CN113988243B - 带校验码的三维码生成与校验方法、系统、设备及介质 - Google Patents

带校验码的三维码生成与校验方法、系统、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带校验码的三维码生成与校验方法、系统、计算机设备及存储介质，其中，生成方法包括将与产品对应的防伪信息转换成第一预设长度的码值，得到防伪码；对所述防伪码进行加密，得到与所述防伪码一一对应的校验码；将所述防伪码以二维码的方式转换成数据矩阵，并将所述校验码转换成二进制序列；提取所述数据矩阵中的空白位置，并对所述数据矩阵进行图像渲染，得到两色矩阵图片；根据所述空白位置，将所述二进制序列以预设颜色填充到所述两色矩阵图片中，并进行图像渲染，得到目标三维码图片。本发明的技术方案不改变原有二维码信息结构，提高二维码利用率，同时增加了二维码复制难度，提高防伪效果。

Description

带校验码的三维码生成与校验方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明涉及信息处理领域，尤其涉及一种带校验码的三维码生成与校验方法、系统、计算机设备及存储介质。
背景技术
当下防伪手段以普通二维码为主，而二维码通常只用作信息查询载体，防伪效果差，可复制性强。近来年，随着对防伪性能需求的增大以及对二维码个性化、美化需求的出现，各种三维码应运而生。与二维码相比，三维码可携带信息量更大，应用场景更广，然而，三维码色彩范围广，识别难度增加，识读误码率高于二维码，因此，如何在增加复制难度、提高防伪效果和最大限度利用原有二维码信息结构之间进行平衡兼顾，是当前研究的方向之一。
发明内容
本发明实施例提供一种带校验码的三维码生成与校验方法、系统、计算机设备及存储介质，不改变原有二维码信息结构，提高二维码利用率，同时增加了二维码复制难度，提高防伪效果。
一种带校验码的三维码生成方法，包括：
将与产品对应的防伪信息转换成第一预设长度的码值，得到防伪码；
对防伪码进行加密，得到与防伪码一一对应的校验码；
将防伪码以二维码的方式转换成数据矩阵，并将校验码转换成二进制序列；
提取数据矩阵中的空白位置，并对数据矩阵进行图像渲染，得到两色矩阵图片；
根据空白位置，将二进制序列以预设颜色填充到两色矩阵图片中，并进行图像渲染，得到目标三维码图片。
一种带校验码的三维码校验方法，用于对由如上所述的带校验码的三维码生成方法所生成的目标三维码图片进行校验，并包括：
扫描目标三维码图片，并通过图像处理从中提取出三色值；
针对目标三维码图片，从三色值中选取色差值最大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并从中提取数据矩阵；
针对目标三维码图片，从三色值中选取色差值第二大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并根据空白位置提取二进制序列；
对数据矩阵和二进制序列进行逆向解析，并将解析后的码值与防伪码和校验码进行篡改校验。
一种带校验码的三维码校验系统，用于执行如上所述的带校验码的三维码校验方法，并包括通过网络连接的移动终端和服务端，其中，
移动终端，用于扫描目标三维码图片，并通过图像处理从中提取出三色值；
针对目标三维码图片，从三色值中选取色差值最大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并从中提取数据矩阵；
针对目标三维码图片，从三色值中选取色差值第二大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并根据空白位置提取二进制序列；
对数据矩阵和二进制序列进行逆向解析，并将解析后码值发送至服务端；
服务端，用于将解析后的码值与防伪码和校验码进行篡改校验。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述带校验码的三维码生成与校验方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述带校验码的三维码生成与校验方法的步骤。
上述带校验码的三维码生成与校验方法、系统、计算机设备及存储介质，在普通二维码的基础上进行了改进，以与防伪信息对应的防伪码作为基础，增加了与防伪码一一对应的校验码，用于校验防伪码的真伪；同时，利用普通二维码的空白区域，将校验码以预设的颜色填充到普通二维码中，得到了带校验码的三维码。即，在不改变原二维码信息结构的情况下，将二维码的空白区域进行二次利用，增加了二维码复制难度和防伪效果；并且，在校验过程中通过防伪码和校验码的双重验证，极大提高了安全性和造假难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中带校验码的三维码生成方法的流程图；
图2是本发明一实施例中带校验码的三维码校验方法的流程图；
图3是本发明一实施例中带校验码的三维码校验系统的框架图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在一实施例中，如图1所示，提供一种带校验码的三维码生成方法，并包括如下步骤：
S1：将与产品对应的防伪信息转换成第一预设长度的码值，得到防伪码。
其中，产品是指待贴防伪标签（二维码）的商品；防伪信息是用于标识该产品的信息，以区分真伪；防伪信息可以是产品序列号、生产时间、生产地区等。防伪码与防伪信息一一对应，防伪码可以是12位至36位的数字或字符串。
