CN105913103A - 一种点阵防伪码图形及其识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种点阵防伪码图形及其识别方法，该点阵防伪码图形由直径为微米级的深色小点排列在浅色背景上而成，点阵图像可以划分为多个区域，每个区域内根据点的多少和点之间的位置标识信息。由于点阵图像中点的面积非常小且数量众多，肉眼无法看出其中规律，通过普通的复制伪造手段定会由于复制过程中点的丢失或位置的错误造成伪造失败，所以本发明点阵防伪码具有更好的防伪效果，且具有防伪性高，陈本低廉、易于推广等特点。

Description

一种点阵防伪码图形及其识别方法

技术领域

本发明属于防伪标识技术领域，具体涉及一种点阵防伪码图形及其识别方法。

背景技术

随着中国经济的日益增长，繁荣的贸易市场蓬勃发展，国人的生活水平也越来越高。但食品安全、假冒伪劣产品泛滥等现象却层出不穷。商品造假现象历史久远，与其相应而生的打假防伪手段也随时间不断更新换代，由于假冒伪劣产品背后的巨大价值，许多不法分子铤而走险，冒着触犯法律的风险进行假冒伪劣产品的制作、销售，而防伪打假手段正是打击这种现象的有力武器，它们使伪造劣质商品显出原形，揭穿制假售假分子的面具，保护着消费者的权益。随着时间流逝，假冒伪劣手段层出不穷，给防伪技术带来了很大的挑战，加之现在商品经济的快速发展，对防伪技术手段的易用性、推广性也带了更多的要求。

现今已有的防伪技术手段如激光防伪、油墨防伪和凹版雕刻防伪，由于它们易于辨别、防伪性高等特点被广泛运用在名贵商品及各国钱币之上，但它们都成本高昂，且技术受到相关部门的保护，不适合大面积推广。为了弥补此类防伪技术的不足，又出现了诸如电码防伪、RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)防伪和二维码防伪等新兴防伪技术，它们弥补了上面提到的不足，拥有成本低廉、推广方便等优点，但又都暴露出防伪性能差，存在明显漏洞的缺点，容易被攻破。

例如二维码，其在我们的生活中处处可见。这种技术识别商品信息最为方便和快捷。网络及智能手机的普及，使消费者不再需要专门仪器，也不用再像以前那样通过打电话、发短信等手段进行验证。只需用手机轻轻一扫，就能读取商品的相关信息。

但是二维码本身并不具备防伪的功能，目前市场上所有二维码及其类似的技术都可以通过照相，扫描等复制手段进行大量的复制，其后台数据链接也可造假，于是二维码自身的防伪问题就尤为突出。如果二维码自身就是假的，消费者是无法辨别的，甚至商家自身也无法辨别被复制的二维码的真假。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种点阵防伪码图形及其识别方法，具有防伪性高，陈本低廉、易于推广等特点。

一种点阵防伪码图形，其由N×N个区块呈阵列排布而成，N为大于1的奇数；其中，位于阵列正中心位置的区块为用于标识图形方向的定位区块，周围其余N²-1个区块均为用于标识防伪数据和内容数据的数据区块；

所述的区块由M×M个像素矩阵呈阵列排布而成，M为大于1的奇数；所述的像素矩阵由K×K个像素点呈阵列排布而成，K为大于1的奇数；

所述定位区块内的第一行像素矩阵以及第一列像素矩阵被标识，其余像素矩阵均未被标识；所述的数据区块内只有两个像素矩阵被标识，其中一个为位于阵列正中心位置的像素矩阵，另一个根据数据编码为其他任一像素矩阵。

