用于商品外包装的加密彩色三角码编解码方法技术

本发明专利技术涉及商品生产流通领域的外包装防伪追溯编解码方法。一种应用于商品外包装的加密彩色三角码编解码方法，该方法通过将大三角形分为a

【技术实现步骤摘要】
用于商品外包装的加密彩色三角码编解码方法
本专利技术涉及流通商品信息防伪追溯系统领域，特别涉及一种防伪追溯系统中商品外包装的信息采集、信息编码、解码过程的数据处理，具体指是一种用于商品外包装的加密彩色三角码编解码方法。技术背景随着商品化市场的不断快速发展，企业规模的不断扩大，对于商品的流通情况越来越受到人们的重视，但是随之而来的问题也逐渐凸显，部分经销商对商品进行仿制，商品在流通过程中发生窜货，商品标注破坏无法恢复等等，这都给企业带来了巨大的经济损失。因此，如何提高商品在流通过程中的防伪与追溯能力是信息包装工程研究的一个重要方向之一。在商品流通领域，大多数防伪包装采用的是RFID无线射频的识别技术，因其读取方便、识别速度快等性能而广受好评。但是RFID依赖于贴于商品外包装上的标签，易受人为破坏与运输途中的随机破坏，用于普通快消品的身份信息标识成本过高。条码技术是在计算机技术和信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的技术。条码主要分有一维条码和二维条码。一维条码通常是在一个方向上表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。而二维条码是用某种特定规律在平面分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的，它是在水平和垂直方向的二维空间存储信息。这些传统的编解码方法，可以完成承载商品信息的任务。但是这些方法中有些成本高昂，有些编解码方法固定，容易被伪造，可恢复程度不高，使得商品编解码的防伪和追溯功能受到影响。因此如何控制成本、在包装信息受到部分损坏的前提下提高编解码恢复率成为国内外学者广泛关注的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于商品外包装的防伪追溯可复原编解码方法。对商品信息进行编码，赋予商品一个唯一ID，提高编码的容量，提高编码被破坏后的商品信息恢复率。为了达到上述目的，本专利技术的编解码技术方案概括为：通过将大三角形分为a2个小三角形，再将每个小等边三角形分为三等分，等分出的三块区域分别填充三个色块由三个色块的颜色向量(例黑色为{0,0,0})，共同形成一个原始矩阵Cn，同时通过计算机随机生成的选择矩阵M1、加密矩阵M2、起始矩阵S、过渡矩阵G、结束矩阵E，通过一定的算法对所需信息进行编码；解码过程为编码过程的逆过程。本专利技术采用的技术方案是：一种用于商品外包装的加密彩色三角码编解码方法，其特征在于：包括以下几个步骤：一、编码过程：1)商品信息采集(常规步骤):采集商品信息，将每一信息片段与4位二进制码一一对应,提供给步骤3)。这4位二进制码称为数据位。2)生成随机信息采用本领域常规random方法以随机生成3*3且每项均为一位二进制数的起始矩阵S,过渡矩阵G，结束矩阵E，提供给步骤4)。采用本领域常规random方法以随机生成3*3且每项均为一位二进制数的选择矩阵M1，以及加密矩阵M2，提供给步骤5)。3)生成数据矩阵将商品信息对应的二进制码通过数据矩阵生成规则生成编码所需的数据矩阵An，提供给步骤5)。所述的数据矩阵生成规则是指，生成一个3*3且每项都为1位二进制的矩阵，相应的填入4位数据位，1位奇偶校验位，以及前后两数据矩阵的2位数据位信息。则每四位数据位可以生成一个3*3的数据矩阵An。