一種具有表示巨量信息的幾何編碼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及幾何編碼領(lǐng)域，尤其涉及的是，一種具有表示巨量信息的幾何編碼。
【背景技術(shù)】
[0002]在生活越來越信息化的當(dāng)下，存在很多不同的幾何編碼方式，將信息存儲(chǔ)起來，通過對(duì)編碼的解碼，可以得到里面包含的信息，有的把信息轉(zhuǎn)化為二維碼圖形，有的則把信息轉(zhuǎn)化成條碼的圖形，但涉及的幾何結(jié)構(gòu)，大都是直線的，而且結(jié)構(gòu)樣式少，存儲(chǔ)量有限。特別是當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時(shí)代，急需要統(tǒng)一編制，能實(shí)現(xiàn)巨量信息存儲(chǔ)的幾何編碼。
[0003]在現(xiàn)有的編碼方法中，常見的有二維碼，條形碼等。二維碼有堆疊式、行排式，它們都是線性矩陣式，在矩陣中相應(yīng)“點(diǎn)位”表示二進(jìn)制“ I ”，用“空位”表示二進(jìn)制“0”，“點(diǎn)位”和“空位”的排列，就組成了二進(jìn)制幾何編碼，這種線性矩陣方法的編碼，整體構(gòu)造空間小，結(jié)構(gòu)單一，自由度低，特別是編碼元素有限，對(duì)于復(fù)雜的事務(wù)編碼，總是用大量的重復(fù)碼表示，拖累機(jī)器、能耗大，這些都是目前急待解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供了一種新的可按需拓展的幾何編碼，由統(tǒng)一方式生成，便于識(shí)別，其豐富元素和結(jié)構(gòu)樣式，具有巨量信息的表達(dá)能力。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是:一種新的幾何編碼元素的生成方法，其包括以下步驟:預(yù)設(shè)置任意一個(gè)單位圓，取其面積區(qū)域，將圓面分為η個(gè)等差半徑的同心圓，共分為了 n-1個(gè)圓環(huán)面；把11-1個(gè)圓環(huán)，按弧度均分為η等份，也就是把單位圓分為了 ηΧ (n-1)個(gè)小單元，其特征是從圓心開始往圓邊的方向，小單元的圖形面積是逐漸增大的，最靠近圓心部分的圖形是一個(gè)扇形，其它的單元圖形都是梯形弧，且不同圓環(huán)內(nèi)梯形弧和扇形，除曲線部分，直線段長(zhǎng)度都是相等的。用這些小單元作為本幾何編碼的統(tǒng)一元素，簡(jiǎn)稱碼元。被劃分出碼元的單位圓，稱作碼盤。如圖1，盤中統(tǒng)一分成的系列碼元，有獨(dú)立的模樣，供編碼和識(shí)別。
[0006]本方案碼盤的特征是只有當(dāng)單位圓半徑和劃分量度相等的兩個(gè)碼盤，才是全等盤，其內(nèi)相應(yīng)的等位碼元結(jié)構(gòu)全等；除此的其它碼盤之間，其內(nèi)碼元結(jié)構(gòu)都不全等，是唯一的。本幾何編碼是用碼元結(jié)構(gòu)或顏色的唯一性，來表示、記錄信息，并用于識(shí)別、掃拍、傳輸及解讀信息用。
[0007]本發(fā)明的幾何編碼是，使用碼盤中的碼元，作為編碼元素，條件是只有同盤或全等的兩個(gè)碼盤中的碼元，才能序列化地用于本幾何編碼，且任意兩個(gè)碼元組合時(shí)，都是由等長(zhǎng)的直線邊，作無縫拼接，構(gòu)成編碼鏈。
[0008]本幾何編碼表示信息，是以碼元的樣式、顏色、排列組合方式、排布位數(shù)、選用碼元的個(gè)數(shù)等方面，來表示信息，因在編碼中上述方面都能按需要或隨機(jī)變化，使得能用有限的碼元，表示巨量信息。
[0009]用碼盤或全等碼盤中的碼元，來編碼表示巨量信息的技術(shù)方案:
[0010]1、單碼表示信息:同一碼盤中，同圓環(huán)內(nèi)的任意碼元都是一樣的，異圓環(huán)的碼元都是不一樣的。結(jié)構(gòu)形狀不同的碼元，可表示不同的信息；對(duì)結(jié)構(gòu)相同的碼元，附載的顏色不同，也可以表示不同的信息，如圖2。
[0011]2、雙碼組合表示信息:①任兩碼元之間進(jìn)行組合編碼時(shí)，一個(gè)碼元中的長(zhǎng)曲邊與另外一個(gè)碼元的長(zhǎng)曲邊相連接時(shí)，為正排；②任兩碼元之間進(jìn)行組合編碼時(shí)，一個(gè)碼元中的長(zhǎng)曲邊與另外一個(gè)碼元中的短曲邊相連接時(shí)，兩者之間構(gòu)成了反排，如圖3。
