专利名称：一种光晶体图谱扫描器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用光电转换原理扫描光晶体产品认证标签的光晶体图谱扫描器。
背景技术：
目前主要的商品防伪技术有激光防伪技术、包装类防伪技术、物理/化学变色类防伪技术、核防伪技术、生物防伪技术和信息查询识别类防伪技术等。其中激光防伪技术是目前应用最普遍的一类，已几乎完全失去防伪作用，虽然目前又出现了一些改进型的，仍然是回天乏力；印刷类和包装类防伪技术基本上仍然是那些老技术，缺乏真正有重大意义的新东西；物理/化学变色类防伪技术甚至还不如已经日薄西山的激光防伪技术；核防伪技术中可用于商品防伪的只有核孔膜技术，但由于防伪标识可被无限次地重复用于造假而难以获得应用；生物防伪技术中适合于商品防伪的主要是抗原/抗体防伪技术和DNA防伪技术，这两项技术的防伪能力很弱，在防伪市场上很难有所作为；即时查询识别类中的纯密码类技术也因密码极易被回收、抄袭和拷贝而一直很难推广。
实用新型内容本实用新型的目的是利用光电转换原理，制作出扫描光晶体产品认证标签的光晶体图谱扫描器。
该设备由数字信号处理芯片、发光源、图像传感器、遮光罩、数据接口和电路组装而成，图像传感器位于遮光罩内中央，发光源位于图像传感器的周围，数字信号处理芯片位于遮光罩内顶部，数字信号处理芯片输入接口与图像传感器的输出接口连接，输出接口与数据接口相接，数据接口与移动通讯或网络计算机终端连接。
其电路连接关系如下电源部分前端输入+5VDC～+12VDC的直流电压，经过U3降压、整流后输入稳定的+3.3VDC(DVCC)的直流电压供整个系统使用，所有标注为“DVCC”、“GND”的引脚在电气特性上是相连接的，电容C8、C3主要实现滤波、消除耦合电压功能；U6监控输入电压DVCC，加入DVCC电压降低至+2.8VDC时，触发电压不足的警告，通过“RST”与U2的“RST”相连；照明部分D1、D2、D3、D4一端与地线“GND”相连，另外一端分别接到U2的GPIOD0、GPIOD1、GPIOD2、GPIOD3上，由U2统一控制照明电路的开与关；图像传感晶振Y2分别与U1的27、28脚相连接；U1数据总线引脚Y0～Y7(34脚～41脚)分别与U4的数据总线引脚I/O0～I/O7、U2的数据总线引脚D0～D7相连，实现图像数据信息的转换；U1控制信号UV0～UV7、RET、AGCEN、FREX、VrEQ、PWDN、VrS、VcCHG、SBB、VTO、VSYNC、FODD、HREF、MID、SIO-0、SIO-1、CHSYNC分别通过标记为“GPIOB0～GPIOB7”、“RST”、“AGCEN”、“FREX”、“VrEQ”、“PWDN”、“VrS”、“VcCHG”、“SBB”、“VTO”、“VSYNC”、“FODD”、“HREF”、“/PS”、“GPIOD7”、“CHSYNC”与U2相应引脚在电气上实现连接；系统外扩SRAM U4数据总线引脚I/O0～I/O15分别与U2数据总线引脚D0～D15相连接；U4地址总线引脚A0～A16分别与U2地址总线引脚A0～A15相连接；U4控制信号引脚/CE、/WE、/OE分别通过“/DS”、“/WR”、“/RD”与U2相应引脚连接，/UB、/LB分别通过R2、R3接地构成一个128K的SRAM；串口通信U5数据线11脚(T1IN)、12脚(R1OUT)分别接到U2串口通信数据线96脚(RXD0)、97脚(TXD0)上；U5数据线13脚(R1IN)、14脚(T1OUT)分别与J2的2脚、3脚相连接，构成标准串口接口；电容C4、C5、C6、C7主要维护通信链路电平的平衡；主系统处理器(CPU)晶振Y1分别与U2的61脚(EXTAL)、62脚(XTAL)相连接，电容C1、C2主要稳定晶振的输出；接线座J1分别通过“TDO”、“TDI”、“TMS”、“TCK”、“GND”、“RST”与U2相应引脚连接，实现系统程序的下载功能。
