一種防偽環形碼及其編碼方法
2023-07-16 02:36:01
專利名稱：一種防偽環形碼及其編碼方法
技術領域：
本發明涉及數碼防偽技術領域，尤其涉及一種防偽環形碼及其編碼方法。
背景技術：
隨著社會的發展和生產力的提高，社會的物品越來越豐富。與此同時，大量的假冒、仿冒物品也應運而生，尤其是假冒名優產品，例如假冒名煙、假冒名酒、假冒名包等充斥市場，嚴重損害了廣大消費者和正品廠家、商家的利益。為此，現有技術也出現了一些防偽驗證的措施和手段，例如防偽印刷、簡單的電子標籤(RFID)防偽識別、防偽碼結合後臺簡訊息查詢系統等等。這些防偽手段和方法在一定程度上使假冒、仿冒產品得到打擊和遏制。但都存在一些缺陷和不足防偽印刷等簡單的物理結構層面防偽很容易被破解而進一步跟進仿冒；採用簡單的電子標籤及短息防偽查詢系統，還是缺乏安全性考量，難以完全做到真正意義上的有效防偽驗證，可靠性不高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種防偽環形碼及其編碼方法，其具有可靠性高，不易被複製、生成和便於使用等特點。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。一種防偽環形碼，用複數個同心圓環表示一個數字字母串，每一個同心圓由不等長的實線和空隙組成，環碼的數字字符串經過加密轉換成二進位位串，根據二進位位串的個數確定環碼的層數與每層二進位數字個數。優選的，所述同心圓環的層數為n，其中第I層為圓心層，表示圓心；第2 n - I層為數據層，用於存放數據；第n層表示邊界層，n為自然數。優選的，所述同心圓環是由對應的經編碼後的長方形圖形經過極坐標變換成圓環圖形。優選的，所述長方形圖形的高度為所述同心圓環的半徑，其原點在左上角，水平和豎直方向分別為向右和向下為正方向。優選的，所述同心圓環中的水平正方向上面設置有定位起始識別點。一種防偽環形碼編碼方法，包括步驟 a :將商品信息參數編碼成明文碼；
b :將明文碼和加密信息作為輸入來對明文碼進行加密； c :將加密後的明文碼轉換成二進位位串； d :根據二進位位串的個數確定要生成環形碼的結構。優選的，步驟d具體為確定各層環形碼圖像信息條的位置與尺寸，並將數據寫入到各個數據層次中生成長方形圖形。優選的，步驟d之後還包括確定環形碼圖像中各像素點的灰度或彩色信息，保存環碼圖形。
優選的，所述明文碼的內容為描述該商品的參數，所述參數包括產品代碼，分類代碼，產品序列號，生產日期，生產地址和/或質保信息。優選的，所述明文碼生成具體包括
Si :以鍊表方式從小到大存儲標籤號碼，同時排除重複數位過多的號碼； s2 :循環地根據產生的隨機數截斷並交換處在隨機數位置的鍊表；
S3 :循環地根據產生的兩個隨機數交換相應位置上的鍊表節點； s4 :將鍊表節點中的號碼存入明文碼文件。本發明與現有技術相比，本發明防偽環形碼用多個同心圓環表示一個數字字母串，每一個同心圓由不等長的實線和空隙組成，環碼的數字字符串經過加密轉換成二進位位串，根據二進位位串的個數確定環碼的層數與每層二進位數字個數，從而大大提高了防偽度，不僅在於防偽序列碼的獲取，其組成一種環形碼結構標籤，本身就具有很大的技術難 度。因此，大大提高了此環形碼的可靠性，具有成本低、查詢便捷等優點。
圖I是本發明實施例數字串的RectBufImage示意圖。圖2是圖I經過極坐標變換後得到的圓環圖形示意圖。圖3是本發明防偽環形碼編碼方法流程圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明防偽環形碼為多個同心圓環表示的一個數字字母串，每個同心圓由不等長的實線和空隙組成，同心圓環的層數設為n，其中I層為圓心層，表示圓心；2 n - I層為數據層，用於存放數據；n層表示邊界層，n為自然數。下面結合具體實施例進一步說明，本發明中假定n = 5，以1234567891234為例，圖I表示的是1234567891234的長方形圖形RectBufImage，圖中1、2、3、4、5分別表示各層序號。RectBufImage的生成方式如下
