你真的了解二维码吗？（三）

01二维码的识别

由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则能吸收各种波长的可见光。因此利用二维码符号中颜色的光反射差异的技术特点来实现二维码的自动识别。

识别过程为：光源发光→照射到二维码符号表面→光反射→光电转换器接收并进行光电转换产生模拟电信号→模拟电信号经过放大、滤波、整形，形成方波信号→译码器译码→数字信号。

识别时一般要求首读率在85%以上，误码率低于0.01% ，拒识率低于1%。其中，首读率=(首次读出二维码符号数量/识读二维码符号的总数量 )×100%;误码率=(错误识别次数/误码识别总次数)×100%;拒识率=(不能识别的二维码符号数量/二维码符号的总数量)×100%。对于一些重要场合，要求首读率为100%。

扫码过程其实就是不断对焦，采集图像，识别的过程；采集的帧数越少，代表扫码速度越快，可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。

微信团队分析数据显示，引擎在识别正常图片时的解码速度，iOS可缩短至5ms， Android也仅仅约12ms。

另外微信扫码还有预判算法，它充当扫雷尖兵，在进行核心识别处理之前，能早一步对大量图像中是否有“码”进行侦查判断。

整个扫码预判模块位于核心识别引擎之前，不再需要对输入的视频中的每一帧图像进行检测识别，能实现快速过滤大量无码图像，减少后续不必要的定位和识别对扫码客户端造成的阻塞，使响应更加及时，增加扫码过程中的流畅度，这样，大家使用起来才能在“无感知”的状态下体验微信扫码的快速。

02二维码的设计

好的二维码设计是完美印制二维码的前提，在设计过程中，需要综合考虑二维码的特点以及印刷适性。

01尺寸及分辨率设置

据说二维码的最小面积为19mm×19mm（关于最小尺寸，其受到识别设备和印刷设备的限制），且不能有底纹、杂色，建议分辨率最好设置为150～300dpi，否则二维码尺寸过小、过密或者分辨率不足，都可能导致印刷后的二维码无法被正常扫描。当二维码为异形二维码时，相应的二维码尺寸要求是指真正的二维码大小。

02颜色搭配

颜色搭配对条的反射率的最大值和印刷对比度有很大影响。反差最大化原则与满足标准要求是二维码设计和印制时要掌握的重要原则。黑条白空是最佳选择方案。只要保证条和空有足够的对比度，也可选用其他颜色搭配，但条不能为黄色、橙色、红色、深棕色、金色。美化后的二维码前景色和背景色过于相近也会导致二维码无法被正常扫描。在实际生产中，对于较难把握的组合，要事先进行打样，经检测没有问题后，才可以进行大批量生产。

03二维码的生成

二维码包含的信息太长，会使生成的二维码图案过于复杂，导致无法被识别。如果信息比较多，建议使用草料网的活码功能来生成二维码。

04留足空白区尺寸

空白区起到二维码识别设备做好扫描准备的作用，必须保证其尺寸足够。在实际二维码扫描识读过程中，为避免周围色彩的干扰，二维码左右侧空白区的宽度一般应不小于5mm。

03二维码的印制

现如今二维码的印刷方法主要采用喷墨印刷，它是一种计算机直接印刷技术，即墨水通过喷嘴喷射，直接在承印物上成像。喷墨印刷的特性决定了其能实现传统印刷所不具备的可变数据处理功能，可以较好地完成二维码的印制，而相比静电成像数字印刷技术和印刷机直接成像技术，喷墨印刷在速度、成本、质量的综合体现上又有其独特的优势。二维码如果印制不到位，就有可能出现肉眼看不出破绽，却不能100%被二维码识读设备识别的情况。所以，在此将主要介绍采用喷墨印刷技术印制二维码需要注意的事项。

1调整好纸张含水量

如果纸张含水量调节不到位，就有可能出现刚刚喷印好的可变二维码可以被二维码识读设备识别，但放置晾干后，因为墨水的扩散和纸张的收缩造成图文变形，从而影响二维码识读设备对其的识别。因此，一定要控制好纸张含水量。

2注意纸张和喷头间距离，确保纸张运行平稳

纸张和喷头间距离一般为2mm左右，但有时由于卷筒纸走纸的张力不稳定或单张纸走纸平台上不能将纸张的平整度控制在合适范围内，易导致纸张与喷头间距离在喷印过程中出现变化，从而出现二维码发虚、断线或刮擦蹭脏的现象。为避免这种情况，应尽量选择质量过关的纸张，在印刷前对纸张进行平整化处理，去除纸面上的掉粉掉毛，降低纸面的粗糙度，同时可以在印刷过程中对纸张进行适度拉伸，以进一步提高纸面的平整程度。特别当纸张经过喷嘴处时，不能发生抖动，并保证与喷嘴的距离恒定，以确保喷印的二维码不飘浮在纸张表面。

