CN103927572A - 编码图块及通过编码图块以形成点阵图形的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种编码图块，由方向序列编码单元块、CRC校验位、以及多个数据编码单元块构成，方向序列编码单元块中包括方向特征点阵序列，数据编码单元块中包括数据码点与数据参考点。通过上述编码图形成点阵图形的方法，包括：定义的方向特征点阵序列的样式；定义数据编码单元块的数量、数据参考点和数据码点的分布形式；定义CRC校验块的数量、以及位置关系；将十进制数字转化为植入在码点点位中的数据码点；计算点阵图形中所包含的编码存储量。实施上述方法的装置包括方向序列定义模块、数据编码单定义模块、CRC校验位定义模块、数据码点形成模块与编码存储量计算模块。本发明能够存储大量数据信息，并且具有防伪功能。

Description

编码图块及通过编码图块以形成点阵图形的方法与装置
技术领域
本发明涉及一种编码图，尤其是一种编码图块及通过编码图块以形成点阵图形的方法与装置。
背景技术
目前，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，只能生成有限数量的防伪标识。其缺点是为：由于防伪标识存储的编码信息量小，因此，无法存储大量数据信息；另外，由于类似于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。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供了一种能够存储大量数据信息，并且具有防伪性能的编码图块及通过编码图块以形成点阵图形的方法与装置。
为实现上述目的，本发明提供一种编码图块，由方向序列编码单元块、至少一个CRC校验位、以及多个数据编码单元块构成，
所述方向序列编码单元块中包括多个方向特征码点构成的方向特征点阵序列；
所述数据编码单元块中包括至少一个数据码点与数据参考点。
上述的编码图块，其中，多个所述数据参考点之间、以及多个所述数据参考点与多个所述方向特征码点之间构成几何形状。
上述的编码图块，其中，所述方向序列编码单元块设置在由多个所述数据编码单元块与所述CRC校验块构成的外框内部。
上述的编码图块，其中，在方向序列编码单元块中还包括数据参考点位与至少一个码点点位。
上述的编码图块，其中，所述数据码点、所述数据参考点以及所述方向特征码点的大小在1x1像素～3x3像素之间，相邻两个所述数据码点、或相邻的所述数据码点与所述数据参考点、或相邻的所述数据码点与所述方向特征码点之间的最小距离在2个像素～8个像素之间，所述编码图的大小在17x17像素～67x67像素之间。
本发明提供一种通过编码图块以形成点阵图形的方法，包括以下步骤：
定义方向序列编码单元块中的方向特征点阵序列的样式；
定义数据编码单元块的数量、以及数据编码单元块中数据参考点和数据码点的分布形式；
定义CRC校验块的数量、以及与数据编码单元块之间的位置关系；
提取一十进制数字，在对其进行转化后，植入数据编码单元块中的相应码点点位中，以形成数据码点；
根据多个数据编码单元块中的数据参考点、以及CRC运算公式从而得出与CRC校验位相对应的编码信息，该编码信息为所生成的点阵图形所包含的编码存储量。
上述的方法，其中，在提取一十进制数字后，通过以下步骤形成数据码点：
将一个十进制数字转化为多位二进制数字；
将多位二进制数字按照顺序进行合并，以形成多个二进制数组；
将每个二进制数组转化为与数据编码单元块中码点点位数量相同的进制数字；
在与进制数字相对应的码点点位中植入数据码点。
上述的方法，其中，与CRC校验位相对应的十进制数字通过下式得出：
CRC_0～CRC_N=fun(data0～dataN)。
本发明提供一种通过编码图块以形成点阵图形的装置，包括：
方向序列定义模块，用于在编码图块的方向序列编码单元块中定义的一个方向特征点阵序列；
数据编码单元块定义模块，用于在编码图块中定义数据编码单元块的数量、以及数据编码单元块中数据参考点和数据码点的分布形式；
CRC校验块定义模块，用于在编码图块中定义CRC校验块的数量、以及与数据编码单元块之间的位置关系；
