條形碼的結(jié)構以及條形碼的編碼方法
【專利摘要】一種條形碼的結(jié)構，包括至少一基本符號列與設于該至少一基本符號列外圍的框架。每一基本符號列具有向一第一方向延伸串接的多個基本符號。相鄰的基本符號的顏色不同，框架的顏色與每一基本符號的顏色不同。還提供形成一種條形碼的編碼方法，包括建立排除框架顏色的多個顏色組合，每一顏色組合由相異的主色以及輔色構成；進行建立基本符號列程序，包括以一參考顏色作為一基本符號列的第一個基本符號的顏色；刪除以該參考顏色為主色的顏色組合；由剩下的顏色組合中選擇其中的一顏色組合，作為與該第一個基本符號串接的兩基本符號的顏色，以形成該條形碼的結(jié)構。
【專利說明】條形碼的結(jié)構以及條形碼的編碼方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種條形碼技術，尤指一種條形碼的結(jié)構以及條形碼的編碼方法。
【背景技術】
[0002]近年來，二維條形碼已廣泛的被使用在各式各樣的場合，例如，廣告營銷采用二維條形碼存儲打折卷連接網(wǎng)址，個人名片采用二維條形碼存儲電子郵件(E-mail)地址或是推特/臉書(Twitter/FB)連接，商品采用二維條形碼存儲商品規(guī)格的介紹網(wǎng)頁，售票系統(tǒng)采用二維條形碼存儲單一票卷。上述應用大部分受限于二維條形碼本身的容量，僅能存儲單一網(wǎng)址連接或單一票卷。這個現(xiàn)象導致二維條形碼本身無法獨立存在，需要額外實時性的輔助媒介去解說此二維條形碼的內(nèi)容，例如廣告營銷上必須有文字解說此二維條形碼是用來下載打折卷，票卷上需要有額外的信息文字說明此票卷是用在什么活動上。此外，像是需要更多存儲空間的應用，例如:個人生物特征的信息，指紋、虹膜特征等；單一條形碼存儲多種信息，例如:名片上的條形碼同時存儲電子郵件、電話、推特/臉書和地址信息等；條形碼內(nèi)容加入安全機制，例如:票卷加入驗證機制，此票卷所對應的活動信息需要輸入密碼才能得知，即使票卷遺失也不會遭人盜用。還有許多應用都受限于容量問題而無法實現(xiàn)。
[0003]隨著智能型手機所搭載相機的高度發(fā)展，二維條形碼也開始邁向彩色的時代。加入彩色的信息將大幅提升條形碼的容量，使得條形碼的應用更多元。但是，進入彩色的年代卻也會伴隨著一些問題的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一實施中，提出一種條形碼的結(jié)構，包括至少一基本符號列以及一框架。該至少一基本符號列，對應一編碼信息的位數(shù)，每一基本符號列由多個基本符號構成，該多個基本符號以一第一方向延伸串接，每一基本符號由一多邊形所構成，相鄰的二基本符號的顏色不相同。該框架，提供該至少一基本符號列設置于其內(nèi)，該框架的顏色與每一基本符號的顏色不同。
[0005]在另一實施例中，還提出一種條形碼的編碼方法，包含有下列步驟:根據(jù)一編碼信息的位數(shù)，決定多種顏色；決定一框架，并由該多種顏色中決定該框架的顏色；由該多種顏色移除該框架的顏色，并由剩余的顏色中以兩個不同的顏色為一組合，以建立包括有多個顏色組合的一第一顏色對照表，每一顏色組合由一主色以及一不同于該主色的輔色構成；以及進行一建立基本符號列程序，其還包括有下列步驟:由該剩余的多種顏色中決定一參考顏色作為一基本符號列的第一個基本符號的顏色，該基本符號由一多邊形所構成；將該第一顏色對照表內(nèi)以該參考顏色為主色的顏色組合刪除，以形成一第二顏色對照表；以及由該第二顏色對照表中選擇對應該編碼信息內(nèi)容的一顏色組合，以分別作為在一第一方向與該第一個基本符號延伸串接的兩基本符號的顏色，以于該框架內(nèi)形成該基本符號列。
