专利名称：防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及防伪技术，尤其是一种防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法
与装置。
背景技术：
目前，在防伪技术领域，采用液晶技术制作的带有隐藏正负片信息的液晶光变防伪元件，由于具有隐藏精细图文、可实现正负片转换等二线防伪特征而备受青睐。将该防伪元件放置在偏振片下时，可以观察到其隐藏的正负片图像，也即精细图文。调整偏振片与该防伪元件的角度，在防伪元件隐藏的正负片图像呈现最亮区域与最暗区域时，其呈现的所有黑暗区域组成了图像，呈现的所有明亮区域组成了背景，从而形成正片。若采用的偏振片为线偏振片，将线偏振片水平转动一定角度时，防伪元件隐藏的正负片图像的明亮区域与黑暗区域互换，从而形成负片。若采用的偏振片为圆偏振片，改变圆偏振片的旋向时，防伪元件隐藏的正负片图像的明亮区域与黑暗区域互换，从而形成负片。防伪元件隐藏的正负片图像呈现的明亮区域与黑暗区域的对比度，以下简称为 明暗区域的对比度，直接影响着该正负片图像的清晰程度，从而决定了防伪元件的质量。对比度越大，正负片图像就越清晰，表示防伪元件质量越好；反之，对比度越小，正负片图像就越不清晰，表示防伪元件的质量越差。因此，对隐藏的正负片图像呈现的明暗区域的对比度的检测、控制尤为重要。然而，在实现本发明的过程中，发明人发现，现有技术至少存在以下问题目前，只能通过人工对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度进行定性检测，检测时，观察者采用偏振片观察防伪元件隐藏的正负片图像，并通过将偏振片转动90 度来实现正负片之间的切换，通过比较正片与负片时图像的清晰程度，来判断防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度，由于不同的观察者对颜色与明暗的感知度各不相同， 受人工视觉的主观性影响，无法对防伪元件的质量进行定量判断，因此，无法实现对防伪元件质量的精确、准确控制。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法与装置，实现防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的定量检测，从而实现对防伪元件质量的精确、准确控制。为解决上述技术问题，本发明实施例提供的一种防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法，包括入射光通过偏振片入射防伪元件上的测量区域；调整偏振片，使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片，并测量正片与负片时测量区域的反射光谱，所述反射光谱表示入射光波段内各波长的反射率；根据正片与负片的反射光谱，获取正片与负片反射率的差值或比值，以便由所述差值或比值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。本发明实施例提供的一种防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测装置，包括斩光器，用于将光源发射的光束分为波段相同的参考光与入射光；偏振片，用于将入射的所述入射光转变为偏振光，通过调整所述偏振片，可使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片；物光检测器，用于接收所述偏振光经所述测量区域反射后的反射光，检测入射光波段内各波长的反射光强度，并将所述反射光强度转换为第二电信号；参考光检测器，用于接收所述参考光，检测所述入射光波段内各波长的参考光强度，并将该参考光强度转换为第一电信号；计算器，用于在防伪元件的隐藏图像形成正片或负片时，分别针对所述入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到正片或负片时的反射光谱，以便根据正片与负片时的反射光谱，获取正片与负片的差值或比值，从而由所述差值或比值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度，所述反射光谱表示所述入射光波段内各波长的反射率。本发明上述实施例提供的防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法与装置， 使入射光通过偏振片入射至防伪元件上的测量区域，通过调整偏振片使防伪元件的隐藏图像分别形成正片或负片，并测量正片或负片时测量区域的反射光谱，获取入射光波段内各波长在正片与负片时反射率的差值，从而根据该差值来确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度，实现了对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的定量检测，与现有技术相比，使得对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的评价标准更加客观、一致，从而实现了对防伪元件质量的精确、准确控制。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法一个实施例的流程图；图2为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法另一个实施例的流程图；图3为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测装置一个实施例的结构示意图；图4为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测装置另一个实施例的结构示意图；图5为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法一个应用实施例的流程图；图6为通过图5所示实施例得到的一个反射光谱图7为通过图5所示实施例得到的另一个反射光谱图；图8为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法另一个应用实施例的流程图；图9为通过图8所示实施例得到的一个反射光谱图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。