4)确定编码次序通过所述起始矩阵S确定起始编码位置，将所述过渡矩阵G到结束矩阵E的次序确定为编码次序，用于步骤6)。5)进行数据加密通过加密方案将步骤3)的数据矩阵An与步骤2)的加密矩阵M2进行不同的加密处理，输出加密矩阵Bn，提供给步骤6)，加密处理过程具体为：加密方案具体指令数据矩阵An与加密矩阵M2之间进行加密运算输出中间矩阵Bn，运算0为异或加密方法，运算1为异或非加密方法，此二种加密方法皆为常用的加密方案(也可以使用其他加密方案进行加密)。令数据矩阵An中n＝9k+b，k和b均为正整数，b为1-9之间的一个数。令选择矩阵M1中9位数据分别为M11-M19。由于已知两种加密运算分别为运算0及运算1,令数据矩阵An与加密矩阵M2之间进行运算M1b，输出中间矩阵Bn。6)生成彩色三角码(本专利技术关键的创新步骤)通过彩码生成规则生成最终喷涂的彩色三角码，并在外包装上进行喷涂；所述的彩码生成规则是指给出一个大等边三角形，将之分为等高的a行，将第n行区域分为2n-1个边长相等的小等边三角形，则所分得的小等边三角形共有a2个，再将每个小等边三角形等分为三块，每块区域填充一个色块。由于每个RGB值大小为0到255，编码时，如所需编码值为1则使其RGB值为255，如所需编码值为0则使其RGB值为0，则每个色块拥有三个RGB值形成一个颜色向量Xn{Xn1,Xn2,Xn3}T,最终在一个小等边三角形中，由一个原始矩阵Cn构成3个色块的三个颜色向量{Xn，Xn+1，Xn+2}。三个顶点处小三角形分别填入起始矩阵S、过渡矩阵G和结束矩阵E，将中间矩阵按编码次序顺序填入原始矩阵Cn中，生成彩色三角码。二、解码过程：商品流通过程中，编码受到干扰时，通过解码方法进行数据恢复、还原商品信息。1)还原得到原始矩阵通过图像识别技术还原出原始矩阵Cn，提供给步骤2).3).4)；还原方法具体指：通过图像识别技术获得每个色块的颜色向量Xn，为了保证准确度将其中大于128的RGB值定义为1，否则为0，通过识别三个色块获得原始矩阵Cn。2)确定解码次序通过步骤1)得到的大三角形三角获得的原始矩阵Cn，分别与起始矩阵S、过渡矩阵G、结束矩阵E进行对照从而得到相应的解码次序，解码次序提供给步骤5)。3)非损毁方案若发现所需解码的原始矩阵Cn并没有被破坏，则通过编码过程中步骤3)～6)编码的逆过程得到数据矩阵An，从而获得相应的数据位，提供给步骤5)。4)损毁方案若发现所需解码的原始矩阵被破坏，则通过编码过程中步骤3)～5)编码的逆过程得到数据矩阵An的前一数据矩阵An-1及后一数据矩阵An+1，读取两个矩阵的后两位构成相应的数据位，提供给步骤5)。5)得到商品信息将步骤3)或4)中获得的数据位，以步骤2)中获得的解码次序最终获得相应的商品信息。由于采用了上述方案，本专利技术所提出的商品外包装编解码方法拥有如下优点：由于使用了色块的RGB值完成信息的存储，提高了编码中信息存储的容量，由于通过计算机随机生成了加密矩阵，并有两套加密运算方案，从而增加了破解编码的难度，提高了编码的可靠性和防伪性能，由于数据矩阵中存储了前后数据矩阵的部分数据位信息，提高编码被破坏后的商品信息恢复率。附图说明通过参照并结合附图中的详细描述，本专利技术变得更加好理解，因而本专利技术的许多优点将易于明了。图1为本方法编解码流程图。图2为彩色三角码生成流程图。图3为未填充颜色的彩色三角码。图4为一个包含原始矩阵Cn的小等边三角形示意图。图5为编码次序示意图。图6为编码完成的彩色三角码示意图。图7为有破损的彩色三角码示意图。具体实施方式以下结合附图所示实例对本专利技术做进一步的说明。本专利技术提出一种用于商品外包装的加密彩色三角码编解码方法，方法的主要步骤如下：如附图1中所示为本方法的编码流程图以及解码流程图，下面根据此流程图结合一个实例具体对各步骤做出说明。