QR Code二维条码在火车票中的实现

向隅

（武汉铁路职业技术学院电子电气工程系，武汉 430205）

QR Code二维条码在火车票中的实现

向隅

（武汉铁路职业技术学院电子电气工程系，武汉 430205）

QR Code二维条码具有超高速全方位识读、纠错能力强、能有效表示汉字等特点，具有良好的应用前景。该系统以QR Code二维条码为载体，利用第三方控件，使QR Code二维条码在火车票中得以实现。实验表明，该系统不使用专用的CCD二维条码设备就能够通过摄像头拍照识别信息，在时间和准确度上能满足要求，为二维条码在票务系统中的使用提供了一条有效的途径。

QR Code；二维条码；火车票；控件

0 引 言

基于标识“物品”的一维条码因其制作成本低、准确度高、可靠性强等优点，一经发明就被广泛应用于零售业、制造业、贸易、物流、图书、邮电等众多领域。但随着需求的提高，一维条码信息容量小、依赖于数据库等缺点逐渐暴露出来。基于“描述”物品的二维条码正是为克服一维条码的缺点而被发明的新型条码技术，具有制作成本低、编码灵活、容量大的优点。目前，较常用的二维条码有PDF（Port abl e Dat a Fi l e）码、QR Code（Q ui ck Response Code，快速响应矩阵码）码、Data m atri x码等[1]。其中QR Code二维条码具有超高速全方位识读、纠错能力强、能有效表示汉字等特点，具有良好的应用前景[2]。文章探讨QR Code二维条码在火车票中的生成及识别。

1 QR Code二维条码的特点

QR Code二维条码是日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵符号，如图1所示。它除具有一维条码及其它二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、能表示汉字及图像多种文字信息、保密防伪性强等优点外，还具有以下主要特点[3-4]：

（1）QR Code二维条码有40个版本（版本1～40，符号规格21×21模块~177×177模块）和4个纠错等级（L级：可纠错7%的数据码字；M级：可纠错15%的数据码字；Q级：可纠错25%的数据码字；H级：可纠错30%的数据码字），可用1～16个QR Code二维条码符号表示一组信息，最多能编码7 089个数字或4 296个字母或汉字1 817个。

图1 QR Code码符号

（2）超高速全方位识读。QR Code二维条码的三个角上固有的三个寻像图形使识读器识读方便，可实现360度识读。使用CCD二维条码识读设备，每秒可识读30个含有100个字符的QR Code二维条码符号，这是QR Code码区别于PDF码、Dat a M at ri x码等二维条码的重要特点。

（3）抗污损。QR Code二维条码的容错、纠错能力较强，最高的纠错等级能纠正30%的数据码字。

（4）编码范围广。可对图片、声音、文字、签字、指纹等数字化信息进行编码，以条码表示，并可表示多种语言文字。

（5）条码符号形状、尺寸大小比例可变，而且是免费使用的。

2 QR Code二维条码的火车票

图2是带一维条码的火车票，图3是带二维条码的火车票。图2与图3相比最显著的特征是将一维条码换成二维条码。基于二维条码的火车票包含以下特征：售票地点及售票地点编码；出发站、终到站和车次；车开日期、时间、车厢及座位（卧铺）号；价格、类别（学生、全价等）、车次等级；加密密码（或防伪编码）；其他信息等（如里程）；二维条码符号。

图2 带一维条码的火车票

利用第二代身份证的射频识别技术，可实现个人身份信息与车票的一一对应关系，从而解决车票的实名制问题。售票人员根据乘客的购票类型，将上述信息利用二维条码软件加密后生成二维条码符号并将其打在火车票的票面上。

3 QR Code二维条码在火车票中的生成与识读

对QR Code二维条码的生成，可根据其原理生成。对QR Code二维条码的识读，目前许多学者进行了广泛的研究，形成了很完善的解决方案，并制造出各种识读产品，如二维条码扫描器等。作为一个系统集成商，开发二维条码生成软件和识读设备不仅费时、费力，而且难于满足条码的发展要求，且这些专用识读设备价格较贵，应用受到限制。采用第三方控件应是一个理想的解决方案。本文以QR Code二维条码为载体，利用第三方控件，使QR Code二维条码在火车票中得以生成和识读。利用廉价的数码设备如普通摄像头识读二维条码，有广泛的应用基础，摄像头识别二维条码已应用在手机中[5-6]。

图3 带二维条码的火车票

3.1 QR Code二维条码的生成

在Del phi中通过调用外部函数实现QR Code二维条码的生成。QR Code控件根据信息量的大小生成的QR Code二维条码图像的大小不同，而火车票上的二维条码所占区域的大小是固定的，因而通过QR Code控件生成的QR Code二维条码还需进行缩小，才能满足要求。QR Code二维条码在火车票中的生成如图4所示。

图4 QR Code二维条码在火车票中的生成

3.2 QR Code二维条码的识读

QR Code二维条码在火车票中的识读（见图5），既可通过CCD二维条码扫描器专用设备识读，也可使用数码设备如扫描仪、数码相机、摄像头等。本文结合实际使用100万像素摄像头并利用QR Code二维条码识读控件实现识读，方法是将二维条码拍照，以图片方式暂存，然后使用QR Code二维条码识读控件对图片内容进行处理，得到相应的数据。

本文实验使用的是派特科技开发的QR Code二维条码编码SDK软件PtQ RDecode开发包实现识读。Del phi中使用摄像头识读QR Code二维条码的方法如下：

图5 QR Code二维条码在火车票中的识读

4 结束语

QR Code二维条码信息容量大、编码灵活，具有广阔的应用前景。将QR Code二维条码用于票务系统中，在检票口及火车上设置识读设备（如CCD二维条码扫描仪、摄像头等），可减轻车站检票人员的工作负担；如果配上相应的软件，可实现自动检票及验证车票的真假，有力打击车票“黄牛党”、逃票者。

[1]王虎，朴红吉，吴振宇，等.Dat a M at r i x二维条码在票务系统中的应用与研究[J].计算机与数字工程，2008，36（3）:154-157.

[2]王文豪，张亚红，朱全银，等.QR Code二维条形码的图像识别[J].计算机技术与发展，2009，19（10）:123-126.

[3]胡孝鹏，董强，于忠清.基于图像处理的QR码识别[J].航空计算技术，2007，37（2）:99-102.

[4]谷晓琳，黄明，戚海英.基于遗传算法的二维QR码图像识别[J].大连铁道学院学报，2005,26（4）:47-51.

[5]余芳，刘萍，袁豪磊.在智能手机上实现二维条形码识别[J].微计算机信息，2010（7）:199-201.

[6]高峰.二维条码手机识别系统的设计与实现[D].北京:北京邮电大学，2008.

[7]郭胜.运用二维条码技术实现图书管理[J].成都电子机械高等专科学校学报，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”教育科学规划课题 （2009B339）

向隅 （1966—），男，湖北仙桃人，武汉铁路职业技术学院电子电气工程系副教授，硕士.

王志梅]