图1为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例的检测方法包括以下流程步骤101，入射光通过偏振片入射防伪元件上的测量区域。具体地，防伪元件上的测量区域可以预先选择并在防伪元件上标定。步骤102，调整偏振片，使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片，并测量正片与负片时测量区域的反射光谱。该反射光谱表示入射光波段内各波长的反射率。步骤103，根据正片与负片时的反射光谱，获取正片与负片时反射率的差值或比值，以便由该差值或比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。根据本发明上述实施例提供的防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法，使入射光通过偏振片入射至防伪元件上的测量区域，通过调整偏振片使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片，并分别测量正片与负片时测量区域的反射光谱，获取正片与负片时反射率的差值或比值，从而根据该差值或比值来确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度，实现了对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的定量检测，使得对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的评价标准更加客观、一致，从而实现了对防伪元件质量的精确、准确控制。反射率是指反射光与入射光强度的比值。它反映了物体对某一波长的光的反射程度。反射率越高，观察到的物体越明亮，反射率越低，物体越黑暗。反射光谱直观地体现了物体对不同波长的光的反射率的大小。将物体或图像明暗程度不同的区域的反射光谱中相同波长的反射率进行相减，得到的差值可以作为评价不同区域明暗对比度的手段。通过比较明暗程度不同区域的反射光谱中反射峰值高低，可以直观地得知明暗区域对比度的大小。相同波长下反射率的差别越大，明暗区域对比度越高，说明具有隐藏正负片图像的防伪元件的质量越好。本发明检测方法实施例中，入射光通过偏振片时，由自然光转变为偏振光，由于不同区域的液晶分子定向方向不同，作为入射光的偏振光经过防伪元件测量区域的表面反射后得到的反射光的强度也就不同，光强的强弱不同便勾勒出隐藏图像。当隐藏图像质量最佳时，明亮区域反射光最强，黑暗区域反射光最弱，几乎呈黑色，从而使明暗对比度达到最大，图案最清晰。当图案区与背景区的明暗程度对调时，也就实现了正负片之间的转换。本发明实施例中，可以预先选取液晶分子沿某一方向均勻定向的区域作为测量区域。对于隐藏图像需要使用线偏振片观察的防伪元件，旋转防伪元件以改变其测量区域液晶分子光轴方向与线偏振片的偏振方向之间的角度，可以实现测量区域的最亮状态与最暗状态；对于隐藏图像需要使用左旋偏振片或右旋圆偏振片观察的防伪元件，通过改变圆偏振片的旋向，可以实现测量区域的最亮状态与最暗状态。图2为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法另一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例的检测方法包括以下流程步骤201，通过斩光器将光源发射的光束分为波段相同的参考光与入射光。步骤202，通过参考光检测器接收参考光，检测入射光波段内各波长的参考光强度，并将该参考光强度转换为第一电信号后发送给计算器。步骤203，入射光通过偏振片入射防伪元件上的测量区域。通过偏振片后的入射光也称为偏振光。步骤204，通过物光检测器接收入射光经测量区域反射后的反射光，检测入射光波段内各波长的反射光强度，并将反射光强度转换为第二电信号后发送给计算器。其中，步骤203-204与步骤202同时执行。步骤205，通过计算器，分别针对入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到反射光谱，该反射光谱表示入射光波段内各波长的反射率。步骤206，调整偏振片，使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片，此时，计算器分别针对入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到正片与负片时测量区域的反射光谱。步骤207，通过显示器显示计算器得到的反射光谱。步骤208，通过分析处理器，根据正片与负片时的反射光谱，获取正片与负片时反射率的差值，以便由该差值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度，反射率的差别越大， 具有隐藏正负片图像的防伪元件的质量越好。根据本发明的一个具体实施例，该步骤208晚于步骤207执行；另外，根据本发明的另一个具体实施例，该步骤208也可以先于步骤207执行，或者与步骤207同时执行。在本发明上述各实施例的检测方法中，使用的偏振片可以是线偏振片，也可以是圆偏振片。