概述
二维码、条形码相信大家都非常熟悉了,条码威廉希尔官方网站 已经广泛应用于我们生活当中。微信扫二维码、支付宝二维码付款、商品条形码、超市储物柜条形码等。但是由于二维码复杂度,目前识别二维码的设备还不够丰富。对此本文档利用带浮点运算的、大容量SRAM、高主频芯片AT32F403A,调用雅特力提供的Artery_QR二维码解码库在AT-START-F403A开发板上来实现二维码、CODE128CODE39I25EAN13条码扫描识别。
一维条形码、二维码简介
一维条形码
一维条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记,“条”指对光线反射率较低的部分,“空”指对光线反射率较高的部分,这些条和空组成的数据表达一定的信息,并能够用特定的设备识读,转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息,因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到广泛的应用。 一维条码只是在一个方向(一般是水平方向)表达信息,而在垂直方向则不表达任何信息,虽然提高信息录入的速度,减少差错率,但是其空间利用率较低,数据容量较小。
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;在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。
二维码由于自身设计特点,可包含更多的信息量,编码信息范围更广,并且由于二维码具有一定的校 验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、以及处理图形旋转变化点,二维码译码更加准确,其误码率为千万分之一。下图为QR二维码构造框图。
图1. QR码符号的结构
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) 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。 3) 格式信息:表示该二维码的纠错级别,分为L、M、Q、H; 4) 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。 5) 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。 6) 纠错码字:用于修正二维码损坏带来的错误。
QR二维码解码流程
了解了QR二维码的构造,下面我们来了解解码流程,QR二维码的解码流程如下图2所示。 图2. QR码译码步骤
1) 定位并获取符号图像。深色与浅色模块识别为“0”与“1”的阵列。 2) 识读格式信息(如果需要,去除掩模图形并完成对格式信息模块的纠错,识别纠错等级与掩模图形参考)。 3) 识读版本信息,确定符号的版本。 4) 用掩模图形参考,从格式信息中得出对编码区的位图进行异或处理消除掩模。 5) 根据模块排列规则,识读符号字符,恢复信息的数据与纠错码字。 6) 用与纠错级别信息相对应的纠错码字检测错误,如果发现错误,立即纠错。 7) 根据模式指示符和字符计数指示符将数据码字划分成多个部分。 8) 最后,按照使用的模式译码得出数据字符并输出结果。 二维码的解码流程具体实现的步骤和方法是比较复杂,涉及到了QR二维码的标准规则及相对应的算法,知识点很多,大家感兴趣的话可以自己多去网上查阅资料了解。
QR decode快速使用方法
硬件资源
1) LCD 9341 2) 外接Buzzer(PE15) 3) Arduio 4) AT-START-F403A V1.0实验板 5) USB 6) Sensor BF3901 7) USER key 图3. 硬件资源图
注:1.该demo是基于AT32F403A的硬件条件,若使用者需要在AT32其他型号上使用,请修改相应配置即可。
2.供电部分:使用电源供电,或USB线供电(勿使用Link单独供电)。
QR USB HID keyboard Demo使用
1) 打开QR decode project源程序,编译后下载到实验板。 2) 由于该demo运行占用了169K的SRAM,所以在使用demo前需开启芯片的扩展SRAM功能(扩展为224KB),为了方便用户使用,demo已经在启动文件中开启了此项功能。
3) 连接USB线到PC,通过上位机可以识别到该设备:HID Keyboard Device(标准键盘输入模式,无须驱动) 4) 根据LCD显示信息,查看BF3901初始化是否成功,并按下USER key按键,开启QR解码侦测。 5) 将摄像头BF3901对准二维码,LCD显示当前抓取的摄像头图像,此时芯片一直在运算QR解码。 6) 若芯片一直没有解析到二维码,一维码数据,则会一直运行下去,直到解析到数据,如图4所示。蜂鸣器会响一下,并且将解析到数据通过USB传输到PC,如图5所示。 Ps. QR decode默认只侦测二维码,若要侦测全部图码等,需开启宏定义:Detect_all。 图4. LCD显示解析数据
图5. USB传到PC数据
审核编辑:汤梓红
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原文标题:AT32讲堂015 | AT32 MCU实现QR Decode的应用程序
文章出处:【微信号:AT32 MCU 雅特力科技,微信公众号:AT32 MCU 雅特力科技】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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