CN112819119A - 一种基于量子点的三维码生成方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于量子点的三维码生成方法，包括：提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光；每一种油墨可发射的颜色具有对应的编码坐标值；打印一二维码图像，激发光照射该二维码图像，并获取在激发状态下的该二维码图像；构建二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。本发明有效提高了二维码存储信息容量。
Description
技术领域
本发明涉及三维码防伪技术领域，具体涉及一种基于量子点的三维码生成方法及装置。
背景技术
二维码是非常常见的一种防伪标识，具有存储量大、保密性高、追踪性高等特点，因此被应用于商品防伪、产品溯源、产品跟踪等技术领域。但是，从技术角度来说，二维码本身并无防伪造的功能，它只是将一些信息图形化，而任何人都可以通过现有扫描软件获取这些信息，并生成相同的二维码。
随着信息化时代的进步，计算机的功能已经相当强大，对信息存储的需求也不断增大，原本的二维码由于信息存储量小，已经不能满足计算机用户和条码用户的需求。二维码的最大容量取决于主流扫描设备的分辨能力，二维码自身信息量越多，所需要的像素点越多，但是目前主流扫描设备的分辨能力也是有限点的，通过增加二维码的像素点来进行扩容，对扫码设备的压力过大，不易普及应用，因此需要一种在二维码像素点数量不变的情况下，增大二维码储存信息容量的方法。
量子点是一种纳米级级别的半导体，这种半导体材料施加移动的光压，它便会发出特定频率的光，光的频率随着这种量子点半导体尺寸的变化二变化。
因此，本发明基于量子点的特性，提供一种具有更高存储能力的三维码生成方法，以解决现有技术中的不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于量子点的三维码生成方法及装置，提供了一种二维码信息量扩充的方法，有效提高了二维码存储信息容量。
根据上述发明目的，本发明提供一种基于量子点的三维码生成方法，所述方法包括：
S1、提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光；
S2、提供一颜色编码规则，对应上述每一种油墨可发射的颜色，具有对应的编码坐标值；
S3、以步骤S1中的若干种油墨，打印一二维码图像，所述二维码图像中每一个像素点具有预设的颜色；
S4、以所述预设激发光照射该二维码图像，并获取在激发状态下的该二维码图像；
S5、构建所述激发状态下二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值；
S6、以步骤S5中获取的每一个像素点的三维空间坐标值，重构所述二维码图像，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。
优选的，所述步骤S1中量子点油墨的制备方法包括：
将具有一种荧光特性的量子点均匀分散于有机溶剂中，加入透明油墨，混合均匀后制成单种量子点油墨，以此类推，将多种不同荧光特性的量子点分别制成若干种单种量子点油墨。
优选的，所述步骤S3包括：
依次将每一种量子点油墨分别印刷二维码的每一层，获取打印后的二维码图像。
优选的，所述步骤S1中量子点油墨的制备方法包括：
将具有不同荧光特性的量子点均匀分散于有机溶剂中，加入透明油墨，混合均匀后制成多种不同荧光特性的量子点油墨，所述量子点在激发状态下发出多种颜色的光。
优选的，所述步骤S3包括：将多种不同荧光特性的量子点油墨打印形成二维码图像。
优选的，所述的量子点材料为元素周期表Ⅱ-Ⅵ族、Ⅲ-Ⅴ族、Ⅳ-Ⅵ族、或Ⅳ族半导体化合物制得的量子点或其对应的核壳结构量子点。
优选的，所述步骤S5包括：
对所述激发状态下的二维码图像进行图像识别，构建所述二维码图像的二维空间坐标体系，获取所述二维码图像中每一个像素点的x轴坐标值和y轴坐标值；
获取所述二维码图像中的每一个像素点在激发状态下所发出的颜色；根据每一个像素点所发出的颜色以及所述颜色编码规则，获取每一个像素点所发出的颜色所对应的编码坐标值，并将该编码坐标值作为该像素点在所述二维码图像中的z轴坐标值；
构建得到所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值。
根据上述发明目的，本发明提供一种三维码的编码方法，所述编码方法包括：
使用基于量子点的三维码生成方法得到的三维码；
预设一颜色编码规则，所述颜色编码规则包括每一种油墨可发射的颜色具有对应的编码坐标值；
将待储存的信息转换为对应的编码坐标值，所述编码坐标值用以指示所述二维码的像素点的z轴坐标值。
根据上述发明目的，本发明提供一种三维码的识别方法，所述识别方法包括：
使用一具有激发光源的描述设备扫描根据权利要求1-7任一所述的基于量子点的三维码生成方法生成的三维码的平面图，获取在激发状态下的二维码图像；
预设一颜色编码规则，所述颜色编码规则包括每一种油墨可发射的颜色具有对应的编码坐标值；
对所述二维码图像进行图像识别，获取所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值；
