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专利号: 2020107238868
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于图片加密的商品防伪码生成方法,其特征在于,包括如下几个步骤:(1)某件商品唯一身份信息由商品彩色商标图片和商品基本信息两者组合进行表征,将所述商品彩色商标图片分解出红、绿、蓝三基色,分别表示为矩阵R、G和B,其中表征商品基本信息的商品标识码P由ASCII码值属于[32,126]的可见字符以及GB2312字符集中双字节编码的6763个汉字组成,商品标识码P的长度为L,商品商标图片的大小为M×N,矩阵R、G、B的大小均为M×N;

(2)将商品标识码P转换为数值序列PP,并分别将矩阵R、G和B中各元素进行二进制转换,得到二进制的三维矩阵RB、GB和BB,其中三维矩阵RB、GB和BB的大小均为M×N×8,利用某件商品的唯一身份信息,以及外部密钥α和β,按照如下(1)‑(6)公式分别计算得到Logistic混沌映射的初值x1、y1、z1和抽取开始位置n1、n2、n3:其中,数值序列PP的长度为LL,K_R表示二进制的三维矩阵RB中‘0’bit位的个数总和,K_G表示二进制的三维矩阵GB中‘0’bit位的个数总和,K_B表示二进制的三维矩阵BB中‘0’bit位的个数总和,外部密钥α满足α∈(0,1),β满足β∈(3.57,4);

(3)由混沌映射的初值x1、y1、z1和外部密钥β,分别采用如下公式(7)所示Logistic混沌映射进行迭代,式(7)中,k表示迭代次数,k=1,2,...,ωk+1表示第k次迭代得到的混沌信号,分别取为xk+1、yk+1和zk+1,ωk+1=β×ωk×(1‑ωk)                                 (7)得到混沌信号序列X={x1,x2,...}、Y={y1,y2,...}和Z={z1,z2,...},从序列X中第n1个元素开始依次间隔5个元素取1个元素以形成长度为3×M×N的混沌信号序列X1={X11,X12,...,X13×M×N},从序列Y中第n2个元素开始依次间隔7个元素取1个元素以形成长度为3×M×N的混沌信号序列Y1={Y11,Y12,...,Y13×M×N},从序列Z中第n3个元素开始依次间隔9个元素取1个元素以形成长度为3×M×N的混沌信号序列Z1={Z11,Z12,...,Z13×M×N},同时将混沌信号序列X1、Y1和Z1中元素进行如下公式(8)所示的处理,得到长度为3×M×N的混沌信号整数序列TT={TT1,TT2,...,TT3×M×N};

(4)依次从二进制的三维矩阵RB中抽取8个元素,表示为RB(i,j,1:8),其中i=1,2,

3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,将抽取的8个元素RB(i,j,1:8)进行从高位到低位的循环移位,移位个数为TTN×(i‑1)+j,并回填至二进制的三维矩阵RB中;

依次从二进制的三维矩阵GB中抽取8个元素,表示为GB(i,j,1:8),其中i=1,2,3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,将抽取的8个元素GB(i,j,1:8)进行从高位到低位的循环移位,移位个数为TTM×N+N×(i‑1)+j,并回填至二进制的三维矩阵GB中;

依次从二进制的三维矩阵BB中抽取8个元素,表示为BB(i,j,1:8),其中i=1,2,3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,将抽取的8个元素BB(i,j,1:8)进行从高位到低位的循环移位,移位个数为TT2×M×N+N×(i‑1)+j,并回填至二进制的三维矩阵BB中;

(5)分别从二进制矩阵RB(:,:,1)、GB(:,:,1)和BB(:,:,1)的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将混沌信

号序列X1按升序排序,根据序列X1排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行置乱,得到置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵RB(:,:,1)、GB(:,:,1)和BB(:,:,1)中;

分别从二进制矩阵RB(:,:,2)、GB(:,:,2)和BB(:,:,2)的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将混沌

信号序列Y1按升序排序,根据序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行置乱,得到置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵RB(:,:,2)、GB(:,:,2)和BB(:,:,2)中;

