CN114861847B - 点阵码构建方法、生成读取方法及终端、点阵码系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种点阵码构建方法、生成读取方法及终端、点阵码系统，包括以下步骤：构建NxN个矩阵排布的信息单元；将所述信息单元设置为信息单位模块或标志单位模块；在所述信息单位模块中，基于信息单元中的信息点的相对位置存储不同的值；在所述标志单位模块中，基于信息单元中的信息点的排布方式标识点阵码识别信息。本发明的点阵码构建方法、生成读取方法及终端、点阵码系统能够提供均匀分布且具有信息隐藏功能的点阵码，满足实际应用场景的需求。
Description
技术领域
本发明涉及点阵码的技术领域，特别是涉及一种点阵码构建方法、生成读取方法及终端、点阵码系统。
背景技术
条码技术作为目前主流的一种信息技术手段，被广泛地使用在日常生活当中。根据信息的组织方式的不同，条码可以分为一维码(1D barcodes)和二维码(2D barcodes)。一维条码通过改变平行线的宽度和间距来表示数据，再通过这些不同宽度信息条之间的排列组合和间隔来表示更多的信息。在识别读取时有比较强的方向约束，其优点在于具有极快的信息输入读取。二维条码的组织方式一般为“二维条码”和“二维矩阵码”。二维条码实际上是一维条码的垂直累加，将条码由一维拓展到二维。因此每单位模块面积可以存储更多的数据量，其信息表示方式和识别时的方向依旧具有一维条码的共性。而二维矩阵码是通过矩阵的组织方式将条码直接拓展到二维，其信息表示方式是在某个二维单元内，以是否着色代表计算机语言中的“1”或“0”，通过使用二维符号和形状来表示数据。
种类丰富的条码应用于不同的领域中，给日常生活中带来了很多便利。但是对于某些应用领域，现有的条码并不完全适用。例如，目前大多数商品的外包装上都会被粘贴条形码或二维码。作为该商品的一个标识，不论是用于厂商的库存管理还是用于用户对商品的鉴别，二维码几乎在每一件商品包装上都会出现。但问题在于商品的外包装并非商品本体的一部分，这使得这种二维码标识与商品是可分离的，由此带来的标识替换、丢失或篡改等情况是无法解决的。当然，也可以直接将二维码印刷于商品本体上，但这既影响了商品的外观又过于明显地暴露了信息存储图案。
对于目前常用的二维码，通常能够迅速发现并且描绘出二维码个体。这是因为在这些常见的二维码中，有着明显的标志位来区分二维码中的单元，用以实现快速扫描；并且根据二维码的信息组织方式，这些二维码中会有大片的连续着色区域，这不仅由于不均匀分布的着色而影响商品的外观，而且对二维码的信息隐藏带来了难度。
因此，需要构建一种具有可用性，且能保证一定程度的信息隐藏的二维码。现有技术中，使用最为广泛的二维码是快速响应码(Quick Response Code，QR码)。由于其制作方便、响应迅速、操作简单、可快速定位、超大的信息容量以及可高至30％的容错纠正能力等优秀性能，在通信、医疗、零售、支付等多种领域被广泛应用，以至于人们普遍将二维码认为等同于QR码。而根据QR码信息存储量大、具有强大的纠错能力的特点，目前QR二维码信息隐藏及美化方式分别如下：
(1)隐藏
在数字图像领域中，使用DCT嵌入算法，将二维码图片嵌入到载体图像中，然后从中提取出原有的二维码图像进行识别。该技术主要以数字图像为载体进行二维码隐藏，打印为物理图像后将难以识别其含密信息，其纠错能力可以容忍过程中产生的像素增减。然而，这种通过图片水印技术对二维码隐藏完全无法通过人眼辨别，并且只适用于数字图像，不适用于打印后再进行扫描的光学图像。
(2)美化融合
