CN110807501A - 一种便携式二维码投射设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种便携式二维码投射设备以及使用该设备进行交易的方法。该设备包括供电模块、LED(发光二极管)灯、微型LCD(液晶显示器)、控制电路、开关模块、安全模块、以及通信模块。用户可使用该便携式二维码投射设备将二维码投射到诸如自己的手等介质上以供该设备进行扫描以完成交易。

Description

一种便携式二维码投射设备
技术领域
本公开涉及图案投射，尤其涉及一种便携式二维码投射设备以及使用该设备进行交易的方法。
背景技术
二维码的出现，大大方便了人们的生活，可以扫码进行支付、加好友、打开网页，大大降低了人们的操作难度和节约操作时间。随着信息技术的发展，越来越多的线下场景通过二维码联通线上，人们对于扫码已经习以为常。
二维码现在是线下支付场景中应用最为广泛的方案，而现在展示二维码的方法无非是在屏幕上展示的动态码或者是在纸质或其它平面上展示的静态码。然而，动态码的展示需要许多步骤，用户会觉得繁琐，而静态码不适用于安全要求较高的场景，诸如付款码。
支付场景的多样性和安全性要求有更安全、更快捷、更廉价、更方便的动态二维码展示方法出现。
发明内容
提供本发明内容来以简化形式介绍将在以下具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
本公开中提供的技术方案正是为了解决上述问题而做出的。在本公开的一个实施例中，提供了一种便携式二维码投射设备，该设备包括电池、供电模块、LED(发光二极管)灯、微型LCD(液晶显示器)、控制电路、开关模块、安全模块、以及通信模块。
用户只需按下便携式二维码投射设备上的一个按钮，就能将二维码投射到自己的手上或者其他物品上。收款方只需使用通用的扫码枪就能对投射的二维码进行识别并收款。所投射的二维码可以通过便携式二维码投射设备中的安全模块进行实时计算并更新以防止被盗用，提高了安全性，从而克服了静态二维码展示的缺陷。
而且，本公开中的便携式二维码投射设备的操作非常简单，只需按动设备上的一个按钮即可，而无需拿出手机或其他便携式计算设备按照数个步骤进行操作。
另外，本公开中的技术方案，即便携式二维码投射设备不需要一个大屏幕，从而具有比现有的具有大屏幕的二维码显示设备(诸如智能手机)更紧凑的设备尺寸且不容易损坏，这降低了用户的使用成本。
在结合附图研读了下文对本公开的具体的示例性实施例的描述之后，本公开的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将是明显的。尽管本公开的特征在以下可能是针对某些实施例和附图来讨论的，但本公开的全部实施例可包括本文所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管可能讨论了一个或多个实施例具有某些有利特征，但也可以根据本文讨论的本公开的各种实施例使用此类特征中的一个或多个特征。以类似方式，尽管示例性实施例在下文可能是作为设备、系统或方法实施例进行讨论的，但是应当领会，此类示例性实施例可以在各种设备、系统、和方法中实现。
附图说明
为了能详细理解本公开的以上陈述的特征所用的方式，可参照各方面来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中阐示。然而应该注意，附图仅阐示了本公开的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为本描述可允许有其他等同有效的方面。
图1示出了其中可实现本公开的各实施例的应用环境。
图2示出了根据本公开的一个实施例的便携式二维码投射设备的结构图。
图3示出了根据本公开的一个实施例的二维码投射全流程的数据流图。
图4示出了根据本公开的一个实施例的二维码与掌纹相结合的示意图。
图5示出了根据本公开的一个实施例的二维码边框结构的示意图。
图6示出了根据本公开的一个实施例的三维曲面上的二维码至平面二维码的变换关系的示意图。
图7示出了根据本公开的一个实施例的使用便携式二维码投射设备来进行交易的方法的流程图。
具体实施方式
以下将参考形成本公开的一部分并示出各具体示例性实施例的附图更详尽地描述各个实施例。然而，各实施例可以以许多不同的形式来实现，并且不应将其解释为限制此处所阐述的各实施例；相反地，提供这些实施例以使得本公开变得透彻和完整，并且将这些实施例的范围完全传达给本领域普通技术人员。各实施例可按照方法、系统或设备来实施。因此，这些实施例可采用硬件实现形式、全软件实现形式或者结合软件和硬件方面的实现形式。因此，以下具体实施方式并非是局限性的。
