二维码及其识别方法、识别装置和电子设备

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种二维码及其识别方法、装置和电子设备。

背景技术

随着计算机技术的发展，二维码技术作为一种数据存储和信息传递的新技术，广泛应用于产品一物一码标识、支付款业务、物流、自动识别等行业。

然而二维码呈现出来的形式是一种二维图像，在应用过程中很容易被复制作假，使得用户在后续的识别过程中，将假的产品识别为真的产品，从而引起误解。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够防止二维码作假的二维码及其识别方法、识别装置、电子设备和存储介质.

一种二维码，包括：防伪图层以及二维码层，所述防伪图层印刷于承印物表面，所述防伪图层为预设灰度范围比例的灰度图像，所述二维码层印刷于所述防伪图层上方，所述二维码层与所述防伪图层的颜色存在平衡关系。

在其中一个实施例中，所述防伪图层为由防伪加密算法生成的灰度图像。

在其中一个实施例中，所述灰度图像的灰度范围为大于等于百分之8，小于等于百分之20。

在其中一个实施例中，所述二维码层的颜色为蓝色。

一种二维码的识别方法，包括：

获取二维码；

对所述二维码进行图像分层处理，获得所述二维码的二维码层与防伪图层；

识别所述防伪图层，当确定所述防伪图层为真时，识别所述二维码层。

在其中一个实施例中，对所述二维码进行图像分层处理，获得所述二维码的二维码层与防伪图层的步骤，包括：

对所述二维码层与所述防伪图层在光线下形成的图像进行几何特征分析，得到所述二维码层与所述防伪图层的几何特征信息；

基于所述二维码层与所述防伪图层的几何特征信息，获得所述二维码的二维码层与防伪图层。

在其中一个实施例中，确定所述防伪图层为真的步骤，包括：

基于预设的防伪解密算法，验证所述防伪图层，当所述防伪图层被解密时，则确定所述防伪图层为真。

在其中一个实施例中，识别所述二维码层，结束所述二维码的识别过程的步骤，包括：

将所述二维码层的特征信息与预先存储的特征信息进行比对；

若一致，则判断所述二维码层为真，验证通过后，识别所述二维码层的信息，结束所述二维码的识别过程；

若不一致，则输出提示信息后，结束所述二维码的识别过程。

一种二维码的识别装置，所述装置包括：

二维码获取模块，用于获取二维码；

二维码分层处理模块，用于对所述二维码进行图像分层处理，获得所述二维码的二维码层与防伪图层；

二维码识别模块，用于识别所述防伪图层，当确定所述防伪图层为真时，识别所述二维码层，结束所述二维码的识别过程。

一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述二维码，包括：防伪图层以及二维码层，所述防伪图层印刷于承印物表面，所述防伪图层为预设灰度范围比例的灰度图像，所述二维码层印刷于所述防伪图层上方，所述二维码层与所述防伪图层的颜色存在平衡关系。其中，通过在二维码的二维码层上方印刷与其存在颜色平衡关系的、具有预设范围比例的防伪图层，从而生产制作出难以被复制作假的二维码。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中二维码的二维示意图；

图2为一个实施例中二维码的结构图；

图3为一个实施例中二维码识别方法的流程示意图；

图4为另一个实施例中二维码识别方法的流程示意图；

图5为一个实施例中二维码识别装置的结构框图；

图6为一个实施例中电子设备的内部结构图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在其中一个实施例中，如图1所示，提供了一种二维码，所述二维码包括：防伪图层102以及二维码层104，所述防伪图层102印刷于承印物表面，所述防伪图层102为预设灰度范围比例的灰度图像，所述二维码层104印刷于所述防伪图层上方，所述二维码层与所述防伪图层的颜色存在平衡关系。

其中，二维码包括了防伪图层102与二维码层104，可以将防伪图层102印刷于承印物表面，二维码层104印刷于防伪图层的上方，防伪图层102可以选择预设灰度范围比例的灰度图像，二维码层104与防伪图层102之间存在颜色平衡关系。例如，可以选取灰度图像的灰度范围为大于等于百分之8，小于等于百分之20，选取二维码层104的颜色为蓝色，从而二维码层104与防伪图层102之间达成颜色的平衡。

在其中一个实施例中，如图2所示，为图1中二维码印制时的三维结构图，图2中的防伪图层和二维码层均印刷于承印物上，其中，防伪图层印刷于承印物表面，二维码层印刷于防伪图层上方，在有光照的环境下，通过识别器获取防伪图层和二维码层。