数据码点形成模块，用于提取一十进制数字，在对其进行转化后，植入数据编码单元块中的相应码点点位中，以形成数据码点；
编码存储量计算模块、根据多个数据编码单元块中的数据参考点、以及CRC运算公式从而得出与CRC校验位相对应的编码信息，该编码信息为所生成的点阵图形所包含的编码存储量。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过对编码图块的样式、算法规则、区域块排布、CRC校验机制进行定义，从而形成拥有海量编码信息的点阵图像编码体系；
2、由于编码图块的样式可以进行算法规则的特殊定义，因此，从而形成若干个唯一的、且带有大量数据信息的点阵图形；
3、由于本发明所使用的算法规则具有私密性及独创性，保证了点阵图形被破译的难度，使点阵图形具有防伪性能，可应用于防伪领域。
附图说明
图1为本发明中编码图块的样式图；
图2为图1中数据编码单元块的样式图；
图3为图1中方向序列编码单元块的样式图；
图4为图1中方向序列编码单元块的另一实施例样式图；
图5为本发明中方法部分的流程图；
图6为本发明中装置部分的结构图。
主要附图标记说明如下：
1-编码图块           2-方向序列编码单元块
3-方向特征点阵序列   4-方向特征码点  5-数据编码单元块
6-数据参考点         7-数据码点      8-CRC校验位
9-码点点位           10-数据参考点位
11-方向序列定义模块  12-数据编码单定义模块
13-CRC校验位定义模块 14-数据码点形成模块
15-编码存储量计算模块
具体实施方式
如图1至图3所示，本实施例提供一种编码图块，该编码图块1为具有20位编码存储量的编码图块，由方向序列编码单元块、六个数据编码单元块5、以两个CRC校验位8及构成。
方向序列编码单元块2中包括多个方向特征码点构成的方向特征点阵序列。其中，方向序列编码单元块2中包括五个方向特征码点4构成的方向特征点阵序列3，方向特征点阵序列用于辨别编码图样的正确方向。其中，五个方向特征码点构成一异形图像，方向特征码点的序号为0～4。
六个数据编码单元块的序号分别为0～5或1～6，其中，每一个数据编码单元块5由一个用于植入数据参考点6的数据参考点位10与八个用于植入数据码点7的码点点位9构成，八个码点点位的位置序号为1～8，八个码点点位的按照顺时针方式排列，将数据参考点位10包围其内侧，通过一个数据参考点位10与八个码点点位9以形成九宫格结构，八个码点点位构成九宫格的外框。在每个数据编码单元块中，数据参考点位与八个码点点位所形成的分布方式均是相同的。
在数据编码单元块中，按照算法定义规则，将八个码点点位按照数字由小至大的顺序、并采用顺时针的方式分布在数据参考点位外侧。另外，还可以根据需要按照逆时针顺序，或者根据实际需要采用其他方式以排列，从而形成不同样式的数据编码单元块图样。
在本实施例中，在每一个数据编码单元块中，设置有一个数据参考点6与一个数据码点7。
六个数据参考点之间、以及六个数据参考点与五个方向特征码点之间构成几何形状，能够进行相互校验。
在本实施例中，两个CRC校验块8呈相互对应的方式设置在方向序列编码单元块2的两侧，其序号为CRC_0与CRC_1。另外，CRC校验位的数量与由计算结果相对应，CRC校验位的数量越多则计算结果就越准确。
其中，在2400DPI图像精度下，一个数据码点为3*3像素大小；在600DPI图像精度下，一个数据码点为1*1像素大小。
在2400DPI图像精度下，相邻两个数据码点间距大小为8个像素，该间距为从数据码点中心位置到另一数据码点中心位置的距离；在600DPI图像精度下，相邻两个数据码点间距大小为2个像素，该间距为从数据码点中心位置到另一码点中心位置的距离。对应实际的数据码点大小约为30um至40um。
在2400DPI图像精度下，编码图的大小为67x67像素；在600DPI图像精度下，编码图的大小为17*17像素。对应实际的编码图的大小约为700um左右。
如图4所示，在方向序列编码单元块2中还包括数据参考点位10与四个码点点位9。由方向序列编码单元块中最多仅能植入一个数据参考点与三个数据码点，三个码点点位的位置序号为0～2。
如图5所示，本发明提供一种通过编码图块以形成点阵图形的方法，包括以下步骤：
