用于商品外包装的三维点阵投影图形编解码方法与流程

本发明涉及流通商品信息防伪追溯系统领域，具体是指一种用于商品外包装的三维点阵投影图形编解码方法。

技术背景

随着经济的持续发展和市场化的趋势，贸易的流通越来越高速和便利。但是在商品流通过程中，流货、窜货，防伪等问题十分突出，再加上经销商对商品的仿制、对商品标注的破坏，使得生产企业蒙受了巨大的经济损失。因此，如何防止在商品流通过程中的不可追溯和对标志的破坏现象，解决流通商品的流货和窜货等问题，成为国内外学者广泛关注的问题。传统防伪方法在商品流通中容易伪造和受到人为破坏，达不到有效的防伪和仿窜货的效果。因此，对简单、有效且低成本的包装印刷防伪技术的需求极为迫切。

技术实现要素：

本发明的目的在于一种用于商品外包装的三维点阵投影图形编解码方法，可有效地对流通中的商品进行防伪追溯、破坏后的信息修复。

概括的说，该方法将商品信息以直角坐标系中点坐标的形式保存在由空间中若干点组成的三维点阵中，再对点阵做三个方向的投影视图并按一定规则组合为一幅平面点阵，最后对平面点阵做随机变换形成唯一的单位包装身份标识。由空间中单一点的位置可由三视图中的两幅唯一确定的特性，使得该方法在不产生过大冗余的前提下具有较强的抗干扰性，极大提高了随机破坏情况下的信息恢复率。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

1.一种用于商品外包装的三维点阵投影图形编解码方法，其特征在于，包含以下步骤：

1)采集商品信息

采集商品信息，并转换成标准的数据格式；

2)生成三维点阵

将商品信息分段，以每段信息作为空间中一点的坐标值，形成三维点阵；

3)生成平面点阵

将三维点阵向三个方向投影，对得到的视图以一定规则组合形成一幅平面点阵；

4)生成随机信息

由计算机生成随机信息，与平面点阵相关联，形成一一对应的关系；

5)生成变换后的平面点阵

根据随机信息对平面点阵做加密处理，得到变换后的平面点阵，喷绘于包装表面；

6)信息存储

将随机信息与变换后的平面点阵存储在数据库中；

7)信息解码

解码时，对包装上变换后的平面点阵进行识别，在数据库中对比得到对应随机信息，做逆变换后得到原始平面点阵，根据组合规则可得三维点阵的三视图，从而由点坐标值得到原始商品信息。

步骤3)中，所述的组合视图的规则，由于对三维点阵的投影可能以将点阵中的点分为多组，再对各组分别投影的形式进行，因此投影后所得三视图可能有多组，而同一组中的点所形成的三张视图关联度最高，若同时被破坏时信息损失率较大，故在组合规则中应对同组三张视图做离散化处理；

步骤4)中，所述的随机信息，为与平面点阵行、列数相同的随机二进制矩阵；

步骤5)中，所述的加密处理，为平面点阵与随机二进制矩阵做异或运算；

由于采用了上述技术方案，本发明可以有效的追溯具有平面点阵信息标注的商品流向，对于平面点阵受到破坏的商品具有较好的信息恢复能力。可以使得企业更容易管理商品的信息流向、减少商品窜货，提高运行效率。

附图说明

通过参照并结合附图中的详细描述，本发明变得更加好理解，因而本发明的许多优点将易于明了。

图1是实施例中单幅的投影视图示意。

图2是实施例的所有投影视图。

图3是实施例的视图组合规则。

图4是实施例的平面点阵。

图5是实施例的随机矩阵。

图6是实施例的变换后的平面点阵。

图7是实施例的模拟破坏后的平面点阵。

具体实施方式

本实施例适用于商品外包装的三维点阵投影图形编解码方法，方法主要步骤如下：

1.三维点阵

本例以18位二进制码为例。

本例假设原始商品信息18位码为{1,1,0,1,1,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,0,1}。

将商品信息分为三段，代表空间中三个点，坐标分别为：(11,01,10)(11,11,00)(01,11,01)，化为十进制数则为：点1(3,1,2)、点2(3,3,0)、点3(1,3,1)

建立一个4×4×4的三维空间，每个点可由三幅如附图1所示的4×4的投影视图表示。

2.平面点阵

将三个点两两放在一组视图中，如附图2所示。这样做一方面是为提高信息间关联性；另一方面，大于两个点放在一组图中可能导致仅凭两幅视图无法还原所有点。

将三组三视图，共九幅视图以3行3列方式、按照同组视图不相邻且同一方向的视图不相邻的原则做离散化排列，如附图3所示。其中附图3a表示按附图2顺序排列时各视图编号；附图3b为离散化后各视图位置。

排列后形成的平面点阵如附图4。

3.加密处理

由计算机随机生成18位16进制数。

本例中假设随机数为(a,2,0,a,c,1,c,6,5,0,4,6,1,9,a,c,f,6,)

每两位16进制数表示在一幅4×4方格图中，将九幅方格图按3行3列排列，形成12×12的随机点阵。(附图5)

由步骤2所得的平面点阵与随机点阵做异或运算，得到最终印刷在包装上的变换后的平面点阵。(附图6)

4.解码

在本例中，一个点的信息同时存在于6幅视图中，即在没有两组三视图或两组相同方向的视图同时被破坏的情况下就能够复原商品信息。

附图7显示了附图6中有5幅视图被破坏的情况，根据组合规则可知，剩余视图为8、6、2、7。由附图2及附图3a可得，根据视图8、7可恢复点1与点3信息，再根据视图2区分出点1和点3，最后由视图6于视图2确定点2位置。

由此，便完成了一次抗干扰性强、可恢复度高的用于商品外包装的防伪可追溯编解码。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种用于商品外包装的抗干扰点阵图形编解码方法，涉及商品生产流通领域的外包装防伪追溯技术。该方法将商品信息以直角坐标系中点坐标的形式保存在由空间中若干点组成的三维点阵中，再对点阵做三个方向的投影视图并按一定规则组合为一幅平面点阵，最后对平面点阵做随机变换形成唯一的单位包装身份标识。由空间中单一点的位置可由三视图中的两幅唯一确定的特性，使得该方法在不产生过大冗余的前提下具有较强的抗干扰性，极大提高了随机破坏情况下的信息恢复率。

技术研发人员：万国春;韩正露
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2018.08.21
技术公布日：2019.02.15