具体地，通过将随机数、产品序列号、生产时间、生产地区等信息进行组合或取哈希值，得到防伪码。
S2：对防伪码进行加密，得到与防伪码一一对应的校验码。
其中，校验码与防伪码一一对应，用于唯一标识一个防伪码，便于在防伪验证时进行双重验证，即，对防伪码和校验码都进行校验。
具体地，对防伪码进行加密不限于某一种或几种单一的加密算法，如RSA等，也可以是各种加密算法的组合，得到的校验码为一串数字或字符。
优选地，采用多个预设加密算法（RSA、AES加密算法）对防伪码进行加密，并通过摘要算法对加密后的码值进行转换，得到与防伪码一一对应的校验码，其中，校验码为第二预设长度的码值，第二预设长度小于或等于第一预设长度。
即，先对防伪码进行加密，再通过消息摘要算法进行二次加密，将校验码缩减为长度小于或等于防伪码的码值，例如第二预设长度为2至12位，既可以提高校验码的安全性，又便于后续将校验码填充到空白位置。
S3：将防伪码以二维码的方式转换成数据矩阵，并将校验码转换成二进制序列。
其中，二维码的方式是指常规二维码生成过程，数据矩阵是由0、1构成的数字矩阵。将校验码转换成二进制序列，是指将校验码逐位转换为二进制数，然后将这些二进制数连接起来，形成二进制序列。
例如，若校验码为8482，则将其每一位转为成4位的二进制数，则第一位8转换为二进制数1000，第二位4转换为二进制数0100，第三位8转换为二进制数1000，第四位2转为二进制数0010，则得到的二进制流为1000010010000010。
S4：提取数据矩阵中的空白位置，并对数据矩阵进行图像渲染，得到两色矩阵图片。
空白位置是指由0、1构成的数据矩阵中为0的位置，即，矩阵中所有为0的位置可以表示为一系列的横纵坐标（x，y）。
对数据矩阵进行图像渲染是指将具有一定长宽的矩阵转换为相应像素的图片。例如，一个10X10的矩阵可以转换为一个10X10像素的图片，矩阵中数值1对应0X0的黑色像素，矩阵中数值0对应0XFFFFFF的白色像素，但不限于黑白两色。
S5：根据空白位置，将二进制序列以预设颜色填充到两色矩阵图片中，并进行图像渲染，得到目标三维码图片。
具体地，根据空白位置的坐标即可将二进制序列以两色之外的第三种颜色填充到两色矩阵图中。
优选地，为了提高安全性，在填充空白位置时可以填入到空白随机位置，而不限于依据空白位置出现的顺序。即，按照二进制序列的位顺序，将每位数值以预设颜色填充到两色矩阵图片中的随机空白位置。
其中，位顺序可以是从左到右，也可以从右到左，二进制序列中的1以预设颜色填充，二进制序列中的0则不填充。
在本实施例中，校验码不仅具有校验防伪码的作用，还填充到二维码的空白位置，以形成可个性化定制的三维码图片，既提高了二维码利用率，又增加了复制难度。
进一步地，在一实施例中，两色矩阵图片为黑白二维码图片，用于填充的预设颜色为黑白色的中间值颜色。即，黑白二维码图片的色彩值为0X0和0XFFFFFF，中间值颜色采用0X7F7F7F，其中，三种色彩的色值便于识别和提取，可减少识读误码率。
在一实施例中，如图2所示，提供一种带校验码的三维码校验方法，用于对目标三维码图片进行校验，并包括如下步骤：
S6：扫描目标三维码图片，并通过图像处理从中提取出三色值。
其中，三色值是指目标三维码图片中像素的三种色彩值（RGB值）；图像处理是指通过图像处理方法对目标三维码图片进行预处理，具体包括滤波优化、二值化处理等常规算法。
具体地，可以通过APP或专用硬件设备如扫描枪、图片采集终端等对目标三维码图片进行扫描，并根据色彩值识别出三种颜色。
S7：针对目标三维码图片，从三色值中选取色差值最大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并从中提取数据矩阵。
二值化处理是图像领域中常用的图像处理方法，将图像处理为只有两种色彩值的图片。色差值即两个色彩值的相差度，例如，三色中黑色为0X0，白色为0XFFFFFF，灰色为0X7F7F7F，则黑白之间的色差值为最大。根据目标三维码图片生成时二进制序列以两色矩阵图片的中间色为填充色，在经过二值化处理后的二维码图片是包含数据矩阵信息的。因此，在得到二维码图片后，即可从中提取出数据矩阵。
S8：针对目标三维码图片，从三色值中选取色差值第二大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并根据空白位置提取二进制序列。
以三色值为黑白灰为例，在步骤S7中针对黑白色进行二值化处理后，在此仅对白灰两色进行二值化处理，并根据空白位置的坐标按图索骥提取出二进制序列。可以理解地是，即便灰色分别与黑、白色的色差值相等，仍然适用。
S9：对数据矩阵和二进制序列进行逆向解析，并将解析后的码值与防伪码和校验码进行篡改校验。
在获取到数据矩阵和二进制序列后，只需根据生成算法时的逆向运算，即可得到待验证的防伪码和校验码；然后将待验证的防伪码和校验码分别与防伪码和校验码进行篡改校验，以确定是否遭到伪造。同时，校验码也可以对防伪码进行校验，实现二次校验，提高安全性。
在本实施例中，校验过程既可以均在APP或专用硬件设备如扫描枪、图片采集终端等本地进行，也可以均在服务端远程进行。
进一步地，在一实施例中，在篡改校验时，为保证校验效率，还包括步骤：
S10：通过移动终端将解析后的码值与防伪码进行本地篡改校验。
S11：若校验成功，则将解析后的码值发送至服务端，并由服务端进行校验码远程校验。
在本实施例中，防伪码的校验在移动终端本地进行，校验码的校验在服务端远程进行，既提高了校验效率，又保证了校验码的校验过程是安全的。
