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专利号: 2021111858389
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:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于防伪图片置乱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)转码

首先,将商品防伪二维码进行解析,得到表征某件商品唯一身份信息的商品彩色商标图片和商品标识码,以及表征商品防伪信息的彩色防伪图片,然后,将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,并将矩阵R、G和B中元素分别逐个转换成8位二进制,得到三维二进制矩阵 和接着,将商品标识码,表示为字符串A1A2,...,AL‑1AL,逐个字符转换为数值型数据,得到数值序列 再将数值序列P中元素逐个转换成8位二进制,得到二进制序列

最后,将彩色防伪图片分解出红、绿、蓝三基色,分别表示为矩阵C_R、C_G和C_B,并将矩阵C_R、C_G和C_B中元素分别逐个转换成8位二进制,得到三维二进制矩阵 和并将三维二进制矩阵 和 依次上下拼接,得到组合三维二进制矩阵其中商品彩色商标图片的大小为M×N,矩阵R、G和B的大小均为M×N,三维二进制矩阵和 的行数为M、列数为N、层数为8,商品标识码来自于GBK编码的字符,商品标识码的长度为L,数值序列P的长度为 二进制序列PB的长度为 且 彩色防伪图片的大小为M×N,矩阵C_R、C_G和C_B的大小均为M×N,三维二进制矩阵 和 的行数为M、列数为N、层数为8,组合三维二进制矩阵 的行数为3M、列数为N、层数为8;

(2)产生混沌序列

首先利用外部解密密钥(α,β),按照如下(1)‑(4)公式分别计算得到混沌系统的初值x1、参数λ、抽取开始位置δ1和δ2,令则可得,

x1=mod(Key_inner‑α,0.999)+0.001,                    (1)λ=2+mod(‑Key_inner+β,29),                              (2)其中,α∈(0,1),β∈(0,100),[{PB8i‑7,PB8i‑6,...,PB8i‑1,PB8i}]0表示统计二进制序列{PB8i‑7,PB8i‑6,...,PB8i‑1,PB8i}中存在二进制‘0’的个数, 和分别表示统计三维二进制矩阵 的第i行、第j列、第1~8层中存在二进制‘1’的个数,

然后由初值x1、参数λ,对如下公式(5)所示的Chebyshev混沌系统进行迭代,k表示迭代次数,xk+1表示第k次迭代得到的混沌信号,其中k=1,2,…,从而得到混沌序列X,xk+1=cos(λ·arccos(xk))                                     (5)接着从混沌序列X中抽取第δ1个元素,按照如下公式(6)分别计算得到矩阵行移位的行数H_number以及重置抽取开始位置δ1,从混沌序列X中抽取第δ1个元素,按照如下公式(7)分别计算得到矩阵行移位的方向H_direction、重置抽取开始位置δ1,以及行移位矩阵的层面参数H_CM,从混沌序列X中第δ1+2个元素开始连续抽取8个,得到长度为8的混沌序列最后从混沌序列X中抽取第δ2个元素,按照如下公式(8)分别计算得到矩阵列移位的列数L_number以及重置抽取开始位置δ2,从混沌序列X中抽取第δ2个元素,按照如下公式(9)分别计算得到矩阵列移位的方向L_direction、重置抽取开始位置δ2,以及列移位矩阵的层面参数L_CM,从混沌序列X中第δ2+2个元素开始连续抽取8个,得到长度为8的混沌序列(3)列移位的置乱解密

首先,将混沌序列Y2按降序排序,根据序列Y2排序前、后的位置变化置乱规则,对组合三维二进制矩阵 元素按层进行置乱,得到置乱后的三维二进制矩阵根据列移位矩阵的层面参数L_CM,进行如下拼接操作,如果L_CM=0,则将置乱后的三维二进制矩阵 中元素逐层左右拼接,得到待列移位矩阵LRGB,表示为

如果L_CM=1,则将置乱后的三维二进制矩阵 中元素逐列左右拼接,得到列移位矩阵LRGB,表示为

其中待列移位矩阵LRGB的大小为3M×8N,然后,根据矩阵列移位的列数L_number以及方向L_direction,进行如下整列移位操作,

如果L_direction=0,则将待列移位矩阵LRGB整列循环右移L_number行,得到列移位后的矩阵

如果L_direction=1,则将待列移位矩阵LRGB整列循环左移L_number行,得到列移位后的矩阵

最后,根据列移位矩阵的层面参数L_CM,进行如下回填操作,如果L_CM=1,则将列移位后的矩阵 中元素逐层回填至一个行数为3M、列数为N、层数为8的三维二进制矩阵中,得到列移位后的三维二进制矩阵BL,表示为如果L_CM=0,则将列移位后的矩阵 中元素逐列回填至一个行数为3M、列数为N、层数为8的三维二进制矩阵中,得到列移位后的三维二进制矩阵BL,表示为将混沌序列Y2按升序排序,根据序列Y2排序前、后的位置变化置乱规则,对列移位后的三维二进制矩阵BL中元素按层进行反置乱,得到反置乱后的列移位三维二进制矩阵(4)行移位的置乱解密

