CN107203731B - 标签集合的生成方法和装置、扫描方法和装置 - Google Patents

标签集合的生成方法和装置、扫描方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种标签集合的生成方法和装置、扫描方法和装置。基于二维码所携带的信息来生成可见光信号，利用能够发出该可见光信号的光信号源和二维码组成标签集合。在扫描该标签集合时，若是发现通过二维码所得第一信息和通过光信号源所发出光信号所得第二信息一致，则表明二维码未被篡改或伪造，则可以以任意一个信息作为扫描结果。实现通过可见光信号来验证二维码的安全性，保证了扫码安全。

Description

标签集合的生成方法和装置、扫描方法和装置
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种标签集合的生成方法和装置、扫描方法和装置。
背景技术
凭借信息容量大、容错能力强、编码范围广等特点，二维码(QR code或者two-dimensional bar code)技术已经逐渐被应用在信息采集、账号登录、电子支付、产品标签等业务领域。用户仅需通过例如手机的终端设备扫描二维码，即可快速获取相应的服务，这给用户带来很大便利。
随着二维码技术的快速普及，如何防止扫描到信息被篡改、伪造的二维码而给用户造成损失，也越发受到业内重视。现有技术中，一般只能在终端设备安装杀毒软件来保证扫码安全，具体如下：终端设备扫描二维码获取其携带的信息后，调用杀毒软件来确定该信息是否存在正确，以避免用户造成损失。
然而，该现有技术中，通过终端安装杀毒软件保证扫码安全的方式，对杀毒软件要求较高，对于某些有篡改或伪造但并未携带病毒、不良信息或钓鱼链接的二维码难以有效识别，这些二维码也会给用户造成损失。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种标签集合的生成方法和装置、扫描方法和装置。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种标签集合的生成方法，包括：
获取预设二维码所携带的信息；
对所获取到的信息进行调制，得到调制信号；
通过预设光信号源基于所述调制信号来发出作为可见光标签的可见光信号；
根据所述预设光信号源与预设二维码，生成标签集合。
在一实施例中，对所获取到的信息进行调制，具体包括：
对所获取到的信息进行二进制启闭键控OOK调制。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种标签集合的生成装置，包括：
信息获取模块，用于获取预设二维码所携带的信息；
信息调制模块，用于对所获取到的信息进行调制，得到调制信号；
光信号源，用于基于所述调制信号来发出作为可见光标签的可见光信号；
汇总模块，用于根据所述预设光信号源与预设二维码，生成标签集合。
在一实施例中，所述信息调制模块，具体用于：
对所获取到的信息进行二进制启闭键控OOK调制。
根据本公开实施例的第三方面，提供标签集合的扫描方法，包括：
扫描预设二维码，获取第一信息；
获取预设光信号源所发出可见光信号；
解调所述可见光信号，以得到第二信息；
确定所述第一信息和第二信息一致后，以第一信息和第二信息中任意一个作为扫描结果。
在一实施例中，所述方法还包括：
确定所述第一信息和第二信息不一致后，发出报警信号。
在一实施例中，获取预设光信号源所发出可见光信号，具体包括：
拍摄所述预设光信号源，获取所发出可见光信号的图片。
在一实施例中，解调所述可见光信号，以得到第二信息，具体包括：
获取所述可见光信号的图片；
获取所述图片内各行像素的灰度总值；
对各行像素的灰度总值进行归一化处理；
利用同步头与经过归一化后的数据进行卷积，确定出值最大的结果；
根据值最大的结果，确定出有效数据的起始位置；
根据所述有效数据的起始位置，提取数据，以作为第二信息。
在一实施例中，所述方法还包括：
通过Sobel算子对所获取到的可见光信号的图片做边缘检测处理。
根据本公开实施例的第四方面，提供标签集合的扫描装置，包括：
第一信息获取模块，用于扫描预设二维码，获取第一信息；
光信号获取模块，获取预设光信号源所发出可见光信号；
第二信息获取模块，解调所述可见光信号，以得到第二信息；
扫描结果生成模块，确定所述第一信息和第二信息一致后，以第一信息和第二信息中任意一个作为扫描结果。
在一实施例中，所述扫描装置还包括报警模块，用于：
确定所述第一信息和第二信息不一致后，发出报警信号。
在一实施例中，所述光信号获取模块，具体用于：
拍摄所述预设光信号源，获取所发出可见光信号的图片。
在一实施例中，所述第二信息获取模块，具体用于：
获取所述可见光信号的图片；
获取所述图片内各行像素的灰度总值；