基于获取的所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值，对所述二维码图像进行解析。
根据上述发明目的，本发明提供一种基于量子点的三维码生成装置，包括：
制作模块，提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光；
编码模块，提供一颜色编码规则，对应上述每一种油墨可发射的颜色，具有对应的编码坐标值；
打印模块，以所述制作模块中的若干种油墨，打印一二维码图像，所述二维码图像中每一个像素点具有预设的颜色；
激发模块，以所述预设激发光照射该二维码图像，并获取在激发状态下的该二维码图像；
构建模块，构建所述激发状态下二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值，以获取的每一个像素点的三维空间坐标值，重构所述二维码图像，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。
本发明的有益效果：本发明通过构建颜色编码规则，每一种油墨可发射的颜色具有对应的编码坐标值，构建二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值，得到具有三维空间坐标值的三维码图像，使二维码信息量得到扩充，扩充了每一个像素点的信息存储量，有效提高了二维码存储信息容量。
附图说明
图1是本发明一实施例的基于量子点的三维码生成方法的流程示意图。
图2是本发明一实施例的基于量子点的三维码生成装置的系统示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
图1是本发明的一实施例，本发明提供一种基于量子点的三维码的生成，所述方法包括：
S1、提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光；
S2、提供一颜色编码规则，对应上述每一种油墨可发射的颜色，具有对应的编码坐标值；
S3、以步骤S1中的若干种油墨，打印一二维码图像，所述二维码图像中每一个像素点具有预设的颜色；
S4、以所述预设激发光照射该二维码图像，并获取在激发状态下的该二维码图像；
S5、构建所述激发状态下的二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值；
S6、以步骤S5中获取的每一个像素点的三维空间坐标值，重构所述二维码图像，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。
量子点，又可称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸大小和化学组成使其发射光谱覆盖整个可见光区。由于量子点的量级很小，而且量子点采用光致发光的特性，当用特定光照射时，不同量子点材料、不同量子点尺寸和不同量子点的配比都会产生不同类型的光。
提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光。量子点油墨的制备方法包括：将具有一种荧光特性的量子点均匀分散于有机溶剂中，加入透明油墨，混合均匀后制成单种量子点油墨，以此类推，将多种不同荧光特性的量子点分别制成若干种单种量子点油墨，每一种油墨有在一预设激发光下发射不同颜色的光。为了使二维码上的量子点荧光能够清晰辨认区分，在量子点材料的选择上，尽量选择发射波长相差较大的量子点材料作为单个荧光色。所述的量子点材料为元素周期表Ⅱ-Ⅵ族、Ⅲ-Ⅴ族、Ⅳ-Ⅵ族、或Ⅳ族半导体化合物制得的量子点或其对应的核壳结构量子点。本发明的再一实施例，将具有不同荧光特性的量子点均匀分散于有机溶剂中，加入透明油墨，混合均匀后制成多种不同荧光特性的量子点油墨，所述量子点在激发状态下发出多种颜色的光。
提供一颜色编码规则，对应上述每一种油墨可发射的颜色，具有对应的编码坐标值。设置颜色编码规则，每一种油墨发射的颜色对应设置一编码坐标值，将量子点所发射的颜色与坐标值建立对应关系。不同种类的量子点在同等光激发下发射出不同的颜色的光，以量子点在紫外光照射下显示的红、蓝、绿为例，红色对应编码坐标值为0，蓝色对应编码坐标值为1，绿色对应编码坐标值为2。
以步骤S1中的若干种油墨，打印一二维码图像，所述二维码图像中每一个像素点具有预设的颜色。具体地，依次将每一种量子点油墨分别印刷二维码的每一层，获取打印后的二维码图像。通过在印刷媒介上打印该二维码，印刷媒介包括纸张、塑料、金属的一种或者多种。打印的方式为印刷、打印、喷涂、或激光镭射等。所述二维码图像中的每一个像素点在一定光激发下发出颜色，不同种类的量子点在同等光激发下发射出不同的颜色的光。本发明的一实施例，将多种不同荧光特性的量子点油墨打印形成二维码图像。
以所述预设激发光照射该二维码图像，并获取在激发状态下的该二维码图像。利用激发光源照射该二维码图像，激发光源可以为紫外光，经过激发光源照射后，二维码图像中的不同种类的量子点会发生不同的颜色，获取在激发状态下的该二维码图像。
