CN103366439B - 一种金属章币、金属章币的机读防伪系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属章币、金属章币的机读防伪系统及方法。该金属章币上设置有可快速识别的特征信息。该机读防伪系统包括检测单元和验证主机。验证主机包括存储有标准特征信息的存储单元、将特征信息与标准特征信息比对判断真伪的比对单元、及输出判断结果的输出单元。通过验证主机检测金属章币的特征信息，并与存储的标准特征信息比对，进而判断金属章币的真伪，具有方便、可靠、稳定的机读性能，保证了金属章币市场的良好发展。另外，通过在金属章币表面设置的凹凸编码阵列，并通过编码检测装置来读取凹凸编码阵列中的编码信息，再与存储的标准编码信息进行比对，从而判断金属章币的真伪，为金属章币的真伪鉴定提供了准确、快捷的检测方法。

Description

一种金属章币、金属章币的机读防伪系统及方法

技术领域

本发明涉及金属章币的防伪技术，更具体地说，涉及一种金属章币、以及对该金属章币的机读防伪系统及防伪方法。

背景技术

随着我国经济、技术的不断发展，金属章币（如纪念金、银币等）市场的不断繁荣，收藏爱好者不断增加，假冒仿造的金属章币（特别是金、银币）越来越多，严重影响和危害了收藏者的利益，搅乱了章币市场秩序。

金属章币的主要检测手段还是延续传统的“一看二称三量径”的检测方法，通过图文比对及材质检测等来识别防伪，没有有效的防伪手段。

为此，提出了金属章币的机读检测要求，目前，国内金属章币的机读检测技术主要有两种：

1）光谱检测分析法：这种方法针对的是金属章币（特别是金、银币）专用高纯度贵金属本身的防伪价值，通过检测金银币产品的金属成色进行金银币的鉴别。该方法的优点是检测精度高、鉴定准确；不足在于其需要借助专业试验室设备，不适于金银币市场实时性检测。

2）“植入芯片”机读方法：在金属章币中植入可存储记忆芯片，利用存储记忆芯片来存储金属章币的识别信息，再通过读卡装置等，来读取存储记忆芯片的识别信息，来实现真伪辨别。该方法的优点是其采用的芯片技术成熟、信息承载量大，可较快的完成信息的识别读取；不足在于其应用范围有一定的局限性，只能适应于局部镶嵌币，在镶嵌金属与基体金属中间粘固芯片，实现植入。同时，由于外部镶嵌金属的干扰，在信号读取识别效果方面还有待进一步完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种可被快速识别防伪的金属章币。

本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种可快速识别金属章币的真伪的金属章币的机读防伪系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种金属章币，包括章币主体，在所述章币主体上设置有可快速识别的特征信息。

在本发明的金属章币中，所述特征信息包括在所述章币主体表面设置的凹凸编码阵列；所述凹凸编码阵列包含有唯一的编码信息；

所述章币主体为贵金属章币主体；

所述特征信息还包括在所述章币主体的表面设置的图像信息；和/或，所述章币主体的材质信息；和/或，所述章币主体的重量信息。

本发明还提供一种金属章币的机读防伪系统，包括检测所述金属章币的特征信息的检测单元、以及根据所述检测单元得到的特征信息判别所述金属章币真伪的验证主机；

所述验证主机包括存储有标准特征信息的存储单元、将检测到的特征信息与所述标准特征信息比对判断真伪的比对单元、以及将所述比对单元的判断结果输出的输出单元。

在本发明的机读防伪系统中，所述金属章币的表面设置有凹凸编码阵列；

所述检测单元包括检测所述金属章币的凹凸编码阵列得到对应的编码信息的编码检测装置；

所述存储单元中存储有标准编码信息；所述比对单元包括将所述编码检测装置得到的编码信息与所述标准编码信息比对并判断真伪的编码比对模块。

在本发明的机读防伪系统中，所述编码检测装置包括检测所述金属章币表面的凹凸编码位置处的光声信号的金属微裂纹检测模块、以及根据光声成像原理将所述光声信号解析还原成凹凸编码的编码处理模块。

在本发明的机读防伪系统中，所述检测单元还包括检测所述金属章币重量信息的称重检测装置、检测所述金属章币的图像信息的图像检测装置、和检测所述金属章币的材质信息的材质检测装置中的一种或多种；

