方形点阵防伪标签组、以及对其进行识读的方法与系统技术领域
本发明涉及一种防伪标签，尤其是一种方形点阵防伪标签组、以及对其
进行识读的方法与系统。
背景技术
目前，在现有基于点阵图像的防伪标签中，均是通过专用的点阵识读器
才可以辨别出与相对应在的真伪信息。然而，由于专用的点阵识读器的价格
较为昂贵、且功能单一，因此，一般只有印制有点阵图像防伪标签的产品商
家才会持有，而普通的消费者一般不会对点阵识读器进行采购。由于产品商
家对防伪标签设立的产品真伪辨别地点数量有限、且较为分散，因此，为消
费者对防伪标签进行真伪造成了诸多不便。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供的一种采用非专用识读器
便可以方便、快捷的获取到与点阵防伪标签组相对应的真伪信息的方形点阵
防伪标签组、以及对其进行识读的方法与系统。
为实现上述目的，本发明提供一种方形点阵防伪标签组，由多个点阵防
伪图形按顺序排列构成，所述点阵防伪图形包括标签模板、与植入在其上的
码点部分，所述码点部分包括定位轴与数据点部分，多个所述点阵防伪图形
均为尺寸相同、且独立完整的防伪图形，对任意一个所述点阵防伪图形经解
析后以得到的码值均为方形点阵防伪标签组的码值。
上述的方形点阵防伪标签组，其中，在所述点阵防伪图像中，所述数据
点部分包括功能位部分、数据位部分、校验和部分与原始特征提取状态部分；
所述功能位部分主要包括用于表示编码版本号的版本号码点、用于表示
加密算法编号的加密算法编号码点；
在所述标签模板上划分有若干个用于植入码点的空白表格点位。
本发明提供一种对方形点阵防伪标签组进行识读的方法，包括以下步骤：
步骤1、采用非识读器获取当前方形点阵防伪标签组的标签组图像，并对
该标签组图像进行灰度解析，以得到标签组图像的码点组图像；
步骤2、获取经灰度解析后的码点组图像的点距平均值；
步骤3、根据点距平均值在码点组图像上绘制码点单元格，以生成带有单
元格的码点组图像；
步骤4、根据点距平均值在带有单元格的码点组图像上划分出多个维数相
同的带有单元格的点阵防伪图像；
步骤5、根据获取到的点距平均值，在带有单元格的点阵防伪图像中确定
定位轴所包括的五个定位点的位置；
步骤6、根据带有单元格的点阵防伪图像，对点阵防伪图像中的码点进行
解析，以得到方形点阵防伪标签组的实际码值数据。
上述的对方形点阵防伪标签组的进行识读的方法，其中，在步骤1中，
包括以下子步骤：
步骤11、采用非识读器对当前点阵防伪标签组进行拍摄，以获取与其相
对应的标签组图像；
步骤12、采用图像分割方法在标签组图像上划分出多个16x16像素的单
元格；
步骤13、采用下式分别对每个单元格进行灰度处理，以获取到每个单元
格的灰度值，并基于多个灰度值单元格以得到灰度值单元格矩阵：
V＝B*0.11+G*0.59+R*0.30；
步骤14、在灰度值矩阵中，对逐行或逐列对该行或该列中单元格的灰度
值进行比较，以得到灰度值小于200的灰度值单元格矩阵；
步骤15、根据灰度值小于200的灰度值单元格矩阵，以得到标签组图像
的码点组图像。
上述的对方形点阵防伪标签组的进行识读的方法，其中，在步骤2中，
包括以下子步骤：
步骤21、利用下式以得到选定点与其周围点之间的距离；
D*D＝(x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2)
其中，选定点为点A，其坐标为(x1，y1)，周围点为点B，其坐标为(x2，
y2)，选定点与周围点之间的点距为D；
步骤22、对所得到的所有点距进行累加，并在计算出点距的平均值后，
以获得码点组图像中全部码点之间的点距平均值。
