CN107491972A - 一种衍射图像的检测应用及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种衍射图像的检测应用及其检测方法，首先设计了一种微结构纹理，该微结构纹理被加工在证卡票券、商品标签或包装物表面，利用移动互联网终端设备来照射承载微结构纹理的表面，即产生一个衍射图像，不同的微结构设计可以获得不同的衍射图像，该图像通过上述设备的摄像头扫描获取，并通过移动互联网和人工智能技术与数据库存储的图像进行比对识别，成功则调取存储的编码图像所关联的信息，该信息内容包含承载体的身份属性、真伪、产地、类别、流通渠道等。由于衍射图像所对应的微结构具有难以推导和不可拷贝复制性，可广泛应用于证卡票签和包装等安全防伪领域。

Description

一种衍射图像的检测应用及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种衍射图像的检测应用及其检测方法，尤其涉及一种用于对证卡票签及包装通过移动互联网进行安全鉴别的检测方法，属于智能安全识别领域。

背景技术

随着商品经济的发展和人民生活水平的提高，大众消费商品的繁荣，人们对商品的安全和防伪越来越重视，商品安全识别首先从商品包装的视觉鉴别开始，尽管新的包括镭射防伪印刷技术层出不穷，但对于普通消费者来说依然真假难辨。因此，发明一种更安全，易鉴别的商品检测方法显得十分迫切和重要。

有鉴于上述的问题，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的衍射图像的检测应用及其检测方法，使其更具有实际的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种衍射图像检测方法及其应用，通过摄像头扫描，通过软件人工智能分析，互联网信息交互，反馈运算对比结果，实现正确判断和鉴别。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种衍射图像的检测应用，其特征在于：通过点光源照射的微结构纹理使其产生光学衍射图像，然后通过移动终端设备的摄像头扫描，由人工智能运算识别，接着与本地或远程信息库资源作对比，最后实现承载物内容的检测、判读、鉴别以及更多信息的获取。

进一步的，所述的一种衍射图像的检测应用，其中，所述微结构纹理承载在证卡票签或包装物表面上，其由各种疏密和各种取向的周期性光栅条纹构成，并在点光源照射下显现的光学衍射图像。

再进一步的，所述的一种衍射图像的检测应用，其中，所述点光源为是手机、平板电脑等移动终端设备摄像头边缘的照明光源。

再更进一步的，所述的一种衍射图像的检测应用，其中，所述移动终端设备包括读取装置，所述读取装置由照射光源单元、主控器、数据读取器、数据存储器及数据传输器构成，承载物上的微结构与所述照射光源单元相对应，且微结构产生的衍射图像还通过照射光源单元与所述数据读取器相对应，所述主控器的控制端与照射光源单元的受控端相连，所述主控器的控制端还与数据读取器的受控端相连，所述数据读取器的输出端与数据存储器的输入端相连，所述数据存储器的输出端通过数据传输器与服务器的输入端相连，所述服务器的输出端与数据对比存储器的输入端相连，所述数据对比存储器的输出端通过服务器与主控器的输入端相连，并由与主控器相连的显示器显示。

再更进一步的，所述的一种衍射图像的检测应用，其中，所述读取装置为带有照明光源和摄像头的移动终端设备，该移动终端设备为手机、平板电脑和其它定制化检测设备。

一种衍射图像的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将特定设计的微结构印刷在产品的表面上；

步骤2：移动终端设备内的读取装置内对应于衍射图像检测软件开启，通过主控器将照射光源单元打开，并照射到印有微结构的产品表面上；

步骤3：读取装置内通过主控器控制数据读取器，对照射光源单元照射微结构得到的衍射图像进行读取；

步骤4：控制器将读取后的数据存入至数据存储器中；

步骤5：数据存储器通过在主控器的调度下由数据传输器通过互联网传输至服务器中；

步骤6：服务器中的该数据再进入到与之连接的数据对比存储器中，并与数据对比存储器中存入的原始数据进行对比；

步骤7：数据对比完成后，数据对比存储器将符合该微结构衍射图像的数据通过服务器发送至主控器上，并由显示器显示相关信息。

再更进一步的，所述的一种衍射图像的检测方法，其特征在于：所述移动终端设备内设有应用程序控制***，应用程序控制***控制扫描期间照明光常开模块、取景框限制大小图像模块、拍摄距离模块、按衍射图距离对焦模块、图像获取程序运算对比模块、数据上传模块和对应远程信息调取下载模块。

