CN104036274B - 通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，包括以下步骤：通过具有微观特征拍摄功能的摄像装置，以获取物品表面的图像；当物品图像的微观特征为真时，以获取植入在物品表面点阵图形的图像；根据点阵图像的辨别结果以输出相应的信息文件。实施上述方法的装置包括摄像模块、图像处理模块、图像划分模块、赋值模块、解析模块、绑定模块、提取模块、图像数据库、点阵数据库、相关信息数据库与输出模块。本发明采用依次对物品表面特征与点阵图形进行判定的方式以辨别当前物品的真伪，与现有单一只是通过点阵图像的辨别结果以判定当前物品的真伪的方式相比，本发明可进一步提高防伪效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种真伪辨别方法，尤其是一种通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法及装置。
背景技术
目前，在辨别当前物品真伪时，均是通过对点阵图形进行辨别的方式，以判定当前物品的真伪。然而，现有的真伪辨别方式较为单一，一旦点阵图形的算法被破解，便无法起到防伪功能。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种采用依次对物品表面特征与点阵图形进行判定的方式以辨别当前物品真伪，从而提高防伪效果的通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法及装置。
为实现上述目的，本发明提供一种通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，包括以下步骤：
a、通过具有微观特征拍摄功能的摄像装置，以获取物品表面的图像；
b、当物品图像的微观特征为真时，以获取植入在物品表面点阵图形的图像；
c、根据点阵图像的辨别结果以输出相应的信息文件。
上述的通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，其中，上述方法的具体步骤如下：
S1、通过具有微观特征拍摄功能的摄像装置，以获取物品表面的图像；
S2、对图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围；
S3、将图像等分为多个图像区域块，并为每个图像区域块赋予序号；
S4、提取任一图像区域块，并将其解析为与其相对应的图像编码数据，将图像编码数据与序号进行绑定；
S5、在数据库中对图像编码数据以及与其相对应的序号进行辨别，当辨别结果为真时，再次启动摄像装置；
S6、通过摄像装置对植入在物品表面的点阵图形进行拍摄，以获取与其相对应的点阵图像；
S7、对点阵图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围；
S8、对点阵图像进行解析，以形成与其相对应的点阵图像编码数据；
S9、在数据库中对点阵图像编码数据进行辨别，并根据辨别结果提取与其相对应的信息文件；
S10、输出信息文件。
上述的通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，其中，在步骤S1与步骤S6中包括以下子步骤：
具有微观特征拍摄功能的摄像装置发出红外光谱，以照射在物品表面上，生成图像光谱；
通过红外滤光片去除其他光谱，以生成红外图像反射光谱；
成像装置对红外图像反射光谱进行提取，以生成无其他杂光的图像。
上述的通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，其中，在步骤S3中包括以下子步骤：
S301、测量出图像的长度与宽度，以获得图像的表面积；
S302、根据图像的表面积将其划分为多个图像区域块；
S303、按照由前至后的顺序为每个图像区域块赋予序号，该序号由行号与列号构成，其中，行号与列号为多位二进制数据。
上述的通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，其中，在步骤S4中，图像编码数据由图像区域块的形状参数与纹理参数构成，所述形状参数为周长、面积、长宽比、矩形度、质心或轴长中的一种；所述纹理参数为HU相似度、粗糙度、惯性矩、平稳性、边缘直方图、熵或残差中的一种。
上述的通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，其中，在步骤S5中包括以下子步骤：
S501、调用与图像编码数据相对应的序号，判断数据库中是否包括该序号，若判断结果为是，则调用与序号相对应的图像编码数据，若判断结果为否，则输出相应信息；
S502、调用与序号相对应的图像编码数据，判断数据库中是否包括该图像编码数据，若判断结果为是，则判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为否，则输出相应信息；