该方法是基于QR码强大的纠错能力和定位能力，能够在二维码上的部分嵌入图形、在其周围添加图案、加入背景以及整体颜色修改美化等，甚至可以融入到动态图片当中。二维码的标志位使得可以将二维码从美化图案中截取出来，但这些明显定位标志图形，其图像有所美化但难以实现隐藏。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种点阵码构建方法、生成读取方法及终端、点阵码系统，能够提供均匀分布且具有信息隐藏功能的点阵码，满足实际应用场景的需求。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种点阵码构建方法，包括以下步骤：构建NxN个矩阵排布的信息单元；将所述信息单元设置为信息单位模块或标志单位模块；在所述信息单位模块中，基于信息单元中的信息点的相对位置存储不同的值；在所述标志单位模块中，基于信息单元中的信息点的排布方式标识点阵码识别信息。
于本发明一实施例中，所述点阵码识别信息包括点阵码方向和点阵码边界。
于本发明一实施例中，所述信息单位模块中，所述信息点分布在所述信息单元的左上、左下、右上和右下四个区域，分别表示四进制编码中的一个值。
于本发明一实施例中，所述标志单位模块中，点阵码的包含顶点的上边界和下边界的信息点位于信息单元的中央，不包含顶点的左边界和右边界的信息点交替位于信息单元内的左右侧。
于本发明一实施例中，所述标志单位模块中，点阵码的上边界、下边界、左边界和右边界的信息点位于信息单元的中央，点阵码正中心的信息点位于信息单元的左上角区域。
于本发明一实施例中，所述标志单位模块中，点阵码的不包含顶点的边界上的信息点位于信息单元的中央，四个顶点的信息点位于信息单元的左上角区域。
于本发明一实施例中，所述标志单位模块中，点阵码的上下边界与左右边界的交界处呈弧形或直角形排布。
本发明提供一种点阵码生成方法，包括以下步骤：
获取点阵码中的埋入信息；
获取点阵码图片配置信息；
对所述埋入信息进行加密；
对加密后的埋入信息进行纠错编码；
将纠错编码后的埋入信息转换为基于上述的点阵码构建方法构建的点阵码；
基于所述点阵码图片配置信息生成图片底纹；
在所述图片底纹上根据所述数据信息埋入所述点阵码。
于本发明一实施例中，对加密后的埋入信息进行纠错编码时，使用RS码和卷积码组成的级联码，并结合交织技术。
于本发明一实施例中，将纠错编码后的埋入信息转换为点阵码包括以下步骤：
将经过纠错码编码的16进制字符串转换为4进制数据流；
按照先从上到下、再从左到右的顺序依次将所述埋入信息埋入到点阵中，以生成所述点阵码。
于本发明一实施例中，所述点阵码图片配置信息包括图片的宽度及高度、图片的底纹信息和解密密钥。
于本发明一实施例中，还包括将所述点阵码打印在材料表面；所述材料包括纸质材料、金属材料、塑料材料中的一种或多种组合。
本发明提供一种点阵码生成终端，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的点阵码生成方法。
本发明提供一种点阵码读取方法，包括以下步骤：
获取包含点阵码的图片，所述点阵码基于上述的点阵码生成方法生成；
基于所述图片识别点阵码编码信息，以及获取解码密钥；
利用纠错码技术对所述点阵码编码信息进行纠错；
利用所述解码密钥对纠错成功的点阵码编码信息进行解码，获取所述点阵码对应的埋入信息。
本发明提供一种点阵码读取终端，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的点阵码读取方法。
本发明提供一种点阵码系统，包括上述的点阵码生成终端和上述的点阵码读取终端。
如上所述，本发明的点阵码构建方法、生成读取方法及终端、点阵码系统，具有以下有益效果：
(1)能够构建均匀分布的点阵码，且能够满足信息隐藏的功能需求，从而满足多种应用场景的需求；
(2)本发明的点阵码对现有的二维码信息表示方式进行了改变，扩大信息单元的范围，以信息点在信息单元中的相对位置来表示其存储的不同的信息值；在同一个信息单元内，有且仅有一个信息点，并且这些信息点是严格按照均匀分布的，从而限制了信息点在点阵码空间中的分布频率，实现了相对的均匀分布；
