專利名稱：一種新的距陣碼打印與識別方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機自動識別技術，特別指使用針式打印機打印距陣碼的一種新的距陣碼打印與識別方法。
隨著現代科學技術的飛速發(fā)展，信息在社會生活中越來越重要。因此，利用計算機自動識別技術快速、準確地采集和處理所需要的信息已成為人們的共識。
在計算機自動識別技術中，條碼掃描技術快速、準確、成本低、可靠性高，以信息錄入的錯誤率為例鍵盤錄入數據，出錯率為三千分之一，利用光學字符識別技術，出錯率約為萬分一，而采用條碼掃描錄入方式，誤碼率僅有百萬分之一，條碼技術以其獨特的技術優(yōu)勢被廣泛地應用在商業(yè)物流、圖書管理、貨物倉儲、交通郵電、工業(yè)生產過程控制等領域，帶動了一場深刻的商業(yè)和信息領域的革命。
二維碼技術是在條形碼(一維條碼)的基礎上發(fā)展而來的，其優(yōu)點是信息量大；自身攜帶信息；可進行中文、圖形信息記載；對“物品”可以進行唯一性描述；可進行圖文信息加密。二維碼的問世為各行各業(yè)管理工作效率和水平的提高提供了更廣闊的發(fā)展空間。
二維碼分距陣碼與堆疊碼兩類。
國家質量技術監(jiān)督檢測檢疫局于2000年12月發(fā)布并于2001年7月實施的《快速響應矩陣碼》(簡稱QR碼)的國家技術標準提供了一種國際先進的條碼自動識別技術。距陣碼的QR碼不僅具有二維碼信息含量大、可以加密防偽、有強糾錯功能等特點，而且具有優(yōu)化漢字應用、掃描識讀速度快(每秒鐘識讀30個100個字符的碼符號)、碼符號色空比小、360°全方位識別等優(yōu)點。
例如，在增值稅發(fā)票應用的自動識別技術就必須具備信息量大，識讀速度快，保密性能好，出錯率低的技術特點。綜合各種計算機自動識別技術的特點，結合增值稅發(fā)票的特點，選擇使用矩陣碼作為快速錄入發(fā)票票體信息的自動識別技術是最佳方案。
在增值稅發(fā)票的防偽管理中使用加密QR矩陣碼技術，為我國稅務系統(tǒng)提供增值稅專用發(fā)票快速錄入的技術設備，本末兼治，建立快速反映機制，充分利用金稅工程的發(fā)票數據庫，實現快速電子數據交換，力爭當月問題當月解決，迅速發(fā)現虛開票、缺聯票、假發(fā)票，堵塞偷稅漏洞，真正建立完整的稅收監(jiān)管體系，實現增值稅發(fā)票管理網絡化、辦公自動化、防偽數字化。
距陣碼的數據類型包括數字數據、字母數據、8位字節(jié)數據、漢字數據，其擴充解釋可以表示缺省字符集以外的數據。
距陣碼的物理結構是由深淺兩色大小形狀一致的模塊組成的，以日本的QR碼(Quick Response Code)與美國的Data Martix Code兩種距陣碼為例，它們的物理結構都是以深淺兩色的正方形模塊組成的，深色模塊代表二進制的“1”，淺色模塊代表二進制的“0”，其符號印制需要“保證模塊尺寸是打印機打印頭點陣尺寸的整倍數(在平行和垂直于印刷方向的兩個方向)”(參見國標《快速響應矩陣碼》GB/T18284-2000)。
距陣碼是采用CCD圖像傳感器作為符號采集識別設備的，上述要求是為了滿足面陣CCD中呈距陣分布的光電二極管記錄圖像光強度的等距離間隔，以便計算相同尺寸的深淺兩色模塊的數量，并換算成二進制數據而制定的。
按照距陣碼的技術標準，深淺兩色模塊尺寸不一致、模塊呈非正方形的近似圓形都是違反距陣碼符號印制規(guī)范要求的，其結果將導致CCD譯碼失敗。
在針式打印機打印的票證領域推廣使用距陣碼可以解決許多票證需要解決的信息快速錄入、防偽管理等問題，但是，各種票證的表面可以打印數據的面積都進行了集約化設計，可供打印距陣碼的印制面積都很小，從而要求打印的距陣碼模塊盡可能小，以便組成盡可能小的距陣碼符號。
在上述技術條件的前提下，使用針式打印機打印距陣碼就存在以下困難1.打印點的形狀不規(guī)則，針式打印機的針是圓形的，以2×2、3×3、4×4的針點組成的模塊基本上是一個近似的圓形，不能打印正方形。(如果要打印一個正方形模塊，就必須將該模塊加大，直至其四條邊各形成一條直線而忽略不計四個角上的由， 0.4mm的圓點的半圓所對應的一段弧，此時該正方形模塊組成的距陣碼符號就失去了應用的意義。)2.多聯拷貝打印，頁數增加，打印點有擴散性，各聯的印點尺寸有增大的傾向，導致模塊大小失控。
3.打印點組成的模塊尺寸與打印機打印頭的微步距不能成倍數關系，或大或小(打印針的直徑為0.18、0.2-0.3mm；打印機的X與Y向的微步距分別為1/90英寸、1/180英寸、1/360英寸)。
定義一個距陣網格，使用針式打印機打印距陣碼，則不可避免地打印出非標距陣碼符號，給符號識別帶來困難，其技術實現結果是根據距陣碼的標準譯碼程序，面陣CCD無法將這些深淺兩色圖形尺寸不等、形狀不規(guī)則的模塊點準確地轉換成二進制的“1”與“0”。