在其中一个实施例中，防伪图层为由加密算法生成的灰度图像，其中，加密算法可以为一种图像处理算法，例如，若防伪图层中需要携带产品的相关信息，则可以采用数字水印算法在灰度图像上嵌入产品的相关信息后，生成防伪图层，其中，数字水印算法是将一种标识信息嵌入到载体中去，且不影响载体使用的一种技术。本申请的实施例中，可以将灰度图像作为载体，产品的相关信息作为标识信息。具体的，数字水印算法可以为基于最低有效位的数字水印方案，即将产品的相关信息嵌入到灰度图像中数字的最低有效位，通过先将产品的相关信息转换为二进制比特流，根据二进制比特流的长度生成密钥，密钥可以作为对灰度图像像素位置的一个映射，将二进制比特流中的每一位依次根据密钥置换掉原始灰度图像中的相应像素，基于置换掉的原始灰度图像中的相应像素，提取出每一个像素点的二进制形式的最后一位，将提取出来的每一位重新组合成产品的相关信息，生成最终的防伪图层。基于嵌入产品标识信息的灰度图像，可以调整灰度图像的灰度范围，例如，将灰度图像的范围调整为大于等于百分之8，小于等于百分之20。

其中，二维码层是指用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的记录数据符号信息的图形，例如，二维码层在代码编制上可以利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。二维码层中可以携带有支付信息、产品信息等。在制作二维码时，通过在二维码层下方印刷一层防伪图层，可以提高二维码的复制作假难度，二维码作假人员在使用扫描仪或相机对二维码进行拍照翻版时，一般会将二维码图形直接复制出来，而防伪图层作为一种经过加密算法生成的灰度图像，作假人员在复制过程中极其容易丢失细节，使得复制难度增加。

在其中一个实施例中，如图3所示，提供了一种二维码识别方法，以该方法应用于终端为例进行说明，包括以下步骤：

步骤302，获取二维码。

其中，传统的二维码是指用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的记录数据符号信息的图形，二维码在代码编制上利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。其中，二维码中可以携带有支付信息、产品信息等。例如，用户通过扫描二维码，可以进入相应商家的支付界面，也可以通过扫描二维码，进入学校的问卷调查页面，通过填入相关信息，完成问卷调查的过程等。本申请的实施例中，二维码包括有二维码层和防伪图层，通过将二维码层印制于防伪图层上方，来制作二维码，其中，二维码层中可以携带有相关的信息，例如支付信息、产品信息等，防伪图层是采用加密算法生成的灰度图像，将二维码层和防伪图层叠加，生成最终的二维码，其中，二维码层与防伪图层之间存在颜色平衡关系。例如，可以选取灰度图像的灰度范围为大于等于百分之8，小于等于百分之20，选取二维码层的颜色为蓝色，从而使得二维码层与防伪图层之间达成颜色的平衡。

其中，可以通过图象输入设备或光电扫描设备等获取二维码以实现信息的相关处理。具体的，获取二维码的设备可以是手机、平板等任意可以进行拍照扫描的电子设备。

步骤304，对所述二维码进行图像分层处理，获得所述二维码的二维码层与防伪图层。

其中，二维码分为二维码层和防伪图层，二维码层是指用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的记录数据符号信息的图形，例如，二维码层在代码编制上可以利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。二维码层中可以携带有支付信息、产品信息等。

防伪图层是基于加密算法生成的灰度图像，例如，可以通过加密算法将产品的相关信息嵌入进灰度图像中，生成防伪图层。在印制二维码时，二维码层印刷于防伪图层上方，在获取到二维码之后，需要先对二维码进行图像分层处理，获取二维码层和防伪图层，再展开后续的分析过程。

在其中一个实施例中，防伪图层为由加密算法生成的灰度图像，其中，加密算法可以为一种图像处理算法，例如，若防伪图层中需要携带产品的相关信息，则可以采用数字水印算法在灰度图像上嵌入产品的相关信息后，生成防伪图层，其中，数字水印算法是将一种标识信息嵌入到载体中去，且不影响载体使用的一种技术。本申请的实施例中，可以将灰度图像作为载体，产品的相关信息作为标识信息。具体的，数字水印算法可以为基于最低有效位的数字水印方案，即将产品的相关信息嵌入到灰度图像中数字的最低有效位，通过先将产品的相关信息转换为二进制比特流，根据二进制比特流的长度生成密钥，密钥可以作为对灰度图像像素位置的一个映射，将二进制比特流中的每一位依次根据密钥置换掉原始灰度图像中的相应像素，基于置换掉的原始灰度图像中的相应像素，提取出每一个像素点的二进制形式的最后一位，将提取出来的每一位重新组合成产品的相关信息，生成最终的防伪图层。

