、PDF417（如下图）等 2.矩阵式二维码，最流行莫过于QR CODE 二维码的名称是相对与一维码来说的，比如以前的条形码就是一个“一维码”， 它的优点有：二维码存储的数据量更大；可以包含数字、字符，及中文文本等混合内容；有一定的容错性（在部分损坏以后可以正常读取）；空间利用率高等。 二、QR CODE 介绍 QR(Q uick-R esponse) code是被广泛使用的一种二维码，解码速度快。 它可以存储多用类型
如上图时一个qrcode的基本结构，其中： 位置探测图形、位置探测图形分隔符、定位图形：用于对二维码的定位，对每个QR码来说，位置都是固定存在的，只是大小规格会有所差异； 校正图形：规格确定，校正图形的数量和位置也就确定了； 格式信息：表示改二维码的纠错级别，分为L、M、Q、H； 版本信息：即二维码的规格，QR码符号共有40种规格的矩阵（一般为黑白色），从21x21（版本1），到177x177（版本40），每一版本符号比前一版本每边增加4个模块。 数据和纠错码字：实际保存的二维码信息，和纠错码字（用于修正二维码损坏带来的错误）。 简要的编码过程： 1. 数据分析：确定编码的字符类型，按相应的字符集转换成符号字符；选择纠错等级，在规格一定的条件下，纠错等级越高其真实数据的容量越小。 2. 数据编码：将数据字符转换为位流，每8位一个码字，整体构成一个数据的码字序列。其实知道这个数据码字序列就知道了二维码的数据内容。
二维码的基础原理
二维码的基础原理是什么？ Posted on2014-12-24 二维条码是指在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码，使用黑白矩形图案表示二进制数据，被设备扫描后可获取其中所包含的信息。一维条码的宽度记载着数据，而其长度没有记载数据。二维条码的长度、宽度均记载着数据。二维条码有一维条码没有的“定位点”和“容错机制”。容错机制在即使没有辨识到全部的条码、或是说条码有污损时，也可以正确地还原条码上的信息。二维条码的种类很多，不同的机构开发出的二维条码具有不同的结构以及编写、读取方法。 堆叠式/行排式二维条码，如，Code 16K、Code 49、PDF417（如 右图）等。 矩阵式二维码，最流行莫过于QR CODE，二维码的名称是相对与一维码来说的，比如以前的条形码就是一个“一维码”。它的优点有：二维码存储的数据量更大；可以包含数字、字符，及中文文本等混合内容；有一定的容错性（在部分损坏以后可以正常读取）；空间利用率高等。 二维码编码过程
1、数据分析：确定编码的字符类型，按相应的字符集转换成符号字符；选择纠错等级，在规格一定的条件下，纠错等级越高其真实数据的容量越小。 2、数据编码：将数据字符转换为位流，每8位一个码字，整体构成一个数据的码字序列。其实知道这个数据码字序列就知道了二维码的数据内容。 下面小草就用一个案例带你了解二维码的编码过程，以对数据0123 4567编码为例 1）分组：012 345 67 2）转成二进制：012→0000001100 345→010******* 6 7 →1000011
3）转成序列：0000001100 010******* 1000011 4）字符数转成二进制：8→0000001000 5）加入模式指示符（上图数字）0001：0001 0000001000 0000 001100 010******* 1000011 对于字母、中文、日文等只是分组的方式、模式等内容有所区别，基本方法是一致的。二维码虽然比起一维条码具有更强大的信息记载能力，但也是有容量限制，通过下面这个表格小草带你了解二维码的容量到底有多大。 3、纠错编码：按需要将上面的码字序列分块，并根据纠错等级和分块的码字，产生纠错码字，并把纠错码字加入到数据码字序列后面，成为一个新的序列。在二维码规格和纠错等级确定的情况下，其实它所能容纳的码字总数和纠错码字数也就确定了，比如：版本10，纠错等级时H时，总共能容纳346个码字，其中224个纠错码字。就
二维码生成与识别原理_修订版
QR二维码的生成与识别原理 一、简介 二维码（2-dimensional bar code），是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。二维码的种类包括：QR Code ,Data Matrix, Maxi Code, Aztec , Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K等。 其中QR Code是被广泛使用的二维码，QR全称Quick Response，与其他编码方式相比，QR二维码具有存储容量大、编码速度快的特点，并且它也能表示更多的数据类型：比如：字符，数字，日文，中文等等。随着近几年智能手机的迅猛发展，QR二维码得到了广泛的应用。 