(I)將長方形圖形RectBufImage初始化為白色。(2)生成第I層圖案。這裡設第I層圖案的高度為4。(3)生成第2層圖案。圖I中第2層圖案是黑白相間的，黑色部分長的代表二進位數據1，短的代表二進位數據0 ;白色部分長的代表二進位數據1，短的代表二進位數據O。為了方便識別和定位，將第一個黑色部分均勻分成2個部分分別分布在第2層圖案的最左邊和最右邊。從而得出第2層圖案表示的二進位數據為11111110111000，其中黑色部分表示的數據為1111110，白色部分表示的數據為1110100。對於黑色部分的0編碼，將其高度設置為稍高於I的編碼，以更好地識別0編碼。設第2層編碼中的黑色部分I的編碼高度為h2，0的編碼高度為1.5h2。確定其寬度，首先計算11111110111000按照比例所佔的空間，黑色部分的I編碼長度為5，0編碼長度為2，白色部分的I編碼長度為6，0編碼長度為3;從而得到總的比例為黑色部分的長度I1 = 5+ 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 2 = 32，白色部分的長度為 I2 = 6 + 6 + 6 + 3 + 6 + 3 + 3 =33，總長度I = I1 + I2 = 65。這樣再通過delt = LX 1/360 (L表示圖I長方形圖形的寬度)，其中LXl為圖I的寬度，得到每個比例所佔的寬度。從而確定第一個黑色編碼的長度為5delt。同理可以確定其他的編碼長度。(4)同(3)步驟生成3、4層編碼圖案。3、4層的黑色部分的I編碼高度分別為h3和h4。( 5 )生成h5高度的第5層編碼圖案。Ii1到h5的高度確定是自定義選擇的，在該編碼方案中Ii1 = 0. 15R，h2 = h3 = h4=h5 = 0. 05R。其中R是圖I的高度。如圖2所示的同心圓環是由圖I所示的長方形圖形RectBufImage經過極坐標裝 換變成圓環圖形Barcode Image。圖2中的序號1-5對應的環形圖案是分別由圖I中的序號1-5所指示的層次通過極坐標變換而得到的。其中極坐標變換中，RectBufImage的高度為BarodeImage的半徑，設為R。RectBufImage和BarcodeImage的原點在左上角，水平和豎直方向分別為向右和向下為正方向。不難得知，RectBuf Image的水平坐標表不的是角度,表不範圍為0-359,意乂是表示該點在圖2中對應點同水平正方向所成的角度,逆時針方向為正。豎直坐標表示距圓心的距離，範圍為0-R,意義是該點在圖2中對應點距圓心的距離。在BarcodeImage中，圓心的坐標為(R，R)。在BarcodeImage中的水平正方向上面3層和4層連接在了一起,這個連接的目的是定位起始識別點。本發明中，通過生成上述RectBufImage並對RectBufImage通過極坐標轉換生成一個環碼圖案BarcodeImage 了。請參閱圖3所示，本發明防偽環形碼編碼方法，包括
步驟301 :將商品信息參數編碼成明文碼；明文碼的內容產生於描述該真版物品的有關參數。輸入參數應選擇能唯一地並且精確地描述該真版物品的信息，或者描述一批同類真版物品。這些參數可以是產品代碼，分類代碼，產品序列號，生產日期，生產地址，質保信息等。明文碼可以由多種方式生成，包括但不限於以下方式
a.簡單連接所有選取的參數內容，以行成一個數據碼；
b.以隨機排列順序來連接所選取的參數內容，並記錄排列順序；
c.對所選參數的內容進行交錯排序，其交錯格式可以是用事先設計好的格式，也可以在生成的明文碼中已知位置提供交錯格式的信息；
d.對所選參數的內容進行散列(hash)編碼；
e.用XML文檔格式存儲，以便與其他格式的明文碼兼容。本實施例明文碼生成步驟包括
1.以鍊表方式從小到大存儲標籤號碼，同時排除重複數位過多的號碼；
2.循環地根據產生的隨機數截斷並交換處在隨機數位置的鍊表；3.循環地根據產生的兩個隨機數交換相應位置上的鍊表節點；
4.將鍊表節點中的號碼存入明文碼文件。以一個商品為例該商品的生產日期為2012年4月2日，商品編碼為123456,廠家編碼為1234，同時為其分配安全碼123456，以得到這樣一個編碼123456 + 1234 + 120402+ 123456=1234561234120402123456。第2層編碼123456，第3層編碼12341204，第4層編碼02123456。步驟302 :將明文碼和加密信息作為輸入來對明文碼進行加密。加密信息指的加密算法所需的信息，比如，加密密鑰，等等。