步骤306，识别所述防伪图层，当确定所述防伪图层为真时，识别所述二维码层。

其中，当对二维码进行图像分层处理，获得二维码的二维码层和防伪图层之后，可以通过电子设备中预先设置的识别算法，先识别防伪图层，后识别二维码层。具体的，在防伪图层为真的基础上，再识别二维码层。若防伪图层为假，则可以直接判定二维码为假，无需进行下一步的二维码层的识别过程。

在其中一个实施例中，采用手机作为电子设备获取到二维码之后，对二维码进行图像分层处理，获得二维码的二维码层和防伪图层，基于预设的识别算法，首先对防伪图层进行识别，当确定防伪图层为真时，识别二维码层，若防伪图层为假时，则可以直接判断二维码为假，无需进行下一步的二维码层的识别过程。

上述二维码识别方法中，通过获取二维码，对所述二维码进行图像分层处理，获得所述二维码的二维码层与防伪图层；识别所述防伪图层，当确定所述防伪图层为真时，识别所述二维码层。从而通过增加防伪图层，可以使得在对二维码进行识别时，增加二维码的安全度。

在其中一个实施例中，对所述二维码进行图像分层处理，获得所述二维码的二维码层与防伪图层的步骤，包括：

对所述二维码层与所述防伪图层在光线下形成的图像进行几何特征分析，得到所述二维码层与所述防伪图层的几何特征信息；

基于所述二维码层与所述防伪图层的几何特征信息，获得所述二维码的二维码层与防伪图层。

其中，在获取到二维码之后，通过对二维码进行分层处理，获得二维码的二维码层以及防伪图层。具体的，电子设备在光照环境下，获取二维码，在对二维码的二维码层和防伪图层进行图像分层处理时，可以基于二维码层和防伪图层在光照环境下的成像不同的原理，根据预设的算法对二维码的二维码层和防伪图层的成像，进行几何特征信息分析，具体的，可以为电子设备在获取到二维码层和防伪图层的成像之后，分别将二维码层和防伪图层的成像转换为模拟图像(连续图像)信号，再由模拟转换器转换为数字图像，基于数字图像展开分析，例如，对比度分析、锐度分析等，确定识别设备在拍照时是否精准对焦，在确认聚焦较好的情况下进入几何特征分析，具体的，对二维码层和防伪图层的数字图像的几何特征进行测量标定，如数字图像尺度和方向的测量，数字图像是以像素为基本单元，其几何特征由以像素为单位的直角坐标描述。例如，可以分别获取成像的中心位置、线条的走向和点与点的间距等等，来区分不同的成像。基于几何特征的标定，即可获得二维码的二维码层和防伪图层。其中，通过图像分层处理可以获取到二维码的二维码层和防伪图层，便于展开后续电子设备对二维码层和防伪图层进行分开识别的步骤。

在其中一个实施例中，确定所述防伪图层为真的步骤，包括：基于预设的防伪解密算法，验证所述防伪图层，当所述防伪图层被解密时，则确定所述防伪图层为真。

其中，可以通过预设的防伪解密算法对防伪图层进行解密处理，从而验证防伪图层，当防伪图层被解密时，则确定防伪图层为真。具体的，针对于不同的防伪加密算法，相应的防伪解密算法也存在不同。例如，当生成防伪图层的防伪加密算法为基于最低有效位的数字加密方案，通过将产品信息嵌入到灰度图像中，从而生成防伪图层，则对应的防伪解密算法则可以为基于替换原始灰度图像的宽和高，生成解密密钥，从而可以还原出原始的产品信息。当通过解密算法将防伪图层解密时，则代表防伪图层为真，可以进行二维码层的识别。从而通过在识别二维码层之前先识别防伪图层，可以使得用户在获取二维码之后，对二维码相关的信息安全有进一步的保障。

在其中一个实施例中，识别所述二维码层，结束所述二维码的识别过程的步骤，包括：

将所述二维码层的特征信息与预先存储的特征信息进行比对，若一致，则判断所述二维码层为真，验证通过后，识别所述二维码层的信息，结束所述二维码的识别过程；

若不一致，则输出提示信息后，结束所述二维码的识别过程。

其中，在确定防伪图层为真的情况下，进入二维码层的识别过程，例如，可以将二维码层的特征信息与电子设备中预先存储的特征信息进行比对，例如，特征信息可以为二维码层的外观特征，例如，二维码层外观特征可以为二维码层的大小、形状等，也可以为二维码层中的几何点所处的位置。

