CN105868998A - 一种商品云防伪系统方法 - Google Patents

Abstract

本发明通过设计一种商品唯一码，利用可变数据印刷和云印刷模式实现包装的预印，结合手机客户端摄取图像和服务器端识别图像技术，实现商品防伪验证；开发基于JDF的云印刷管理系统，与云端图像识别服务器、物联网数据挖掘系统整合，实现印刷行业的初级CIMS。本发明涉及的技术要点主要包括：以CentOS为服务器基础版本，结合android操作系统进行图像数据采集，通过自主研发的基于OpenCV的算法库对数据进行提取，同时搭配mysql数据库进行数据存储查询验证，并通过Html5+Javascript技术展示最终的验证结果。

Description

一种商品云防伪系统方法

技术领域

本发明涉及物联网技术、移动终端设备、移动互联网、印刷图像识别技术及包装印刷技术领域，特指一种商品云防伪系统方法。

背景技术

近年来，假冒伪劣产品已经渗透到各行各业，如烟草、医药、化工、食品、服装、图书等领域，造假成泛滥趋势，假冒伪劣产品的非法流通，不仅极大损害了生产厂商和广大消费者的切身利益，扰乱了市场秩序，而且对品牌建设和维护社会稳定带来了极其恶劣的影响。随着消费者对生活质量的关注，以及国家法律的进一步健全，包装防伪印刷作为商品信息和功能的载体，配合物联网及智能终端传感器技术在新兴技术的作用下得到跨越式的发展。

目前市场上的防伪方式分为两个层次：

1．传统防伪

目前防伪技术包括版纹、纹理、指纹、DNA、油墨、材料等等。传统防伪方式的共同缺点是：防伪标识物本身容易被大规模仿造。因为采用上述方法进行防伪的，其每一个标识物都是一样的，所以造假者只需取得一个真品的标识物，就可以以此复制出大量相同的标识物；对消费者而言，要识别标识物的真假不是一件容易的事；为了进行防伪，使造假者不容易仿冒，许多企业在制作防伪标识物时采用大量复杂的技术，因此消费者在识别时也需知道许多专业知识，由此给商品真假的识别带来很大困难；

2.数字防伪

数字防伪是对每件产品赋予一个经过128位加密的防伪标识码（身份证码），而且这些标识码可以达到每一件产品和每一箱产品对应、每一箱产品和每一定单产品对应，并且这个标识码采用特殊不可逆的加密技术。消费者可以通过简单的通讯及识别手段对产品进行真假认证（如电话、短消息、网站及特殊设备等）。目前市场上的唯一码防伪存在着以下问题和缺点：

1、综合使用了NFC、RFID、信息安全、移动和无线通信、数据库等多项技术，才能给商品一个唯一的身份标识；

2、由于技术的复杂性，导致防伪识别所需的设备成本高，用户的手机除了具备基本的功能之外，还需要配备相应的传感器才可以验证产品的真伪；

3、由于技术的复杂性，在产品真伪验证时，至少需要通过两次以上连接数据库及通信设备才能实现验证，过程繁琐且等待时间长。

发明内容

本发明的目的是在于克服以上现有技术存在的问题和缺点，通过利用手机摄像头扫描商品包装上的唯一码，将扫描后的图像上传到指定服务器进行图像识别处理，提取有效信息与系统数据库信息进行真实性对比，确保了商品信息的唯一性。同时，本发明所述商品唯一码，通过一次印刷和一次手机扫描即可实现商品的防伪信息查询，具备高识别度，查询速度快等特点，并且结合物联网技术，实现了关于商品信息的数据库动态存储，利用数据挖掘技术，还有助于开发印刷行业相关增值服务。

本发明所要解决的技术问题包括：

（1）满足可识别和防伪的商品唯一码的设计；

（2）商品唯一码的提取和识别；

（3）提高商品唯一码图像处理速度和识别的准确度；

（4）可变印刷软件开发及基于JDF的云印刷管理系统开发。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案。

本发明对商品唯一码的设计流程如下：

1、商品唯一码的设计采用Photoshop进行原型构想设计，使用Matlab进行唯一码生成，并开发相应的识别测试函数做初步的验证；

2、验证可行，则进一步建立相应的数学模型，进行防伪安全和数量上的可行性分析；

3、分析结果可行，则采用印刷机印刷，利用开发的手机图像采集程序，对这些图像进行采集后在数据库中建立标准的图像库；

4、使用开发的手机程序和基于OpenCV开发的识别服务结合的方式，测试新的唯一码，并根据测试结构修正唯一码的设计方案。通过这种不断测试和修正的方式，得到满足需求的唯一码。

所述关于商品唯一码图像获取过程，涉及手机应用程序获取包含商品唯一码的图像以及云端服务器提取和识别商品唯一码并判定真伪这两部分。

所述关于获取摄像头拍照功能，由于不同厂家的手机配置下的自动化对焦方式、灯光控制、预览图像大小和图像质量的设置各异，需要通过设计合理的算法来实现不同场合下的应用程序的正常运行。

所述关于商品唯一码的安全传输，包括网络环境及传输协议、数据加密等，本项目结合手机的WIFI，2-4G网络环境，自主研发网络函数库和数据加密函数库，采用Java和C++结合的方式，调用自主研发的动态链接库，实现图像的安全传输。