关于QR二维码的标准，可参见标准文档（QR Code Spec）： https://www.wendangku.net/doc/505395828.html,/files/datasheets/misc/qr_code.pdf 二、应用现状 随着智能机的普及和手机摄像头成像能力的提升，为了提高向机器内输入信息的速度，QR二维码得到迅猛发展，在许多行业中得到应用。 在一维码时代，“扫码”主要应用在超市或图书馆等场所，以获取商品价格或图书分类等有限的特定信息。二维码可以存储大容量数据，给人们的生活带来巨大方便。 从开始的扫描二维码提取文字或网址，到后来“扫一扫”添加好友、关注个人或公司微信或微博，再到扫码支付，二维码的应用已经非常普遍。 三、基础知识 QR码可分为不同的尺寸，或者叫版本Version。Version 1是21 x 21的矩阵，Version 2是25 x 25的矩阵，Version 3是29的尺寸，每增加一个version，就会增加4的尺寸，公式是：(V-1)*4 + 21（V是版本号）最高Version 40，(40-1)*4+21 = 177，所以最高是177 x 177 的正方形。 样例如下：
(完整版)二维码导航工作原理
总体设计: 该系统由以陀螺仪导航系统、视觉系统、AGV子系统、电源管理系统、传感器系统和装置机械结构五部分组成。导航采用陀螺仪导航为主，视觉导航为辅，最大化融合和利用各导航的优势，提高系统的可靠性和导航精度。 其运行原理如下：AGV在接收到工作中心的指令后，由导航系统将其指引至货物装载处，装载完毕后，按照预设指令，其分析起点-终点路径后，规划出最佳行走路径，行走至指定位置。该过程中不断利用导航系统识别周围特征标志信息，以实时利用AGV子系统计算分析其所处位置，之后利用无线通信方式发送至工作中心电脑，以管理和规划工业现场的总体物流运行进度，避免相互干涉，提高运输效率。 项目技术归纳为以下几点： （1）陀螺仪导航与视觉联合导航：本系统采用陀螺仪导航系统专用模块，主要实现技术为差分定位，并结合工业现场的地图，利用车载控制系统实时分析系统地图坐标数据，之后与地图信息对比以获取定位信息。项目采用图QR码扫描自适应阈值算法的视觉技术识别运动过程中的关键标志物，辅以航位推算系统以达到路径自动辨识和规划，从而最终达到对AGV导航的目的。通过视觉定位QR码技术导航的图像获取、摄像机标定、特征提取和深度恢复等过程，以达到对物体的位置精确定位。 QR码（二维码） （2）路径规划：AGV运行路径规划分为全局规划和局部规划。全局规划中采用切线图法，即将路径中关键点作为特征点，将该特征点的切线表示弧，这样可以获取AGV起始点和目标点的最短路径，提高AGV路径进行规划的速度；局部规划中采用人工势场法，其设计思想是将AGV在工业现场作业视为一种抽象人造受力场中的运动，通过建立人工势场的负梯度方向指向系统的运动控制方向，目标点对AGV产生引力，障碍物对AGV产生斥力，其驱动结果使其在势场合力作用下控制AGV运动方向并计算AGV位置，为防止工业现场AGV在到达目标位置前陷入局部小点而无法达到预设位置，系统利用模拟退火算法使势函数跳出局部极小点，以使AGV顺利到达目标位置。 （3）多任务分解及协调：为解决多个AGV间任务分配、路径规划和相互协调，系统采用模糊动态数学模型的方法，该方法基于专家辨识系统的设计思路，将任务分配分解为“最重要、重要、一般、次要”四个等级，并将路径规划为“最近、较近、合理、备选”四个等级，之后利用模糊动态数学模型进行建模和分析，输出最佳的任务分解和路径规划。具体应用中，利用工业现场工作中心对多个AGV提前预置任务和目标路径，提供给系统的初始输入和输出，由系统自动完成对任务和路径的分析，并将指令传送至各AGV车载控制系统，以达到AGV间的任务协调和路径选取。需要指出的是，为了解决实际应用过程中由于任务的不断更
QR二维码原理简介
QR二维码原理简介深圳市文鼎创数据科技有限公司
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二维码技术的研究始于20世纪80年代末，在二维码符号表示技术研究方面已研制出多种码制，有PDF417、QR Code、Code 49、Code 16K、Code One等。二维码比传统的Bar Code 条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型：比如：字符，数字，日文，中文等等。如今应用最常见的二维码是QR Code，全称Quick Response Code。 2.QR二维码的组成结构 2.1基础知识 首先，QR二维码（以下简称二维码）一共有40个尺寸，官方叫版本Version。Version 1是21 x 21的矩阵，Version 2是25 x 25的矩阵，每增加一个version，就会增加4的尺寸，公式是：(V-1)*4 + 21（V是版本号）最高Version 40，(40-1)*4+21 = 177，所以最高是177 x 177 的正方形。 下面我们看看一个二维码的样例： 2.1.1定位图案 Position Detection Pattern是定位图案，用于标记二维码的矩形大小。这三个定位图案有白边叫Separators for Postion Detection Patterns。之所以三个而不是四个意思就是三个就可以标识一个矩形了。