(3)本发明的点阵码无明显的“定位符”或“标志位”其外观既不明显也不影响美观；
(4)本发明的点阵码可连续广泛分布，能够直接通过二维码的分布或者外观色彩来将其作为物品的外观基础，更有利于实现二维码的隐藏和外观的美化；
(5)本发明的点阵码可印刷在不同的材料表面，如纸、塑料、陶瓷、金属等，不仅不占据位置，并且通过点阵码隐藏有效提升了美化效果；
(6)保证了点阵码的唯一性、完整性和可用性，具有防篡改、防复制的功能。
附图说明
图1显示为本发明的点阵码构建方法于一实施例中的流程图；
图2显示为本发明的均匀分布的点阵码于一实施例中的示意图。
图3显示为本发明的均匀分布的点阵码于另一实施例中的示意图；
图4显示为本发明的均匀分布的点阵码于一实施例中的美化示意图；
图5显示为本发明的点阵码生成方法于一实施例中的流程图；
图6显示为本发明的点阵码生成终端于一实施例中的结构示意图；
图7显示为本发明的点阵码读取方法于一实施例中的流程图；
图8显示为本发明的点阵码读取终端于一实施例中的结构示意图；
图9显示为本发明的点阵码系统于一实施例中的结构示意图。
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。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的点阵码构建方法、生成读取方法及终端、点阵码系统能够构建均匀分布的点阵码，且能够满足信息隐藏的功能需求，具有唯一性、完整性、可用性、防篡改、防复制等优点，从而满足多种应用场景的需求。
如图1所示，于一实施例中，本发明的点阵码构建方法包括以下步骤：
步骤S11、构建NxN个矩阵排布的信息单元。
具体地，在本发明的点阵码中最小的单位为信息单元，其中NxN个信息单元呈矩阵行列均匀分布。N为大于等于2的自然数。其中，每个信息单元由呈矩阵分布的MxM个像素点组成。M为大于等于2的自然数。优选地，M取值为2。
步骤S12、将所述信息单元设置为信息单位模块或标志单位模块。
具体地，点阵码中的信息单元分为两大类，即信息单位模块和标志单位模块。其中，所述信息单位模块用于存储信息；所述标志单位模块用于标识所述点阵码的识别信息。
步骤S13、在所述信息单位模块中，基于信息单元中的信息点的相对位置存储不同的值。
具体地，在所述信息单位模块中设置有信息点，并根据所述信息点在所述信息单位模块中的位置来表示不同的信息值。
于本发明一实施例中，所述信息单位模块中，所述信息点分布在所述信息单元的左上、左下、右上和右下四个区域，分别表示四进制编码中的一个值。
步骤S14、在所述标志单位模块中，基于信息单元中的信息点的排布方式标识点阵码识别信息。
具体地，在所述标志单位模块中设置有信息点，根据所述信息点的排布方式来标识出所述点阵码的识别信息，如点阵码方向和点阵码边界，从而能够在连续的多个点阵码中快速实现单个点阵码的分离，进而实现点阵码信息的读取。其中，所述点阵码边界包含上下左右四个边界的信息单元。
在本发明中，针对所述标志单位模块可设置多种排布方式，以满足不同应用场景下的需求。优选地，如图2和图3所示，所述标志单位模块包括以下几种排布方式：
(1)所述标志单位模块中，点阵码的上下边界与左右边界上的信息点在信息单元中所处的位置不同。如图2所示，点阵码的包含顶点的上边界和下边界的信息点位于信息单元的中央，不包含顶点的左边界和右边界的信息点交替位于信息单元内的左右侧。这种排布可以使得处于上下边界上的信息点位于同一条直线上，并且有着相同的间距，上下边界就是由这些均匀分布的散点构成。而左右边界为上下边界对应的垂直方向，其边界信息点交替出现在信息单元内的左右侧。由于点阵码是大小为NxN的矩阵，其上下侧边界和左右侧边界均由N个点构成，可通过左右侧边界中的点的偏向个数来区分点阵码方向中的“上、下、左、右”。
