（zxing.net）二维码Data Matrix的简介、实现与解码

一、简介

Data Matrix 二维条码原名Datacode，由美国国际资料公司(International Data Matrix, 简称ID Matrix)于1989年发明。Data-Matrix二维条码是一种矩阵式二维条码。

Data Matrix符号由规则排列的深浅色正方形模块构成，每个正方形模块就是一个基本单元，每个基本单元又被编码为一比特的数据。数据区的四周是探测图形，用于条码符号定位和确定条码结构信息。探测图形的四周是空白区，用以将条码符号与背景分离。

探测图形是一个模块的宽度，是数据区的边界，其中全部由深色模块组成的两条邻边构成了一个“L”形实线边缘，“L”对面由交替的深浅模块组成的两条邻边又构成了虚线边缘。探测图形主要用于限定符号的单元结构，也可用于确定符号的物理尺寸，以及解决符号定位和失真等问题。

数据区是由多个正方形深浅模块所组成的正方形区域，信息储存方式是深浅模块的不同排列组合．以二进制码方式来编码数据，因此计算机可直接读取。深色模块代表“1”，浅色模块代表“0”，再利用成串的特定排列的深浅模块来描述码字信息，再排列成一个矩阵式符号，最终形成Data Matrix条码。

因此，任意Data Matrix符号可以由四个部分构成：探测图形中“L”形的两条实线边缘、探测图形中“L”形对面的两条虚线边缘、被探测图形包围的数据区、条码符号四周的一个模块宽度的空白区。

Data Matrix条码编码是将物品信息转化成为数据码字流，用二维条码符号来表示实现。允许输入数据信息多样，可以是数字和字母，可以是常规的文字、字符信息，还可以是多媒体信息，如声音、图片、指纹等。

Data Matrix分为ECC 000-140和ECC 200两个大类，ECC 000-140具有四个等级的卷积纠错功能，ECC 200则通过Reed—Solomon纠错算法计算纠错码，根据符号的不同尺寸得到不同的纠错码。两类符号的外形区别在于，ECC 000-140符号的右上角为深色模块(仅为奇数)，尺寸从9*9至49*49。ECC 200符号的右上角为浅色模块(仅为偶数)，尺寸从10*10至144*144，若为长方形则从8*18至16*48。ECC 200应用较多。

Data Matrix编码包括三个部分：一是将数据信息流通过最优的编码规则转换成数据码字；二是根据Reed-Solomon算法以及响应的纠错要求，在数据码字的基础上生成纠错码字，数据码字加上纠错码字及可能需要的若干填充字符，构成编码后的码字流；三是将按照标准模板将单元模块放置到矩阵中，并加入探测图形，生成Data Matrix二维矩阵码符号。

Data Matrix二维条码图像的识别主要包括图像预处理、条码定位、采样解码。

Data Matrix条码图像预处理：首先对采集到的彩色图像灰度化；然后对灰度图像进行滤波去噪；选取适当的阈值进行图像二值化；最后进行边缘提取。

条码定位：区域初定位、边缘检测、旋转校正、精确提取、条码分割(网格)。

Data Matrix条码解码识别：根据采样网格，将深浅模块转换为“1”、“0”矩阵；去除探测图形，提取出数据区，并得到条码尺寸和版本信息；调用模块放置矩阵恢复正确顺序的码字流；再确定数据码字和纠错码字，并进行条码数据的检错纠错；最终恢复原始数据，正确解码输出。
二、实现

        public ActionResult DATA_MATRIX()
        {
            DatamatrixEncodingOptions options = new DatamatrixEncodingOptions();
            options.DefaultEncodation = Encodation.ASCII; /*指定默认编码确保内容符合编码值，否则将抛出异常。 标准值：Encodation.ASCII*/
            //options.MinSize = new Dimension(100, 100);  //指定最小条形码大小 当SymbolShapeHint.FORCE_NONE时 有效
            //options.MaxSize = new Dimension(150, 120); //指定最大条形码大小 当SymbolShapeHint.FORCE_NONE时 有效
            options.SymbolShape = SymbolShapeHint.FORCE_SQUARE; //条码形状
            options.GS1Format = true;    //是否符合GS1 不会用
            options.Width = 150;    //图片宽度
            options.Height = 150;    //图片高度

            BarcodeWriter writer = new BarcodeWriter();
            writer.Format = BarcodeFormat.DATA_MATRIX;
            writer.Options = options;

            //如需设置图片为其它颜色，使用此段代码
            //BitmapRenderer renderer = new BitmapRenderer();
            //renderer.Foreground = Color.Black;
            //renderer.Background = Color.White;
            //writer.Renderer = renderer;

            Bitmap bmp = writer.Write("123456789");
            MemoryStream ms = new MemoryStream();
            bmp.Save(ms, ImageFormat.Png);
            ms.Flush();
            ms.Position = 0;
            return File(ms, "application/x-png");
        }

测试图像如下：

   

三、解码

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