3承印物变化时要注意调整参数

由于二维码可以印刷在多种承印物上，所以当承印物发生变化时，就要取样测试，分析承印物表面特性，并调整喷印分辨率、喷头温度等技术参数，以满足生产要求。

4保证套印误差

主要指彩色二维码。印刷时必须保证二维码整齐清晰。通常，我们规定套印误差(主色调与图片的套印误差)的最大值应小于或等于最窄线条形码标称宽度的0.4倍。如果套印不准确，二维码在扫描时就很难被识别出来。而不准确的二维码印刷，也会严重影响生产效果。一些比较先进的设备，在这方面完全能达到标准，而一些技术比较落后的设备，如套印不太稳定的，建议将二维码用单色印刷，这样就不存在套印问题。

将二维码转换成印刷用的单色二维码的具体操作方法为(以将二维码改成单色黑为例)：用Photoshop将二维码打开，点击“图像”—“模式”，将图像模式调整为CMYK颜色(图2所示);点击“选择”—“色彩范围”，用颜色取样器工具拾取黑色(图3所示);新建一个图层(图4所示);在新建层里填充一个色值为K100的黑色，删除原图层，存储为JPG格式(图5所示)。这种单黑的二维码最好只在名片、画册、广告单页等印刷品中使用，以免影响整体产品印刷效果。

5印刷速度不宜过高

如果是采用加装喷头或喷码系统的轮转机印刷二维码，为了保证二维码的印制精度和提高后序检测装置对其检测的精度，应将轮转机的印刷速度控制为40～80米/分，否则易造成产品的废品率上升。喷头分辨率应调整至600dpi×300dpi，并最好选用一次性喷嘴或新喷嘴。

6控制好墨量大小

墨层厚度最好<0.1mm，否则会因条与空在不同扫描平面上而影响二维码的正常识读。为保证墨层厚度足够薄，应选择均匀性和扩散性好的墨水，并注意墨水与承印物的匹配。另外，因为墨水的流动性等性能与环境温度息息相关，所以墨量大小需要根据环境温度进行调整。需要注意的是，经红外线干燥后，二维码的干燥度要达到90%以上，并保证烘干后的二维码不出现“尾巴”。

7防止内容丢失

印刷时遗漏内容，会造成扫描困难。在印刷中，由于纸张等原因，容易导致印刷图案缺损。对于二维码这种稍显“零碎”的图案，在印刷时要细心检查，避免出现这种情况。

8其他注意事项

在批量印制二维码时，最好先用二维码识读设备扫一扫，经过测试以后再进行批量生产。印刷完成后，要尽量平整存放，避免印刷品产生扭曲，正常情况下二维码的阅读距离在0.1m~0.5m左右，像高速公路远距离扫码、停车自助缴费终端等距离一般在0.5m~1.2m左右。深圳远景达（RAKINDA）特别推出了LV4500系列中远距离二维码识别模块，可以实现最远1.5m精确识读。

04错误校正

损坏，但仍然解码的二维码

QR二维码使用里德-所罗门码（RS）算法来做纠错。 分有几级，纠错级别越高，整体需要携带的信息越多：L级可纠正约7%错误、M级别可纠正约15%错误、Q级别可纠正约25%错误、H级别可纠正约30%错误。

RS码原理比较复杂，整体基于“任意k个确定点可表示一个阶数至少为k-1的多项式”，实际上发送超过k个点，就算中间有一些错误，也能通过数学原理反推出最初的多项式，从而获得信息。 并不是所有位置都可以缺损，像最明显的那三个角上的方框，直接影响初始定位。

在二维码规格和纠错等级确定的状况下，其实它所能包容的码字总数和纠错码字数也就确定了，比方：版本10，纠错等级时H时，总共能包容346个码字，其中224-个纠错码字。就是说二维码区域中大约1/3的码字时冗余的。关于这224个纠错码字，它可以纠正112个替代错误（如彩色颠倒）或许224个据读错误（无法读到或许无法译码-），这样纠错容量为：112/346=32.4%

正式因为二维码的纠错能力，QR码可以有多样化的表现形式，既不影响扫码效果，还可以增加趣味性和个性，特别是具备艺术化表现形式的QR码，更加便于人们接受。