对应的，所述存储单元存储有标准重量信息、标准材质信息和标准图像信息中的一种或多种；所述比对单元包括将检测到的所述重量信息与所述标准重量信息比对并判断真伪的重量比对模块、将检测到的所述图像信息与所述标准图像信息比对并判断真伪的图像比对模块、将检测到的所述材质信息与所述标准材质信息比对并判断真伪的材质比对模块中的一种或多种。

在本发明的机读防伪系统中，所述图像检测装置包括拍摄所述金属章币表面的图像的摄像模块、为所述摄像模块提供光源的光源、以及根据所述摄像模块得到的图像处理得到图像信息的图像处理模块；

所述材质检测装置包括靠近所述金属章币设置的涡流传感模块、以及连接并根据所述涡流传感模块的感测数据处理得到材质信息的材质处理模块。

本发明还提供一种金属章币的机读防伪方法，包括以下步骤：

S1:在所述金属章币上设置特征信息；

S2:识别所述金属章币上的特征信息，并与存储的标准特征信息进行比对，辨别所述金属章币的真伪，并输出结果。

在本发明金属章币的机读防伪方法的所述步骤S1中，在所述金属章币表面制作出凹凸编码阵列，所述凹凸编码阵列包含有唯一的编码信息；

在所述步骤S2中，通过检测所述凹凸编码阵列得到对应的编码信息，并与存储的标准编码信息进行比对，判断真伪。

在本发明金属章币的机读防伪方法的所述步骤S1中，所述特征信息包括所述金属章币的重量信息、图像信息和材质信息中的一种或多种；

在所述步骤S2中，在所述特征信息包含所述重量信息时，通过检测所述金属章币的重量信息，并与存储的标准重量信息进行比对，判断真伪；

在所述特征信息包含所述图像信息时，通过检测所述金属章币的图像信息，并与存储的标准图像信息进行比对，判断真伪；

在所述特征信息包含所述材质信息时，通过检测所述金属章币的材质信息，并与存储的标准材质信息进行比对，判断真伪。

实施本发明具有以下有益效果：通过验证主机检测金属章币的特征信息，并与存储的标准特征信息比对，进而判断金属章币的真伪，具有方便、可靠、稳定的机读性能，保证了金属章币市场的良好发展。

另外，通过在金属章币表面设置的凹凸编码阵列，并通过编码检测装置来读取凹凸编码阵列中的编码信息，再与存储的标准编码信息进行比对，从而判断金属章币的真伪，为金属章币的真伪鉴定提供了准确、快捷的检测方法。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明金属章币的一个实施例的示意图；

图2是本发明金属章币的机读防伪系统的一个实施例的示意框图；

图3是本发明金属章币的机读防伪系统的一个实施例的材质检测装置的示意框图；

图4是本发明金属章币的机读防伪方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明的金属章币10的一个实施例，是一种金币，该金币上设置有快速识别的特征信息，当然，也其他金属章币10同样适用。

如图所示，该金属章币10包括章币主体。该特征信息包括在金属章币10表面设置的凹凸编码阵列11，该凹凸编码阵列11包含有与该金属章币10唯一对应的编码信息，以供检测单元20识别。

该凹凸编码阵列11的编码信息的设置可以以椭圆归一算法为理论依据，以数论中的单向函数为基础，结合离散数学、密码学等，保证生成的每一个编码不仅能准确传递编码者需要传递的全部信息，同时又能保证在数字分布上表现为数学上的高度离散，从而使造假者，甚至数学专业人士，都难以模仿和破译。当然，编码信息的设置也可以采用其他各种编码技术。

该凹凸编码阵列11的设置可以通过激光成像技术，采用光纤激光发生器（当然，也可以采用其他形式的激光发生器），加载编码阵列，在硬币特定部位，如：边部、表面暗记、丝齿、图像的边缘等进行快速成像影印。如图所示，可以实现用“激光标识点”形成“凹凸编码矩阵”来表达二维码的概念，既能达到在金银币产品表面较小区域内（如0.35mm×0.35mm，每个光点的直径不大于0.015mm，形成14×14矩阵，当然尺寸、矩阵大小等可以根据需要进行设计）加载“编码信息”，又能在一定程度上获得“隐形”效果。而且，较高的分辨率为后期的读取识别奠定了基础。

当然，编码信息也可以印制成专用标贴，在流水生产线上通过激光喷码实现或者通过其他的方式加载在金属章币10表面。

由于金属章币10通常是贵金属章币10主体，因此其材质本身、重量等都可以构成特征信息。在本实施例中，该金属章币10的特征信息还包括在章币主体表面设置的图像信息、材质信息和重量信息。当然，可以根据需要，只对其中的部分信息或全部信息进行检测。

