CN111400741A - 一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，包括：将隐写信息划分成多组子信息，不同组子信息对应不同类型的定位点样式；将各组子信息根据预设的编码规则分别进行编码，得到各组子信息矩阵；将各组子信息矩阵与其对应类型的信息矩阵形式的定位点样式分别进行拼接得到各组拼接信息矩阵，将各组拼接信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个加密点阵图；将所得到的各个加密点阵图进行拼接得到拼接加密点阵图。该方法能够在保持高准确率的前提下，提升了信息能加密的长度且字符信息能进行更多类型的加密转换，生成更多样式的点阵图，鲁棒性强且计算资源及设备成本耗费低。

Description

一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地，涉及一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法。

背景技术

随着我国的经济持续高速发展，国民的生活水平也在不断地提升，人们对购物的热情也不断增大，然而这也给了不法分子可趁之机。不法分子通过伪造商品上用以标识商品信息的商标和条码等标识，粘贴至假冒伪劣产品上，导致消费者无法判断商品的真伪，极大地损害了消费者的利益，因此商品防伪势在必行。

传统的防伪标识技术主要由激光全息防伪、特殊油墨防伪、雕刻凹版印刷防伪、RFID防伪、电话防伪和QR码防伪等技术。这些防伪技术各有优势，但各自也存在不足，激光全息防伪以及油墨防伪虽然十分成熟，成本低廉，使用上对消费者也比较油耗，但由于技术含量低，易于仿制，导致其防伪效果较差；雕刻凹版印刷虽然技术含量高，但存在成本过高的问题，RFID亦是如此；电话防伪则由于国内的电信安全问题变得很不可靠，操作上也比较麻烦，对用户不够友好；QR码作为防伪标识技术领域中的后来者，使用也比较广泛，但其图像的色块较大，易于被复制，从而降低了其防伪能力。

现有技术中，还有许多通过隐写特定信息在印刷品表面来进行防伪的方法，例如将要隐写在表面的信息设计成一系列不规则的形状，然后借助特定的形状匹配检测设备来对其表面进行扫描识别，从而判断是否为伪造商品，亦或是设计成条形码的形状，采用特定的红外扫描装备来进行识别。尽管该方法能有效进行防伪，但仍存在以下几点缺陷：

可加密的信息位数不够多；

点阵加密信息矩阵可表示的位数不够丰富，形成的点阵图样式单一；

识别时容易出现一次性识别过多点码信息而导致识别结果出现误识别的情况。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术中至少一种缺陷(不足)，提供一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，能够在保持高准确率的前提下，提升了信息能加密的长度且字符信息能进行更多类型的加密转换，从而能加密更多的信息，生成更多样式的点阵图，鲁棒性强且计算资源及设备成本耗费低。

本发明采取的技术方案是：

一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，包括：

将隐写信息划分成多组子信息，不同组子信息对应不同类型的定位点样式；

将各组子信息根据预设的编码规则分别进行编码，得到各组子信息矩阵；

将各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的定位点样式分别进行拼接得到各组拼接信息矩阵，将各组拼接信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个加密点阵图，或者，将各组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图，将各个子信息点阵图与其对应类型的且形式为点阵图形式的定位点样式进行拼接，得到各个加密点阵图；

将所得到的各个加密点阵图进行拼接得到拼接加密点阵图。

通过将隐写信息分组处理，使用不同样式的定位点对隐写信息进行加密，从而可以避免后续生成的点阵图因存储过多的信息而占用太大空间的问题，增加了可加密的隐写信息量，生成更多样式的点阵图。

进一步地，所述将各组子信息根据预设的编码规则分别进行编码，得到各组子信息矩阵的步骤之前，还包括：

对各组子信息进行加密；

所述将各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的定位点样式进行拼接得到各组拼接信息矩阵的步骤，具体为：将加密后的各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的定位点样式进行拼接，得到每组子信息矩阵对应的加密点阵矩阵；

所述将各组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图的步骤，具体为：将加密后的每组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图。

