用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法
2023-10-25 15:38:32
用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，涉及流通商品防偽追溯技術。該方法採用離散化的信息編碼矩陣作為唯一的單位包裝身份信息，通過對矩陣信息進行奇偶校驗、編碼、離散化以及解碼等過程數據處理，使得流通商品上的信息標註具有唯一性、抗幹擾性、容量大和可追溯性等特點。使用本發明的方法，一方面提高了流通中的商品可追溯性；另一方面，有利於矩陣信息解碼、提高查詢效率。
【專利說明】用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及流通商品信息防偽追溯系統領域，特別涉及一種防偽追溯系統中商品外包裝的信息採集、信息編碼、解碼過程的數據處理，具體指是一種用於商品外包裝的抗幹擾矩陣息編解碼方法。
技術背景
[0002]隨著經濟的持續發展和市場化的趨勢，貿易的流通越來越高速和便利。但是商品生產企業面臨的棘手問題，在商品流通過程中，生產商品的信息標註的不唯一性導致商品在流通過程中無法追溯，部分經銷商對商品的仿製、對商品標註的破壞，使得生產企業蒙受了巨大的經濟損失。
[0003]因此，如何防止在商品流通過程中的不可追溯和對標誌的破壞現象，解決電流通商品的流貨和竄貨等問題，成為國內外學者廣泛關注的問題，同時也提出了許多解決上述問題的方法，其中以雷射防偽、標籤防偽、油墨防偽等印刷類為主，這些傳統的防偽方法，在商品流通中容易偽造和受到人為破壞，達不到有效的防偽和仿竄貨的效果。
[0004]但是，針對低成本的商品外包裝信息印刷防偽技術，還沒有明確的基於離散化的矩陣信息的防偽、抗幹擾解決方法。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於一種用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，可有效地對流通中的商品進行防偽追溯、破壞後的信息修復。
[0006]為了達到以上目的，本發明採用的技術方案是:
一種用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，其特徵在於:包括以下步驟:
O商品信息採集
採集商品信息，並轉換成標準的數據格式；
2)生成原始矩陣信息
由計算機隨機生成信息序列，並與採集到的商品信息關聯，形成一一對應的關係的原始矩陣信息；
3)原始矩陣信息編碼
應用有序的奇偶校驗對原始矩陣信息進行編碼，編碼後的矩陣與原始矩陣以及所對應的商品信息相互關聯，形成 對應的關係；
4)矩陣信息的離散化
根據矩陣中每個單元格與其它單元格的關聯度進行離散化處理，離散化處理後，得到一張離散度最高的編碼；
5)信息存儲和矩陣信息冗餘
將原始矩陣、離散化後的編碼矩陣以及商品信息存儲於資料庫中，根據流通中的商品總量調整原始矩陣行和列的數值，使得被使用的原始矩陣始終只佔據總原始矩陣數量的一小部分；
6)矩陣信息解碼
商品流通過程中，編碼受到幹擾時，通過解碼方法進行對於數據恢復、還原商品信息。
[0007]步驟3)中，所述的原始矩陣信息編碼，對生成的各個商品包裝的唯一的原始矩陣，以矩陣軸對稱進行單元數據對稱翻折編碼，採用奇偶校驗編碼方式進行編碼，矩陣左上角的信息位為隨機生成所得，矩陣右下角的校驗位則通過四周信息位的偶校驗得到。
[0008]步驟4)中，所述矩陣信息的離散化，由於該編碼方式抗離散破壞的能力較高，而對於連續破壞的還原能力相對較弱，所以需要對特殊矩陣進行離散化處理，具體思想為，定義矩陣信息基本單元格，計算基本單元格內每個矩陣單元與其它矩陣單元的關聯度，首先尋找離散度最高的排列組合方式，再選擇離散度最高的前兩種排列組合方式，最後形成完整的矩陣息編碼。