论文_二维码原理及应用分析
论文题目：二维码技术原理与应用 学生姓名指导教师 分院专业名称 班级学号
二维码技术原理与应用 摘要：二维码作为当前的一项高普及度的热门技术，它是用特定的几何图形按一定规律在平面上分布的黑白相间的图形，是所有信息数据的一把钥匙。在现代商业活动中，可实现的应用十分广泛，如：产品防伪/溯源、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位/导航、电子凭证、车辆管理等等。本论文将围绕二维码的概念、原理、应用以及发展四个方面进行较为全面的分析与论述。使读者对二维码其发展和概念、技术特性、在现代的应用领域、潜在的应用隐患以及未来的发展方向有深一层次的认识与了解。 关键词：二维码;二维码应用;矩阵 The technical principle and application of 2-dimensional bar code Abstract:The widely popular technology of 2-dimensional bar code for now，which icons looks like a rectangle organized regularly by sort of independent parts,is a key full of informations.In the modern commercial activities, the application is widely used , such as: product security / traceability, advertising push, Web links, data download, commodity trading, positioning / navigation, electronic certificate, vehicle management etc.. This paper will focus on the concept, 2-dimensional code principle, application and development of four aspects were analyzed and discussed comprehensively. So that readers of the two-dimensional code development and concept, technical characteristics, application in the application field, the potential danger of modern and the future direction of development know deeper. Key words: 2-dimensional code principle;application;rectangle 1 前言
二维码的原理与二维码支付介绍
如今，条形码已经是我们生活的一部分。本文将具体为您说明，希望能够对您有所帮助。 一、历史 实际上条形码技术被推出来已经有十多年了，这段悠久绵长的英雄无用武之地的时代属于条形码1.0时代，得益于互联网电子商务的飞速发展首先将条形码应用于支付并发扬光大的是两个第三方支付公司，支付宝&微信，这种新型的支付方式支付宝是开始吃螃蟹的人，并且让条形码支付正式步入了普通人的视野并被人们所熟知，也宣告着条形码正式进入2.0时代，在这个时代条形码支付是微信和支付宝两家第三方支付公司的独属产品，以至于让大多数人认为条形码支付就是支付宝微信需要的。 支付行业人士都知道，一种新型的支付方式的面市需要要经过监管也就是央妈对于支付安全的认可才行，而在2014年3月，支付宝、腾讯等因为知名的余额宝等虚拟信用卡产品风头太盛，于是在3月14日央行下发紧急文件《中国人民银行支付结算司关于暂停支付宝公司线下条码(条形码)支付等业务意见的函》，叫停支付宝、腾讯的虚拟信用卡产品，同时叫停的还有条码(条形码)支付等面对面支付服务。这段纠纷以支付宝放弃拓展线下POS为代价而告终，凭借着强大的平台以及风控技术，条形码支付让支付宝和微信开创出需要的条形码收款付款
