一种图文融合的电子票编解码方法技术

本发明专利技术公开了一种图文融合的电子票编解码方法，本发明专利技术包括：一种图文信息融合的编码方法，首先系统将票务信息通过动态编码，生成含有加密信息的二进制区域，再将二进制信息镶嵌到图文四周，从而生成图文融合的电子票；一个识读装置，将电子票图像中的信息解码，本发明专利技术使用纠错编码用以对抗图像污损与畸变，通过动态捕捉技术用摄像头定位电子票并解码，本发明专利技术在不影响票证主题图文的情况下利用边角镶嵌信息方法，使得电子票具有直观和防伪的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子票务和数字图像处理技术。
技术介绍
电子票证技术由于其安全，环保，便于携带的特性正在逐步取代传统纸质票 证。尤其随着手机用户的迅速增长，以手机为载体的二维码票证己经在电影， 演出领域取得了初步的成功。用户只需出示手机中的二维码电子票，解码确认 后即可入场观看。但二维码电子票由黑白相间的方格组成，不够直观，在持有多张电子票的时 候难于分辨。尤其应用于电影，演出票的时候无法反映其对应剧目的内容，地 点，时间信息。将二进制信息与图文信息的有机融合将使电子票兼具精确信息 的承载能力和传统纸质票的图文表现能力。本专利技术中的电子票可经过彩信，WAP， Web等方式送达手机，亦可打印使用。一种二维码与标识的合成系统及方法(200610078994.4)公开了一种通过将 标识与现有二维码简单叠加的方法。该方法用标识遮盖部分二维码，将两者合 二为一，代价是破坏了二维码的纠错能力。所叠加的标识面积很小，且其所处 位置和大小受解码装置的制约。本专利技术不是基于现有的二维码技术，因而不受 其纠错能力的制约，而且图文部分占电子票的主题，具有直观的特点和更强的 视觉信息承载能力。同时由于采用了采用128位掩码和24位随机扰码加密，安 全性较二维码更高。
技术实现思路
针对现有技术的不足和缺陷，本专利技术提出一种全新的电子票编解码方法，在 不影响电子票主题外观的情况下，在图像文字的四周镶嵌二进制信息编码生成 电子票，并采取动态捕捉和几何校正技术对电子票进行解码。为了实现上述特征，本专利技术采取以下技术方案，包括图文信息与二进制信息融合的编 码方法。该编码方法将二进制信息镶嵌到主题图文四周，并动态编码生成含有 加密信息的电子票；采用识读装置将电子票图像中的信息解码，该识读装置通 过摄像头捕捉电子票的图像，校正几何畸变并精确定位，将图像对比度增强后 提取出二进制信息，并对提取出的信息纠错和解密。编码过程中二进制信息被镶嵌到主题图文的四周，二进制信息的镶嵌位置包 括在主题图文上下左右四条边中的任意一条边或两条边或三条边或四条边。主 题图文中包含动态图像区和文字区，可根据需要为每张票面生成不同的图像和 文字。编码采用128位掩码和24位随机扰码加密，并采用纠错码技术用以对抗 图像失真与误读。票面可以拉伸，旋转，改变大小以适应不同的打印、显示需 求。识读装置采用动态捕捉技术精确定位电子票图像并校正几何变形，并采用 自适应对比度增强技术对抗打印失色，划痕和光照变化。识读装置通过非线性 投影变换的方法校正几何变形，票面无须正对摄像头亦可解码。识读装置首先 通过边缘检测获取电子票边框的位置，进而计算出四个顶点的坐标，如果四个 顶点都在图像范围内则说明电子票已经被完整的捕捉，从而进一步解码。 本专利技术将二进制信息与图文信息有机的融合，使电子票兼具精确信息的承载能 力和传统纸质票的图文表现能力。 附图说明图1是按照本专利技术进行电子票编码的流程图2是编码后的电子票样例；图3是按照本专利技术进行解码的流程图4是投影坐标变换的示意图。具体实施方式 下面结合附图对本专利技术进一步详细阐述。编码方法
