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专利号: 2020110387891
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-11-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种汉字垃圾分类二维码生成方法,其特征在于:包括如下几个步骤:(1)转码

首先,将某件垃圾袋的身份信息编码生成唯一的中英文字符型垃圾袋身份码,表示为M1M2…Mk Mk+1Mk+2...Mk+L Mk+L+1Mk+L+2...Mk+L+p Mk+L+p+1Mk+L+p+2...Mk+L+p+n Mk+L+p+n+1Mk+L+p+n+2,其中M1M2...Mk为省市区,Mk+1Mk+2...Mk+L为具体居住地址,Mk+L+1Mk+L+2...Mk+L+p为联系人和联系电话,Mk+L+p+1Mk+L+p+2...Mk+L+p+n为制码年月日,Mk+L+p+n+1Mk+L+p+n+2为垃圾分类颜色信息,相互用英文空格间隔;

然后,从垃圾袋身份码中抽取出身份显示码(M1M2...Mk Mk+L+p+1Mk+L+p+2...Mk+L+p+n Mk+L+p+n+1Mk+L+p+n+2)和身份隐藏码(Mk+1Mk+2...Mk+L Mk+L+1Mk+L+2...Mk+L+p),并将身份显示码逐个字符转换成数值型数据,得到对应的数值序列 同时将身份隐藏码逐个字符转换成数值型数据[Pi1,Pi2],得到高位数值序列P1={P11,P12,…,P1L+p,P1L+p+1}={P11,P21,…,P(L+p)1,P(L+p+1)1}和低位数值序列P2={P21,P22,…,P2L+p,P2L+p+1}={P12,P22,…,P(L+p)2,P(L+p+1)2};

最后,依次将数值序列S中元素Si逐个转换成8bits的二进制序列{BSi1,BSi2,BSi3,BSi4,BSi5,BSi6,BSi7,BSi8}、将数值序列P1中元素P1i逐个转换成8bits的二进制序列{BP1i1,BP1i2,BP1i3,BP1i4,BP1i5,BP1i6,BP1i7,BP1i8}、将数值序列P2中元素P2i逐个转换成8bits的二进制序列{BP2i1,BP2i2,BP2i3,BP2i4,BP2i5,BP2i6,BP2i7,BP2i8};

并将 个二进制序列{BSi1,BSi2,BSi3,BSi4,BSi5,BSi6,BSi7,BSi8}进行组合,其中从而得到组合二进制矩阵B:

同时将L+p+1个二进制序列{BP1i1,BP1i2,BP1i3,BP1i4,BP1i5,BP1i6,BP1i7,BP1i8}进行组合,其中i=1,2,...,L+p,L+p+1,从而得到高位组合二进制序列B1={B11,B12,...,B18L+8p+7,B18L+8p+8}={BP111,BP112,BP113,BP114,BP115,BP116,BP117,BP118,BP121,BP122,...,BP127,BP128,...,BP1i1,BP1i2,...,BP1i7,BP1i8,...,BP1L+p+1 1,BP1L+p+1 2,BP1L+p+1 3,BP1L+p+1 4,BP1L+p+1 5,BP1L+p+1 6,BP1L+p+1 7,BP1L+p+1 8},并将L+p+1个二进制序列{BP2i1,BP2i2,BP2i3,BP2i4,BP2i5,BP2i6,BP2i7,BP2i8}进行组合,其中i=1,2,...,L+p,L+p+1,从而得到低位组合二进制序列B2={B21,B22,...,B28L+8p+7,B28L+8p+8}={BP211,BP212,BP213,BP214,BP215,BP216,BP217,BP218,BP221,BP222,...,BP227,BP228,...,BP2i1,BP2i2,...,BP2i7,BP2i8,...,BP2L+p+1 1,BP2L+p+1 2,BP2L+p+1 3,BP2L+p+1 4,BP2L+p+1 5,BP2L+p+1 6,BP2L+p+1 7,BP2L+p+1 8};

其中,垃圾袋身份码包括GB2312字符集中双字节编码的汉字和ASCLL码值∈[32,126]的可见字符,垃圾袋身份码长度为k+L+p+n+6,数值序列S的长度为数值序列P1、P2的长度为L+p+1,组合二进制矩阵B的大小为组合二进制序列B1、B2的长度均为8L+8p+8;