[0006]在另一實施例中，每一基本符號列中，以兩個相互鄰接的基本符號為一組，該組相鄰接的基本符號所具有的任兩側(cè)邊的延伸方向用于增加兩位的存儲信息量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實施例的條形碼結(jié)構示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實施例的基本符號列與框架的結(jié)構示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明實施例的第一基本符號的結(jié)構示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明實施例的第二基本符號的結(jié)構示意圖。
[0011]圖5至圖8為本發(fā)明實施例的第一基本符號與第二基本符號組合的結(jié)構示意圖。
[0012]圖9為本發(fā)明實施例的條形碼框架的結(jié)構示意圖。
[0013]圖1OA至圖1OD為本發(fā)明實施例的條形碼的編碼方式的示意圖。
[0014]【主要元件符號說明】
[0015]100-條形碼；
[0016]10、IOA~IOH-基本符號列；
[0017]llUlAUlAAUlBUlCUlEUlGUlH-基本符號；
[0018]111-第一側(cè)邊；
[0019]112-第二側(cè)邊；`
[0020]113-第三側(cè)邊；
[0021]114-第四側(cè)邊；
[0022]12、12A、12D、12F-基本符號；
[0023]121-第五側(cè)邊；
[0024]122-第六側(cè)邊；
[0025]123-第七側(cè)邊；
[0026]20-框架；
[0027]21-外框
[0028]211 ~214-邊框；
[0029]22-分隔線；
[0030]23-三角形區(qū)塊；
[0031]231、232-二相互垂直的邊；
[0032]233-斜邊；
[0033]Fl-第一方向；
[0034]F2-第二方向；
[0035]H-框架高度；
[0036]Hl-第一高度；
[0037]W-框架寬度；
[0038]Wl-第一寬度；
[0039]W2-邊框的寬度。
【具體實施方式】
[0040]以下將參照隨附的附圖來描述本發(fā)明為達成目的所使用的技術手段與功效，而以下附圖所列舉的實施例僅為輔助說明，以利于審查員了解，但本案的技術手段并不限于所列舉附圖。
[0041]以下實施例包含一種條形碼的結(jié)構以及條形碼的編碼方法，其可大幅提升條形碼容量，可同時存儲多個不同種類的信息，又可保證條形碼能快速且正確的被讀取。此外，以下實施例的條形碼結(jié)構中任一基本符號的顏色與其相鄰的基本符號的顏色必不同，故對扭曲、旋轉(zhuǎn)等的幾何變形有高度的強韌性。
[0042]請參閱圖1及圖2所示本發(fā)明所提供的條形碼的一實施例結(jié)構，該條形碼100包含多個基本符號列10以及一框架20,該多個基本符號列10設置于框架20之內(nèi)，每一基本符號列10由多個基本符號11與基本符號12排列組合,在一第一方向Fl延伸串接而成,該基本符號列10具有一長度。每一基本符號列10具有一第一高度H1。相鄰二該基本符號的鄰接側(cè)邊具有相同的長度。該多個基本符號11以及基本符號12分別為多邊形結(jié)構，例如為平行四邊形與三角形，每一個基本符號11或12各具有一種顏色，且相鄰二基本符號的顏色不同。
[0043]框架20也具有一顏色，框架20的顏色與每一基本符號的顏色不同。要說明的是，該框架20在本實施例中是作為界定該條形碼結(jié)構大小的框架，因此具有一定的尺寸，其尺寸的大小根據(jù)基本符號列的大小與列數(shù)而定。此外，該框架，在另一實施例中，也可以不是界定該條形碼結(jié)構100大小的實體邊界，只要能夠具有與每一個基本符號相異的顏色作為區(qū)隔而所構成的實體或虛擬的邊框也可以。也可以由使用者根據(jù)需要而自行界定框架的范圍。
