CN110659709A - 一种防伪二维码及其生成和检测识别的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防伪二维码及其生成和检测识别的方法，其中，防伪二维码是由位置检测图形以及编码区域组成的二维码图形，位置检测图形具有四个定位标记，四个定位标记中的一个定位标记为主定位标记；编码区域为圆形，且编码区域位于整个二维码图形的中心位置，编码区域里面包含二进制数据信息，二进制数据信息包含数据编码、纠错码、掩码以及随机码，本发明通过加入随机码信息，掩码同时作用于数据编码、纠错码和随机码，做到相同字符生成编码区域图形不同，防止数据存储结构泄露，同时，二维码的检测识别过程中，能有效解决噪声、旋转、反光以及背景的干扰，提高了二维码的检测识别的精度。
Description
技术领域
本发明涉及二维码领域，特别是一种防伪二维码及其生成和检测识别的方法。
背景技术
二维码是通过一些几何图案按照一定的规律组合成的，能够承载数据信息的平面图形，二维码具有编码范围广，信息容量大，容错能力强等特点，由于二维码具有强大的信息承载能力，所以被用于各种平台的入口，客户通过任意扫一扫功能都能读取商品的连接信息，明码特性的普通二维码由于技术公开，很容易被复制，通过仿造网站，很容易冒充商品连接信息。通过明码特性的普通二维码达不到防伪的目的，导致消费者的利益受损，同时，二维码在识别的过程因拍摄因素的问题，存在各种干扰因素，比如噪声、旋转、反光以及背景等的干扰。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防伪二维码及其生成和检测识别的方法，以解决上述技术背景中提出的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种防伪二维码，包括由位置检测图形以及编码区域组成的二维码图形，位置检测图形具有四个定位标记，四个定位标记中的一个定位标记为主定位标记；编码区域为圆形，且编码区域位于整个二维码图形的中心位置，编码区域里面包含二进制数据信息。
进一步的，位置检测图形由明暗的二值图像作为对象，位置检测图形由明暗，构成三个嵌套轮廓；所述四个定位标记的水平和垂直方向的明暗情况为，暗：明：暗：明：暗=1：1：1：1：1，其中主定位标记外围轮廓周长大于其余三个定位标记的外围轮廓周长。
进一步的，二进制数据信息包含数据编码、纠错码、掩码以及随机码。
一种防伪二维码的生成方法，其生成方法包括以下步骤：
S1、将字符串进行二进制编码，并计算编码后字符串的纠错码；
S2、将字符编码和纠错码填充到指定的数据矩阵中；
S3、随机生成随机码，填充到数据矩阵中；
S4、将数据矩阵的编码进行多种掩码计算，最后将掩码信息填充进数据矩阵；
S5、将数据矩阵以中心点为圆心，转化为圆形数据矩阵；
S6、最后将数据区域矩阵与定位标识及样式图案重叠，生成所述防伪二维码。
一种防伪二维码检测识别的方法，其检测识别方法包括以下步骤：
1）、将图片根据图像短边放缩，长边按短边的放缩比率放缩，随后将放缩后的图片进行灰度、高斯模糊，自适应二值化处理，除去噪声点以及反光点，获取图片的明暗信息；
2）、计算图片的拓扑轮廓结构，寻找具有三个嵌套轮廓的图形，再根据选择出的三个嵌套轮廓的图形的轮廓拓扑关系树，确定候选定位标记；
3）、将候选定位标记排序，选择面积最接近的四个定位标记，四个定位标记中，选定外轮廓周长最长的为主定位标记；
4)、计算定位标记第一子轮廓中心点位置，通过距离、斜率分别确定左上、右上、左下、右下定位标记；
5）、将四个定位标记中心点进行透视变换，截取数据区域矩阵，并对数据区域矩阵进行放缩处理；
6）、取掩码信息进行逆变换；
7）、读取防伪二维码数据。
进一步的，步骤2）所述具有三个嵌套轮廓的图形中，第一子轮廓为最外层轮廓的最大字轮廓，第二字子轮廓为第一子轮廓的最大子轮廓，根据第一子轮廓与第二字子轮廓的周长比来确定是否为候选定位标记。
本发明的有益效果是：由于普通二维码仅仅包含数据编码，纠错码，掩码信息，相同的字符通过生成技术，生成二维码完全相同，通过调整字符串编码，很容易了解二维码内部数据存储结构，因此，本发明加入随机码信息，掩码同时作用于数据编码，纠错码和随机码，做到相同字符生成编码区域图形不同，防止数据存储结构泄露的情况，同时，本发明在二维码的检测识别过程中能有效解决噪声、旋转、反光以及背景的干扰，提高了二维码检测识别的精度。
附图说明
图1为本发明防伪二维码示意图；
图2为本发明防伪二维码生成流程图；
图3为本发明防伪二维码检测识别流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例：
一种防伪二维码，请参阅附图-1所示，包括由位置检测图形以及编码区域组成的二维码图形，位置检测图形具有四个定位标记，四个定位标记中的一个定位标记为主定位标记；编码区域为圆形，且编码区域位于整个二维码图形的中心位置，编码区域里面包含二进制数据信息。
