CN117009402A - 一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法 - Google Patents

一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，属于商品防伪追溯技术领域，该方法采用离散化的信息编码矩阵作为唯一的单位包装身份信息，通过对矩阵信息进行奇偶校验、编码、离散化以及解码等过程数据处理，使得流通商品上的信息标注具有唯一性、抗干扰性、容量大和可追溯性等特点。使用本发明的方法，一方面提高了流通中的商品可追溯性；另一方面，有利于矩阵信息解码、提高查询效率。

Description

一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码 方法
技术领域
本发明属于商品信息防伪追溯领域，尤其涉及一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法。
背景技术
随着经济的持续发展和市场化的趋势，贸易的流通越来越高速和便利。但是商品生产企业面临有棘手问题，在商品流通过程中，生产商品的信息标注的不唯一性导致商品在流通过程中无法追溯，部分经销商对商品的仿制、对商品标注的破坏，使得生产企业蒙受了巨大的经济损失。
因此，如何防止在商品流通过程中的不可追溯和对标志的破坏现象，解决流通商品的流货和窜货等问题，成为国内外学者广泛关注的问题，同时也提出了许多解决上述问题的方法，其中以激光防伪、标签防伪、油墨防伪等印刷类为主，这些传统的防伪方法，在商品流通中容易伪造和受到人为破坏，达不到有效的防伪和防窜货的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：采集商品信息，并转换成标准的数据格式；
S2：通过计算机随机生成9位二进制序列作为商品特征码，所述商品特征码于数据库中与商品信息相互绑定；
S3：基于商品特征码采用海明校验码生成编码序列，所述编码序列为13位二进制序列；
S4：通过对所述编码序列求二进制反码作为第一重校验序列；通过9位二进制序列后补零作为第二重校验序列；通过对第二重校验序列求二进制反码作为第三重校验序列；通过第一重校验序列、第二重校验序列和第三重校验序列增加信息冗余，便于还原数据；
S5：基于编码序列以及第一重校验序列、第二重校验序列和第三重校验序列生成点阵，所述点阵中，当编码为1，则绘制为黑色点；当编码为0，则绘制为白色点；
S6：通过读取商品表面黑白点阵的绘制情况，进行解码还原出原始序列，在数据库中查询得出商品信息。
进一步地，所述S3中，所述编码序列的生成具体为：在对应商品信息的商品特征码中的固定位置插入k个海明校验码，生成编码序列。
进一步地，所述S4中，所述第二重校验序列中，零的个数为海明校验码的位数，即9位二进制序列的海明校验码的位数为4。
进一步地，所述S5中，所述点阵为4行13列的点阵，具体为：点阵的第一行点为编码序列；点阵的第二行点为第一重校验序列；点阵的第三行为第二重校验序列；点阵的第四行为第三重校验序列。
进一步地，所述点阵的行距为2mm，列距为1mm。
进一步地，所述S6具体为：当编码序列受到干扰时，通过编码的逆处理过程进行还原，获取该编码序列所对应的商品特征码信息，并通过数据库进行比对，得到最终对应的商品信息。
进一步地，所述编码序列、第一重校验序列、第二重校验序列、第三重校验序列和商品信息均存储于数据库中并相互关联。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：通过本发明方法可以有效地追溯具有黑白点阵信息标注的商品流向，对于防伪商品和黑白点阵信息受到破坏的商品，具有较好的信息恢复特点；可以方便企业管理商品的信息流向、减小商品窜货，提高效率。
附图说明
图1为本发明实施例中点阵的第一行点示意图。
图2为本发明实施例中点阵的第二行点示意图。
图3为本发明实施例中点阵的第三行点示意图。
图4为本发明实施例中点阵的第四行点示意图
图5为本发明实施例中点阵整体示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果，因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，包括以下步骤：
步骤1：商品信息采集
采集商品信息，并转换成标准的数据格式。
步骤2：生成原始序列
由计算机随机生成9位二进制序列，并与采集到的商品信息关联。
步骤3：生成编码序列
使用海明校验码生成编码序列，编码序列为13位二进制序列。
步骤4：生成信息冗余
对编码序列求二进制反码作为第一重校验序列；在9位二进制序列后补零作为第二重校验序列，零的个数为海明校验码的位数，9位二进制序列的海明校验码的位数为4；对第二重校验序列求二进制反码作为第三重校验序列；利用这三组校验序列用于增加信息冗余，方便还原数据。
步骤5：生成点阵
编码序列三重校验码生成四行十三列的点阵，每一校验码序列为点阵的一行，即第一行点为编码序列，第二行点为第一重校验序列，第三行点为第二重校验序列，第四行点为第三重校验序列。
每一行每隔1mm绘制点，点阵每行间隔2mm，编码为1绘制黑色点，编码为0绘制白色点。
步骤6：点阵信息解码
通过读取商品表面黑白点阵的绘制情况，进行解码还原出原始序列，在数据库中查询得出商品信息。
以下通过具体实施例进一步说明本发明提供的方法
实施例
一、编码
假定原始序列为101101100，使用海明校验码进行编码。设数据位是m位，校验位是k位，则m和k必须满足以下关系：m+k≤2k-1。
(1)确定校验位的位数。原始序列为9位，即m＝9，由公式m+k≤2k-1，可知k最小值为4，所以第一重校验序列的数据位数为9+4＝13；
(2)确定海明校验位的位置。海明校验码放在索引号为2n的位(n＝0,1,2,...,k-1)上，本例中k＝4，所以校验位的索引为第1，2，4，8位；
(3)填充数据位，在表1中把第1、2、4、8位空出来，其他位置填充原始序列；
