[发明专利]一种软件定义的时空可扩展信息码的方法和系统

说明书

本发明公开一种软件定义的时空可扩展信息码。该信息码系统利用机器学习算法，通过感知用户设备抓取到的环境特征信息以及历史数据为用户智能的匹配相应信息内容。本发明信息码在编码方式上采用分层编码机制，通过使用非均匀分辨率的代码块以多个粒度将信息嵌入到空间，根据距离远近对信息码进行分层编码。并且本发明的信息码软件对传统的扫码获取信息的途径进行了改进，可以通过结合环境信息和输入字符或操作手势获取信息码。本发明可以向下兼容传统的静态二维码技术，无需增加硬件成本，实现起来方便快捷，可用于任何使用二维码的设备与应用，如智能手机、ATM机、平板电脑、广告显示屏、传统媒体、身份验证系统等设备。

技术领域

本发明涉及计算机软件技术、移动环境感知技术、机器学习算法、二维码的设计、生成、识别等多个技术领域，具体涉及一种基于移动环境感知技术和深度学习算法的信息分层远近可扩展信息码设计方法，以及采用该方法的信息码识别软件。

背景技术

随着计算机互联网以及智能手机移动终端网络应用的快速发展，扫描二维码已经成为移动设备用户获取物理世界信息的最普遍途径之一。

目前二维码主要具有以下功能：信息获取、网页跳转、广告推送、手机电商、防伪溯源、优惠促销、会员管理、手机支付等。使用智能设备扫描二维码的用户都是处于移动环境中的，而这些二维码却存在着信息内容固定、无法动态管理，需要发布者一对一的输入、浪费人力物力，受扫码距离限制，更新和维护困难等缺陷，无法自适应的根据用户所处的环境不同而变化，降低了二维码内容个性化。

已有的二维码改进：“一种用户可以编辑的智能二维码”(专利号CN201510487443.2)提出二维码内容可根据使用人的意愿和用途进行随时修改调整，是一种用户控制内容的模式。但并不能够感知环境信息，也无法根据环境信息和软件定义的机器学习算法自动推断出所需要呈现的动态信息，对于移动环境的改变缺乏自适应性。

为了改进传统二维码的诸多局限性，本发明提出一种根据环境信息和距离范围设计的新型软件定义时空可扩展的信息码。

发明内容

为了克服QR码存在的信息单一、更新和维护困难、受扫码距离影响大等多方面的局限性，本发明提出一种新型信息码的生成方法，以及采用该方法的系统。此信息码能够根据不同的环境信息(时空、磁场、声音等)为使用者提供更多的智能服务，提高信息码内容与环境信息的契合度，并降低信息码更新难度。

为实现上述多功能应用的软件定义时空可扩展信息码，本发明上述目的需通过以下技术方法实现：

发明的方法主要包括以下三个方面：

1.对编解码规则的改进——结合环境信息动态编解码：本发明设计主要有三个逻辑方参与，即发布商，服务提供商和最终用户。信息码的内容分为两部分，即静态信息和动态信息。信息发布商定义编解码规则，提供环境信息与信息码内容的映射解析关系。服务提供商应为信息发布商提供一个网络接口，由发布商自定义动态信息内容。最终用户通过本发明提出的扫码软件捕获二维码，采集终端的环境信息并上传。服务提供商网络将会通过本发明采用深度学习算法设计的一种映射函数，根据扫码时刻智能移动设备的移动环境感知技术捕获到的不同时间维度、空间维度、磁场维度、用户操作、设备历史行为等多种环境信息以及多层神经算法的分析映射获取到不同信息内容。

2.对信息码图案的改进——分层远近可扩展编码：在最终用户获取信息码图像的过程中，可根据距离远近获取到不同层次的码图形，因此可读取到不同信息。采用分层编码机制，通过使用非均匀分辨率的代码块以多个粒度将信息嵌入到空间，根据距离远近对信息码进行分层编码。此发明能够支持一定范围的分辨率捕获，并且通过控制相邻层间的干扰量可以确保所有层均可独立解码。此外，分层可扩展信息编码的设计是递归的，可以很容易的扩展生成更多的层。