再更进一步的，所述的一种衍射图像的检测方法，其中，所述按衍射图距离对焦模块和图像获取程序运算对比模块，实现对光学衍射图像进行识别和对比辩真伪的功能。

再更进一步的，所述的一种衍射图像的检测方法，其中，所述数据上传模块，实现承载包装商品的消费的数据采集和大数据分析，用于商品生产企业分析商品销售数量、消费热点、区域、商品消费习惯等数据信息。

再更进一步的，所述的一种衍射图像的检测方法，其中，所述应远程信息调取下载模块，用于商品消费者了解更多的产品信息，生产企业的制造流通信息，获取企业的最新优惠促销活动等和实现商品的溯源。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、本发明能追溯到产品的来源，方便使用者清楚的知道产品的具体信息，使使用者知道该产品的真伪，防止使用者拿到次货而造成不必要的损失，提高了该产品的信息可追溯性。

2、本发明中衍射图像的检测应用，与传统的二维码图像检测存在本质的区别，二维码是明码，容易被拷贝复制，其复制品检测和原码无异，一样能够被检测识别，本发明中的检测图像具有隐藏性，需要电光源再现，且结构复杂，分辨率高，并且不易被复制或推演，有助于其能起到很好的防伪性，有效的提高了该产品的安全性。

3、本发明中微结构能很方便的进行印制在证卡票签或包装物的表面上。

4、微结构和其产生的衍射图像面没有一一对应关系，因此局部微结构的局部小面积破损对衍射图像的影响甚微，衍射图具有相对的抗划损，具有较好的容错率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的移动终端设备的结构示意图；

图2是本发明的操作示意图；

图3是本发明光学衍射图像构成的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种衍射图像的检测应用，通过点光源照射微结构纹理使其产生衍射图像并能通过移动终端设备的摄像头扫描，由人工智能运算识别，接着与本地或远程信息库资源作对比，实现承载物内容的检测、判读、鉴别以及更多信息的获取的光学衍射图像。

本发明中所述微结构纹理由光栅的周期Λ、光栅的方向角θ°及光栅组合数量n依顺序排列组成的图像，其中，周期Λ的长度在10μm至100μm，方向角θ°的角度在0至π，光栅组合数量n的数量在1至200。其中，所述光栅为振幅型光栅，或为浮雕型光栅，或为折射率变化型光栅。

而上述的光栅组合是以像素点形式组成，像素点的长度在0.01mm至0.5mm之间，而像素点的形状可以是矩形、圆形、六边形或其它几何形状，在这不作任何的限定，只要能满足上述衍射图像，其微结构组成形状不受任何限制。

如图3所示，衍射图像设计原理：当n＝1时，一个反射式光栅结构能够在点光源照射下产生正负一级两个衍射点a，a’，其光栅取向角度设为θa，n个光栅以象素点的形式排列，在同一光源的照射下，产生n×2个正负一级衍射点，并对称于反射0级，反射光栅周期Λ的改变，决定了a，a’之间距离的改变，在改变光栅周期的同时，若改变光栅的取向角度，则正负一级衍射b，b’点绕0级发生旋转变化θb。只要改变微结构变量光栅组合数量n、方向角θ°及光栅的周期Λ的数值，其微结构衍射图像可以做任意的替换，而不会出现单一的图像，而且该微结构产生的衍射图像也难以复制，有效的提高了产品后期的安全性。