图1示出了其中可实现本公开的各实施例的应用环境100。如本领域技术人员可以理解的，本公开的范围不限于该应用环境100，应用环境100仅仅是示例性的，而不是限制性的。
如图1所示，在应用环境100中，包括扫码收款设备102、便携式二维码投射设备104、支付App 106、二维码108及呈现二维码的介质、以及支付服务端110。
扫码收款设备102可包括手持式扫描枪，可以扫描PDF417、QR码、GM码、二维码的条码，比如Symbol的DS6707.DS6708等等。手持式扫描枪绝大多数采用CIS技术，光学分辨率为200dpi，有黑白、灰度、彩色多种类型，其中彩色类型一般为18位彩色。也有个别高档产品采用CCD作为感光器件，可实现位真彩色，扫描效果较好。
扫码收款设备102还可包括固定式扫描枪，放在桌子上或固定在终端设备里。又称平板式扫描枪、台式扫描枪。这类扫描枪光学分辨率在300dpi-8000dpi之间，色彩位数从24位到48位，扫描幅面一般为A4或者A3。平板式的好处在于像使用复印机一样，只要把扫描枪的上盖打开，不管是书本、报纸、杂志、照片底片都可以放上去扫描，相当方便，而且扫描出的效果也是所有常见类型扫描枪中最好的。
扫码收款设备102还可包括小滚筒式扫描枪，它是手持式扫描枪和固定式扫描枪的中间产品(这几年有新的出现，因为是内置供电且体积小被称为笔记本扫描枪)。这种产品绝大多数采用CIS技术，光学分辨率为300dpi，有彩色和灰度两种，彩色型号一般为24位彩色。也有及少数小滚筒式扫描枪采用CCD技术，扫描效果明显优于CIS技术的产品，但由于结构限制，体积一般明显大于CIS技术的产品。小滚筒式的设计是将扫描枪的镜头固定，而移动要扫描的物件通过镜头来扫描，运作时就象打印机那样，要扫描的物件必须穿过机器再送出，因此，被扫描的物体不可以太厚。这种扫描枪最大的好处就是，体积很小，但是由于使用起来有多种局限，例如只能扫描薄薄的纸张，范围还不能超过扫描枪的大小。
其它的还有大幅面扫描用的大幅面扫描枪、笔式扫描枪、条码扫描枪、底片扫描枪(注意不是平板扫描枪加透扫，效果要好的多，价格当然也贵)、实物扫描枪(不是有实物扫描能力的平板扫描枪，有点类似于数码相机)，还有主要用于业印刷排版领域的滚筒式扫描枪等很多。
在本公开的各实施例中，使用手持式扫描枪以便更好地扫描投射在各种不同介质或平面上的二维码。如本领域技术人员可以理解的，本公开的范围不限于使用手持式扫描枪，也可使用适用于各种情形的其他各种扫描枪。
扫码收款设备102的常用接口类型有以下三种：
SCSI(小型计算机标准接口)：此接口最大的连接设备数为8个，通常最大的传输速度是40M/S，速度较快，一般连接高速的设备。SCSI设备的安装较复杂，在PC机上一般要另加SCSI卡，容易产生硬件冲突，但是功能强大。
EPP(增强型并行接口)：一种增强了的双向并行传输接口，最高传输速度为1.5Mbps。优点是不需在PC中用其它的卡，无限制连接数目(只要你有足够的端口)，设备的安装及使用容易。缺点是速度比SCSI慢。此接口因安装和使用简单方便而在中低端对性能要求不高的场合取代SCSI接口。
USB(通用串行总线接口)：最多可连接127台外设，现在的USB1.1标准最高传输速度为12Mbps(1.5MB/s)，并且有一个辅通道用来传输低速数据(1.5Mbps(192KB/s))。USB2.0标准的扫描枪速度为480Mbps(60MB/s)。USB 3.0的速度则达到了5Gbps(640MB/s)。具热插拔功能，即插即用。此接口的扫描枪随着USB标准在Intel的力推之下的确立和推广而逐渐普及。
扫码收款设备102一般由光源、光学透镜、扫描模组、模拟数字转换电路加塑料外壳构成。它利用光电元件将检测到的光信号转换成电信号，再将电信号通过模拟数字转换器转化为数字信号传输到计算机中处理。当扫描一副图像的时候，光源照射到图像上后反射光穿过透镜会聚到扫描模组上，由扫描模组把光信号转换成模拟数字信号(即电压，它与接受到的光的强度有关)，同时指出那个像数的灰暗程度。这时候模拟-数字转换电路把模拟电压转换成数字讯号，传送到电脑。颜色用RGB三色的8、10、12位来量化，既把信号处理成上述位数的图像输出。
在本公开的一个实施例中，扫码收款设备102可包括用于对所扫描的二维码进行处理、校正、识别的组件(为了简明起见未在图1中示出)。
在本公开的一个实施例中，便携式二维码投射设备104包括电池、供电模块、LED(发光二极管)灯、微型LCD(液晶显示器)、控制电路、开关模块、安全模块、以及通信模块。该便携式二维码投射设备104可以是诸如手表、手环、腕带、臂带等可穿戴设备，也可以是其他便携式设备。本公开的范围不限于任何特定形式的便携式设备。
将在下文中结合图2进一步描述便携式二维码投射设备104。
