磁性防伪系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种磁性防伪系统，它包括：磁性传感器，其包括多个磁性传感单元和电路模块，所述磁性传感单元用以检测防伪物的磁性材料的磁信号，所述电路模块用以处理所述磁性传感单元的输出信号并输出相应的图形信号；图形处理模块，其包括图形识别单元和处理器，所述图形识别单元用于接收图形信号并将所述图形信号转化为条形码和/或二维码；所述处理器用于接收条形码和/或二维码并将其译码以得到真伪结果。本发明中的防伪系统对无法通过肉眼或光学仪器识别的由条形码或二维码组成的图形信号进行译码得到结果，因此增加了防伪物以及防伪系统的防伪难度，提高了防伪的级别。
【专利说明】磁性防伪系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及防伪保密领域，特别涉及一种磁性防伪系统和方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 在日常生活中，磁性保密技术应用非常广泛，如银行卡、支票、保密文件、钞票、超 市商品和图书馆的金属条等，都含有磁性物质用于防伪保密，现有的磁性保密技术为使用 磁头对使用磁性保密技术的物体的部分保密区域做粗略的扫描，得到简单的磁信号波形再 对信号进行分析达到保密的目的。如钞票的一段磁性条，支票的一排磁性油墨字符这些比 较简单的保密图形，不难看出，现有的磁性保密技术简单且极易造假，面对越来越先进的制 假技术已经不能够有效地实现保密效果。
[0004] 条形码和二维码作为一种产品防伪和溯源的技术被广泛使用于网站链接，广告推 送，数据下载，商品交易，信息传递等领域。条形码和二维码采用了高密度编码，可以容纳上 千个大写字母或数字或字节，是普通条码信息容量的几十倍。如此大的信息量能够让我们 把更多种样式的内容转换成二维码，通过扫描，传播更大信息量。但是如果采用普通的条形 码和二维码图形，由于常用的摄像头分辨率和精度有限，因此通常造假成本不高，其防伪保 密技术并不严密。
[0005] 由上述可以清楚地看到，面对目前越来越先进的制假手段，现有的单一的磁性保 密技术或普通光学二维码扫描译码防伪技术并不能实现高级别的防伪加密。
[0006]
【发明内容】
[0007] 针对上述问题，本申请提供了一种磁性防伪系统和方法，能够提高防伪等级。
[0008] 本发明公开了一种磁性防伪系统，它包括： 磁性传感器，其包括多个磁性传感单元和电路模块，所述磁性传感单元用以检测防伪 物的磁性材料的磁信号，所述电路模块用以处理所述磁性传感单元的输出信号并输出相应 的图形信号； 图形处理模块，其包括图形识别单元和处理器，所述图形识别单元用于接收图形信号 并将所述图形信号转化为条形码和/或二维码；所述处理器用于接收条形码和/或二维码 并将其译码以得到真伪结果。
[0009] 优选地，所述磁性传感单元的敏感元件为霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电 阻元件或磁性隧道结元件中的一种或几种。
[0010] 优选地，所述多个磁性传感单元呈线性或矩阵状排布。
[0011] 本发明还公开了一种防伪物，它包括由磁性材料制成的第一图形和由非磁性材料 制成的第二图形，所述第一图形与所述第二图形无法通过肉眼或光学仪器识别，所述第一 图形或第二图形中的一个为条形码和/或二维码。
[0012] 优选地，所述第一图形和所述第二图形的颜色相近。
[0013] 优选地，所述第一图形和所述第二图形中的为条形码和/或二维码的无色透明。
[0014] 优选地，第一图形或第二图形中形成条形码和/或二维码的那个隐藏在由所述第 二图形和所述第一图形构成的图案中。
[0015] 优选地，所述防伪物为银行卡、支票、保密文件、钞票、超市商品和图书馆的金属条 中的一个。
[0016] 本发明还公开了一种磁性防伪方法，包括： 磁性传感器检测防伪物的磁性材料的磁信号，并将所述磁信号转化为图形信号； 图形处理模块的图形识别单元接收图形信号并将对所述图形信号进行转化得到条形 码或二维码； 图形处理模块的处理器接收条形码或二维码并将其译码以得到结果。
[0017] 本发明中的防伪系统对无法通过肉眼或光学仪器识别的由条形码或二维码组成 的图形信号进行译码得到结果，因此增加了防伪物以及防伪系统的防伪难度，提高了防伪 的级别。
[0018]
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是本申请的磁性防伪技术中防伪物的示意图。
[0020] 图2是本申请的磁性防伪技术中的条形码信息扫描过程的示意图。