上述的对方形点阵防伪标签组的进行识读的方法，其中，在步骤3中，
包括以下内容：
根据码点组图像的范围与码点的点距在码点组图像上划分出与码点的位
置相对应的标签单元格模板，在标签模板中，包含有码点的点位单元格被定
义为1，未包含码点的点位单元格被定义为0。
上述的对方形点阵防伪标签组的进行识读的方法，其中，在步骤5中，
包括以下内容：
根据定位轴中五个定位点之间的点距条件，逐行和/或逐列在点阵防伪图
像中进行筛选，以确定点阵防伪图像中定位轴的位置。
上述的对方形点阵防伪标签组的进行识读的方法，其中，在步骤6中，
包括以下子步骤：
步骤61、对点阵防伪图像的首行码点进行解析，以确定点阵防伪图像的
编码版本号、以及点阵防伪图像的加密算法编号；
步骤62、调用与加密算法编号相对应的解密算法，以计算出解密数据；
步骤63、根据步骤62中得出的解密数据以得到该解密数据的校验和数据；
步骤64、辨别解密数据中是否包含与校验和数据相同的字符，若辨别结
果为是，则再次对解密数据进行计算，以得到与该方形点阵防伪标签相对应
的实际码值数据。
本发明还提供一种对方形点阵防伪标签组进行识读的系统，包括：标签
组图像获取装置、灰度值解析装置、点距平均值获取装置、码点单元格绘制
装置、点阵防伪图像划分装置、定位轴位置确定装置与实际码值数据计算装
置；
标签组图像获取装置，用于采用非识读器设备获取当前方形点阵防伪标
签组的标签组图像；
灰度值解析装置，用于对获取到的标签组图像进行灰度解析，以得到标
签组图像的码点组图像；
点距平均值获取装置，用于获取经灰度解析后的码点组图像的点距平均
值；
码点单元格绘制装置，用于根据点距平均值在码点组图像上绘制码点单
元格，以生成带有单元格的码点组图像；
点阵防伪图像划分装置，用于根据点距平均值在带有单元格的码点组图
像上划分出多个维数相同的带有单元格的点阵防伪图像；
定位轴位置确定装置，用于根据获取到的点距平均值，以确定带有单元
格的点阵防伪图像中定位轴中所包括的五个定位点；
实际码值数据计算装置，用于根据已确定的码点部分的图像，对图像中
的码点进行解析，以得到相对应的实际码值数据。
上述的对点阵防伪标签组的进行识读的系统，其中，所述非识读器为智
能手机或平板电脑；
所述灰度值解析装置、所述点距平均值获取装置、所述码点单元格绘制
装置、所述点阵防伪图像划分装置、所述定位轴位置确定装置与所述实际码
值数据计算装置均是内置在智能手机或平板电脑中。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明只需采用智能手机或平板电脑就可以得到点阵防伪标签组的真伪
信息，与现有的采用专用识读器相比，更具备方便、快捷的优点。
附图说明
图1为本发明中方形点阵防伪标签组的结构图；
图2为本发明中每个点阵防伪图像的结构图示；
图3为本发明中方法部分的流程图；
图4为通过非识读器获取到的当前方形点阵防伪标签组图像；
图5为对标签组图像进行划分后的图示；
图6为进行灰度值解析后得到的灰度值单元格矩阵的图示；
图7为筛选后得到的灰度值小于200的灰度值单元格；
图8为获取到的码点组图像的图示；
图9为选定点与周围点之间的点距的图示；
图10为确定码点组图像中四个点阵防伪图像位置的图示；
图11为定位轴中五个定位点之间点距条件的图示；
图12为点阵防伪图像中定位轴的位置图示；
图13为对解密数据进行计算的图示；
图14为本发明中系统部分的结构框图。
具体实施方式
如图1与图2所示，本发明提供一种方形点阵防伪标签组，由多个点阵
防伪图形按顺序排列构成，点阵防伪图形包括标签模板、与植入在其上的码
点部分，码点部分包括定位轴与数据点部分，多个点阵防伪图形均为尺寸相