本专利技术首先提供了一种将二进制信息与图文信息融合的电子票编码方法。其 电子票由基准票样、动态图文和二进制信息组成。基准票样可以是演出或电影 海报，标题，影院标志等任何图像。动态图文区用以标识每张票所对应的演出内容、场次、座位、时间和地点等信息。二进制信息区由128位有效信息和24 位千扰信息组成。128位有效信息包括64位字长的编号(ID)和64位字长的纠 错编码。24位干扰信息位置不固定，内容为随机数，用于防止破解和反向工程。 64位纠错编码采用Reed-Solomon编码，可以实现4字节(32位)纠错。电子 票对应的演出内容、场次、座位、时间和地点等信息通过64位编号(ID)在数 据库中建立索引。如图1所示，生成电子票的过程由基准票样开始，在动态图 文区中填入演出内容、场次、座位、时间、地点以及场所标识构成票面。同时 将该电子票的票面信息存入数据库并获取唯一编号(ID),对该ID进行纠错编 码并生成二进制信息区。二进制信息区参数如表1所示。最后将二进制信息区 与票面融合生成一张电子票。表1 二进制信息区相关参数<table>table see original document page 7</column></row><table>以上融合过程由计算机程序自动完成，基准票样以及动态图文区的内容和位 置可由人工定制。电子票生成之后其宽高比例可以根据需要调节，票面可以拉 伸，旋转。解码方法针对本专利技术中的电子票编码方法，其对应的解码装置采用摄像头捕捉电子票 的图像并同时进行解码。摄像头一般每秒钟可以捕捉若干帧图像，解码时对每 一帧图像都尝试解码，直到对某一帧成功解码。解码过程具体分为定位，几何 校正，对比度增强，二进制信息提取，解密和纠错六步。解码时需要考虑摄像 头捕捉到的电子票是经过平面投影变换之后的图像，而且可能由于污损而导致误码。解码流程如图3所示(1) 定位对摄像头采集的每一帧图像，首先通过边缘检测获取电子票的 黑色边框的位置进而算出四个角点的坐标。如果任何一个角点不在图像之内则 说明电子票图像没有完整出现，放弃该帧；否则进行几何校正(2) 几何校正由图像中四个角的坐标(X1,Y1)(X2，Y2)(X3，Y3)(X4，Y4)通过以下方程解出投影变换矩阵<formula>formula see original document page 8</formula>以上<formula>formula see original document page 8</formula>，为3x3的投影变换矩阵变形所得的9维 向量，也就是要求解的目标，.当n=4时，可解出精确解H。如图4所示， (Xl， Yl) (X2， Y2) (X3, Y3) (X4,'Y4)为捕捉到的图像中黑色边框四个顶点的坐标 (黑色边框的定位算法将在算法1.1中进一步阐述)。 (xl，yl)， (x2，y2)， (x3，y3), (x4, y4)为原始图像中四个顶点的坐标，根据表1可 得(xl,yl):(O，O)， (x2,y2) = (32，0)， (x3， y3) = (32， 24) ， (x4， y4) = (0, 24).因 为拉伸和旋转属于投影变换中的特殊情况，可统一通过投影变换阵校正，因而 不必特殊处理。投影变换矩阵确定之后可以计算出每个单元格在图像中的坐标 并获取其灰度偉。对于已经定位的图像中的电子票区域进行(3) 对比度增强对比度增强的算法将在算法1.2中进一步阐述。(4) 根据(2)中计算出的每个单元格坐标，从对比度已经增强的黑白图像中提取出其中的152位(表l) 二进制信息，0:黑，1:白。(5) 解密从已经提取出的152位二进制信息中，将24位干扰信息去掉 之后将剩余的128位(表l)的有效信息与掩码异或，得到可能含有错误的128 位待纠错码。(6) 判断128待纠错码是否含有错误，若有错则进行Reed-Solomon纠错， 如果没有错误或纠错成功则解码成功，输出编码的I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图文融合的电子票编解码方法，其特征在于包括：　图文信息与二进制信息融合的编码方法。该编码方法将二进制信息镶嵌到主题图文四周，并动态编码生成含有加密信息的电子票；　采用识读装置将电子票图像中的信息解码，该识读装置通过摄像头捕捉电子票的图像，校正几何畸变并精确定位，将图像对比度增强后提取出二进制信息，并对提取出的信息纠错和解密。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，牛章鹏，李孟华，
申请(专利权)人：刘旭，牛章鹏，李孟华，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]