QR Code二維條碼在火車票中的實(shí)現(xiàn)

向隅

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系，武漢 430205）

QR Code二維條碼在火車票中的實(shí)現(xiàn)

向隅

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系，武漢 430205）

QR Code二維條碼具有超高速全方位識(shí)讀、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、能有效表示漢字等特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。該系統(tǒng)以QR Code二維條碼為載體，利用第三方控件，使QR Code二維條碼在火車票中得以實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)不使用專用的CCD二維條碼設(shè)備就能夠通過(guò)攝像頭拍照識(shí)別信息，在時(shí)間和準(zhǔn)確度上能滿足要求，為二維條碼在票務(wù)系統(tǒng)中的使用提供了一條有效的途徑。

QR Code；二維條碼；火車票；控件

0 引 言

基于標(biāo)識(shí)“物品”的一維條碼因其制作成本低、準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，一經(jīng)發(fā)明就被廣泛應(yīng)用于零售業(yè)、制造業(yè)、貿(mào)易、物流、圖書(shū)、郵電等眾多領(lǐng)域。但隨著需求的提高，一維條碼信息容量小、依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)等缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái)?；凇懊枋觥蔽锲返亩S條碼正是為克服一維條碼的缺點(diǎn)而被發(fā)明的新型條碼技術(shù)，具有制作成本低、編碼靈活、容量大的優(yōu)點(diǎn)。目前，較常用的二維條碼有PDF（Port abl e Dat a Fi l e）碼、QR Code（Q ui ck Response Code，快速響應(yīng)矩陣碼）碼、Data m atri x碼等[1]。其中QR Code二維條碼具有超高速全方位識(shí)讀、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、能有效表示漢字等特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景[2]。文章探討QR Code二維條碼在火車票中的生成及識(shí)別。

1 QR Code二維條碼的特點(diǎn)

QR Code二維條碼是日本Denso公司于1994年9月研制的一種矩陣符號(hào)，如圖1所示。它除具有一維條碼及其它二維條碼所具有的信息容量大、可靠性高、能表示漢字及圖像多種文字信息、保密防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下主要特點(diǎn)[3-4]：

（1）QR Code二維條碼有40個(gè)版本（版本1～40，符號(hào)規(guī)格21×21模塊~177×177模塊）和4個(gè)糾錯(cuò)等級(jí)（L級(jí)：可糾錯(cuò)7%的數(shù)據(jù)碼字；M級(jí)：可糾錯(cuò)15%的數(shù)據(jù)碼字；Q級(jí)：可糾錯(cuò)25%的數(shù)據(jù)碼字；H級(jí)：可糾錯(cuò)30%的數(shù)據(jù)碼字），可用1～16個(gè)QR Code二維條碼符號(hào)表示一組信息，最多能編碼7 089個(gè)數(shù)字或4 296個(gè)字母或漢字1 817個(gè)。

圖1 QR Code碼符號(hào)

（2）超高速全方位識(shí)讀。QR Code二維條碼的三個(gè)角上固有的三個(gè)尋像圖形使識(shí)讀器識(shí)讀方便，可實(shí)現(xiàn)360度識(shí)讀。使用CCD二維條碼識(shí)讀設(shè)備，每秒可識(shí)讀30個(gè)含有100個(gè)字符的QR Code二維條碼符號(hào)，這是QR Code碼區(qū)別于PDF碼、Dat a M at ri x碼等二維條碼的重要特點(diǎn)。

（3）抗污損。QR Code二維條碼的容錯(cuò)、糾錯(cuò)能力較強(qiáng)，最高的糾錯(cuò)等級(jí)能糾正30%的數(shù)據(jù)碼字。

（4）編碼范圍廣?？蓪?duì)圖片、聲音、文字、簽字、指紋等數(shù)字化信息進(jìn)行編碼，以條碼表示，并可表示多種語(yǔ)言文字。

（5）條碼符號(hào)形狀、尺寸大小比例可變，而且是免費(fèi)使用的。

2 QR Code二維條碼的火車票

圖2是帶一維條碼的火車票，圖3是帶二維條碼的火車票。圖2與圖3相比最顯著的特征是將一維條碼換成二維條碼?；诙S條碼的火車票包含以下特征：售票地點(diǎn)及售票地點(diǎn)編碼；出發(fā)站、終到站和車次；車開(kāi)日期、時(shí)間、車廂及座位（臥鋪）號(hào)；價(jià)格、類別（學(xué)生、全價(jià)等）、車次等級(jí)；加密密碼（或防偽編碼）；其他信息等（如里程）；二維條碼符號(hào)。

圖2 帶一維條碼的火車票

利用第二代身份證的射頻識(shí)別技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)個(gè)人身份信息與車票的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而解決車票的實(shí)名制問(wèn)題。售票人員根據(jù)乘客的購(gòu)票類型，將上述信息利用二維條碼軟件加密后生成二維條碼符號(hào)并將其打在火車票的票面上。

