CN108664872A - 基于点阵识别的信息验证系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种基于点阵识别的信息验证系统，系统包括：基底、信息采集装置和服务器装置；基底包括项目信息、信息输入区域和信息验证区域；信息输入区域和信息验证区域具有编码图案；信息采集装置包括壳体、书写端、图像采集传感器、处理器和通信单元；图像采集传感器对信息输入区域和信息验证区域的编码图案进行采集，生成编码图案图像数据；处理器确定编码区域在编码图案中的位置坐标信息；将位置坐标信息进行组合处理生成用户验证识别数据；服务器装置对用户验证识别数据进行解析，得到用户信息、验证信息和信息识别码；当解析得到的验证信息与预存验证信息匹配，且信息识别码与预存信息标识码匹配时，生成验证成功提示信息。

Description

基于点阵识别的信息验证系统

技术领域

本发明涉及图像编解码处理技术领域，尤其涉及一种基于点阵识别的信息验证系统。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，信息技术逐渐改变着人们的生活习惯。为了保障用户信息以及财产的安全性，采用信息认证系统保护用户信息的安全。

现有的许多行业应用的信息安全认证系统中，采用用户签名的方式进行信息认证，工作人员将用户所签的名字与系统中预留的名字进行对比，当相同时，验证成功；或者用户进行密码输入，当密码与系统中的预留密码匹配时，验证成功。以上两种信息认证方式的安全性比较低，在他人知晓用户姓名或密码时，就可顺利进行验证，这样就会造成用户的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于点阵识别的信息验证系统,能够以编码图案的方式对认证信息进行记录,通过编码图案中定义的标记，使得信息采集装置能够准确识别编码图案中的标记，再通过处理器得到用户输入的验证信息进行验证，此外，用户在使用信息采集装置时能够自动生成信息识别码，安全性高，使用方便。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种基于点阵识别的信息验证系统，所述系统包括：

基底，包括项目信息、信息输入区域和信息验证区域；

其中,所述信息输入区域,用于输入所述项目信息对应的信息；

所述信息验证区域,用于输入用户验证信息；

所述信息输入区域和信息验证区域具有编码图案；其中，所述编码图案由多个编码区域按照预设排列组成；所述编码图案由多个编码区域按照预设排列组成，所述编码区域的边界由周期性的虚拟网格线构成；所述虚拟网络线交汇于虚拟的网格点；其中,每个编码区域包括n*n个网格点，n为正整数；在每个编码区域中具有对应于每个网格点的一个可读标记，所述一个编码区域中的多个可读标记用以记录编码区域对应的值信息；

信息采集装置，包括：壳体、书写端、图像采集传感器、处理器和通信单元；

其中,所述壳体的底端设有开口，所述壳体的内部为容置部；

所述书写端设置于所述壳体的底部，用于在所述信息输入区域和信息验证区域写入信息；

所述图像采集传感器设置于所述容置部内，根据所述书写端的书写轨迹，通过所述开口对所述信息输入区域和信息验证区域的编码图案进行采集，生成编码图案图像数据，并将所述编码图案图像数据发送给所述处理器；

所述处理器设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器电连接；根据所述编码图案图像数据确定所述编码图案中的多个编码区域；根据所述编码区域的各个可读标记的值进行拼接，得到所述编码区域对应的值信息；根据所述值信息确定所述编码区域在所述编码图案中的位置坐标信息；将所述位置坐标信息进行组合处理生成用户验证识别数据；

所述通信单元，与所述处理器电连接；用于传输所述用户验证识别数据；

服务器装置，对所述用户验证识别数据进行解析，得到用户信息、验证信息和信息识别码；根据所述用户信息在用户信息数据库中调用相对应的用户预存验证识别信息；所述用户预存验证识别信息包括预存验证信息和预存信息标识码；将所述解析得到验证信息、信息识别码分别与所述预存验证信息和预存信息标识码进行匹配；当所述解析得到的验证信息与所述预存验证信息匹配，且所述解析得到的信息识别码与预存信息标识码匹配时，生成验证成功提示信息。