S1、定义方向序列编码单元块中的方向特征点阵序列的样式。
其中，在方向序列编码单元块中包括五个方向特征码点构成的方向特征点阵序列。其中，五个方向特征码点构成一异形图像，方向特征码点的序号为0～4。
S2、定义数据编码单元块的数量、以及数据编码单元块中数据参考点和数据码点的分布形式。
定义编码图块中数据编码单元块的数量均是为六个。每一个数据编码单元块由一个用于植入数据参考点的数据参考点位与八个用于植入数据码点的码点点位构成，八个码点点位的按照顺时针方式排列，将数据参考点位包围其内侧，通过一个数据参考点位与八个码点点位以形成九宫格结构，八个码点点位构成九宫格的外框。在每个数据编码单元块中，数据参考点位与八个码点点位所形成的分布方式均是相同的。
在六个数据编码单元块中，按照算法定义规则，将八个码点点位按照数字由小至大的顺序、并采用顺时针的方式分布在数据参考点位外侧。另外，还可以根据需要按照逆时针顺序，或者根据实际需要采用其他方式以排列，从而形成不同样式的数据编码单元块图样。
在本实施例中，在每一个数据编码单元块中，设置有一个数据参考点与一个数据码点。
六个数据参考点之间、以及六个数据参考点与五个方向特征码点之间构成几何形状，能够进行相互校验。
S3、定义CRC校验块的数量、以及与数据编码单元块之间的位置关系。
其中，在编码图块中，定义CRC校验块的数量为两个。两个CRC校验块呈相互对应的方式设置在方向序列编码单元块的两侧，其序号为CRC_0与CRC_1。
另外，CRC校验位的数量与由计算结果相对应，CRC校验位的数量越多则计算结果就越准确。
S4、提取一十进制数字，在对其进行转化后，植入数据编码单元块中的相应码点点位中，以形成数据码点。
其中，步骤S4包括以下步骤：
S40、将一个十进制数字转化为多位二进制数字。
其中，由于转化后所得到的二进制数字的位数与数据编码单元块的数量具有对应关系，而在步骤S2中，已经定义编码图块中数据编码单元块的数量为6个。另外，由于编码图块中的两个方向序列编码单元块也可以植入数据码点，因此，在步骤S40中，将一个十进制数字转化成18位或21位二进制数字。
S41、将多位二进制数字按照顺序进行合并，以形成多个二进制数组。
其中，将18位或21位二进制数字按照由低位至高位的顺序、每三位合并为一组二进制数组，从而将原18位二进制数字形成6个二进制数组，或将原21位二进制数字形成7个二进制数组。其中，该6个二进制数组的数量与6个数据编码单元块的数量相对应，该7个二进制数组的数量与6个数据编码单元块的数量以及1个方向序列数据编码单元块相对应，
S42、将每个二进制数组转化为与数据编码单元块中码点点位数量相同的进制数字。
定义每个数据编码单元块中最多能够植入8个数据码点，因此，将每一个二进制数组均转化为一个八进制数字。另外，当需要在6个数据编码单元块与方向序列编码单元块中均是植入数据码点时，定义每个方向序列编码单元块中除了数据参考点以及最多仅能植入3个数据码点。提取7个二进制数组中的6个，并将每一个二进制数组均转化为一个八进制数字，然后提取剩余1个二进制数组，并将每一个二进制数组均转化为一个三进制数字。
由于在步骤2中已经将数据编码单元块中的码点点位的数量定义为8个，因此，将该二进制数组转化为八进制数字0～7。
由于方向序列编码单元块中最多仅能植入三个数据码点，因此，将二进制数组转化为四进制数字0～2。
S43、在与进制数字相对应的码点点位中植入数据码点。
由于在步骤S43实施前，数据编码单元块中数据参考点与八个码点点位的分布样式已经定义完成，其中，若定义八个码点点位的数字为1～8，则经步骤S42转化得到的二进制数组与八进制数字的对应关系为：
000对应位置是1，001对应位置是2，010对应位置是3，011对应位置是4，100对应位置是5，101对应位置是6，110对应位置是7，111对应位置是8。
若经步骤S42转化后得到的八进制数字为数字2，则在第二个码点点位（代表数字为2）中植入一个数据码点。
另外，若定义八个码点点位的数字为0～7，则经步骤S42转化得到的二进制数组与八进制数字的对应关系为：
000对应位置是0，001对应位置是1，010对应位置是2，011对应位置是3，100对应位置是4，101对应位置是5，110对应位置是6，111对应位置是7。
若经步骤S42转化后得到的八进制数字为数字2，则在第二个码点点位（代表数字为1）中植入一个数据码点。
另外，当需要在方向序列数据编码单元块植入数据码点时，若定义三个码点点位的数字为0～2，则经步骤S42转化得到的二进制数组与四进制数字的对应关系为：
000对应位置是0，001对应位置是1，010对应位置是2。
若经步骤S42转化后得到的四进制数字为数字2，则在第二个码点点位（代表数字为1）中植入一个数据码点。
若定义三个码点点位的数字为1～3，则经步骤S42转化得到的二进制数组与四进制数字的对应关系为：
000对应位置是0，001对应位置是1，010对应位置是2。
若经步骤S42转化后得到的四进制数字为数字2，则在第二个码点点位（代表数字为2）中植入一个数据码点。
S5、根据多个数据编码单元块中的数据参考点、以及CRC运算公式从而得出与CRC校验位相对应的编码信息，该编码信息为所生成的点阵图形所包含的编码存储量。
当采用6个数据参考点时，根据6个数据参考点、以及CRC运算公式以得到一个数值，将该数值与Customer ID进行异或处理与2个CRC校验位相对应的编码信息，通过编码图块生成的点阵图形中所包含的编码存储量。
其中，CRC运算公式为CRC_0～1=fun(data0～data5)。
另外，当采用7个数据参考点时，根据7个数据参考点、以及CRC运算公式以得到一个数值，将该数值与Customer ID进行异或处理与2个CRC校验位相对应的编码信息，通过编码图块生成的点阵图形中所包含的编码存储量。
其中，CRC运算公式为CRC_0～1=fun(data0～data6)。
如图6所示，本发明提供一种通过编码图块以形成点阵图形的装置，包括：方向序列定义模块11、数据编码单定义模块12、CRC校验位定义模块13、数据码点形成模块14与编码存储量计算模块15。
方向序列定义模块11用于在编码图块的方向序列编码单元块中定义的一个方向特征点阵序列。
其中，每个方向序列编码单元块中包括五个方向特征码点构成的方向特征点阵序列。其中，五个方向特征码点构成一异形图像，方向特征码点的序号为0～4。
另外，在方向序列编码单元块中还可以植入一个数据参考点与三个数据码点。
数据编码单元块定义模块12用于在编码图块中定义数据编码单元块的数量、以及数据编码单元块中数据参考点和数据码点的分布形式。
定义数据编码单元块的数量为六个，六个数据编码单元块的序号分别为0～5或1～6，其中，每一个数据编码单元块由一个用于植入数据参考点的数据参考点位与八个用于植入数据码点的码点点位构成，八个码点点位的位置序号为1～8，八个码点点位的按照顺时针方式排列，将数据参考点位包围其内侧，通过一个数据参考点位与八个码点点位以形成九宫格结构，八个码点点位构成九宫格的外框。在每个数据编码单元块中，数据参考点位与八个码点点位所形成的分布方式均是相同的。
在数据编码单元块中，按照算法定义规则，将八个码点点位按照数字由小至大的顺序、并采用顺时针的方式分布在数据参考点位外侧。另外，还可以根据需要按照逆时针顺序，或者根据实际需要采用其他方式以排列，从而形成不同样式的数据编码单元块图样。
在本实施例中，在每一个数据编码单元块中，设置有一个数据参考点与一个数据码点。
六个数据参考点之间、以及六个数据参考点与五个方向特征码点之间构成几何形状，能够进行相互校验。
CRC校验块定义模块13用于在编码图块中定义CRC校验块的数量、以及与数据编码单元块之间的位置关系。
定义CRC校验块的数量为两个。两个CRC校验块呈相互对应的方式设置在方向序列编码单元块的两侧，其序号为CRC_0与CRC_1。
另外，CRC校验位的数量与由计算结果相对应，CRC校验位的数量越多则计算结果就越准确。
数据码点形成模块14用于提取一十进制数字，在对其进行转化后，植入数据编码单元块中的相应码点点位中，以形成数据码点。
数据码点形成模块包括以下步骤：
将一个十进制数字转化为多位二进制数字；
将多位二进制数字按照顺序进行合并，以形成多个二进制数组；
将每个二进制数组转化为与数据编码单元块中码点点位数量相同的进制数字；
在与进制数字相对应的码点点位中植入数据码点。