本发明中所述微结构纹理承载在证卡票签或包装物表面上，其由各种疏密和各种取向的周期性光栅条纹构成，并在点光源照射下显现的光学衍射图像。

其中，所述点光源为是手机、平板电脑等移动终端设备摄像头边缘的照明光源。

如图1所示，本发明中所述移动终端设备包括读取装置，采用移动互联网设备，包括读取装置2，所述读取装置2由照射光源单元22、主控器21、数据读取器23、数据存储器24及数据传输器25构成，产品1上印有的微结构与所述照射光源单元22相对应，且微结构产生的衍射图像还通过照射光源单元22与所述数据读取器23相对应，所述主控器21的控制端与照射光源单元22的受控端相连，所述主控器21的控制端还与数据读取器23的受控端相连，所述数据读取器23的输出端与数据存储器24的输入端相连，所述数据存储器24的输出端通过数据传输器25与服务器3的输入端相连，所述服务器3的输出端与数据对比存储器4的输入端相连，所述数据对比存储器4的输出端通过服务器3与主控器21的输入端相连，并由与主控器21相连的显示器5显示。将微结构衍射图像印制在产品上，通过读取装置2、服务器3和数据对比存储器4能实现对产品上的微结构产生的衍射图像的读取和检验，保证产品信息与回传信息的一致性，同时由于微结构的难以拷贝仿制，确保了该产品信息的安全性。

本发明中所述微结构承载于证卡票签或包装产品的表面上，其衍射图像在普通光照条件下衍射图的隐藏的，所述读取装置为带有照明光源和摄像头的移动终端，其中，所述移动终端为手机、平板电脑或其它专用检测设备。由于检测的是微结构产生的衍射图，需要方向和位置相对固定的照明摄取灯光，而摄像头作为是读取衍射图像的传感器，在摄像头进行读取微结构形成的衍射图像时，如图2所示，其图像的大小和拍摄距离，依据使用者来自行调整即可，与现实中扫描二维码图像的操作方式相似，但中心的O点是移动设备摄像灯光源的反射象，由于光源实际上不可能和摄像头处同一位置，因而具体扫描衍射图像时还需要根据灯光在摄像头的侧方或上下方位置做少量的倾斜调整，目的是使灯光的反射点大致位于扫描取景的中心，这样做的目的使有助于将衍射图像的中心点O能被数据读取器23快速读取。

同时衍射图像的光强来自于移动设备自带光源照明，具有足够的曝光强度，因此对于衍射图像背景具有较强抑制作用，使得扫描的衍射图像背景呈弱曝光区，有利于排除其它印刷颜色的干扰。

一种衍射图像的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将特定设计的微结构印刷在产品的表面上；

步骤2：移动终端设备内的读取装置内对应于衍射图像检测软件开启，通过主控器将照射光源单元打开，并照射到印有微结构的产品表面上；

步骤3：读取装置内通过主控器控制数据读取器，对照射光源单元照射微结构得到的衍射图像进行读取；

步骤4：控制器将读取后的数据存入至数据存储器中；

步骤5：数据存储器通过在主控器的调度下由数据传输器通过互联网传输至服务器中；

步骤6：服务器中的该数据再进入到与之连接的数据对比存储器中，并与数据对比存储器中存入的原始数据进行对比；

步骤7：数据对比完成后，数据对比存储器将符合该微结构衍射图像的数据通过服务器发送至主控器上，并由显示器显示相关信息。

在本发明中特定设计为现有的图形设计，通过编程将其设计而成，可以是任意的一个或多个的组合。

本发明所述移动终端设备内设有应用程序控制***，应用程序控制***控制扫描期间照明光常开模块、取景框限制大小图像模块、拍摄距离模块、按衍射图距离对焦模块、图像获取程序运算对比模块、数据上传模块和对应远程信息调取下载模块。

本发明所述按衍射图距离对焦模块和图像获取程序运算对比模块，实现对光学衍射图像进行识别和对比辩真伪的功能。

本发明所述数据上传模块，实现承载包装商品的消费的数据采集和大数据分析，用于商品生产企业分析商品销售数量、消费热点、区域、商品消费习惯等数据信息。

本发明所述应远程信息调取下载模块，用于商品消费者了解更多的产品信息，生产企业的制造流通信息，获取企业的最新优惠促销活动等和实现商品的溯源。

本发明中所述微结构通过UV、热压复制、转移、复合或烫印在证卡票签或包装产品的表面上。

本发明至少具有以下优点：

1、本发明能追溯到产品的来源，方便使用者清楚的知道产品的具体信息，使使用者知道该产品的真伪，防止造成不必要的损失，提高了该产品的信息可追溯性。

2、本发明中检测的衍射图像检测应用与传统的二维码检测应用存在本质的区别，前者很容易被拷贝复制，本发明中的微结构复杂，分辨率高，其产生的衍射图像具有隐藏性，不易被复制或推演，能起到很好的防伪作用，有效的提高了载体的安全性。

