Как декодировать QR-коды

Что такое QR-код?

QR-коды (быстрого отклика) относятся к самым надёжным и компактным двумерным матричным штрихкодам и сканируются смартфоном. Модель 1 изобрели в Японии в 1994 году. В 2019 году мы используем модель 2, а также создали крошечную альтернативу для электронных компонентов — Micro QR. Четыре ключевые особенности QR-кодов

1. Большая ёмкость хранилища

Физический размер QR-кода определяет объём содержащихся данных. Это особенно важно при печати и маркировке. Поддерживаются японские, китайские и латинские символы. Максимальные объёмы хранения приведены ниже. Модель 2:

• Буквенно-цифровые данные: 4296 символов
• Двоичные данные: 2953 байта
• Кандзи: 1817 символов
• Числовые данные: 7089 символов

Micro QR:

• Буквенно-цифровые данные: 21 символ
• Двоичные данные: 15 байт
• Кандзи: 9 символов
• Числовые данные: 35 символов

2. Быстрое сканирование

Процесс декодирования выполняется быстро, потому что:

• Крупные блоки в трёх углах облегчают распознавание QR-кода и его ориентации.
• Чередующийся чёрно-белый узор легко разделить на сетку.
• Избыточность — здесь целая куча избыточных куч.

3. Исправление ошибки

QR-коды можно создавать с возможностью восстановления до 30%, что позволяет читать частично повреждённые символы. Доступны 4 уровня.

• L: 7%
• M (по умолчанию): 15%
• Q: 25%
• H: 30%

Добавление коррекции ошибок увеличивает размер символа.

4. Общественное достояние

Лицензия не требуется.

Символика штрихкода QR

Символика QR-кода использует область квадратных модулей с уникальным периметром, окружённым белой тихой зоной толщиной четыре модуля. Источник изображения: http://inchbyinch.de/ Модули — это блоки данных QR-кода, образующие одинаковое число строк и столбцов. Биты данных начинаются справа внизу и движутся вверх в столбце шириной два модуля, меняя направление наверху. Источник изображения: qrcode.com Каждый дополнительный модуль (версия) увеличивает физический размер и емкость данных; максимум — 40 модулей.

Как Dynamsoft Barcode Reader (DBR) декодирует QR-код

1. Локализация

Сначала DBR определяет ориентацию кода и по шаблонам поиска находит три угла.

2. Сегментация

Во-вторых, DBR выявляет фактические данные и маркеры позиций и различает их.

3. Расшифровка

Наконец DBR проверяет формат и применяет исправление ошибок для расшифровки скрытой информации.

Три типа повреждённых QR-кодов и то, как DBR справляется с ними

1. QR-код с искажёнными модулями
2. QR-код с искажённым периметром
3. QR-код с перекрывающимися изображениями

С помощью продвинутой обработки изображений DBR сначала восстанавливает ориентацию изображения, отдельно находя каждую границу. Затем DBR расширяет область от границы, чтобы определить ближайшие модули. Если модули повреждены, DBR продолжает сканирование изображения для поиска неповреждённых модулей. Обнаружив неповреждённый модуль, DBR использует избыточность и функции исправления ошибок QR-кодов для извлечения информации. Если извлечь её не удаётся, DBR пытается восстановить последовательность модулей, анализируя её с помощью ИИ, комбинируя варианты и «угадывая» правильную схему. Благодаря собственным методам DBR значительно улучшил и без того щедрую 15-процентную способность стандарта QR-кодов к восстановлению после ошибок.