专利名称：物体表面微观图像防伪方法
技术领域：
本发明涉及防伪技术领域，具体涉及一种物体表面微观图像防伪方法。
(二)技术背景目前的防伪方法五花八门，如印刷图像、荧光标识、热敏变色图形等。但一般用肉眼能够识别的标记容易被仿制，可靠性较低。
使用激光全息图像的标识所需技术较高，制作随机分布的微孔或凹坑作为防伪信息更具有唯一性的特点。这类标识虽然不易仿制，但因标识与物体是通过粘贴合为一体的，就难免被分离，造假者可能把真标识再重复用于赝品上，使其不易辨别。因此这类防伪方法仍有漏洞。
在票据上直接打印经加密处理的关键数据密文，的确增大可靠性，但加密方法一旦泄露，就毫无防伪作用了。
名画等文物不可能在其上打印或加贴标识，其真品的鉴定也是一直存在的难题。
发明内容本发明的目的是设计一种利用物体表面微观图像进行防伪的方法，无法仿制，确保可靠。
各种材料的物体，如常用的纸张、金属、塑料等，即使生产环境完全相同，其表面微观图像中纤维形状及分布、凹凸形态大小及分布总是各具特征。本发明即是利用物体表面某点的微观图像作为其防伪标识。
本发明的物体表面微观图像防伪方法包括如下步骤①对于同一类物品确定用于防伪的特定区域；②通过电荷耦合(即CCD)光电转换显微摄影仪对该物品的特定区域放大摄影，并转换为数字信号，将数字化图像送入计算机；③计算机对所得图像信号进行处理，提取图像微观特征基元数据，将图像特征基元数字化数据与物品其它检验信息一起编码存入计算机；
④按上述②、③步骤提取待检物品表面的特定区域的微观图像特征数字化数据；⑤通过联网获取原存储的物品的微观图像特征的数字化数据；⑥计算机比较二者同异，判断真伪。
本发明的物体表面微观图像防伪方法利用了物品表面的微观图像特征，对于每件物品该特征均是随机的独特的，无法仿制，确保防伪鉴定的充分可靠。且此种防伪标志，无需粘贴或对物品直接处理，对物品毫无损害，特别适用于文物书画、机密文件及贵重商品的防伪。鉴别时与物品无需直接接触，也可反复在各种场合进行鉴定，鉴定所需设备简单，放大倍数不大于200倍的显微摄影光电转换器成本低，计算机处理程序均可存贮在机内。鉴定快捷准确，操作简单，易于推广使用。
图1为本物体表面微观图像防伪方法实施的流程图；图2为本物体表面微观图像防伪方法选取微观图像存贮面积示意图；图3为本物体表面微观图像防伪方法鉴定时摄取的微观图像与原存贮面积关系示意图；图4为本物体表面微观图像防伪方法定位摄影辅助工具示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的物体表面微观图像防伪方法包括如下步骤①确定需防伪物品用于防伪的特定区域；一般防伪区域面积为0.1～10平方毫米。
②放大摄影通过CCD光电转换显微摄影仪对该物品的特定区域放大摄影，放大倍数为30～200倍，并经光电转换成为模拟视频电信号，经视频采集器采集并将模拟信号转换为数字信号，将数字化图像送入计算机；③计算机处理计算机对所得图像信号进行处理，提取图像微观特征基元数据，将图像特征基元数据与物品其它检验信息一起编码存入计算机；a计算机对所得图像数据进行灰度化处理，使其转换为最多只含255个级别亮度信息的灰度图像；
b使图像边缘锐化，强化图像特征，此为常规处理方法，例如用高斯平滑滤波器和拉普拉斯锐化滤波器以自适应平滑算法和拉普拉斯算法锐化图像边缘；c提取图像微观特征基元数据，此为常规处理方法，例如用广义霍夫(Hough)变换方法提取图像特征基元，作为图像微观特征基元标志数据，即作为鉴定时识别用的基准特征标志；如图2所示，对所得图像进行取舍，保留中心部分M，其面积约为所摄取图像总面积的5％～100％；d需防伪物品的其它宏观信息进行数字化处理成为编码，如物品类别、年代等信息或排列序号以及微观图像制作方式等信息，此类信息编码转换为条形码或系列号打印在需防伪的物品上或其所附文件上；e将c、d所得的物品微观和宏观标志编码合并作为物品识别特征数据，压缩存入防伪信息数据库，此数据库为多层结构的网络数据库系统。
④联网获取待检物品存储数据依据待检物品上或其所附文件上的条形码或系列号，通过联网获取微观图像防伪信息，如防伪特定区域位置和放大倍数、计算机处理过程等信息，以及原存储的物品识别特征数据，包括微观图像特征和宏观特征的数据；⑤待检物品特征提取按上述②、③步骤提取待检物品表面的特定区域的微观图像特征标志数据；为避免因所取特定区域时误差，造成所得微观图像的差异，鉴定时对所摄区域不作取舍，或者摄取的区域面积大于原存贮的显微图像区域面积2～30倍。如图3所示，所摄取的面积大于原存贮面积M，保证M包含在所摄图像内。
⑥计算机比较二者同异，判断真伪。
此为常规处理方法，例如计算机以遗传算法确定遗传代数和变异百分比，用遗传搜索算法求解待检物品图像微观图像特征与存贮数据的个体适应度。当两组数据特征匹配率大于90％时，认为完全匹配，即为真品，计算机发出成功信号。而匹配率小于90％时，认为不匹配，即为赝品，计算机发出报警信号。