通过对各组子信息进行加密，有助于提高对原输入隐写信息的加密效果，提高隐写信息的安全性。

进一步地，每组所述子信息矩阵设有校验位。

通过在每组子信息矩阵中设置校验位，便于在解密时对隐写信息进行校验，提高解密的准确性。

进一步地，所述将各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的定位点样式进行拼接的步骤或所述将各组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图的步骤之前，还包括对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密。

通过对各组子信息矩阵所设置的校验位进行加密，从而可以提高隐写信息的安全性。

进一步地，所述对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密的步骤，具体为：根据各组子信息中数字为奇数的个数或者数字为偶数的个数分别对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密。

通过根据各组子信息中数字为奇数或偶数的个数分别对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密，从而有助于提高隐写信息的安全性和提高识别信息的准确率，降低出现误判情况的概率。

进一步地，所述将隐写信息划分成多组子信息的步骤之前，还包括：对隐写信息进行加密；

所述将隐写信息划分成多组子信息的步骤，具体为：将加密后的隐写信息划分成多组子信息。

通过对隐写信息进行加密，对隐写信息先进行一次单层伪装，提高了隐写信息的加密效果和安全性。

进一步地，所述对隐写信息进行加密的步骤，具体为：将隐写信息进行进制转换。

进一步地，所述将各组子信息根据预设的编码规则分别进行编码，得到各组子信息矩阵的步骤，具体为：将各组子信息中的每个数字根据预设的编码规则编码成点码矩阵，将各组子信息中每个数字编码成的点码矩阵按照预设的拼接顺序分别拼接成各组子信息矩阵。

通过将各组子信息中的每个数字根据预设的编码规则进行编码，并将编码得到的点码矩阵按预设的拼接顺序进行拼接得到各组子信息矩阵，从而增加了各组子信息矩阵的多样性。

进一步地，所述将隐写信息划分成多组子信息的步骤，具体为：将隐写信息按预设顺序划分成组数小于或等于定位点样式类型个数的多组子信息，每组子信息中数字的个数相等。

通过将隐写信息按预设顺序划分成组数小于或等于定位点样式类型的个数的多组子信息，确保各组子信息能对应不同类型的定位点样式，便于识别。

进一步地，当每组子信息中数字的个数不相等时，所述将隐写信息划分成多组子信息的步骤，还包括：

对数字的个数不足的子信息添加预设的无效数字，以使每组子信息中数字的个数相等。

当隐写信息不能平均划分成多组时，对数字的个数不足的子信息添加预设的无效数字，以便于按预设的编码规则进行编码。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明中点阵图可加密的隐写信息的信息量随与隐写信息进行拼接的定位点的类型数量及样式的增加而增加，从而提升了隐写信息可加密的长度；通过对隐写信息进行双重加密和对校验位进行加密，提高了隐写信息的安全性；通过将各个加密点阵图进行自由拼接，从而增加了加密点阵图的可形成的样式；再者，本发明中隐写信息转换为更多样式的加密点阵图的整体过程操作容易、计算简单，且能够在较短时间内实现样式扩展，对多个连续的或者有固定递增的多个信息之间的转换，可适用于实时场景，满足即时的转换需要。

附图说明

图1为实施例1隐写信息加密方法的整体流程图；

图2为本发明实施例各加密点阵图按顺序拼接得到的拼接加密点阵图的示意图；

图3为实施例2隐写信息加密方法的整体流程图。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

本实施例提供一种基于点阵排布可拓展样式的隐写信息加密方法，如图1所示，为本实施例隐写信息加密方法的整体流程图，其具体过程如下：

S1.将隐写信息进行进制转换，完成初步加密；

S2.将加密后的隐写信息划分成多组子信息，不同组子信息对应不同类型的定位点样式；

S3.对各组子信息进行加密，并将加密后的各组子信息根据预设的编码规则进行编码，得到各组子信息矩阵；

S4.将各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的定位点样式分别进行拼接得到各组拼接信息矩阵，将各组拼接信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个加密点阵图；