本發(fā)明的目的是提供一種新的距陣碼打印與識別方法，解決使用針式打印機在票證有限的小面積內打印距陣碼，使用針式打印機在多聯發(fā)票上打印距陣碼的技術銜接問題，以及如何使用CCD圖像攝像設備在標準編碼規(guī)則基礎上識別這種非標距陣碼的技術問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現的一種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是定義距陣碼每一個模塊的X向間距與Y向間距分別為1/180英寸的倍數，編碼時，將需要轉換成碼符號的編碼數據使用標準編碼程序編制成二進制的名義正方形的圖形文件，逐行提取這一碼符號的“1”與“0”數據，按照間距(X，Y)1/180英寸的倍數數值，在該數據組成的網格距陣的每一個格的中心位置上確定“1”與“0”，在新布局的距陣的每一個格的中心打印已經確定尺寸的模塊。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是使用9針針式打印機按照1/180英寸的5的倍數打印距陣碼時，其X向在出針打印第1個位點后，打印第2個位點的中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸；其Y向出針打印的第2個位點中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其X向1/180英寸×5的距離打印第3個位點，打印第4個位點的中心到第3個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其Y向1/180英寸×5的距離打印第3個位點，打印第4個位點的中心到第3個位點中心的距離是1/180英寸，每一個模塊均由2×2個位點組成，以此類推，組成一個X與Y向的距陣。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是24針的針式打印機按照1/180英寸的5的倍數打印距陣碼時，其X向在出針打印第1個位點后，打印第2個位點的中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸，打印第3個位點的中心到第2個位點中心的距離是1/180英寸；其Y向出針打印的第2個位點中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸，出針打印的第3個位點中心到第2個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其X向1/180英寸×5的距離打印第4個位點，打印第5個位點的中心到第4個位點中心的距離是1/180英寸，打印第6個位點的中心到第5個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其Y向1/180英寸×5的距離打印第4個位點，打印第5個位點的中心到第4個位點中心的距離是1/180英寸，打印第6個位點的中心到第5個位點中心的距離是1/180英寸，每一個模塊均由3×3個位點組成，以此類推，組成一個X與Y向的距陣。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是以1/180英寸×5的距離打印的模塊組成的距陣，在X與Y兩個方向，可以以1/180英寸×5的倍數關系任意安排出針打印或不出針打印定義規(guī)格的模塊。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是使用CCD圖象攝像設備識別這種距陣碼時，需要提供一個按照1/180英寸的倍數關系組成的正方形網格距陣作為識別模式。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是以該網格距陣的每一個正方形格的中心為中心，以該網格距陣的每一個正方形格的邊長為半徑，以這一半徑的40-70％長度為有效長度畫圓，如果在該圓內是深色，則判斷為二進制的“1”，如果在該圓內是淺色，則判斷為二進制的“0”。
下面結合實施例具體說明本發(fā)明的目的是怎樣實現的一種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是距陣碼每一個模塊的X向間距與Y向間距分別為1/180英寸的倍數，編碼時，將需要轉換成碼符號的編碼數據使用標準編碼程序編制成二進制的名義正方形的圖形文件，逐行提取這一碼符號的“1”與“0”數據，按照間距(X，Y)1/180英寸的倍數數值，在該數據組成的網格距陣的每一個格的中心位置上確定“1”與“0”，在新布局的距陣的每一個格的中心打印已經確定尺寸的模塊。