分别从二进制矩阵RB(:,:,3)、GB(:,:,3)和BB(:,:,3)的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将混沌信

号序列Z1按升序排序,根据序列Z1排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行置乱,得到置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵RB(:,:,3)、GB(:,:,3)和BB(:,:,3)中;

分别从二进制矩阵RB(:,:,4)、GB(:,:,4)和BB(:,:,4)的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将混

沌信号序列X1按降序排序,根据序列X1排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列进行置乱,得到置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵RB(:,:,4)、GB(:,:,4)和BB(:,:,4)中;

分别从二进制矩阵RB(:,:,5)、GB(:,:,5)和BB(:,:,5)的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将混

沌信号序列Y1按降序排序,根据序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列进行置乱,得到置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵RB(:,:,5)、GB(:,:,5)和BB(:,:,5)中;

分别从二进制矩阵RB(:,:,6)、GB(:,:,6)和BB(:,:,6)的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将混沌

信号序列Z1按降序排序,根据序列Z1排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行置乱,得到置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵RB(:,:,6)、GB(:,:,6)和BB(:,:,6)中;

(6)依次从二进制的三维矩阵RB中抽取8个元素,表示为RB(i,j,1:8),其中i=1,2,

3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,利用bin2dec()函数将抽取的8个元素RB(i,j,1:8)转换成数值型数据,将此数值型数据记为C_R(i,j)并填放至二维矩阵C_R中第i行第j列的对应位置,其中二维矩阵C_R的大小为M×N;

依次从二进制的三维矩阵GB中抽取8个元素,表示为GB(i,j,1:8),其中i=1,2,3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,利用bin2dec()函数将抽取的8个元素GB(i,j,1:8)转换成数值型数据,将此数值型数据记为C_G(i,j)并填放至二维矩阵C_G中第i行第j列的对应位置,其中二维矩阵C_G的大小为M×N;

依次从二进制的三维矩阵BB中抽取8个元素,表示为BB(i,j,1:8),其中i=1,2,3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,利用bin2dec()函数将抽取的8个元素BB(i,j,1:8)转换成数值型数据,将此数值型数据记为C_B(i,j)并填放至二维矩阵C_B中第i行第j列的对应位置,其中二维矩阵C_B的大小为M×N;

(7)将二维矩阵C_R、C_G和C_B三者组合形成商品彩色加密商标图片C,并将商品基本信息和彩色加密商标图片C进行组合,生成图文并茂的商品防伪码,最后生成商品防伪二维码。

2.根据权利要求1所述的一种基于图片加密的商品防伪码生成方法,其特征在于:步骤(2)中所述的将商品标识码P转换为数值序列PP,是指将商品标识码P中的中英文字符,逐个采用unicode2native()函数将由ASCII码值属于[32,126]的可见字符转换为单个数值型数据,或将GB2312字符集中双字节编码的汉字转换为两个数值型数据,从而得到数值序列PP。

3.根据权利要求1所述的一种基于图片加密的商品防伪码生成方法,其特征在于:步骤(7)中所述的将商品基本信息和彩色加密图片C进行组合,是指采用商品基本信息和彩色加密图片C上下或者左右的排列组合方式。

4.一种基于图片解密的商品防伪码识别方法,其特征在于,包括如下几个步骤:(1)识别某件商品的防伪二维码,解析所述商品防伪码并将所述商品防伪码分解为商品基本信息和彩色加密商标图片 再将商品彩色加密商标图片 分解出红、绿、蓝三基色,分别表示为矩阵 和 其中表征商品基本信息的商品标识码 由ASCII码值属于[32,

126]的可见字符以及GB2312字符集中双字节编码的6763个汉字组成,商品标识码 的长度为 商品彩色加密商标图片 的大小为M×N,矩阵 和 的大小均为M×N;