用户通过操作开关模块来投射二维码。具体而言，当开关模块被致动时，LED灯将由安全模块实时计算出的二维码投射到用户的手(或其他介质)上以供扫码收款设备102扫描，而无需拿出手机或其他便携式计算设备，也无需打开计算设备上的支付App，以及后续的输入密码和打开付款码等操作。这显著简化了用户使用付款码进行交易的过程。
支付App 106被安装或部署在用户的计算设备(为了简明起见未在图1中示出)上。在本公开的各实施例中，用户的计算设备可以是移动计算设备，诸如智能手机、平板、智能手表等。在一基本配置中，移动计算设备是具有输入元件和输出元件两者的手持式计算机。输入元件可包括允许用户将信息输入到移动计算设备中的触摸屏显示器和输入按钮。移动计算设备还可结合允许进一步的用户输入的可选的侧面输入元件。可选的侧面输入元件可以是旋转开关、按钮、或任何其他类型的手动输入元件。在替代实施例中，移动计算设备可结合更多或更少的输入元件。例如，在某些实施例中，显示器可以不是触摸屏。在又一替代实施例中，移动计算设备是便携式电话系统，如具有显示器和输入按钮的蜂窝电话。移动计算设备还可包括可选的小键盘。可选的小键盘可以是物理小键盘或者在触摸屏显示器上生成的“软”小键盘。
移动计算设备还包含输出元件，如可显示图形用户界面(GUI)的显示器。其他输出元件包括扬声器和LED。另外，移动计算设备可包含振动模块(未示出)，该振动模块使得移动计算设备振动以将事件通知给用户。在又一实施例中，移动计算设备可结合耳机插孔(未示出)，用于提供另一手段来提供输出信号。一个或多个应用可被加载到存储器中并在操作系统上或与操作系统相关联地运行。应用程序的示例包括支付应用，即支付App 106。
支付App 106被用来将用户的支付账户与便携式二维码投射设备104绑定并接收后续的交易通知，这将在下文中结合图3进一步描述。
便携式二维码投射设备104通过其中的安全模块对要透射的二维码进行实时计算和更新，随后将计算出的二维码108透射到用户的手上。如本领域技术人员可以理解的，二维码108可被投射到其他介质上，诸如桌面、纸张，等等。
二维码又称QR Code，QR全称Quick Response，由Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维码符号，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的BarCode条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。二维条码/二维码(2-dimensionalbar code)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。
二维码108的类型一般分为(1)交易二维码，识别交易二维码后可以呈现付款界面直接付款；以及(2)非交易二维码，识别非交易二维码后跳转到一个网站链接或者下载链接。
二维码108的ID特征可由扫码收款设备102进行扫描并获取，然后将其传递至支付服务端110以供分析和识别。
支付服务端110可以是单个服务器，也可以是包括多个服务器的服务器群。支付服务端110包括耦合至易失性存储器和大容量非易失性存储器(诸如盘驱动器)的处理器。支付服务端110还可包括耦合至处理器的软盘驱动器、压缩碟(CD)或DVD碟驱动器。支付服务端110还可包括耦合至处理器的用于建立与网络(诸如耦合至其他广播系统计算机和服务器或耦合至因特网的局域网)的数据连接的网络接入端口。
图1中的支付服务端110用于与用户的计算设备(安装有支付App 106)以及扫码收款设备102之间的通信以实现根据本公开的各方面的各种功能。支付服务端110可以是电子支付服务提供商的服务端，其提供电子支付服务的账户管理、资金管理、交易服务、安全机制等基础功能。
在本公开的另一实施例中，支付服务端110还包括用于对扫码收款设备102传送的二维码图像进行处理、校正、识别的各个组件(为了简明起见未在图1中示出)，这将在下文中进一步描述。
图2示出了根据本公开的一个实施例的便携式二维码投射设备200的结构图。
便携式二维码投射设备200包括电池204、供电模块202、LED 206、微型LCD 208、控制电路210、安全模块212、通信模块214、以及开关模块216。
电池204可以是纽扣电池、干电池、锂电池等，其用于经由供电模块202为整个设备供电。如本领域技术人员可以理解的，虽然图2中的电池204的形状类似于纽扣电池，但本公开的范围不限于此，在本公开的各实施例中，电池204可采取各种形式。
供电模块202是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FPGA)及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点(POL)电源供应系统或使用点电源供应系统(PUPS)。