索引号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
H1 H2 1 H4 0 1 1 H8 0 1 1 0 0
表1
(4)列出进制转换表，如表2所示
索引号 8(23) 4(22) 2(21) 1(20)
3 0 0 1(H2) 1(H1)
5 0 1(H4) 0 1(H1)
6 0 1(H4) 1(H2) 0
7 0 1(H4) 1(H2) 1(H1)
9 1(H8) 0 0 1(H1)
10 1(H8) 0 1(H2) 0
11 1(H8) 0 1(H2) 1(H1)
12 1(H8) 1(H4) 0 0
13 1(H8 1(H4) 0 1(H1)
表2
表2中，从第二行开始，每一行的第一列代表索引号，索引号是除去了海明校验位之外的其他所有位。后面四列为该索引号对应的二进制表示，其位数取决于第(1)步计算得出的海明校验码的位数。例如，第二行索引号是3，十进制3对应的二进制为11，而海明校验码的位数为4，所以用四位0011表示。
第五列中，编码1代表该索引号可以用H1校验，编码0表示该索引号不能用H1校验；第四列中，编码1代表该索引号可以用H2校验，编码0表示该索引号不能用H2校验；其他列依此类推。
由表2可知：
校验位H1负责校验：第3，5，7，9，11，13位(如上表括号内注明H1部分)，对应位置上的值进行异或得：1⊕0⊕1⊕0⊕1⊕0＝1，由于海明校验做的是偶校验，则H1＝1；
校验位H2负责校验：第3，6，7，10，11位(如上表括号内注明H2部分)，对应位置上的值进行异或得：1⊕1⊕1⊕1⊕1＝1，则H2＝1；
校验位H4负责校验：第5，6，7，12，13位(如上表括号内注明H4部分)，对应位置上的值进行异或得：0⊕1⊕1⊕0⊕0＝0，则H4＝0；
校验位H8负责校验：第9，10，11，12，13位(如上表括号内注明H8部分)，对应位置上的值进行异或得：0⊕1⊕1⊕0⊕0＝0，则H8＝0。
(5)得到编码序列为1110011001100，其中第1、2、4、8位为校验码，如
表3所示；
索引号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
表3
(6)编码序列取反码得到第一重校验序列0001100110011；
(7)在9位二进制序列后补4个0，得到第二重校验序列1011011000000；
(8)第二重校验序列取反码得到第三重校验序列0100100111111；
二、绘制黑白点阵图
如图1所示，根据编码序列1110011001100绘制第一行点，共13个点，每个点间隔1mm，黑色点表示编码1，白色点表示编码0；
如图2所示，依照第一重校验序列0001100110011绘制第二行点，共13个点，每个点间隔1mm，黑色点表示编码1，白色点表示编码0；
如图3所示，依照第二重校验序列1011011000000绘制第三行点，共13个点，每个点间隔1mm，黑色点表示编码1，白色点表示编码0；
如图4所示，依照第三重校验序列0100100111111绘制第四行点，共13个点，每个点间隔1mm，黑色点表示编码1，白色点表示编码0；
如图5所示，每行点行间隔为2mm，将4行点排列，得到4行13列黑白点阵图。
三、解码
根据黑白点阵信息和编码规则，读出原始信息，与数据库信息对比，确定商品属性。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：采集商品信息，并转换成标准的数据格式；
S2：通过计算机随机生成9位二进制序列作为商品特征码，所述商品特征码于数据库中与商品信息相互绑定；
S3：基于商品特征码采用海明校验码生成编码序列，所述编码序列为13位二进制序列；
S4：通过对所述编码序列求二进制反码作为第一重校验序列；通过9位二进制序列后补零作为第二重校验序列；通过对第二重校验序列求二进制反码作为第三重校验序列；通过第一重校验序列、第二重校验序列和第三重校验序列增加信息冗余，便于还原数据；
S5：基于编码序列以及第一重校验序列、第二重校验序列和第三重校验序列生成点阵，所述点阵中，当编码为1，则绘制为黑色点；当编码为0，则绘制为白色点；
S6：通过读取商品表面黑白点阵的绘制情况，进行解码还原出原始序列，在数据库中查询得出商品信息。
2.根据权利要求1所述的用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，其特征在于，所述S3中，所述编码序列的生成具体为：在对应商品信息的商品特征码中的固定位置插入k个海明校验码，生成编码序列。
3.根据权利要求1所述的用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，其特征在于，所述S4中，所述第二重校验序列中，零的个数为海明校验码的位数，即9位二进制序列的海明校验码的位数为4。
4.根据权利要求1所述的用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，其特征在于，所述S5中，所述点阵为4行13列的点阵，具体为：点阵的第一行点为编码序列；点阵的第二行点为第一重校验序列；点阵的第三行为第二重校验序列；点阵的第四行为第三重校验序列。
5.根据权利要求4所述的用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，其特征在于，所述点阵的行距为2mm，列距为1mm。
6.根据权利要求1所述的用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，其特征在于，所述S6具体为：当编码序列受到干扰时，通过编码的逆处理过程进行还原，获取该编码序列所对应的商品特征码信息，并通过数据库进行比对，得到最终对应的商品信息。
7.根据权利要求1所述的用于商品外包装的基于海明码的黑白点阵信息编解码方法，其特征在于，所述编码序列、第一重校验序列、第二重校验序列、第三重校验序列和商品信息均存储于数据库中并相互关联。
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