(2)组合二进制序列B1、B2的置乱

首先,利用数值序列S及其转换成的二进制矩阵B,数值序列P1、P2转换成的二进制序列B1、B2,以及外部密钥α和β,按照如下(1)‑(5)公式分别计算得到Logistic混沌映射的初值x1和参数μ、抽取开始位置m,以及抽取间隔数n1、n2,令

x1=α+mod(α+kp,1‑α),                   (1)μ=β+mod(β+2×kp,4‑β),                 (2)其中,表示组合二进制矩阵B第i列或者二进制序列{BSi1,BSi2,BSi3,BSi4,BSi5,BSi6,BSi7,BSi8}中二进制位‘1’的个数,表示组合二进制序列{B11,B12,...,B18L+8p+7,B18L+8p+8}中二进制位‘1’的个数,表示组合二进制序列{B21,B22,...,B28L+8p+7,B28L+8p+8}中二进制位‘1’的个数,外部密钥满足α∈(0,1)、β∈(3.57,4);

然后,由混沌映射的初值x1和外部密钥μ,对如下公式(6)所示Logistic混沌映射进行迭代,式中k表示迭代次数(k=1,2,...)、xk+1表示第k次迭代得到的混沌信号,xk+1=μ×xk×(1‑xk)                                        (6)得到混沌信号序列X={x1,x2,...},从序列X中第m个元素开始依次间隔n1个元素取1个元素以形成长度为8L+8p+8的混沌信号序列 同时从序列X中第m个元素开始依次间隔n2个元素取1个元素以形成长度为8L+8p+8的混沌信号序列Z={Z1,Z2,...,Z8L+8p+7,Z8L+8p+8};

最后,将混沌信号序列Y按降序排序,根据混沌信号序列Y排序前、后的位置变化置乱规则,对高位组合二进制序列B1进行置乱,得到置乱后高位二进制序列同时将混沌信号序列Z按降序排序,根据混沌信号序列Z排序前、后的位置变化置乱规则,对低位组合二进制序列B2进行置乱,得到置乱后低位二进制序列

(3)置乱后二进制序列 的分组、扩散

首先,令LB=mod(6‑mod(8L+8p+8,6),6),将置乱后高位二进制序列 的末尾添加LB个二进制位‘0’,将置乱后低位二进制序列 的末尾添加LB个二进制位‘1’,得到二进制序列和二进制序列

其中

对二进制序列 和 分别进行分组,将二进制序列 中元素从头到尾依次正向以6个元素为单位进行分组,得到分组后的二进制序列,表示为同时将二进制序列 中元素从头到尾依次正向以6个元素为单位进行分组,得到分组后的二进制序列,表示为 其中每一个二进制分组序列均包含6个二进制位,且

然后,将每一个二进制分组序列BF1{i}、BF2{i},依次进行如下扩散操作:S0:令i=1,且

k1_switch=mod(3×+2×(8L+8p+8‑),8),k2_switch=mod(3×‑2×(8L+8p+8‑),25),S1:将二进制分组序列BF1{i}、BF2{i},按如下公式(7)、(8)进行计算,CP1i=bin2dec(BF1{i})+176+k1_switch,                           (7)CP2i=bin2dec(BF2{i})+161+k2_switch,                          (8)S2:利用二进制分组序列BF1{i}计算而得的数值型数据CP1i,以及二进制分组序列BF2{i}计算而得的数值型数据CP2i,计算k1_switch=mod(CP1i+2×CP2i+3×k1_switch,8)、k2_switch=mod(CP2i+2×CP1i+3×k2_switch,25),且令i=i+1,接着判断i的大小,如果则转入步骤S1,否则转入步骤S3;

S3:结束二进制分组序列的扩散操作,从而得到扩散后的数值序列CP1和CP2,表示为(4)转码

将数值序列 逐

个元素组合并转换为汉字字符,得到汉字序列 即为汉字垃圾分类号,其中汉字序列C的长度为 并将垃圾袋身份显示码(M1M2...Mk Mk+L+p+1Mk+L+p+2...Mk+L+p+n Mk+L+p+n+1Mk+L+p+n+2)和汉字垃圾分类号进行组合,生成汉字垃圾分类码,接着生成QR Code,即汉字垃圾分类二维码。