[0021] 图3是本申请的磁性防伪系统的结构概念图。
[0022]
【具体实施方式】
[0023] 为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实 施例中的附图，对本申请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 例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护 的范围。
[0024] 图1是本申请的磁性保密技术中防伪图像的一个实施例。如图所示，防伪物11具 有第一图形12 (即图示中加粗的四个汉字"加密信息")和第二图形13。注：在实际应用时， 第一图形12和第二图形13可以是颜色相同，也可以是图形复杂，使得无法通过肉眼和光学 检测设备区分第二图形13和第一图形12,本文为了描述方便故将第一图形12标注为黑色 粗体，根据这种设定可以大大提高防伪等级。通常防伪物11的防伪区域(即第一图形12所 在区域）可由磁性油墨印刷，所述磁性油墨为含有磁性材料的油墨，其中磁性材料可以是硬 磁材料，也可以是软磁材料，也可以是软磁和硬磁的混合材料。
[0025] 在本实施方式中，第一图形12包含磁性材料，而第二图形13不包含磁性材料。当 然同理的第一图形12不包含磁性材料，而第二图形13包含磁性材料也是可取的在本实施 方式中第一图形12和第二图形13以是否为磁性材料将防伪物进行区划。在本实施方式中， 第一图形12和第二图形13中的其中之一为二维码或条形码。为了使肉眼和光学设备无法 区分第一图形12和第二图形13,可通过以下方式： (1) 第一图形12和第二图形13采用同色； (2) 第一图形12隐藏在第二图形13中，例如奥运五环中的两个环为磁性材料，另外的 两个环没有磁性材料； (3) 第一图形12采用透明磁性油墨。
[0026] 图2是本申请的磁性防伪技术中的扫描过程的示意图。如图所示，防伪物11的防 伪区域在肉眼和光学设备的检测下无法区分上面的第一图形12和第二图形13,经过磁性 传感器扫描后将输出的磁信号14传递至图形处理模块22。由于第一图形12含有磁性材 料，因此含有磁性材料的区域有信号，没有磁性材料的区域没有电平输出，在图2中，第一 图形12对应的信号为15,第二图形对应的信号(无电平）为16。磁性传感器21包括多个 磁性传感单元41和电路模块43。多个磁性传感单元41和电路模块43可通过柔性PCB43 (或PCB)电连接，或电路模块43位于PCB上，磁性传感单元41和电路模块43通过焊线或 焊球电连接。工作时磁性传感单元41检测防伪物11的第一图形12的漏磁场31，其输出信 号可以通过电路模块43进行处理。电路模块43可以包括降噪单元、放大单元、模数转换单 元中的一个或多个以对第一图形12的磁信号进行放大、降噪，并最终得到相应的图形信号 14,其中信号15和信号16分别与第一图形12和第二图形13对应。由于图形信号14是一 个灰度显示且有一定的噪声的图形信号（附图中以锯齿来表示)，因此需要图形处理模块22 的图形识别单元对其进行优化为平滑的图形以便处理器能够识别。图形识别单元对图形信 号14进行优化处理得到第一图形12,即图2中的条形码12,处理器进一步对图第一图形12 进行译码，从而得到其中的保密信息以实现鉴伪。
[0027] 包括图形识别单元和处理器的图形处理模块22为一单片机或PC，通过写入的程 序实现对图形信号14的优化以及对条形码和/或二维码的译码。
[0028] 图3是本申请磁性防伪系统的一个实施例的结构示意图。如图所示，标记有第一 图形12的待检物11经过磁性传感器21进行扫描，磁性传感器21中的磁性传感单元通过感 应防伪图像中磁性材料的漏磁场31得到原始输出信号，原始输出信号经过磁性传感器21 内置的相应电路模块42处理(放大、降噪、模数转换等)后得到第一图形12的图形信号14， 然后将图形信号14传递至图形处理模块22进行分析即可实现鉴伪。
[0029] 磁性传感器21包含磁性传感单元41和电路模块42,所述磁性传感单元41为一芯 片可通过柔性PCB43或PCB与电路模块42电联接。
[0030] 在实际应用中，第一图形12的扫描具有精度不够的问题，如果是简单的字符或条 形码这种分辨率不是太高的图形，目前主流的以霍尔元件为敏感元件的磁性传感器可以满 足要求，但是如果涉及到二维码或更复杂的图像，霍尔传感器的精度就不够了。中国申请号 为201310131834. 1和201310131459. 0的专利披露了以MR (磁电阻）元件，尤其是以巨磁 电阻元件和磁性隧道结元件为敏感元件的磁性传感器，通过此类磁性传感器可以达到磁图 像级别的精度的扫描。
