一种点阵图、点阵图构建方法及识别点阵图的方法与流程

本发明涉及点阵图，尤其是一种点阵图、点阵图构建方法及识别点阵图的方法。

背景技术：

1、目前，商品防伪主要依赖于二维码防伪，也就是最通用的qr码，防伪流程主要是将防伪码放到qr码里，而qr码存在美观、使用成本低的优点，但qr码可以被简单扫描和解析，存在易被复制、盗码的缺陷，攻击者可通过扫描有效的qr码并制作复制品以欺骗系统和消费者，且复制的qr码无法提供有效的防伪保护，因此很容易就可以通过qr码解析出防伪码，从而导致防伪码的安全性较低。而且现有防伪标识图案大部分是采用类似于oid编码技术的编码规则生成的，但类似于oid编码技术的编码规则属于通用且公开的编码技术，因此降低了防伪标识的保密性能。

2、除此以外，由于很多产品的qr码直接暴漏在外，qr码很容易受到外界的影响导致部分图案被损坏或者被遮挡，导致用户无法扫码得出准确且完整的信息。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述存在的技术问题，提供一种点阵图、点阵图构建方法及识别点阵图的方法。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种点阵图，包括点阵码，所述点阵码包含采用六位二进制的多个编码标记点，所述点阵码包括容错码、数据码、信息码，所述信息码的标记点横向设于点阵码中部，所述信息码的标记点上下两边均设为容错码的标记点，所述容错码的标记点和数据码的标记点上下相间排列设置，所述容错码的容错率大于30％，所述信息码内包括偏移数、字符数据的个数和防伪信息。

4、作为优选，所述点阵码设为正方形，所述点阵码边长的标记点数为奇数，所述标记点数量为19*19＝361个，所述标记点采用整像素表示，所述标记点的半径设为大于1个的奇数像素点。

5、作为优选，所述点阵码四条边均为黑点连接的标记点，所述点阵码的四角均设有3*3的面积相等的白色背景，所述点阵码左上角的白色背景中设有3*3的黑点矩形，所述点阵码的右上角、左下角和右下角的白色背景中均设有2*2的靠近点阵码中心位置的黑点矩形。

6、作为优选，所述点阵码所支持的用户参数包括标记点的半径r、标记点之间的距离(圆心距)d、数据码字符串和冗余度，所述距离d大于或等于半径r，所述数据码字符串包括纯数字、纯字符、数字+字符，所述冗余度的配置水平包括低l和高h，所述低l的容错率为13％-33％，其根据数据码字符串长度确定，且点阵尺寸为17*17，所述高h的容错率为25％-39％，其根据数据码字符串长度确定，且点阵尺寸为21*21。

7、一种点阵图构建方法，包括编码过程，所述编码过程包括以下步骤：

8、a1.定义编码标记点6个为一个字符，六位二进制表示64个字符；

9、a2.定义黑色标记点为二进制的1，白色标记点表示二进制的0；

10、a3.设计点阵码为四条边均采用黑色标记点连接的正方形，边长采用的黑色标记点数量为奇数，定义边长黑色标记点内包含防伪信息；

11、a4.设计点阵码的四角均为3*3标记点的面积相等的白色背景，其中左上角的白色背景中设为3*3的黑色标记点矩形，其余三角的白色背景中靠近点阵码中心的位置设为2*2的黑色标记点矩形，定义四角的白色背景中靠近点阵码中心的2*2黑色标记点矩形中均包含防伪信息；

12、a5.设计点阵码横向中部为信息码的标记点，信息码的标记点数量为20个，定义信息码内包含偏移数、字符数据的个数和防伪信息，偏移数为随机生成，用于实现相同的编码不同的点阵；