(2)将商品标识码 转换为数值序列 并分别将矩阵 和 中各元素进行二进制转换,得到二进制的三维矩阵 和 其中三维矩阵 和 的大小均为M×N×8,利用某件商品的唯一身份信息,以及外部密钥 和 按照如下(9)‑(14)公式分别计算得到Logistic混沌映射的初值 和 抽取开始位置 和其中,数值序列 的长度为 表示二进制的三维矩阵 中‘0’bit位的个数总和, 表示二进制的三维矩阵 中‘0’bit位的个数总和, 表示二进制的三维矩阵中‘0’bit位的个数总和,外部密钥 满足 满足(3)由混沌映射的初值 和外部密钥 分别对如下公式(15)所示Logistic混沌映射进行迭代,式中k表示迭代次数,k=1,2,..., 表示第k次迭代得到的混沌信号,分别取为 和

得到混沌信号序列 和 从序列 中第 个元素开始依次间隔5个元素取1个元素以形成长度为3×M×N的混沌信号序列从序列 中第 个元素开始依次间隔7个元素取1个元素以形成长度为3×M×N的混沌信号序列 从序列 中第 个元素开始依次间隔

9个元素取1个元素以形成长度为3×M×N的混沌信号序列 同时将混沌信号序列 和 中元素进行如下公式(16)所示的处理,得到长度为3×M×N的混沌信号整数序列

(4)分别从二进制矩阵 和 的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将序

列 按升序排序,根据序列 排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行反置乱,得到反置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵 和 中;

分别从二进制矩阵 和 的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将序

列 按升序排序,根据序列 排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行反置乱,得到反置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵 和 中;

分别从二进制矩阵 和 的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将序列

按升序排序,根据序列 排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行反置乱,得到反置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵 和 中;

分别从二进制矩阵 和 的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将序列

按降序排序,根据序列 排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行反置乱,得到反置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵 和 中;

分别从二进制矩阵 和 的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将序列

按降序排序,根据序列 排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行反置乱,得到反置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵 和 中;

分别从二进制矩阵 和 的左上角开始依次从左往右逐行抽取元素,组成二进制序列

并将序列

按降序排序,根据序列 排序前、后的位置变化置乱规则,对二进制序列 进行反置乱,得到反置乱后的二进制序列 然后按照抽取顺序将二进制序列 分别回填至二进制矩阵 和 中;

(5)依次从二进制的三维矩阵 中抽取8个元素,表示为 其中i=1,2,

3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,将抽取的8个元素 进行从低位到高位的循环移位,移位个数为 得到移位后的8个元素 然后利用bin2dec()函数将 转换成数值型数据,将此数值型数据记为R_R(i,j)并填放至二维矩阵R_R中第i行第j列的对应位置,其中二维矩阵R_R的大小为M×N;

依次从二进制的三维矩阵 中抽取8个元素,表示为 其中i=1,2,3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,将抽取的8个元素 进行从低位到高位的循环移位,移位个数为 得到移位后的8个元素 然后利用bin2dec()函数将转换成数值型数据,将此数值型数据记为R_G(i,j)并填放至二维矩阵R_G中第i行第j列的对应位置,其中二维矩阵R_G的大小为M×N;

依次从二进制的三维矩阵BB中抽取8个元素,表示为 其中i=1,2,3,...,M,j=1,2,3,...,N,一共抽取M×N组,将抽取的8个元素 进行从低位到高位的循环移位,移位个数为 得到移位后的8个元素 然后利用bin2dec()函数将转换成数值型数据,将此数值型数据记为R_B(i,j)并填放至二维矩阵R_B中第i行第j列的对应位置,其中二维矩阵R_B的大小为M×N;

(6)将二维矩阵R_R、R_G和R_B三者组合形成商品彩色解密商标图片R,并将商品彩色解密商标图片R和原始的商品彩色商标图片进行比较,判断两者是否一致,从而可以验证该件商品是否为真品。

5.根据权利要求4所述的一种基于图片解密的商品防伪码识别方法,其特征在于:步骤(2)中所述的将商品标识码 转换为数值序列 是指将商品标识码 中的中英文字符逐个采用unicode2native()函数,将由ASCII码值属于[32,126]的可见字符转换为单个数值型数据,或将GB2312字符集中双字节编码的汉字转换为两个数值型数据,从而得到数值序列