在其中一个实施例中，可以将二维码的二维码层中几何点所处的位置与电子设备中预先存储的经验证为真的二维码层进行几何点的匹配，若二维码层的几何点均与电子设备中预先存储的二维码层的几何点所处的位置是一致的，则可以判断二维码层为真，验证通过后，用户即可识别二维码层的信息，例如，二维码层中携带的信息可能是支付信息，也可能是进入相应的网站，完善用户信息的链接信息。若二维码层中几何点所处的位置与电子设备中预先存储的二维码层的几何点的位置不能完全匹配，则判断二维码为假，结束二维码的识别过程。在判断二维码为假后，还可以输出提示信息提醒用户，例如，提示信息可以为电子设备输出报警信号，用户基于电子设备输出的报警信号，作出相应的应对措施。

在一个实施例中，如图4所示，为一个具体实施例中的二维码识别的流程图。

首先，可以采用电子设备获取二维码，电子设备可以为终端，如手机、平板等。其中，获取到的二维码可以是应用于支付领域中的二维码，也可以是携带有产品信息的二维码等。

例如，采用手机作为终端获取到应用于支付领域的二维码。在获取到二维码之后，可以对获取到的二维码进行图像分层处理，得到二维码的二维码层与防伪图层。其中，对二维码进行图像分层处理的方法可以为电子设备在光源环境下，获取二维码，基于二维码层和防伪图层在光线下的成像，基于预设的算法对成像进行几何特征信息进行分析，例如，几何特征信息可以为二维码层的大小、形状等。

获得二维码的二维码层和防伪图层之后，可以基于手机端预设的算法先识别防伪图层，后识别二维码层，其中，在识别防伪图层时，可以通过预设的防伪解密算法对防伪图层进行解密处理，针对于不同的图像加密算法，相应的解密算法也存在不同。例如，当采用基于最低有效位的数字加密方案将产品信息嵌入到灰度图像中时，则对应的解密算法则可以为基于产品信息对应的水印图片的宽和高生成解密密钥，还原出原始的产品信息。当通过解密算法将防伪图层解密时，则代表防伪图层为真，可以进行二维码层的识别。若无法对防伪图层进行解密，则直接结束二维码的识别过程。

在确定防伪图层为真时，进入二维码层的识别过程，其中，可以将二维码的二维码层中几何点所处的位置与电子设备中预先存储的经验证为真的二维码层进行几何点的匹配，若二维码层的几何点均与电子设备中预先存储的二维码层的几何点所处的位置是一致的，则可以判断二维码层为真，验证通过后，用户即可识别二维码层的信息，例如，二维码层中携带的信息可能是支付信息，也可能是进入相应的网站，完善用户信息的链接信息。若二维码层中几何点所处的位置与电子设备中预先存储的二维码层的几何点的位置不能完全匹配，则判断二维码为假，结束二维码的识别过程。在判断二维码为假后，还可以输出提示信息提醒用户，例如，提示信息可以为电子设备输出报警信号，用户基于电子设备输出的报警信号，作出相应的应对措施。

应该理解的是，虽然图3-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3-4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种二维码识别装置，包括：二维码获取模块、二维码分层处理模块和二维码分层处理模块，其中：

二维码识别模块502，用于获取二维码。

二维码分层处理模块504，用于对所述二维码进行图像分层处理，获得所述二维码的二维码层与防伪图层。

二维码识别模块506，用于当确定所述防伪图层为真时，识别所述二维码层，结束所述二维码的识别过程。

在其中一个实施例中，二维码分层处理模块，用于对所述二维码层与所述防伪图层在光线下形成的图像进行几何特征分析，得到所述二维码层与所述防伪图层的几何特征信息；基于所述二维码层与所述防伪图层的几何特征信息，获得所述二维码的二维码层与防伪图层。

在其中一个实施例中，二维码识别模块，用于基于预设的防伪解密算法，验证所述防伪图层，当所述防伪图层被解密时，则确定所述防伪图层为真。

在其中一个实施例中，二维码识别模块，用于将所述二维码层的特征信息与预先存储的特征信息进行比对；若一致，则判断所述二维码层为真，验证通过后，识别所述二维码层的信息，结束所述二维码的识别过程；若不一致，则输出提示信息后，结束所述二维码的识别过程。

关于二维码识别装置的具体限定可以参见上文中对于二维码识别方法的限定，在此不再赘述。上述二维码识别装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种二维码识别方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现一种二维码识别方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现一种二维码识别方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。