CN109359999B - 用于商品外包装的二维线段图形的编解码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于商品外包装的二维线段图形的编解码方法，确定所需正方形模板的数量以及模板各条边的等分点数，二维线段的起点和终点在模板边线的等分点上。为了提高二维线段图形在随机破坏下的可恢复率，将定义后的二维线段图形复制到其他模板并进行变换操作，并把所有正方形模板按一定规则打乱分布顺序。对每条二维线段图形进行编码，让其与商品原始信息相关联，对应信息存入数据库供解码追溯。根据点阵信息与编码规则，解码读出原始信息，与数据库信息比对，确定商品属性。该方法一方面可提高随机破坏情况下的信息恢复率，另外一方面还可在人为破解编码方法的情况下，防止有目的地破坏包装身份识别信息，改善了商品流通中的可追溯性。
Description
技术领域
本发明涉及流通商品信息防伪追溯系统领域。
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仿窜货的效果。
但是，针对低成本的商品外包装信息印刷防伪技术，还没有明确的基于二维线段图形信息的防伪、抗干扰的解决方法。
发明内容
本发明的目的在于一种用于防伪追溯系统中商品外包装的二维线段图形的编解码方法，涉及信息采集、信息编码、解码过程的数据处理，可有效地对流通中的商品进行防伪追溯、破坏后的信息恢复。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：
方法要点概括为：确定所需正方形模板的数量以及模板各条边的等分点数，二维线段的起点和终点在模板边线的等分点上。为了提高二维线段图形在随机破坏下的可恢复率，将定义后的二维线段图形复制到其他模板并进行变换操作，并把所有正方形模板按一定规则打乱分布顺序。对每条二维线段图形进行编码，让其与商品原始信息相关联，对应信息存入数据库供解码追溯。根据点阵信息与编码规则，解码读出原始信息，与数据库信息比对，确定商品属性。
一种用于商品外包装的二维线段图形的编码方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)确定所需正方形模板的数量、模板各条边的等分点数：
将每个正方形每条边都m等分，则二维线段图形以m进制进行编码；若在上述等分条件下，模板数量为4*n，则最大编码数量为m^(8*n)，依据实际情况确定n的取值；
2)商品信息采集：
采集商品信息，并依据1)中确定的m进制转换成标准的数据格式；
3)生成原始信息：
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；
4)生成重排序规则
由计算机生成当期的重排序规则，并与当期的原始信息相关联，形成一一对应的关系。
5)模板排序、编号：
将4*n个模板排成n行4列，并按照从左到右、从上到下的顺序依次编号为0到4*n-1，每个模板上的二维线段图形包含原始信息码的两位信息，模板编号确定了该两位信息在原始信息码中的位置，编号越高，位置越靠高位；
6)编码
根据原始信息码生成二维线段图形，定义起点边线和终点边线，起点边线和终点边线为正方形模板的两条相邻的边，终点边线在起点边线的逆时针方向，两者呈一一对应关系，二维线段由起点边线、起点在起点边线的等分点位置、终点在终点边线的等分点位置唯一确定，二维线段起点和终点位置分别代表两位信息码的低位码和高位码，4*n个模板进行编码后能表示8*n位原始信息码；
7)复制信息并重新排序模板
将每个模板位值上中的信息复制到同行的其他3个模板中，使每一个正方形模板都包含了该行其他三个模板的两位信息码；
将n行4列的正方形模板按照一定规则进行变换操作，打乱原始的模板排序；
8)将生成的二维线段图形与商品原始信息相关联，对应信息存入数据库供解码追溯；
9)二维线段图形解码
根据二维线段信息和编码规则，读出原始信息，与数据库信息比对，确定商品属性。
所述图形为几何二维线段关联图形。
本发明一方面可以提高了随机破坏情况下的信息恢复率，另外一方面还可以在人为破解编码方法的情况下，防止有目的地破坏包装身份识别信息，改善了商品流通中的可追溯性。
附图说明
图1是实施例的4行4列的原始正方形模板及原始码
图2是实施例单个正方形模板的起点编号及分组
图3是实施例单个正方形模板的终点编号及分组
图4是实施例’10’码对应的原始线段图
图5是实施例由16组码生成的16条原始线段图
图6是实施例基于图5信息复制后的结果(以16个模板、4等分点为例，在打乱之前)
图7是实施例重排序后的模板分布图
具体实施方式
以下结合附图所示实例对本发明做进一步的说明。
本实施例适用于商品外包装的防伪追溯编解码方法，方法主要步骤如下：
一、编码具体实施方法
1)原始信息
本例以32位4进制码为例。
本例假设原始32位码从低位到高位为
{1,0,2,0,1,2,2,2,3,0,0,1,1,1,3,3,1,1,1,0,3,3,0,1,2,1,2,3,2,3,1,0}；
如图1所示，将其从高位到低位两个分为一组，共16组放入4行4列的16个正方形模板中。
2)16组码生成16条原始二维线段
每个正方形模块的边线均被4等分，边线上共16个等分点，按图2的方式进行编号并分为4组可用做为线段的起点，按图3的方式进行编号并分为4组可用做为线段的终点。下面为起点边线与终点边线的一一对应关系：
A1组为起点边线上的起点，对应B2组终点边线上的终点；
B1组为起点边线上的起点，对应C2组终点边线上的终点；
C1组为起点边线上的起点，对应D2组终点边线上的终点；
D1组为起点边线上的起点，对应A2组终点边线上的终点。
