CN108932689A - 一种基于图像残缺特征的编码防伪方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像残缺特征的防伪方法，该方法包括以下步骤：1)制作一种具有随机图像残缺的图文编码；2)存储防伪特征，所述防伪特征为图像特征，包括图文编码的纹理、几何形状特征、图文编码中的一种或其组合；3)防伪特征比对：接收用户的拍照照片，提取照片中与步骤2)存储的防伪特征对应的图像特征，与存储的防伪特征比对，并提供比对结果。本发明方法的防伪编码避免了引入复杂纹理和复杂材料所带来的高昂成本和复杂技术要求，制作简单、成本低廉，且极难复制。

Description

一种基于图像残缺特征的编码防伪方法

技术领域

本发明涉及印刷防伪技术，尤其涉及一种基于图像残缺特征的防伪方法。

背景技术

防伪标识，是能粘贴、印刷、转移在标的物表面、或标的物包装、或标的物附属物(如商品挂牌、名片以及防伪证卡)上，具有防伪作用的标识。

现有的防伪技术大致包括数字加密、数字水印、激光防伪标志、光变油墨防伪、密码防伪标贴、纹理防伪、生物识别技术等，现有技术主要的思路是不断增加防伪标识的特征，通过增加的特征检测来进行防伪识别。

现有技术存在的缺陷有：

1.通过提高仿制的技术门槛，采用特殊的印制技术或使用特殊的纸张材料，这类技术标识无法通过普通的印刷技术复制。然而不可避免地，企业使用此类标识的成本也会相应提高，因而只在部分价值较高的产品上使用，普及度不高。

2.通过增加的特征检测来进行防伪识别，随着技术的进步，防伪方法也不断复杂化。

本发明提出了一种利用信息减损来制造防伪特征的防伪方法，其操作简单、不会额外增加防伪成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提出了一种基于图像残缺特征的编码防伪方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于图像残缺特征的编码防伪方法，包括以下步骤：

1)制作一种具有随机图像残缺的图文编码；

2)提取并存储步骤1)图文编码的防伪特征，所述防伪特征为图像特征，包括图文编码的纹理、几何形状特征、图文编码中的一种或其组合；

3)防伪特征比对：接收用户的拍照照片，提取照片中与步骤2)存储的防伪特征对应的图像特征，与存储的防伪特征比对，并提供比对结果。

按上述方案，所述步骤1)中制作一种具有随机图像残缺的图文编码具体如下：)向承印物上印刷图文编码，通过物理或化学方法使得原印刷图像的完整性遭到破坏，产生一种具有随机图像残缺的图文编码。

按上述方案，所述图像残缺包括残留图像区域，以及图像空白区域、或印刷介质扩散产生的条纹；

所述残留图像区域指被破坏了图案完整性后残留的图案区域；

所述图像空白区域指本来有图案然后被破坏没有了图案的区域；

所述印刷介质扩散产生的条纹指在外力的作用下将印有图案区域的印刷介质扩散到本来没有印刷有图案的区域形成的条状图案。

按上述方案，所述步骤1)中产生随机图像残缺的图文编码采用下述方法中的一种或组合：

1.1)在印刷之后，使用合适的工具(比如砂轮等)或化学制剂(比如消字液等)对构成图文编码的区域进行处理(砂轮研磨或喷涂消字液)，借助物理或化学方法造成图文编码的区域产生随机残缺，得到具有随机图像残缺的图文编码；

1.2)在印刷之前采用合适的工具(比如砂轮等)对将要印刷图文编码的待印刷区域进行处理(研磨等方法)，增加该区域的粗糙度，同时在该区域保留部分处理过程产生的粉尘，在印刷之后将承印物表面的粉尘剔除，得到具有随机图像残缺的图文编码；

1.3)在印刷之前或印刷过程中，在承印区域喷洒粉尘，在印刷之后将承印物表面的粉尘剔除，从而得到具有随机图像残缺的图文编码；

1.4)在印刷之前或印刷过程中，选取一定数量且材质可以任意弯曲的细线随机铺设在承印区域，印刷完成后再撤除所有细线，从而得到具有随机图像残缺的图文编码。

按上述方案，所述步骤2)中纹理、几何形状特征的提取方法如下：

首先对获取的图像进行包括去噪、增强、校正在内的预处理，然后提取图像的几何形状特征，采用LBP(Local Binary Patterns局部二值模式)或灰度共生矩阵方法提取图像的纹理特征。