模式，再送了无数优惠砸了无数钞票后获得了市场的认可。 随着互联网电子商务和互联网金融的爆炸式发展，在这种趋势的推动下，国家对于线上线下的商业互通能促进了经济发展予以了肯定并正式将其列入了发展规划，于是2016年7月央妈正式发话：条形码支付是可以的，大家一起来搞，让线上线下互通起来嘛！于是宣告了条形码支付进入3.0时代！只有央妈宣布合规了，银联和银行们才敢正式将条形码融进自声的支付体系，而不是所谓的条形码支付就是支付宝、微信的，银行和银联不要脸来抢他们蛋糕，这是无稽之谈。 二、收单产品 大家都知道费改后手刷和大pos受影响较大，都提高的费率，而无卡支付的费率不受费改影响，这时候条形码支付出现了，比较现在线下POS刷信用卡平均费率在0.6%左右的性价比上更是完胜！其他优势也更明显，第一物料成本低，几乎等于无，一张印有条形码的牌子需要多少成本？第二支付便捷，线上线下近场远程支付都能完成！第三手机支付已经成为趋势，谁还没有个微信或者支付宝呢？何况时不时的还搞个扫码支付买单的优惠活动。 条形码支付是属于网上交易，也就是俗称的线上交易，收费标准和线下银行卡收单不一样，也不受96费改影响，那么在中国占90%移动互联网条形码支付的其实就两家，微信和支付宝这两公司，这两公司对于线下市场是狼子野心已久，
(完整版)二维码的生成细节和原理
二维码的生成细节和原理 2013-10-29 09:46 陈皓酷壳网字号：T | T 二维码又称QR Code，QR全称Quick Response，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型 AD：51CTO学院：IT精品课程在线看！ 二维码又称QR Code，QR全称Quick Response，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型：比如：字符，数字，日文，中文等等。这两天学习了一下二维码图片生成的相关细节，觉得这个玩意就是一个密码算法，在此写一这篇文章，揭露一下。供好学的人一同学习之。 关于QR Code Specification，可参看这个PDF： https://www.wendangku.net/doc/505395828.html,/files/datasheets/misc/qr_code.pdf 基础知识 首先，我们先说一下二维码一共有40个尺寸。官方叫版本Version。Version 1是21 x 21的矩阵，Version 2是25 x 25的矩阵，Version 3是29的尺寸，每增加一个version，就会增加4的尺寸，公式是：(V-1)*4 + 21（V是版本号）最高Version 40，(40-1)*4+21 = 177，所以最高是177 x 177 的正方形。
下面我们看看一个二维码的样例： 定位图案 ?Position Detection Pattern是定位图案，用于标记二维码的矩形大小。 这三个定位图案有白边叫Separators for Postion Detection Patterns。 之所以三个而不是四个意思就是三个就可以标识一个矩形了。 ?Timing Patterns也是用于定位的。原因是二维码有40种尺寸，尺寸过大了后需要有根标准线，不然扫描的时候可能会扫歪了。 ?Alignment Patterns 只有Version 2以上（包括Version2）的二维码需要这个东东，同样是为了定位用的。 功能性数据
QR二维码的原理与识别方法
QR二维码的原理与识别方法 QR码呈正方形，只有黑白两色。在3个角落，印有较小，像「回」字的的正方图案。这三个是帮助解码软件定位的图案，使用者不需要对准，无论以任何角度拍摄，内容仍可正确被读取。日本QR码的标准JIS X 0510在1999年1月发布，而其对应的ISO国际标准ISO/IEC18004，在2000年6月获得批准。根据Denso Wave公司的资料，QR码是属于开放式的标准，QR码虽然由Denso Wave公司持有的专利，但不会被执行。 一、什么是二维码：二维码（2-dimensional bar code），是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K等。 1.堆叠式/行排式二维条码，如，Code 16K、Code 49、PDF417（如下图）等 2.矩阵式二维码，最流行莫过于QR CODE 二维码的名称是相对与一维码来说的，比如以前的条形码就是一个“一维码”，它的优点有：二维码存储的数据量更大；可以包含数字、字符，及中文文本等混合内容；有一定的容错性（在部分损坏以后可以正常读取）；空间利用率高等。 二、QR CODE 介绍 QR(Q uick-R esponse) code是被广泛使用的一种二维码，解码速度快。它可以存储多用类型