(2)所述标志单位模块中，点阵码的上下边界与左右边界上的信息点在信息单元中所处的位置相同，均位于信息块的中央。如图3所示，点阵码的上边界、下边界、左边界和右边界的信息点位于信息单元的中央。这样虽然统一了边界的形态，简化了点阵码的复杂程度，隐藏性稍差，但从边界上区分不了点阵码的方向。因此需要额外定义点阵码的方向标志。优选地，使用位于整个点阵码单元正中心的信息单元，令其信息点位于信息单元的左上角区域。
(3)所述标志单位模块中，点阵码的不包含顶点的边界上的信息点位于信息单元的中央，四个顶点的信息点位于信息单元的左上角区域。即左上角、右上角、左下角和右下角的信息单元中信息点位于信息单元的左上角，从而实现了点阵码的边界识别。
(4)所述标志单位模块中，点阵码的上下边界与左右边界的交界处呈弧形或直角形排布，从而可以明确点阵码的位置和方向。
对于点阵码的边界上的信息点在信息单元中所处的位置不同和所处位置相同的两种排布方案，其特点如表1所示。
表1、两种排布方案的特点
因此，本发明的点阵码构建方式具有以下优点：
1)信息单元均匀分布。现有技术中的二维码信息通过是否着色代表“0”和“1”，这种方式方便快捷，可以快速的实现信息的填入与读取，但这种方式无法实现信息单元的均匀分布。因为在信息填入过程中，难免会出现相邻的信息单元都着色或者都不着色的情况，这样自然无法实现“均匀”分布。同时，在实现均匀分布时，也要纳入信息，这就意味着不同的信息单元之间要存在差异。因此，本发明的点阵码对主流的二维码的信息表示方式进行了改变，扩大信息单元的范围，以信息点在信息单元中的相对位置来表示其存储的不同的信息值。在同一个信息单元内，有且仅有一个信息点，并且这些信息点是严格按照均匀分布的，这样就限制了信息点在点阵码空间中的分布频率，实现了相对的“均匀”分布。
2)无明显的“定位符”或“标志位”。对于常见的二维码，其用于定位与图像校正的“标志位”和用于信息存储的信息位的形态是明显不同的，其显而易见的“标志位”虽然能够迅速的实现二维码的定位以做到快速识别，但这样不仅大大降低了二维码的隐藏性，同时不能用于具有连续分布的二维码序列中以区分单个的二维码单元。因此，这些常用的二维码标志位的存在虽然提高了二维码的识别效率，但同时也导致了二维码的外观过于明显，不利于二维码的隐藏和美化。而本发明的点阵码没有明显的“定位符”或“标志位”，相比于常见的二维码，其外观既不明显也不影响美观。
3)点阵码可连续广泛分布。现有技术中的二维码都是单个分布的，虽然识读方便，但也使得这种二维码不能较好的融合到物品外观中。若能够实现二维码的连续广泛分布，则可直接通过二维码的分布或者外观色彩来将其作为物品的外观基础，而不是将二维码融合到物品的外观中。所以，以二维码作为物品的外观基础，更有利于实现二维码的隐藏和外观的美化。
4)可实现信息的隐藏和外观的美化。如图4所示，当点阵码中存在有着色的图案时，随着像素点密度的提升，图案将变得更加明显，这样观察者的注意力首先就会被图案吸引。由于像素点的密度较高，信息单元中的信息点的相对位置不那么明显，这样观察者在欣赏图案的同时，就会忽略点阵码，使得点阵码的隐藏性得到了显著的提升，同时通过调整点阵码的外围形状，不仅有助于在外部形状上实现点阵码的隐藏，还能够做到外观上的美化。
5)可印刷在不同的材料表面，如纸、塑料、陶瓷、金属等。常规的二维码也可在不同的材料表面上印刷，但不仅占据相当的位置，还影响美观。而本发明的点阵码在材料表面印刷时，不占据位置，并且通过点阵码隐藏，提升美化效果。
6)能够作为将物品随身携带的“指纹”，从而在物品的信息保密、真伪鉴别等方面具有极其重要的应用价值。
如图5所示，于一实施例中，本发明的点阵码生成方法包括以下步骤：
步骤S51、获取点阵码中的埋入信息。
具体地，所述埋入信息包括文字、数字、URI、URL等。若埋入信息为数字，则直接编码。