[0012]3、多碼組合表示信息:用多個(gè)碼元，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的正排與反排交替出現(xiàn)，就構(gòu)成了混合排編碼，來表示信息，如圖4。
[0013]4、弧邊排布表示:在碼盤中，只有相鄰環(huán)中兩碼之間，實(shí)現(xiàn)兩碼弧邊的無縫拼接，且是大號(hào)碼元的短弧邊與小號(hào)碼元的長(zhǎng)弧邊拼接。用此編碼可表示多層信息，如用相鄰的5個(gè)圓環(huán)中不同的2個(gè)碼元拼接成一個(gè)新的梯形弧，如圖5。
[0014]5、選用碼元個(gè)數(shù)，擴(kuò)大信息表示量。各碼元是獨(dú)立的，用的碼元越多、表示的信息量越大，如圖6。
[0015]6、有限碼元，以增加排布位數(shù)，擴(kuò)大信息表示量。這類似二進(jìn)制數(shù)“0、I”碼，從4位到8位、16位，表示的信息量，隨元素排列位數(shù)增加而增大。
[0016]采用上述方案，能夠用統(tǒng)一的幾何編碼方式，可實(shí)現(xiàn)巨量信息的表示，并打破了線性結(jié)構(gòu)編碼方式，實(shí)現(xiàn)了非線性；用不同的碼元結(jié)構(gòu)、位數(shù)和顏色變化編碼，可以提高信息的存儲(chǔ)量，且結(jié)構(gòu)豐富、自由度高，從而實(shí)現(xiàn)用有限碼元，記錄海量信息，這正是當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代需要的。
[0017]下面對(duì)本發(fā)明幾何編碼，表示巨量信息的方案，進(jìn)行更詳細(xì)的說明。需要提示的是，本發(fā)明幾何編碼來表示信息的樣式較多，并不限于本說明書所描述的實(shí)施例。本說明書所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)組合表示。
[0018]1、本發(fā)明建立的碼盤，用統(tǒng)一方法構(gòu)造的碼元，即扇形和梯形弧作為編碼元素，此多種碼元素使用時(shí)便于識(shí)別，并能根據(jù)實(shí)際需要量有效拓展。這解決了大量用戶缺少碼源的問題。如圖1所示，碼盤中可拓展生成η-1個(gè)碼元。
[0019]2、用上述碼盤中的碼元，實(shí)行下面方案的幾何編碼及其信息表示量的推算。
[0020](I)不同的碼元，表示的信息量不同；
[0021]I個(gè)碼元，被單獨(dú)使用時(shí)表示I個(gè)信息量；2個(gè)碼元，分別被單獨(dú)使用時(shí)表示2個(gè)信息量；3個(gè)碼元，分別被單獨(dú)使用時(shí)表示3個(gè)信息量，如圖6 ;n個(gè)碼元分別被單獨(dú)使用時(shí)表示η個(gè)信息量；
[0022](2)選定碼元個(gè)數(shù)，用不同的排列方式，如正排或反排以及正、反排的混合方式，再隨著排布位數(shù)的增加，信息量隨著排布位數(shù)的增加而增加，除了選定的碼元個(gè)數(shù)為I的特殊情況:
[0023]①當(dāng)選定碼元個(gè)數(shù)為I時(shí):
[0024]采用正排時(shí):1位表示的信息量為I ;2位表示的信息量為I ;3位表示的信息量為1，m位表示的信息量為1，如圖7。
[0025]采用反排時(shí):1位表示的信息量為I ;2位表示的信息量為2，如圖8 ;3位表示的信息量為1，如圖8。規(guī)律:排位數(shù)m為奇數(shù)時(shí)表示的信息量為1，m位數(shù)為偶數(shù)時(shí)表示的信息量為2o
[0026]采用正排與反排混合排列時(shí):1位表示的信息量為1，如圖9 ;2位表示的信息量為3 ;如圖9，3位表示的信息量為4，如圖9。當(dāng)排位數(shù)m為奇數(shù)時(shí)，表示的信息量為1}，m位數(shù)為偶數(shù)時(shí)，表示的信息量為2m ^w2 1K
[0027]②選定碼元個(gè)數(shù)為2時(shí):
[0028]采用正排時(shí)，只有I位排列，表示的信息量為2 ;只有2位排列，表示的信息量為22，如圖10 ;只排列3位表示的信息量為23，如圖10。當(dāng)排位數(shù)為m，表示的信息量為2"。
[0029]采用反排時(shí)，只有I位排列，表示的信息量為2 ;只有2位排列，表示的信息量為22+2，如圖11 ;只有3位排列，表示的信息量為23，如圖11。當(dāng)排位數(shù)m為奇數(shù)時(shí)，表示的信息量為2m;當(dāng)排位數(shù)m為偶數(shù)時(shí)，表示的信息量為2m+2<2。