发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成，通过电子与空穴复合释放能量发光，可高效地将电能转化为光能。在本公开中用于投射二维码。在本公开的一个实施例中，LED 206可以是高亮LED以用于照亮所投射的二维码。
微型LCD 208用于显示便携式二维码投射设备200的信息，诸如电池电量、时间、各个模块(诸如开关模块216和通信模块214)的状态、二维码投射状态等，以便于用户获得便携式二维码投射设备200的信息。在本公开的另一实施例中，微型LCD 208还可用于展示用户的付款二维码或其它二维码，以用于进行交易或其它交互。
控制电路210是指控制供电模块或电路的控制回路，比如供电电路中有接触器，接触器的线圈则属于控制回路部分(接触器触点的吸和由线圈控制)。控制电路也就是常说的二次电路，它的主要功能是控制主电源电路的开启、停止、正向、反向运作，快捷、慢行的运转等一系列动作的给定和转换，称之为控制电路。
在本公开的一个实施例中，安全模块212可以是安全芯片，即可信任平台模块。它是一个可独立进行密钥生成、加解密的装置，内部拥有具有硬件级别安全性的独立处理器和存储单元，可存储密钥、敏感数据(包括与用户的支付账户相关的各项敏感数据)，并且为电脑提供加密和安全认证服务。用安全芯片进行加密，密钥被存储在硬件中，被窃的数据无法解密，从而保护商业隐私和数据安全。在本公开的一个实施例中，安全模块212还可用于用户的支付账户与便携式二维码投射设备200的硬件信息之间的绑定(通过安全模块212接收支付App发送的绑定指令(源自支付服务端)并基于该指令写入用户的支付账号)以及用户的二维码(诸如付款二维码等)的实时计算。
在本公开的其他实施例中，安全模块212可以是任何其他安全装置或模块。
另外，在本公开的另一实施例中，安全模块212采用防篡改设计，具有唯一序列号，可防止SEMA/DEMA、SPA/DPA、DFA和时序攻击。在本公开的又一实施例中，安全功能模块304还具有多种检测传感器：高压和低压传感器，频率传感器、滤波器、脉冲传感器、温度传感器等。在本公开的其他实施例中，安全模块212还具有传感器寿命测试功能，一旦该模块检测到非法探测，将启动内部的自毁功能。在本公开的还有一些其他实施例中，安全功能模块304还采用总线加密，具有金属屏蔽防护层，能够在探测到外部攻击后内部数据自毁。
在本公开的一个实施例中，安全模块212具有全面的安全算法，集成多种通信接口和多种信息安全算法(SM1、SM2、SM3、SM4、3DES、RSA等)，可实现高度整合的单芯片安全解决方案。
通信模块214用于与安装有支付App的用户计算设备进行通信以便将便携式二维码投射设备200与用户的支付账户或账号绑定。在本公开的一个实施例中，通信模块214经由蓝牙来与用户计算设备通信。如本领域技术人员可以理解的，在本公开的其它实施例中，也可使用其它通信方式，诸如近场通信(NFC)、Wi-Fi、Zigbee、RFID、iBeacon、IrDA，等等。
开关模块214可以是按钮、拨块等物理开关，也可以是触摸式开关。在本公开的一个实施例中，开关模块214可以是按钮，用户通过按压该按钮，可以使便携式二维码投射设备200投射出原始二维码以用于与用户自己的支付账号绑定，或者投射出付款二维码以用于交易。如本领域技术人员可以理解的，本公开的范围不限于该按钮形式。
图3示出了根据本公开的一个实施例的二维码投射全流程的数据流图。
如图3所示，二维码投射全流程涉及以下各方：支付App 302、便携式二维码投射设备304、扫码收款设备306、以及支付服务端308。
当用户新获得或新购入便携式二维码投射设备304后，用户需要将该便携式二维码投射设备304与自己的支付App 302绑定。如图3所示，在步骤(1)，用户按压便携式二维码投射设备304上的一个按钮(在本公开的其它实施例中，也可操作便携式二维码投射设备304上的其它致动装置)以使得便携式二维码投射设备304投射出原始二维码，该原始二维码的id特征可表征该便携式二维码投射设备304的设备ID。
在本公开的一个实施例中，用户可通过便携式二维码投射设备304将二维码投射在任何合适的介质上，诸如用户自己的手、桌面、纸张等。
随后，如步骤(2)所示，用户使用自己的计算设备(通常是移动计算设备)打开安装在该计算设备中的支付App 302，通过诸如“扫一扫”等扫描功能来扫描便携式二维码投射设备304投射出的原始二维码以获取便携式二维码投射设备304的设备ID。
如步骤(3)所示，在获取便携式二维码投射设备304的设备ID后，支付App 302向支付服务端308请求绑定指令。具体而言，支付App 302将所获取的便携式二维码投射设备304的设备ID以及支付App 302中的用户自己的支付账户的用户ID一起传送至支付服务端308。