优选的，所述基底还包括用户标识区域，设有用户标识；所述用户标识用于识别关联信息；所述处理器对所述用户标识进行识别，得到所述关联信息。

优选的，所述信息验证系统还包括打印设备，所述打印设备打印所述基底。

优选的，所述信息采集装置还包括：

照明器件，设置于所述容置部内，用于对所述图像采集传感器采集的基底的编码图案进行照明。

进一步优选的，所述信息采集装置还包括：

控制装置，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器和通信单元和/或照明器件相连接；

所述控制装置输出控制信号，控制所述图像采集传感器和通信单元和/或照明器件的启动和关闭。

进一步优选的，所述信息采集装置还包括：

电源模块，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器和通信单元、照明器件和控制装置相连接；

所述电源模块对所述图像采集传感器和通信单元、照明器件和控制装置进行供电。

本发明实施例提供的基于点阵识别的信息验证系统，能够以编码图案的方式对认证信息进行记录,通过编码图案中定义的标记，使得信息采集装置能够准确识别编码图案中的标记，再通过处理器得到用户输入的验证信息进行验证，此外，用户在使用信息采集装置时能够自动生成信息识别码，安全性高，使用方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基底的示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种基底的示意图；

图3为本发明实施例提供的编码图案的示意图；

图4为本发明实施例提供的信息采集装置的结构示意图；

图5a-图5d为本发明实施例提供的编码图案的一个单元的示意图；

图6为本发明实施例提供的编码区域的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的基于点阵识别的信息验证系统包括：基底、信息采集装置和服务器装置。

首先介绍基底，基底具体实现方式可以是纸张、无源显示装置、有源电子显示设备等等。

图1为本发明实施例提供的基底1的示意图。如图所示，本发明实施例的基底1包括项目信息11、信息输入区域12和信息验证区域13。

其中,项目信息11是用于提示用户填写信息的，项目信息11可以是用户姓名、用户ID、账号、手机号，也可以是用户性别、年龄等。

信息输入区域12,用于输入项目信息11对应的信息；信息验证区域13,用于输入用户验证信息。

本领域技术人员可以根据需要对项目信息11进行设定。在基底1的应用中，基底1是预先由打印设备打印的。

在一个具体的例子中，基底1应用于用户的消费、转账领域，如图2所示，项目信息11包括“账号”、“银行卡信息”、“转账金额”、“接收者账号”和“用户签名”；其中，项目信息11“账号”、“银行卡信息”、“转账金额”、“接收者账号”对应的用户输入区域为信息输入区域12；“用户签名”对应的用户输入区域为信息验证区域13。

进一步的，信息输入区域12和信息验证区域13都具有编码图案。具体的，如图3所示，编码图案由多个编码区域按照预设排列组成；编码区域F的边界由周期性的虚拟网格线构成；虚拟网络线交汇于虚拟的网格点(具体可以详见后续图5-图6)；其中,每个编码区域包括n*n个网格点，n为正整数；在每个编码区域中具有对应于每个网格点的一个可读标记，图3中所示的黑色圆点。

通过在一个编码区域中的多个可读标记来记录该编码区域对应的值信息。再次如图3所示，每个编码区域F包括4*4标记。因而，可得到四个水平位序列和四个垂直位序列，从而在X方向产生三个差别并在Y方向得到四个位置。这三个差别和四个位置对局部表面在X方向和Y方向上的位置进行编码。在X方向上的相邻编码区域具有公共列。因而，第一编码区域F_0,0包括列K₀，K₁，K₂，K₃的位序列。以及行R₀，R₁，R₂，R₃的位序列。由于在X方向上使用差别，在X方向和Y方向上斜对角的下一个编码区域即编码区域F_1,1，包括列K₃，K₄，K₅，K₆的位序列以及行R₄，R₅，R₆，R₇的位序列。如果只考虑X方向的编码，编码区域在Y方向上可认为是有无限空间的。相应地，如果只考虑Y方向的编码，编码区域在X方向上可认为是有无限空间的。此种在Y方向和X方向上分别具有无限空间的第一和第二编码区域一起形成图1所示类型的编码区域，如F_0,0。