构建所述激发状态下的二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值。具体地，对所述激发状态下的二维码图像进行图像识别，构建所述二维码图像的二维空间坐标体系，获取所述二维码图像中每一个像素点的x轴坐标值和y轴坐标值；获取所述二维码图像中的每一个像素点在激发状态下所发出的颜色；根据每一个像素点所发出的颜色以及所述颜色编码规则，获取每一个像素点所发出的颜色所对应的编码坐标值，并将该编码坐标值作为该像素点在所述二维码图像中的z轴坐标值，构建得到所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值。通过该实施例，通过每一像素点所发出的颜色，来将平面二维码图像中的每一个像素点的坐标构建为三维空间坐标轴，使其具有立体三维空间结构。
以步骤S5中获取的每一个像素点的三维空间坐标值，重构所述二维码图像，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。基于该实施例，在二维码图案的基础上，实现了三维空间的延伸。同样的二维码图像根据不同的量子点发出不同的光，可以重建出不同的三维空间图像，使得二维码存储的信息量更加丰富。
根据本发明的一实施例，本发明提供一种三维码的编码方法，所述编码方法包括：
使用如上所述的基于量子点的三维码生成方法得到的三维码；
预设一颜色编码规则，所述颜色编码规则包括每一种油墨可发射的颜色具有对应的编码坐标值；
将待储存的信息转换为对应的编码坐标值，所述编码坐标值用以指示所述二维码的像素点的z轴坐标值。
根据该技术方案，将待存储的信息通过颜色编码规则，以编码坐标轴的方式进行编码，二维码的每一个像素点的z轴坐标值可以用来指示存储的信息，从而使二维码的存储信息容量扩大。
根据本发明的一实施例，本发明提供一种三维码的识别方法，所述识别方法包括：
使用一具有激发光源的描述设备扫描根据基于量子点的三维码生成方法生成的三维码的平面图，获取在激发状态下的二维码图像；
预设一颜色编码规则，所述颜色编码规则包括每一种油墨可发射的颜色具有对应的编码坐标值；
对所述二维码图像进行图像识别，获取所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值；
基于获取的所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值，对所述二维码图像进行解析。
通过二维码图像进行图像识别，对图像中的每一像素点在激发状态下所显示的颜色，获取对应的编码编标值，根据该编码坐标值可以获取对应的编码信息。本实施例也可将图像中的每一个像素点三维空间坐标值信息，来获取对应的解析信息。
图2是本发明的一实施例，本发明提供一种基于量子点的三维码生成装置，包括：
制作模块20，提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光；
编码模块21，提供一颜色编码规则，对应上述每一种油墨可发射的颜色，具有对应的编码坐标值；
打印模块22，以所述制作模块中的若干种油墨，打印一二维码图像，所述二维码图像中每一个像素点具有预设的颜色；
激发模块23，以所述预设激发光照射该二维码图像，并获取在激发状态下的该二维码图像；
构建模块24，构建所述激发状态下二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值，以获取的每一个像素点的三维空间坐标值，重构所述二维码图像，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。
制作模块提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光。量子点油墨的制备方法包括：将具有一种荧光特性的量子点均匀分散于有机溶剂中，加入透明油墨，混合均匀后制成单种量子点油墨，以此类推，将多种不同荧光特性的量子点分别制成若干种单种量子点油墨，每一种油墨有在一预设激发光下发射不同颜色的光。
编码模块根据预设的颜色编码规则，对应上述每一种油墨可发射的颜色，具有对应的编码坐标值。设置颜色编码规则，每一种油墨发射的颜色对应设置一编码坐标值，将量子点所发射的颜色与坐标值建立对应关系。打印模块打印一二维码图像，所述二维码图像中每一个像素点具有预设的颜色。激发模块利用激发光源照射该二维码图像，激发光源可以为紫外光，经过激发光源照射后，二维码图像中的不同种类的量子点会发生不同的颜色，获取在激发状态下的该二维码图像。构建模块对所述激发状态下的二维码图像进行图像识别，构建所述二维码图像的二维空间坐标体系，获取所述二维码图像中每一个像素点的x轴坐标值和y轴坐标值；获取所述二维码图像中的每一个像素点在激发状态下所发出的颜色；根据每一个像素点所发出的颜色以及所述颜色编码规则，获取每一个像素点所发出的颜色所对应的编码坐标值，并将该编码坐标值作为该像素点在所述二维码图像中的z轴坐标值，构建得到所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值。以获取的每一个像素点的三维空间坐标值，重构所述二维码图像，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。基于该实施例，在二维码图案的基础上，实现了三维空间的延伸。同样的二维码图像根据不同的量子点发出不同的光，可以重建出不同的三维空间图像，使得二维码存储的信息量更加丰富。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