3 QR Code二維條碼在火車票中的生成與識(shí)讀

對(duì)QR Code二維條碼的生成，可根據(jù)其原理生成。對(duì)QR Code二維條碼的識(shí)讀，目前許多學(xué)者進(jìn)行了廣泛的研究，形成了很完善的解決方案，并制造出各種識(shí)讀產(chǎn)品，如二維條碼掃描器等。作為一個(gè)系統(tǒng)集成商，開(kāi)發(fā)二維條碼生成軟件和識(shí)讀設(shè)備不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且難于滿足條碼的發(fā)展要求，且這些專用識(shí)讀設(shè)備價(jià)格較貴，應(yīng)用受到限制。采用第三方控件應(yīng)是一個(gè)理想的解決方案。本文以QR Code二維條碼為載體，利用第三方控件，使QR Code二維條碼在火車票中得以生成和識(shí)讀。利用廉價(jià)的數(shù)碼設(shè)備如普通攝像頭識(shí)讀二維條碼，有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，攝像頭識(shí)別二維條碼已應(yīng)用在手機(jī)中[5-6]。

圖3 帶二維條碼的火車票

3.1 QR Code二維條碼的生成

在Del phi中通過(guò)調(diào)用外部函數(shù)實(shí)現(xiàn)QR Code二維條碼的生成。QR Code控件根據(jù)信息量的大小生成的QR Code二維條碼圖像的大小不同，而火車票上的二維條碼所占區(qū)域的大小是固定的，因而通過(guò)QR Code控件生成的QR Code二維條碼還需進(jìn)行縮小，才能滿足要求。QR Code二維條碼在火車票中的生成如圖4所示。

圖4 QR Code二維條碼在火車票中的生成

3.2 QR Code二維條碼的識(shí)讀

QR Code二維條碼在火車票中的識(shí)讀（見(jiàn)圖5），既可通過(guò)CCD二維條碼掃描器專用設(shè)備識(shí)讀，也可使用數(shù)碼設(shè)備如掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、攝像頭等。本文結(jié)合實(shí)際使用100萬(wàn)像素?cái)z像頭并利用QR Code二維條碼識(shí)讀控件實(shí)現(xiàn)識(shí)讀，方法是將二維條碼拍照，以圖片方式暫存，然后使用QR Code二維條碼識(shí)讀控件對(duì)圖片內(nèi)容進(jìn)行處理，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

本文實(shí)驗(yàn)使用的是派特科技開(kāi)發(fā)的QR Code二維條碼編碼SDK軟件PtQ RDecode開(kāi)發(fā)包實(shí)現(xiàn)識(shí)讀。Del phi中使用攝像頭識(shí)讀QR Code二維條碼的方法如下：

圖5 QR Code二維條碼在火車票中的識(shí)讀

4 結(jié)束語(yǔ)

QR Code二維條碼信息容量大、編碼靈活，具有廣闊的應(yīng)用前景。將QR Code二維條碼用于票務(wù)系統(tǒng)中，在檢票口及火車上設(shè)置識(shí)讀設(shè)備（如CCD二維條碼掃描儀、攝像頭等），可減輕車站檢票人員的工作負(fù)擔(dān)；如果配上相應(yīng)的軟件，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢票及驗(yàn)證車票的真假，有力打擊車票“黃牛黨”、逃票者。

[1]王虎，樸紅吉，吳振宇，等.Dat a M at r i x二維條碼在票務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2008，36（3）:154-157.

[2]王文豪，張亞紅，朱全銀，等.QR Code二維條形碼的圖像識(shí)別[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2009，19（10）:123-126.

[3]胡孝鵬，董強(qiáng)，于忠清.基于圖像處理的QR碼識(shí)別[J].航空計(jì)算技術(shù)，2007，37（2）:99-102.

[4]谷曉琳，黃明，戚海英.基于遺傳算法的二維QR碼圖像識(shí)別[J].大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)，2005,26（4）:47-51.

[5]余芳，劉萍，袁豪磊.在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)二維條形碼識(shí)別[J].微計(jì)算機(jī)信息，2010（7）:199-201.

[6]高峰.二維條碼手機(jī)識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京:北京郵電大學(xué)，2008.

[7]郭勝.運(yùn)用二維條碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書(shū)管理[J].成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2007（2）:16-19.

Application of 2D QR Code Barcode in Train Tickets

XIANG Yu
（Department of Electronic & Electric Engineering, Wuhan Railway Vocational College of Technology, Wuhan, 430205, China）

2D QR Code barcode, having the super high speed, over-all decoding, powerful capacity of correcting mistakes and the effective way of demonstrating Chinese characters, will be of bright future. With the 2D QR Code barcode as the carrier, the system uses the third-party control and accomplishes the application of coding 2D QR Code barcodes in train tickets. The experiment shows that the system can use the camera to decode the information without the professional CCD 2D barcode equipment. It can meet the demand for time and accuracy, which provides an effective way for the application of 2D barcode in the ticketing system.

QR Code; 2D barcode; Train tickets; Control

TP391.44

A

1671-4326（2011）03-0053-03

2011-01-12

湖北省“十一五”教育科學(xué)規(guī)劃課題 （2009B339）

向隅 （1966—），男，湖北仙桃人，武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系副教授，碩士.

王志梅]