Autor | Mu Bai
Introducción
Este artículo le presentará la tecnología de decodificación de Baidu Code, incluido el proceso de decodificación de claves y los métodos de optimización de claves. Actualmente, Baidu Code se utiliza en exámenes de ingreso a la universidad y otras actividades. En el desarrollo futuro, la tecnología de decodificación de Baidu Code continuará actualizándose y mejorándose para satisfacer las necesidades de más escenarios. La tecnología de decodificación de Baidu Code seguirá evolucionando y mejorando sobre la base existente para proporcionar una experiencia de decodificación más cómoda, segura y de mayor calidad, aportando así más comodidad a la vida y el trabajo de las personas.
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01 El conocido código QR
1.1 ¿Qué es el código QR?
El código QR, originado en la industria de fabricación de automóviles, es un código de barras de matriz cuadrada. Almacena información en diferentes disposiciones de píxeles blancos y negros. En comparación con los códigos de barras unidimensionales tradicionales, los códigos QR pueden almacenar más información y ocupar menos espacio.
Debido a su eficiencia, economía y facilidad de escaneo, los códigos QR se utilizan ampliamente en una variedad de campos, desde el etiquetado de productos hasta la publicidad, la emisión de boletos electrónicos y los pagos móviles, y el alcance de sus aplicaciones se expande día a día. Ha sido ampliamente utilizado en diversos campos.
02 Desafíos encontrados en las aplicaciones tradicionales de códigos QR
2.1 Decodificar es difícil
Aunque la tecnología de códigos QR está bastante madura, en algunos casos, como contenido excesivo, baja calidad de imagen, daños o factores externos como sobreexposición, ángulos de escaneo no deseados, obstrucciones, etc., el proceso de decodificación puede verse comprometido. impedir que el contenido se distribuya correctamente.
2.2 La contradicción entre estética y tasa de éxito de decodificación
Los códigos QR tradicionales no reservan diseños como la marca y la estética. Tomando QRCode como ejemplo, las formas de embellecerlos suelen ser agregar un logotipo en el centro del código QR, redondear los puntos de contenido o acoplar el código QR al imagen medio. Este método a menudo se produce a expensas de la redundancia de corrección de errores del propio código QR. Haciendo más difícil la decodificación.
2.3 Posibles riesgos de seguridad
Otro problema son los riesgos para la seguridad. Debido a que la lógica de generación de los códigos QR tradicionales es abierta, los actores maliciosos han comenzado a utilizarla para implantar virus, códigos maliciosos o rastreadores en los dispositivos de los usuarios. O difundir rumores e información sensible a través de códigos QR. Además, los códigos QR falsificados o manipulados también pueden inducir a error a los usuarios, provocar fugas de información, etc.
03 Código QR exclusivo
3.1 Por qué necesitas un código QR dedicado
La decodificación es un paso muy importante en el uso de códigos QR para la distribución de información y el reflujo de actividades. El éxito de la decodificación afecta directamente los resultados de distribución de la actividad en sí. Primero, es necesario comprender la lógica del diseño y los principios que lo sustentan. Como se mencionó anteriormente, los códigos QR tradicionales han sido ampliamente utilizados en todo el mundo, sin embargo, con el desarrollo de la tecnología y los negocios, se han planteado nuevos requisitos y desafíos en todos los aspectos, incluyendo la estética, la seguridad y la eficiencia. El código QR exclusivo de Baidu está diseñado para abordar estas nuevas necesidades.
3.2 Requisitos de diseño para códigos QR exclusivos
1. Estética : El diseño del código exclusivo de Baidu deja espacio para el logotipo, lo que facilita la combinación del lenguaje de diseño que representa la imagen de marca corporativa y amplía la influencia de la marca. El diseño circular es más estético;
2. Resistencia a daños : Las áreas de datos clave y las áreas de información efectiva del código exclusivo de Baidu tienen capacidades de corrección de errores, y algunas áreas clave tienen múltiples diseños redundantes;
3. Seguridad : el protocolo exclusivo de generación y análisis de códigos propietarios controla eficazmente los canales de generación de códigos propietarios y previene la difusión de información pornográfica, antiviolenta y terrorista a través de códigos QR;
4. Capacidad ajustable : el diseño de código exclusivo de Baidu tiene un mecanismo de expansión dinámica para adaptarse a diferentes necesidades de capacidad de información.
04 Implementación y optimización de la decodificación de códigos QR exclusiva de Baidu
El proceso de decodificación se puede subdividir principalmente en los siguientes pasos clave: primero, la identificación de puntos de anclaje clave, luego la extracción y análisis de metainformación, luego el análisis del protocolo, seguido de la interpretación de la información de los datos y, finalmente, la finalización de la decodificación de información de bits. Por motivos de confidencialidad aquí sólo se analizará la dirección técnica.