如图2所示，是本发明金属章币10的机读防伪系统的一个实施例，可用于对前述金属章币10进行防伪识别。该金属章币10的机读防伪系统包括检测单元20以及验证主机40，通过检测单元20检测金属章币10的特征信息，并由验证主机40根据检测到的特征信息判别金属章币10的真伪。

在本实施例中，该检测单元20包括编码检测装置21、称重检测装置22、图像检测装置23、材质检测装置24等，可以理解的，该等检测装置可以根据需要选择其中的一个或多个。

该编码检测装置21用于检测金属章币10的凹凸编码阵列11，得到该金属章币10的唯一编码信息，以供验证主机40进行真伪判别。该编码检测装置21包括金属微裂纹检测模块211、编码处理模块212等。金属章币10表面的凹凸编码阵列11从微观角度来看，是在金属章币10表面以具有一定排列方式的微裂纹构成，金属微裂纹检测模块211通过光声成像技术，把微裂纹图案放大成像，从而检测得到凹凸编码阵列11的清晰编码图像；然后通过编码处理模块212对编码图像进行还原与解析，得到编码信息，再传送至比对单元42进行产品真伪鉴别。

本实施例的编码检测装置21的识别方式具有一定的“渗透性”，即使编码在金属内部，如彩印下方或镶嵌币的镶嵌物下方，通过光声传感器仍能完整地把裂纹图像，也就是凹凸编码阵列11读取还原，形象的说，就是给进硬币产品做“B超”，从而可以快速、准确的识别金属章币10上的编码信息。当然，可以通过其他的检测手段来获得金属章币10表面的编码信息，如拍摄、超声波等。

该称重检测装置22用于检测金属章币10的重量，并将重量信息传送至验证主机40，将检测到的重量信息与标准重量信息进行比对，来识别金属章币10的真伪。可以理解的，该称重检测装置22可以采用现有的各种承重模块、组件等。

该图像检测装置23用于检测金属章币10表面的图像信息，并传送至验证主机40，将检测到的图像信息与标准图像信息进行比对，对金属章币10进行鉴别。该图像检测装置23包括摄像模块231、光源232、图像处理模块233等。该光源232为摄像模块231提供光源232，可以为环状光源232，使得摄像模块231能够更好的拍摄金属章币10表面的图像；拍摄的图像经过图像处理模块233处理后（如放大、缩小、旋转、定位、裁剪等），得到图像信息，并传送至验证主机40进行鉴别。

可以理解的，图像检测装置23还可以设置定位模块，对需要拍摄的金属章币10放置的位置进行定位，从而使得后续的图像处理更加的简单、方便。

由于金属章币10通常为贵金属制成，如金、银等，其材质本身就是一个很好的防伪特性信息，该材质检测装置24通过磁电特性检测和分析，采用涡流检测技术，结合矢量分析法，对材质进行检测，而实现快速、准确识别判断。

在本实施例中，该材质检测装置24包括涡流传感模块241、材质处理模块242等。该涡流传感模块241可以为单面电涡流传感器，当电涡流传感器通交变电流时，在其周围就产生一交变磁场，若被测的金属章币10放置在该磁场范围内，金属章币10内便产生电涡流，此涡流也将产生一个新的磁场，两个磁场方向相反，相互作用从而导致传感器线圈电感、阻抗和品质因素发生变化。这些参数的变化与金属章币10的几何形状、磁导率、电导率、线圈的几何形状、电流的频率及线圈与金属章币10之间的距离有关，不同金属材质的产品放在传感器上，检测到的传感器参数的变化量不同。金银贵金属具有磁学性能为常数的特点，银的电导率则是最大的107 %IACS(国际退火铜标准)，因此可以通过这种方法检测出被测币的不同材质。

材质处理模块242可以包括微处理器2421、DDS信号发生单元2422、信号检测单元242320、信号采集电路2424等。其中，微处理器2421部件为单片机，作用是控制DDS发生电路；DDS信号发生电路由DDS芯片（如AD9854，AD9850等）和相应低通滤波电路组成；检测部分由感应线圈、四象限模拟乘法器以及低通滤波电路组成。