[0044]請參閱圖3所示，在一實施例中，基本符號11呈平行四邊形，該基本符號11具有一第一側(cè)邊111、一第二側(cè)邊112、一第三側(cè)邊113以及一第四側(cè)邊114，第一側(cè)邊111與第二側(cè)邊112是相對的二側(cè)邊，第一側(cè)邊111與第二側(cè)邊112相互平行且平行于該第一方向Fl (如圖1所示)，第三側(cè)邊113與第四側(cè)邊114是相對的二側(cè)邊，第三側(cè)邊113與第四側(cè)邊114相互平行，該基本符號11具有一第一高度Hl (也就是第一側(cè)邊111與第二側(cè)邊112間的垂直距離)以及一第一寬度W1，在本實施例中，第一高度Hl等于第一寬度Wl的一半，但不限于此。
[0045]請參閱圖4所示，在另一實施例中，基本符號12呈三角形，該第二基本符號12具有一第五側(cè)邊121、一第六側(cè)邊122以及一第七側(cè)邊123，第七側(cè)邊123設置于第五側(cè)邊121與第六側(cè)邊122之間，第七側(cè)邊123平行在第一方向Fl (如圖1所示)，第五側(cè)邊121與第六側(cè)邊122對稱設置，使該基本符號12呈現(xiàn)一等腰三角形的外型，基本符號12的高度(也就是第五側(cè)邊121與第六側(cè)邊122相互連接的端點垂直于第七側(cè)邊123間的距離)等于該第一高度Hl，基本符號12的寬度(也就是該第七側(cè)邊123的長度)等于該第一寬度Wl。
[0046]通過上述呈平行四邊形的基本符號11以及呈三角形的基本符號12的尺寸設計，使得相鄰二基本符號的相鄰側(cè)邊具有相同的長度及相同的延伸方向，因此可將基本符號11與基本符號12任意組合串接。請參閱圖5至圖8所不,兩基本符號11可相鄰排列(如圖5所示)，兩基本符號12可以上下顛倒的方式相鄰排列(如圖6所示)，基本符號11與基本符號12可相鄰排列(如圖7所示)，兩基本符號11可對稱設置于一基本符號12 二側(cè)且上下顛倒(如圖8所示)，因此可將多個基本符號11以及基本符號12在一第一方向Fl隨意組合排列，如圖1所示各基本符號列10的基本符號11及基本符號12的排列方式不同，但各基本符號列10都具有相同的第一高度Hl與平行于第一方向Fl的排列方向。
[0047]請參閱圖1、圖2及圖9所示，該多個基本符號列10在第一方向Fl設置于框架20內(nèi)。框架20不存儲任何信息，框架20作為定位及分隔線之用?？蚣?0包括一矩形的外框
21,外框21具有一寬度W以及一高度H,外框21設置于該多個基本符號列10的外圍,夕卜框21由四個邊框211?214組成，該四個邊框211?214具有相同的寬度W2，但不受限。在上下相鄰二基本符號列10之間設有一分隔線22，分隔線22具有與該四個邊框211?214相同的寬度W2，但不受限。此外，在本實施例中，每一基本符號列10在第一方向Fl呈現(xiàn)相同上窄下寬的扁平梯形，因此框架20還包括多個三角形區(qū)塊組，每一基本符號列10對應設有一三角形區(qū)塊組，該三角形區(qū)塊組由二個三角形區(qū)塊23構成，該二個三角形區(qū)塊23對稱設置于基本符號列10相對二端，三角形區(qū)塊23呈直角三角形，每一三角形區(qū)塊23具有二相互垂直的邊231、232以及一斜邊233。
[0048]通過上述基本符號列10及框架20的設計，可構成如圖1所示條形碼100的形式，條形碼100具有一寬度W以及一高度H，，每一基本符號列10具有一第一高度Hl，該第一高度Hl也就是第一基本符號11及第二基本符號12的高度。條形碼100的尺寸計算公式舉例如下:
[0049]條形碼100的寬度W =[(每一基本符號列的基本符號數(shù)目+1)*(基本符號的寬度Wl/2)]+2*(邊框的寬度W2);以及