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是使用9針針式打印機按照1/180英寸的5的倍數打印距陣碼時，其X向在出針打印第1個位點后，打印第2個位點的中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸；其Y向出針打印的第2個位點中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其X向1/180英寸×5的距離打印第3個位點，打印第4個位點的中心到第3個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其Y向1/180英寸×5的距離打印第3個位點，打印第4個位點的中心到第3個位點中心的距離是1/180英寸，每一個模塊均由2×2個位點組成，以此類推，組成一個X與Y向的距陣。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是24針的針式打印機按照1/180英寸的5的倍數打印距陣碼時，其X向在出針打印第1個位點后，打印第2個位點的中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸，打印第3個位點的中心到第2個位點中心的距離是1/180英寸；其Y向出針打印的第2個位點中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸，出針打印的第3個位點中心到第2個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其X向1/180英寸×5的距離打印第4個位點，打印第5個位點的中心到第4個位點中心的距離是1/180英寸，打印第6個位點的中心到第5個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其Y向1/180英寸×5的距離打印第4個位點，打印第5個位點的中心到第4個位點中心的距離是1/180英寸，打印第6個位點的中心到第5個位點中心的距離是1/180英寸，每一個模塊均由3×3個位點組成，以此類推，組成一個X與Y向的距陣。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是以1/180英寸×5的距離打印的模塊組成的距陣，在X與Y兩個方向，可以以1/180英寸×5的倍數關系任意安排出針打印或不出針打印定義規(guī)格的模塊。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是使用CCD圖象攝像設備識別這種距陣碼時，需要提供一個按照1/180英寸的倍數關系組成的正方形網格距陣作為識別模式。
這種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是以該網格距陣的每一個正方形格的中心為中心，以該網格距陣的每一個正方形格的邊長為半徑，以這一半徑的40-70％長度為有效長度畫圓，如果在該圓內是深色，則判斷為二進制的“1”，如果在該圓內是淺色，則判斷為二進制的“0”。
以在增值稅發(fā)票上應用距陣碼為例，國家現行版本的增值稅發(fā)票可以打印距陣碼的最大面積是21mm2，按照現有發(fā)票紙張規(guī)格與發(fā)票票面信息量，另行設計票面，打印距陣碼的有效面積最大也僅為32mm2。
以現有增值稅發(fā)票版本規(guī)格應用國標QR碼，碼符號可占用的面積為20mm2，為保證九針與24針打印機打印的位點都清楚、且每聯拷貝的位點也都清楚，需要九針打印機打印出2×2的針點組合，24針打印機打印出3×3的針點組合.由于九針打印機的針直徑大于24針打印機的針直徑，這兩種不同針點組成的近似圓形的直徑基本相同，約0.689mm。
由于目前通用針式票據打印機的微步距是1/180英寸的倍數，如果按照打印機的針直徑確定距陣碼的模塊尺寸，模塊尺寸與模塊間距將始終存在一個誤差。使用目前的標準QR碼的編碼程序，其參考數據有兩個，一個是打印機的微步距，一個是打印針的針直徑，不管使用哪一個數據，都會造成兩個結果或者是模塊間距大于實際的打印模塊，或者是模塊間距小于實際的打印模塊，兩者均違反符號印制規(guī)則。
解決問題的方法是1.首先確定打印模塊的尺寸，如確定為0.6889mm；2.然后，根據打印機的微步距確定模塊間距(X，Y)，如確定為1/180英寸×5，約0.7056mm；3.編碼時，將需要轉換成碼符號的約80位數據使用標準編碼程序編制成二進制的名義正方形的圖形文件，使用結構鏈接分為1×3個1-Q版本；4.逐行提取這一碼符號的“1”與“0”數據，按照間距(X，Y)1/180英寸×5的數值，在該數據組成的網格距陣的每一個格的中心位置上確定“1”與“0”；5.驅動打印機出針，在新布局的距陣的每一個格的中心打印已經確定尺寸的模塊，打印位置為票面密碼區(qū)。
碼符號打印階段結束，進入錄入識別階段1.使用面陣CCD掃描碼符號；
2.提取間距為(X，Y)1/180英寸×5的數值的距陣網格作為識別模式與已掃描的碼符號圖像進行基準比對；3.以該網格距陣的每一個正方形格的邊長為半徑，以這一半徑的40-70％長度為有效長度畫圓，如果在該圓內是深色，則判斷為二進制的“1”，如果在該圓內是淺色，則判斷為二進制的“0”；4.將二進制的“1”與“0”數據送入標準譯碼程序譯碼。
