隨著信息化的發展及智能移動終端的普及，人們對于信息的承載、傳播、訪問的便捷性、快速性等需求進一步提高，二維碼是一種二維的條碼，相比于一維條碼只在水平方向上存儲有限信息，二維碼因為具有字符容量大、支持糾錯處理、編解碼速度快、信息承載量高、成本低廉、系統依賴度低等優點應運而生，其表示范圍不僅包括數字、英文、漢字甚至聲音、圖像等信息都能承載，因此二維碼在數據訪問、工業生產、流程跟蹤、移動支付、數據下載、電子憑證等領域廣泛使用。2017年7月由中國物品編碼中心牽頭起草的GB/T 33993-2017《商品二維碼》國家標準正式發布，標準規定了商品二維碼的數據結構、信息服務和符號印制質量標準，對二維碼的推廣、應用、管理等提供了重要的指導作用。二維碼的廣泛使用為人們的日常生活提供了極大的便利，是打通國民經濟線上與線下的重要渠道，因此針對二維碼的研究及實現具有重要意義。

 

典型的QR碼如圖1所示，主要分為功能區與編碼區。定位區是”回”字形黑白框，至少且只需要三個定位區即可確定一個矩形位置及其大小，并且QR碼內不可能再出現與定位區相同形狀的圖案，同時分割區對定位區與編碼區進行分離以確保定位準確，快速準確的定位是QR碼能高速讀取的關鍵。定位圖形是一條單位為1個碼寬的黑白間隔條帶，起到標識橫豎坐標系及表明二維碼密度的作用。矯正區是較小的”回”字形黑白框，根據二維碼碼形的大小，矯正區存在數量不等，在印刷面不平整或拍照有畸變時起到矯正QR碼的作用。格式信息表示QR碼的糾錯級別分別是L、M、Q、H，糾錯能力分別是7%、15%、25%、30%。數據區使用8個黑白的二進制網格作為一個字節編碼數據內容，理論上QR碼的最大容量可達到7089個數字字符或4296個字母字符或2593個8位字節字符或1817個日本漢字、中國漢字字符，QR碼能夠編碼漢字也是其在中國廣泛使用的原因之一。

圖1

 

利用C#生成二維碼首先要添加對QRCoder的引用，使用其中的三個類，分別是生成二維碼存儲對象的QRCodeGenerator類，設置二維碼內容、容錯信息、版本等編碼格式或內容的QRCodeData類，及負責生成二維碼的QRCode類。

string coders = "http://www.xzcit.edu.cn/";//需要生成二維碼的內容

string filePath = @"F: \二維碼\";//二維碼圖片保存的路徑

string fileName = filePath + System.Guid.NewGuid() + ".jepg";//二維碼存儲圖片的命名

QRCoder.QRCodeGenerator qg = new QRCoder. QRCodeGenerator();//生成二維碼存儲對象

QRCoder.QRCodeData qd = qg.CreateQrCode(coders,QRCoder.QRCodeGenerator.ECCLevel.Q);

//設置版本信息，這里只做最簡單的二維碼內容設置和容錯級別

QRCoder.QRCode qrcod = new QRCoder.QRCode(qd);

Bitmap qrCodeImage = qrcod.GetGraphic(30);//像素的大小

qrCodeImage.Save(fileName, ImageFormat.Jpeg);//圖像存儲

以上是最簡易的二維碼實現方法，首先將一個網址作為二維碼的內容，規定二維碼生成的圖片存放的路徑，然后使用QRCodeGenerator創建二維碼的存儲對象，最后設置Q級的糾錯和像素大小就可以將網址信息生成一幅二維碼圖像。

實際使用中GetGraphic有4個重載函數，參數最多的一個定義為public Bitmap GetGraphic(int pixelsPerModule，Color darkColor，Color lightColor，Bitmap icon = null，int iconSizePercent = 15，int iconBorderWidth = 6，bool drawQuietZones = true)；可見GetGraphic函數返回的直接就是Bitmap類型在Windows系統中標準的圖像文件格式，GetGraphic函數能夠設置二維碼的像素大小、深色域顏色、淺色域顏色、添加企業logo圖片等，在設置logo時會對二維碼產生一定程度的覆蓋，由于有糾錯碼的存在，在最大H級，logo覆蓋不大于30%的情況下仍然能正確識讀，如果在L級，遮蓋范圍必須控制在7%以內。

如圖2和圖3是深色域設置為紅色、淺色域設置為黃色的二維碼，區別在于圖2是H級別的糾錯，圖3是Q級別的糾錯，從圖中可見，Q級別下的二維碼比H級別的圖形含有更多糾錯碼因而碼字更加密集。在logo圖片大小相同情況下圖2可正確識讀，圖1無法讀取。

在傳統一維條碼的基礎上增加綠色與藍色，根據顏色的順序滿足特定的算法來增加一個信息維度，從而實現每件商品ID號的確定，這種條碼稱之為彩虹碼。在二維碼中已有學者通過顏色的不同產生更多數據位的信息，在QR碼中彩色碼僅存在于編碼區，由于編解碼及掃碼器可讀性的限制并未廣泛使用，在視覺上影響不大，只是為了擴大二維碼的數據容量。受彩虹碼的啟發我們可以制作通過顏色突出標識的個性化二維碼，來增加人們感官上的視覺效果，這種二維碼也被稱為視覺二維碼。視覺二維碼的色彩、圖案、形狀等表現的越豐富其視覺沖擊力也越強，但不應該影響正常的識讀。

如圖4是將二維碼中黑色像素點設置為心形圖案，是對二維碼前景色的改變。圖5是將白色像素點設置為企業LOGO圖案，改變的是二維碼的背景色。圖6是以個人照片為底色的二維碼，需要注意的是頭發顏色與前景色相近會對識讀產生影響，圖7是異形二維碼，異形二維碼僅僅是改變了二維碼的外圍形狀，其本質與普通二維碼并無差別。無論何種情況，都不應影響二維碼的正常識讀。

二維碼是信息技術的產物，因其編碼范圍廣、成本低、易制作、信息容量大等優點在國民經濟各個領域被廣泛使用，如今二維碼已成為連接線上線下的關鍵入口。本文介紹了QR碼的相關規范，介紹了定位區、矯正區和數據區。給出了一種C#實現二維碼的編碼方法，對二維碼的前景色、背景色、LOGO覆蓋與二維碼糾錯之間關聯做了實驗。并介紹了二維碼的個性化設置，編碼實現了對二維碼的前景圖案、背景圖案的修改以及異形二維碼的實現，二維碼的視覺表現更加豐富。

在二維碼廣泛使用的今天，我們要清醒的認識到二維碼的本質是字符串，如果這個字符串是某個鏈接，二維碼就變成了訪問入口，因其不具有肉眼可讀性，不法分子會利用二維碼傳播病毒、木馬或偽裝支付的釣魚網站。因此我們要加強警惕，在完成生活便捷性的同時，注重使用的安全性。

 

（作者單位：徐州工業職業技術學院）

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