图像扫描传感器U1，主要实现将外部图像进行模拟扫描，提出能表达外部图像因素的数字信号；图像处理芯片U2，将图像扫描信号进行分析，恢复图像原始结构，并且处理与外部终端如PC机进行数据信息转换的功能；电源管理芯片U3，将外部输入电压、输入电流降压、整流为能被系统使用的、符合U1、U2、U4、U5、U6等供电参数的电压、电流；系统外扩的SRAM U4，由于扫描得到数据量非常大，并且系统CPU处理速度远远跟不上图像扫描速度，所以图像传感器将扫描得到的数据信息先存到SRAM中，系统CPU从SRAM中提取需要处理的数据信息进行数据分析；串口通信转换芯片U5，主要实现图像处理系统CPU与外部终端，如PC机等进行串口通信电平转换功能；系统电压监控U6，主要实现当系统由于供电电压不足时，通知系统自动关机或者重新启动；发光二极管D1、D2、D3、D4，发射高强度的红光，主要通过一个反射镜将红光照射到待扫描的图像上，图像传感器通过前置微焦镜头扫描图像信息；接线座J1提供程序代码下载端口；接线座J2提供标准232串口接口；晶振Y1为提供系统CPU提供时钟信号；晶振Y2为图像传感器提供时钟信号。
遮光罩用来阻隔外部的干扰光源，上部连接发光源与图像传感器，下部喇叭型开口与光晶体认证标签的形状、大小完全相同，内表面对红光的反射率接近于零。
光晶体图谱扫描器的工作流程是数字信号处理芯片(DSP)从数据接口收到扫描指令后，输出控制信号，驱动发光源工作。图像传感器将光晶体认证标签的反射图谱信号转换为8位灰度图像，传送给数字信号处理芯片(DSP)。数字信号处理芯片(DSP)先对图像二值化，接着检测是否存在验证标识，若存在则由数据接口传回二值位图，否则传回扫描失败信息。
该设备具有其它标识扫描器所难以实现的易操作性、一键认证、远程验证性等特点，它不仅可以用于各类商品的认证，同时可以作为各种证件、票据、卡类的光晶体标识的扫描工具。
图1、光晶体图谱扫描器结构示意图图2、光晶体图谱扫描器电路图其中1、数据接口RS-232 2、数字信号处理芯片DSP56F8263、发光二级管 4、图像传感器OV7120 5、遮光罩6、光晶体认证标签
具体实施方式
如图1所示，本实用新型设计的光晶体图谱扫描器，包括数字信号处理芯片(DSP)(2)、发光源(3)、图像传感器(4)、遮光罩(5)、数据接口(1)构成。数字信号处理芯片(DSP)(2)使用Motorola DSP56F826，其内置Flash中存有二值化图像、设备工作控制、数据传输等工作单元，安装在遮光罩内，其输出端与数据接口连接，输入端与传感器的输出端连接；发光源(3)为三个红光二极管，分布于图像传感器(4)周围；图像传感器(4)是OmniVision OV7120黑白图像传感芯片(CMOS)，分辨率为640×480像素，输出8位灰度图像，安装在遮光罩的中心；遮光罩(5)，做成上小下大喇叭型，内层为纯黑涂层，对红光反光率低于3％，下部喇叭型开口与光晶体认证标签(6)的形状、大小完全相同，内表面对红光的反射率接近于零；数据接口(1)使用异步串口RS-232，一端与数字信号处理芯片(DSP)连接，另一端与移动通讯终端或网络计算机终端连接。
其电路连接关系如下(见图2)电源部分前端输入+5VDC～+12VDC的直流电压，经过U3(MAX882)降压、整流后输入稳定的+3.3VDC(DVCC)的直流电压供整个系统使用，所有标注为“DVCC”、“GND”的引脚在电气特性上是相连接的，电容C8、C3主要实现滤波、消除耦合电压功能；U6(IMP809)监控输入电压DVCC，加入DVCC电压降低至+2.8VDC时，触发电压不足的警告，通过“RST”与U2的“RST”相连；照明部分D1、D2、D3、D4一端与地线“GND”相连，另外一端分别接到U2的GPIOD0、GPIOD1、GPIOD2、GPIOD3上，由U2统一控制照明电路的开与关；图像传感晶振Y2(27MHZ)分别与U1的27、28脚相连接；U1数据总线引脚Y0～Y7(34脚～41脚)分别与U4(IS61LV12816)的数据总线引脚I/O0～I/O7、U2(Motorola DSP56F826)的数据总线引脚D0～D7相连，实现图像数据信息的转换；U1控制信号UV0～UV7、RET、AGCEN、FREX、VrEQ、PWDN、VrS、VcCHG、SBB、VTO、VSYNC、FODD、HREF、MID、SIO-0、SIO-1、CHSYNC分别通过标记为“GPIOB0～GPIOB7”、“RST”、“AGCEN”、“FREX”、“VrEQ”、“PWDN”、“VrS”、“VcCHG”、“SBB”、“VTO”、“VSYNC”、“FODD”、“HREF”、“/PS”、“GPIOD7”、“CHSYNC”与U2相应引脚在电气上实现连接；系统外扩SRAM