对各行像素的灰度总值进行归一化处理；
利用同步头与经过归一化后的数据进行卷积，确定出值最大的结果；
根据值最大的结果，确定出有效数据的起始位置；
根据所述有效数据的起始位置，提取数据，以作为第二信息。
在一实施例中，所述扫描装置还包括边缘检测处理模块，用于：
通过Sobel算子对所获取到的可见光信号的图片做边缘检测处理。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
基于二维码所携带的信息来生成可见光信号，利用能够发出该可见光信号的光信号源和二维码组成标签集合。在扫描该标签集合时，若是发现通过二维码所得第一信息和通过光信号源所发出光信号所得第二信息一致，则表明二维码未被篡改或伪造，则可以以任意一个信息作为扫描结果。实现通过可见光信号来验证二维码的安全性，保证了扫码安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出标签集合的生成方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出标签集合的生成装置的模块图。
图3是根据一示例性实施例示出标签集合的生成装置内信息调制模块的电路图。
图4是根据一示例性实施例示出标签集合的扫描方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出标签集合的扫描方法解调所述可见光信号的具体流程图。
图6是根据一示例性实施例示出标签集合的扫描装置的模块图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
图1是根据一示例性实施例示出标签集合的生成方法的流程图。参图1所示，标签集合可以应用于例如信息采集、账号登录、电子支付、产品标签等业务领域。该标签集合的生成方法可以包括如下步骤101至104。
在步骤101中，获取预设二维码所携带的信息。
预设二维码为标签集合中一部分，其同样可以作为标签使用。预设二维码的用途不同，其所携带的信息类型也会有所不同。例如预设二维码用于信息获取，所携带的信息则可以是一个网络地址，例如预设二维码用于电子支付，所携带的信息则可以是收款人的账号ID。
在步骤102中，对所获取到的信息进行调制，得到调制信号。
在获取到预设二维码所携带的信息后，对该信息进行调制，得到调制信号。在本发明实施例中，可以将所获取到的信息进行二进制启闭键控OOK调制，则所得到的调制信号是根据预设二维码所携带的信息生成的二进制信号，该二进制信号可以转换为高低电平信号以备用。
在步骤103中，通过预设光信号源基于所述调制信号来发出作为可见光标签的可见光信号。
调制信号被输入光信号源，光信号源可以是LED光源等常见类型。光信号源接收到该信号后，基于该信号发出可见光信号。在本发明实施例中，调制信号可以是二进制信号，该二进制信号所形成的高低电平信号可以应用于驱动光信号源发出对应的可见光信号。
在实际应用中，调制信号的传输速率可以达到Kbit/s的量级，使得可见光信号可以实现实时通信。
在步骤104中，根据所述预设光信号源与预设二维码，生成标签集合。
标签集合会包括预设光信号源和预设二维码，仅代表二者所携带的信息是一致的。并不会对二者的结构或位置产生限定。例如预设光信号源和预设二维码可以并列排布于同一个商户的收款台内，预设光信号源和预设二维码不会互相干涉使用，也不要求必须很近或贴紧。后续，扫码时，预设光信号源和预设二维码所组成的标签集合可以实现单个二维码所具备的服务，还可以对该二维码内安全性进行校验，后文结合该标签集合的扫描方法详细描述。
图2是根据一示例性实施例示出标签集合的生成装置的模块图。该生成装置用于应用前述标签集合的生成方法，其工作原理可以参考前述对生成方法的描述。标签集合的生成装置，包括如下模块。
信息获取模块201，用于获取预设二维码所携带的信息。
信息调制模块202，用于对所获取到的信息进行调制，得到调制信号。
光信号源203，用于基于所述调制信号来发出作为可见光标签的可见光信号。
汇总模块204，用于根据所述预设光信号源与预设二维码，生成标签集合。
在本发明实施例中，所述信息调制模块202，具体用于：对所获取到的信息进行二进制启闭键控OOK调制。
图3是根据一示例性实施例示出标签集合的生成装置内信息调制模块的电路图。
针对图3所示出的电路，调制过程实现如下：当接收的信号使P点为高电平时，基极1和发射极2之间有压降，Q2三极管导通，而又G点为低电平，S点为高电平，所以Q1三极管导通，LED灯亮；当P点为低电平，Q2三极管断开，则G点和S点都是高电平，因此Q1三极管不导通，LED灯不亮。通过LED灯的明灭切换，实现对信号的传输。