Claims (10)
1.一种基于量子点的三维码生成方法，其特征在于，所述方法包括:
S1、提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光；
S2、提供一颜色编码规则，对应上述每一种油墨可发射的颜色，具有对应的编码坐标值；
S3、以步骤S1中的若干种油墨，打印一二维码图像，所述二维码图像中每一个像素点具有预设的颜色；
S4、以所述预设激发光照射该二维码图像，并获取在激发状态下的该二维码图像；
S5、构建所述激发状态下二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值；
S6、以步骤S5中获取的每一个像素点的三维空间坐标值，重构所述二维码图像，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。
2.如权利要求1所述的基于量子点的三维码生成方法，其特征在于，所述步骤S1中量子点油墨的制备方法包括：
将具有一种荧光特性的量子点均匀分散于有机溶剂中，加入透明油墨，混合均匀后制成单种量子点油墨，以此类推，将多种不同荧光特性的量子点分别制成若干种单种量子点油墨。
3.如权利要求2所述的基于量子点的三维码生成方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
依次将每一种量子点油墨分别印刷二维码的每一层，获取打印后的二维码图像。
4.如权利要求1所述的基于量子点的三维码生成方法，其特征在于，所述步骤S1中量子点油墨的制备方法包括：
将具有不同荧光特性的量子点均匀分散于有机溶剂中，加入透明油墨，混合均匀后制成多种不同荧光特性的量子点油墨，所述量子点在激发状态下发出多种颜色的光。
5.如权利要求4所述的基于量子点的三维码生成方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
将多种不同荧光特性的量子点油墨打印形成二维码图像。
6.如权利要求2或4所述的基于量子点的三维码生成方法，其特征在于：所述的量子点材料为元素周期表Ⅱ-Ⅵ族、Ⅲ-Ⅴ族、Ⅳ-Ⅵ族、或Ⅳ族半导体化合物制得的量子点或其对应的核壳结构量子点。
7.如权利要求1所述的基于量子点的三维码生成方法，其特征在于：所述步骤S5包括：
对所述激发状态下的二维码图像进行图像识别，构建所述二维码图像的二维空间坐标体系，获取所述二维码图像中每一个像素点的x轴坐标值和y轴坐标值；
获取所述二维码图像中的每一个像素点在激发状态下所发出的颜色；根据每一个像素点所发出的颜色以及所述颜色编码规则，获取每一个像素点所发出的颜色所对应的编码坐标值，并将该编码坐标值作为该像素点在所述二维码图像中的z轴坐标值；
构建得到所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值。
8.一种三维码的编码方法，其特征在于，所述编码方法包括：
使用如权利要求1-7任一所述的基于量子点的三维码生成方法得到的三维码；
预设一颜色编码规则，所述颜色编码规则包括每一种油墨可发射的颜色具有对应的编码坐标值；
将待储存的信息转换为对应的编码坐标值，所述编码坐标值用以指示所述二维码的像素点的z轴坐标值。
9.一种三维码的识别方法，其特征在于，所述识别方法包括：使用一具有激发光源的描述设备扫描根据权利要求1-7任一所述的基于量子点的三维码生成方法生成的三维码的平面图，获取在激发状态下的二维码图像；
预设一颜色编码规则，所述颜色编码规则包括每一种油墨可发射的颜色具有对应的编码坐标值；
对所述二维码图像进行图像识别，获取所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值；
基于获取的所述二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值，对所述二维码图像进行解析。
10.一种基于量子点的三维码生成装置，其特征在于，包括：
制作模块，提供若干种具有量子点发光材料的油墨，每一种油墨具有在一预设激发光下发射对应颜色的光；
编码模块，提供一颜色编码规则，对应上述每一种油墨可发射的颜色，具有对应的编码坐标值；
打印模块，以所述制作模块中的若干种油墨，打印一二维码图像，所述二维码图像中每一个像素点具有预设的颜色；
激发模块，以所述预设激发光照射该二维码图像，并获取在激发状态下的该二维码图像；
构建模块，构建所述激发状态下二维码图像中的每一个像素点的三维空间坐标值(x，y，z)，其中，x为该像素点在所述二维码图像中的x轴方向的坐标位置，y为该像素点在所述二维码图像的y轴方向的坐标位置，z为该像素点在激发状态下显示颜色所对应的编码坐标值，以获取的每一个像素点的三维空间坐标值，重构所述二维码图像，得到一具有三维空间坐标值的三维码图像。
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