[0030]采用正排與反排混合排列時(shí)，只有I位排列，表示的信息量為2 ;只有2位排列，表示的信息量為2X22+2，如圖12 ;3位排列，表示的信息量為4X23。當(dāng)排列位數(shù)m為奇數(shù)時(shí)，表示的信息量為2(2m 1};當(dāng)排列位數(shù)m為偶數(shù)時(shí)，表示的信息量為2 (2m 1}+2(m 1}o
[0030]③選定碼元個(gè)數(shù)為3時(shí):
[0031]采用正排時(shí)，當(dāng)排列I位時(shí)，表示的信息量為3 ;當(dāng)循環(huán)排列2位表示的信息量為32;如圖13 ;當(dāng)循環(huán)排列3位，表示的信息量為3 3。循環(huán)取此3個(gè)碼元，作m位排列，表示的信息量為3m。
[0032]采用反排時(shí)，當(dāng)排列I位時(shí)，表示的信息量為3 ;當(dāng)循環(huán)取足、并排列2位時(shí)，表示的信息量為32+3，如圖14;當(dāng)循環(huán)取足、并排列3位時(shí)，表示的信息量為33。當(dāng)循環(huán)取足3個(gè)碼元，作排列位數(shù)m為奇數(shù)時(shí)，表示的信息量為3m;當(dāng)m位為偶數(shù)時(shí)，表示的信息量為3m+3m/2。
[0033]采用正排與反排混合排列時(shí)，當(dāng)排列I位時(shí)，表示的信息量為3 ;當(dāng)循環(huán)取足、并排列2位時(shí)，表示的信息量為2 X 32+3，如圖15 ;當(dāng)循環(huán)取足、并排列3位時(shí)，表示的信息量為4X 33。循環(huán)取足3個(gè)碼元，作排列位數(shù)m為奇數(shù)時(shí)，表示的信息量為1} X 3"；當(dāng)m位為偶數(shù)時(shí)，表示的信息量為2m ^"+2^2
[0034]④選定碼元個(gè)數(shù)為η時(shí):
[0035]采用正排時(shí):排列I位表示的信息量為η ;2位表示的信息量為η2;3位表示的信息量為n3;m位表示的信息量為n m。
[0036]采用反排時(shí):排列I位表示的信息量為η ;2位表示的信息量為η2+η ;3位表示的信息量為n3;m位數(shù)為奇數(shù)時(shí)表示的信息量為n ?;m位數(shù)為偶數(shù)時(shí)表示的信息量為n m+nm/20
[0037]采用正排與反排混合排列時(shí)，排列I位表示的信息量為η ;2位表示的信息量為2η2+η ;3位表示的信息量為4n3;m位數(shù)為奇數(shù)時(shí)表示的信息量為2 m V，m位數(shù)為偶數(shù)時(shí)表示的信息量為2m 1Iin^w2 1Vm720
[0038](3)選定碼元個(gè)數(shù)，將碼元附載顏色，并用不同的排列方式，正排或反排以及正反排的混合方式，再隨著排布位數(shù)的增加，信息量隨著排布位數(shù)的增加而增加，除了選定的碼元個(gè)數(shù)為I的特殊情況。
[0039]①選定碼元個(gè)數(shù)為I個(gè)，與P色配合使用時(shí):
[0040]采用正排時(shí):排列I位表示的信息量為P，2位表示的信息量為P2，3位表示的信息量為p3，m位數(shù)表示的信息量為Pm;
[0041]采用反排時(shí):排列I位表示的信息量為P，2位表示的信息量為p2+p，3位表示的信息量為P3;m位數(shù)為奇數(shù)時(shí)表示的信息量為P m，m位數(shù)為偶數(shù)時(shí)表示的信息量為pm+pm/2;
[0042]采用正排與反排混合排列時(shí):排列I位表示的信息量為p，2位表示的信息量為2p2+p ;若和2種顏色配合使用則可以表示的信息量為10，如圖16 ;若和4種顏色配合使用則可以表示的信息量為36，如圖16 ;3位表示的信息量為4 (np)3，m位為奇數(shù)時(shí)表示的信息量為2m V，m位為偶數(shù)時(shí)表示的信息量為2m 1Pll^w2 1}pm/2;
[0043]②選定碼元個(gè)數(shù)為2個(gè)，與P色配合使用時(shí):
[0044]采用正排時(shí)，排列I位表示的信息量為2p，2位表示的信息量為(2p)2，3位表示的信息量為(2p)3，m位數(shù)表示的信息量為(2p)m;
[0045]采用反排時(shí)，排列I位表示的信息量為2p，2位表示的信息量為(2p)2+2p，3位表示的信息量為(2p)3，m位數(shù)為奇數(shù)時(shí)表示的信息量為(2p)m，m位數(shù)為偶