[0031] 根据对精度的实际需求，磁性传感单元的敏感元件可以是霍尔元件、各向异性磁 电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件中的一种或几种。要实现磁图像扫描磁性传感 器一般为多路的结构，即含有多个磁性传感单元41呈线性或矩阵状排布，多个传感单元41 可以集成在一个芯片上，也可以由多个传感单元芯片块拼合在一起。由于霍尔元件体积很 大，其传感器单元的密度通常为十或几十DPI，适用于字符或简单图形的扫描，如果要扫描 条形码、二维码或磁图像，则需要上百乃至上万DPI，这个时候体积更小，精度更高的各向异 性磁电阻元件、巨磁电阻元件和磁性隧道结元件则成为了优先选择，理论上来说，采用磁性 隧道结元件为敏感元件的磁性传感单元间距可以达到几微米甚至纳米级别。为了实现高密 度集成，可将磁性传感单元41与防伪物11所在平面X-Y垂直或呈一夹角而不是平行，这样 可以最大范围实现高密度的集成。
[0032] 磁性传感单元的结构优选的为半桥和全桥结构，考虑到抗干扰需求，可以是梯度 半桥或梯度全桥结构，也可以设置为单一电阻。上述的半桥和梯度半桥包含两个物理性质 相同的桥臂，全桥和梯度全桥包含四个桥臂，单电阻只有一个桥臂。其中每个桥臂由一个或 多个物理性质相同的磁性传感元件连接而成。
[0033] 本发明还公开了一种防伪物11，它包括由磁性材料制成的第一图形12和由非磁 性材料制成的第二图形13,所述第一图形12与所述第二图形13无法通过肉眼和光学仪器 识别，所述第一图形12或第二图形13中的一个为条形码和/或二维码。所述第一图形12 和所述第二图形13的颜色相近。所述第一图形12无色透明。第一图形12或第二图形13 中形成二维码或条形码的那个隐藏在由所述第二图形12和所述第一图形13构成的图案 中。所述防伪物11可以为银行卡、支票、保密文件、钞票、超市商品和图书馆的金属条中的 一个 应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非 限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的 技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使 相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1. 一种磁性防伪系统，其特征在于，它包括： 磁性传感器，其包括多个磁性传感单元和电路模块，所述磁性传感单元用以检测防伪 物的磁性材料的磁信号，所述电路模块用以处理所述磁性传感单元的输出信号并输出相应 的图形信号； 图形处理模块，其包括图形识别单元和处理器，所述图形识别单元用于接收图形信号 并将所述图形信号转化为条形码和/或二维码；所述处理器用于接收条形码和/或二维码 并将其译码以得到真伪结果。
2. 根据权利要求1所述的磁性防伪系统，其特征在于：所述磁性传感单元的敏感元件 为霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的磁性防伪系统，其特征在于：所述多个磁性传感单元呈线性 或矩阵状排布。
4. 一种防伪物，其特征在于：它包括由磁性材料制成的第一图形和由非磁性材料制成 的第二图形，所述第一图形与所述第二图形无法通过肉眼或光学仪器识别，所述第一图形 或第二图形中的一个为条形码和/或二维码。
5. 根据权利要求4的防伪物，其特征在于：所述第一图形和所述第二图形的颜色相近。
6. 根据权利要求4的防伪物，其特征在于：所述第一图形和所述第二图形中的为条形 码和/或二维码的无色透明。
7. 根据权利要求4的防伪物，其特征在于：第一图形或第二图形中形成条形码和/或 二维码的那个隐藏在由所述第二图形和所述第一图形构成的图案中。
8. 根据权利要求4的防伪物，其特征在于：所述防伪物为银行卡、支票、保密文件、钞 票、超市商品和图书馆的金属条中的一个。
9. 一种磁性防伪方法，其特征在于，包括： 磁性传感器检测防伪物的磁性材料的磁信号，并将所述磁信号转化为图形信号； 图形处理模块的图形识别单元接收图形信号并将对所述图形信号进行转化得到条形 码或二维码； 图形处理模块的处理器接收条形码或二维码并将其译码以得到结果。
【文档编号】G06K7/10GK104123526SQ201410361664
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】王建国, 白建民, 黎伟 申请人:无锡乐尔科技有限公司