随后，如步骤(4)所示，支付服务端308在接收到便携式二维码投射设备304的设备ID以及用户的支付账户的用户ID后，将绑定指令传送至支付App 302。
在步骤(5)，支付App 302通过安装该支付App 302的用户计算设备上的通信模块将所接收到的来自支付服务端308的绑定指令传递给便携式二维码投射设备304。在本公开的一个实施例中，支付App 302通过用户计算设备上的蓝牙模块将所接收到的绑定指令传递给便携式二维码投射设备304。在本公开的其它实施例中，也可使用用户计算设备上的其它通信方式来向便携式二维码投射设备304传递绑定指令，通信方式包括但不限于近场通信(NFC)、Wi-Fi、Zigbee、RFID、iBeacon、IrDA。
在步骤(6)，在接收到绑定指令后，便携式二维码投射设备304将该绑定指令中所指示的用户的支付账号写入该设备中的安全模块(如图2所示的安全模块212)中，并通过与支付服务端308用来向其传递绑定指令的通信方式对等的通信方式(诸如蓝牙)向支付App302传递绑定结果。例如，绑定结果可以是绑定成功，由此完成支付App 302(具体而言是用户的支付账户)与该便携式二维码投射设备304的绑定。绑定结果也可能是绑定失败，此时需要用户重新发起绑定流程以再次尝试将自己的支付App 302与便携式二维码投射设备304绑定。
当用户完成支付App 302与便携式二维码投射设备304的绑定时，就能通过便携式二维码投射设备304投射出的二维码来展示与自己的支付账户相关联的付款码以完成各种交易。
具体而言，在步骤(7)，当用户需要进行一笔交易时，用户可操作便携式二维码投射设备304上的开关，此刻便携式二维码投射设备304中的安全模块接收到开启命令，并实时计算出与用户的支付账户相关联的付款码。付款码的计算和生成是实时完成的，以防止重复的付款码被他们盗用。
随后，在步骤(8)，在便携式二维码投射设备304中的安全模块计算出付款码之际，便携式二维码投射设备304可通过高亮LED装置将计算出的二维码投射到任何合适的介质上。在本公开的一个实施例中，用户可通过便携式二维码投射设备304将付款码投射到自己的手背上以供扫码收款设备306扫描。在本公开的其它实施例中，用户可通过便携式二维码投射设备304将付款码投射到其它介质上，诸如手心、桌面、纸张、以及其它合适的介质。
在步骤(9)，收银员可以操作扫码收款设备306对便携式二维码投射设备304投射出的付款码进行扫描以生成交易信息。在本公开的另一实施例中，扫码收款设备306可包括用于对所扫描的二维码进行处理、校正、识别的组件。在本公开的又一实施例中，当用户操作便携式二维码投射设备304将付款码投射在自己的手心上的情况下，扫码收款设备306还能够获取用户手心的图像，并对该图像中的用户的生物识别特征(诸如掌纹)进行识别，以进一步提高交易安全性。
随后，在步骤(10)，扫码收款设备306将交易信息通过交易报文传送至支付服务端308。在步骤(11)，支付服务端308在接收到交易报文后生成交易结果，向扫码收款设备306确认交易(步骤12)，并将交易结果通知给支付App 302(步骤13)。由此，用户完成了整个交易流程，而无需拿出自己的移动计算设备，也无需打开支付App 302进入付款页面并打开付款码，这显著简化了用户的交易流程。
当用户想再次发起交易时，可操作便携式二维码投射设备304上的开关装置，此刻便携式二维码投射设备304中的安全模块再次实时计算并更新付款码(步骤14)，然后便携式二维码投射设备304将所生成的付款码通过高亮LED装置投射到用户想要的介质上(步骤15)。
如上所述，扫码收款设备306随后扫描付款码以发起交易并生成交易信息(步骤16)，随后扫码收款设备306将交易信息通过交易报文传送至支付服务端308(步骤17)。
支付App 302基于接收到的交易信息生成交易结果(步骤18)，并向扫码收款设备306确认该交易(步骤19)，随后将交易结果通知给支付App 302(步骤20)。
图4示出了根据本公开的一个实施例的二维码与掌纹相结合的示意图。
在本公开的一个实施例中，如图4所示，当用户操作便携式二维码投射设备将付款码投射在自己的手心上的情况下，扫码收款设备还能够获取用户手心的图像(从手指尖到手掌尽头)，并对该图像中的用户的掌纹进行识别，以进一步提高交易安全性。
如图4所示，虽然投射出的二维码图像会挡住一部分掌纹，但其余的掌纹已经足够识别出用户身份。
掌纹识别是近几年提出的一种较新的生物特征识别技术。掌纹是指手指末端到手腕部分的手掌图像。其中很多特征可以用来进行身份识别：如主线、皱纹、细小的纹理、脊末梢、分叉点等。掌纹的形态由遗传基因控制，即使由于某种原因表皮剥落，新生的掌纹纹线仍保持着原来的结构。每个人的掌纹纹线都不一样，即使是孪生同胞，他们的掌纹也只是比较相似，而不会完全一样。