在使用的偏振片为线偏振片时，步骤102与步骤206中，具体可以通过以下方式调整偏振片改变线偏振片的偏振方向与测量区域内的液晶分子光轴方向之间的角度，例如改变防伪元件与入射光入射方向之间的角度，使线偏振片的偏振方向与测量区域内的液晶分子光轴方向之间的角度分别为+45度与-45度，此时，可观察到质量最佳的隐藏图像，亮区反射光最强，暗区反射光最弱，几乎呈黑色，从而使明暗对比度达到最大，图案最清晰，防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片。其中，测量区域内的液晶分子光轴方向可以预先标定。为了保证入射光偏振态及强度的一致性，根据本发明的一个具体方式，当使用的偏振片为线偏振片时，通过线偏振片入射防伪元件上的测量区域。 在使用的偏振片为圆振片时，步骤102与步骤206中，具体可以通过以下方式调整偏振片分别采用左旋圆偏振片与右旋圆偏振片，具体的，若采用的是左旋圆偏振片，防伪元件的隐藏图像形成正片或负片，此时形成的是正片或负片，具体由防伪元件采用的晶体的分子结构为左旋或右旋决定。测量得到正片或负片时测量区域的反射光谱后，将左旋圆偏振片换为右旋偏振片，此时，防伪元件的隐藏图像相应形成负片或正片，便可以测量负片或正片时测量区域的反射光谱。若采用的是右旋圆偏振片，防伪元件的隐藏图像形成正片或负片，则测量得到正片或负片时测量区域的反射光谱后，将右旋圆偏振片换为左旋偏振片，此时，防伪元件的隐藏图像相应形成负片或正片，便可以测量负片或正片时测量区域的反射光谱。另外，根据本发明的另一个具体实施例，在本发明上述各实施例的检测方法中，入射光波段具体可以包括400nm 700nm的可见光。根据本发明的又一个具体实施例，为了保证入射光有效照射到防伪元件的测量区域，在本发明上述各实施例的检测方法中，可以使选定的防伪元件的测量区域大于或等于入射光的光斑面积，即入射光的光斑小于或等于测量区域，保证入射光有效照射到测量区域内。根据本发明的再一个具体实施例，为了使防伪元件隐藏的正负片图像观察的更加清晰，对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的判断更加准确，在本发明上述各实施例的检测方法的步骤101与步骤203中，可以使入射光通过偏振片后，垂直入射防伪元件上的测量区域。在实际应用中，可以保持偏振片的偏振方向水平，并使入射光垂直于偏振片的偏振方向，来使入射光通过偏振片后，垂直入射防伪元件上的测量区域。根据本发明的进一步具体实施例，在本发明上述各实施例的检测方法中，可以根据预先设定的规则，通过但不限于以下方式，确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的差值，并确定各差值中的最大差值，由该最大差值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该最大差值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度越高，防伪元件隐藏的正负片图像的质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的差值的平均值，由该平均值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该平均差值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度整体越高，防伪元件隐藏的正负片图像的整体质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的差值中的最小差值，由该最小差值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该最小差值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度整体越高，防伪元件隐藏的正负片图像的整体质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各相应波长反射率的比值，并确定其中的最大比值，由该最大比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该最大比值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度越高，防伪元件隐藏的正负片图像的质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的比值的平均值，由该平均值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该平均比值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度整体越高，防伪元件隐藏的正负片图像的整体质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的比值中的最小比值，由该最小比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该最小比值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度整体越高，防伪元件隐藏的正负片图像的整体质量越好，防伪元件的