实施例1安官牛黄丸的真伪鉴别在药丸生产包装完成后的最后一步为存储防伪微观图像。以包装盒商标右上角10平方毫米为防伪区域。可采用工具帮助快速定位。如图4所示的定位工具，主托板1上有摄影孔2，主托板1两相邻的侧边上有与其垂直的挡板3，当包装盒放在主托板1上两侧面靠住挡板3时，防伪特定区域恰处于摄影孔2上，方便定位摄影。用CCD光电转换显微摄影仪对特定区域放大摄影，放大倍数为30倍，并经光电转换成为视频电信号，经视频采集器采集并将模拟信号转换为数字信号，将数字化图像送入检验专用计算机，经灰度化处理和边缘锐化，如图2所示取所摄取图像中心的5％面积提取图像特征基元数字化信息，与药品生产中的生产日期批号等条形码信息合并压缩存入检验计算机。
鉴定时，联网根据条形码即取得该待检药存储的防伪微观图像信息。对药盒的特定区域10平方毫米按30倍放大摄影后计算机处理，得到微观图像基元数字信息。因存储的微观图像基元取自特定防伪区域的中心5％面积，固鉴定时与原存储时防伪区域的定位即使稍有差异，所存微观图像基元仍在所摄取的图像内。计算机用遗传搜索算法求解待检药盒图像微观图像特征与存贮数据的个体适应度，当两组数据特征匹配率大于90％时为真品。
实施例2名画的防伪鉴定经专家鉴定后的名画，在画面的取特定区域0.1平方毫米放大200倍摄影，并将计算机处理后的数字化微观图像信息存储。同时将该画的鉴定日期、鉴定专家及存储的防伪信息的计算机网址等有关信息转为条形码打印在该画的鉴定证书上。
鉴定时根据该画的条形码得知存储的防伪信息的计算机网址，联网取得防伪特定区域位置和放大倍数、计算机处理过程等信息，以防伪区域为中心取2平方毫米面积放大200倍摄影，之后数字化得微观图像特征数据。因所摄取面积大于存储时面积，纵然稍有偏差，存储的微观图像基元仍在所摄取的图像内。计算机与联网所得原数据比较，当两组数据特征匹配率大于90％时为真品。
实施例3
证件的防伪鉴定证件制作完成后，取5平方毫米特定区域放大120倍摄影，计算机处理后，取所摄取图像中心的30％面积提取图像特征基元数字化信息存储。并将证件颁发单位、时间及序号以及微观图像制作信息数字化以条形码打印在证件上。
鉴定时根据条形码信息取得微观图像制作信息及存储的微观图像数据。对特定区域5平方毫米进行放大120倍摄影，处理后提取微观图像基元，与存储数据比较鉴别。
权利要求
1一种物体表面微观图像防伪方法，其特征为包括如下步骤①确定物品用于防伪的特定区域；②放大摄影，放大倍数为30～200倍，并经光电转换成为模拟视频电信号，经视频采集器采集并将模拟信号转换为数字信号，将数字化图像送入计算机；③计算机处理，包括灰度化处理、图像边缘锐化，提取图像特征基元，作为图像微观特征基元标志数据，压缩存入计算机数据库；④联网获取待检物品存储数据；⑤按上述②、③步骤提取待检物品表面的特定区域的微观图像特征标志数据；⑥计算机比较二者同异，判断真伪。
2根据权利要求1所述的物体表面微观图像防伪方法，其特征为防伪区域面积为0.1～1 0平方毫米。
3根据权利要求1或2所述的物体表面微观图像防伪方法，其特征为对所得图像进行取舍，保留部分面积约为所摄取图像总面积的5％～100％。
4根据权利要求1或2所述的物体表面微观图像防伪方法，其特征为待检物品的其它宏观信息进行数字化处理，如物品类别、年代等信息或排列序号条形码以及微观图像制作方式等信息；物品微观图像特征标志数据和宏观标志编码合并作为物品识别特征数据，压缩存入计算机数据库。
5根据权利要求1或2所述的物体表面微观图像防伪方法，其特征为计算机比较待检物品图像微观图像特征与存贮数据的个体适应度，当两组数据特征匹配率大于90％时，认为完全匹配，即为真品；匹配率小于90％时，认为不匹配，即为赝品。
6根据权利要求1或2所述的物体表面微观图像防伪方法，其特征为鉴定时对所摄区域不作取舍，或者摄取的区域面积大于原存贮的显微图像区域面积2～30倍。
全文摘要
本物体表面微观图像防伪方法利用物体表面某点的微观图像作为其防伪标识。确定防伪区域，对该区域放大摄影，将数字图像送入计算机；计算机对图像信号处理，提取图像微观特征基元，与物品其它检验信息一起编码压缩存入计算机。鉴定时按同样方法提取待检物品表微观图像特征数据；联网获取原存储的物品微观图像特征数据；计算机比较二者同异，判断真伪。每件物品的微观特征均是随机的独特的，无法仿制，本法确保防伪鉴定的充分可靠。且无需粘贴或对物品直接处理，对物品毫无损害，特别适用于文物书画、机密文件及贵重商品的防伪。鉴别时与物品无需直接接触，也可反复在各种场合进行鉴定，鉴定所需设备简单，快捷准确，操作简单，易于推广使用。
文档编号G06T1/00GK1564148SQ200410022300
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月9日 优先权日2004年4月9日
发明者寇建国 申请人:寇建国