掌纹中最重要的特征是纹线特征，而且这些纹线特征中最清晰的几条纹线基本上是伴随人的一生不发生变化的。并且在低分辨率和低质量的图像中仍能够清晰的辨认。
点特征主要是指手掌上所具有的和指纹类似的皮肤表面特征，如掌纹乳突纹在局部形成的奇异点及纹形。点特征需要在高分辨率和高质量的图像中获取，因此对图像的质量要求较高。
纹理特征，主要是指比纹线更短、更细的一些纹线，但其在手掌上分布是毫无规律的。掌纹的特征还包括几何特征：如手掌的宽度、长度和几何形状，以及手掌不同区域的分布。
掌纹中所包含的信息远比一枚指纹包含的信息丰富，利用掌纹的纹线特征、点特征、纹理特征、几何特征完全可以确定一个人的身份。因此，从理论上讲，掌纹具有比指纹更好的分辨能力和更高的鉴别能力。
因此，在本公开的这一实施例中，通过对用户的掌纹进行识别来验证用户身份，即验证当前支付操作或付款码展示是否由用户本人执行，这进一步提高交易安全性。
掌纹识别系统同其他生物特征识别系统在结构上是一样的，他们都由两个部分构成：训练样本录入阶段和测试样本分类阶段。训练样本录入阶段可以描述如下：首先对采集的掌纹训练样本进行预处理，然后进行特征提取，把提取的掌纹特征存入特征数据库中保存以供与待分类样本进行匹配。测试样本分类阶段是对获取的测试样本经过与训练样本相同的预处理、特征提取步骤后，送入分类器进行分类。
预处理的目的是使所采集的掌纹图像能方便的对图像后续处理，如去除噪声使图像更清晰，对输入测量引起或其他因素所造成的退化现象进行复原，并对图像进行归一化处理。经过预处理的信息数据往往十分庞大。因此需要对信息数据进行特征提取和选择，即用某种方法把数据从模式空间转换到特征子空间。使得在特征空间中，数据具有很好的区分能力。分类是将样本的特征空间划分为类型空间。对于给定的未知模式，确定其为类型空间的某种模型。特征提取和选择在很大程度上影响了分类效果，而好的分类器设计和算法也会提高系统分类性能。
掌纹识别和分类算法主要基于点与线特征、纹理、子空间等，并且采用将以上方式相融合的方法，以提高识别精度并使得匹配速度大大提高。
在本公开的一个实施例中，当扫码收款设备发现与所扫描的付款码相关联的支付账户的用户与该付款码所对应的用户掌纹不匹配，则认为执行当前付款操作的并非是用户本人，此时扫码收款设备将该信息通知给支付服务端，支付服务端与支付App通信以使得支付App弹出付款确认信息以进一步验证用户身份，例如要求输入支付密码、输入指纹、进行人脸识别等等，以防止用户本人的付款码被他人盗用。这在用户丢失便携式二维码投射设备且被他人使用时尤其有用。
图5示出了根据本公开的一个实施例的二维码边框结构的示意图。
由于用户能够操作便携式二维码投射设备来将付款码投射到任何介质上，诸如用户的手心、手背、桌面、纸张等，因此当投射介质不恰当时，诸如当介质不是平面或这表面凹凸不平时，会导致所投射的二维码存在较大的几何失真或者噪声偏多，从而影响扫码的效率和二维码的识别。因此，在本公开的一个实施例中，还能够在扫码收款设备或者支付服务端或者这两者上实现用于对所扫描的二维码进行处理、校正、识别的功能。
具体而言，如图5所示，为了对所扫描的二维码进行角度或倾斜校正，可添加辅助图形，图5中的辅助图形为方括号型定位边框。根据图示二维码，筛选的定位边框数量为2，根据两个定位边框的质心求得二维码的偏移角度，根据计算得到的偏移角度，把二维码图像从基于图像的坐标系转换到基于二维码的坐标系。基于图像的坐标X0Y，根据连通域结果得到两个定位边框的质心坐标分别为(x0,y0)、(x1,y1),其对应的二维码定位边框坐标为(max_x0，min_x0，max_y0，min_y0)、(max_x1，min_x1，max_y0，min_y1)。那么二维码的区域中心坐标为：
Figure BDA0002234604940000141
偏移角度为
Figure BDA0002234604940000142
二维码区域的定位边框坐标为(max_x，min_x，max_y，min_y)；其中max_x为max_x0和max_x1两者的最大值，min_x为min_x0和min_x1两者的最小值，max_y为max_y0和max_y1两者的最大值，min_y为min_y0和min_y1两者的最小值。
本公开的实施例通过对二维码进行连通域扫描，不仅可以识别图中是否存在二维码，还可以过滤掉二维码的定位框，以得到含有二维码的区域图像进行识别，进一步提高二维码的识别精度。
在本公开的一个实施例中，所述调整所述区域图像的偏移角度，得到只含有所述二维码的区域，包括：获取二维码在所述二维码图像中的区域坐标和偏移角度；对所述二维码的区域根据所述偏移角度进行旋转操作；对旋转后的所述二维码区域做连通域处理，根据连通域结果过滤二维码定位边框，从而得到只有所述二维码的区域。