信息解码子系统是来对编码子系统产生的数据流进行解析，从而获得原始的信息，主要分为以下几个步骤：利用移动设备从印刷介质中获取均匀分布散点点阵码；从获取到的图片中识别编码信息以及解码时所需要的的密钥等信息；利用纠错码技术对获取到的数据进行纠错。若纠错失败，则表示错误较多，此时应重新识别，返回第一步；对纠错成功的数据进行解析；获取原始信息。
步骤S52、获取点阵码图片配置信息。
具体地，所述点阵码图片配置信息包括图片的宽度及高度、图片的底纹信息和解密密钥等信息
步骤S53、对所述埋入信息进行加密。
步骤S54、对加密后的埋入信息进行纠错编码。
于本发明一实施例中，对加密后的埋入信息进行纠错编码时，使用RS码和卷积码组成的级联码，并结合交织技术。通过对所述加密后的埋入信息进行编码、添加校验位和纠错位能够降低信息解码过程的错误率，提升信息的容错率。
RS码是一种前向纠错的信道编码，由Irving S.Reed和Gustave Solomon于1960年提出来，目前已经广泛应用于信息的存储和传输领域中。RS码分为编码器和解码器两部分，编码器用于接收原始信息并将其编码，同时添加额外的奇偶校验位数据，而解码器则用于处理数据并尝试恢复原始信息。
RS码是一类纠错能力很强的特殊的非二进制BCH码。对于任选正整数S可构造一个相应的码长为n＝qS-1的q进制BCH码，而q表示某个素数的幂。当S＝1，q>2时所建立的码长n＝q-1的q进制BCH码，即为RS码。以RS(n,k)为例，k表示信息符号的长度，n表示在信息符号的基础上添加n-k个校验符号来组成总长度为n的编码序列，即总的码字长度。对于这种RS编码，其解码器最多可以纠正t＝(n-k)/2个错误。通常使用系统编码方式来添加校验符号，系统编码是指在原始数据信息的后面直接添加校验符号而不改动原始信息。若原始信息长度为s比特，则RS编码的最大码字长度为n＝2s-1。由于RS码是基于有限域上单变量多项式来运算，因此对于常见的8比特编码而言，n应该小于等于255。RS编码既可以应对随机错误，也可以应对突发错误。
卷积码于1955年由Elias等人提出，与分组码的根本区别在于，卷积码不是把信息序列分组后再进行单独编码，而是由连续输入的信息序列得到连续输出的已编码序列。在分组码中，其本组中的n-k个校验元仅与本组的k个信息元有关，而与其它各组信息无关；但在卷积码中，其编码器将k个信息码元编为n个码元时，这n个码元不仅与当前段的k个信息有关，而且与前面的(m－1)段信息有关(m为编码的约束长度)。若以(n,k,m)来描述卷积码，其中k为每次输入到卷积编码器的位数，n为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码字，m为编码存储度，也就是卷积编码器的k元组的级数，称m为约束长度。卷积码将k元组输入码元编成n元组输出码元，但k和n通常很小，特别适合以串行形式进行传输，时延小。卷积码的纠错性能随m的增加而增大，而差错率随N的增加而指数下降。
卷积码的纠错能力不仅与约束长度有关，还与采用的译码方式有关。常用的有三类译码方法，即代数译码、维特比译码和序贯译码。维特比译码是根据接收序列在码的格图上找出一条与接收序列距离(或其他量度)为最小的一种算法。它和运筹学中求最短路径的算法相类似。目前使用最多的译码算法便是维特比译码算法。
交织编码是在实际移动通信环境下改善移动通信信号衰落的一种通信技术。将造成数字信号传输的突发性差错，利用交织编码技术可离散并纠正这种突发性差错，改善移动通信的传输特性。交织编码的目的是把一个较长的突发差错离散成随机差错，再用纠正随机差错的编码技术消除随机差错。交织深度越大，则离散度越大，抗突发差错能力也就越强。但交织深度越大，交织编码处理时间越长，从而造成数据传输时延增大。
步骤S55、将纠错编码后的埋入信息转换为基于上述的点阵码构建方法构建的点阵码。