2.根据权利要求1所述的一种汉字垃圾分类二维码生成方法,其特征在于:步骤(1)中所述的将身份显示码逐个字符转换成数值型数据,是指将身份显示码逐个字符采用unicode2native()函数将ASCII码值属于[32,126]的可见字符转换为单个数值型数据,或将GB2312字符集中双字节编码的汉字转换为两个数值型数据,从而得到对应的数值序列

3.根据权利要求1所述的一种汉字垃圾分类二维码生成方法,其特征在于:步骤(1)中所述的将身份隐藏码逐个字符转换成数值型数据[Pi1,Pi2],是指将身份隐藏码逐个字符采用unicode2native()函数将ASCII码值属于[32,126]的可见字符转换为单个数值型数据并进行重组,表示为[Pi1,Pi2]=[0,unicode2native(Mi)],或将GB2312字符集中双字节编码的汉字转换为两个数值型数据,表示为[Pi1,Pi2]=unicode2native(Mi),从而得到高位数值序列P1={P11,P12,…,P1L+p,P1L+p+1}={P11,P21,…,P(L+p)1,P(L+p+1)1}和低位数值序列P2={P21,P22,…,P2L+p,P2L+p+1}={P12,P22,…,P(L+p)2,P(L+p+1)2}。

4.根据权利要求1所述的一种汉字垃圾分类二维码生成方法,其特征在于:步骤(1)中所述的将数值序列S中元素Si逐个转换成8bits的二进制序列{BSi1,BSi2,BSi3,BSi4,BSi5,BSi6,BSi7,BSi8},是指采用dec2bin(Si,8)函数得到二进制序列{BSi1,BSi2,BSi3,BSi4,BSi5,BSi6,BSi7,BSi8}。

5.根据权利要求1所述的一种汉字垃圾分类二维码生成方法,其特征在于:步骤(1)中所述的将数值序列P1中元素P1i逐个转换成8bits的二进制序列{BP1i1,BP1i2,BP1i3,BP1i4,BP1i5,BP1i6,BP1i7,BP1i8},是指采用dec2bin(P1i,8)函数得到二进制序列{BP1i1,BP1i2,BP1i3,BP1i4,BP1i5,BP1i6,BP1i7,BP1i8}。

6.根据权利要求1所述的一种汉字垃圾分类二维码生成方法,其特征在于:步骤(1)中所述的将数值序列P2中元素P2i逐个转换成8bits的二进制序列{BP2i1,BP2i2,BP2i3,BP2i4,BP2i5,BP2i6,BP2i7,BP2i8},是指采用dec2bin(P2i,8)函数得到二进制序列{BP2i1,BP2i2,BP2i3,BP2i4,BP2i5,BP2i6,BP2i7,BP2i8}。

7.根据权利要求1所述的一种汉字垃圾分类二维码生成方法,其特征在于:步骤(4)中所述的将数值序列

逐个元素组合并转换为汉字字符,是指先逐个元素组合[CP1i,CP2i],然后再转换为汉字字符,即Ci=native2unicode([CP1i,CP2i])。

8.根据权利要求1所述的一种汉字垃圾分类二维码生成方法,其特征在于:步骤(4)中所述的将垃圾袋身份显示码(M1M2...Mk Mk+L+p+1Mk+L+p+2...Mk+L+p+n Mk+L+p+n+1Mk+L+p+n+2)和汉字垃圾分类号进行组合,生成汉字垃圾分类码,是指采用垃圾袋身份显示码和汉字垃圾分类号插入连接的组合方式,表示为M1M2...Mk Mk+L+p+1Mk+L+p+2...Mk+L+p+n Mk+L+p+n+

1Mk+L+p+n+2,其中M1M2...Mk、Mk+L+p+1Mk+L+p+2...Mk+L+p+n、 与Mk+L+p+n+1Mk+L+p+n+2之间相互用英文空格间隔。