根据本公开的一个实施例，对二维码区域(max_x，min_x，max_y，min_y)进行偏移角度为angle的旋转，从而得到与图像的坐标X0Y的没有偏差角度的二维码图像。
本公开的实施例通过对二维码进行角度偏移调整，确保二维码角度的方正，进一步提高二维码的识别精度。
图6示出了根据本公开的一个实施例的三维曲面上的二维码至平面二维码的变换关系的示意图。
当用户将付款码投射造手背上时，由于手背的表面是3D曲面，因此会导致所投射的二维码存在较大的几何失真(如图6中的曲面二维码e-f-g-h)，从而影响扫码的效率和二维码的识别。因此，在本公开的一个实施例中，还能够在扫码收款设备或者支付服务端或者这两者上实现用于对所扫描的二维码进行三维曲面二维码至平面二维码(如图6中的平面二维码a-b-c-d)的变换的功能。
具体而言，首先确定平面二维码投影至任意曲面上所在的目标曲面片，包括将每个曲面片投影到投影坐标平面以得到所述每个曲面片在所述投影坐标平面的坐标分布范围；将平面二维码投影到所述投影坐标平面以得到所述平面二维码在所述投影坐标平面的坐标分布范围，以及根据所述每个曲面片在所述投影坐标平面的坐标分布范围和所述平面二维码在所述投影坐标平面的坐标分布范围来确定所述目标曲面片。
随后，计算所述平面二维码在所述目标曲面片上的投影参数(包括投影点坐标、投影点像素值)并根据所述投影参数在所述目标曲面片上形成立体二维码，该步骤包括计算所述平面二维码的每个像素点在所述目标曲面片上对应的投影点坐标，投影点像素值为对应的平面二维码的像素点的像素值
然后，采集立体二维码的图像信息(如图6中的曲面二维码e-f-g-h)，并根据所述立体二维码的图像信息与平面二维码的图像信息之间的变换关系，将立体二维码的图像信息转换为平面二维码的图像信息，该步骤包括根据立体二维码的图像坐标信息与平面二维码的图像坐标信息之间的变换关系，将所述立体二维码的图像坐标信息转换为所述平面二维码的图像坐标信息；对立体二维码的图像像素信息进行处理以得到平面二维码的图像像素信息(如图6中的平面二维码a-b-c-d)。
图7出了根据本公开的一个实施例的使用便携式二维码投射设备来进行交易的方法的流程图。
在702，经由便携式二维码投射设备投射原始二维码。该原始二维码的id特征表征便携式二维码投射设备的设备ID，以用于将该便携式二维码投射设备与用户的支付App(具体而言是用户在该支付App中的支付账户或账号)绑定。用户可通过便携式二维码投射设备将二维码投射在任何合适的介质上，诸如用户自己的手、桌面、纸张等。
在704，经由支付App扫描所述原始二维码以便将所述支付App与所述便携式二维码投射设备绑定。用户使用自己的计算设备打开安装在该计算设备中的支付App，通过诸如“扫一扫”等扫描功能来扫描便携式二维码投射设备投射出的原始二维码以获取便携式二维码投射设备的设备ID，并将该设备ID连同用户在支付App中的支付账号一起传送到支付服务端以完成绑定操作。
在本公开的一个实施例中，便携式二维码投射设备与支付App之间的绑定通过蓝牙来完成，并且绑定信息以及用户在支付App中的支付账户信息被存储在便携式二维码投射设备中的安全模块中。
在706，经由所述便携式二维码投射设备投射付款码。该步骤包括经由便携式二维码投射设备中的安全模块实时计算付款码以供投射。付款码可被投射到任何合适的介质上，包括用户的手心、手背、纸张、桌面等。
在708，经由扫码收款设备扫描所投射的付款码以生成交易信息。该步骤包括对所扫描的付款码进行处理、校正、识别，包括付款码的角度偏移校正以及曲面付款码到平面付款码的变换。
在本公开的另一实施例中，当用户操作便携式二维码投射设备将付款码投射在自己的手心上的情况下，扫码收款设备还能够获取用户手心的图像，并对该图像中的用户掌纹进行识别，以验证执行付款操作的是用户本人。
在710，经由扫码收款设备将交易信息通过交易报文传送至支付服务端以确认交易。该步骤包括向扫码收款设备确认交易并将交易结果通知给支付App。
整个交易过程用户无需拿出自己的移动计算设备，也无需打开支付App302进入付款页面并打开付款码，仅仅通过便携式二维码投射设备，以离线方式方便地完成了支付操作。
以上参考根据本发明的实施例的方法、系统和计算机程序产品的框图和/或操作说明描述了本发明的实施例。框中所注明的各功能/动作可以按不同于任何流程图所示的次序出现。例如，取决于所涉及的功能/动作，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以按相反的次序来执行。
措辞“示例性”在本文中用于表示用作“示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。同样，术语“实施例”并不要求所有实施例都包括所讨论的特征、优点、或工作模式。
