QR Code（Quick Response Code）是一種二維條碼，由日本Denso Wave公司於1994年發明。它的設計目的是為了快速解碼掃描內容。

QR Code 的結構

QR Code 由黑白方塊排列而成，這些方塊代表二進制數據。一個標準的QR Code包含以下幾個主要部分：

• 位置探測圖形：位於QR Code三個角落的方形圖案，用於確定QR Code的方向和大小。
• 對齊圖形：幫助糾正QR Code的變形，特別是在曲面上。
• 時序圖形：用於確定每個數據單元的坐標。
• 版本信息：表示QR Code的大小。
• 格式信息：包含錯誤糾正級別和掩碼模式。
• 數據和糾錯碼字：實際編碼的信息和用於錯誤校正的額外數據。

編碼過程

QR Code的生成過程包括以下步驟：

1. 數據分析：確定要編碼的數據類型（數字、字母數字、字節或日文漢字）。
2. 數據編碼：將數據轉換為二進制。
3. 錯誤糾正編碼：添加錯誤糾正碼字。
4. 結構化最終消息：將數據組織成最終的二進制流。
5. 模塊放置：將二進制數據放置到QR Code矩陣中。
6. 數據掩碼：應用掩碼模式以確保黑白模塊的平衡。
7. 格式和版本信息：添加格式和版本信息。

解碼過程

QR Code的解碼過程大致相反：

1. 圖像獲取：通過相機或掃描儀獲取QR Code圖像。
2. 預處理：進行圖像增強和二值化處理。
3. QR Code檢測和提取：定位並提取QR Code。
4. 取樣網格映射：將提取的圖像映射到理想的網格。
5. 格式信息解碼：讀取錯誤糾正級別和掩碼模式。
6. 數據解碼：移除掩碼，讀取數據和錯誤糾正碼字。
7. 錯誤校正：如果需要，應用錯誤糾正。
8. 數據解釋：將二進制數據轉換回原始信息。

通過這種方式，QR Code能夠快速有效地存儲和傳遞各種類型的信息，從而在多個領域得到廣泛應用。