[0050]條形碼100的高度H =(基本符號列的高度H1+1)* (基本符號列列數(shù))+ (邊框的寬度W2) * (基本符號列列數(shù)+1)。
[0051]以圖1實施例而言，條形碼100有8列基本符號列，每一基本符號列10有17個基本符號，假設寬度Wl為10單位，第一高度Hl為5單位，寬度為1.5單位，則:
[0052]條形碼100 的寬度 W= [(17+1) *(10/2)]+2* (1.5) =93 單位；以及
[0053]條形碼100 的高度 H= (5+1) *(8)+ (1.5) *(8+1) = 61.5 單位。
[0054]前述的條形碼結(jié)構采用三角形和平行四邊形為彩色條形碼的基本符號，因此，在使用這四種基本符號的情況下，基本符號與基本符號之間的邊界會有兩種不同的方向，如圖4所示左上到右下的側(cè)邊116和右上到左下的側(cè)邊115，以前述兩種方向的側(cè)邊作為邊界時，該邊界的方向可以用來存儲一個位。
[0055]以圖7為例，假設使用N個顏色以及2個基本符號11與12來產(chǎn)生彩色條形碼，扣除一個顏色獨立出來作為框架的底色和相鄰的基本符號的顏色不能為相同下，所以每一個基本符號可使用的顏色為N-2。本發(fā)明以兩個基本符號為單位來存儲信息，所以顏色信息總共能存儲log2((N-2)2)個位。又兩個基本符號會有三個邊界，但因為每一個邊界都為兩個基本符號共同使用，所以實際上只能使用兩個邊界來存儲信息，每一個邊界有兩種方向可以存儲一個位。因此，每兩個基本符號可以存儲log2((N-2)2)+2個位。而整個條形碼結(jié)構所能存儲的總位數(shù)數(shù)據(jù)則為如下所示:
[0056]實際能存儲的位數(shù)=基本符號列列數(shù)*((每一基本符號列的基本符號數(shù)目-1) /2) * (1g2 ((使用顏色數(shù)目-2)2) +2)。
[0057]除了上述基本符號形狀及尺寸的特征之外，本發(fā)明所提供的條形碼的另一特征在于其顏色的編排，如上所述，相鄰二基本符號的顏色必不同，而且直接相接無須另加分隔，如此可以在有限的面積下，配置最多數(shù)量的基本符號，增加條形碼結(jié)構存儲信息的容量。此外，框架的顏色與所有基本符號的顏色必不同，通過條形碼基本符號數(shù)目、基本符號列數(shù)目、使用的顏色數(shù)目以及相鄰二基本符號的側(cè)邊，即可決定條形碼實際所能存儲的位數(shù)，也就是本發(fā)明的條形碼的編碼原則。
[0058]接下來說明本發(fā)明的條形碼的編碼方法。首先決定使用幾個顏色及每一個基本符號的大小，在本實施例中，使用八個顏色，每一個基本符號寬十個像素，高五個像素。接著依照原始信息的位數(shù)選擇適合的條形碼大小，若選擇的條形碼大小所能存儲的原始信息位數(shù)大于目前原始信息位數(shù)，則將目前的原始信息后面補O至位數(shù)符合為止。接著產(chǎn)生錯誤更正碼，再串上填塞信息，錯誤更正碼的位數(shù)取決于原始信息的長度以及條形碼的容錯率，填塞信息用于補該編碼信息的長度位。容錯率由設計者自行決定，例如可設定為30%。依上述的編碼信息位數(shù)，其型態(tài)如下所示:
【權利要求】
1.一種條形碼的結(jié)構，包含: 至少一基本符號列，其列數(shù)對應一編碼信息的位數(shù)，每一基本符號列由多個基本符號構成，該多個基本符號以一第一方向延伸串接，每一基本符號由一多邊形所構成，相鄰的二基本符號所具有的顏色不同；以及 一框架，提供該至少一基本符號列設置于其內(nèi)，該框架的顏色與每一基本符號的顏色不同。
2.根據(jù)權利要求1所述的條形碼的結(jié)構，其中的一基本符號為平行四邊形。
3.根據(jù)權利要求1所述的條形碼的結(jié)構，其中的一基本符號為三角形。