具体地，将纠错编码后的埋入信息转换为点阵码包括以下步骤：
A)将经过纠错码编码的16进制字符串转换为4进制数据流。
B)按照先从上到下、再从左到右的顺序依次将所述埋入信息埋入到点阵中，以生成所述点阵码。若数据流较多，单个点阵信息埋入之后，可继续埋入下一个点阵，点阵之间的埋入方向随机，连续埋入即可，只需在扫描时按照信息的埋入方向依次扫描。
步骤S56、基于所述点阵码图片配置信息生成图片底纹。
步骤S57、在所述图片底纹上根据所述数据信息埋入所述点阵码。
于本发明一实施例中，本发明的点阵码生成方法还包括将所述点阵码打印在材料表面；所述材料包括纸质材料、金属材料、塑料材料中的一种或多种组合。
如图6所示，于一实施例中，本发明的点阵码生成终端包括：处理器61及存储器62。
所述存储器62用于存储计算机程序。
所述存储器62包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所述处理器61与所述存储器62相连，用于执行所述存储器62存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的点阵码生成方法。
优选地，所述处理器61可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
如图7所示，于一实施例中，本发明的点阵码读取方法包括以下步骤：
步骤S71、获取包含点阵码的图片，所述点阵码基于上述的点阵码生成方法生成。
步骤S72、基于所述图片识别点阵码编码信息，以及获取解码密钥。
具体地，从预先获取的点阵码图片配置信息中获取解码密钥。
步骤S73、利用纠错码技术对所述点阵码编码信息进行纠错。
具体地，对所述点阵码编码信息进行纠错，若纠错成功，则将纠错后的数据输送给解码模块；若纠错失败，则表示错误较多，此时应重新识别点阵码。在本发明中，由于使用了结合交织技术的级联码，纠错效率达到了25％。故相比于相同信息容量的二维码，容错率更高。
步骤S74、利用所述解码密钥对纠错成功的点阵码编码信息进行解码，获取所述点阵码对应的埋入信息。
纠错码解码单位模块主要是
如图8所示，于一实施例中，本发明的点阵码读取终端包括：处理器81及存储器82。
所述存储器82用于存储计算机程序。
所述存储器82包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所述处理器81与所述存储器82相连，用于执行所述存储器82存储的计算机程序，以使所述终端执行上述的点阵码读取方法。
优选地，所述处理器81可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。如图9所示，于一实施例中，本发明的点阵码系统包括上述的点阵码生成终端91和上述的点阵码读取终端92，从而实现点阵码的生成和读取，完成点阵码的实际应用。
综上所述，本发明的点阵码构建方法、生成读取方法及终端、点阵码系统能够构建均匀分布的点阵码，且能够满足信息隐藏的功能需求，从而满足多种应用场景的需求；本发明的点阵码对现有的二维码信息表示方式进行了改变，扩大信息单元的范围，以信息点在信息单元中的相对位置来表示其存储的不同的信息值；在同一个信息单元内，有且仅有一个信息点，并且这些信息点是严格按照均匀分布的，从而限制了信息点在点阵码空间中的分布频率，实现了相对的均匀分布；本发明的点阵码无明显的“定位符”或“标志位”其外观既不明显也不影响美观；本发明的点阵码可连续广泛分布，能够直接通过二维码的分布或者外观色彩来将其作为物品的外观基础，更有利于实现二维码的隐藏和外观的美化；本发明的点阵码可印刷在不同的材料表面，如纸、塑料、陶瓷、金属等，不仅不占据位置，并且通过点阵码隐藏有效提升了美化效果；保证了点阵码的唯一性、完整性和可用性，具有防篡改、防复制的功能。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (13)
