扫描的那一瞬间，手机里正在发生什么

仅仅 1 秒之间，7 个处理接连跑完

把手机摄像头对准黑白的图案，约 1 秒后链接指向的页面便打开了。就在这 1 秒之间，手机内部有 7 个处理以极高的速度依次执行：（1）摄像头拍下一帧画面，（2）从图像中检出图案的候选区域，（3）确定三个定位图案，据此算出位置与倾斜，（4）把图案分割成网格，逐格判断黑白，（5）把二进制数据换算成字符串，（6）用纠错修复受损的数据，（7）识别出这是网址，启动浏览器。

这些处理由手机的中央处理器与图像处理芯片分工完成。在一般的手机上，摄像头每秒拍摄 30 至 60 帧，并对每一帧实时尝试检测图案。也就是说，从举起摄像头的那一刻起，每秒就有 30 至 60 次「寻找图案」的处理在跑。

步骤 1 至 2：拍摄与候选区域的检出

摄像头拍下的图像，是数百万个像素的集合。要从其中找出图案所在的位置，首先要把图像转换成黑白两色，这一步叫作二值化。接着，把黑色像素密集聚集的区域检出为「图案的候选」。

这个处理中最关键的是「对比度」。白底上清晰地印着黑色图案时，候选区域的检出一瞬间就能完成。可是在昏暗的地方，或者图案的颜色偏浅时，白与黑的界线变得模糊，检出便会耗时，甚至失败。之所以常被提醒「请在明亮的地方扫描」，就是为了提高这一步的精度。

步骤 3 至 4：位置的确定与网格分割

找到候选区域后，接下来要寻找三个定位图案，也就是那三个大的方形标记。从这三者的位置关系，可以算出图案准确的位置、大小与倾斜角度。斜着扫描也读得出来，正是因为这一步的计算把倾斜校正掉了。

位置确定之后，把整个图案像棋盘的格子那样分割成网格，逐格判断是白还是黑。这个判断并不是单纯地看「亮还是暗」，而是拿周围的格子作比较，按相对的明暗来定。照明不均匀时依然能准确读取，靠的就是这种相对判断。

举个例子：图案的左半边落在窗边的阳光下，右半边留在阴影里，这时整张图像里「亮」的绝对数值差得很远。若只按一个统一的门槛判断，阴影侧的白格就会被误判成黑。改成与相邻格子相比较，明暗的落差在局部依然成立，判断因此不会乱。

步骤 5 至 6：解码与纠错

黑白的判断结果会变成 0 与 1 的序列，也就是比特串。按照图案的规格，把这串比特换算成字符串，这一步叫作「解码」。开头的若干比特里记录着数据的种类（数字、英数字、汉字等）与长度，解码器先把这部分读出来，再去换算数据本体。

与解码同时进行的，还有纠错的处理。因污渍或划痕而有部分格子未能正确读出时，就用备用的数据，也就是纠错码，把原本的数据复原回来。这一处理基于名为里德－所罗门码的数学算法，按规格，在纠错等级最高的设置下最多可以从 30% 的损坏中复原。

一瞬的处理造就体感

从把相机对准码到目标页面打开，我们只感到短短一瞬。然而其背后，拍摄、发现图案、确定位置、读取明暗、纠正错误、识别网址等诸多处理在依次运行。正因为这些毫无停滞地衔接起来，我们才几乎不会怀有被等待的感觉。若在某一处处理上绊住，读取便会失败，需要重来。不经意的一瞬的舒适，由内部精确累积起来的处理之链所支撑。

读不出时背后发生的事

读取不顺利时，智能手机内部，处理的某一处未能完成而停了下来。找不到图案、位置定不下来、分辨不出明暗、信息缺失到无法纠正。原因各异，但都是在一连串处理的某处绊住的状态。正因如此，稍微改变距离、调整明亮度、或擦去码上的污渍，停住的处理便会向前推进，读取便会成功。把读不出的现象，理解为内部正在发生的处理的中断，便更容易找到应对的头绪。

步骤 7：识别网址与启动浏览器

解码出的字符串若是网址，也就是以 https:// 开头的字符串，手机的操作系统便会识别出来，启动浏览器打开那个页面。若是网址以外的数据，例如电话号码、邮件地址、Wi-Fi 信息、纯文本，则会各自启动对应的应用。

在 iPhone 上，相机应用检测到网址时，屏幕上方会显示一条黄色的横幅，点一下便打开浏览器。在 Android 上，各机型的表现不尽相同，多数情况下会自动启动浏览器。连这最后一步都算进去，全部处理仍能在 1 秒以内跑完，这体现出智能手机的处理能力之高。