质量也越高。。图3为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测装置一个实施例的结构示意图。该实施例的检测装置可用于实现本发明上述实施例的检测方法流程。如图3所示， 该实施例防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测装置包括斩光器301、偏振片302、物光检测器303、参考光检测器304与计算器305。其中，斩光器301用于将光源发射的光束分为波段相同的参考光与入射光。偏振片302用于将入射的入射光转变为偏振光，通过调整该偏振片302，可使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片。具体地，该偏振片302可以是线偏振片，也可以是圆偏振片。在使用的偏振片为线偏振片时，具体可以通过以下方式调整偏振片改变线偏振片的偏振方向与测量区域内的液晶分子光轴方向之间的角度，例如改变防伪元件与入射光入射方向之间的角度，使线偏振片的偏振方向与测量区域内的液晶分子光轴方向之间的角度分别为+45度与-45度，此时，防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片。在使用的偏振片为圆振片时，具体可以通过以下方式调整偏振片分别采用左旋圆偏振片与右旋圆偏振片，具体的，若采用的是左旋圆偏振片，防伪元件的隐藏图像形成正片或负片，则测量得到正片或负片时测量区域的反射光谱后，将左旋圆偏振片换为右旋偏振片，此时，防伪元件的隐藏图像相应形成负片或正片，便可以测量负片或正片时测量区域的反射光谱。若采用的是右旋圆偏振片，防伪元件的隐藏图像形成正片或负片，则测量得到正片或负片时测量区域的反射光谱后，将右旋圆偏振片换为左旋偏振片，此时，防伪元件的隐藏图像相应形成负片或正片，便可以测量负片或正片时测量区域的反射光谱。物光检测器303用于接收偏振光经测量区域反射后的反射光，检测入射光波段内各波长的反射光强度，并将反射光强度转换为第二电信号发送给计算器305。参考光检测器304用于接收参考光，检测入射光波段内各波长的参考光强度，并将该参考光强度转换为第一电信号发送给计算器305。计算器305用于在防伪元件的隐藏图像形成正片与负片时，分别针对入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到反射光谱，以便根据正片与负片时的反射光谱，分别针对反射光谱中的各相应波长，获取正片与负片时反射率的差值或比值， 从而由差值或比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度，其中的反射光谱表示入射光波段内各波长的反射率。本发明上述实施例提供的防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测装置，使入射光通过偏振片入射至防伪元件上的测量区域，通过调整防伪元件内液晶分子光轴方向与偏振片偏振方向的角度或调整偏振片，使隐藏图像分别形成正片与负片，并测量正片与负片时测量区域的反射光谱，以及分别针对反射光谱中的各相应波长，获取正片与负片时反射率的差值或比值，从而根据该差值或比值来确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度，实现了对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的定量检测，与现有技术相比，使得对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的评价标准更加客观、一致，从而实现了对防伪元件质量的精确、准确控制。具体地，在图3所示的实施例中，计算器305可以根据预先设定的规则，通过但不限于以下方式，由差值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的差值，并确定各差值中的最大差值，由该最大差值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该最大差值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度越高，防伪元件隐藏的正负片图像的质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的差值的平均值，由该平均值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该平均差值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度整体越高，防伪元件隐藏的正负片图像的整体质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的差值中的最小差值，由该最小差值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该最小差值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度整体越高，防伪元件隐藏的正负片图像的整体质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各相应波长反射率的比值，并确定其中的最大比值，由该最大比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该最大比值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度越高，防伪元件隐藏的正负片图像的质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的比值的平均值，由该平均值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该平均比值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度整体越高，防伪元件隐藏的正负片图像的整体质量越好，防伪元件的质量也越高；或者获取正片与负片时入射光波段内各波长反射率的比值中的最小比值，由该最小比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。该最小比值越大，说明防伪元件隐藏的正负片图像的明暗对比度整体越高，防伪元件隐藏的正负片图像的整体质量越好，防伪元件的质量也越高。