一种基于不可逆矩阵的图片验证码生成方法

摘要

本发明实施例公开了一种基于不可逆矩阵的图片验证码生成方法，包括：变换类型的选定及不可逆矩阵的生成；图片的不可逆变换；图片随机噪声的添加及多幅变换图片的组合。通过实施本发明实施例，提高图片的反破解性，又不会降低人对图像理解的准确率。

主权项

一种基于不可逆变换矩阵的图片验证码生成方法，其特征在于，包括：S101：变换类型的选定及不可逆变换矩阵的生成；S102：图片的不可逆变换；S103：图片随机噪声的添加及多幅变换图片的组合；其中，图片变换包括平移、缩放和旋转；对于图片上某点(x，y)通过实施以下的矩阵相乘达到(Δx，Δy)平移变换； 1 0 Δx 0 1 Δy 0 0 1 x y 1 = x + Δx y + Δy 1 对于图片上某点(x，y)通过实施以下的矩阵相乘达到(s，h)的缩放变换； s 0 0 0 h 0 0 0 1 x y 1 = sx hy 1 对于图片上某点(x，y)通过实施以下的矩阵相乘达到逆时针θ的旋转变换； x ′ y ′ 1 = cos θ - sin θ 0 sin θ cos θ 0 0 0 1 x y 1 = x cos θ - y sin θ x sin θ + y cos θ 1 上述的三种变换是基本的图片变换，而且变换矩阵均可逆，对变换矩阵做改动使得其为不可逆变换矩阵；首先是对平移矩阵的修改使之变为不可逆，对平移矩阵做以下修改： 1 0 Δx 0 1 Δy f g 1 x y 1 = x + Δx y + Δy fx + gy + 1 变换矩阵的行列式的值为1‑gΔy‑fΔx，根据设定的Δx，Δy取相应的g，f使得行列式的值为0，即变换矩阵不可逆，并通过线性规划求得g，f，使得fx+gy的值接近0，尔后对矩阵实施整体缩放，使得： 1 / ( fx + gy + 1 ) 0 0 0 1 / ( fx + gy + 1 ) 0 0 0 1 / ( fx + gy + 1 ) 1 0 Δx 0 1 Δy f g 1 x y 1 = ( x + Δx ) / ( fx + gy + 1 ) ( y + Δy ) / ( fx + gy + 1 ) 1 1/(fx+gy+1)接近于1，因而变换后的平移接近原有平移，但此时使用不可逆变换矩阵实施变换；对旋转矩阵作出以下修改： x ′ y ′ 1 = cos θ - sin θ e sin θ cos θ l m n 1 x y 1 = x cos θ - y sin θ + e y cos θ + x sin θ + l 1 + mx + ny 行列式的值为1‑lncosθ+ensinθ‑mlsinθ‑mecosθ，变换后的矩阵取适当的值，使得1‑lncosθ+ensinθ‑mlsinθ‑mecosθ为0，即矩阵不可逆，使得1+mx+ny接近1，e，l在1到3个像素内变换，再做缩放变换可得： x ′ y ′ 1 = 1 / 1 + mx + ny 0 0 0 1 / 1 + mx + ny 0 0 0 1 / 1 + mx + ny cos θ - sin θ e sin θ cos θ l m n 1 x y 1 ( x cos θ - y sin θ + e ) / ( 1 + mx + ny ) ( y cos θ + x sin θ + l ) / ( 1 + mx + ny ) 1 当选定变换方式后，生成不可逆变换矩阵，具体的流程步骤如下：S201：变换类型选定；S202：判断是否进行旋转变换，如果是则进行S203，否则进行S206；S203：输入旋转参数及点坐标；S204：设定4个参数；S205：由输入参数确定4个设定参数值；S206：输入平移参数及点坐标；S207：设定2个参数；S208：由输入参数确定2个设定参数值；S209：矩阵相乘计算变换后的坐标。