同、且独立完整的防伪图形，对任意一个点阵防伪图形经解析后以得到的码
值均为方形点阵防伪标签组的码值。
在点阵防伪图像中，数据点部分包括功能位部分、数据位部分、校验和
部分与原始特征提取状态部分。
功能位部分主要包括用于表示编码版本号的版本号码点、用于表示加密
算法编号的加密算法编号码点。
在标签模板上划分有若干个用于植入码点的空白表格点位。
其中，点阵防伪图像为正方形结构，其最小维数为4x4。
如图3所示，本发明提供一种对方形点阵防伪标签组进行识读的方法，
包括以下步骤：
步骤1、采用非识读器获取当前方形点阵防伪标签组的标签组图像，并对
该标签组图像进行灰度解析，以得到标签组图像的码点组图像。
在步骤1中，包括以下子步骤：
步骤11、采用非识读器对当前点阵防伪标签组进行拍摄，以获取与其相
对应的标签组图像，如图4所示。
其中，非识读器为智能手机或平板电脑。
步骤12、采用图像分割方法在标签组图像上划分出多个16x16像素的单
元格，如图5所示。
步骤13、采用下式分别对每个单元格进行灰度处理，以获取到每个单元
格的灰度值，并基于多个灰度值单元格以得到灰度值单元格矩阵，如图6所
示：
V＝B*0.11+G*0.59+R*0.30；
步骤14、在灰度值矩阵中，对逐行或逐列对该行或该列中单元格的灰度
值进行比较，以得到灰度值小于200的灰度值单元格矩阵，如图7所示；
步骤15、根据灰度值小于200的灰度值单元格矩阵，以得到标签组图像
的码点组图像，如图8所示。
在步骤15中，在灰度值小于200的灰度值单元格矩阵中，每一个灰度值
单元格中的灰度值均是代表一个码点，因此，多个灰度值小于200的灰度值
构成一个码点组图像。
步骤2、获取经灰度解析后的码点组图像的点距平均值。
在步骤2中，包括以下子步骤：
步骤21、利用下式以得到选定点与其周围点之间的距离；
D*D＝(x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2)
其中，选定点为点A，其坐标为(x1，y1)，周围点为点B，其坐标为(x2，
y2)，选定点与周围点之间的点距为D；
步骤22、对所得到的所有点距进行累加，并在计算出点距的平均值后，
以获得码点组图像中全部码点之间的点距平均值。
如图9所示，选定点为A1，其周围点为A2、A3、A4、A5与A6，经步
骤21中的公式计算后，得到了选定点A1和周围点A2、A3、A4、A5与A6
之间的点距分别为1.6，2.8，2.6，3.4与3.1。
将上述点距进行累加后计算其平均值，以得到最后的点距平均值：
(1.6+2.8+2.6+2.7+3.1)/5＝2.56。
因此，码点组图像的点距平均值为2.56。
步骤3、根据点距平均值在码点组图像上绘制码点单元格，以生成带有单
元格的码点组图像；
其中，在步骤3中，包括以下内容：
根据码点组图像的范围与码点的点距在码点组图像上划分出与码点的位
置相对应的标签单元格模板，在标签模板中，包含有码点的点位单元格被定
义为1，未包含码点的点位单元格被定义为0。
步骤4、根据点距平均值在带有单元格的码点组图像上划分出多个维数相
同的带有单元格的点阵防伪图像。
其中，在步骤4中，包括以下内容：
对带有单元格的码点组图像进行扫描，经图像解析后，以获得该码点组
图像中每行单元格的数量和每列单元格的数量。由于该码点组图像为正方形
结构，因此，只需要将每行单元格的数量和每列单元格的数量分别被2整除，
就可以分别获得每行单元格的中间点与每列单元格的中间点。根据两个中间
点以在码点组图像上划分一个由横向分割线与纵向分割线构成的十字线。通
过十字线将码点组图像划分成四个带有单元格的点阵防伪图像，如图10所示。