图4为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测装置另一个实施例的结构示意图。如图4所示，与图3所示的实施例相比，该实施例的检测装置还包括分析处理器 306，用于根据计算器305得到的正片与负片时的反射光谱，分别针对反射光谱中的各相应波长，获取正片与负片时反射率的差值或比值，以便由该差值或比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。再参见图4，作为本发明的一个实施例，检测装置还可以包括显示器307，用于显示由计算器305得到的反射光谱。可选地，显示器307还可以进一步显示分析处理器306 获取到的反射率的差值或比值。另外，再参见图4，作为本发明的另一个实施例，检测装置也可以包括光源308，用于向斩光器301发射光束。图5为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法一个应用实施例的流程图。该应用实施例采用图4所示实施例的检测装置检测防伪元件隐藏图像明暗区域对比度，其中采用的偏振片302为线偏振片，防伪元件测量区域的面积为5mm女5mm的正方形，测量区域的液晶分子光轴方向一致，保持线偏振片302的偏振方向水平并使入射光垂直于偏振片的偏振方向。在开始检测前，将防伪元件放置于线偏振片302后方的一个样品台上，使防伪元件的测量区域外表面与通过线偏振片302后的偏振光垂直。设定分析处理的入射光波段范围为400-700nm，之后，执行如下流程步骤401，斩光器301将光源被分为一束参考光与一束入射光，二者的波长范围相同，均为400-700nm，为方便起见，以下称为入射光波段，其中的参考光被参考光检测器304 接收，入射光被发送给线偏振片302。步骤402，入射光经过线偏振片302后，转变为偏振光垂直照射到防伪元件的测量区域，并经防伪元件的表面反射后的反射光被物光检测器303接收。步骤403，物光检测器303接收到反射光后，检测入射光波段内各波长的反射光强度，并将反射光强度转换为第二电信号发送给计算器305。步骤404，参考光检测器304接收到参考光后，检测入射光波段内各波长的参考光强度，并将该参考光强度转换为第一电信号发送给计算器305。具体地，步骤404可以与步骤402-403同时执行。步骤405，改变线偏振片的偏振方向与测量区域内的液晶分子光轴方向之间的角度，使线偏振片的偏振方向与测量区域内的液晶分子光轴方向之间的角度分别呈+45度， 此时，所有黑暗区域组成了图像，所有明亮区域组成了背景，防伪元件的隐藏图像形成正片。步骤406，计算器305分别针对入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到正片时测量区域的反射光谱并发送给显示器307显示，该反射光谱表示正片时入射光波段内各波长的反射率。如图6所示，为显示器307显示的、通过本实施例得到的一个反射光谱图，根据该反射光谱图，正片时测量得到的反射光谱峰值处的反射率Rl为84%。峰值波长为 622.80nm。步骤407，将防伪元件沿垂直于纸面的水平轴旋转90度，使测量区域的液晶分子光轴方向与线偏振片302的偏振方向之间的角度呈-45度，此时，所有明亮区域组成了图像，所有黑暗区域组成了背景测量区最黑暗，防伪元件的隐藏图像形成负片。步骤408，计算器305分别针对入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到负片时测量区域的反射光谱并发送给显示器307显示，该反射光谱表示负片时入射光波段内各波长的反射率。如图6所示，负片时测量得到峰值波长622. 80nm的反射率R2为5%。步骤409，分析处理器306根据正片与负片时的反射光谱，分别针对反射光谱中的各波长，获取正片与负片时反射率的差值ΔΙ ，以便由差值Δ R确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。可选地，正片与负片时反射率的差值也可以通过显示器307显示，本发明实施例中未示出。根据图6，波长622. SOnm对应的正片与负片时反射率的差值AR最大，为79%。若预先设定反射率的最大差值大于50%时防伪元件的质量合格，由于该实施例中测量的防伪元件正片与负片时反射率的最大差值AR为79%，远大于50%，该防伪元件隐藏正负片图像的反射光谱峰值差别很大，说明防伪元件的质量很好。采用图5所示实施例对另一个防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度进行检测，得到另一个反射光谱图如图7所示。根据该反射光谱图，正片时测量得到的反射光谱峰值处的反射率R3为63. 538%。峰值波长为M8. OOnm,负片时测量得到峰值波长 548. OOnm的反射率R4为9. 554%, 548. OOnm对应的正片与负片时反射率的差值Δ R最大， 为53. 984%。若预先设定反射率的最大差值AR大于50%时防伪元件的质量合格，由于该实施例中测量的防伪元件正片与负片时反射率的最大差值AR为53. 984%，大于50%，该防伪元件隐藏正负片图像的反射光谱峰值差别较大，说明防伪元件的质量较好。图8为本发明防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法另一个应用实施例的流程图。该应用实施例采用图4所示实施例的检测装置检测防伪元件隐藏图像明暗区域对比度，其中采用的防伪元件为具有左旋分子结构的胆留液晶，偏振片302为圆偏振片，包括左旋偏振片与右旋圆偏振片，防伪元件测量区域的面积为5mm * 5mm的正方形，测量区域的液晶分子光轴方向一致，在开始检测前，将防伪元件放置于圆偏振片302后方的一个样品台上。设定分析处理的入射光波段范围为400-700nm，之后，执行如下流程步骤501，斩光器301将光源被分为一束参考光与一束入射光，二者的波长范围相同，均为500-700nm，为方便起见，以下称为入射光波段，其中的参考光被参考光检测器304 接收，入射光被发送给左旋偏振片302。