首先,将混沌序列Y1按降序排序,根据序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则,对列移位三维二进制矩阵 中元素按层进行置乱,得到置乱后的列移位三维二进制矩阵根据行移位矩阵的层面参数H_CM,进行如下拼接操作,如果H_CM=0,则将列移位三维二进制矩阵 中元素逐层上下拼接,得到待行移位矩阵HRGB,表示为

如果H_CM=1,则将列移位三维二进制矩阵 中元素逐行上下拼接,得到待行移位矩阵HRGB,表示为

其中待行移位矩阵HRGB的大小为24M×N,然后,根据矩阵行移位的行数H_number以及方向H_direction,进行如下整行移位操作,

如果H_direction=0,则将待行移位矩阵HRGB整行循环下移H_number行,得到行移位后矩阵

如果H_direction=1,则将待行移位矩阵HRGB整行循环上移H_number行,得到行移位后矩阵

最后,根据行移位矩阵的层面参数H_CM,进行如下回填操作,如果H_CM=1,则将行移位后的矩阵 中元素逐层回填至一个行数为3M、列数为N、层数为8的三维二进制矩阵中,得到行列移位三维二进制矩阵BHL,表示为如果H_CM=0,则将行移位后的矩阵 中元素逐行回填至一个行数为3M、列数为N、层数为8的三维二进制矩阵中,得到行列移位三维二进制矩阵BHL,表示为将混沌序列Y1按升序排序,根据序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则,对行列移位三维二进制矩阵BHL元素按层进行反置乱,得到反置乱后的行列移位三维二进制矩阵(5)商品防伪二维码的生成

由反置乱后的行列移位三维二进制矩阵 分别得到数值矩阵 从而生成彩色图片CC,其中矩阵 的大小均为M×N,彩色图片CC的大小为M×N,再比较彩色图片CC与商品二维码解析而得的商品彩色商标图片是否一致,如一致,则商品识别为真品;如不一致,则商品识别为赝品。

2.根据权利要求1所述的一种基于防伪图片置乱解密的商品防伪码识别方法,其特征在于,步骤(1)中所述的将矩阵R、G和B中元素分别逐个转换成8位二进制,是指将矩阵R中元素逐个采用 运算得到三维二进制矩阵 将矩阵G中元素逐个采用 运算得到三维二进制矩阵 将矩阵B中元素逐个采用运算得到三维二进制矩阵

3.根据权利要求1所述的一种基于防伪图片置乱解密的商品防伪码识别方法,其特征在于,步骤(1)中所述的将商品标识码,表示为字符串A1A2,...,AL‑1AL,逐个字符转换为数值型数据,是指将商品标识码中字符逐个采用unicode2native(·)函数转换为数值型数据,即对于双字节字符的转换表示为 对于单字节字符的转换表示为 从而得到数值序列

4.根据权利要求1所述的一种基于防伪图片置乱解密的商品防伪码识别方法,其特征在于,步骤(1)中所述的将数值序列P中元素逐个转换成8位二进制,是指将数值序列P中元素逐个采用PB(8i‑7:8i)=dec2bin(Pi ,8)运算 ,得到二进制序列

5.根据权利要求1所述的一种基于防伪图片置乱解密的商品防伪码识别方法,其特征在于,步骤(5)中所述的将矩阵C_R、C_G和C_B中元素分别逐个转换成8位二进制,是指将矩阵C_R中元素逐个采用 运算得到三维二进制矩阵 将矩阵C_G中元素逐个采用 运算得到三维二进制矩阵 将矩阵C_B中元素逐个采用 运算得到三维二进制矩阵

6.根据权利要求1所述的一种基于防伪图片置乱解密的商品防伪码识别方法,其特征在于,步骤(5)中所述的由反置乱后的行列移位三维二进制矩阵 分别得到数值矩阵从而生成彩色图片CC,表示如下步骤:步骤①将三维二进制矩阵 中第1~M行、第1~N列、第1~8层二进制元素,以某行某列1~8层的二进制元素为单位分别采用运算 转换为某个数值型数据并填入矩阵 中,其中i=1,2,...,M,j=1,2,...,N,继而可得数值矩阵 表示如下,

步骤②将三维二进制矩阵 中第M+1~2M行、第1~N列、第1~8层二进制元素,以某行某列1~8层的二进制元素为单位分别采用运算 转换为某个数值型数据并填入矩阵 中,其中i=1,2,...,M,j=1,2,...,N,继而可得数值矩阵表示如下,

步骤③将三维二进制矩阵 中第2M+1~3M行、第1~N列、第1~8层二进制元素,以某行某列1~8层的二进制元素为单位分别采用运算 转换为某个数值型数据并填入矩阵 中,其中i=1,2,...,M,j=1,2,...,N,继而可得数值矩阵表示如下,

骤④将数值矩阵 分别表征彩色图片的红、绿、蓝三基色,利用 函数将矩阵 转换为彩色图片,从而生成彩色图片CC,其中彩色图片CC的大小为M×N。