步骤5、根据获取到的点距平均值，在带有单元格的点阵防伪图像中确定
定位轴所包括的五个定位点的位置。
其中，在步骤5中，包括以下内容：
根据定位轴中五个定位点之间的点距条件，逐行和/或逐列在点阵防伪图
像中进行筛选，以确定点阵防伪图像中定位轴的位置。
其中、根据定位轴中五个定位点之间的点距条件，如图11所示，逐行和
/或逐列在带有单元格的点阵防伪图像中进行筛选，以确定带有单元格的点阵
防伪图像中定位轴的位置。
其中，五个定位点之间的点距距离为2倍点距、2倍点距、1倍点距与1
倍点距。
在对带有单元格的点阵防伪图像的每行或每列码点中，只要满意上述点
距距离的条件，便可确定该五个定位点为定位轴，如图12所示。
步骤6、根据带有单元格的点阵防伪图像，对点阵防伪图像中的码点进行
解析，以得到方形点阵防伪标签组的实际码值数据。
其中，在步骤6中，包括以下子步骤：
步骤61、对点阵防伪图像的首行码点进行解析，以确定点阵防伪图像的
编码版本号、以及点阵防伪图像的加密算法编号。
其中，对点阵防伪图像中的首行码点中的第一个点位单元格进行扫描，
并根据第一个点位单元格中是否包含有码点以判定该点阵防伪图像的编码版
本号；
对点阵防伪图像中的首行码点中的第一个点位单元格进行扫描，并根据
第二个和第三个点位单元格中是否包含有码点以判定该点阵防伪图像的在生
成过程中的加密算法。
其中，加密算法的编号采用二进制规则，分别为00，01，10和11。00，
01，10和11分别代表一种与其相对应的加密算法。
步骤62、调用与加密算法编号相对应的解密算法，以计算出解密数据。
其中，在得到该点阵防伪图像的加密算法编号后，通过下式以选择相对
应的解密算法。
在选定与加密算法相对应的解密算法后，如图13所示的解密算法，以计
算出解密数据。
先取4个数据，根据map算法，这4个bit组成的数字值都对应到一个数
值，该数值就是这4个数据对应的实际数值。
步骤63、根据步骤62中得出的解密数据，利用下式以得到该解密数据的
校验和数据。
步骤64、辨别解密数据中是否包含与校验和数据相同的字符，若辨别结
果为是，则再次对解密数据进行计算，以得到与该方形点阵防伪标签相对应
的实际码值数据。
在步骤64中，还包括以下子步骤：
步骤641、获取解密数据中所包含的全部字符的字符串组；
采用现有的字符扫描方法对解密数据中所包含的若干个字符进行扫描以
获取相对应的字符图像；
采用现有的字符分割方法对字符图像中的每一个字符进行分割，以生成
与字符数量相同的字符图像单元；
采用现有的字符提取方法对每个字符图像单元进行提取，并进行数据转
换后，以得到与该字符图像相对应的字符串组。
步骤642、获取校验和数据中所包含的全部字符的字符串组；
采用现有的字符扫描方法对校验和数据中所包含的若干个字符进行扫描
以获取相对应的字符图像；
采用现有的字符分割方法对字符图像中的每一个字符进行分割，以生成
与字符数量相同的字符图像单元；
采用现有的字符提取方法对每个字符图像单元进行提取，并进行数据转
换后，以得到与该字符图像相对应的字符串组。
其中，在步骤641与步骤642中所采用的数据转换方法为相同的数据转
换方法。
步骤643、将与校验和数据相对应的字符串组和与解密数据相对应的字符
串组进行辨别，若与解密数据相对应的字符串组中包含有相同排列顺序、以
及相同数位的与校验和数据相对应的字符串组，则执行步骤644，再次对解密
数据进行计算；若辨别结果为否，则表明点阵防伪图像的内容有错，则结果
对点阵防伪图像的解析。
步骤644，采用下式再次对解密数据进行计算，以得到与点阵防伪图像相
对应的实际码值数据。
计算公式如下：
如图14所示，本发明还提供一种对方形点阵防伪标签组进行识读的系统，