4.根據(jù)權利要求1所述的條形碼的結(jié)構，其中該框架包括: 一外框，設置于該至少一基本符號列的外圍，該外框由四個邊框組成；以及 至少一個三角形區(qū)塊組，其由二個三角形區(qū)塊組成，該二個三角形區(qū)塊對稱設置于該至少一基本符號列于該第一方向的二端。
5.根據(jù)權利要求4所述的條形碼的結(jié)構，其具有多個基本符號列，該多個基本符號列相互平行于該第一方向設置于該框架內(nèi)，每一該基本符號列對應設有一該三角形區(qū)塊組。
6.根據(jù)權利要求5所述的條形碼的結(jié)構，該框架還包括至少一在相鄰該二基本符號列間的分隔線。
7.根據(jù)權利要求1所述的條形碼的結(jié)構，其中每一基本符號列中，以兩個相互鄰接的基本符號為一組，該組相鄰接的基本符號所具有的任兩側(cè)邊的延伸方向用于存儲信息。
8.一種條形碼的編碼方法，包含下列步驟: 根據(jù)一編碼信息的位數(shù)，決定多種顏色； 決定一框架，并由該多種顏色中決定該框架的顏色； 由該多種顏色移除該框架的顏色，并由剩余的顏色中以兩個不同的顏色為一組合，建立包括有多個顏色組合的一第一顏色對照表，每一顏色組合由一主色以及一不同于該主色的輔色構成；以及 進行一建立基本符號列程序，其還包括有下列步驟: 由該剩余的多種顏色中決定一參考顏色作為一基本符號列的第一個基本符號的顏色，該基本符號由一多邊形所構成； 將該第一顏色對照表內(nèi)以該參考顏色為主色的顏色組合刪除，以形成一第二顏色對照表；以及 由該第二顏色對照表中選擇對應該編碼信息內(nèi)容的一顏色組合，以分別作為在一第一方向與該第一個基本符號延伸串接的兩基本符號的顏色，以于該框架內(nèi)形成該基本符號列。
9.根據(jù)權利要求8所述的條形碼的編碼方法，其還包括有重復該建立基本符號列程序多次，以得到多個沿一第二方向排列的基本符號列，相鄰該二基本符號列間具有一分隔線。
10.根據(jù)權利要求8所述的條形碼的編碼方法，其還包括有下列步驟: 將該第一顏色對照表中，以該基本符號列中最后一個基本符號的顏色為主色的顏色組合刪除，以形成另一個第二顏色對照表；以及 由該第二顏色對照表中選擇任一顏色組合，以分別作為于該第一方向與該基本符號列中最后一個基本符號延伸串接的兩基本符號的顏色，以延伸該基本符號列的長度，增加該基本符號列提供存儲的信息量。
11.根據(jù)權利要求8所述的條形碼的編碼方法，其中該基本符號列中，以兩個相互鄰接的基本符號為一組，該組相鄰接的基本符號所具有的任兩側(cè)邊的延伸方向用于存儲信息。
12.根據(jù)權利要求8所述的條形碼的編碼方法，其中該編碼信息包含一原始信息，接續(xù)該原始信息后的一錯誤更正碼以及至少一填塞信息，該錯誤更正碼的位數(shù)取決于該原始信息的長度以及該條形碼的容錯率，該填塞信息用于補足該編碼信息的長度。
13.根據(jù)權利要求8所述的條形碼的編碼方法，其中該框架包括: 一外框，設置于該至少一基本符號列的外圍，該外框由四個邊框組成；以及 至少一個三角形區(qū)塊組，其由二個三角形區(qū)塊組成，該二個三角形區(qū)塊對稱設置于該至少一基本符號列于該第一方向的二端。
14.根據(jù)權利要求8所述的條形碼的編碼方法，其中的一基本符號為平行四邊形。
15.根據(jù)權利要求8所述的條形碼的編碼方法，其中的一基本符號為三角形。
【文檔編號】G06K19/06GK103577861SQ201210433357
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年11月2日 優(yōu)先權日:2012年8月10日
【發(fā)明者】樊恩戎, 陳志瑋, 康仲嘉, 吳念祖 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院