按上述方案，所述步骤2)中几何形状特征的提取方法如下：

采用矩法、方向指数直方图法或高阶相关法提取图像的几何形状特征。

按上述方案，所述步骤3)中防伪特征比对具体如下：

采用百万像素或以上的相机拍摄承印物上的图文编码，将拍摄取得的照片提取特征后，与存储的相应防伪特征备案信息进行比对得到特征距离，然后根据特征距离计算图像的相似度，并返回比对结果。

按上述方案，所述图像残缺满足以下约束：

图像残缺中至少存在一处宽度小于0.5mm的图像空白区域或残留图像区域或印刷介质扩散引起的条纹。

按上述方案，所述图文编码为编码、图形、文字、符号、点、线中的一种或其组合。

按上述方案，所述图文编码制作完成后，表面覆盖用于保持图文信息完整性的透明保护层。

本发明产生的有益效果是：

其一、制作简单、成本低：避免了引入复杂纹理和复杂材料所带来的高昂成本和复杂技术要求。

其二、极难复制：本发明首创减少特征的方式制造防伪特征，充分利用承印物及印刷介质本身的物理和化学特性，经过加工或粉尘等物理化学方法从一个已知的信息中随机减除部分信息，获得的防伪特征是残缺图文编码在物理或化学作用下发生随机变化所形成的个性化特征。该防伪特征极其难以复制的。

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是本发明实施例的方法流程图；

图2是本发明实施例的图像残缺的图文编码示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种基于图像残缺特征的防伪方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制作一种具有随机图像残缺的图文编码；具体如下：向承印物上印刷图文编码，通过物理或化学方法使得原印刷图像的完整性遭到破坏，产生一种具有随机图像残缺的图文编码；

所述图像残缺包括残留图像区域，以及图像空白区域、或印刷介质扩散产生的条纹；

所述残留图像区域指被破坏了图案完整性后残留的图案区域；

所述图像空白区域指本来有图案然后被破坏没有了图案的区域；

所述印刷介质扩散产生的条纹指在外力的作用下将印有图案区域的印刷介质扩散到本来没有印刷有图案的区域形成的条状图案。

2)提取并存储步骤1)获得的图文编码的防伪特征，所述防伪特征为图像特征，包括图文编码的纹理、几何形状特征、图文编码本身中的一种或其组合；

3)防伪特征比对：接收用户的拍照照片，提取照片中与步骤2)存储的防伪特征对应的图像特征，与存储的防伪特征比对，并提供比对结果。

步骤1)中制作随机图像残缺的图文编码采用下述方法中的一种或组合：

(1)在印刷之后，使用工具或化学制剂对构成图文编码的区域进行处理，借助物理或化学方法造成图文编码的区域产生随机残缺，得到具有随机图像残缺的图文编码；

(2)在印刷之前采用工具或化学制剂对将要印刷图文编码的待印刷区域进行处理，增加该区域的粗糙度，同时在该区域保留部分因处理过程产生的粉尘，在印刷之后将承印物表面的粉尘剔除，得到具有随机图像残缺的图文编码；

(3)在印刷之前或印刷过程中，在承印区域喷洒粉尘，在印刷之后将承印物表面的粉尘剔除，从而得到具有随机图像残缺的图文编码；

(4)在印刷之前或印刷过程中，选取设定数量且材质可以任意弯曲的细线随机铺设在承印区域，印刷完成后再撤除所有细线，从而得到具有随机图像残缺的图文编码。

以下为本发明方法的一个具体实施例：

一种基于图像残缺特征的防伪方法，包括以下步骤：

1、选用一种合适的印刷机和一种合适的印刷工艺，制作一种具有随机图像残缺的图文编码；其中，图像残缺部分在不影响编码识别的前提下，尽可能多的产生宽度在0.5mm以下的图像空白区域或残留图像区域或印刷介质扩散引起的条纹；如图2中的二维码图示；图2中序号1指的是本发明所述的图像空白区域；图2中序号2指的是本发明所述的残留图像区域；图2中序号3指的是本发明所述的印刷介质扩散产生的条纹；