步骤502，入射光经过左旋偏振片302后，转变为偏振光照射到防伪元件的测量区域，并经防伪元件的表面反射后的反射光被物光检测器303接收。此时测量区域最明亮，防伪元件的隐藏图像形成正片。步骤503，物光检测器303接收到反射光后，检测入射光波段内各波长的反射光强度，并将反射光强度转换为第二电信号发送给计算器305。步骤504，参考光检测器304接收到参考光后，检测入射光波段内各波长的参考光强度，并将该参考光强度转换为第一电信号发送给计算器305。具体地，步骤504可以与步骤502-503同时执行。步骤505，计算器305分别针对入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到正片时测量区域的反射光谱并发送给显示器307显示，该反射光谱表示正片时入射光波段内各波长的反射率。如图9所示，为显示器307显示的、通过本实施例得到的一个反射光谱图，根据该反射光谱图，正片时测量得到的反射光谱峰值处的反射率R5为77. 438%。峰值波长为 464.OOnm。步骤506，将左旋偏振片302换为右旋偏振片302，此时，测量区最黑暗，防伪元件的隐藏图像形成负片。步骤507，计算器305分别针对入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到负片时测量区域的反射光谱并发送给显示器307显示，该反射光谱表示负片时入射光波段内各波长的反射率。如图9所示，负片时测量得到峰值波长464. OOnm的反射率R6为17. 808%。步骤508，分析处理器306根据正片与负片时的反射光谱，分别针对反射光谱中的各波长，获取正片与负片时反射率的差值ΔΙ ，以便由差值Δ R确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。可选地，正片与负片时反射率的差值也可以通过显示器307显示，本发明实施例中未示出。
根据图9，波长464. OOnm对应的正片与负片时反射率的差值AR最大，为 59. 63%。若预先设定反射率的最大差值Δ R大于50%时防伪元件的质量合格，由于该实施例中测量的防伪元件正片与负片时反射率的最大差值Δ R为59. 63%，大于50%，该防伪元件隐藏正负片图像的反射光谱峰值差别较大，说明防伪元件的质量较好。本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。本发明实施例实现了对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的定量检测，使得对防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的评价标准更加客观、一致，从而实现了对防伪元件质量的精确、准确控制。本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
权利要求
1.一种防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法，其特征在于，包括入射光通过偏振片入射防伪元件上的测量区域；调整偏振片，使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片，并测量正片与负片时测量区域的反射光谱，所述反射光谱表示入射光波段内各波长的反射率；根据正片与负片时的反射光谱，分别针对反射光谱中的各波长，获取正片与负片时反射率的差值或比值，以便由所述差值或比值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过斩光器将光源发射的光束分为波段相同的参考光与所述入射光；通过参考光检测器接收所述参考光，检测所述入射光波段内各波长的参考光强度，并将该参考光强度转换为第一电信号；所述入射光通过偏振片入射防伪元件上的测量区域之后，还包括通过物光检测器接收所述入射光经所述测量区域反射后的反射光，检测所述入射光波段内各波长的反射光强度，并将所述反射光强度转换为第二电信号；通过计算器，分别针对所述入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到反射光谱。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量正片与负片时测量区域的反射光谱包括通过所述计算器，在正片与负片时，分别针对所述入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到正片与负片时测量区域的反射光谱。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，得到反射光谱之后，还包括通过显示器显示所述反射光谱。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述偏振片为线偏振片；所述调整偏振片包括改变所述线偏振片的偏振方向与所述测量区域内液晶分子光轴方向之间的角度，使所述线偏振片的偏振方向与所述测量区域内液晶分子光轴方向之间的角度分别为+45度与-45度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述入射光沿垂直于所述线偏振片的偏振面的方向，通过所述线偏振片入射防伪元件上的测量区域。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏振片为圆偏振片；所述调整偏振片包括分别采用左旋圆偏振片与右旋圆偏振片。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的方法，其特征在于，所述入射光波段包括 400nm 700nm。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的方法，其特征在于，所述入射光的光斑小于或等于所述测量区域。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的方法，其特征在于，所述入射光通过偏振片入射防伪元件上的测量区域包括所述入射光通过偏振片，垂直入射防伪元件上的测量区域。