所述区块内的像素点采用直径为微米级的深色或浅色小点。

所述被标识的像素矩阵中只有位于阵列正中心位置的像素点为深色，其余像素点均为浅色；未被标识的像素矩阵中所有像素点均为浅色。

上述点阵防伪码图形的识别方法，包括如下步骤：

(1)采集获取关于点阵防伪码图形的点阵图像；

(2)对点阵图像各像素点的灰度值进行0/1二值化；

(3)根据值为0/1的像素点密度不同，找到点阵图像中的定位区块；

(4)根据定位区块的坐标信息对点阵图像进行透视变换，重建出所述的点阵防伪码图形；

(5)对重建得到的点阵防伪码图形进行解码，进而对解码得到的防伪数据和内容数据进行纠错验证。

所述的步骤(1)中采用分辨率能够捕捉点阵防伪码图形的摄像装置采集获取点阵图像。

优选地，所述的步骤(2)中二值化的具体操作过程为：首先，统计点阵图像中各像素点的灰度值，统计过程中取灰度值的高位作为统计量；然后，根据点阵图像整体关于灰度值的统计数据，确定阈值且该阈值偏向浅色灰度峰值；最后，根据该阈值将点阵图像各像素点的灰度值进行0/1二值化，1表示相对偏深色，0表示相对偏浅色。其中，取灰度值的高位作为统计量，可以减少后面的计算开销和空间开销；选取偏向浅色灰度峰值的阈值，使更多的点划分为深色，有益于后面的处理。

所述的步骤(4)中重建点阵防伪码图形的具体过程如下：

首先，根据定位区块中对应第1行第1列、第1行第M列以及第M行第1列的三个像素矩阵中心像素点在点阵图像中的坐标建立透视变换公式，并估算出定位区块的边长以建立起点阵防伪码图形；

然后，根据透视变换公式对点阵防伪码图形中各像素点进行坐标变换，以找到对应点阵图像上的像素点；

最后，根据点阵图像中值为0/1的像素点，确定点阵防伪码图形中对应像素点为深色或浅色，最终重建得到完整的点阵防伪码图形。

本发明点阵防伪码图形由直径为微米级的深色小点排列在浅色背景上而成，点阵图像可以划分为多个区域，每个区域内根据点的多少和点之间的位置标识信息。由于点阵图像中点的面积非常小且数量众多，肉眼无法看出其中规律，通过普通的复制伪造手段定会由于复制过程中点的丢失或位置的错误造成伪造失败，所以本发明点阵防伪码具有更好的防伪效果，且具有防伪性高，陈本低廉、易于推广等特点。

附图说明

图1为本发明的点阵防伪码图形(包含定位区域与数据区域)。

图2为本发明点阵防伪码图形识别方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明点阵防伪码图形由直径为微米级的深色小点排列在浅色背景上而成，且由以下部分组成：

S1标识图像方向的定位区域；

S2标识图像防伪数据和内容数据的数据区域。

上述点阵图形的定位区域S1还包括：

S10定位区域位于点阵图形的中心，由双层的矩阵图形组成；

S11内层矩阵图形是长和宽相同的像素矩阵，其中中心点的像素根据值的需要被设置为深色或浅色，其余点的像素均为浅色；

S12外层矩阵的长和宽相同，每一个矩阵元素是一个内层矩阵；

S13外层矩阵的左侧第一列和上方第一行为深色区域，其他部分全部为浅色区域。

如图1所示，中心模块为点阵防伪码的定位区域模块，它的内层为3*3的矩阵模块，外层也为3*3的矩阵模块，外层矩阵的左侧第一列与上方第一行为深色区域，其他部分都为浅色区域。

上述点阵图形的数据区域S2还包括：

S20数据区域围绕在定位区域的四周，由双层矩阵结构的模块组成，模块的多少根据数据内容的长短而定；

S21数据模块的内层矩阵为长和宽相同像素矩阵，其中只有中心点根据值的要求被设置为深色或浅色，其余点全部为浅色。

S22数据模块的外层矩阵的长和宽相同，每一个矩阵元素是一个内层矩阵；

S23外层矩阵的中心为深色，其余只有一个部分为深色，外层矩阵的边长决定了一个数据模块能表示的数据量。

如图1所示，数据区域模块内层为3*3的矩阵模块，外层也为3*3的矩阵模块，外层只有中心部位和其他部位的一个区域为深色，其他都为浅色，由于总共有8种排列方式，所以一个数据区域可以代表三位二进制位。