2、对所印残缺图文编码进行拍摄，获得图像残缺特征和编码信息；所拍摄照片的分辨率越高，能够分辨的形变也越精准；

3、提取残缺图文编码照片的纹理、几何形状特征后，将特征信息、对应编码信息存储到计算机防伪网络查询系统中作为防伪特征备案信息，以备比对。特征信息为图像特征，包括图文编码的纹理、几何形状特征、图文编码中的一种或其组合。

为了制造出宽度在0.5mm以下的图像空白区域或残留图像区域或印刷介质扩散引起的条纹，也为了更方便地使用拍照手机来拍摄识别残缺图像特征，可取的是，本发明所述图像残缺特征防伪方法，至少包括下列1～4中的一种(最好是下列多种技术方案的组合应用)。

1)在印刷之后，使用合适的工具(比如砂轮等)或化学制剂(比如消字液等)对构成图文编码的区域进行处理(砂轮研磨或喷涂消字液)，借助物理或化学方法造成编码或/和图文的区域产生随机残缺，从而形成随机的残缺图文编码，残缺区域中包含有宽度在0.5mm以下图像空白区域、残留图像区域或印刷介质扩散产生的条纹。

2)于印刷之前采用合适尺寸的工具(比如砂轮等)对将要印刷图文编码的区域进行处理，增加该区域的粗糙度，同时在该区域保留部分因处理过程产生的粉尘，在印刷之后，使用毛刷或气嘴等类似工具将承印物表面的粉尘剔除，从而形成随机的残缺图文编码，残缺区域中包含有宽度在0.5mm以下图像空白区域、残留图像区域或印刷介质扩散产生的条纹。

3)于印刷之前或印刷过程中，在承印区域喷洒合适直径的粉尘，在印刷之后使用毛刷或气嘴等类似工具将承印物表面的粉尘剔除，从而形成随机的残缺图文编码，残缺区域中包含有宽度在0.5mm以下图像空白区域、残留图像区域或印刷介质扩散产生的条纹。

4)于印刷之前或印刷过程中，选取一定数量且材质可以任意弯曲的细线随机铺设在承印区域，印刷完成后再撤除所有细线，从而形成随机的残缺图文编码，残缺区域中包含有宽度在0.5mm以下图像空白区域或残留图像区域或印刷介质扩散产生的条纹。

将拍摄的待验证照片或特征信息、对应编码信息与计算机防伪网络查询系统中的防伪特征备案信息进行比对，具体如下：

采用百万像素或以上的拍照手机拍摄承印物上的残缺图文编码，将拍摄取得的照片提取特征后，把特征及其编码信息一并上传至计算机防伪网络查询系统，由计算机防伪网络查询系统将之与系统中存储的相应防伪特征备案信息进行比对，并反馈比对结果；

为了防止拍照采集后的残缺图文编码意外损伤，从而导致档案与实物不符，造成误判：所述图文编码的上方，还覆盖有一个透明保护层。这样一来，先覆盖上透明保护层再拍照采集，就可避免档案与实物不符。

由于公众所拥有的拍照手机千差万别、拍摄水平高低有别、拍摄环境光线各不相同，因此，鉴定商品真伪时所拍摄的关于残缺图文编码的实物现场照片，质量也会千差万别，总有一些实物现场照片不符合质量要求，计算机防伪网络查询系统难以将其自动识别，为解决此难题，本发明设计了如下技术解决方案。

计算机防伪网络查询系统接收到公众拍照手机上传来的现场照片及其编码后，若系统软件如果不能通过特征信息完成自动识别，依据编码调出系统中存储的对应的残缺编码及图文档案照片；将现场照片与档案照片一并显示到辅助鉴定人员的工作电脑显示屏上；然后，由辅助鉴定人员观察鉴定实物现场照片上的残缺图文编码是否与档案照片上的残缺图文编码相同，从而人工做出真假结论，并将鉴定结论信息通过计算机防伪网络查询系统反馈到公众拍照手机上。