11.根据权利要求1至7任意一项所述的方法，其特征在于，由所述差值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度包括获取所述入射光波段内各波长反射率的差值中的最大差值，由该最大差值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度；或者，获取所述入射光波段内各波长反射率的差值的平均值，由该平均值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度；或者，获取所述入射光波段内各波长反射率的差值中的最小差值，由该最小差值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度；或者，获取正片和负片在入射光波段内各相应波长反射率的比值，由该最大比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度；由所述比值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度包括 获取所述入射光波段内各波长反射率的比值中的最大比值，由该最大比值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度；或者获取所述入射光波段内各波长反射率的比值的平均值，由该平均值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度；或者获取所述入射光波段内各波长反射率的比值中的最小比值，由该最小比值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度；或者获取正片和负片在入射光波段内各相应波长反射率的比值，由该最大比值确定防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。
12.一种防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测装置，其特征在于，包括 斩光器，用于将光源发射的光束分为波段相同的参考光与入射光；偏振片，用于将入射的所述入射光转变为偏振光，通过调整所述偏振片，可使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片；物光检测器，用于接收所述偏振光经所述测量区域反射后的反射光，检测入射光波段内各波长的反射光强度，并将所述反射光强度转换为第二电信号；参考光检测器，用于接收所述参考光，检测所述入射光波段内各波长的参考光强度，并将该参考光强度转换为第一电信号；计算器，用于在防伪元件的隐藏图像形成正片或负片时，分别针对所述入射光波段内的各波长，计算第二电信号与第一电信号的比值，得到正片或负片时的反射光谱，以便根据正片与负片时的反射光谱，分别针对反射光谱中的各波长，获取正片与负片时反射率的差值或比值，从而由所述差值或比值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度，所述反射光谱表示所述入射光波段内各波长的反射率。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述偏振片具体为线偏振片； 调整所述偏振片包括改变所述线偏振片的偏振方向与所述测量区域内的液晶分子光轴方向之间的角度，使所述线偏振片的偏振方向与所述测量区域内的液晶分子光轴方向之间的角度分别为+45度与-45度。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述偏振片具体为圆偏振片； 调整所述偏振片包括分别采用左旋圆偏振片与右旋圆偏振片。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，还包括分析处理器，用于根据正片与负片时的反射光谱，分别针对反射光谱中的各波长，获取正片与负片时反射率的差值或比值，以便由所述差值或比值确定所述防伪元件隐藏图像明日首区域的对比度。
16.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，还包括 显示器，用于显示所述计算器得到的所述反射光谱。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括 光源，用于向所述斩光器发射所述光束。
全文摘要
本发明公开了一种防伪元件隐藏图像明暗区域对比度的检测方法与装置，其中，检测方法包括入射光通过偏振片入射防伪元件上的测量区域；调整偏振片，使防伪元件的隐藏图像分别形成正片与负片，并测量正片与负片时测量区域的反射光谱，所述反射光谱表示入射光波段内各波长的反射率；根据正片与负片时的反射光谱，分别针对反射光谱中的各波长，获取正片与负片时反射率的差值或比值，以便由所述差值或比值确定所述防伪元件隐藏图像明暗区域的对比度。本发明实施例实现了防伪元件隐藏的正负片图像明暗区域的对比度的定量检测，从而实现了对防伪元件质量的精确、准确控制。
文档编号G01J3/42GK102183357SQ20101051453
公开日2011年9月14日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者刘卫东, 周基炜, 柯光明, 王斌, 陈庚 申请人:中国人民银行印制科学技术研究所, 中国印钞造币总公司