不知道您最近有沒有看到這樣一條新聞，它的標(biāo)題是：日本人提出向中國收“二維碼”使用費，每人一分錢。

看到這條新聞后，遵紀(jì)守法的我下意識地打開手機支付寶準(zhǔn)備掃描二維碼付款，然而卻并沒有找到付款通道。后來，這則新聞登上了2019年2月十大網(wǎng)絡(luò)謠言之首。

二維碼的前世今生

提及二維碼的誕生，我們還得倒回至上個世紀(jì) 60 年代之后的日本，雖然 1945 年的第二次世界大戰(zhàn)之中日本淪為戰(zhàn)敗國，可是在經(jīng)濟方面日本卻進(jìn)入了迅速的崛起，日本的各大超市的銷售額自然也隨著快速增長，不過由于那個時候收銀員需要長時間頻繁手動輸入商品價格，導(dǎo)致那個時候的收銀員效率較慢，而且手部容易出現(xiàn)疲勞甚至出現(xiàn)疾病。

在同樣是上個世紀(jì) 60 年代至 70 年代，條形碼聯(lián)合發(fā)明人諾曼?約瑟夫?伍德蘭德（Norman Joseph Woodland）發(fā)明了一維碼（條形碼），該技術(shù)的誕生幾乎改變了全球的商業(yè)活動形式，使得收銀員的工作效率變得更高效，顧客也可以節(jié)省更多時間。不過初代的條形碼采用的還是環(huán)形設(shè)計，想要完成掃描還需要格外安裝一部 500 瓦特發(fā)光體的巨型掃描儀。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，由寬度不等的多個黑條和空白組成的一維碼（條形碼）開始暴露出不少缺點，例如數(shù)據(jù)容量較?。?0 個字符左右）、只能包含字母和數(shù)字、條形碼尺寸相對較大（空間利用率較低）、條形碼遭到損壞后便不能閱讀的缺點。為了彌補這些缺陷，這個時候人們開始尋找更佳的代替方案。

1994 年，日本豐田子公司Denso Wave正式宣布公開首個 QR Code，而 QR 的全稱就是“Quick Response”，翻譯過來就是快速響應(yīng)，意味追求高速讀取能力的研發(fā)概念。其實在發(fā)布二維碼之初，該日本公司并沒有很大的把握可以讓二維碼完全取代傳統(tǒng)的一維條形碼（事實上目前二維碼確實也還沒有完全取代一維條形碼），但他們堅信“花若盛開，蝴蝶自來”，好產(chǎn)品自然會有懂得欣賞的人。雖然該日本公司擁有二維碼的專利權(quán)，可是他們明確表示該專利是免費開放使用的，他們希望二維碼成為無需成本、可放心使用的“公共編碼”，而該日本公司目前的主要業(yè)務(wù)為世界汽車系統(tǒng)零部件的制造商，同時他們也在售二維碼專用掃描槍等相關(guān)產(chǎn)品。

二維碼的肉體與靈魂

事實上，二維碼相比一維碼（條形碼）確實具有數(shù)據(jù)容量更大、超越了字母數(shù)字的限制、相對尺寸小、具有抗損毀能力等優(yōu)勢，條形碼最多只能存儲30個字符左右，但QR碼可以存儲7089個數(shù)字或4296個字母；攜帶相同的信息量，QR只需要條形碼1/10的空間。不過由于二維碼的解碼數(shù)據(jù)更加復(fù)雜，所以在同樣的硬件下它的運算復(fù)雜程度也要更高，耗時也會更長。

二維碼，從字面上看就是用兩個維度（水平方向和垂直方向）來進(jìn)行數(shù)據(jù)的編碼，條形碼只利用了一個維度（水平方向）表示信息，在另一個維度(垂直方向)沒有意義，所以二維碼比條形碼有著更高的數(shù)據(jù)存儲容量。從形成方式上，二維碼可以分為兩類：

堆疊式二維碼

在一維條形碼的基礎(chǔ)上，將多個條形碼堆積在一起進(jìn)行編碼，常見的編碼標(biāo)準(zhǔn)有PDF417等。

矩陣式二維碼

在一個矩陣空間中通過黑色和白色的方塊進(jìn)行信息的表示，黑色的方塊表示1，白色的方塊表示0，相應(yīng)的組合表示了一系列的信息，常見的編碼標(biāo)準(zhǔn)有QR 碼，漢信碼等。

上圖中前三種適合傳遞數(shù)據(jù)，因為可存儲的信息量大。 后三種適合做位姿識別，因為圖案識別度高。 

二維碼在AI技術(shù)上的應(yīng)用

在位姿識別方面，二維碼還有其他一些比較流行的編碼方式，比如ARUCO，AprilTag以及ARToolkit+等。

ARTag是M.Fiala在2005年發(fā)表的人工標(biāo)識跟蹤注冊系統(tǒng)。這個人工標(biāo)識系統(tǒng)具有很多優(yōu)秀的特性。ARTag可以適用于各種光照條件, 最大程度地減少光照的影響.ARTag也可以允許人工標(biāo)識上的部分遮擋。另外ARTag的編碼解碼算法加入了編碼校驗和誤碼恢復(fù)法, 并對于2維條形碼編碼給出了系統(tǒng)的分析。

ARTag在機器人領(lǐng)域其中一個很重要的作用就是識別物體與相機的位姿關(guān)系。物體上可以貼上ARTag，或者在平面上貼上ARTag標(biāo)簽，用來標(biāo)定相機。攝像頭識別到ARTag后，可以算出標(biāo)簽在相機坐標(biāo)中的位置與姿態(tài)。下圖為Realsense D415深度相機識別到一組ARTag后，標(biāo)記出每個標(biāo)簽的坐標(biāo)方位

不知道您最近有沒有看到波士頓MIT的四足機器人后空翻呢？就是下面這個。

當(dāng)然上圖跟二維碼沒啥關(guān)系，但是如果您一直關(guān)注波士頓動力，那么您會發(fā)現(xiàn)下圖機器人手中抱的箱子上的二維碼就是ARTag本尊了。