S5.将所得的各个加密点阵图进行拼接得到拼接加密点阵图。

在本实施例中，所述隐写信息为十进制数，所述将隐写信息进行进制转换，完成初步加密为：将十进制的隐写信息根据预设的信息点码所存储的大小转换成除十进制以外的进制数，所述信息点码所存储的大小与各组子信息矩阵中每个数字按预设编码规则编码成点码矩阵的大小相同，例如，当选用二行二列的矩阵对信息点码进行存储时，则可用于表示16种类型的信息点码，则隐写信息可进行十六进制数内的转换加密；当选用三行三列的矩阵对信息点码进行存储时，则可用于表示512种类型的信息点码，则隐写信息可进512进制数内的转换加密，信息点码所存储的大小不同，隐写信息可进行转换的进制数则不同，增大用于存储信息点码的矩阵即可增加隐写信息加密形式的种类，提高了加密的安全性。

在本实施例中，所述将加密后的隐写信息划分成多组子信息，不同组子信息对应不同类型的定位点样式为：根据定位点样式的类型个数将隐写信息按预设顺序划分成组数小于或等于定位点样式类型个数的多组子信息，每组子信息中数字的个数相等；当每组子信息中数字的个数不相等时，对数字的个数不足的子信息添加预设的无效数字，以使每组子信息中数字的个数相等。

在具体实施过程中，所述定位点样式为四定位点样式、六定位点样式、八定位点样式、十定位点样式和十二定位点样式等；例如，当使用六定位样式时，所述六定位点样式有三种类型，分别定义为第一定位点类型、第二定位点类型和第三定位点类型，将隐写信息划分成三组子信息，按顺序将所述三组子信息定义为第一组子信息、第二组子信息和第三组子信息，当每组子信息中数字的个数不相等时，对数字的个数不足的子信息添加0，将各组子信息与不同类型的六定位点样式一一对应存储。

在本实施例中，所述S3.对各组子信息进行加密，并将加密后的各组子信息根据预设的编码规则进行编码，得到各组子信息矩阵具体包括：按预设的加密方式对各组子信息进行加密，并将加密后的各组子信息中每个数字根据预设的编码规则编码成点码矩阵，并设置校验位，所述校验位可以摆放在各组子信息中的任意位置，将各组子信息中每个数字编码成的点码矩阵和校验位按照预设的拼接顺序分别拼接成各组子信息矩阵。

在本实施例具体实施过程中，对各组子信息进行加密后，将各组子信息根据对应的编码规则将各组子信息的每个数字编码成对应的点码矩阵，然后设置校验位，并将校验位放置在子信息矩阵的右上角，将各组子信息中每个数字编码成的点码矩阵从左到右再从上到下的拼接顺序分别拼接各组子信息矩阵。

在本实施例中，还包括对校验位进行加密，具体的，根据各组子信息中数字为奇数的个数或者数字为偶数的个数分别对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密，在本实施例具体实施过程中为根据各组子信息中数字为奇数的个数分别对各组子信息所设的校验位进行加密。

在本实施例具体实施过程中，采用了先拼接后转换的方式形成各个加密点阵图，即先将各组子信息矩阵与其对应类型的信息矩阵形式的定位点样式进行拼接，得到各组拼接信息矩阵，再将各组拼接信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个加密点阵图。具体的，将拼接信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换成加密点阵图的步骤，具体包括：

S41.根据输入的要生成的点边长和两点之间的距离，然后根据拼接信息矩阵的大小初步生成一个白色背景图；

S42.根据点的边长定义一个正方形形状的数据点，填充为黑色，记为DataNode；

S43.依次遍历拼接信息矩阵的每一个数，若该数值为1则在白色背景图上画出对应位置DataNode。

具体的，所述将所得到的各个加密点阵图进行自由拼接得到拼接加密点阵图，各个加密点阵图可重复出现多次且无固定的拼接顺序，但各个加密点阵图至少出现一次，如图2所示为将各个加密点阵图从左到右按顺序拼接得到的拼接加密点阵图，图2中方框1对应的点阵是由信息矩阵形式的定位点样式转换得到的，其中定位点样式为六定位点样式，方框2对应的是由各组子信息矩阵转换得到点阵形式的各组子信息，方框1和方框2对应的点阵合起来为一个加密点阵图，具体的，先将各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的六定位点样式分别进行拼接得到各组拼接信息矩阵，再将各组拼接信息矩阵分别根据预设的转换规则转换得到方框1和方框2对应的各个加密点阵图，最后将各个加密点阵图从左到右按顺序拼接。

