CN102034397A - 一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法。通过随机掺入封闭的球状气孔到塑料卡片本体材质中，在塑料卡片内部形成随机分布的封闭的球状气孔。使用超声波照射塑料卡片；用超声波检测器检测超声波遇到塑料卡片内部各处气孔后产生的反射、折射、散射、绕射等不同特征的超声波信号；将具有声学特性差异的不同特征的超声波信号转变为数字纹理图像；将数字纹理图像编号并存储到计算机数据库中。核验时，重复上述对塑料卡片的放射线照射和接收操作，将再次得到数字纹理图像和先前数据库中存储的数字纹理图像对比验证，如相同，表示塑料卡片为真实。该方法可替代传统防伪技术，使塑料卡片的唯一性得到保证。

Description

一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法

技术领域

本发明涉及标识的防伪方法，属于信息安全技术，具体涉及一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法。

背景技术

国际上通用的纹理防伪体制各有自己的特点，在不同的应用场合中有各自的优势。在纹理防伪标识中，一般防伪方法为通过对反光彩色纹理标识进行光学照相、编号、存储和检验来防伪，由于反光彩色纹理标识对表面的污迹等干扰的抵抗能力弱，同时彩色纹理标识容易通过在纸张或卡片表面印刷彩色图案仿造，因此防伪效果不佳。

发明内容

本发明的目的，在于克服现有技术中的不足，而提供一种将封闭的球状气孔随机掺杂到塑料卡片之中并通过超声波检测卡片中的封闭的球状气孔的结构特征、实现一种实际上无法复制的防伪方法，即一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法。

本发明的技术方案如下：

一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法，系一种用于标识的防伪方法，包括产生、制作和识别标识中的标识材料，其特征在于：其具体的产生、制作过程包括：

a、利用塑料发泡剂在塑料卡片的制作过程中，在塑料卡片本体材质中产生一定数量的封闭的球状气孔；

b、制作内部嵌入有随机分布封闭的球状气孔的塑料卡片；

c、通过超声波发生器和超声波检测器检测塑料卡片中封闭的球状气孔特征，产生一种超声波纹理图像；

d、将超声波纹理图像转换成数字纹理图像A；

e、将数字纹理图像A保存到计算机系统的数据库中；

其识别过程是：

a、通过前已经制作的塑料卡片再次产生超声波纹理图像，与前第一次产生的超声波纹理图像相同；

b、将再次产生的超声波纹理图像转换成数字纹理图像B；

c、比较数字纹理图像B和计算机系统数据库中第一次保存数字纹理图像A，如果两者相同，表示塑料卡片是真实的；

所述的随机掺杂封闭的球状气孔的制作过程，是通过随机掺杂的塑料发泡剂在一定的温度压力下产生封闭的球状气孔。

所述的随机掺杂封闭的球状气孔卡片的制作过程，是先将塑料原料(一般经过造粒、染色、加入添加剂等处理后的颗粒料)放入料筒中，将一定数量塑料发泡剂(如：粉末状、液体状或固体状发泡剂)随机投放在塑料原料颗粒之中，通过搅拌，使得塑料发泡剂尽可能随机不均匀分布在塑料原料颗粒之中，塑料原料中各处的塑料发泡剂数量多少、相互位置关系等是完全随机的。将塑料原料颗粒加热塑化，使之成为高粘度、流体状的熔体，将流体状熔体注入模具的型腔中，当熔体凝固后形成塑料卡片。随机掺杂的一定数量的塑料发泡剂在塑料卡片形成的过程中在卡片内部的三维空间中产生出一定数量的随机分布的各种形状的封闭的球状气孔，构成一种随机掺杂封闭的球状气孔的塑料卡片。在塑料卡片上指定一个图像采集区域。对作为随机掺杂封闭的球状气孔的载体塑料卡片的厚度和成份没有特殊的要求，可以是目前使用的以塑料作为卡片基材的信用卡、银行卡、医疗卡等。

所述的超声波纹理图像的产生过程，是使用超声波在塑料卡片一端指定的图像采集区域照射卡片，利用塑料卡片内各种组织结构的声学特性差异，超声波将在两种不同组织界面处产生反射、折射、散射、绕射、衰减以及声源与接收器相对运动产生多普勒频移等物理特性。在塑料卡片同一端与发射极保持一定角度放置的超声波检测器将检测出对应指定的图像采集区域内的各点处不同组织界面的具有声学特性差异的反射、折射、散射、绕射、衰减等不同特征的超声波信号，将得到的具有声学特性差异的超声波信号合成后形成超声波纹理图像。

所述的数字纹理图像的产生过程，是通过将得到的具有声学特性差异的超声波信号合成后形成超声波纹理图像，再利用超声波图像/数字图像转换器将得到的超声波纹理图像转换成可以被计算机处理的数字纹理图像(例如BMP或JPG格式的图像文件)。

所述的数字纹理图像保存到计算机系统数据库中过程，是对上述从超声波纹理图像中获得的数字图像进行编号并存储到计算机系统数据库中，同时将编号印在塑料卡片产品上供查询使用。

所述的识别过程，是查询者利用超声波发生器/超声波检测器和超声波图像/数字图像转换器重复采用上述的操作再次得到数字纹理图像B，再以通讯方式向计算机系统输入产品上编号，将塑料卡片产品上得到的数字纹理图像B的纹理分布特征与从预先存入计算机系统数据库中得到的数字纹理图像A的纹理分布特征核对，如果两个图像特征的偏差在允许误差范围内，则判定塑料卡片为真，否则判定为假。

