本技術(shù)涉及電子秤防作弊，具體涉及一種可回收且具備防偽防作弊功能的電子計價秤。

背景技術(shù)：

1、可回收電子計價秤配備了易于更換的零件，支持用戶以舊換新的服務(wù)，不僅提升了交易效率，同時也增強(qiáng)了使用過程的安全性。在交易過程中，電子計價秤能夠?qū)⒔灰讛?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二維碼形式，并提供打印功能。消費(fèi)者或監(jiān)管者可以通過掃描二維碼獲取完整的交易記錄。由于二維碼具有唯一性，因此能有效防止商家篡改本地數(shù)據(jù)，達(dá)到了防偽防作弊的效果。

2、在通過二維碼防作弊時，確保二維碼的真實性至關(guān)重要。為了防止商家偽造二維碼，隱寫術(shù)將數(shù)字指紋嵌入二維碼中，通過隱寫的數(shù)字指紋就可以驗證二維碼的真實性，能夠有效遏制數(shù)據(jù)作弊行為?？紤]到二維碼在圖像壓縮、打印和存儲過程中可能遭受污損，因此需要保證采用的二維碼隱寫技術(shù)具有高魯棒性，以抵抗信息損傷帶來的攻擊。傳統(tǒng)的二維碼隱寫技術(shù)通常采用dct（離散余弦變換）算法處理二維碼圖像，再在dct系數(shù)上插入二進(jìn)制比特流以完成隱寫。因為不同區(qū)域的同一頻率位置的dct系數(shù)所蘊(yùn)含的基礎(chǔ)信息以及抵抗攻擊能力上有所不同，因此傳統(tǒng)dct方法忽視了二維碼圖像的不同區(qū)域在頻域特征上的差異。對二維碼圖像獲取的一個dct系數(shù)矩陣進(jìn)行隱寫，在二維碼圖像受到污損時，會導(dǎo)致某些頻率范圍的隱寫信息損傷較大，進(jìn)而降低隱寫信息的魯棒性。因此在對電子計價秤的二維碼進(jìn)行隱寫時，存在因隱寫系數(shù)范圍選取不合適造成的隱寫信息魯棒性低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，提供一種可回收且具備防偽防作弊功能的電子計價秤，以解決現(xiàn)有的問題。

2、本技術(shù)解決技術(shù)問題的方案是提供一種可回收且具備防偽防作弊功能的電子計價秤，所述電子計價秤包括：

3、信息獲取模塊，用于獲取電子計價秤的交易信息對應(yīng)的二維碼圖像，以及隱寫信息；

4、信息嵌入模塊，用于將隱寫信息嵌入到二維碼圖像中，獲得隱寫后的二維碼圖像，包括：

5、（1）采用分塊dct變換算法對二維碼圖像進(jìn)行分塊，并計算每個dct分塊的dct系數(shù)矩陣；基于所述dct系數(shù)矩陣對所有dct分塊進(jìn)行聚類，獲得多個聚類簇；根據(jù)每個聚類簇內(nèi)所有dct分塊的dct系數(shù)矩陣以及所有dct分塊的數(shù)量，確定每個聚類簇的聚類系數(shù)矩陣；

6、（2）根據(jù)所述聚類系數(shù)矩陣中元素的分布情況，確定每個聚類簇的可隱寫位置；對所有所述可隱寫位置進(jìn)行窗口滑動，確定每個聚類簇的待選隱寫窗口；

7、（3）分析每個聚類簇內(nèi)dct分塊對應(yīng)的二維碼圖像區(qū)域內(nèi)紋理分布的復(fù)雜情況，確定每個聚類簇的紋理復(fù)雜度；結(jié)合所述待選隱寫窗口的數(shù)量，確定每個聚類簇的隱寫窗口位置；基于所述隱寫窗口位置，確定每個dct分塊的dct系數(shù)矩陣的隱寫系數(shù)范圍；基于所述dct系數(shù)矩陣、所述隱寫系數(shù)范圍和隱寫信息，獲得隱寫后的二維碼圖像；

8、防偽驗證模塊，用于提取隱寫后的二維碼圖像的待驗證隱寫信息，對隱寫后的二維碼圖像進(jìn)行防偽驗證。

9、優(yōu)選的，所述獲得多個聚類簇，包括：

10、將任意兩個dct分塊對應(yīng)的dct系數(shù)矩陣的差值，記為差值矩陣；將所述差值矩陣中所有元素的絕對值的和，記為分塊距離；

11、以所述分塊距離作為樣本距離，采用聚類分析算法對二維碼圖像中所有dct分塊進(jìn)行聚類，獲得多個聚類簇。

12、優(yōu)選的，所述確定每個聚類簇的聚類系數(shù)矩陣，包括：

13、將每個聚類簇內(nèi)所有dct分塊對應(yīng)的dct系數(shù)矩陣的和，作為每個聚類簇的和矩陣；

14、統(tǒng)計每個聚類簇中所有dct分塊的數(shù)量，將所述和矩陣內(nèi)每個元素與所述數(shù)量的比值，作為每個聚類簇的聚類系數(shù)矩陣。