每个正方形模板中的原始二维线段均以A1组作为起点，以B2组作为终点，起点在A1组的编号即低位码的值，终点在B2组的编号即高位码的值，例如，’10’对应原始线段图形如图4所示。最终生成的16条原始线段如图5所示。
3)信息复制并变换
将每行的8位码均循环左移两位，再次生成16条二维线段，此时每个正方形模板中新生成的二维线段均以B1组作为起点，以C2组作为终点。
再将每行的8位码均循环左移两位，再次生成16条二维线段，此时每个正方形模板中新生成的二维线段均以C1组作为起点，以D2组作为终点。
再将每行的8位码均循环左移两位，再次生成16条二维线段，此时每个正方形模板中新生成的二维线段均以D1组作为起点，以A2组作为终点。
以上操作过后，得到如图6的结果，每个正方形模板中都包含着其所在行其他模板位值上的信息，所以主要每行都能有一个模块的信息被保留，则可以恢复完整的原始信息。
但此时若有一整行的信息都被破坏，则无法恢复原始信息，所以采取如下重排序模板操作：
假设由计算机生成商品当天包装的一个0～15的随机数为2，对应4*4模板而言，编号为3的位置可用(2,0)来表示，将其作为模板0重排序的位置；而下一个模板1重排序的位置则由模板0的行位和纵位分别加1得到，即模板1重排序的位置为(3,1)；后面的模板重排序的位置以此类推，一旦某个模板重排序的行位或纵位值等于4，即超出4*4方格的范围，则将其值变为0，若此时该模板重排序位置与已重排序的模板位置相同，则将该模板的行位加1。最终得到的重排序模块分布如图7。重排序后4*4方格的每一行和每一列都包含着完整的原始信息，大大提高图形被随机破坏后的恢复能力。
5)将生成的二维线段图形与商品原始信息相关联，对应信息存入数据库供解码追溯。
6)解码
根据二维线段信息和编码规则，读出原始信息，与数据库信息比对，确定商品属性。
Claims (3)
1.一种用于商品外包装的二维线段图形的编码方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)确定所需正方形模板的数量、模板各条边的等分点数：
将每个正方形每条边都m等分，则二维线段图形以m进制进行编码；若在上述等分条件下，模板数量为4*n，则最大编码数量为m^(8*n)，依据实际情况确定n的取值，n必须小于或等于4；
2)商品信息采集：
采集商品信息，并依据1)中确定的m进制转换成标准的数据格式；
3)生成原始信息：
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；
4)生成重排序规则
由计算机生成当期的重排序规则，并与当期的原始信息相关联，形成一一对应的关系；
5)模板排序、编号：
将4*n个模板排成n行4列，并按照从左到右、从上到下的顺序依次编号为0到4*n-1，每个模板上的二维线段图形包含原始信息码的两位信息，模板编号确定了该两位信息在原始信息码中的位置，编号越高，位置越靠高位；
6)编码
根据原始信息码生成二维线段图形，定义起点边线和终点边线，起点边线和终点边线为正方形模板的两条相邻的边，终点边线在起点边线的逆时针方向，两者呈一一对应关系，二维线段由起点边线、起点在起点边线的等分点位置、终点在终点边线的等分点位置唯一确定，二维线段起点和终点位置分别代表两位信息码的低位码和高位码，4*n个模板进行编码后能表示8*n位原始信息码；
7)信息复制并重新排序模板
将每个模板位值上的信息复制到同行的其他3个模板中，使每一个正方形模板都包含了该行其他三个模板的两位信息码；
将n行4列的正方形模板按照步骤4)中计算机生成的规则进行重排序模板操作，打乱原始的模板排序；
8)将生成的二维线段图形与商品原始信息相关联，对应信息存入数据库供解码追溯；
9)二维线段图形解码
根据二维线段信息和编码规则，读出原始信息，与数据库信息比对，确定商品属性。
2.根据权利要求1所述用于商品外包装的二维线段图形的编码方法，其特征在于，所述信息复制并重新排序模板步骤，作为实施例技术方案:
将每行的8位码均循环左移两位，再次生成16条二维线段，此时每个正方形模板中新生成的二维线段均以B1组作为起点，以C2组作为终点；
再将每行的8位码均循环左移两位，再次生成16条二维线段，此时每个正方形模板中新生成的二维线段均以C1组作为起点，以D2组作为终点；
再将每行的8位码均循环左移两位，再次生成16条二维线段，此时每个正方形模板中新生成的二维线段均以D1组作为起点，以A2组作为终点；
A1组为起点边线上的起点，对应B2组终点边线上的终点；
B1组为起点边线上的起点，对应C2组终点边线上的终点；
C1组为起点边线上的起点，对应D2组终点边线上的终点；
D1组为起点边线上的起点，对应A2组终点边线上的终点；
以上操作过后，得到：每个正方形模板中都包含着其所在行其他模板位值上的信息，只要每行都能有一个模块的信息被保留，则可恢复完整的原始信息。
3.根据权利要求2所述用于商品外包装的二维线段图形的编码方法，其特征在于，当有一整行的信息都被破坏，则无法恢复原始信息，则采取如下重排序模板操作：
假设由计算机生成商品当天包装的一个0～15的随机数为2，对应4*4模板而言，编号为3的位置可用(2,0)来表示，将其作为模板0重排序的位置；而下一个模板1重排序的位置则由模板0的行位和纵位分别加1得到，即模板1重排序的位置为(3,1)；后面的模板重排序的位置以此类推，一旦某个模板重排序的行位或纵位值等于4，即超出4*4方格的范围，则将其值变为0，若此时该模板重排序位置与已重排序的模板位置相同，则将该模板的行位加1；重排序后4*4方格的每一行和每一列都包含着完整的原始信息，提高图形被随机破坏后的恢复能力。
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