1. 位置探测图形、位置探测图形分隔符：用于对二维码的定位，对每个QR码来说，位置都是固定存在的，只是大小规格会有所差异；这些黑白间隔的矩形块很容易进行图像处理的检测。 2. 校正图形：根据尺寸的不同，矫正图形的个数也不同。矫正图形主要用于QR 码形状的矫正，尤其是当QR码印刷在不平坦的面上，或者拍照时候发生畸变等。 3. 定位图形：这些小的黑白相间的格子就好像坐标轴，在二维码上定义了网格。 4. 格式信息：表示该二维码的纠错级别，分为L、M、Q、H； 5. 数据区域：使用黑白的二进制网格编码内容。8个格子可以编码一个字节。 6. 版本信息：即二维码的规格，QR码符号共有40种规格的矩阵（一般为黑白色），从21x21（版本1），到177x177（版本40），每一版本符号比前一版本每边增加4个模块。 7. 纠错码字：用于修正二维码损坏带来的错误。
二维码生成原理
QR码生成原理（一） 一、什么是QR码 QR码属于矩阵式二维码中的一个种类，由DENSO(日本电装)公司开发，由JIS和ISO将其标准化。QR码的样子其实在很多场合已经能够被看到了，我这还是贴个图展示一下： 这个图如果被正确解码，应该看到我的名字和邮箱。二、QR码的特点 说到QR码的特点，一是高速读取(QR就是取自“Quick Response”的首字母)，对读取速度的体验源自于我手机上的一个软件，象上面贴出的码图，通过摄像头从拍摄到解码到显示内容也就三秒左右，对摄像的角度也没有什么要求； 二是高容量、高密度；理论上内容经过压缩处理后可以存7089个数字，4296 个字母和数字混合字符，2953个8位字节数据，1817个汉字； 三是支持纠错处理；纠错处理相对复杂，目前我还没有深入了解，按照QR码的标准文档说明，QR码的纠错分为4个级别，分别是： ?level L : 最大7% 的错误能够被纠正； ?level M : 最大15% 的错误能够被纠正； ?level Q : 最大25% 的错误能够被纠正； ?level H : 最大30% 的错误能够被纠正； 四是结构化；看似无规则的图形，其实对区域有严格的定义，下图就是一个模式2、版本1的QR图结构(关于QR码的"模式"、"版本"将在后面进行介绍)：
在上图21*21的矩阵中，黑白的区域在QR码规范中被指定为固定的位置，称为寻像图形（finder pattern）和定位图形(timing pattern)。寻像图形和定位图形用来帮助解码程序确定图形中具体符号的坐标。 黄色的区域用来保存被编码的数据内容以及纠错信息码。 蓝色的区域，用来标识纠错的级别（也就是Level L到Level H)和所谓的"Mask pattern",这个区域被称为“格式化信息”（format information）。 五是扩展能力。QR码的Structure Append特点，使一个QR码可以分解成多个QR码，反之，也可以将多个QR码的数据组合到一个QR码中来 。 三、QR码的模式和版本 前面提到过QR码的模式（Model）和版本（Version)。QR码分为Model1和Model2两种模式，Model1是对QR的初始定义，Model2是对Model1的扩展，目前使用较为普遍的是 Model2，本文的所有说明也仅用于Model2。
二维码 编码原理简介
二维码编码原理简介 分类：Java 2012-03-28 11:44 75人阅读评论(0) 收藏举报二维码编码原理简介 一、什么是二维码： 二维码（2-dimensional bar code），是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上） 分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。 在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K等。 1.堆叠式/行排式二维条码，如，Code 16K、Code 49、PDF417（如下图）等 2.矩阵式二维码，最流行莫过于QR CODE 二维码的名称是相对与一维码来说的，比如以前的条形码就是一个“一维码”， 它的优点有：二维码存储的数据量更大；可以包含数字、字符，及中文文本等混合内容；有一定的容错性（在部分损坏以后可以正常读取）；空间利用率高等。 二、QR CODE 介绍 QR(Q uick-R esponse) code是被广泛使用的一种二维码，解码速度快。 它可以存储多用类型
如上图时一个qrcode的基本结构，其中： 位置探测图形、位置探测图形分隔符、定位图形：用于对二维码的定位，对每个QR码来说，位置都是固定存在的，只是大小规格会有所差异； 校正图形：规格确定，校正图形的数量和位置也就确定了； 格式信息：表示改二维码的纠错级别，分为L、M、Q、H； 版本信息：即二维码的规格，QR码符号共有40种规格的矩阵（一般为黑白色），从21x21（版本1），到177x177（版本40），每一版本符号比前一版本每边增加4个模块。 数据和纠错码字：实际保存的二维码信息，和纠错码字（用于修正二维码损坏带来的错误）。 简要的编码过程： 1. 数据分析：确定编码的字符类型，按相应的字符集转换成符号字符；选择纠错等级，在规格一定的条件下，纠错等级越高其真实数据的容量越小。 2. 数据编码：将数据字符转换为位流，每8位一个码字，整体构成一个数据的码字序列。