包括：标签组图像获取装置、灰度值解析装置、点距平均值获取装置、码点
单元格绘制装置、点阵防伪图像划分装置、定位轴位置确定装置与实际码值
数据计算装置。
其中，非识读器为智能手机或平板电脑。
灰度值解析装置、点距平均值获取装置、码点单元格绘制装置、点阵防
伪图像划分装置、定位轴位置确定装置与实际码值数据计算装置均是内置在
智能手机或平板电脑中。
标签组图像获取装置，用于采用非识读器设备获取当前方形点阵防伪标
签组的标签组图像。
其中，标签组图像获取装置用于采用非识读器设备获取当前点阵防伪标
签组的标签组图像。
灰度值解析装置，用于对获取到的标签组图像进行灰度解析，以得到标
签组图像的码点组图像。
灰度值解析装置的操作内容如下：
采用图像分割方法在标签组图像上划分出多个16x16像素的单元格，如
图5所示。
采用下式分别对每个单元格进行灰度处理，以获取到每个单元格的灰度
值，并基于多个灰度值单元格以得到灰度值单元格矩阵，如图6所示：
V＝B*0.11+G*0.59+R*0.30；
在灰度值矩阵中，对逐行或逐列对该行或该列中单元格的灰度值进行比
较，以得到灰度值小于200的灰度值单元格矩阵，如图7所示；
根据灰度值小于200的灰度值单元格矩阵，以得到标签组图像的码点组
图像，如图8所示。
在灰度值小于200的灰度值单元格矩阵中，每一个灰度值单元格中的灰
度值均是代表一个码点，因此，多个灰度值小于200的灰度值构成一个码点
组图像。
点距平均值获取装置，用于获取经灰度解析后的码点组图像的点距平均
值。
点距平均值获取装置的操作内容如下：
利用下式以得到选定点与其周围点之间的距离；
D*D＝(x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2)
其中，选定点为点A，其坐标为(x1，y1)，周围点为点B，其坐标为(x2，
y2)，选定点与周围点之间的点距为D；
对所得到的所有点距进行累加，并在计算出点距的平均值后，以获得码
点组图像中全部码点之间的点距平均值。
如图9所示，选定点为A1，其周围点为A2、A3、A4、A5与A6，经步
骤21中的公式计算后，得到了选定点A1和周围点A2、A3、A4、A5与A6
之间的点距分别为1.6，2.8，2.6，3.4与3.1。
将上述点距进行累加后计算其平均值，以得到最后的点距平均值：
(1.6+2.8+2.6+2.7+3.1)/5＝2.56。
因此，码点组图像的点距平均值为2.56。
码点单元格绘制装置，用于根据点距平均值在码点组图像上绘制码点单
元格，以生成带有单元格的码点组图像。
根据码点组图像的范围与码点的点距在码点组图像上划分出与码点的位
置相对应的标签单元格模板，在标签模板中，包含有码点的点位单元格被定
义为1，未包含码点的点位单元格被定义为0。
点阵防伪图像划分装置，用于根据点距平均值在带有单元格的码点组图
像上划分出多个维数相同的带有单元格的点阵防伪图像；
其中，对带有单元格的码点组图像进行扫描，经图像解析后，以获得该
码点组图像中每行单元格的数量和每列单元格的数量。由于该码点组图像为
正方形结构，因此，只需要将每行单元格的数量和每列单元格的数量分别被2
整除，就可以分别获得每行单元格的中间点与每列单元格的中间点。根据两
个中间点以在码点组图像上划分一个由横向分割线与纵向分割线构成的十字
线。通过十字线将码点组图像划分成四个带有单元格的点阵防伪图像，如图
10所示。
定位轴位置确定装置，用于根据获取到的点距平均值，以确定带有单元
格的点阵防伪图像中定位轴中所包括的五个定位点。
定位轴位置确定装置的操作内容如下：
根据定位轴中五个定位点之间的点距条件，逐行和/或逐列在点阵防伪图
像中进行筛选，以确定点阵防伪图像中定位轴的位置。
