一种可烫印三维全视角显示膜及其制备方法与流程

本发明涉及防伪，具体涉及一种可烫印三维全视角显示膜及其制备方法。

背景技术：

1、微透镜阵列立体防伪膜是一种应用于防伪领域的新型技术。

2、微透镜阵列立体防伪膜是基于微纳米技术的创新应用，它利用微透镜阵列的特殊结构和光学效应来实现防伪效果。微透镜阵列是由大量微小透镜组成的，这些微透镜可以在光线传播过程中改变光线的传播方向和光学特性。通过精确设计和制造微透镜阵列，可以实现多种防伪效果，如立体图案、动态效果、多角度观察等。

3、微透镜阵列立体防伪膜的应用领域广泛，包括货币、证件、包装材料等。它可以有效地防止伪造和仿冒产品的出现，保护企业的利益和消费者的权益。同时，微透镜阵列立体防伪膜的研发和应用也推动了微纳米技术在防伪领域的发展，为防伪技术的创新提供了新的思路和方法。

4、目前的微透镜阵列立体成像防伪技术主要应用了微透镜阵列对图文的莫尔放大原理，通过改变图文阵列的周期来实现不同的成像景深。例如公开号为cn114851745a的中国专利申请公开了一种相加式微浮雕立体结构的光学防伪元件、产品及制备方法，该光学防伪元件通过在基材的一侧表面设置采用相加叠加形成的微浮雕立体结构层，并在微浮雕立体结构阵列层的表面设置反射介质层，能够提供独特的3d视觉效果，同时生产成本低，且其制备方法能够使生产难度降低，工艺流程简化，进一步降低成本；而且本光学防伪元件的折射率范围为折射率为1.3～1.7，莫尔放大的成像质量高；由于所述光学防伪元件的微图文层阵列可设为多个不同周期的图文叠加，所以在莫尔放大图像中可显示景深不同的莫尔图像，产生上浮、下沉、上浮+下沉、上浮交错下沉、下沉过渡至上浮的三维立体的莫尔图像，视觉效果更突出，防伪性能更佳。但是，该方法所成的像只有单层上浮、下沉、运动几种简单的形式，并且制作过程中需要对微透镜阵列和图文阵列分别加工成膜再将两者对位压印，过程复杂，效率低、成本高。采用莫尔成像原理制作的微透镜阵列立体成像膜原理简单，已经被行业熟知并撑握，而且其所成的立体像有明显的分层现像，很难具备不同高度的空间连续性，也很难实现任意造型三维模型立体成像。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出了一种可烫印三维全视角显示膜及其制备方法，本制备方法通过对实物多角度拍摄采样或通过计算机建模创作出任意空间物体造型，再通过本发明提供的制备方法制作成可烫印三维全视角立体成像膜，在日常光源下，可以实现全角度观察，在视觉上有连续的空间视觉，成像逼真，具有很强的视觉冲击。

2、为实现上述技术方案，本发明提供了一种可烫印三维全视角显示膜的制备方法，具体包括如下步骤：

3、s1、用摄像或虚拟建模的方式对物体进行三维采样，得到包含物体全视角信息的图像阵列p(i，j)；

4、s2、设定第一层卷积核k1(m，n)矩阵，核半径为(rm＝(m-1)/2，rn＝(n-1)/2)，其中m、n优先为奇数，对每一幅采样图像进行边沿填充，填充的像素数等于第一层卷积核半径；

5、s3、把每幅图像按统一的方式分进行区域分割，每个区域单元用p(i,j)(x，y)(x′，y′)表示，其中，(i，j)表示图像阵列中的第i行，第j列图像，(x，y)表示该幅图像中分割出来的第x行，第y列区域，(x′，y′)表示区域(x，y)中的第x′行，第y′列元素；

6、s4、利用卷积核k1分别对图像阵列所有图片中的第(x，y)区域进行卷积，分别得到：

7、o1(i,j)(x，y)(x′，y′)＝∑m∑np(i，j)(x，y)(x′+m，y′+n)*k1(m，n)；

8、s5、对o1b(i，j)(x，y)(x′，y′)进行池化，得到第一池化层，并将第一池化层信息块坐标系映射到新的坐标系，标记为o1b(i，j)(x，y)(x″，y″)；

9、s6、将第一池化层的信息块o1b(i，j)(x，y)(x″，y″)记作一个数据单元，并将其映射到新的坐标系，表示为o1(x，y)(i，j)；

10、s7、设定第二层卷积核k2(m′，n′)矩阵，核半径为(rm′＝(m′-1)/2，rn′＝(n′-1)/2)，其中m′、n′优先为奇数；对第一池化层每一信息块进行边沿填充，填充的数据数等于第二层卷积核半径；其中所有(x，y)相同的数据块作为一个集合并与第二卷积核k2进行卷积，得到：