如图2所示，本实施方式鉴别上述点阵图形真伪的方法，其步骤包括：

(1)通过能够捕捉点阵图形的摄像装置，获取点阵图像的图形信息。

(2)统计点阵图像各点的灰度值，统计过程中可以取灰度值的高位作为统计量，减少后面的计算开销和空间开销，找到阈值，对点阵图像进行二值化处理，取阈值过程中可以考虑偏向浅色峰值，让更多的点划分为深色，有益后面的处理。

(3)根据点的密度的不同，找到点阵图像中的定位模块，首先需要遍历图片，找到所有的深色点，然后向四周扩散确定点的中心坐标和直径，剔除掉一些过于大或者小的点，根据点与点之间的距离找到定位模块的位置，确定位置后需要进行验证。

(4)根据定位模块的坐标信息建立透视变换公式，估算出定位矩阵的边长建立起图像矩阵，根据透视变换公式将矩阵中各点变换后找到对应图像上的点，根据对应点为深色或浅色确定图像矩阵中的值，最终构建出点阵矩阵。

(5)根据已知的编码规范对构建出的点阵矩阵进行解码，得到解码数据，并对数据进行纠错验证。

上述的对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种点阵防伪码图形，其特征在于：由N×N个区块呈阵列排布而成，N为大于1的奇数；其中，位于阵列正中心位置的区块为用于标识图形方向的定位区块，周围其余N²-1个区块均为用于标识防伪数据和内容数据的数据区块；

所述的区块由M×M个像素矩阵呈阵列排布而成，M为大于1的奇数；所述的像素矩阵由K×K个像素点呈阵列排布而成，K为大于1的奇数；

所述定位区块内的第一行像素矩阵以及第一列像素矩阵被标识，其余像素矩阵均未被标识；所述的数据区块内只有两个像素矩阵被标识，其中一个为位于阵列正中心位置的像素矩阵，另一个根据数据编码为其他任一像素矩阵。

2.根据权利要求1所述的点阵防伪码图形，其特征在于：所述区块内的像素点采用直径为微米级的深色或浅色小点。

3.根据权利要求1所述的点阵防伪码图形，其特征在于：所述被标识的像素矩阵中只有位于阵列正中心位置的像素点为深色，其余像素点均为浅色；未被标识的像素矩阵中所有像素点均为浅色。

4.一种如权利要求1～3任一权利要求所述点阵防伪码图形的识别方法，包括如下步骤：

(1)采集获取关于点阵防伪码图形的点阵图像；

(2)对点阵图像各像素点的灰度值进行0/1二值化；

(3)根据值为0/1的像素点密度不同，找到点阵图像中的定位区块；

(4)根据定位区块的坐标信息对点阵图像进行透视变换，重建出所述的点阵防伪码图形；

(5)对重建得到的点阵防伪码图形进行解码，进而对解码得到的防伪数据和内容数据进行纠错验证。

5.根据权利要求4所述的识别方法，其特征在于：所述的步骤(1)中采用分辨率能够捕捉点阵防伪码图形的摄像装置采集获取点阵图像。

6.根据权利要求4所述的识别方法，其特征在于：所述的步骤(2)中二值化的具体操作过程为：首先，统计点阵图像中各像素点的灰度值，统计过程中取灰度值的高位作为统计量；然后，根据点阵图像整体关于灰度值的统计数据，确定阈值且该阈值偏向浅色灰度峰值；最后，根据该阈值将点阵图像各像素点的灰度值进行0/1二值化，1表示相对偏深色，0表示相对偏浅色。

7.根据权利要求4所述的识别方法，其特征在于：所述的步骤(4)中重建点阵防伪码图形的具体过程如下：

首先，根据定位区块中对应第1行第1列、第1行第M列以及第M行第1列的三个像素矩阵中心像素点在点阵图像中的坐标建立透视变换公式，并估算出定位区块的边长以建立起点阵防伪码图形；

然后，根据透视变换公式对点阵防伪码图形中各像素点进行坐标变换，以找到对应点阵图像上的像素点；

最后，根据点阵图像中值为0/1的像素点，确定点阵防伪码图形中对应像素点为深色或浅色，最终重建得到完整的点阵防伪码图形。