[发明专利]一种基于支持向量机的彩色二维码防伪方法

说明书

本发明公开了一种基于支持向量机的彩色二维码防伪方法，该方法首先生成含水印的彩色二维码，其次利用APP应用程序采集彩色二维码图像并进行预处理，然后使用灰度‑梯度共生矩阵法及颜色空间转换法，提取纹理和颜色组合特征，最后使用支持向量机(SVM)算法训练图像数据以建立模型并对测试集图像数据进行区分。所设计的二维码防伪系统能较好的区分彩色二维码的打印图和复印图，解决当下二维码所面临的防伪问题。

技术领域

本发明涉及智能图像处理技术领域，具体涉及一种基于支持向量机的彩色二维码防伪方法。

背景技术

随着互联网和信息技术的发展，以及智能手机的普及，二维码因其具有容量大、纠错能力强、易于识别和可靠性强等优点，其在支付、防伪、工业控制以及产品溯源等领域获得到了广泛的应用。但二维码本身并不具有严格意义上的防伪功能，因其数据转换和编码都是公开的，这限制了二维码在防伪要求较高或者有特殊防伪要求领域的应用；另外，二维码可以方便的通过图像采集、印刷或复制等手段被任意的复制和转移，这使得二维码本身并不具备防止伪造和复制的功能。例如，当二维码以标签形式作为信息载体出现在商品流通领域时，如被不法分子恶意的复制并转移至假冒伪劣产品进行销售时，则不仅扰乱了市场规范，造成正常商品流通的混乱，而且严重损害了消费者的利益。因此，提高二维码防伪功能是摆脱其自身限制的重要突破口。

目前国内外防伪系统主要专注于电子二维码或图像上面，而在防止二维码的伪造和复制上面关注不够，基于此，利用彩色二维码，基于智能图像处理和支持向量机(SVM)相融合方法，本发明设计了一种区分打印和复印彩色二维码防伪系统。鉴于QR(QuickResponse)Code是目前应用最为广泛的二维码,因此本发明主要以QRCode为例研究其防伪技术。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种基于支持向量机的彩色二维码防伪方法，能够防止彩色二维码的伪造和复制。

本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种基于支持向量机的彩色二维码防伪方法，所述方法包括以下步骤，

S1、构建彩色二维码的数据库：将任意给定的字符或数字通过二维码生成系统生成彩色二维码，然后随机选取6位阿拉伯数字组成的数字水印嵌入生成的彩色二维码中，然后应用程序识别与采集彩色二维码图像；

S2、将采集的彩色二维码图像进行归一化处理：针对每张彩色二维码，对图像大小进行整体的裁剪和像素归一化的处理；

S3、彩色二维码样本标签的设定：将打印的彩色二维码标签设为1，复印的彩色二维码标签设为2；

S4、颜色空间转换和特征提取：将彩色二维码RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，并提取H、S、V各自的一阶矩(均值)、二阶矩(方差)、三阶矩(斜度)，得到一个9维的、代表彩色二维码颜色的特征向量；

S5、纹理特征提取：提取彩色二维码图像的小梯度优势、大梯度优势、灰度分布的不均匀性、梯度分布的不均匀性、能量、灰度平均、梯度平均、灰度均方差、梯度均方差、相关、梯度熵、混合熵、惯性、逆差矩15个纹理特征

S6、彩色二维码图像特征提取：将步骤四提取到的9维颜色特征和步骤五提取到的15维纹理特征，组合构成24维彩色二维码图像特征矩阵；

S7、支持向量机核函数选取及参数优化：支持向量机利用核函数将数据映射到高维空间，使其尽可能的线性可分；

S8、打印/复印彩色二维码的识别：利用训练集得到的模型以及寻优得到的最佳参数，基于支持向量机算法，对彩色二维码图像进行识别，以区分打印/复印彩色二维码。

优选的，所述步骤S1中彩色二维码生成系统是基于Google的zxing模块生成系统。

优选的，所述二维码生成系统能将任意指定的数字或字符生成彩色二维码，再将随机选取6位阿拉伯数字组成的数字水印嵌入生成的彩色二维码中。