S503、判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为是，若判断结果为是，则再次启动摄像装置，若判断结果为否，则输出相应信息。
本发明提供一种过识别物品表面的图像以辨别其真伪的装置，包括：
摄像模块，用于发出光谱，以获取物品表面图像以及点阵图形的点阵图像；
图像处理模块，用于对物品表面图像以及点阵图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围；
图像划分模块，用于将物品表面图像等分为多个图像区域块；
赋值模块，用于根据图像区域块的位置对图像区域块赋予序号，该序号为行号与列号，其中，行号与列号为多位二进制数据；
解析模块，用于将图像区域块以及点阵图像分别解析为图像编码数据以及点阵图像编码数据；
绑定模块，用于将图像编码数据与序号进行绑定，使图像编码数据与序号形成对应关系；
提取模块，用于图像编码数据、序号以及点阵图像编码数据；
图像数据库，用于存储图像编码数据与序号，并对经提取模块提取的图像编码数据与序号进行判断；
点阵数据库，用于存储点阵图像编码数据，并对经提取模块提取的点阵图像编码数据进行判断；
相关信息数据库，用于存储待输出相关信息，并根据判断结果调用相关信息；
输出模块，用于输出相关存储信息。
上述的装置，其中，在所述赋值模块中包括以下子步骤：
测量出图像的长度与宽度，以获得图像的表面积；
根据图像的表面积将其划分为多个图像区域块；
按照由前至后的顺序为每个图像区域块赋予序号，该序号由行号与列号构成，其中，行号与列号为多位二进制数据。
上述的装置，其中，所述图像编码数据由图像区域块的形状参数与纹理参数构成，所述形状参数为周长、面积、长宽比、矩形度、质心或轴长中的一种；所述纹理参数为HU相似度、粗糙度、惯性矩、平稳性、边缘直方图、熵或残差中的一种。
上述的装置，其中，在所述图像数据库中包括以下子步骤：
调用与图像编码数据相对应的序号，判断数据库中是否包括该序号，若判断结果为是，则调用与序号相对应的图像编码数据，若判断结果为否，则输出相应信息；
调用与序号相对应的图像编码数据，判断数据库中是否包括该图像编码数据，若判断结果为是，则判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为否，则输出相应信息；
判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为是，若判断结果为是，则再次启动摄像装置，若判断结果为否，则输出相应信息。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明采用依次对物品表面特征与点阵图形进行判定的方式以辨别当前物品的真伪，其中，根据对物品表面特征的辨别结果以判定是否获取点阵图形的点阵图像，根据对点阵图像的辨别结果以判定当前物品的真伪，与现有单一只是通过点阵图像的辨别结果以判定当前物品的真伪的方式相比，本发明可进一步提高防伪效果。
附图说明
图1为本发明中方法部分的流程图；
图2为本发明中装置部分的结构框图。
主要附图标记说明如下：
1-摄像模块 2-图像处理模块 3-图像划分模块
4-赋值模块 5-解析模块 6-绑定模块
7-提取模块 8-图像数据库 9-点阵数据库
10-相关信息数据库 11-输出模块
具体实施方式
本发明提供一种通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，包括以下步骤：
a、通过具有微观特征拍摄功能的摄像装置，以获取物品表面的图像；
b、当物品图像的微观特征为真时，以获取植入在物品表面点阵图形的图像；
c、根据点阵图像的辨别结果以输出相应的信息文件。
如图1所示，上述方法的具体步骤如下：
S1、通过具有微观特征拍摄功能的摄像装置，以获取物品表面的图像。
S101、调节具有微观特征拍摄功能的红外摄像装置的操作模式，从而扩大红外光谱的照射面积，使其发出的红外光谱能够完全覆盖在物品的表面；
S102、红外光谱照射在物品表面上，以生成带有物品表面特征的图像光谱。另外，还可以采用紫外摄像装置，通过发光的紫外光谱以生成带有物品表面特征的图像光谱。
S103、通过红外滤光片去除其他光谱，以生成红外图像反射光谱。图像光谱通过与成像装置设置在同一传播光路上红外滤光片，过滤掉除红外光谱以外的其他可见光线或紫外光线，以生成红外图像反射光谱。
S104、成像装置对红外图像反射光谱进行提取，以生成无其他杂光的点阵图像。
S2、对图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围。
对获取到的图像进行自动曝光处理，以使图像的灰度级别达到预设范围，包括以下子步骤：
通过滤光片再次过滤掉红外图像反射光谱中还可能包含的不必要的光谱；
通过光学镜头捕捉剩余光谱；
