[发明专利]基于近红外光谱分析的二维码防伪方法

说明书

技术领域

本发明涉及二维码防伪技术领域，特别是一种基于近红外光谱分析的二维码防伪方法。

背景技术

二维码采用某种特定几何图形按一定规律在二维方向分布的图形上记录数据符号信息，能够以隐含方式存放被防伪对象的信息进行防伪，引入二维码技术的优越性在于能极大地存放被防伪对象的个性化信息, 包括图形文字、声音等等。同时二维码生成和制作成本较低，因此在许多领域得到了应用。目前，基于二维码的防伪方法主要包含以下几种方式：

1、将二维码保存的信息进行加密，识读二维码经加密的信息，并通过解密才能够查看二维码中保存的信息。这一方式并没有真正实现防伪目的，保存有加密信息的二维码仍可以被复制；

2、结合数据库技术，先读取二维码中保存的唯一标识信息，然后通过网络或其它信息技术远程访问二维码数据库，并将该唯一标识的二维码在数据库中添加访问标记，保证该二维码只能被访问一次，从而实现防伪的目的。这一方式虽然在一定程度上能起到防伪作用，但是不能保证每一次都是真实产品对应的二维码先访问，容易造成真假颠倒；

3、采用隐形二维码和显形二维码相结合，其中隐形二维码主要采用特殊的油墨材料或者印刷工艺相结合，从而实现不可扫描、复印、照相的隐形目的，隐形二维码信息的读取需通过专用二维码识读设备进行，隐形二维码和显形二维码中分别存储不同的信息，通过将两部分二维码中所存信息读出，并通过某种匹配策略实现防伪目的。这种方式需要制作两个二维码，同时对于隐形二维码的制作以及印刷工艺要求较高，使得整体成本增加。

由于近红外光谱区与印刷油墨的连接料和有机颜料分子中含氢基团(CH、OH、NH)振动的合频与各级倍频的吸收一致，通过扫描二维码的近红外光谱，可以得到印制二维码油墨中有机分子含氢基团的特征振动信息。即使是同一颜色，只要其油墨成分不同，对应的近红外光谱也会有较大差异，因此，可以从油墨成分上区分不同色彩。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于近红外光谱分析的二维码防伪方法，该方法不仅防伪效果好，而且制作方便，生产成本低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于近红外光谱分析的二维码防伪方法，包括二维码生成过程和二维码识读过程，所述二维码生成过程包括以下步骤：

步骤a1：选用一定的油墨进行打样，得到相应样品，并采集所述样品的近红外光谱信息；

步骤a2：对步骤a1采集到的近红外光谱信息进行主成分分析，得到相应的主成分向量；

步骤a3：将步骤a2得到的主成分向量进行加密，生成加密文本；

步骤a4：将步骤a3得到的加密文本作为附加信息连同二维码原始信息作为二维码最终存储内容，依此生成产品二维码；

所述二维码识读过程包括以下步骤：

步骤b1：采集所述产品二维码的近红外光谱信息；

步骤b2：对步骤b1采集到的近红外光谱信息进行主成分分析，得到相应的主成分向量；

步骤b3：将步骤b2得到的近红外光谱信息的主成分向量，与产品二维码中保存的附加信息进行比较，若两者匹配，则鉴定为真，否则鉴定为假。

优选的，步骤a1中，所述油墨为含特定浓度氢基团成分的油墨。

优选的，步骤a2中，对近红外光谱信息进行主成分分析，进一步包括以下步骤：

步骤a201：将原始近红外光谱数据表示为P个变量在n个时刻的观测值所构成的矩阵X：

    (1)

其中，为P维列向量，表示第i时刻对P个变量的观测值；

步骤a202：通过标准正交基{e_i }(i=1,2,…,p)构造变换矩阵E为：

    (2)

并线性变换为：

    (3)

其中，Y为原始近红外光谱数据的主成分矩阵，第i个主成分分量Y_i为：

Y_i = e_iX，i=1,2,…,p    (4)