所述关于手机端UI设计，采取界面和功能模块分离的策略，以目前用户较为熟悉的模式来实现功能操作和视觉体验。

所述关于云端服务器图像提取和识别，采用OpenCV及其扩展机制，通过自主研发的图像提取和识别程序实现，并将识别结果反馈给用户，相应的商品信息存入云端数据库。

所述关于可变软件的开发通过三个方面来实现：

1、可变数据接口与界面开发，这部分对企业用户开放，需要解决可视化和数据传输安全问题；

2、可变数据源管理，包括数据库存储管理和文件存储管理，一般倾向于采用数据库管理；

3、驱动程序接口开发，对印刷机进行配置和管理，驱动印刷机实现可变印刷。

所述关于基于JDF的云印刷管理系统开发包括以下三方面：

1、用户界面开发，基于JavaScript+html5的web界面；

2、在线任务接收，任务调度管理算法的研究，以及印刷机的状态监控和配置管理；

3、对外整合的研究，在服务器端提供基于C++的接口。具体内容主要通过C++对JDF-1.4版本软件包中的wrappercore，wrapper和tools（包括io，lang，mime，net，png和util）等函数进行整合开发，设计合理的通信算法机制，保证了不同印刷机在多任务情况下的有效通信，同时配合自动化控制技术的引入，实现设备从配置到运行整个生命周期的高度自动化。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明提供的商品唯一码，通过一次印刷和一次手机扫描即可实现商品的防伪信息查询。对传统防伪验证过程中对设备要求的高度依赖以及传输验证数据的时间延迟等问题提供了有效的解决方案，同时通过优化产品设计界面，提升了用户体验及操作的简易性；

（2）本发明中自主研发的基于GPU并行计算特性和CUDA软件架构的图像加速库，相对于采用CPU或者未经过优化的CPU和GPU结合的方式，能减少云端服务器图像提取和识别的运算时间，进而减少用户验证商品真伪的等待时间；

（3）随着大数据时代的到来，与印刷品相关的大量数据，经过分析和处理之后，是企业的重要资源之一。本发明结合印刷行业数据特点，利用数据挖掘技术，在实现商品信息的数据库动态存储开发的同时，对产品从生产到被用户购买的整个过程进行数据提取分析，为企业把握市场、生产经营及管理决策提供了重要而客观的依据；

（4）本发明利用云印刷模式和开发有效的能耗管理系统，在满足服务需求的前提下，减少对能源的消耗，积极践行节约发展。

附图说明

图1 是本发明所述的商品云防伪系统的工作流程图。

具体实施方式

以下结合各具体实施例以及说明书附图对本发明作进一步说明。

具体实施例1

如图1所示，一种商品云防伪系统运行的工作流程，包括如下几个主要步骤：

（1）拍照：打开ZL云防伪app后，点击进入“商品真伪验证”，app自动调用手机拍照功能，根据手机拍照位置的距离自动调整焦距，保证扫描图片信息的完整性，此时软件对图片信息加密并上传到服务器；

（2）上传：拍照后实时上传到服务器进行验证，服务器采用CentOS作为基础版本，同时进行图像信息的解密操作，保证了存储文件的安全性和实时读取的快速响应，完成实时更新存储；

（3）服务器解析图像数据：以OpenCV技术作为核心函数，结合Java、C++进行图像提取和识别，深度优化资源分配，对各个角度拍摄出来的图片进行相应算法运算处理，保证了读取图像数据的有效性；

（3）数据库查询：服务器根据提取出来的图像信息，连接到数据库进行比对，在数据库中每个商品都有唯一的ID值，数据库根据提取的商品ID信息进行商品唯一性查询；

（4）验证返回结果：服务器根据数据库查到的结果，以加密的形式反馈给手机客户端，向客户展示当前拍照产品的真伪性。

Claims (8)

1.依据商品云防伪系统的工作流程，其特征主要包括以下几个方面：

（1）采用MATLAB技术生成商品唯一码；

（2）能够在不同环境下提取商品唯一码图像中的有效信息；

（3）可变印刷软件开发和云印刷管理系统开发；

（4）服务器负载均衡和能耗管理；

（5）扩展基于OpenCV（开源计算机视觉库）的函数库。

2.如权利要求1所述的商品唯一码的制作方法，其特征是：采用Photoshop进行原型构想设计，使用Matlab进行唯一码生成。

3.如权利要求1所述的商品唯一码的制作方法，其特征是：通过印刷机印刷，利用开发的手机图像采集程序，对这些图像进行采集后在数据库中建立标准的图像库。

4.如权利要求1所述的唯一码图像提取信息方法，其特征是：使用开发的手机程序和基于OpenCV开发的识别服务结合的方式。

5.如权利要求1所述的唯一码图像提取信息方法，其特征是：能在不同厂家的手机配置下自动对焦，需要自主设计的算法来实现不同场合下的应用程序的正常运行。

6.如权利要求1所述的可变印刷软件开发和云印刷系统开发，其特征是：基于JavaScript+html5的web界面。

7.如权利要求1所述的服务器负载均衡和能耗管理，其特征是：基于GPU和CPU计算的图像处理的能耗建模、能耗测量和监控，DVFS实现，虚拟机在线迁移。

8.如权利要求1所述的基于OpenCV函数库，其特征是：开发基于GPU和CUDA框架的函数库，提高商品唯一码图像识别的准确度。