调节镜头的曝光时以及图形帧率，使捕捉到的完整图形帧的图像的灰度级别达到110～200之间。
S3、将图像等分为多个图像区域块，并为每个图像区域块赋予序号。
在步骤S3中包括以下子步骤：
S301、测量出图像的长度与宽度，以获得图像的表面积；
S302、根据图像的表面积将其划分为多个图像区域块；
S303、按照由前至后的顺序为每个图像区域块赋予序号，该序号由行号与列号构成，其中，行号与列号为多位二进制数据。
S4、提取任一图像区域块，并将其解析为与其相对应的图像编码数据，将图像编码数据与序号进行绑定。
在步骤S4中，图像编码数据由图像区域块的形状参数与纹理参数构成，所述形状参数为周长、面积、长宽比、矩形度、质心或轴长中的一种；所述纹理参数为HU相似度、粗糙度、惯性矩、平稳性、边缘直方图、熵或残差中的一种。
其中，图像编码数据为针对每一个图像区域块的微观特征进行解析后得出的数据，因此，该图像编码数据与图像区域块的微观特征具有对应关系。
S5、在数据库中对图像编码数据以及与其相对应的序号进行辨别，当辨别结果为真时，再次启动摄像装置。
在步骤S5中包括以下子步骤：
S501、提取任意一个与图像编码数据相对应的序号，判断数据库中是否包括该序号，若判断结果为是，则调用与序号相对应的图像编码数据，若判断结果为否，则输出相应信息；
S502、调用与步骤S501中序号相对应的图像编码数据，判断数据库中是否包括该图像编码数据，若判断结果为是，则判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为否，则输出相应信息；
S503、判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为是，若判断结果为是，则再次启动摄像装置，若判断结果为否，则输出相应信息。
在步骤S5中，所输出的相应信息的内容为：当前物品无效。
S6、通过摄像装置对植入在物品表面的点阵图形进行拍摄，以获取与其相对应的点阵图像。
S601、调节红外摄像装置的操作模式，从而缩小红外光谱的照射面积，使其发出的红外光谱仅能够覆盖在点阵图形的表面；
S602、红外光谱照射在点阵图形上，以生成带有点阵图形的图像光谱。另外，还可以采用紫外摄像装置，通过发光的紫外光谱以生成带有点阵图形的图像光谱；
S603、通过红外滤光片去除其他光谱，以生成红外图像反射光谱。图像光谱通过与成像装置设置在同一传播光路上红外滤光片，过滤掉除红外光谱以外的其他可见光线或紫外光线，以生成红外图像反射光谱；
S604、成像装置对红外图像反射光谱进行提取，以生成无其他杂光的点阵图像。
S7、对点阵图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围。
对获取到的点阵图像进行自动曝光处理，以使点阵图像的灰度级别达到预设范围，包括以下子步骤：
通过滤光片再次过滤掉红外图像反射光谱中还可能包含的不必要的光谱；
通过光学镜头捕捉剩余光谱；
调节镜头的曝光时以及图形帧率，使捕捉到的完整图形帧的图像的灰度级别达到110～200之间。
S8、对点阵图像进行解析，以形成与其相对应的点阵图像编码数据。
经解析后得到的图像编码数据中包括文件开始字段(FileBeginFields)、头部信息(FileHeader)与数据信息，数据信息中包括码值索引表(CodeIndexTable)、码值项目列表(CodeTable)、RAW数据项表(RawDataItemTable)与资源/RAW数据(Resource/RawData)。
S9、在数据库中对点阵图像编码数据进行辨别，并根据辨别结果提取与其相对应的信息文件。
在步骤S9中包括以下子步骤：
S901、判断提取的当前点阵图像编码数据是否在数据库中是否存储有该点阵图像编码数据，若判断结果为是，则执行步骤S902，若判断结果为若，则反馈当前点阵图像编码数据无效，判定当前物品为假；
S902、调用与当前点阵图像编码数据相对应的存储信息。
由于存储信息与数据库中所存储的点阵图像编码数据的辨别结果具有绑定关系，因此，当步骤S901中的判断结果为真时，因此，系统指针会自动指向与相对应的存储信息，并将其调用至输出模块的缓存中。
S10、输出信息文件。
在步骤S10中，输出模块包括声音输出模块、文本显示模块、图像显示模块以及视频输出模块。根据存储信息的类型，选用与其相对应的输出模块，通过输出的文件内容，以得知与当前点阵图形相对应的产品的身份信息。
其中，若存储信息的文件类型为文本文件，则通过显示屏直接进行显示；
若存储信息的文件类型为图片文件，则通过显示屏直接进行显示；
若存储信息的文件类型为视频文件，则其图像部分通过显示屏直接进行显示，声音部分通过功放喇叭进行输出；
若存储信息的文件类型为音频文件，则通过功放喇叭进行输出。
如图2所示，本发明提供一种过识别物品表面的图像以辨别其真伪的装置，包括摄像模块1、图像处理模块2、图像划分模块3、赋值模块4、解析模块5、绑定模块6、提取模块7、图像数据库8、点阵数据库9、相关信息数据库10与输出模块11。