信号流程如图3所示，编写程序控制微处理器2421的输出，然后通过IO口将相位控制字和频率控制字输出到DDS芯片，用来控制DDS信号源的相位和频率。DDS芯片是对高速存储器查表产生的数字形式信号经过DAC转换成为模拟信号输出的一种技术。正弦波信号是DDS中比较常用的形式，本设计中DDS芯片输出为一路正弦波信号和一路余弦波信号。DDS芯片的基本结构主要包括：系统时钟、相位累加器、正弦查询表、DAC数模转换器和低通滤波器等。

由于DDS芯片的输出信号带有一定的直流分量，并不是标准的正余弦，因此首先需要设置一个隔直滤波电路消除直流分量，同时进行低通滤波，这就是DDS的低通滤波电路的构成。

检测线圈感应到输入信号后，通过放大电路，将信号送入乘法器。乘法器主要用于高频信号的运算与处理，如宽带调制、功率测量、真有效值测量、倍频等，在此电路中，主要用来进行相敏检波，检测出需要的信号，最后通过信号采集电路2424对这些信号进行采集，传送到验证主机40中，从而反映出不同待测金属章币10的不同材质信息。

该验证主机40与检测单元20连接，可以将验证主机40和检测单元20安装在同一外壳中，从而方便携带，对待测金属章币10可进行快速、便捷的鉴别判断。

该验证主机40包括存储单元41、比对单元42、输出单元43等。存储单元41可以采用现有的各种存储介质，其中存储有各种金属章币10的标准特征信息，并建立对应的索引信息等，从而便于比对单元42进行调用比对鉴别。

在本实施例中，存储单元41存储有标准编码信息、标准重量信息、标准材质信息、标准图像信息等，与检测装置相对应匹配，当然，也可以仅设置其中的一种或多种。可以理解的，存储单元41所存储的标准特征信息与金属章币10是一一对应的，不同的金属章币10有对应的标准特征信息，在需要进行鉴别时，可先选定对应待检金属章币10的标准特征信息。当然，也可以根据检测装置的检测结果来自动匹配查找对应的标准特征信息，进行鉴别。

该比对单元42与存储单元41和检测单元20连接，包括编码比对模块421、重量比对模块422、图像比对模块423、材质比对模块424等，同样的，编码比对模块421、重量比对模块422、图像比对模块423、材质比对模块424与各检测单元20对应，可以设置其中的一种或多种。

该编码比对模块421与编码检测装置21和存储单元41连接，将编码检测装置21得到的编码信息与存储单元41中存储的标准编码信息进行比对，如果匹配则判断为真，否则判断为伪造。

该重量比对模块422与重量检测装置和存储单元41连接，将重量检测装置检测得到的重量信息与存储单元41中存储的标准重量信息进行比对，如果匹配则判断为真，否则判断为伪造。

该图像比对模块423与图像检测装置23和存储单元41连接，将图像检测装置23检测得到的图像信息与存储单元41中存储的标准图像信息进行比对，如果匹配则判断为真，否则判断为伪造。

该材质比对模块424与材质检测装置24和存储单元41连接，将材质检测装置24检测得到的材质信息与存储单元41中存储的标准材质信息进行对比，如果匹配则判断为真，否则判断为伪造。

该输出单元43与比对单元42连接，将比对单元42的鉴别结果输出，可以采用声音、图像等各种方式输出鉴别结果。

在使用该系统进行金属章币10的机读防伪方法的实现，首先需要在金属章币10上设置特征信息，将设有特征信息的金属章币10放置在该系统中，识别金属章币10上的特征信息，与存储的标准特征信息进行比对，辨别所述金属章币10的真伪，并输出结果。

具体的，通过激光成像技术在金属章币10表面制作出凹凸编码阵列11，凹凸编码阵列11包含有唯一的编码信息，该编码信息可以为二维码或其他的编码形式，与金属章币10唯一对应。

进一步的，金属章币10的特征信息还包括所述金属章币10的重量信息、图像信息和材质信息等。

在需要进行金属章币10的鉴别时，可以通过操作验证主机40，选定需鉴别的金属章币10的型号来对应选定标准特征信息；当然，也可以不选定标准特征信息，而是直接通过检测到的特征信息来查找匹配的标准特征信息，如果无法查找到匹配的特征信息，则判定为伪造，否则判定为真。

下面以选定为例进行说明，如图4所示：首先，由重量检测装置检测到待测金属章币10的重量信息，发送至验证主机40，验证主机40将检测到的重量信息与标准重量信息进行比对，根据重量来判定该金属章币10的类型，如金币、银币或其他币种。