实施例2

在本实施例中，提供另一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，如图3所示为该方法的整体流程图，其具体过程如下：

S1.将隐写信息进行进制转换，完成初步加密；

S2.将加密后的隐写信息划分成多组子信息，不同组子信息对应不同类型的定位点样式；

S3.对各组子信息进行加密，并将加密后的各组子信息根据预设的编码规则进行编码，得到各组子信息矩阵；

S4.将各组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图，将各个子信息点阵图与其对应类型的且形式为点阵图形式的定位点样式进行拼接，得到各个加密点阵图；

S5.将所得的各个加密点阵图进行拼接得到拼接加密点阵图。

在本实施例中，所述隐写信息为十进制数，所述将隐写信息进行进制转换，完成初步加密为：将十进制的隐写信息根据预设的信息点码所存储的大小转换成除十进制以外的进制数，所述信息点码所存储的大小与各组子信息矩阵中每个数字按预设编码规则编码成点码矩阵的大小相同，例如，当选用二行二列的矩阵对信息点码进行存储时，则可用于表示16种类型的信息点码，则隐写信息可进行十六进制数内的转换加密；当选用三行三列的矩阵对信息点码进行存储时，则可用于表示512种类型的信息点码，则隐写信息可进512进制数内的转换加密，信息点码所存储的大小不同，隐写信息可进行转换的进制数则不同，增大用于存储信息点码的矩阵即可增加隐写信息加密形式的种类，提高了加密的安全性。

在本实施例中，所述将加密后的隐写信息划分成多组子信息，不同组子信息对应不同类型的定位点样式为：根据定位点样式的类型个数将隐写信息按预设顺序划分成组数小于或等于定位点样式类型个数的多组子信息，每组子信息中数字的个数相等；当每组子信息中数字的个数不相等时，对数字的个数不足的子信息添加预设的无效数字，以使每组子信息中数字的个数相等。

在具体实施过程中，所述定位点样式为四定位点样式、六定位点样式、八定位点样式、十定位点样式和十二定位点样式等；例如，当使用十二定位样式时，所述十二定位点样式有七种类型，将十二点定位点样式的类型分别定义为第一定位点类型、第二定位点类型、…、第七定位点类型，将隐写信息划分成七组子信息，按顺序将所述七组子信息定义为第一组子信息、第二组子信息、…、第七组子信息，当每组子信息中数字的个数不相等时，对数字的个数不足的子信息添加0，将各组子信息与不同类型的十二定位点样式一一对应存储。

在本实施例中，所述S3.对各组子信息进行加密，并将加密后的各组子信息根据预设的编码规则进行编码，得到各组子信息矩阵具体包括：按预设的加密方式对各组子信息进行加密，并将加密后的各组子信息中每个数字根据预设的编码规则编码成点码矩阵，并设置校验位，将各组子信息中每个数字编码成的点码矩阵和校验位按照预设的拼接顺序分别拼接成各组子信息矩阵。

在本实施例具体实施过程中，对各组子信息进行加密后，将各组子信息根据对应的编码规则将各组子信息的每个数字编码成对应的点码矩阵，然后设置校验位，并将校验位放置在子信息矩阵的左上角，具体的，将各组子信息中每个数字编码成的点码矩阵从左到右再从上到下的拼接顺序分别拼接各组子信息矩阵。

在本实施例中，还包括对校验位进行加密，具体的，根据各组子信息中数字为奇数的个数或者数字为偶数的个数分别对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密，在本实施例具体实施过程中，根据各组子信息中数字为奇数的个数分别对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密。