进一步的，位置检测图形由明暗的二值图像作为对象，位置检测图形由明暗，构成三个嵌套轮廓；所述四个定位标记的水平和垂直方向的明暗情况为，暗：明：暗：明：暗=1：1：1：1：1，其中主定位标记外围轮廓周长大于其余三个定位标记的外围轮廓周长。
进一步的，二进制数据信息包含数据编码、纠错码、掩码以及随机码。
请参阅附图-2所示，一种防伪二维码的生成方法，其生成方法包括以下步骤：
S1、将字符串进行二进制编码，并计算编码后字符串的纠错码；
S2、将字符编码和纠错码填充到指定的数据矩阵中；
S3、随机生成随机码，填充到数据矩阵中；
S4、将数据矩阵的编码进行多种掩码计算，最后将掩码信息填充进数据矩阵；
S5、将数据矩阵以中心点为圆心，转化为圆形数据矩阵；
S6、最后将数据区域矩阵与定位标识及样式图案重叠，生成所述防伪二维码。
请参阅附图-3所示，一种防伪二维码检测识别的方法，其检测识别方法包括以下步骤：
1）、将图片根据图像短边放缩，长边按短边的放缩比率放缩，随后将放缩后的图片进行灰度、高斯模糊，自适应二值化处理，除去噪声点以及反光点，获取图片的明暗信息；
2）、计算图片的拓扑轮廓结构，寻找具有三个嵌套轮廓的图形，再根据选择出的三个嵌套轮廓的图形的轮廓拓扑关系树，确定候选定位标记；
3）、将候选定位标记排序，选择面积最接近的四个定位标记，四个定位标记中，选定外轮廓周长最长的为主定位标记；
4)、计算定位标记第一子轮廓中心点位置，通过距离、斜率分别确定左上、右上、左下、右下定位标记；
5）、将四个定位标记中心点进行透视变换，截取数据区域矩阵，并对数据区域矩阵进行放缩处理；
6）、取掩码信息进行逆变换；
7）、读取防伪二维码数据。
进一步的，步骤2）所述具有三个嵌套轮廓的图形中，第一子轮廓为最外层轮廓的最大字轮廓，第二字子轮廓为第一子轮廓的最大子轮廓，根据第一子轮廓与第二字子轮廓的周长比来确定是否为候选定位标记。
本发明通过加入随机码信息，掩码同时作用于数据编码、纠错码和随机码，做到相同字符生成编码区域图形不同，防止数据存储结构泄露的情况，同时，本发明在二维码的检测识别过程中能有效解决噪声、旋转、反光以及背景的干扰，提高了二维码检测识别的精度。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种防伪二维码，包括由位置检测图形以及编码区域组成的二维码图形，其特征在于，所述位置检测图形具有四个定位标记，所述四个定位标记中的一个定位标记为主定位标记；所述编码区域为圆形，且编码区域位于整个二维码图形的中心位置，编码区域里面包含二进制数据信息。
2.根据权利要求1所述的一种防伪二维码，其特征在于，所述位置检测图形由明暗的二值图像作为对象，位置检测图形由明暗，构成三个嵌套轮廓；所述四个定位标记的水平和垂直方向的明暗情况为，暗：明：暗：明：暗=1：1：1：1：1，其中主定位标记外围轮廓周长大于其余三个定位标记的外围轮廓周长。
3.根据权利要求1所述的一种防伪二维码，其特征在于，所述二进制数据信息包含数据编码、纠错码、掩码以及随机码。
4.一种防伪二维码的生成方法， 其特征在于，包括以下步骤：
S1、将字符串进行二进制编码，并计算编码后字符串的纠错码；
S2、将字符编码和纠错码填充到指定的数据矩阵中；
S3、随机生成随机码，填充到数据矩阵中；
S4、将数据矩阵的编码进行多种掩码计算，最后将掩码信息填充进数据矩阵；
S5、将数据矩阵以中心点为圆心，转化为圆形数据矩阵；
S6、最后将数据区域矩阵与定位标识及样式图案重叠，生成所述防伪二维码。
5.一种防伪二维码检测识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）、将图片根据图像短边放缩，长边按短边的放缩比率放缩，随后将放缩后的图片进行灰度、高斯模糊，自适应二值化处理，除去噪声点以及反光点，获取图片的明暗信息；
2）、计算图片的拓扑轮廓结构，寻找具有三个嵌套轮廓的图形，再根据选择出的三个嵌套轮廓的图形的轮廓拓扑关系树，确定候选定位标记；
3）、将候选定位标记排序，选择面积最接近的四个定位标记，四个定位标记中，选定外轮廓周长最长的为主定位标记；
4)、计算定位标记第一子轮廓中心点位置，通过距离、斜率分别确定左上、右上、左下、右下定位标记；
5）、将四个定位标记中心点进行透视变换，截取数据区域矩阵，并对数据区域矩阵进行放缩处理；
6）、取掩码信息进行逆变换；
7）、读取防伪二维码数据。
6.根据权利要求5所述的一种防伪二维码检测识别的方法，其特征在于，步骤2）所述具有三个嵌套轮廓的图形中，第一子轮廓为最外层轮廓的最大字轮廓，第二字子轮廓为第一子轮廓的最大子轮廓，根据第一子轮廓与第二字子轮廓的周长比来确定是否为候选定位标记。
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