当判定为金币或银币时，继续由材质检测装置24对金属章币10的一侧表面进行检测，得到材质信息，并与标准材质信息进行比对，判定真伪；然后，由图像检测装置23对金属章币10的一侧表面进行检测，得到图像信息，并与标准图像信息进行比对，判定真伪；然后，由编码检测装置21对金属章币10上的凹凸编码阵列11进行检测，得到编码信息，并与标准编码信息进行比对，判断真伪。进一步的，可以对金属章币10的另一侧表面进行同样的检测比对；最后生成报表或判定结果，通过输出单元43输出。可以理解的，该等检测可以根据实际需要进行一种或多种检测比对判定。

当判定为其他金属时，可以选择继续进行检测，重复上述金币或银币的检测比对步骤即可，或则选择不进行检测，则直接结束。

Claims (8)

1.一种金属章币，包括章币主体，其特征在于，在所述章币主体上设置有可快速识别的特征信息，所述特征信息包括在所述章币主体表面设置的凹凸编码阵列，所述凹凸编码阵列包含有唯一的编码信息。

2.根据权利要求1所述的金属章币，其特征在于，所述章币主体为贵金属章币主体；

所述特征信息还包括在所述章币主体的表面设置的图像信息；和/或，所述章币主体的材质信息；和/或，所述章币主体的重量信息。

3.一种金属章币的机读防伪系统，其特征在于，包括检测所述金属章币的特征信息的检测单元、以及根据所述检测单元得到的特征信息判别所述金属章币真伪的验证主机；

所述验证主机包括存储有标准特征信息的存储单元、将检测到的特征信息与所述标准特征信息比对判断真伪的比对单元、以及将所述比对单元的判断结果输出的输出单元；

其中，所述检测单元包括检测所述金属章币的表面设置的凹凸编码阵列得到对应的编码信息的编码检测装置；

所述存储单元中存储有标准编码信息；所述比对单元包括将所述编码检测装置得到的编码信息与所述标准编码信息比对并判断真伪的编码比对模块。

4.根据权利要求3所述的金属章币的机读防伪系统，其特征在于，所述编码检测装置包括检测所述金属章币表面的凹凸编码位置处的光声信号的金属微裂纹检测模块、以及根据光声成像原理将所述光声信号解析还原成凹凸编码的编码处理模块。

5.根据权利要求3或4所述的金属章币的机读防伪系统，其特征在于，所述检测单元还包括检测所述金属章币重量信息的称重检测装置、检测所述金属章币的图像信息的图像检测装置、和检测所述金属章币的材质信息的材质检测装置中的一种或多种；

对应的，所述存储单元存储有标准重量信息、标准图像信息和标准材质信息中的一种或多种；所述比对单元包括将检测到的所述重量信息与所述标准重量信息比对并判断真伪的重量比对模块、将检测到的所述图像信息与所述标准图像信息比对并判断真伪的图像比对模块、将检测到的所述材质信息与所述标准材质信息比对并判断真伪的材质比对模块中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的金属章币的机读防伪系统，其特征在于，所述图像检测装置包括拍摄所述金属章币表面的图像的摄像模块、为所述摄像模块提供光源的光源、以及根据所述摄像模块得到的图像处理得到图像信息的图像处理模块；

所述材质检测装置包括靠近所述金属章币设置的涡流传感模块、以及连接并根据所述涡流传感模块的感测数据处理得到材质信息的材质处理模块。

7.一种金属章币的机读防伪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:在所述金属章币上设置特征信息，所述特征信息包括在所述金属章币表面制作出的凹凸编码阵列，所述凹凸编码阵列包含有唯一的编码信息；

S2:识别所述金属章币上的特征信息，通过检测所述凹凸编码阵列得到对应的编码信息，并与存储的标准编码信息进行比对，辨别所述金属章币的真伪，并输出结果。

8.根据权利要求7所述的金属章币的机读防伪方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述特征信息包括所述金属章币的重量信息、图像信息和材质信息中的一种或多种；

在所述步骤S2中，在所述特征信息包含所述重量信息时，通过检测所述金属章币的重量信息，并与存储的标准重量信息进行比对，判断真伪；

在所述特征信息包含所述图像信息时，通过检测所述金属章币的图像信息，并与存储的标准图像信息进行比对，判断真伪；

在所述特征信息包含所述材质信息时，通过检测所述金属章币的材质信息，并与存储的标准材质信息进行比对，判断真伪。