本文所使用的术语仅描述了特定实施例并且不应当被构想成限定本文公开的任何实施例。如本文所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示并非如此。还将理解，术语“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素、和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。
以上说明、示例和数据提供了对本发明的组成部分的制造和使用的全面描述。因为可以在不背离本发明的精神和范围的情况下做出本发明的许多实施例，所以本发明落在所附权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种便携式二维码投射设备，包括：
电池；
供电模块；
LED灯，所述LED灯用于投射用户的付款码以供扫码收款设备扫描；
微型LCD；
控制电路；
开关模块，所述开关模块用于所述付款码的投射；
安全模块，所述安全模块用于所述付款码的实时计算以及存储用户在所述支付App中的支付账户信息；以及
通信模块，所述通信模块用于所述便携式二维码投射设备与所述支付App的绑定。
2.如权利要求1所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，所述电池是纽扣电池。
3.如权利要求1所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，所述LED灯还用于投射所述便携式二维码投射设备的原始二维码，所述原始二维码的id特征表征所述便携式二维码投射设备的设备ID，以用于将所述便携式二维码投射设备与所述支付App绑定。
4.如权利要求1所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，所述微型LCD用于显示所述便携式二维码投射设备的信息以及展示用户的付款码。
5.如权利要求1所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，所述通信模块是蓝牙模块，所述便携式二维码投射设备与所述支付App之间的绑定通过蓝牙来完成，并且所述绑定信息被存储在所述安全模块中。
6.如权利要求1所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，所述绑定包括：
经由所述支付App扫描所述便携式二维码投射设备投射出的所述原始二维码以获取所述便携式二维码投射设备的设备ID，并将所述设备ID连同用户在所述支付App中的支付账号一起传送到所述支付服务端以完成绑定操作。
7.如权利要求1所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，所述扫码收款设备扫描所述付款码以生成交易信息，包括对所述付款码进行角度偏移校正以及曲面付款码到平面付款码的变换。
8.如权利要求7所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，所述角度偏移校正包括使用方括号型定位边框来确定所述付款码的偏移角度，并基于所述偏移角度来得出没有偏移角度的付款码图像。
9.如权利要求7所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，所述曲面付款码到平面付款码的变换包括：
确定平面付款码投影至任意曲面上所在的目标曲面片；
计算所述平面付款码在所述目标曲面片上的投影参数；
采集立体付款码的图像信息；以及
根据所述立体付款码的图像信息与平面付款码的图像信息之间的变换关系，将所述立体付款码的图像信息转换为所述平面付款码的图像信息。
10.如权利要求1所述的便携式二维码投射设备，其特征在于，当经由所述便携式二维码投射设备将所述付款码投射在用户手心上的情况下，所述扫码收款设备还获取用户手心的图像，并对该图像中的用户掌纹进行识别以验证执行付款操作的是用户本人。
11.一种使用如权利要求1所述的便携式二维码投射设备来进行交易的方法，包括以下步骤：
经由所述便携式二维码投射设备投射原始二维码；
经由支付App扫描所述原始二维码以便将所述支付App与所述便携式二维码投射设备绑定；
经由所述便携式二维码投射设备投射付款码；
经由扫码收款设备扫描所投射的付款码以生成交易信息；以及
经由所述扫码收款设备将所述交易信息通过交易报文传送至支付服务端以确认交易。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，确认交易包括向所述扫码收款设备确认交易并将交易结果通知给所述支付App。
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