[0009]步驟6)中，所述的矩陣信息解碼，是編碼的逆處理過程，當編碼受到幹擾時，通過編碼的逆處理過程進行還原，獲取該編碼所對應的原始矩陣信息，並通過資料庫進行比對，得到最終對應的商品信息。
[0010]步驟5)中，所述的冗餘，所使用的原始矩陣數量遠小於總的原始矩陣數量，信息的冗餘度非常高，這樣可有效提高後續查找的準確度。
[0011]步驟5)中，所述的信息存儲，即資料庫中的信息存儲，原始矩陣、編碼結果(即離散化後的編碼)、商品信息均存儲在資料庫中並相互關聯。解碼後將返回編碼所對應的原始矩陣，可通過在資料庫中的比對，得到最終的產品信息。
[0012]由於採用了上述技術方案，本發明可以有效的追溯具有矩陣信息標註的商品流向，對於防偽商品和信息矩陣受到破壞的商品，具有較好的信息矩陣的恢復特點。可以使得企業管理商品的信息流向、減少商品竄貨，提高運行效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是實施例的3行6列原始矩陣示意圖。
[0014]圖2是實施例的3行6列矩陣翻折規律示意圖。
[0015]圖3是實施例的3行6列原始矩陣校驗信息生成示意圖。
[0016]圖4是實施例的3行6列完整信息噴碼矩陣信息示意圖。
[0017]圖5是實施例的3行6列原始矩陣信息解碼示意圖。
[0018]圖6是實施例的離散化處理示意圖。
[0019]圖7是實施例的定義關聯度的基本單元示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖和實例，重點介紹本發明方法技術方案中的三個關鍵步驟，有利於更好理解本發明方法技術方案。
[0021]一、編碼
如圖1所示，陰影部分是一個3*6的矩陣表格，周圍虛線的單元格子為該矩陣各行、各列翻折後的結果。翻折規律如圖2所示:
其中阿拉伯數字代表行，羅馬數字代表列，ABCD為表格四個角翻折後的結果。[0022]現對矩陣表格中每個單元格子進行如下定義:
(1)在每個單元格子的左上角隨機生成信息位O或1，即圖3所示中的方塊位置，由此生成原始矩陣。
[0023](2)每個單元格子的右下角為校驗位，即圖3中的圓圈位置，其中單元格子A的校驗位為單元格子B、C、D、E的隨機信息位的偶校驗，表格中其餘單元格子的校驗位按照同樣的方法生成，由此生成完整信息噴碼。
[0024]圖4所示的是一張完整的噴碼圖，左上角的信息位為隨機生成所得，右下角的校驗位則通過四周信息位的偶校驗得到。
[0025]二、解碼
由編碼方法可知，某單元格子四周的信息位決定了該單元格子的校驗位，所以在解碼中，某單元格子的信息位可通過四周的校驗位得到。雖然對於破損的單元格子只需還原出其信息位即可，但由於校驗位可幫助還原其它破損單元格子，所以在還原信息位的同時，依然需要隨時還原校驗位。
[0026]信息位還原方法如下:
(O隨機選取需要還原的破損單元格子A ;
(2)查看A四周的單元格子B、C、D、E，若B、C、D、E中至少有一個滿足其周圍有3個單元格子的信息位是確定的且自身的校驗位也是確定的，那麼就可以還原A的信息位；
(3)若A的信息位確定，則查看整張表中是否有破損單元格子的校驗位可以確定；
(4)若A的信息位無法確定，則返回第一步，隨機選取另一個破損單元格子。
[0027]以下為具體實例，具體步驟如圖5所示，圖中X標記的單元格子，其信息位、校驗位均被破環，沒有藍色標記的單元格子信息位、校驗位都完好無損:
(1)現選取I號單元格子作為還原對象；
(2)查看I號單元格子周圍的2、3、4、5號單元格子；
(3)發現3號單元格子自身的校驗位破損，因此無法還原I號；
(4)4號單元格子校驗位雖然完好，但其周圍有三個單元格子的信息位是破損的，因此無法還原I號；
(5)5號單元格子的情況是3、4號的結合，依然無法還原；
(6)2號單元格子自身的校驗位確定，且四周的單元格子中有三個的信息位是確定的，那麼I號單元格子的位置信息也隨即確定；