图4是根据一示例性实施例示出标签集合的扫描方法的流程图。该扫描方法针对前述实施例中所界定的标签集合，该方法的执行主体可以是安装于携带有摄像头的终端设备上的客户端APP，该方法具体包括如下步骤301至305。
在步骤301中，扫描预设二维码，获取第一信息。
预设二维码携带有第一信息。通过例如智能手机的终端设备所携带的摄像头可以扫描该预设二维码实现获取该第一信息。
在步骤302中，获取预设光信号源所发出可见光信号。
预设光信号源能够发出可见光信号，该可见光信号同样可以通过例如智能手机的终端设备的摄像头拍摄光信号源得到。在实际应用中，目前终端设备的摄像头一般都包括CMOS传感器，通过CMOS传感器实现获取可见光信号。
在步骤303中，解调所述可见光信号，以得到第二信息。
在本发明实施例中，可见光信号是通过摄像头拍摄所得，其体现为一张图片，通过对图片进行解析，从而可以确定出第二信息。结合图5所示，步骤303具体包括如下子步骤。
在步骤331中，获取所述可见光信号的图片。
在步骤332中，获取所述图片内各行像素的灰度总值。
该图片由终端设备所携带摄像头拍摄而来，该图片为彩图。在本发明实施例中，可以利用CMOS传感器的卷帘效应，逐行水平扫描和激活CMOS传感器中像素，进而确定每行内像素的灰度值。
在本实际用中，可以通过如下公式来确定各像素的灰度值：
Y(i，j)＝0.2989*R(i，j)+0.5870*G(i，j)+0.1140*B(i，j)
其中，R(i，j)表示第i行第j列像素点的红色值；G(i，j)表示第i行第j列像素点的绿色值；B(i，j)表示第i行第j列像素点的蓝色值。
进而将每行的所有像素的灰度值进行累加，则可以得到各行像素的灰度总值。同样，可以通过如下公式来实现前述技术过程：
Figure BDA0001272334950000071
其中，W表示图片的宽度；y(i，j)表示第i行第j列像素点的灰度值。
在步骤333中，对各行像素的灰度总值进行归一化处理。
为克服光线不均匀带来的影响，对各行像素的灰度总值进行归一化处理。同样有公式如下：
Figure BDA0001272334950000072
其中，n表示图像的高度；Xi表示第i个灰度值。
在步骤334中，利用同步头与经过归一化后的数据进行卷积，确定出值最大的结果。
在步骤335中，根据值最大的结果，确定出有效数据的起始位置。
在步骤336中，根据所述有效数据的起始位置，提取数据，以作为第二信息。
该方法还包括：通过Sobel算子对所获取到的可见光信号的图片做边缘检测处理。在本发明实施例中，通过MATLAB运行验证，对于普通的LED灯解调距离可以达到1米，速度可达Kbit/s量级，可实现实时通信。
在步骤304中，确定所述第一信息和第二信息一致后，以第一信息和第二信息中任意一个作为扫描结果。
在第一信息和第二信息一致时，表明预设二维码和预设光信号源属于同一个标签集合，预设二维码并未被篡改或伪造，可以直接使用第一信息作为对该标签集合的扫描结果。或者，由于所述第一信息和第二信息一致，还可以使用第二信息作为该标签集合的扫描结果。
在步骤305中，确定所述第一信息和第二信息不一致后，发出报警信号。
该报警信号可以是体现在客户端APP上的异常信息弹窗，以提醒用户该二维码可能被篡改或伪造，从而可以避免用户财产损失。相对于通过杀毒软件进行示警的现有技术，本发明实施例所提供的标签集合的扫描方法，通过将二维码技术与可见光技术相结合，通过可见光信号来验证二维码所携带内容是否正确，保证了信息的安全。同时由于可见光是绿色无辐射的、制造成本低、能够兼容各种类型的二维码，具有很强的应用前景。当然，在本发明的其他实施例中，步骤305可以没有。
图6是根据一示例性实施例示出标签集合的扫描装置的模块图。该扫描装置可以应用于终端设备上，该扫描装置的工作原理可以参考前述扫描方法，在此不做展开描述。该装置可以包括如下模块。
第一信息获取模块401，用于扫描预设二维码，获取第一信息；
光信号获取模块402，获取预设光信号源所发出可见光信号；
第二信息获取模块403，解调所述可见光信号，以得到第二信息；
扫描结果生成模块404，确定所述第一信息和第二信息一致后，以第一信息和第二信息中任意一个作为扫描结果。
在本发明实施例中，该扫描装置还可以包括报警模块405，用于：确定所述第一信息和第二信息不一致后，发出报警信号。当然，在本发明的其他实施例中，报警模块405可以没有。
在本发明实施例中，所述光信号获取模块402，具体用于：拍摄所述预设光信号源，获取所发出可见光信号的图片。
在本发明实施例中，所述第二信息获取模块403，具体用于：
获取所述可见光信号的图片；
获取所述图片内各行像素的灰度总值；
对各行像素的灰度总值进行归一化处理；
利用同步头与经过归一化后的数据进行卷积，确定出值最大的结果；
根据值最大的结果，确定出有效数据的起始位置；
根据所述有效数据的起始位置，提取数据，以作为第二信息。
在本发明实施例中，所述扫描装置还包括边缘检测处理模块406，用于：通过Sobel算子对所获取到的可见光信号的图片做边缘检测处理。检测处理后图片进入第二信息获取模块403。
综上，本发明所所提供的标签集合生成方法，基于二维码所携带的信息来生成可见光信号，利用能够发出该可见光信号的光信号源和二维码组成标签集合。后续，在扫描该标签集合时，若是发现通过二维码所得第一信息和通过光信号源所发出光信号所得第二信息一致，则表明二维码未被篡改或伪造，则可以以任意一个信息作为扫描结果。实现通过可见光信号来验证二维码的安全性，保证了扫码安全。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种标签集合的扫描方法，其特征在于，包括：
扫描预设二维码，获取第一信息；
获取预设光信号源所发出可见光信号；
解调所述可见光信号，以得到第二信息；
确定所述第一信息和第二信息一致后，以第一信息和第二信息中任意一个作为扫描结果；在第一信息和第二信息一致时，表明预设二维码和预设光信号源属于同一个标签集合；
其中，解调所述可见光信号，以得到第二信息，具体包括：
获取所述可见光信号的图片；
获取所述图片内各行像素的灰度总值；其中，利用CMOS传感器的卷帘效应，逐行水平扫描和激活CMOS传感器中像素，进而确定每行内像素的灰度值，通过如下公式来确定各像素的灰度值：Y(i,j)＝0.2989*R(i,j)+0.5870*G(i,j)+0.1140*B(i,j)，其中，R(i，j)表示第i行第j列像素点的红色值；G(i，j)表示第i行第j列像素点的绿色值；B(i，j)表示第i行第j列像素点的蓝色值；将每行的所有像素的灰度值进行累加，则得到各行像素的灰度总值；
对各行像素的灰度总值进行归一化处理；其中，为克服光线不均匀带来的影响，对各行像素的灰度总值进行归一化处理，公式如下：
Figure FDA0002287268400000011
其中，n表示图像的高度；Xi表示第i个灰度值；
利用同步头与经过归一化后的数据进行卷积，确定出值最大的结果；
根据值最大的结果，确定出有效数据的起始位置；
根据所述有效数据的起始位置，提取数据，以作为第二信息；
通过Sobel算子对所获取到的可见光信号的图片做边缘检测处理。
2.根据权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述第一信息和第二信息不一致后，发出报警信号。
3.根据权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，获取预设光信号源所发出可见光信号，具体包括：
拍摄所述预设光信号源，获取所发出可见光信号的图片。
4.一种标签集合的扫描装置，其特征在于，包括：
第一信息获取模块，用于扫描预设二维码，获取第一信息；
光信号获取模块，获取预设光信号源所发出可见光信号；
第二信息获取模块，解调所述可见光信号，以得到第二信息；
扫描结果生成模块，确定所述第一信息和第二信息一致后，以第一信息和第二信息中任意一个作为扫描结果；在第一信息和第二信息一致时，表明预设二维码和预设光信号源属于同一个标签集合；
其中，所述第二信息获取模块，具体用于：
获取所述可见光信号的图片；
获取所述图片内各行像素的灰度总值；其中，利用CMOS传感器的卷帘效应，逐行水平扫描和激活CMOS传感器中像素，进而确定每行内像素的灰度值，通过如下公式来确定各像素的灰度值：Y(i,j)＝0.2989*R(i,j)+0.5870*G(i,j)+0.1140*B(i,j)，其中，R(i，j)表示第i行第j列像素点的红色值；G(i，j)表示第i行第j列像素点的绿色值；B(i，j)表示第i行第j列像素点的蓝色值；将每行的所有像素的灰度值进行累加，则得到各行像素的灰度总值；
对各行像素的灰度总值进行归一化处理；其中，为克服光线不均匀带来的影响，对各行像素的灰度总值进行归一化处理，公式如下：
Figure FDA0002287268400000021
其中，n表示图像的高度；Xi表示第i个灰度值；
利用同步头与经过归一化后的数据进行卷积，确定出值最大的结果；
根据值最大的结果，确定出有效数据的起始位置；
根据所述有效数据的起始位置，提取数据，以作为第二信息；
所述扫描装置还包括边缘检测处理模块，用于：通过Sobel算子对所获取到的可见光信号的图片做边缘检测处理。
5.根据权利要求4所述的扫描装置，其特征在于，所述扫描装置还包括报警模块，用于：
确定所述第一信息和第二信息不一致后，发出报警信号。
6.根据权利要求4所述的扫描装置，其特征在于，所述光信号获取模块，具体用于：
拍摄所述预设光信号源，获取所发出可见光信号的图片。
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