所用的加密算法可以是為防偽檢測應用而特地設計的加密算法，也可以是通用的加密算法，如各類數據加密標準(DES)算法，各類高級加·密標準(AES)算法，散列(hash)摘要(如MD5，RSA-128)，交替散列(hash)等。本發明利用置換方式將要編碼的數據串的順序打亂，然後再利用RSA算法將亂序的數據串進行加密，再生成對應的二進位流並將它們寫入到數據層次中。步驟303 :將加密後的明文碼轉換成二進位位串；以第2層編碼為例首先將123456轉換為二進位數據11011001101001000，按照圖I中(3)步驟將編碼寫入到第2層編碼。同理可以生成3、4層編碼。步驟304:根據二進位位串的個數確定要生成環形碼的結構(層數與每層二進位數字個數)；按照圖I中步驟(3)確定各層環行碼圖像信息條的位置與尺寸，將數據寫入到各個數據層次中生成RectBuflmage。步驟305 :確定環形碼圖像中各像素點的灰度或彩色信息，再通過RectBufImage生成 BarcodeImage0步驟306:保存環形碼圖像。本發明防偽環形碼用多個同心圓環表示一個數字字母串，每一個同心圓由不等長的實線和空隙組成，環碼的數字字符串經過加密轉換成二進位位串，根據二進位位串的個數確定環碼的層數與每層二進位數字個數，從而大大提高了防偽度，不僅在於防偽序列碼的獲取，其組成一種環形碼結構標籤，本身就具有很大的技術難度。因此，大大提高了此環形碼的可靠性，具有成本低、查詢便捷等優點。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種防偽環形碼，其特徵在於，用複數個同心圓環表示一個數字字母串，每一個同心圓由不等長的實線和空隙組成，環碼的數字字符串經過加密轉換成二進位位串，根據二進位位串的個數確定環碼的層數與每層二進位數字個數。
2.如權利要求I所述的防偽環形碼，其特徵在於，所述同心圓環的層數為n，其中第I層為圓心層，表示圓心；第2 n - I層為數據層，用於存放數據；第1!層表示邊界層，n為自然數。
3.如權利要求I所述的防偽環形碼，其特徵在於，所述同心圓環是由對應的經編碼後的長方形圖形經過極坐標變換成圓環圖形。
4.如權利要求3所述的防偽環形碼，其特徵在於，所述長方形圖形的高度為所述同心圓環的半徑，其原點在左上角，水平和豎直方向分別為向右和向下為正方向。
5.如權利要求4所述的防偽環形碼，其特徵在於，所述同心圓環中的水平正方向上面設置有定位起始識別點。
6.一種防偽環形碼編碼方法，其特徵在於，包括步驟 a :將商品信息參數編碼成明文碼； b :將明文碼和加密信息作為輸入來對明文碼進行加密； c :將加密後的明文碼轉換成二進位位串； d :根據二進位位串的個數確定要生成環形碼的結構。
7.如權利要求6所述的防偽環形碼方法，其特徵在於，步驟d具體為確定各層環形碼圖像信息條的位置與尺寸，並將數據寫入到各個數據層次中生成長方形圖形。
8.如權利要求7所述的防偽環形碼方法，其特徵在於，步驟d之後還包括確定環形碼圖像中各像素點的灰度或彩色信息，保存環碼圖形。
9.如權利要求6所述的防偽環形碼方法，其特徵在於，所述明文碼的內容為描述該商品的參數，所述參數包括產品代碼，分類代碼，產品序列號，生產日期，生產地址和/或質保息。
10.如權利要求6所述的防偽環形碼方法，其特徵在於，所述明文碼生成具體包括 Si :以鍊表方式從小到大存儲標籤號碼，同時排除重複數位過多的號碼； s2 :循環地根據產生的隨機數截斷並交換處在隨機數位置的鍊表； s3 :循環地根據產生的兩個隨機數交換相應位置上的鍊表節點； s4 :將鍊表節點中的號碼存入明文碼文件。
全文摘要
本發明提供了一種防偽環形碼及其編碼方法，該環型碼用複數個同心圓環表示一個數字字母串，每一個同心圓由不等長的實線和空隙組成，環碼的數字字符串經過加密轉換成二進位位串，根據二進位位串的個數確定環碼的層數與每層二進位數字個數。本發明防偽環形碼大大提高了防偽度，不僅在於防偽序列碼的獲取，其組成一種環形碼結構標籤，本身就具有很大的技術難度。因此，大大提高了此環形碼的可靠性，具有成本低、查詢便捷等優點。
文檔編號G09C1/00GK102800243SQ20121024787
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月18日 優先權日2012年7月18日
發明者劉克利, 李肯立, 朱寧波, 肖正, 唐卓, 王嶽彪 申請人:湖南大學科技園有限公司