QR Code二維條碼在火車票中的實現

向隅

（武漢鐵路職業技術學院電子電氣工程系，武漢 430205）

QR Code二維條碼在火車票中的實現

向隅

（武漢鐵路職業技術學院電子電氣工程系，武漢 430205）

QR Code二維條碼具有超高速全方位識讀、糾錯能力強、能有效表示漢字等特點，具有良好的應用前景。該系統以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現。實驗表明，該系統不使用專用的CCD二維條碼設備就能夠通過攝像頭拍照識別信息，在時間和準確度上能滿足要求，為二維條碼在票務系統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

基于標識“物品”的一維條碼因其制作成本低、準確度高、可靠性強等優點，一經發明就被廣泛應用于零售業、制造業、貿易、物流、圖書、郵電等眾多領域。但隨著需求的提高，一維條碼信息容量小、依賴于數據庫等缺點逐漸暴露出來。基于“描述”物品的二維條碼正是為克服一維條碼的缺點而被發明的新型條碼技術，具有制作成本低、編碼靈活、容量大的優點。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讀、糾錯能力強、能有效表示漢字等特點，具有良好的應用前景[2]。文章探討QR Code二維條碼在火車票中的生成及識別。

1 QR Code二維條碼的特點

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，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、保密防偽性強等優點外，還具有以下主要特點[3-4]：

（1）QR Code二維條碼有40個版本（版本1～40，符號規格21×21模塊~177×177模塊）和4個糾錯等級（L級：可糾錯7%的數據碼字；M級：可糾錯15%的數據碼字；Q級：可糾錯25%的數據碼字；H級：可糾錯30%的數據碼字），可用1～16個QR Code二維條碼符號表示一組信息，最多能編碼7 089個數字或4 296個字母或漢字1 817個。

圖1 QR Code碼符號

（2）超高速全方位識讀。QR Code二維條碼的三個角上固有的三個尋像圖形使識讀器識讀方便，可實現360度識讀。使用CCD二維條碼識讀設備，每秒可識讀30個含有100個字符的QR Code二維條碼符號，這是QR Code碼區別于PDF碼、Dat a M at ri x碼等二維條碼的重要特點。

（3）抗污損。QR Code二維條碼的容錯、糾錯能力較強，最高的糾錯等級能糾正30%的數據碼字。

（4）編碼范圍廣。可對圖片、聲音、文字、簽字、指紋等數字化信息進行編碼，以條碼表示，并可表示多種語言文字。

（5）條碼符號形狀、尺寸大小比例可變，而且是免費使用的。

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。基于二維條碼的火車票包含以下特征：售票地點及售票地點編碼；出發站、終到站和車次；車開日期、時間、車廂及座位（臥鋪）號；價格、類別（學生、全價等）、車次等級；加密密碼（或防偽編碼）；其他信息等（如里程）；二維條碼符號。

圖2 帶一維條碼的火車票

利用第二代身份證的射頻識別技術，可實現個人身份信息與車票的一一對應關系，從而解決車票的實名制問題。售票人員根據乘客的購票類型，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讀

對QR Code二維條碼的生成，可根據其原理生成。對QR Code二維條碼的識讀，目前許多學者進行了廣泛的研究，形成了很完善的解決方案，并制造出各種識讀產品，如二維條碼掃描器等。作為一個系統集成商，開發二維條碼生成軟件和識讀設備不僅費時、費力，而且難于滿足條碼的發展要求，且這些專用識讀設備價格較貴，應用受到限制。采用第三方控件應是一個理想的解決方案。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讀。利用廉價的數碼設備如普通攝像頭識讀二維條碼，有廣泛的應用基礎，攝像頭識別二維條碼已應用在手機中[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中通過調用外部函數實現QR Code二維條碼的生成。QR Code控件根據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域的大小是固定的，因而通過QR Code控件生成的QR Code二維條碼還需進行縮小，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二維條碼的識讀

QR Code二維條碼在火車票中的識讀（見圖5），既可通過CCD二維條碼掃描器專用設備識讀，也可使用數碼設備如掃描儀、數碼相機、攝像頭等。本文結合實際使用100萬像素攝像頭并利用QR Code二維條碼識讀控件實現識讀，方法是將二維條碼拍照，以圖片方式暫存，然后使用QR Code二維條碼識讀控件對圖片內容進行處理，得到相應的數據。

本文實驗使用的是派特科技開發的QR Code二維條碼編碼SDK軟件PtQ RDecode開發包實現識讀。Del phi中使用攝像頭識讀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讀

4 結束語

QR Code二維條碼信息容量大、編碼靈活，具有廣闊的應用前景。將QR Code二維條碼用于票務系統中，在檢票口及火車上設置識讀設備（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擔；如果配上相應的軟件，可實現自動檢票及驗證車票的真假，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二維條碼在票務系統中的應用與研究[J].計算機與數字工程，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別[J].計算機技術與發展，2009，19（10）:123-126.

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

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

[5]余芳，劉萍，袁豪磊.在智能手機上實現二維條形碼識別[J].微計算機信息，2010（7）:199-201.

[6]高峰.二維條碼手機識別系統的設計與實現[D].北京:北京郵電大學，2008.

[7]郭勝.運用二維條碼技術實現圖書管理[J].成都電子機械高等專科學校學報，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”教育科學規劃課題 （2009B339）

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

王志梅]