小程序码的生成和解析

[CuriosityLxn]

题目：
小程序的二维码长得比普通二维码更好看一些，他是如何编码信息的呢？

阅读这篇文档：
https://my.oschina.net/u/3352375/blog/896956

请调查一下背后的原理。

如果你能自己写一个小程序码图片的解码器，可以达到大神级（五星）完成度，并获得额外奖励。

任务：
了解小程序码的原理

技能：
算法

任务难度：II

小程序码生成和识别
微信如何识别小程序码

总结：

小程序码和二维码的异同：
正是因为二维码可存储信息的多样性，在用户扫码之前会使用户迷惑，不知道自己扫到的是公众号，付款页面，好友请求还是其他什么。
但小程序码和普通二维码长得是不一样的，用户一看就知道扫码会进入一个微信小程序。

小程序码的生成：

1.定位
2.信息编码
3.加纠错码
4.加掩码
5.编码元信息
6.内侧轮廓填充
7.外侧边缘补全

小程序码的解码过程：

图片处理：

• 简化为灰度图（忽略小程序码颜色）
• 二值化，将大于某个临街灰度值的像素灰度设为灰度极大值，小于该临街灰度值的像素灰度设为灰度极小值，灰度图处理后变为位图（像素点）

定位：

• 找出定位点：牛眼定位点比例：0.8：1.2：1.0，水平、竖直、倾斜45°角扫描全图，若三方向黑白像素比例都接近这个比例，则很大概率为定位点。
• 定位官方logo：根据上面三个牛眼定位点预估logo位置，并根据圆形特性将预估点修正至圆心。
  修正方法：过预估点分别做一水平直线和一竖直直线，并作这两条直线与logo边缘割线的中垂线，中垂线交点即为logo圆心。
• 摆正：通过透视变换，将其变换成直角坐标系的单位矩阵。
  前端中的矩阵变换
  矩阵变换原理

读码：

• 借鉴条形码识别思路，使用“采样法”，采样每条放射线的像素序列，根据黑白比例读出每条线上的编码信息。

一个二维码识别器的小程序代码
生成的逻辑还没完全看懂，解码直接调用的微信的API。

微信扫码为什么那么快

扫码过程其实就是不断对焦、采集图像、识别的过程，而采集的帧数越少，代表扫码速度越快，可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。

【微信扫码的秘密：引擎＋算法】
微信扫码使用了自家开发的QBar引擎，并计入了预判算法，在识别条码之前会过滤无码图像，只识别有意义的内容——二维码和条形码。
整个扫码预判模块位于核心识别引擎之前，不再需要对输入的视频中的每一帧图像进行检测识别，能实现快速过滤大量无码图像，减少后续不必要的定位和识别对扫码客户端造成的阻塞，使响应更加及时，增加扫码过程中的流畅度，而这就是微信扫码快速的关键原因。
QBar扫码引擎对二维码容错性解码算法、多语言字符检测算法等均使用进行了数十项优化，在识别率和识别速度上得到了提升。

在提高成功解码的概率上，微信的另一个做法就是给每个步骤做上“标签”，目的是找出错误信息，对失败信息再设置相应的二次检测流程，在失败的步骤处进行更”努力”地尝试，且越到后面的步骤，表明图中存在二维码的概率越大。
通过这样每步找错、多次识别解码，大大提高了手机扫描二维码的成功率。

微信团队分析数据显示，该引擎在识别正常图片时的解码速度，iOS可缩短至5毫秒，安卓也仅仅约12毫秒，当然这也和手机配置尤其是摄像头有很大关系。

普通二维码的生成与解析