1.一种点阵码构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
构建NxN个矩阵排布的信息单元；
将所述信息单元设置为信息单位模块或标志单位模块；
在所述信息单位模块中，基于信息单元中的信息点的相对位置存储不同的值；
在所述标志单位模块中，基于信息单元中的信息点的排布方式标识点阵码识别信息；
所述标志单位模块中，点阵码的包含顶点的上边界和下边界的信息点位于信息单元的中央，不包含顶点的左边界和右边界的信息点交替位于信息单元内的左右侧；
或，所述标志单位模块中，点阵码的上边界、下边界、左边界和右边界的信息点位于信息单元的中央，点阵码正中心的信息点位于信息单元的左上角区域；
或，所述标志单位模块中，点阵码的不包含顶点的边界上的信息点位于信息单元的中央，四个顶点的信息点位于信息单元的左上角区域。
2.根据权利要求1所述的点阵码构建方法，其特征在于：所述点阵码识别信息包括点阵码方向和点阵码边界。
3.根据权利要求1所述的点阵码构建方法，其特征在于：所述信息单位模块中，所述信息点分布在所述信息单元的左上、左下、右上和右下四个区域，分别表示四进制编码中的一个值。
4.根据权利要求1所述的点阵码构建方法，其特征在于：所述标志单位模块中，点阵码的上下边界与左右边界的交界处呈弧形或直角形排布。
5.一种点阵码生成方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取点阵码中的埋入信息；
获取点阵码图片配置信息；
对所述埋入信息进行加密；
对加密后的埋入信息进行纠错编码；
将纠错编码后的埋入信息转换为基于权利要求1-4之一所述的点阵码构建方法构建的点阵码；
基于所述点阵码图片配置信息生成图片底纹；
在所述图片底纹上根据数据信息埋入所述点阵码。
6.根据权利要求5所述的点阵码生成方法，其特征在于：对加密后的埋入信息进行纠错编码时，使用RS码和卷积码组成的级联码，并结合交织技术。
7.根据权利要求5所述的点阵码生成方法，其特征在于：将纠错编码后的埋入信息转换为点阵码包括以下步骤：
将经过纠错码编码的16进制字符串转换为4进制数据流；
按照先从上到下、再从左到右的顺序依次将所述埋入信息埋入到点阵中，以生成所述点阵码。
8.根据权利要求5所述的点阵码生成方法，其特征在于：所述点阵码图片配置信息包括图片的宽度及高度、图片的底纹信息和解密密钥。
9.根据权利要求5所述的点阵码生成方法，其特征在于：还包括将所述点阵码打印在材料表面；所述材料包括纸质材料、金属材料、塑料材料中的一种或多种组合。
10.一种点阵码生成终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行权利要求5至9中任一项所述的点阵码生成方法。
11.一种点阵码读取方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取包含点阵码的图片，所述点阵码基于权利要求5至9中任一项所述的点阵码生成方法生成；
基于所述图片识别点阵码编码信息，以及获取解码密钥；
利用纠错码技术对所述点阵码编码信息进行纠错；
利用所述解码密钥对纠错成功的点阵码编码信息进行解码，获取所述点阵码对应的埋入信息。
12.一种点阵码读取终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行权利要求11所述的点阵码读取方法。
13.一种点阵码系统，其特征在于，包括权利要求10所述的点阵码生成终端和权利要求12所述的点阵码读取终端。
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