11、o2(x，y)(i，j)＝∑m′∑n′01(x，y)(i+m′，j+n′)*k2(m′，n′)；

12、并将信息块o2(x，y)(i，j)映射到新的坐标系，表示为o2(x，y)(i′，j′)，o2(x，y)(i′，j′)包含了原始图像阵列p(i，j)中所有图像的第(x，y)区域信息；

13、s8、对第二次卷积得到的信息块o2(x，y)(i′，j′)进行第二次池化，得到第二池化层，并将第二次池化层映射到新的坐标系，表示为o2(x，y)(i″，j″)；

14、s9、设定微透镜单元灰度图，将其转化为数字矩阵λen，使其与第二池化层的o2(x，y)(i″，j″)尺寸大小一致，将第二池化层的信息块o2(x，y)(i″，j″)分别与数字矩阵λen进行叠加，得到三维全视角信息块集合即为：

15、o3(x，y)＝o2(x，y)(i″，j″)+λen；

16、o3(x，y)融合了透镜及原始图像阵列中所有图像的第(x，y)区域信息；将信息块o3(x，y)坐标系映射到新的坐标系，重新标记为o3(i′，j′)，并按行列模式进行排列拼接，得到可一次光刻加工、模压量产的全视角三维信息图文光刻文件，将光刻文件通过微纳加工制作成模版；

17、s10、将模版通过制版、涂布、压印、镀膜、上胶的方式制作成最终成品。

18、优选的，所述步骤s5中第一次池化采用最大值池化、均值池化、随机池化、中值池化、分数阶最大值池化及组合池化中的一种池化方法，用于实现数据压缩及增强信息的抗干扰性能。

19、优选的，所述步骤s8中第二次池化采用最大值池化、均值池化、随机池化、中值池化、分数阶最大值池化及组合池化中的一种池化方法，用于实现图像区域的信息拼接、融合及数据压缩。

20、优选的，所述第一层卷积核k1(m，n)是一个m行n列二维矩阵，通过与原图像阵列中每幅图像(x′，y′)区域的卷积，实现对原图像进行区域提取、平滑或锐化或降噪。

21、优选的，所述第二层卷积核k2(m′，n′)是一个m′行，n′列二维矩阵，通过与第一池化层卷积，将从每幅图像抽取出的(x，y)区域进行组合、排序、拼接。

22、本发明还提供了一种可烫印三维全视角显示膜，其特征在于包括：基材层，用于承载涂覆在其上面的各个涂层；涂覆在基材层上表面的离型层，用于在烫印后使信息层更好地转移到产品或产品包装上；涂覆在离型层上表面的保护层，用于保护信息层不被磨损；涂覆在保护层上表面的模压信息层，所述模压信息层由如权利要求1-5任一方法制得的模版批量压印而成；涂覆在模压信息层上表面的金属膜层，用于反射光线，增强模压信息层的表面亮度、色度及光泽度；涂覆在金属膜层上表面的粘胶层，用于将膜系粘结在被烫印的物体上。

23、优选的，所述模压信息层为使用热塑性树脂，采用如权利要求1-5任一方法制得的模版批量压印得到图像信息与透镜灰度图叠加而成的微浮雕立体结构，厚度为0.5μm-10μm。

24、优选的，所述基材层采用可拉伸的聚脂薄膜，厚度为10μm-50μm，所述离型层采用有机硅树脂涂布而成，厚度为1μm-10μm，所述保护层采用热塑性树脂涂布而成，厚度为1.5μm-10μm。

25、优选的，所述金属膜层为铝膜材料，厚度0.01μm-0.1μm。

26、优选的，所述粘胶层采用热熔型粘合剂，是聚丙烯酸类粘合剂、聚酯类粘合剂、聚醚类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、硅烷类粘合剂、硅酮类粘合剂、酚醛类粘合剂、环氧类粘合剂、合成橡胶类中的至少一种，厚度为1μm-5μm。

27、本发明提供的一种可烫印三维全视角显示膜及其制备方法的有益效果在于：

28、1)本制备方法通过对实物多角度拍摄采样或通过计算机建模创作出任意空间物体造型，再通过本发明提供的制备方法制作成可烫印三维全视角立体成像膜，在日常光源下，可以实现全角度观察，在视觉上有连续的空间视觉，成像逼真，具有很强的视觉冲击。而且制作过程中，图文信息数据与微透镜阵列在数字信息处理过程中已经叠加在一起，利用微纳制造的方式(如光刻)一次加工成模版，省去了图文与微透镜阵型对位工序，所以不存在对位误差问题，大大提高了生产效率、成品率和降低了生产成本。同时它可以为产品或信息增添更强更生动的立体感，提升品牌形象、吸引力和市场竞争力。

29、2)通过本制备方法制得可烫印三维全视角显示膜在日常光源下，绕着物体360°旋转观察时可以清晰看到物体的不同面，空间立体感非常强。