4.1 Proceso de decodificación central
4.2 Determinación de los puntos de anclaje
Los puntos clave de posicionamiento del código QR generalmente se pueden encontrar mediante tecnología de procesamiento de imágenes. Por ejemplo, la detección de bordes se utiliza para encontrar los bordes del código QR y luego se combina con la transformada de Hough para determinar las cuatro esquinas y las posiciones centrales. Teniendo en cuenta las diferentes condiciones de luz, la tecnología de umbral adaptativo puede mejorar la precisión del posicionamiento. El código exclusivo adopta un método para identificar patrones específicos y combina una variedad de métodos tolerantes a fallas para recuperar códigos no estándar; después de la ubicación del punto de posicionamiento Después de determinarlo, se puede establecer el sistema de coordenadas del código QR. Luego continúe con el proceso de decodificación posterior.
4.3 Análisis de metainformación
La metainformación se almacena en ubicaciones predeterminadas específicas del código QR. Determinando los puntos de posicionamiento se construye el sistema de coordenadas del código. Luego obtenga la metainformación del código exclusivo. Cuando la imagen está distorsionada o dañada, se necesita un mecanismo tolerante a fallas para ayudar a reparar u omitir ciertas partes. En este proceso, los códigos propietarios utilizan principalmente la introducción de códigos redundantes y de corrección de errores.
4.4 Análisis de protocolo
El análisis del protocolo también es un paso muy crítico. Este paso es para identificar el formato y las reglas de codificación del código QR. La comparación y el análisis pueden ser facilitados por bibliotecas de protocolos predefinidas. Por supuesto, para adaptarse a más formatos, esta parte se define como extensible y se pueden analizar más códigos actualizando el protocolo.
Decodificación de información de 4,5 bits
Decodificar información de bits. Este paso implica la forma binaria de los datos. Las operaciones lógicas básicas son la herramienta principal, pero para mejorar la precisión de la decodificación, especialmente cuando hay ruido o error, se agregarán algunas técnicas de corrección de errores, como códigos Hamming, códigos Reed-Solomon, etc.; después del error correspondiente. corrección Una vez restaurado el algoritmo, la información de bits se puede convertir en la cadena final a través del conjunto de caracteres preestablecido en el protocolo.
4.6 Optimización de decodificación
Además del proceso principal de decodificación mencionado anteriormente, para mejorar la eficiencia y precisión de la decodificación, adoptamos algunas estrategias de optimización.
4.7 Optimización del rendimiento de decodificación
Después de un análisis en profundidad, el tiempo de decodificación del código exclusivo se distribuye principalmente en el proceso de lectura de la información círculo por giro y selección y reintento de los puntos de anclaje.
1. Lectura paralela
En el proceso de análisis del código exclusivo, debido a que hay múltiples círculos de análisis de información, leer la información círculo por círculo es un proceso que lleva relativamente tiempo. Aquí se puede utilizar la computación paralela para acelerar el proceso de lectura. Permita que el proceso de lectura de múltiples turnos se distribuya en múltiples núcleos para mejorar la eficiencia de decodificación.
2. Verificación rápida
Para determinar rápidamente la validez del código QR, la verificación se puede realizar inmediatamente después de determinar el punto de posicionamiento y establecer el sistema de coordenadas, evitando así un proceso de decodificación completo innecesario. Mejora enormemente la eficiencia de decodificación en condiciones de interferencia severa.
4.8 Optimización del escaneo de códigos claros y oscuros
Seleccione o ajuste dinámicamente los algoritmos y parámetros de procesamiento de imágenes más apropiados en función de la calidad de la imagen y el entorno externo (como la luz, la calidad de la cámara, etc.). Para códigos QR capturados en entornos con poca luz, elija un algoritmo de detección de bordes más sensible. Para códigos QR sobreexpuestos, se realizará la supresión correspondiente durante el procesamiento para mejorar al máximo la resolución del análisis.
4.9 Aplicación de la tecnología de corrección de errores
Al seleccionar y combinar racionalmente diferentes tecnologías de corrección de errores (como códigos Hamming y códigos Reed-Solomon), puede minimizar la cantidad de cálculos adicionales y al mismo tiempo garantizar la precisión de la decodificación. Los códigos exclusivos de Baidu se evaluarán durante el proceso de generación y se seleccionará el mejor método de corrección de errores. Maximice las capacidades de corrección de errores.
4.10 Aplicaciones de aprendizaje automático y aprendizaje profundo
A medida que se desarrollan las tecnologías de aprendizaje automático y aprendizaje profundo, estas tecnologías se pueden utilizar para optimizar y mejorar la precisión y eficiencia del proceso de decodificación. Por ejemplo, entrene una red neuronal profunda para identificar y corregir códigos QR distorsionados o parcialmente dañados. El proceso de decodificación en Baidu Code utiliza tecnología de aprendizaje profundo para ayudar a determinar la ubicación del código propietario.
05 Resumen
Este artículo presenta la tecnología de decodificación de Baidu Code desde una perspectiva de decodificación, incluido el proceso de decodificación de claves y los métodos de optimización de claves. El código Baidu se utiliza actualmente en actividades como los exámenes de ingreso a la universidad.
En el desarrollo futuro, la tecnología de decodificación de Baidu Code continuará actualizándose y mejorándose para satisfacer las necesidades de más escenarios. La tecnología de decodificación de Baidu Code seguirá evolucionando y mejorando sobre la base existente para proporcionar una experiencia de decodificación más cómoda, segura y de mayor calidad, aportando así más comodidad a la vida y el trabajo de las personas.
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