摄像模块1用于发出光谱，以获取物品表面图像以及点阵图形的点阵图像。
其中，摄像模块为具有微观特征拍摄功能的红外摄像模块，其发出红外光谱以照射在点阵图形上，生成带有点阵图形的图像光谱。另外，还可以采用紫外摄像装置，通过发光的紫外光谱以生成带有点阵图形的图像光谱。
通过红外滤光片去除其他光谱，以生成红外图像反射光谱。图像光谱通过与成像模块设置在同一传播光路上红外滤光片，过滤掉除红外光谱以外的其他可见光线或紫外光线，以生成红外图像反射光谱。
成像模块对红外图像反射光谱进行提取，以生成无其他杂光的点阵图像。
图像处理模块2用于对物品表面图像以及点阵图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围。
通过滤光片再次过滤掉红外图像反射光谱中还可能包含的不必要的光谱；
通过光学镜头捕捉剩余光谱；
调节镜头的曝光时以及图形帧率，使捕捉到的完整图形帧的图像的灰度级别达到110～200之间。
图像划分模块3用于将物品表面图像等分为多个图像区域块。
测量出图像的长度与宽度，以获得图像的表面积；
根据图像的表面积将其划分为多个图像区域块。
赋值模块4用于根据图像区域块的位置对图像区域块赋予序号，该序号为行号与列号，其中，行号与列号为多位二进制数据。
其中，按照由前至后的顺序为每个图像区域块赋予序号。
解析模块5用于将图像区域块以及点阵图像分别解析为图像编码数据以及点阵图像编码数据。
在对图像区域块解析后，所得到的图像编码数据由图像区域块的形状参数与纹理参数构成，所述形状参数为周长、面积、长宽比、矩形度、质心或轴长中的一种；所述纹理参数为HU相似度、粗糙度、惯性矩、平稳性、边缘直方图、熵或残差中的一种。
在对点阵图像编码数据解析后，所得到的图像编码数据中包括文件开始字段(FileBeginFields)、头部信息(FileHeader)与数据信息，数据信息中包括码值索引表(CodeIndexTable)、码值项目列表(CodeTable)、RAW数据项表(RawDataItemTable)与资源/RAW数据(Resource/RawData)。
绑定模块6用于将图像编码数据与序号进行绑定，使图像编码数据与序号形成对应关系。
提取模块7用于图像编码数据、序号以及点阵图像编码数据。
图像数据库8用于存储图像编码数据与序号，并对经提取模块提取的图像编码数据与序号进行判断。
提取任意一个与图像编码数据相对应的序号，判断数据库中是否包括该序号，若判断结果为是，则调用与序号相对应的图像编码数据，若判断结果为否，则输出相应信息；
提取与上述中序号相对应的图像编码数据，判断数据库中是否包括该图像编码数据，若判断结果为是，则判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为否，则输出相应信息；
判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为是，若判断结果为是，则再次启动摄像装置，若判断结果为否，则输出相应信息。
其中，当判断结果为否时，所输出的相应信息的内容为：当前物品无效。
点阵数据库9用于存储点阵图像编码数据，并对经提取模块提取的点阵图像编码数据进行判断。
判断提取的当前点阵图像编码数据是否在数据库中是否存储有该点阵图像编码数据，若判断结果为是，则调用与当前点阵图像编码数据相对应的存储信息；若判断结果为若，则反馈当前点阵图像编码数据无效，判定当前物品为假。
相关信息数据库10用于存储待输出相关信息，并根据判断结果调用相关信息。
由于存储信息与数据库中所存储的点阵图像编码数据的辨别结果具有绑定关系，因此，当判断当前点阵图像编码数据的判断结果为真时，因此，系统指针会自动指向与相对应的存储信息，并将其调用至输出模块的缓存中。
输出模块11用于输出相关存储信息。
其中，输出模块包括声音输出模块、文本显示模块、图像显示模块以及视频输出模块。根据存储信息的类型，选用与其相对应的输出模块，通过输出的文件内容，以得知与当前点阵图形相对应的产品的身份信息。
其中，若存储信息的文件类型为文本文件，则通过显示屏直接进行显示；
若存储信息的文件类型为图片文件，则通过显示屏直接进行显示；
若存储信息的文件类型为视频文件，则其图像部分通过显示屏直接进行显示，声音部分通过功放喇叭进行输出；
若存储信息的文件类型为音频文件，则通过功放喇叭进行输出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种通过识别物品表面的图像以辨别其真伪的方法，包括以下步骤：
a、通过具有微观特征拍摄功能的摄像装置，以获取物品表面的图像；
b、当物品图像的微观特征为真时，以获取植入在物品表面点阵图形的图像；
c、根据点阵图像的辨别结果以输出相应的信息文件，上述方法的具体步骤如下：
S1、通过具有微观特征拍摄功能的摄像装置，以获取物品表面的图像，其中还包括以下子步骤：
具有微观特征拍摄功能的摄像装置发出红外光谱，以照射在物品表面上，生成图像光谱；
