二维码是在一维条形码的基础上扩展出的可表示更多信息的条码，在广告推送、网站链接、商品交易、电子凭证等现代商业活动中应用十分广泛。

二维码有两种，一种是堆叠式二维码，是在一维码基础上堆叠3 ～90 行而成的二维码，如图5-15 所示。堆叠式二维码印刷和识读设备与一维码技术兼容，每一行有一个起始部分、数据部分和终止部分，识读需要对行进行判定，译码算法不同于一维码。堆叠式二维码典型的码制有Code 16K、Code 49、PDF417 等。

图5-15　堆叠式二维码

另一种是矩阵式二维码，又称棋盘式二维码，如图5-16 所示。它是在一个矩形空间通过黑、白像素的不同分布进行编码。在矩阵元素位置上，用点的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制“0”，可以是方点、圆点或其他形状点。不同“1”和“0”的组合，表示不同的字符，实现信息编码。

图5-16　矩阵式二维码

矩阵式二维码是建立在计算机图形处理技术、组合编码原理等基础上的一种图形符号自动识读处理码制，采用面阵式CCD 或CMOS 摄像头将二维码图像摄取后，交由计算机图形处理程序进行分析和解码。矩阵式二维码有很多种，常用的码制有Code One、Data-Matrix、Maxi Code、QR Code 等，每种码制有特定的字符集，每个字符占有一定的二进制位数。

QR(Quick Response)码是常见的一种二维码，1994 年由日本Denso-Wave 公司发明。QR 码呈正方形，只有黑白两色。矩阵元素符号规格从21×21 模块(版本1)到177×177 模块(版本40)，共40 个版本，每高一规格则每边增加4 个模块。最高版本40-L 可表示数字字符7089 个，或汉字字符1817 个，编码信息量最大。L 为纠错等级。QR 码有L、M、Q、H 共4 个纠错等级，分别具有7%、15%、25%、30%的字码纠错能力。

在矩阵的3 个角落有像“回”字的正方形图案，连接左右两个“回”字最下边一横和上下两个“回”字最右边一竖，为黑、白元素相间的两条模块。它们都是帮助解码软件寻像和定位用的。因而，不同行的信息能自动识别，能应对图形旋转变化。使用者不需要对准，无论以任何角度摄取，资料仍可正确被读取。

其他模块为数据码和校验码，纠错等级高的校验码占有模块要多一些。

QR 码属于开放式的标准，规格公开，很多网站提供有为用户编制二维码的服务。用户只要点开网页，输入所需文本和数据内容，单击生成二维码，就可以获得编好的二维码，尺寸大小可选，还可以在二维码中间位置嵌入Logo(标识)。

1. 工作现场图像传输网络的安装与调试

(1)分别查阅智能手机、平板电脑、数码相机、数字摄像机、计算机摄像头的用户手册，了解其不同的像素指标，分析其像素指标与其用途、价格、图像清晰度的关系。查阅资料，了解电视台电视节目摄制用的数字摄像机是多少像素的。

(2)用数码相机、手机拍摄照片输入笔记本电脑或台式计算机，或用平板电脑直接拍摄照片，用Photoshop 等软件对图像进行编辑。用PowerPoint 软件将其做成幻灯片，配上音乐。

(3)用外置式计算机摄像头、数码相机、USB 接口传输线、微型计算机、显示器等组成工作现场图像传输网络，其组成框图如图5-17 所示。观察计算机摄像头和数码相机摄入的图像清晰度的差别。

图5-17　工作现场图像传输网络组成框图

2. 汽车倒车提醒和后视电路的装配与调试(www.daowen.com)

40kHz 超声波汽车倒车提醒和后视电路，如图5-18 所示。音调解码器LM567 的5、6脚外接元器件形成振荡，振荡频率f 由R6、C5决定，f=1/(1.1R6C5)。取R6、C5值，使f=40kHz。振荡信号经R9耦合到运算放大器LM324 隔离放大，再经VT2放大，驱动超声波发射器S2向外发射40kHz 超声波信号。

当有物体反射时，由S1接收反射回来的超声波信号，并将其转换为40kHz 电信号，经C1耦合到运算放大器放大，再经C2耦合，由3 脚输入LM567，与原振荡频率进行比较。若完全相等，则8 脚输出为低电平，VT1饱和导通，继电器K 得电导通，接通语音集成电路和摄像头电源，发出提醒声，并在显示屏上显示物体图像。

图5-18　40kHz 超声波汽车倒车提醒和后视电路

(a)超声波探测电路；(b)后视和提醒电路

(1)备齐元器件，在多功能电路板上装配、调试该电路。

(2)S1可用电容式传声器，S2可用高频响应好的扬声器代用。

(3)摄像头和显示器可以选用专用设备，也可以用计算机摄像头和笔记本电脑代用。此时，断开USB 传输线的+5V 电源线，而由继电器K 控制摄像头接口+5V 电源。

(4)试验该电路性能。

(5)考虑将该电路改为可视门铃电路。

(1)CCD 的MOS 电容器阵列是如何将光照射转换为电信号并转移输出的?

(2)CCD 图像传感器上使用光敏元器件与移位寄存器分离式的结构有什么优点?

(3)举例说明CCD 图像传感器的用途。

(4)CMOS 图像传感器与CCD 图像传感器有什么不同? 各有什么优缺点?

(5)CCD 彩色图像传感器在数码相机中起什么作用? 数码相机存储卡上存储的是什么信号?

(6)平板电脑和手机的摄像头为什么一般都采用CMOS 彩色图像传感器? CMOS 图像传感器采用什么方法提高低光照环境下的清晰度?

(7)车辆牌照号码自动识别系统如何进行车牌识别?

(8)用手机读设备上的二维码时，为什么不怕倾斜? 二维码如何寻像和定位?