在一实施例中，提供一种带校验码的三维码校验系统，如图3所示，包括通过网络连接的移动终端和服务端，其中，
移动终端，用于扫描目标三维码图片，并通过图像处理从中提取出三色值；
针对目标三维码图片，从三色值中选取色差值最大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并从中提取数据矩阵；
针对目标三维码图片，从三色值中选取色差值第二大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并根据空白位置提取二进制序列；
对数据矩阵和二进制序列进行逆向解析，并将解析后码值发送至服务端；
服务端，用于将解析后的码值与防伪码和校验码进行篡改校验。
在本实施例中，移动终端包括但不限于APP、扫码枪、图片采集终端等，便于本地获取目标三维码图片，并进行部分处理过程以分担服务端的处理压力；服务端既可以同时对防伪码和校验码进行校验，也可以单独对校验码进行校验，便于根据需要灵活部署。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中带校验码的三维码生成与校验方法的步骤，例如图1、3所示的步骤S1至步骤S9，为避免重复，这里不再赘述。
在一实施例中，提供一计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中带校验码的三维码生成与校验方法，为避免重复，这里不再赘述。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带校验码的三维码生成方法，其特征在于，包括：
将与产品对应的防伪信息转换成第一预设长度的码值，得到防伪码；
对所述防伪码进行加密，得到与所述防伪码一一对应的校验码；
将所述防伪码以二维码的方式转换成数据矩阵，并将所述校验码转换成二进制序列；
提取所述数据矩阵中的空白位置，并对所述数据矩阵进行图像渲染，得到两色矩阵图片；
根据所述空白位置，将所述二进制序列以预设颜色填充到所述两色矩阵图片中，并进行图像渲染，得到目标三维码图片；
其中，所述对所述防伪码进行加密，得到与所述防伪码一一对应的校验码，包括：采用多个预设加密算法对所述防伪码进行加密，并通过摘要算法对加密后的码值进行转换，得到与所述防伪码一一对应的校验码；所述校验码为第二预设长度的码值，所述第二预设长度小于或等于所述第一预设长度；
所述根据所述空白位置，将所述二进制序列以预设颜色填充到所述两色矩阵图片中，包括：按照所述二进制序列的位顺序，将每位数值以预设颜色填充到所述两色矩阵图片中的随机空白位置；
所述空白位置是指由0、1构成的数据矩阵中为0的位置；所述图像渲染是指将具有一定长宽的矩阵转换为相应像素的图片。
2.如权利要求1所述的带校验码的三维码生成方法，其特征在于，所述两色矩阵图片为黑白二维码图片。
3.如权利要求2所述的带校验码的三维码生成方法，其特征在于，所述预设颜色为黑白色的中间值颜色。
4.一种带校验码的三维码校验方法，其特征在于，所述校验方法用于对由如权利要求1所述的带校验码的三维码生成方法所生成的目标三维码图片进行校验，并包括：
扫描所述目标三维码图片，并通过图像处理从中提取出三色值；
针对所述目标三维码图片，从所述三色值中选取色差值最大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并从中提取所述数据矩阵；
针对所述目标三维码图片，从所述三色值中选取色差值第二大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并根据所述空白位置提取所述二进制序列；
对所述数据矩阵和二进制序列进行逆向解析，并将解析后的码值与所述防伪码和校验码进行篡改校验。
5.如权利要求4所述的带校验码的三维码校验方法，其特征在于，所述将解析后的码值与所述防伪码和校验码进行篡改校验，包括：
通过移动终端将解析后的码值与所述防伪码进行本地篡改校验；
若校验成功，则将解析后的码值发送至服务端，并由所述服务端进行校验码远程校验。
6.一种带校验码的三维码校验系统，其特征在于，所述校验系统用于执行如权利要求4所述的带校验码的三维码校验方法，并包括通过网络连接的移动终端和服务端，其中，
所述移动终端，用于扫描所述目标三维码图片，并通过图像处理从中提取出三色值；
针对所述目标三维码图片，从所述三色值中选取色差值最大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并从中提取所述数据矩阵；
针对所述目标三维码图片，从所述三色值中选取色差值第二大的两个色值进行二值化处理，得到二维码图片，并根据所述空白位置提取所述二进制序列；
对所述数据矩阵和二进制序列进行逆向解析，并将解析后码值发送至服务端；
所述服务端，用于将解析后的码值与所述防伪码和校验码进行篡改校验。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述带校验码的三维码生成方法，或者，如权利要求4或5所述带校验码的三维码校验方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述带校验码的三维码生成方法，或者，如权利要求4或5所述带校验码的三维码校验方法的步骤。
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