[发明专利]一种汉字垃圾分类二维码生成方法

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…M_k M_k+1M_k+2...M_k+L M_k+L+1M_k+L+2...M_k+L+p M_k+L+p+1M_k+L+p+2...M_k+L+p+n M_k+L+p+n+1M_k+L+p+n+2，其中M₁M₂...M_k为省市区，M_k+1M_k+2...M_k+L为具体居住地址，M_k+L+1M_k+L+2...M_k+L+p为联系人和联系电话，M_k+L+p+1M_k+L+p+2...M_k+L+p+n为制码年月日，M_k+L+p+n+1M_k+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...M_k M_k+L+p+1M_k+L+p+2...M_k+L+p+nM_k+L+p+n+1M_k+L+p+n+2)和身份隐藏码(M_k+1M_k+2...M_k+L M_k+L+1M_k+L+2...M_k+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[P_i1,P_i2]，得到高位数值序列P1＝{P1₁,P1₂,…,P1_L+p,P1_L+p+1}＝{P₁₁,P₂₁,…,P_(L+p)1,P_(L+p+1)1}和低位数值序列P2＝{P2₁,P2₂,…,P2_L+p,P2_L+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S_i逐个转换成8bits的二进制序列{BS_i1,BS_i2,BS_i3,BS_i4,BS_i5,BS_i6,BS_i7,BS_i8}、将数值序列P1中元素P1_i逐个转换成8bits的二进制序列{BP1_i1,BP1_i2,BP1_i3,BP1_i4,BP1_i5,BP1_i6,BP1_i7,BP1_i8}、将数值序列P2中元素P2_i逐个转换成8bits的二进制序列{BP2_i1,BP2_i2,BP2_i3,BP2_i4,BP2_i5,BP2_i6,BP2_i7,BP2_i8}；

并将个二进制序列{BS_i1,BS_i2,BS_i3,BS_i4,BS_i5,BS_i6,BS_i7,BS_i8}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{BP1_i1,BP1_i2,BP1_i3,BP1_i4,BP1_i5,BP1_i6,BP1_i7,BP1_i8}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,...,B1_8L+8p+7,B1_8L+8p+8}＝{BP1₁₁,BP1₁₂,BP1₁₃,BP1₁₄,BP1₁₅,BP1₁₆,BP1₁₇,BP1₁₈,BP1₂₁,BP1₂₂,...,BP1₂₇,BP1₂₈,...,BP1_i1,BP1_i2,...,BP1_i7,BP1_i8,...,BP1_{L+p+1 1},BP1_{L+p+1 2},BP1_{L+p+1 3},BP1_{L+p+1 4},BP1_{L+p+1 5},BP1_{L+p+1 6},BP1_{L+p+1 7},BP1_{L+p+1 8}}，并将L+p+1个二进制序列{BP2_i1,BP2_i2,BP2_i3,BP2_i4,BP2_i5,BP2_i6,BP2_i7,BP2_i8}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,...,B2_8L+8p+7,B2_8L+8p+8}＝{BP2₁₁,BP2₁₂,BP2₁₃,BP2₁₄,BP2₁₅,BP2₁₆,BP2₁₇,BP2₁₈,BP2₂₁,BP2₂₂,...,BP2₂₇,BP2₂₈,...,BP2_i1,BP2_i2,...,BP2_i7,BP2_i8,...,BP2_{L+p+1 1},BP2_{L+p+1 2},BP2_{L+p+1 3},BP2_{L+p+1 4},BP2_{L+p+1 5},BP2_{L+p+1 6},BP2_{L+p+1 7},BP2_{L+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

则

x₁＝α+mod(α+kp,1-α)， (1)

μ＝β+mod(β+2×kp,4-β)， (2)

其中，B_1,i,B_2,i,B_3,i,B_4,i,B_5,i,B_6,i,B_7,i,B_8,i表示组合二进制矩阵B第i列或者二进制序列{BS_i1,BS_i2,BS_i3,BS_i4,BS_i5,BS_i6,BS_i7,BS_i8}中二进制位‘1’的个数，B1₁,B1₂,...,B1_8L+8p+7,B1_8L+8p+8表示组合二进制序列{B1₁,B1₂,...,B1_8L+8p+7,B1_8L+8p+8}中二进制位‘1’的个数，B2₁,B2₂,...,B2_8L+8p+7,B2_8L+8p+8表示组合二进制序列{B2₁,B2₂,...,B2_8L+8p+7,B2_8L+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,...)、x_k+1表示第k次迭代得到的混沌信号，

x_k+1＝μ×x_k×(1-x_k) (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,...,Z_8L+8p+7,Z_8L+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×B1₁,B1₂,...,B1_8L+8p+7,B1_8L+8p+8+2×(8L+8p+8-B1₁,B1₂,...,B1_8L+8p+7,B1_8L+8p+8),8)，

k2_switch＝mod(3×B2₁,B2₂,...,B2_8L+8p+7,B2_8L+8p+8-2×(8L+8p+8-B2₁,B2₂,...,B2_8L+8p+7,B2_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，

CP1_i＝bin2dec(BF1{i})+176+k1_switch， (7)

CP2_i＝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CP1_i，以及二进制分组序列BF2{i}计算而得的数值型数据CP2_i，计算k1_switch＝mod(CP1_i+2×CP2_i+3×k1_switch,8)、k2_switch＝mod(CP2_i+2×CP1_i+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...M_k M_k+L+p+1M_k+L+p+2...M_k+L+p+nM_k+L+p+n+1M_k+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。