3、本发明中的数据对比存储器中还设置有数据采集存储器，能采集到各类不同的信息，方便生产商知道客户的具体要求，从而作出相应的调整，针对性强。

4、本发明中微结构也能很方便的进行印制在产品上。

5、微结构的表面和衍射像面没有一一对应关系，因此局部微结构的破损对衍射图像的完整性影响甚微，衍射图像具有相对的抗划损，具有较好的检测容错率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种衍射图像的检测应用，其特征在于：通过点光源照射的特定设计的微结构纹理使其产生光学衍射图像，然后通过移动终端设备的摄像头扫描，由人工智能运算识别，接着与本地或远程信息库资源作对比，最后实现承载物内容的检测、判读、鉴别以及更多信息的获取。

2.根据权利要求1所述一种衍射图像的检测应用，其特征在于：所述微结构纹理承载在证卡票签或包装物表面上，其由各种疏密和各种取向的周期性光栅条纹构成，在点光源照射下显现的光学衍射图像。

3.根据权利要求1所述一种衍射图像的检测应用，其特征在于：所述点光源为是手机、平板电脑等移动终端设备摄像头边缘的照明光源。

4.根据权利要求1所述的一种衍射图像的检测应用，其特征在于：所述移动终端设备包括读取装置，所述读取装置由照射光源单元、主控器、数据读取器、数据存储器及数据传输器构成，承载物上的微结构与所述照射光源单元相对应，且微结构产生的衍射图像还通过照射光源单元与所述数据读取器相对应，所述主控器的控制端与照射光源单元的受控端相连，所述主控器的控制端还与数据读取器的受控端相连，所述数据读取器的输出端与数据存储器的输入端相连，所述数据存储器的输出端通过数据传输器与服务器的输入端相连，所述服务器的输出端与数据对比存储器的输入端相连，所述数据对比存储器的输出端通过服务器与主控器的输入端相连，并由与主控器相连的显示器显示。

5.根据权利要求4所述的一种衍射图像的检测应用，其特征在于：所述读取装置为带有照明光源和摄像头的移动终端设备，该移动终端设备为手机、平板电脑和其它定制化检测设备。

6.一种衍射图像的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将特定设计的微结构印刷在产品的表面上；

步骤2：移动终端设备内的读取装置内对应于衍射图像检测软件开启，通过主控器将照射光源单元打开，并照射到印有微结构的产品表面上；

步骤3：读取装置内通过主控器控制数据读取器，对照射光源单元照射微结构得到的衍射图像进行读取；

步骤4：控制器将读取后的数据存入至数据存储器中；

步骤5：数据存储器通过在主控器的调度下由数据传输器通过互联网传输至服务器中；

步骤6：服务器中的该数据再进入到与之连接的数据对比存储器中，并与数据对比存储器中存入的原始数据进行对比；

步骤7：数据对比完成后，数据对比存储器将符合该微结构衍射图像的数据通过服务器发送至主控器上，并由显示器显示相关信息。

7.根据权利要求6所述的一种衍射图像的检测方法，其特征在于：所述移动终端设备内设有应用程序控制***，应用程序控制***控制扫描期间照明光常开模块、取景框限制大小图像模块、拍摄距离模块、按衍射图距离对焦模块、图像获取程序运算对比模块、数据上传模块和对应远程信息调取下载模块。

8.根据权利要求6所述的一种衍射图像的检测方法，其特征在于：所述按衍射图距离对焦模块和图像获取程序运算对比模块，实现对光学衍射图像进行识别和对比辩真伪的功能。

9.根据权利要求6所述的一种衍射图像的检测方法，其特征在于：所述数据上传模块，实现承载包装商品的消费的数据采集和大数据分析，用于商品生产企业分析商品销售数量、消费热点、区域、商品消费习惯等数据信息。

10.根据权利要求6所述的一种衍射图像的检测方法，其特征在于：所述应远程信息调取下载模块，用于商品消费者了解更多的产品信息，生产企业的制造流通信息，获取企业的最新优惠促销活动等和实现商品的溯源。