其中、根据定位轴中五个定位点之间的点距条件，如图11所示，逐行和
/或逐列在带有单元格的点阵防伪图像中进行筛选，以确定带有单元格的点阵
防伪图像中定位轴的位置。
其中，五个定位点之间的点距距离为2倍点距、2倍点距、1倍点距与1
倍点距。
在对带有单元格的点阵防伪图像的每行或每列码点中，只要满意上述点
距距离的条件，便可确定该五个定位点为定位轴，如图12所示。
实际码值数据计算装置，用于根据已确定的码点部分的图像，对图像中
的码点进行解析，以得到相对应的实际码值数据。
实际码值数据计算装置包括以下操作内容：
对点阵防伪图像的首行码点进行解析，以确定点阵防伪图像的编码版本
号、以及点阵防伪图像的加密算法编号。
其中，对点阵防伪图像中的首行码点中的第一个点位单元格进行扫描，
并根据第一个点位单元格中是否包含有码点以判定该点阵防伪图像的编码版
本号；
对点阵防伪图像中的首行码点中的第一个点位单元格进行扫描，并根据
第二个和第三个点位单元格中是否包含有码点以判定该点阵防伪图像的在生
成过程中的加密算法。
其中，加密算法的编号采用二进制规则，分别为00，01，10和11。00，
01，10和11分别代表一种与其相对应的加密算法。
调用与加密算法编号相对应的解密算法，以计算出解密数据。
其中，在得到该点阵防伪图像的加密算法编号后，通过下式以选择相对
应的解密算法。
在选定与加密算法相对应的解密算法后，如图13所示的解密算法，以计
算出解密数据。
先取4个数据，根据map算法，这4个bit组成的数字值都对应到一个数
值，该数值就是这4个数据对应的实际数值。
根据上述得出的解密数据，利用下式以得到该解密数据的校验和数据。
辨别解密数据中是否包含与校验和数据相同的字符，若辨别结果为是，
则再次对解密数据进行计算，以得到与该方形点阵防伪标签相对应的实际码
值数据。
该步骤还包括以下子步骤：
获取解密数据中所包含的全部字符的字符串组；
采用现有的字符扫描方法对解密数据中所包含的若干个字符进行扫描以
获取相对应的字符图像；
采用现有的字符分割方法对字符图像中的每一个字符进行分割，以生成
与字符数量相同的字符图像单元；
采用现有的字符提取方法对每个字符图像单元进行提取，并进行数据转
换后，以得到与该字符图像相对应的字符串组。
获取校验和数据中所包含的全部字符的字符串组；
采用现有的字符扫描方法对校验和数据中所包含的若干个字符进行扫描
以获取相对应的字符图像；
采用现有的字符分割方法对字符图像中的每一个字符进行分割，以生成
与字符数量相同的字符图像单元；
采用现有的字符提取方法对每个字符图像单元进行提取，并进行数据转
换后，以得到与该字符图像相对应的字符串组。
其中，上述所采用的数据转换方法为相同的数据转换方法。
将与校验和数据相对应的字符串组和与解密数据相对应的字符串组进行
辨别，若与解密数据相对应的字符串组中包含有相同排列顺序、以及相同数
位的与校验和数据相对应的字符串组，则再次对解密数据进行计算；若辨别
结果为否，则表明点阵防伪图像的内容有错，则结果对点阵防伪图像的解析。
采用下式再次对解密数据进行计算，以得到与点阵防伪图像相对应的实
际码值数据。
计算公式如下：
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专
业人士。在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明
的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，
曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。