13、a6.设计信息码的标记点的上下两侧为容错码的标记点，容错码的标记点数量errorn为30个，其根据容错码字符数而动态变化，定义容错码的高容错率大于30％；

14、a7.设计容错码的标记点上下相间排列为数据码的标记点，数据码的标记点数量pointsn大于(20+30)*6＝300，其中20表示最大数据码字符数。

15、一种识别点阵图的方法，包括解码过程，所述解码过程包括以下步骤：

16、b1.定位：通过膨胀、腐蚀以去除点阵图中的噪声和不规则部分，通过查找点阵码正方形来定位点阵图；

17、b2.校准：通过获取点阵码矩形框的边缘顶点，进行点阵图的图像校准；

18、b3.识别标记点：进行自动二值化，并划分网格为17*17或21*21，利用投影原理，确定点阵图的尺寸；

19、b4.解码字符：解码点阵码中的字符数据；

20、其中，步骤b4解码字符中包括以下子步骤：

21、b41.获取4个方向的偏移数值，利用4个点阵码正方形内角特征确定正确方向；

22、b42.获取信息码里的防伪信息，判断是否合法；

23、b43.获取信息码里的字符数据个数；

24、b44.根据偏移数值进行反偏移，获取解密后数据码和容错码值；

25、b45.根据容错码值，获取真实数据码，即为代表的码字。

26、作为优选，所述步骤b1中包括以下子步骤：

27、b11.膨胀：将点阵图的边界扩展，从而连接不连续的区域；

28、b12.腐蚀：将点阵图的边界缩小，从而消除不连续的区域；

29、b13.查找：通过霍夫变换算法检测点阵图中的直角边缘，确定点阵码正方形的位置和边界，从而定位点阵图。

30、作为优选，所述步骤b2中包括以下子步骤：

31、b21.获取边缘顶点：通过边缘检测算法，获取点阵码矩形框的边缘顶点，以确定点阵图的位置和大小；

32、b22.图像校准：根据所获取得到的边缘顶点，通过对点阵图进行图像旋转、缩放和仿射变换，进行图像校准，确保点阵图的几何形状和尺寸的准确性，便于后续解码的准确进行。

33、作为优选，所述步骤b3中包括以下子步骤：

34、b31.二值化：通过应用阈值来将点阵图转化为仅包含黑色和白色的二值图像，便于识别和解析点阵图；

35、b32.网格分割：将点阵图二值图像分割为17*17或21*21的小区域网格，便于提供更多关于点阵图的信息。

36、b33.判断尺寸：利用投影原理，判断小区域网格的尺寸为低l冗余度或高h冗余度，确定点阵图类；通过计算点阵图中每行和每列的黑色像素数量，根据数量的分布特征判断点阵类型，若黑色像素数量分布均匀，且每行/每列中黑色像素的数量相差不大，则判定为低l冗余度的点阵，若黑色像素数量分布不均匀，且每行/每列中黑色像素数量相差较大，则判定为高h冗余度的点阵。

37、作为优选，所述步骤b42中，信息码包含有关点阵码的防伪信息，用于验证编码的合法性和完整性，在解码过程中，通过提取信息码中的防伪信息，并与预设的合法规则和算法进行比对，若比对匹配验证通过，则确认点阵码的合法性，若比对失败验证不通过，则判断点阵码存在伪造或损坏的情况。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

39、本发明通过提供一种点阵图、点阵图构建方法及识别点阵图的方法，发明一种类似qr码的定制点阵码，只有定制的解码程序才能识别该定制点阵码，在定制的解码程序中内置加密和解密算法，从而解决商品防伪过程易被复制和盗码的缺陷，提高该定制点阵码的保密性和防伪性，且该定制点阵码外观与传统二维码有明显区别，从而使得用户购买商品时检查真伪时容易辨别；而且通过在定制点阵码的四角和边缘的标记点中内置防伪信息，能够避免点阵码被损坏或者被遮挡的面积较大时，用户无法扫码得出准确且完整的信息，从而使得即使点阵码中的信息码被遮挡，用户也能通过四角和边缘识别得出的准确的信息，能够提高用户的识别准确率和有效率，提高点阵图的利用率。