CN104167046A - 磁图形防伪方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁图形防伪方法，包括以下步骤：磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；图形分析模块将硬磁图形信号和/或软磁图形信号分别与相应的硬磁图形标准信号和/或软磁图形标准信号进行比对以获得真伪结果。
Description
技术领域
本发明涉及防伪保密领域，特别涉及一种磁图形防伪方法及系统。
背景技术
在日常生活中，磁性保密技术应用非常广泛，如银行卡、支票、保密文件、钞票、超市商品和图书馆的金属条等，都含有磁性材料用于防伪保密，现有的磁性保密技术为使用磁头对使用磁性保密技术的物体的部分保密区域做粗略的扫描，得到一条简单的单路磁信号波形再跟标准信号进行核对达到防伪保密的目的。如钞票的一段磁性条，支票的磁性油墨字符这些比较简单的保密图形，随着近年来造假者的技术的提升，伪造简单的磁性保密图形和磁性条已经成为一种常规技术，不难看出，现有的简单粗糙的磁性保密技术面对越来越先进的制假技术已经不能够有效地实现保密效果。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种磁图形防伪技术，通过分别检测待测物的硬/软磁图形信号大大地提高了防伪等级。
本发明公开了一种磁图形防伪方法，其包括以下步骤：
磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；
励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将硬磁图形信号和/或软磁图形信号分别与相应的硬磁图形标准信号和/或软磁图形标准信号进行比对以获得真伪结果。
优选地，它包括：
磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的硬磁图形信号与相应的标准硬磁信号进行比对；
当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假；
当比对结果为真时，励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的软磁图形信号与相应的标准软磁信号进行比对，当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假，当比对结果为真时，图形分析模块判定待测物为真。
优选地，它包括：
励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的软磁图形信号与相应的标准软磁信号进行比对；
当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假；
当比对结果为真时，磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的硬磁图形信号与相应的标准硬磁信号进行比对，当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假，当比对结果为真时，图形分析模块判定待测物为真。
优选地，它包括：
磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；
励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的软磁图形信号与相应的标准软磁信号进行比对，图形分析模块将接收到的硬磁图形信号与相应的标准硬磁信号进行比对；
当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假，当比对结果为真时，图形分析模块判定待测物为真。
优选地，在获得硬/软磁图形信号之后，传输给图形分析模块之前还包括对硬/软磁图形信号进行优化处理。
优选地，对硬/软磁图形信号进行的优化处理包括但不局限于减法、放大、降噪、模数转换中的一种或几种。
本发明还公开了一种磁图形防伪系统，其用于对包含有磁图形的待测物进行检测，包括：
励磁，其用于提供激励磁场对待测物的软磁材料进行磁化；
磁性传感器，其用于对待测物在无激励磁场的情况下进行检测并将检测到的结果进行处理获得硬磁图形信号，其用于对待测物在有激励磁场的情况下进行检测并将检测的结果进行处理获得软磁图形信号；
图形分析模块，其用于存储标准信号，用于接收所述磁性传感器输出的硬磁图形信号和/或软磁图形信号，用于将所述硬磁图形信号、软磁图形信号与所述标准硬磁信号、所述标准软磁信号进行对比获得真伪结果。
优选地，所述磁性传感器包括磁性传感单元和电路模块，所述磁性传感单元用于检测待测物的磁图形获得硬/软磁图形信号，所述电路模块用于对硬/软磁图形信号进行处理并将处理后的硬/软磁图形信号传输至图形分析模块。