在本实施例具体实施过程中，采用了先转换后拼接的方式形成各个加密点阵图，即先将各组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图，将各个子信息点阵图与其对应类型的点阵图形式的定位点样式进行拼接，得到各个加密点阵图，具体的，将子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换成子信息点阵图的步骤，具体包括：

S41.根据输入的要生成的点边长和两点之间的距离，然后根据子信息矩阵的大小初步生成一个白色背景图；

S42.根据点的边长定义一个正方形形状的数据点，填充为黑色，记为DataNode；

S43.依次遍历子信息矩阵的每一个数，若该数值为1则在白色背景图上画出对应位置DataNode。

具体的，所述将所得到的各个加密点阵图进行自由拼接得到拼接加密点阵图，各个加密点阵图可重复出现多次且无固定的拼接顺序，但各个加密点阵图至少出现一次，如图2所示为将各个加密点阵图从左到右按顺序拼接得到的拼接加密点阵图，图2中方框1为形式为点阵图的定位点样式，其中定位点样式为六定位点样式，方框2对应的为各个子信息点阵图，具体的，先将方框2对应的各个子信息点阵图与其对应类型的方框1对应的点阵图形式的六定位点样式进行拼接得到各个加密点阵图，最后将各个加密点阵图从左到右按顺序拼接。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，包括：

将隐写信息划分成多组子信息，不同组子信息对应不同类型的定位点样式；

将各组子信息根据预设的编码规则分别进行编码，得到各组子信息矩阵；

将各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的定位点样式分别进行拼接得到各组拼接信息矩阵，将各组拼接信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个加密点阵图，或者，将各组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图，将各个子信息点阵图与其对应类型的且形式为点阵图形式的定位点样式进行拼接，得到各个加密点阵图；

将所得到的各个加密点阵图进行拼接得到拼接加密点阵图。

2.根据权利要求1所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，所述将各组子信息根据预设的编码规则分别进行编码，得到各组子信息矩阵的步骤之前，还包括：

对各组子信息进行加密；

所述将各组子信息矩阵与其对应类型的信息矩阵形式的定位点样式进行拼接得到各组拼接信息矩阵的步骤，具体为：将加密后的各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的定位点样式进行拼接，得到每组子信息矩阵对应的加密点阵矩阵；

所述将各组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图的步骤，具体为：将加密后的每组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图。

3.根据权利要求1所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，每组所述子信息矩阵设有校验位。

4.根据权利要求3所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，所述将各组子信息矩阵与其对应类型的且形式为信息矩阵形式的定位点样式进行拼接的步骤或所述将各组子信息矩阵分别根据预设的转换规则进行转换得到各个子信息点阵图的步骤之前，还包括对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密。

5.根据权利要求4所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，所述对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密的步骤，具体为：根据各组子信息中数字为奇数的个数或者数字为偶数的个数分别对各组子信息矩阵所设的校验位进行加密。

6.根据权利要求1所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，所述将隐写信息划分成多组子信息的步骤之前，还包括：对隐写信息进行加密；

所述将隐写信息划分成多组子信息的步骤，具体为：将加密后的隐写信息划分成多组子信息。

7.根据权利要求1所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，所述对隐写信息进行加密的步骤，具体为：将隐写信息进行进制转换。

8.根据权利要求1所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，所述将各组子信息根据预设的编码规则分别进行编码，得到各组子信息矩阵的步骤，具体为：将各组子信息中的每个数字根据预设的编码规则编码成点码矩阵，将各组子信息中每个数字编码成的点码矩阵按照预设的拼接顺序分别拼接成各组子信息矩阵。

9.根据权利要求1所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，所述将隐写信息划分成多组子信息的步骤，具体为：将隐写信息按预设顺序划分成组数小于或等于定位点样式类型个数的多组子信息，每组子信息中数字的个数相等。

10.根据权利要求9所述的一种基于点阵排布可扩展样式的隐写信息加密方法，其特征在于，当每组子信息中数字的个数不相等时，所述将隐写信息划分成多组子信息的步骤，还包括：

对数字的个数不足的子信息添加预设的无效数字，以使每组子信息中数字的个数相等。

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