5.輸出數據。
錄入識別階段結束。
本發(fā)明的優(yōu)點是可以有效地利用針式打印機在票證較小的面積內打印距陣碼供計算機信息系統(tǒng)的自動識別使用。
權利要求
1.一種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是距陣碼每一個模塊的X向間距與Y向間距分別為1/180英寸的倍數，編碼時，將需要轉換成碼符號的編碼數據使用標準編碼程序編制成二進制的名義正方形的圖形文件，逐行提取這一碼符號的“1”與“0”數據，按照間距(X，Y)1/180英寸的倍數數值，在該數據組成的網格距陣的每一個格的中心位置上確定“1”與“0”，在新布局的距陣的每一個格的中心打印已經確定尺寸的模塊。
2.根據權利要求1所述的一種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是使用9針針式打印機按照1/180英寸的5的倍數打印距陣碼時，其X向在出針打印第1個位點后，打印第2個位點的中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸；其Y向出針打印的第2個位點中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其X向1/180英寸×5的距離打印第3個位點，打印第4個位點的中心到第3個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其Y向1/180英寸×5的距離打印第3個位點，打印第4個位點的中心到第3個位點中心的距離是1/180英寸，每一個模塊均由2×2個位點組成，以此類推，組成一個X與Y向的距陣。
3.根據權利要求1所述的一種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是24針的針式打印機按照1/180英寸的5的倍數打印距陣碼時，其X向在出針打印第1個位點后，打印第2個位點的中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸，打印第3個位點的中心到第2個位點中心的距離是1/180英寸；其Y向出針打印的第2個位點中心到第1個位點中心的距離是1/180英寸，出針打印的第3個位點中心到第2個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其X向1/180英寸×5的距離打印第4個位點，打印第5個位點的中心到第4個位點中心的距離是1/180英寸，打印第6個位點的中心到第5個位點中心的距離是1/180英寸；以打印第1個位點的中心為0點，在其Y向1/180英寸×5的距離打印第4個位點，打印第5個位點的中心到第4個位點中心的距離是1/180英寸，打印第6個位點的中心到第5個位點中心的距離是1/180英寸，每一個模塊均由3×3個位點組成，以此類推，組成一個X與Y向的距陣。
4.根據權利要求2與3所述的一種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是以1/180英寸×5的距離打印的模塊組成的距陣，在X與Y兩個方向，可以以1/180英寸×5的倍數關系任意安排出針打印或不出針打印定義規(guī)格的模塊。
5.根據權利要求1-4所述的一種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是使用CCD圖象攝像設備識別這種距陣碼時，需要提供一個按照1/180英寸的倍數關系組成的正方形網格距陣作為識別模式。
6.根據權利要求5所述的一種新的距陣碼打印與識別方法，其特征是以該網格距陣的每一個正方形格的中心為中心，以該網格距陣的每一個正方形格的邊長為半徑，以這一半徑的40-70％長度為有效長度畫圓，如果在該圓內是深色，則判斷為二進制的“1”，如果在該圓內是淺色，則判斷為二進制的“0”。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新的距陣碼打印與識別方法,其特征是距陣二維碼每一個模塊的X向間距與Y向間距分別為1/180英寸的倍數;使用CCD圖象攝像設備識別這種距陣二維碼時,提供一個按照1/180英寸的倍數關系組成的正方形網格距陣作為識別模式,以該網格距陣的每一個正方形格的中心有效面積的打印色的有與無,判斷為該距陣碼模塊二進制的“1”與“0”,該方法可以有效地利用針式打印機在票證較小的面積內打印距陣碼供計算機系統(tǒng)的自動識別使用。
文檔編號G06F3/12GK1336583SQ0113122
公開日2002年2月20日 申請日期2001年9月3日 優(yōu)先權日2001年9月3日
發(fā)明者吳建明 申請人:吳建明