通过红外滤光片去除其他光谱，以生成红外图像反射光谱；
成像装置对红外图像反射光谱进行提取，以生成无其他杂光的图像；
S2、对图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围；
S3、将图像等分为多个图像区域块，并为每个图像区域块赋予序号，其中还包括以下子步骤：
S301、测量出图像的长度与宽度，以获得图像的表面积；
S302、根据图像的表面积将其划分为多个图像区域块；
S303、按照由前至后的顺序为每个图像区域块赋予序号，该序号由行号与列号构成，其中，行号与列号为多位二进制数据；
S4、提取任一图像区域块，并将其解析为与其相对应的图像编码数据，将图像编码数据与序号进行绑定，图像编码数据由图像区域块的形状参数与纹理参数构成，所述形状参数为周长、面积、长宽比、矩形度、质心或轴长中的一种；所述纹理参数为HU相似度、粗糙度、惯性矩、平稳性、边缘直方图、熵或残差中的一种；
S5、在数据库中对图像编码数据以及与其相对应的序号进行辨别，当辨别结果为真时，再次启动摄像装置，其中还包括以下子步骤：
S501、调用与图像编码数据相对应的序号，判断数据库中是否包括该序号，若判断结果为是，则调用与序号相对应的图像编码数据，若判断结果为否，则输出相应信息；
S502、调用与序号相对应的图像编码数据，判断数据库中是否包括该图像编码数据，若判断结果为是，则判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为否，则输出相应信息；
S503、判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为是，则再次启动摄像装置，若判断结果为否，则输出相应信息；
S6、通过摄像装置对植入在物品表面的点阵图形进行拍摄，以获取与其相对应的点阵图像，其中还包括以下子步骤：
具有微观特征拍摄功能的摄像装置发出红外光谱，以照射在物品表面上，生成图像光谱；
通过红外滤光片去除其他光谱，以生成红外图像反射光谱；
成像装置对红外图像反射光谱进行提取，以生成无其他杂光的图像；
S7、对点阵图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围；
S8、对点阵图像进行解析，以形成与其相对应的点阵图像编码数据；
S9、在数据库中对点阵图像编码数据进行辨别，并根据辨别结果提取与其相对应的信息文件；
S10、输出信息文件。
2.一种实施权利要求1中所述方法的装置，其特征在于，包括：
摄像模块，用于发出光谱，以获取物品表面图像以及点阵图形的点阵图像；
图像处理模块，用于对物品表面图像以及点阵图像进行处理，以使其灰度级别达到预设范围；
图像划分模块，用于将物品表面图像等分为多个图像区域块；
赋值模块，用于根据图像区域块的位置对图像区域块赋予序号，该序号为行号与列号，其中，行号与列号为多位二进制数据；
解析模块，用于将图像区域块以及点阵图像分别解析为图像编码数据以及点阵图像编码数据；
绑定模块，用于将图像编码数据与序号进行绑定，使图像编码数据与序号形成对应关系；
提取模块，用于提取图像编码数据、序号以及点阵图像编码数据；
图像数据库，用于存储图像编码数据与序号，并对经提取模块提取的图像编码数据与序号进行判断；
点阵数据库，用于存储点阵图像编码数据，并对经提取模块提取的点阵图像编码数据进行判断；
相关信息数据库，用于存储待输出相关信息，并根据判断结果调用相关信息；
输出模块，用于输出相关存储信息，在所述赋值模块中包括以下子步骤：
测量出图像的长度与宽度，以获得图像的表面积；
根据图像的表面积将其划分为多个图像区域块；
按照由前至后的顺序为每个图像区域块赋予序号，该序号由行号与列号构成，其中，行号与列号为多位二进制数据，所述图像编码数据由图像区域块的形状参数与纹理参数构成，所述形状参数为周长、面积、长宽比、矩形度、质心或轴长中的一种；所述纹理参数为HU相似度、粗糙度、惯性矩、平稳性、边缘直方图、熵或残差中的一种，在所述图像数据库中包括以下子步骤：
调用与图像编码数据相对应的序号，判断数据库中是否包括该序号，若判断结果为是，则调用与序号相对应的图像编码数据，若判断结果为否，则输出相应信息；
调用与序号相对应的图像编码数据，判断数据库中是否包括该图像编码数据，若判断结果为是，则判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为否，则输出相应信息；
判定数据库中的图像编码数据与序号是否具有绑定关系，若判断结果为是，则再次启动摄像装置，若判断结果为否，则输出相应信息。
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| CN104036274A (zh) | 2014-09-10 |
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