优选地，所述电路模块包括降噪单元、放大单元、模数转换单元中的一个或多个。
优选地，所述励磁为电磁铁。
优选地，所述磁性传感器包括一个或多个磁性传感单元，所述磁性传感单元为包括一个桥臂的单电阻、包括两个桥臂的半桥、包括两个桥臂的梯度半桥、包括四个桥臂的全桥、包括四个桥臂的梯度全桥中的一种或几种。
优选地，所述桥臂由一个或多个磁性传感元件构成。
优选地，所述磁性传感元件为霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件中的一种或多种。
本发明还公开了一种防伪物，其特征在于，它包括本体、设置在本体表面的由硬磁材料制成的硬磁图形以及设置在本体表面的由软磁材料制成的软磁图形，所述硬磁图形与所述软磁图形相对应。
优选地，所述硬磁图形与所述软磁图形分别位于所述本体的同一或不同表面。
优选地，所述防伪物为银行卡、支票、保密文件、钞票、超市商品和图书馆的条中的一种。
本发明采用上述方法以及结构，在工作过程中可以得到两组图形测量信号，将上述两种测量信号分别与相对应的标准图形信号对比，只有两组信号同时契合，才能判定为真，当两者其中之一不匹配时，图形分析模块输出为假的结果。通过上述的图形扫描和双重防伪，即可实现高等级的防伪。
附图说明
图1是本申请磁图形防伪方法的鉴别步骤的一个实施例。
图2是本申请的磁图形防伪系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
图1本申请磁图像防伪技术中的磁图像鉴别步骤的一个实施例。如图所示，待测物11在肉眼以及光学设备下无法识别信号图形12和背景。信号图形12包含硬磁材料和软磁材料，硬磁材料组成的硬磁信号图形为13，软磁材料组成的软磁信号图形为14，通常信号图形由磁性油墨印刷而成。完整的信号图形12由硬磁信号图形13和软磁信号图形14拼合而成，但在实际工作中并不需要将两种图形拼合，只需一一核对即可。以下是工作步骤：
首先，磁性传感器21检测待测物11的漏磁场31，获得硬磁材料的原始磁信号，再通过传感器内的电路模块将信号优化处理（放大，降噪，模数转换等）后将输出信号传递至图形分析模块22获得硬磁图形信号13。
再次用磁性传感器21检测待测物11，此时励磁（图中未示出）施加激励磁场以磁化软磁材料，通过检测软磁材料的漏磁场31获得软磁材料的原始信号，再通过传感器内的电路模块将信号优化处理（放大，降噪，模数转换等）后将输出信号传递至图形分析模块22获得软磁图形信号14。在该测量步骤中，实际测量的结果是软磁材料和硬磁材料的混合信号，因此这个混合信号既不会获得软磁材料的图形信号，也不会获得硬磁材料的图形信号，需要对这个混合信号做一个减法。实际操作中，施加激励场后的硬磁信号已知，将测量的混合信号减去前者即可获得软磁的图形信号14，该步骤是在磁性传感器的电路模块中实现，这种简单的减法逻辑电路是已知技术，在此不再赘述。
本发明还公开了一种磁图形防伪系统，其用于对包含有磁图形的待测物进行检测，包括：励磁，其用于提供激励磁场对待测物的软磁材料进行磁化；磁性传感器，其用于对待测物在无激励磁场的情况下进行检测并将检测到的结果进行处理得到硬磁图形信号，其用于对待测物在有激励磁场的情况下进行检测并将检测的结果进行处理得到软磁图形信号；图形分析模块，其用于存储标准信号，用于接收所述磁性传感器输出的硬磁图形信号和/或软磁图形信号，用于将所述硬磁图形信号、软磁图形信号与所述标准硬磁信号、所述标准软磁信号进行对比获得真伪结果。
磁性传感器包括磁性传感单元和电路模块，所述磁性传感单元用于检测待测物的磁图形以获得硬/软磁图形信号，所述电路模块用于对硬/软磁图形信号进行处理并将处理后的硬/软磁图形信号传输至图形分析模块。电路模块包括降噪单元、放大单元、模数转换单元中的一个或多个。
图形分析模块一般为单片机，其包含存储器和处理器，存储器用以存储标准信号，处理器用以分析信号以鉴伪。上述图形信号为多路电信号（通常为时间-电压曲线或路程-电压曲线），多路信号可通过一个时钟单元控制的模拟开关逐行输出单路信号，处理器对每路单路信号和标准信号对比，或只取部分曲线与相应的标准信号对比即可判断真伪。
由上述可知，本发明中的防伪系统在工作过程中可以得到至少两组测量数据，硬磁图形信号和软磁图形信号，对应的标准信号为标准硬磁信号和标准软磁信号，将上述两种测量信号分别与相对应的标准信号对比，只有两组信号同时契合，才能判定为真，当两者其中之一不匹配时，图形分析模块输出为假的结果。通过上述的双重防伪，即可实现高等级的防伪。
在具体实施过程中，可以先通过磁性传感器获得硬磁图形信号，并通过图形分析模块对硬磁图形信号进行比对以获得结果，当结果为真时，才继续进行软磁图形信号的比对，即具体方法如下：磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；图形分析模块将硬磁图形信号和/或软磁图形信号分别与相应的硬磁图形标准信号和/或软磁图形标准信号进行比对以获得真伪结果。