一、进行信息编码1)商品信息采集本例中商品外包装所需要喷涂的信息有：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于商品外包装的加密彩色三角码编解码方法，其特征在于：包括以下几个步骤：一、编码过程：1)商品信息采集:采集商品信息，将每一信息片段与4位二进制码一一对应,提供给步骤3)。这4位二进制码称为数据位；2)生成随机信息采用本领域常规random方法以随机生成3*3且每项均为一位二进制数的起始矩阵S,过渡矩阵G，结束矩阵E，提供给步骤4)；采用本领域常规random方法以随机生成3*3且每项均为一位二进制数的选择矩阵M1，以及加密矩阵M2，提供给步骤5)；3)生成数据矩阵将商品信息对应的二进制码通过数据矩阵生成规则生成编码所需的数据矩阵An，提供给步骤5)；所述的数据矩阵生成规则是指，生成一个3*3且每项都为1位二进制的矩阵，相应的填入4位数据位，1位奇偶校验位，以及前后两数据矩阵的2位数据位信息。则每四位数据位可以生成一个3*3的数据矩阵An；4)确定编码次序通过所述起始矩阵S确定起始编码位置，将所述过渡矩阵G到结束矩阵E的次序确定为编码次序，用于步骤6)；5)进行数据加密通过加密方案将步骤3)的数据矩阵An与步骤2)的加密矩阵M2进行不同的加密处理，输出加密矩阵Bn，提供给步骤6)，加密处理过程具体为：加密方案具体指令数据矩阵An与加密矩阵M2之间进行加密运算输出中间矩阵Bn，运算0为异或加密方法，运算1为异或非加密方法；6)生成彩色三角码通过彩码生成规则生成最终喷涂的彩色三角码，并在外包装上进行喷涂；所述的彩码生成规则是指给出一个大等边三角形，将之分为等高的a行，将第n行区域分为2n‑1个边长相等的小等边三角形，则所分得的小等边三角形共有a...

【技术特征摘要】
1.一种用于商品外包装的加密彩色三角码编解码方法，其特征在于：包括以下几个步骤：一、编码过程：1)商品信息采集:采集商品信息，将每一信息片段与4位二进制码一一对应,提供给步骤3)。这4位二进制码称为数据位；2)生成随机信息采用本领域常规random方法以随机生成3*3且每项均为一位二进制数的起始矩阵S,过渡矩阵G，结束矩阵E，提供给步骤4)；采用本领域常规random方法以随机生成3*3且每项均为一位二进制数的选择矩阵M1，以及加密矩阵M2，提供给步骤5)；3)生成数据矩阵将商品信息对应的二进制码通过数据矩阵生成规则生成编码所需的数据矩阵An，提供给步骤5)；所述的数据矩阵生成规则是指，生成一个3*3且每项都为1位二进制的矩阵，相应的填入4位数据位，1位奇偶校验位，以及前后两数据矩阵的2位数据位信息。则每四位数据位可以生成一个3*3的数据矩阵An；4)确定编码次序通过所述起始矩阵S确定起始编码位置，将所述过渡矩阵G到结束矩阵E的次序确定为编码次序，用于步骤6)；5)进行数据加密通过加密方案将步骤3)的数据矩阵An与步骤2)的加密矩阵M2进行不同的加密处理，输出加密矩阵Bn，提供给步骤6)，加密处理过程具体为：加密方案具体指令数据矩阵An与加密矩阵M2之间进行加密运算输出中间矩阵Bn，运算0为异或加密方法，运算1为异或非加密方法；6)生成彩色三角码通过彩码生成规则生成最终喷涂的彩色三角码，并在外包装上进行喷涂；所述的彩码生成规则是指给出一个大等边三角形，将之分为等高的a行，将第n行区域分为2n-1个边长相等的小等边三角形，则所分得的小等边三角形共有a2个，再将每个小等边三...

【专利技术属性】
技术研发人员：万国春，周浩卿，康文豪，刘雯静，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31