U4数据总线引脚I/O0～I/O15分别与U2数据总线引脚D0～D15相连接；U4地址总线引脚A0～A16分别与U2地址总线引脚A0～A15相连接；U4控制信号引脚/CE、/WE、/OE分别通过“/DS”、“/WR”、“/RD”与U2相应引脚连接，/UB、/LB分别通过R2、R3接地构成一个128K的SRAM；串口通信U5(MAX3232)数据线11脚(T1IN)、12脚(R1OUT)分别接到U2串口通信数据线96脚(RXD0)、97脚(TXD0)上；U5数据线13脚(R1IN)、14脚(T1OUT)分别与J2的2脚、3脚相连接，构成标准串口接口；电容C4、C5、C6、C7主要维护通信链路电平的平衡；主系统处理器(CPU)晶振Y1(4MHZ)分别与U2的61脚(EXTAL)、62脚(XTAL)相连接，电容C1、C2主要稳定晶振的输出；接线座J1分别通过“TDO”、“TDI”、“TMS”、“TCK”、“GND”、“RST”与U2相应引脚连接，实现系统程序的下载功能。
权利要求1.一种光晶体图谱扫描器，它是由数字信号处理芯片、发光源、图像传感器、遮光罩、数据接口、电路组装而成，其特征在于图像传感器位于遮光罩内中央，发光源位于图像传感器的周围，数字信号处理芯片位于遮光罩内顶部，数字信号处理芯片输入接口与图像传感器的输出接口连接，输出接口与数据接口相接，数据接口与移动通讯或网络计算机终端连接。
2.根据权利要求1所述的一种光晶体图谱扫描器，其特征在于电路的电源部分前端输入+5VDC～+12VDC的直流电压，经过U3降压、整流后输入稳定的+3.3VDC(DVCC)的直流电压供整个系统使用，所有标注为“DVCC”、“GND”的引脚在电气特性上是相连接的，电容C8、C3主要实现滤波、消除耦合电压功能；U6监控输入电压DVCC，加入DVCC电压降低至+2.8VDC时，触发电压不足的警告，通过“RST”与U2的“RST”相连；照明部分D1、D2、D3、D4一端与地线“GND”相连，另外一端分别接到U2的GPIOD0、GPIOD1、GPIOD2、GPIOD3上，由U2统一控制照明电路的开与关；图像传感晶振Y2分别与U1的27、28脚相连接；U1数据总线引脚Y0～Y7(34脚～41脚)分别与U4的数据总线引脚I/O0～I/O7、U2的数据总线引脚D0～D7相连，实现图像数据信息的转换；U1控制信号UV0～UV7、RET、AGCEN、FREX、VrEQ、PWDN、VrS、VcCHG、SBB、VTO、VSYNC、FODD、HREF、MID、SIO-0、SIO-1、CHSYNC分别通过标记为“GPIOB0～GPIOB7”、“RST”、“AGCEN”、“FREX”、“VrEQ”、“PWDN”、“VrS”、“VcCHG”、“SBB”、“VTO”、“VSYNC”、“FODD”、“HREF”、“/PS”、“GPIOD7”、“CHSYNC”与U2相应引脚在电气上实现连接；系统外扩SRAM U4数据总线引脚I/O0～I/O15分别与U2数据总线引脚D0～D15相连接；U4地址总线引脚A0～A16分别与U2地址总线引脚A0～A15相连接；U4控制信号引脚/CE、/WE、/OE分别通过“/DS”、“/WR”、“/RD”与U2相应引脚连接，/UB、/LB分别通过R2、R3接地构成一个128K的SRAM；串口通信U5数据线11脚(T1IN)、12脚(R1OUT)分别接到U2串口通信数据线96脚(RXD0)、97脚(TXD0)上；U5数据线13脚(R1IN)、14脚(T1OUT)分别与J2的2脚、3脚相连接，构成标准串口接口；电容C4、C5、C6、C7主要维护通信链路电平的平衡；主系统处理器(CPU)晶振Y1分别与U2的61脚(EXTAL)、62脚(XTAL)相连接，电容C1、C2主要稳定晶振的输出；接线座J1分别通过“TDO”、“TDI”、“TMS”、“TCK”、“GND”、“RST”与U2相应引脚连接，实现系统程序的下载功能。
专利摘要本实用新型涉及一种光晶体图谱扫描器，该设备由数字信号处理芯片、发光源、图像传感器、遮光罩、数据接口和电路组装而成，图像传感器位于遮光罩内中央，发光源位于图像传感器的周围，数字信号处理芯片位于遮光罩内顶部，数字信号处理芯片输入接口与图像传感器的输出接口连接，输出接口与数据接口相接，数据接口与移动通讯或网络计算机终端连接，用于各种商品，各种证件、票据、卡类的光晶体标识的扫描。
文档编号G06K9/62GK2731586SQ20052002280
公开日2005年10月5日 申请日期2005年2月3日 优先权日2005年2月3日
发明者廖鸿宇 申请人:福建榕基软件开发有限公司