根据随机分布气泡状空间结构的制作过程可知，随机分布气泡状空间结构实际上是不可复制的。因此，防伪标识材料具有唯一性特征。

具体实施方式

本发明是这样实现的：

一、制造者将塑料发泡剂随机掺杂到用于制造塑料卡片的塑料原料颗粒中；

二、制造者将塑料原料颗粒升温、冷却形成塑料卡片。在塑料卡片形成过程中，随机掺杂的塑料发泡剂在卡片本体材质内的各处产生一定数量的封闭的球状气孔，制作出一种内部掺杂有随机分布封闭球状气孔的塑料卡片；

三、制造者用超声波照射塑料卡片，通过超声波检测器收到塑料卡片内各点处具有声学特性差异的反射、折射、散射、绕射等超声波信号，将得到的不同特征的超声波信号合成后形成超声波纹理图像；

四、制造者将超声波纹理图案通过图像采集的手段获取，利用图像数字化处理技术产生数字纹理图像；

五、最后制造者将数字纹理图像保存到计算机系统数据库中；

六、检验人用制造者同样的方法，通过前已经制作出的塑料卡片再次产生数字纹理图像并与计算机系统数据库中保存的先前数字纹理图像比较，如果两者相同，表示塑料卡片为真实，如果两者不同，表示塑料卡片为假。

本方法与现有方法相比有如下优点：

一、本方法是一种制造过程实际上无法重复的防伪方法；

二、本方法中的随机掺杂封闭的球状气孔的制造方法公开；

三、本方法中的防伪超声波图像采集及数字化处理方法公开；鉴别过程公开。

根据上述防伪标识材料的制作过程可知，本发明的方法基于复杂随机现象难于重复的原理，可迅速验证出塑料卡片是否被篡改或伪造，使塑料卡片具有唯一性特征。

Claims (4)

1.一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法，系一种用于标识的防伪方法，包括产生、制作和识别标识中的标识材料，其特征在于：其具体的产生、制作过程包括：

a、将塑料发泡剂随机掺杂到用于制造塑料卡片的塑料原料颗粒中；

b、在塑料原料颗粒升温、冷却形成塑料卡片的制作过程中，随机掺杂的塑料发泡剂在塑料卡片本体材质各处产生一定数量的封闭的球状气孔，形成一种防伪标识；

c、利用超声波照射到两种不同组织界面处产生具有声学特性差异反射、折射、散射、绕射、衰减以及声源与接收器相对运动产生多普勒频移等物理特性，用超声波发射器将超声波从塑料卡片的一端以一定的角度射入塑料卡片，在塑料卡片同一端与发射极保持一定角度放置的超声波检测器将检测出卡片内部各点处具有声学特性差异的反射、折射、散射、绕射、衰减等不同特征的超声波信号；

d、利用塑料卡片内部各点处具有声学特性差异的反射、折射、散射、绕射、衰减等不同特征的超声波信号，合成一种超声波纹理图像，再利用超声波图像/数字图像转换器将超声波纹理图像转换成数字纹理图像，将数字纹理图像编号并存储到计算机系统数据库中；

其识别过程是：

a、通过前已经制作出的塑料卡片再次产生超声波纹理图像，与前第一次产生的超声波纹理图像相同；

b、将再次产生的超声波纹理图像转换成数字纹理图像；

c、将上述再次得到的数字纹理图像和计算机数据库中保存的数字纹理图像比较，如果两者相同，表示封闭的球状气孔在塑料卡片中形成的防伪标识是真实的。

2.根据权利要求1所述的一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法，其特征在于可采用将塑料发泡剂随机掺杂到制造塑料卡片的塑料原料颗粒中，在塑料原料颗粒升温、冷却形成塑料卡片的过程中，随机掺杂塑料发泡剂在卡片本体材质内各处产生一定数量的封闭的球状气孔，一定数量的封闭的球状气孔在塑料卡片中形成一种防伪标识。

3.根据权利要求1所述的一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法，其特征在于利用防伪塑料卡片中卡片本体材质和随机掺杂封闭的球状气孔在物质密度上的差别，在塑料卡片内部产生一种随机分布的与卡片本体材质物质密度不同的一定数量的各种形状封闭球状气孔；通过超声波发生器和超声波检测器检测塑料卡片内部三维的物质密度结构信息，测出遇到塑料卡片中各点的两种不同组织界面处得到的具有声学特性差异的反射、折射、散射、绕射、衰减等不同特征的超声波信号；将接收到的不同特征的超声波信号合成后形成超声波纹理图像，再利用超声波图像/数字图像转换器将得到的超声波纹理图像转换成可以被计算机处理的数字纹理图像。

4.根据权利要求1所述的一种随机掺杂气孔的超声波防伪方法，其特征在于对第一次检测得到的数字纹理图像进行编号并存储到计算机系统数据库中，同时将编号印在塑料卡片上供查询使用；核验时，查询者利用超声波检测器和超声波图像/数字图像转换器重复采用上查询者利用超声波检测器和超声波图像/数字图像转换器重复采用上述3的操作，再次得到数字纹理图像，再通过通讯方式向计算机系统输入产品上编号，提取预先第一次存入的数字纹理图像；将再次由卡片上得到的数字纹理图像的纹理分布特征与预先第一次存入计算机系统数据库中得到的数字纹理图像的纹理分布特征核对，验证塑料卡片的唯一性。