在编码区域中对于行和列分别按照上述方法进行编码，即可得到以混合数为基数的位置号，也就是生成编码区域的位置编码信息。

其次介绍信息采集装置，在本例中，为了便于客户书写，信息采集装置可以制成笔的外形，用户可以应用信息采集装置在基底的信息输入区域和信息验证区域进行书写，在用户书写的过程中，依据用户的书写轨迹，信息采集装置对信息输入区域和信息验证区域的编码图案进行采集。

如图4所示，信息采集装置2包括：壳体21、书写端22、图像采集传感器23、处理器29和通信单元24。

其中,壳体21的底端设有开口28，壳体21的内部为容置部20。

书写端22设置于壳体21的底部，用于在信息输入区域和信息验证区域写入信息。

图像采集传感器23设置于容置部20内，根据书写端22的书写轨迹，通过开口28对信息输入区域和信息验证区域的编码图案进行采集，生成编码图案图像数据，并将编码图案图像数据发送给处理器29。

处理器29设置于容置部20内，与图像采集传感器23电连接，接收图像采集传感器23发送的编码图案图像数据，并对编码图案图像数据进行解码得到在基底用户输入的信息。

具体的，首先，根据编码图案图像数据确定编码图案中的多个编码区域。

其中，在如图3所示的例子中，相邻编码区域之间可以具有公共列，也就是说相邻的两个编码区域之间具有重叠的区域；而在另一些其他的例子中，编码区域之间没有重叠。

编码区域的大小可以按照预先设定的规则而定，也可以在编码图案中设定固定部分作为编码区域的编码，再加之设定规则来确定编码区域的范围。

其中，每个编码区域包括n*n个网格点，n为正整数。每个网格点具有一个相对应的可读标记。通过可读标记可以用来标记该编码区域对应的值信息。确切地说，是通过可读标记与对应的网格点之间的位置关系来标记相应的值信息。

在优选的例子中，每个编码区域包括4*4个可读标记。

可读标记的值是根据标记相对于网格点的位置方向确定的，在此仅以图5a-5d的实例为例进行说明。

在图5a-5d的实例中给出了四个可能的位置，在从网格点6延伸的每根网格线8上各有一个可读标记7。

每个可读标记7相对于其网格点6具有预设的固定位移，并且，对应于每个网格点6只有一个可读标记7。当然，如果在基底上还可有其它标记，它们可能不是编码图案的一部分，比如可以是图像或图形的灰尘斑点，无意图的点或其他用途的标记。由于可读标记7的位置必须是在固定位移的，因此，这些其他标记不会干扰到对可读标记7的识别。

对于预设的固定位置，为了便于可读标记的准确识别，正常情况下需要遵循以下规则。

在一个具体的例子中，可读标记7相对于网格点6沿着网格线8位移50um，位移优选为网格间隔的1/6，因为这相对而言容易确定某个具体标记属于哪个网格点。同时，为了确定标记属于哪个网格点，位移的最大值也应该限制为小于网格间隔的1/4。

图5a中的标记表示值1，图5b中的标记表示值2，图5c中的标记表示值3，图5d中的标记表示值4。

因而，每个标记可表示四个值“1-4"中的一个。这意味着编码图案可以分成用于X坐标的第一位置编码和用于Y坐标的第二位置编码。

因此标记的值可以如下表1表示。

标记值	X-编码	Y-编码
			1	1	1
2	0	1
			3	1	0
4	0	0

表1

因此，每个标记的值转换成用于X-编码的第一数值，用于Y-编码的第二数值，均采用二进制表示，以此方式，通过图案获得两个完全独立的位图。相反地，两个或多个位图可结合成用根据图3的多个标记进行图形编码的公共图案。

可以采用上面的四个编码图案的不同标记组成一个4*4的图形，从而针对组合而成的图形，可以用长度不超过4位的二进制值序列来表示其位置信息。

其次，将每个编码区域内各个可读标记的值进行拼接，得到编码区域对应的值信息；根据所述值信息确定所述编码区域在所述编码图案中的位置坐标信息。

为了更好的理解技术方案，以图6所示的编码图案为例再进行详细说明。

图6示出具有4*4标记的编码图案实例，这些标记由位置信息获取装置读取。

这些4*4标记有以下值:

4 4 4 2

3 2 3 4

4 4 2 4

1 3 2 4

这些值表示以下二进制X-编码和Y-编码:

X-编码中的垂直位序列对位数列中的以下位置:2046进行编码。在列与列之间的差别是-2 4 2，它们模7得到:5 4 2，对编码区域的以混合数为基数的位置号进行编码:(5-3)*8+(4-3)*2+(2-1)＝16+2+1＝19。被编码的第一编码区域具有位置号0。因而，在1至2范围内且出现在局部表面的4*4标记中的差别是第20个这样的差别。由于另外总共有三个用于每个此种差别的列和一个起始列，在4*4X-编码中最右边的垂直序列属于X-编码中的第61列(列60)(3*20+1＝61)，而最左边的垂直序列属于第58列(列57)。

Y-编码中的水平位序列对位数列中的以下位置:0 4 1 3进行编码。由于这些水平位序列在第58列开始，行的起始位置是这些值减去57模7，得到起始位置6 3 0 2。它们转换成以混合数为基数的数字，变为:6-2,3-2,0-0,2-2＝4，1，0，0，在这，第三个数字是在有关位置号中的最低有效位数字。第四个数字就是在下一位置号中的最高有效位数字。

以混合数为基数的位置号是0*50+4*10+1*2+0*1＝42。

因而，Y-编码中的第三水平位序列属于具有起始位置0或1的第43编码区域，而且，由于对于每个这样的编码区域总共有四行，因此第三行的位置号是43*4＝172。

在此实例中，具有4*4标记的局部表面的左上角位置是(58,170)。

最后，将位置坐标信息进行组合处理生成用户验证识别数据。

具体的，根据位置坐标信息生成信息轨迹，即为用户验证识别数据。

再次如图4所示，通信单元24设置于容置部20内,与处理器29电连接；用于接收处理器29生成的用户验证识别数据，并将用户验证识别数据发送到服务器装置。

在优选的方案中，信息采集装置2还包括照明器件25，设置于容置部20内，对图像采集传感器23采集的基底的编码图案进行照明，从而能够提高识别的准确度。

照明器件25具体可以采用发光二极管，可以根据需要选择对特殊光线敏感的二极管，比如红外发光二极管。

在一些实现方式中，信息采集装置2还包括控制装置26，设置于容置部20内，与图像采集传感器23和通信单元24和/或照明器件25相连接；控制装置26输出控制信号，控制图像采集传感器23和通信单元24和/或照明器件25的启动和关闭。

控制装置26具体的可以安装于壳体21上，其表面由壳体21上露出，主体置于容置部20内。表面上可以包括由操控按钮以及显示屏。通过显示屏可以直接显示操控信息或者位置信息等等。

进一步的，信息采集装置2还包括电源模块27，设置于容置部20内，与图像采集传感器23和通信单元24、照明器件25和控制装置26相连接；电源模块27对图像采集传感器23和通信单元24、照明器件25和控制装置26进行供电。

下面详细介绍服务器装置(图中未示出)。

具体的，首先服务器装置对用户验证识别数据进行解析，得到用户信息、验证信息和信息识别码。

其中，信息采集装置可以是根据用户进行定制的，每个用户具有一个信息采集装置，信息采集装置生成的用户验证识别数据中携带信息识别码，每个信息采集装置携带的信息识别码不同，具有唯一性。

其次，根据用户信息在用户信息数据库中调用相对应的用户预存验证识别信息；其中，用户预存验证识别信息包括预存验证信息和预存信息标识码；用户信息数据库中对用户的用户信息以及预存验证信息和预存信息标识码进行储存，预存信息标识码是基于用户的信息采集装置，验证信息是用户预先设定的，可以是文字或字符等。

最后，将解析得到验证信息、信息识别码分别与预存验证信息和预存信息标识码进行匹配；当解析得到的验证信息与预存验证信息匹配，且解析得到的信息识别码与预存信息标识码匹配时，生成验证成功提示信息。也就说，用户必须使用特定的信息采集装置在基底上进行信息输入，且只有在输入的验证信息与预存的验证信息匹配时，才能验证成功，从而进行交易过程。