当然的，还可以先通过励磁以及磁性传感器获得软磁图形信号，并通过图形分析模块对软磁图形信号进行比对以获得结果，当结果为真时，才继续进行硬磁图形信号的比对，即具体方法如下：磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；图形分析模块将接收到的硬磁图形信号与相应的标准硬磁信号进行比对；当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假；当比对结果为真时，励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；图形分析模块将接收到的软磁图形信号与相应的标准软磁信号进行比对，当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假，当比对结果为真时，图形分析模块判定待测物为真。
必然的，还可以将硬磁图形信号和软磁图形信号均传输给图形分析模块，图形分析模块快速对这两者进行分析比对，并获得最终结果，具体方法如下：磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；图形分析模块将接收到的软磁图形信号与相应的标准软磁信号进行比对，图形分析模块将接收到的硬磁图形信号与相应的标准硬磁信号进行比对；当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假，当比对结果为真时，图形分析模块判定待测物为真。
现有的主流磁性传感器是采用霍尔元件为敏感元件，其灵敏度、精度较低，且体积较大，霍尔传感器难以制成密度较大的多路磁头，因此扫描的分辨率低，无法实现高精度的扫描。
中国申请号为201310131834.1和201310131459.0的专利披露了以MR（磁电阻）元件，尤其是以各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件和磁性隧道结元件为敏感元件的磁性传感器，通过此类磁性传感器可以实现高分辨率高精度的扫描。
日常使用的磁头式传感器是无法实现磁性图形的扫描的，只能提供一条输出波形，要想实现磁图像的扫描，磁性传感器一般为多路的结构，多路输出信号波形即构成一个二维的“图像”或“图形”，在显示设备上显示为一个灰度的高分辨率图形。多路结构即含有多个磁性传感单元组成一列或数列，霍尔元件传感器单元的密度为每英寸内的个数通常为上百乃至上万，这个时候体积更小，精度更高的各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件和磁性隧道结元件则成为了优先选择，理论上来说，采用磁性隧道结元件为敏感元件的磁性传感单元间距可以达到几微米甚至纳米级别。
磁性传感单元的结构优选的为半桥和全桥结构，考虑到抗干扰需求，可以是梯度半桥或梯度全桥结构，也可以设置为单一电阻。上述的半桥和梯度半桥包含两个物理性质相同的桥臂，全桥和梯度全桥包含四个桥臂，单电阻只有一个桥臂。其中每个桥臂由一个或多个物理性质相同的磁性传感元件连接而成。磁性传感元件为霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件中的一种或多种。
采用磁电阻元件为敏感元件的高分辨磁性传感器采用前述的方法可得到磁图像级别的硬磁图形信号和软磁图形信号，将上述两组测量信号分别与相对应的标准硬磁信号以及标准软磁信号一一对比，即可在前述的基础上更进一步提高了防伪等级。
本发明还公开了一种防伪物，它包括本体、设置在本体表面的由硬磁材料制成的硬磁图形以及设置在本体表面的由软磁材料制成的软磁图形，所述硬磁图形与所述软磁图形相对应。
在一个优选的实施方式中所述硬磁图形与所述软磁图形分别位于所述本体的同一或不同表面。所述防伪物为银行卡、支票、保密文件、钞票、超市商品和图书馆的条中的一种。
注：由于信号图形的磁信号转化为的图形信号和信号图形基本相同，在本申请的说明书中，信号图形和图形信号采用相同的编号。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (16)
1.一种磁图形防伪方法，其特征在于，它包括以下步骤：
磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；
励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将硬磁图形信号和/或软磁图形信号分别与相应的硬磁图形标准信号和/或软磁图形标准信号进行比对以获得真伪结果。
2.根据权利要求1所述的磁图形防伪方法，其特征在于，它包括：
磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的硬磁图形信号与相应的标准硬磁信号进行比对；
当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假；
当比对结果为真时，励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；图形分析模块将接收到的软磁图形信号与相应的标准软磁信号进行比对，当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假，当比对结果为真时，图形分析模块判定待测物为真。
3.根据权利要求1所述的磁图形防伪方法，其特征在于，它包括：
励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的软磁图形信号与相应的标准软磁信号进行比对；
当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假；
当比对结果为真时，磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的硬磁图形信号与相应的标准硬磁信号进行比对，当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假，当比对结果为真时，图形分析模块判定待测物为真。
4.根据权利要求1所述的磁图形防伪方法，其特征在于，它包括：
磁性传感器检测待测物的漏磁场并获得硬磁图形信号，磁性传感器将获得的硬磁图形信号传输给图形分析模块；
励磁对待测物施加激励磁场以磁化软磁材料，磁性传感器检测软磁材料的漏磁场并获得软磁图形信号，磁性传感器将获得的软磁图形信号传输给图形分析模块；
图形分析模块将接收到的软磁图形信号与相应的标准软磁信号进行比对，图形分析模块将接收到的硬磁图形信号与相应的标准硬磁信号进行比对；
当比对结果为假时，图形分析模块判定待测物为假，当比对结果为真时，图形分析模块判定待测物为真。
5.根据权利要求1-4之一所述的磁图形防伪方法，其特征在于，还包括：在获得硬/软磁图形信号之后，传输给图形分析模块之前还包括对硬/软磁图形信号进行优化处理。
6.根据权利要求5所述的磁图形防伪方法，其特征在于，还包括：对硬/软磁图形信号进行的优化处理包括但不局限于减法、放大、降噪、模数转换中的一种或几种。
7.一种磁图形防伪系统，其用于对包含有磁图形的待测物进行检测，其特征在于，包括：
励磁，其用于提供激励磁场对待测物的软磁材料进行磁化；
磁性传感器，其用于对待测物在无激励磁场的情况下进行检测并将检测到的结果进行处理获得硬磁图形信号，其用于对待测物在有激励磁场的情况下进行检测并将检测的结果进行处理获得软磁图形信号；
图形分析模块，其用于存储标准信号，用于接收所述磁性传感器输出的硬磁图形信号和/或软磁图形信号，用于将所述硬磁图形信号、软磁图形信号与所述标准硬磁信号、所述标准软磁信号进行对比获得真伪结果。
8.根据权利要求7所述的磁图像防伪系统，其特征在于：所述磁性传感器包括磁性传感单元和电路模块，所述磁性传感单元用于检测待测物的磁图形获得硬/软磁图形信号，所述电路模块用于对硬/软磁图形信号进行处理并将处理后的硬/软磁图形信号传输至图形分析模块。
9.根据权利要求8所述的磁图形防伪系统，其特征在于：所述电路模块包括降噪单元、放大单元、模数转换单元中的一个或多个。
10.根据权利要求7所述的磁图形防伪系统，其特征在于：所述励磁为电磁铁。
11.根据权利要求8所述的磁图形防伪系统，其特征在于：所述磁性传感器包括一个或多个磁性传感单元，所述磁性传感单元为包括一个桥臂的单电阻、包括两个桥臂的半桥、包括两个桥臂的梯度半桥、包括四个桥臂的全桥、包括四个桥臂的梯度全桥中的一种或几种。
12.根据权利要求11所述的磁图形防伪系统，其特征在于：所述桥臂由一个或多个磁性传感元件构成。
13.根据权利要求12所述的磁图形防伪系统，其特征在于：所述磁性传感元件为霍尔元件、各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件中的一种或多种。
14.一种防伪物，其特征在于，它包括本体、设置在本体表面的由硬磁材料制成的硬磁图形以及设置在本体表面的由软磁材料制成的软磁图形，所述硬磁图形与所述软磁图形相对应。
15.根据权利要求14所述的防伪物，其特征在于：所述硬磁图形与所述软磁图形分别位于所述本体的同一或不同表面。
16.根据权利要求14所述的防伪物，其特征在于：所述防伪物为银行卡、支票、保密文件、钞票、超市商品和图书馆的条中的一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141126 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |