[發明專利]一種基于局部顏色校驗的二維碼編碼、解碼方法及裝置

有效

• 申請號: 201210311536.6
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102916804A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 林毅申;曹維;劉財興;林丕源;梁曉婷;肖媚燕
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;G06K19/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及二維碼編碼、解碼研究領域，特別涉及一種基于局部顏色校驗的二維碼編碼方法、編碼裝置及解碼方法和解碼裝置。

背景技術

二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息，在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理。它具有條碼技術的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉變化等特點。

二維條碼具有保密性高、追蹤性高、抗損性強、備援性大、成本低等特性，現已廣泛地應用在表單、安全保密、追蹤、證照、存貨盤點、資料備援等方面。但是因為編/解碼技術公開，制作假冒的二維碼的門檻也很低。另外標準二維碼版本都是使用黑白二色，其編碼空間也有限。

因此，需要一種行之有效的防偽標識，一方面能使二維碼被仿冒難度加大，另一方面能擴充二維碼的編碼空間，保證二維碼不被篡改。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于局部顏色校驗的二維碼編碼方法、編碼裝置及解碼方法和解碼裝置，上述編解碼裝置和方法是基于局部顏色校驗的，在原有黑白二色的基礎上，增加了染色區域信息，能夠擴充二維碼的編碼空間，同時提高二維碼被仿冒的難度。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

一種基于局部顏色校驗的二維碼編碼方法，包括以下步驟：

（1）在二維碼模板上，根據事先定義的染色區域編碼解碼表，隨機生成染色區域數據，染色區域數據包括染色區域數量、各染色區域的形狀、各染色區域的顏色；

（2）將二維碼原始信息以步驟（1）生成的染色區域數據作為密鑰進行加密，得到二維碼生成信息；

（3）將步驟（2）得到的二維碼生成信息通過二維碼生成算法生成二維碼黑白圖像；

（4）根據步驟（1）所制定的二維碼模板和生成的染色區域數據對步驟（3）得到的二維碼黑白圖像進行染色，最終得到局部彩色二維碼圖像。

優選的，所述步驟（1）中，事先定義的染色區域編碼解碼表是指事先根據染色區域可能出現的形狀和顏色分別建立的編碼解碼表，在形狀編碼解碼表中，定義每一種形狀對應一個數值，同樣在顏色編碼解碼表中，定義每一種顏色對應一個數值，然后連同染色區域數量，建立<染色區域數量i，各染色區域形狀S，各染色區域顏色C>的密鑰向量。

優選的，所述步驟（2）中，二維碼原始信息包括需加密的隱藏信息和不需加密的明文信息，將需加密的隱藏信息以步驟（1）生成的染色區域數據作為密鑰進行加密，然后將得到的加密后的隱藏信息和不需加密的明文信息進行拼合得到二維碼生成信息。

更進一步的，所述步驟（2）中，把需加密的隱藏信息，以步驟（1）所生成的<i，S，C>的密鑰向量，根據現有公開雙向加密算法（不需指定某個，可以根據現有技術任選）進行加密，得到加密后的隱藏信息。

更進一步的，所述步驟（2）中，將明文信息和加密后的隱藏信息進行拼合采用如下的算法：把明文信息記為M₁，加密后的隱藏信息記為M₂，使用分隔符w進行拼接。一種簡單的拼接方式是二維碼信息M＝M₁+w+M₂，密文信息緊跟明文信息后，以此思路可以由二維碼生成方進行明文和密文的簡單字符串拼接工作。另一種簡單拼接方式是插入拼接，二維碼信息M＝M₁₁+M₂₁+M₁₂+M₂₂……，按照固定的插入位置把隱藏信息插入到明文信息里面，以此思路也可以由二維碼生成方進行明文和密文的字符串拼接。

優選的，所述步驟（3）中，將二維碼生成信息生成二維碼圖像采用如下的二維碼生成算法：根據步驟（2）得到的二維碼生成信息，使用標準的二維碼生成算法（例如二維碼PDF417、Datamatrix、Maxicode、QR?Code、Code?49、Code16K、Vericode、Ultracode的生成算法），生成標準的二維碼黑白圖像。

一種基于局部顏色校驗的二維碼解碼方法，包括以下步驟：

（1）根據事先定義的染色區域編碼解碼表，讀取二維碼圖像上的染色區域數據，染色區域數據包括染色區域數量、各染色區域的形狀、各染色區域的顏色；