在更为优选的实施例中，为了加强信息验证系统的安全性，基底还包括用户标识区域，设有用户标识；用户标识用于识别关联信息；基底在打印时就具有用户标识，图像采集传感器对基底上的用户标识进行采集，处理器对用户标识进行识别，得到关联信息，再由通信单元传输至服务器装置；服务器装置将用户标识与预存的用户标识进行匹配，当用户标识匹配时，再生成上述验证成功提示信息，从而提高验证系统的安全性。

本发明实施例提供的基于点阵识别的信息验证系统，能够以编码图案的方式对认证信息进行记录,通过编码图案中定义的标记，使得信息采集装置能够准确识别编码图案中的标记，再通过处理器得到用户输入的验证信息进行验证，此外，用户在使用信息采集装置时能够自动生成信息识别码，安全性高，使用方便。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于点阵识别的信息验证系统，其特征在于，所述系统包括：

基底，包括项目信息、信息输入区域和信息验证区域；

其中,所述信息输入区域,用于输入所述项目信息对应的信息；

所述信息验证区域,用于输入用户验证信息；

所述信息输入区域和信息验证区域具有编码图案；其中，所述编码图案由多个编码区域按照预设排列组成；所述编码图案由多个编码区域按照预设排列组成，所述编码区域的边界由周期性的虚拟网格线构成；所述虚拟网络线交汇于虚拟的网格点；其中,每个编码区域包括n*n个网格点，n为正整数；在每个编码区域中具有对应于每个网格点的一个可读标记，所述一个编码区域中的多个可读标记用以记录编码区域对应的值信息；

信息采集装置，包括：壳体、书写端、图像采集传感器、处理器和通信单元；

其中,所述壳体的底端设有开口，所述壳体的内部为容置部；

所述书写端设置于所述壳体的底部，用于在所述信息输入区域和信息验证区域写入信息；

所述图像采集传感器设置于所述容置部内，根据所述书写端的书写轨迹，通过所述开口对所述信息输入区域和信息验证区域的编码图案进行采集，生成编码图案图像数据，并将所述编码图案图像数据发送给所述处理器；

所述处理器设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器电连接；根据所述编码图案图像数据确定所述编码图案中的多个编码区域；根据所述编码区域的各个可读标记的值进行拼接，得到所述编码区域对应的值信息；根据所述值信息确定所述编码区域在所述编码图案中的位置坐标信息；将所述位置坐标信息进行组合处理生成用户验证识别数据；

所述通信单元，与所述处理器电连接；用于传输所述用户验证识别数据；

服务器装置，对所述用户验证识别数据进行解析，得到用户信息、验证信息和信息识别码；根据所述用户信息在用户信息数据库中调用相对应的用户预存验证识别信息；所述用户预存验证识别信息包括预存验证信息和预存信息标识码；将所述解析得到验证信息、信息识别码分别与所述预存验证信息和预存信息标识码进行匹配；当所述解析得到的验证信息与所述预存验证信息匹配，且所述解析得到的信息识别码与预存信息标识码匹配时，生成验证成功提示信息。

2.根据权利要求1所述的信息验证系统，其特征在于，所述基底还包括用户标识区域，设有用户标识；所述用户标识用于识别关联信息；所述处理器对所述用户标识进行识别，得到所述关联信息。

3.根据权利要求1所述的信息验证系统，其特征在于，所述信息验证系统还包括打印设备，所述打印设备打印所述基底。

4.根据权利要求1所述的信息验证系统，其特征在于，所述信息采集装置还包括：

照明器件，设置于所述容置部内，用于对所述图像采集传感器采集的基底的编码图案进行照明。

5.根据权利要求4所述的信息验证系统，其特征在于，所述信息采集装置还包括：

控制装置，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器和通信单元和/或照明器件相连接；

所述控制装置输出控制信号，控制所述图像采集传感器和通信单元和/或照明器件的启动和关闭。

6.根据权利要求5所述的信息验证系统，其特征在于，所述信息采集装置还包括：

电源模块，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器和通信单元、照明器件和控制装置相连接；

所述电源模块对所述图像采集传感器和通信单元、照明器件和控制装置进行供电。