(7 )按照相同的方法即可還原其它藍色標記的破損單元格子。
[0028]三、離散化處理
由於這樣的編碼形式對於連續破壞的還原能力相對較弱，如圖6所示的破壞樣式是無法被還原的，所以需要對整張噴碼進行離散化處理。具體過程如下:
(O定義每個單元格子之間的關聯度；
(2)對關聯度最小的前兩張噴碼進行排列組合；
(3)將這兩張噴碼組合，形成最終的噴碼矩陣信息。
[0029]其中關聯度的定義以圖7作為基本單元，並考慮編碼時的翻折情況，因此在基本單元中，每個單元格子與相鄰單元格子之間的關聯度均為2，不相鄰的單元格子的關聯度為1，不同時出現在基本單元中的兩個單元格子的關聯度則為O。[0030]由此便 可最終得到一張離散度最高的噴碼，不管對離散的破壞還是連續的破壞，都具有很 的還原度。
【權利要求】
1.一種用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)商品信息採集 採集商品信息，並轉換成標準的數據格式； 2)生成原始矩陣信息 由計算機隨機生成信息序列，並與採集到的商品信息關聯，形成一一對應的關係的原始矩陣信息； 3)原始矩陣信息編碼 應用有序的奇偶校驗對原始矩陣信息進行編碼，編碼後的矩陣與原始矩陣以及所對應的商品信息相互關聯，形成 對應的關係； 4)矩陣信息的離散化 根據矩陣中每個單元格與其它單元格的關聯度進行離散化處理，離散化處理後，得到一張離散度最高的編碼； 5)信息存儲和矩陣信息冗餘 將原始矩陣、離散化後的編碼矩陣以及商品信息存儲於資料庫中，根據流通中的商品總量調整原始矩陣行和列的數值，使得被使用的原始矩陣始終只佔據總原始矩陣數量的一小部分； 6)矩陣信息解碼 商品流通過程中，編碼受到幹擾時，通過解碼方法進行對於數據恢復、還原商品信息。
2.如權利要求1所述的用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，其特徵在於，步驟3)中，所述的原始矩陣信息編碼，對生成的各個商品包裝的唯一的原始矩陣，以矩陣軸對稱進行單元數據對稱翻折編碼，採用奇偶校驗編碼方式進行編碼，矩陣左上角的信息位為隨機生成所得，矩陣右下角的校驗位則通過四周信息位的偶校驗得到。
3.如權利要求1所述的用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，其特徵在於步驟4)中，所述矩陣信息的離散化，具體思想為，定義矩陣信息基本單元格，計算基本單元格內每個矩陣單元與其它矩陣單元的關聯度，首先尋找離散度最高的排列組合方式，再選擇離散度最高的前兩種排列組合方式，最後形成完整的矩陣信息編碼。
4.如權利要求1所述的用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，其特徵在於，步驟6)中，所述的矩陣信息解碼，是編碼的逆處理過程，當編碼受到幹擾時，通過編碼的逆處理過程進行還原，獲取該編碼所對應的原始矩陣信息，並通過資料庫進行比對，得到最終對應的商品信息。
5.如權利要求1所述的用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，其特徵在於，步驟5)中，所述的冗餘，所使用的原始矩陣數量遠小於總的原始矩陣數量，信息的冗餘度非常聞。
6.如權利要求1所述的用於商品外包裝的抗幹擾矩陣信息編解碼方法，其特徵在於，步驟5)中，所述的信息存儲，即資料庫中的信息存儲，原始矩陣、編碼結果(即離散化後的編碼)、商品信息均存儲在資料庫中並相互關聯；解碼後將返回編碼所對應的原始矩陣，可通過在資料庫中的比對，得到最終的產品信息。
【文檔編號】H03M13/11GK103929187SQ201410129445
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】萬國春, 童美松 申請人:同濟大學