CN103929187B - 用于商品外包装的抗干扰矩阵信息编解码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于商品外包装的抗干扰矩阵信息编解码方法，涉及流通商品防伪追溯技术。该方法采用离散化的信息编码矩阵作为唯一的单位包装身份信息，通过对矩阵信息进行奇偶校验、编码、离散化以及解码等过程数据处理，使得流通商品上的信息标注具有唯一性、抗干扰性、容量大和可追溯性等特点。使用本发明的方法，一方面提高了流通中的商品可追溯性；另一方面，有利于矩阵信息解码、提高查询效率。
Description
技术领域
本发明涉及流通商品信息防伪追溯系统领域，特别涉及一种防伪追溯系统中商品外包装的信息采集、信息编码、解码过程的数据处理，具体指是一种用于商品外包装的抗干扰矩阵信息编解码方法。
技术背景
随着经济的持续发展和市场化的趋势，贸易的流通越来越高速和便利。但是商品生产企业面临的棘手问题，在商品流通过程中，生产商品的信息标注的不唯一性导致商品在流通过程中无法追溯，部分经销商对商品的仿制、对商品标注的破坏，使得生产企业蒙受了巨大的经济损失。
因此，如何防止在商品流通过程中的不可追溯和对标志的破坏现象，解决电流通商品的流货和窜货等问题，成为国内外学者广泛关注的问题，同时也提出了许多解决上述问题的方法，其中以激光防伪、标签防伪、油墨防伪等印刷类为主，这些传统的防伪方法，在商品流通中容易伪造和受到人为破坏，达不到有效的防伪和防窜货的效果。
但是，针对低成本的商品外包装信息印刷防伪技术，还没有明确的基于离散化的矩阵信息的防伪、抗干扰解决方法。
发明内容
本发明的目的在于一种用于商品外包装的抗干扰矩阵信息编解码方法，可有效地对流通中的商品进行防伪追溯、破坏后的信息修复。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于商品外包装的抗干扰矩阵信息编解码方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)商品信息采集
采集商品信息，并转换成标准的数据格式；
2)生成原始矩阵
由计算机随机生成信息序列，并与采集到的商品信息关联，形成一一对应的关系的原始矩阵；
3)原始矩阵编码
应用有序的奇偶校验对原始矩阵进行编码，得到编码矩阵，编码矩阵与原始矩阵以及所对应的商品信息相互关联，形成一一对应的关系；
4)编码矩阵的离散化
根据矩阵中每个单元格与其它单元格的关联度进行离散化处理，离散化处理后，得到一张离散度最高的编码；
5)信息存储和矩阵信息冗余
将原始矩阵、离散化后的编码矩阵以及商品信息存储于数据库中，根据流通中的商品总量调整原始矩阵行和列的数值，使得被使用的原始矩阵始终只占据总原始矩阵数量的一部分；
6)矩阵信息解码
商品流通过程中，编码受到干扰时，通过解码方法进行数据恢复、还原商品信息。
步骤3)中，所述的原始矩阵编码，对生成的各个商品包装的唯一的原始矩阵，以矩阵轴对称进行单元格数据对称翻折编码，采用奇偶校验编码方式进行编码，矩阵单元格左上角的信息位为随机生成所得，矩阵单元格右下角的校验位则通过四周信息位的偶校验得到。
步骤4)中，所述矩阵信息的离散化，由于该编码方式抗离散破坏的能力较高，而对于连续破坏的还原能力相对较弱，所以需要对特殊矩阵进行离散化处理，具体步骤为，计算矩阵单元格与其它矩阵单元格的关联度，首先寻找离散度最高矩阵单元格的排列组合方式，再选择离散度最高的前两种矩阵单元格的排列组合方式，最后形成完整的矩阵信息编码。
步骤6)中，所述的矩阵信息解码，是编码的逆处理过程，当编码受到干扰时，通过编码的逆处理过程进行还原，获取该编码所对应的原始矩阵，并通过数据库进行比对，得到最终对应的商品信息。
步骤5)中，所述的冗余，所使用的原始矩阵数量远小于总的原始矩阵数量，信息的冗余度非常高，这样可有效提高后续查找的准确度。
步骤5)中，所述的信息存储，即数据库中的信息存储，原始矩阵、离散化后的编码矩阵、商品信息均存储在数据库中并相互关联。解码后将返回编码所对应的原始矩阵，可通过在数据库中的比对，得到最终的产品信息。
由于采用了上述技术方案，本发明可以有效的追溯具有矩阵信息标注的商品流向，对于防伪商品和信息矩阵受到破坏的商品，具有较好的信息矩阵的恢复特点。可以使得企业管理商品的信息流向、减少商品窜货，提高运行效率。
附图说明
图1是实施例的3行6列原始矩阵示意图。
图2是实施例的3行6列矩阵翻折规律示意图。
图3是实施例的3行6列原始矩阵校验信息生成示意图。
图4是实施例的3行6列完整信息喷码矩阵信息示意图。
图5是实施例的3行6列原始矩阵解码示意图。
图6是实施例的离散化处理示意图。
图7是实施例的定义关联度的基本单元示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实例，重点介绍本发明方法技术方案中的三个关键步骤，有利于更好理解本发明方法技术方案。
一、编码
如图1所示，阴影部分是一个3*6的矩阵表格，周围虚线的单元格子为该矩阵各行、各列翻折后的结果。翻折规律如图2所示：