15、優(yōu)選的，所述確定每個聚類簇的可隱寫位置，包括：

16、對每個聚類簇的聚類系數(shù)矩陣進(jìn)行z字形掃描，按照掃描順序組成每個聚類簇的頻率序列；

17、采用閾值分割算法，獲取每個聚類簇的頻率序列的分割閾值；

18、將所述頻率序列中與所述分割閾值之間差值最小的元素，記為低頻上限系數(shù)；

19、將所述頻率序列中低頻上限系數(shù)及其右側(cè)的所有元素，記為可隱寫位置。

20、優(yōu)選的，所述確定每個聚類簇的待選隱寫窗口，包括：

21、若每個聚類簇的可隱寫位置的數(shù)量大于等于隱寫信息的長度，構(gòu)建與隱寫信息長度相等的滑動窗口；

22、對所述頻率序列內(nèi)從低頻上限系數(shù)開始依次向右滑動，將每次滑動的窗口，記為每個聚類簇的待選隱寫窗口。

23、優(yōu)選的，所述確定每個聚類簇的紋理復(fù)雜度，包括：

24、采用邊緣檢測算法，對二維碼圖像進(jìn)行邊緣檢測，獲得二維碼邊緣圖像；將每個聚類簇中各dct分塊在二維碼邊緣圖像中對應(yīng)區(qū)域，記為邊緣分塊；

25、計算每個聚類簇中各dct分塊對應(yīng)的所述邊緣分塊的分形維數(shù)；

26、將每個聚類簇中所有dct分塊對應(yīng)的邊緣分塊的分形維數(shù)的均值的歸一化結(jié)果，作為每個聚類簇的紋理復(fù)雜度。

27、優(yōu)選的，所述每個聚類簇的隱寫窗口位置為所述紋理復(fù)雜度與所述待選隱寫窗口的數(shù)量之間的乘積的向上取整結(jié)果。

28、優(yōu)選的，所述確定每個dct分塊的dct系數(shù)矩陣的隱寫系數(shù)范圍，包括：

29、將每個聚類簇的所述隱寫窗口位置對應(yīng)的待選隱寫窗口，記為每個聚類簇的隱寫窗口；

30、將所述隱寫窗口中元素對應(yīng)的聚類系數(shù)矩陣的元素位置，記為每個聚類簇的矩陣隱寫位置；

31、將每個聚類簇內(nèi)各dct分塊的dct系數(shù)矩陣中與所述矩陣隱寫位置相同位置的dct系數(shù)，作為每個dct分塊的dct系數(shù)矩陣的隱寫系數(shù)范圍。

32、優(yōu)選的，所述獲得隱寫后的二維碼圖像，包括：

33、將每個dct分塊的dct系數(shù)矩陣、所述隱寫系數(shù)范圍以及隱寫信息作為輸入，采用stc編碼隱寫算法進(jìn)行隱寫，獲得每個dct分塊隱寫后的dct系數(shù)矩陣；

34、采用分塊dct逆變換算法，對所有隱寫后的dct系數(shù)矩陣進(jìn)行逆變換，獲得隱寫后的二維碼圖像。

35、優(yōu)選的，所述提取隱寫后的二維碼圖像的待驗證隱寫信息，包括：

36、采用分塊dct變換算法對隱寫后的二維碼圖像進(jìn)行分塊，獲得每個dct分塊的dct系數(shù)矩陣；將每個dct分塊的dct系數(shù)矩陣作為輸入，采用stc編碼隱寫逆算法，提取每個dct分塊的二進(jìn)制比特流，組成每個dct分塊的待驗證向量；

37、計算所有dct分塊的所述待驗證向量在每個維度上所有元素的均值，將所有維度的所述均值組成隱寫后的二維碼圖像的均值向量；

38、將所述均值向量中大于預(yù)設(shè)閾值的元素，賦值為1，反之，賦值為0；將賦值后的所有元素作為待驗證隱寫信息。

39、本技術(shù)至少具有如下有益效果：

40、本技術(shù)通過交易信息生成二維碼，通過交易信息和系統(tǒng)終端密鑰生成隱寫信息；根據(jù)每個聚類簇內(nèi)所有dct分塊的dct系數(shù)矩陣以及所有dct分塊的數(shù)量，確定每個聚類簇的聚類系數(shù)矩陣；其有益效果在于考慮了將相似頻域特征的dct分塊劃分為一類，有助于后續(xù)根據(jù)不同區(qū)域之間的差異選擇合適的隱寫系數(shù)范圍，提高隱寫信息的隱秘性和抗攻擊能力；根據(jù)所述聚類系數(shù)矩陣中元素的分布情況，確定每個聚類簇的可隱寫位置；對所有所述可隱寫位置進(jìn)行窗口滑動，確定每個聚類簇的待選隱寫窗口，其有益效果在于考慮到將每個dct分塊的低頻信息部分與高頻信息部分進(jìn)行區(qū)分，以避免對低頻部分的二維碼基礎(chǔ)信息造成損傷；確定每個聚類簇的紋理復(fù)雜度；確定每個聚類簇的隱寫窗口位置；確定每個dct分塊的dct系數(shù)矩陣的隱寫系數(shù)范圍；獲得隱寫后的二維碼圖像，其有益效果在于考慮了對紋理復(fù)雜度高的聚類簇采用更高頻率范圍的隱寫窗口，在提高隱寫信息的隱秘性的同時，保證隱寫信息的抗攻擊能力，其次對不同dct分塊根據(jù)頻域特征選擇合適頻率范圍的系數(shù)作為隱寫系數(shù)范圍，能夠避免因為二維碼圖像區(qū)域性頻率差異導(dǎo)致的隱寫信息魯棒性降低，能夠提高隱寫信息的抗攻擊能力。