编码存储量计算模块15根据多个数据编码单元块中的数据参考点、以及CRC运算公式从而得出与CRC校验位相对应的编码信息，该编码信息为所生成的点阵图形所包含的编码存储量。
当采用6个数据参考点时，根据6个数据参考点、以及CRC运算公式以得到一个数值，将该数值与Customer ID进行异或处理与2个CRC校验位相对应的编码信息，通过编码图块生成的点阵图形中所包含的编码存储量。
其中，CRC运算公式为CRC_0～1=fun(data0～data5)。
另外，当采用7个数据参考点时，根据7个数据参考点、以及CRC运算公式以得到一个数值，将该数值与Customer ID进行异或处理与2个CRC校验位相对应的编码信息，通过编码图块生成的点阵图形中所包含的编码存储量。
其中，CRC运算公式为CRC_0～1=fun(data0～data6)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种编码图块，其特征在于，由方向序列编码单元块、至少一个CRC校验位、以及多个数据编码单元块构成，
所述方向序列编码单元块中包括多个方向特征码点构成的方向特征点阵序列；
所述数据编码单元块中包括至少一个数据码点与数据参考点。
2.根据权利要求1所述的编码图块，其特征在于，多个所述数据参考点之间、以及多个所述数据参考点与多个所述方向特征码点之间构成几何形状。
3.根据权利要求2所述的编码图块，其特征在于，所述方向序列编码单元块设置在由多个所述数据编码单元块与所述CRC校验块构成的外框内部。
4.根据权利要求3所述的编码图块，其特征在于，在方向序列编码单元块中还包括数据参考点位与至少一个码点点位。
5.根据权利要求1至4中任一所述的编码图块，其特征在于，所述数据码点、所述数据参考点以及所述方向特征码点的大小在1x1像素～3x3像素之间，相邻两个所述数据码点、或相邻的所述数据码点与所述数据参考点、或相邻的所述数据码点与所述方向特征码点之间的最小距离在2个像素～8个像素之间，所述编码图的大小在17x17像素～67x67像素之间。
6.通过权利要求1中所述编码图块以形成点阵图形的方法，包括以下步骤：
定义方向序列编码单元块中的方向特征点阵序列的样式；
定义数据编码单元块的数量、以及数据编码单元块中数据参考点和数据码点的分布形式；
定义CRC校验块的数量、以及与数据编码单元块之间的位置关系；
提取一十进制数字，在对其进行转化后，植入数据编码单元块中的相应码点点位中，以形成数据码点；
根据多个数据编码单元块中的数据参考点、以及CRC运算公式从而得出与CRC校验位相对应的编码信息，该编码信息为所生成的点阵图形所包含的编码存储量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在提取一十进制数字后，通过以下步骤形成数据码点：
将一个十进制数字转化为多位二进制数字；
将多位二进制数字按照顺序进行合并，以形成多个二进制数组；
将每个二进制数组转化为与数据编码单元块中码点点位数量相同的进制数字；
在与进制数字相对应的码点点位中植入数据码点。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，与CRC校验位相对应的十进制数字通过下式得出：
CRC_0～CRC_N=fun(data0～dataN)。
9.一种实施权利要求6中所述方法的装置，其特征在于，包括：
方向序列定义模块，用于在编码图块的方向序列编码单元块中定义的一个方向特征点阵序列；
数据编码单元块定义模块，用于在编码图块中定义数据编码单元块的数量、以及数据编码单元块中数据参考点和数据码点的分布形式；
CRC校验块定义模块，用于在编码图块中定义CRC校验块的数量、以及与数据编码单元块之间的位置关系；
数据码点形成模块，用于提取一十进制数字，在对其进行转化后，植入数据编码单元块中的相应码点点位中，以形成数据码点；
编码存储量计算模块、根据多个数据编码单元块中的数据参考点、以及CRC运算公式从而得出与CRC校验位相对应的编码信息，该编码信息为所生成的点阵图形所包含的编码存储量。
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