其中阿拉伯数字代表行，罗马数字代表列，ABCD为表格四个角翻折后的结果。
现对矩阵表格中每个单元格子进行如下定义：
(1)在每个单元格子的左上角随机生成信息位0或1，即图3所示中的方块位置，由此生成原始矩阵。
(2)每个单元格子的右下角为校验位，即图3中的圆圈位置，其中单元格子A的校验位为单元格子B、C、D、E的随机信息位的偶校验，表格中其余单元格子的校验位按照同样的方法生成，由此生成完整信息喷码。
图4所示的是一张完整的喷码图，左上角的信息位为随机生成所得，右下角的校验位则通过四周信息位的偶校验得到。
二、解码
由编码方法可知，某单元格子四周的信息位决定了该单元格子的校验位，所以在解码中，某单元格子的信息位可通过四周的校验位得到。虽然对于破损的单元格子只需还原出其信息位即可，但由于校验位可帮助还原其它破损单元格子，所以在还原信息位的同时，依然需要随时还原校验位。
信息位还原方法如下：
(1)随机选取需要还原的破损单元格子A；
(2)查看A四周的单元格子B、C、D、E，若B、C、D、E中至少有一个满足其周围有3个单元格子的信息位是确定的且自身的校验位也是确定的，那么就可以还原A的信息位；
(3)若A的信息位确定，则查看整张表中是否有破损单元格子的校验位可以确定；
(4)若A的信息位无法确定，则返回第一步，随机选取另一个破损单元格子。
以下为具体实例，具体步骤如图5所示，图中×标记的单元格子，其信息位、校验位均被破环，没有蓝色标记的单元格子信息位、校验位都完好无损：
(1)现选取1号单元格子作为还原对象；
(2)查看1号单元格子周围的2、3、4、5号单元格子；
(3)发现3号单元格子自身的校验位破损，因此无法还原1号；
(4)4号单元格子校验位虽然完好，但其周围有三个单元格子的信息位是破损的，因此无法还原1号；
(5)5号单元格子的情况是3、4号的结合，依然无法还原；
(6)2号单元格子自身的校验位确定，且四周的单元格子中有三个的信息位是确定的，那么1号单元格子的位置信息也随即确定；
(7)按照相同的方法即可还原其它蓝色标记的破损单元格子。
三、离散化处理
由于这样的编码形式对于连续破坏的还原能力相对较弱，如图6所示的破坏样式是无法被还原的，所以需要对整张喷码进行离散化处理。具体过程如下：
(1)定义每个单元格子之间的关联度；
(2)对关联度最小的前两张喷码进行排列组合；
(3)将这两张喷码组合，形成最终的喷码矩阵信息。
其中关联度的定义以图7作为基本单元，并考虑编码时的翻折情况，因此在基本单元中，每个单元格子与相邻单元格子之间的关联度均为2，不相邻的单元格子的关联度为1，不同时出现在基本单元中的两个单元格子的关联度则为0。
由此便可最终得到一张离散度最高的喷码，不管对离散的破坏还是连续的破坏，都具有很高的还原度。
Claims (3)
1.一种用于商品外包装的抗干扰矩阵信息编解码方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)商品信息采集
采集商品信息，并转换成标准的数据格式；
2)生成原始矩阵
由计算机随机生成信息序列，并与采集到的商品信息关联，形成一一对应的关系的原始矩阵；
3)原始矩阵编码
应用有序的奇偶校验对原始矩阵进行编码，得到编码矩阵，编码矩阵与原始矩阵以及所对应的商品信息相互关联，形成一一对应的关系；
4)编码矩阵的离散化
根据矩阵中每个矩阵单元格与其它矩阵单元格的关联度进行离散化处理，离散化处理后，得到一种离散度最高的编码矩阵；
5)信息存储和矩阵信息冗余
将原始矩阵、离散化后的编码矩阵以及商品信息存储于数据库中，根据流通中的商品总量调整原始矩阵行和列的数值，使得被使用的原始矩阵始终只占据总原始矩阵数量的一部分；
6)矩阵信息解码
商品流通过程中，编码受到干扰时，通过解码方法进行数据恢复、还原商品信息；
步骤3)中，所述的原始矩阵编码，对生成的各个商品包装的唯一的原始矩阵，以矩阵轴对称进行单元格数据对称翻折编码，采用奇偶校验编码方式进行编码，矩阵单元格左上角的信息位为随机生成所得，矩阵单元格右下角的校验位则通过四周信息位的偶校验得到；
步骤4)中，所述编码矩阵的离散化，具体步骤为，计算矩阵单元格内每个矩阵单元格与其它矩阵单元格的关联度，首先寻找离散度最高的矩阵单元格的排列组合方式，再选择离散度最高的前两种矩阵单元格的排列组合方式，最后形成完整的离散化后的编码矩阵。
2.如权利要求1所述的用于商品外包装的抗干扰矩阵信息编解码方法，其特征在于，步骤6)中，所述的矩阵信息解码，是编码的逆处理过程，当编码受到干扰时，通过编码的逆处理过程进行还原，获取该编码所对应的原始矩阵，并通过数据库进行比对，得到最终对应的商品信息。
3.如权利要求1所述的用于商品外包装的抗干扰矩阵信息编解码方法，其特征在于，步骤5)中，所述的信息存储，即数据库中的信息存储，原始矩阵、离散化后的编码矩阵、商品信息均存储在数据库中并相互关联；解码后将返回编码所对应的原始矩阵，可通过在数据库中的比对，得到最终的产品信息。
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