本发明所述的图文编码，泛指各种编码、图形、文字、符号、点、线等。例如：可以是书籍、票证、标签、袋子、盒子等印刷物中的某一个字符或标点。

所述的编码，泛指各种编码，例如序列号、一维条码、二维码、生产日期、产品批号、防伪电码、防窜货编码、商品溯源码，最好是具有唯一性和随机性的序号。

本发明所述的图像空白区域指的是本来已经有图案然后被破坏没有了图案的区域。

本发明所述的残留图像区域指的是被破坏了图案完整性后残留的图案区域。

本发明所述的印刷介质扩散产生的条纹指的是在外力的作用下将印有图案区域的印刷介质扩散到本来没有印刷有图案的区域形成的条状图案。

本发明所述的现场照片，可以为3D照片以及短视频。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于图像残缺特征的防伪方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制作一种具有随机图像残缺的图文编码；

2)提取并存储防伪特征，所述防伪特征为图像特征，包括图文编码的纹理、几何形状特征、图文编码中的一种或其组合；

3)防伪特征比对：接收用户的拍照照片，提取照片中与步骤2)存储的防伪特征对应的图像特征，与存储的防伪特征比对，并提供比对结果。

2.根据权利要求1所述的基于图像残缺特征的防伪方法，其特征在于，所述步骤1)中制作一种具有随机图像残缺的图文编码包括向承印物上印刷图文编码，通过物理或化学方法使得原印刷图文编码的印刷图像的完整性遭到破坏，产生一种具有随机图像残缺的图文编码。

3.根据权利要求1或2所述的基于图像残缺特征的防伪方法，其特征在于，所述图像残缺包括残留图像区域，以及图像空白区域或/和印刷介质扩散产生的条纹；

所述残留图像区域指被破坏了图案完整性后残留的图案区域；

所述图像空白区域指本来有图案然后被破坏没有了图案的区域；

所述印刷介质扩散产生的条纹指在外力的作用下将印有图案区域的印刷介质扩散到本来没有印刷有图案的区域形成的条状图案。

4.根据权利要求1或2所述的基于图像残缺特征的防伪方法，其特征在于，所述步骤1)中制作随机图像残缺的图文编码采用下述方法中的一种或几种的组合：

(1)在印刷之后，使用工具或化学制剂对构成图文编码的区域进行处理，借助物理或化学方法造成图文编码的区域产生随机残缺，得到具有随机图像残缺的图文编码；

(2)在印刷之前采用工具或化学制剂对将要印刷图文编码的待印刷区域进行处理，增加该区域的粗糙度，同时在该区域保留部分因处理过程产生的粉尘，在印刷之后将承印物表面的粉尘剔除，得到具有随机图像残缺的图文编码；

(3)在印刷之前或印刷过程中，在承印区域喷洒粉尘，在印刷之后将承印物表面的粉尘剔除，从而得到具有随机图像残缺的图文编码；

(4)在印刷之前或印刷过程中，选取设定数量且材质可以任意弯曲的细线随机铺设在承印区域，印刷完成后再撤除所有细线，从而得到具有随机图像残缺的图文编码。

5.根据权利要求1或2所述的基于图像残缺特征的防伪方法，其特征在于，所述步骤2)中纹理、几何形状特征的提取方法如下：

首先对获取的图像进行包括去噪、增强、校正在内的预处理，然后提取图像的几何形状特征，采用LBP或灰度共生矩阵方法提取图像的纹理特征。

6.根据权利要求5所述的基于图像残缺特征的防伪方法，其特征在于，所述步骤2)中几何形状特征的提取方法如下：

采用矩法、方向指数直方图法或高阶相关法提取图像的几何形状特征。

7.根据权利要求1或2所述的基于图像残缺特征的编码防伪方法，其特征在于，所述步骤3)中防伪特征比对具体如下：

采用百万像素或以上的相机拍摄承印物上的图文编码，将拍摄取得的照片提取特征后，与存储的相应防伪特征备案信息进行比对得到特征距离，然后根据特征距离计算图像的相似度，并返回比对结果。

8.根据权利要求3所述的基于图像残缺特征的编码防伪方法，其特征在于，所述图像残缺满足以下约束：

图像残缺中至少存在一处宽度小于0.5mm的图像空白区域或残留图像区域或印刷介质扩散引起的条纹。

9.根据权利要求1或2所述的基于图像残缺特征的防伪方法，其特征在于，所述图文编码为编码、图形、文字、符号、点、线中的一种或几种的组合。