CN110046686A - 一种标识物品唯一性的物本码方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标识物品唯一性的物本码方法,在物品上选特定区域，用图像检测设备探测特定区域，获取该区域的特征信息，通过计算机处理特征信息生成特征数据集，选取特征数据集中特征数据形成特征数据子集，将特征数据子集的特征点生成一个特征数据子集数组即为物品的唯一的物本码；本发明无需物品自身之外附加任何码签或加工码，利用物品自身表面、外形、光谱和组合方式等特征，通过视觉技术加以提取综合，形成唯一的编码。

Description

一种标识物品唯一性的物本码方法

技术领域

本发明涉及物品编码领域，尤其涉及一种标识物品唯一性的方法。

背景技术

现代电子信息技术、网络技术、视觉技术和人工智能技术发展，促进了社会各生产领域的高效率发展和物流行业的快速推进，人们对生产效率、产品质量、物品的真伪以及产品可追朔性的要求不断提高。另外，随着劳动力成本的提高，任何给产品附加产品识别特征标识和生产工艺的环节都将给制造商和消费者带来经济压力。因此期望通过无人化、智能化的方式实现产品制造和流通并保证流通各环节可控保真，有助于整体社会效率的提高。

然而，传统的产品在线识别和认证方法已经不能适合这样的需求。为解决这些问题，在自动化生产的产品标识和物流管理行业的物品识别方面，出现了物品编码和流转过程的再识别等方法和技术。例如在物品表面撰写、印刷、喷涂、压铸、雕刻、粘贴一维条码、二维码和RFID等标识方式，物流管理过程中由人工或设备现场读取，输入计算机，进行物流跟踪，以保证产品物料的可追溯性。在产品的商业流通环节，消费者通过上述标识码可以鉴别物品的生产厂家和三期码等信息，识别物品的来源及品质信息。

现实过程中，由于采用上述附加在产品上的标识，已经明显地增加了产品的制造成本。不论是采用附加标识方式(例如粘贴一维条码、二维码标签、RFID电子标签)还是增加标识工艺(例如印刷、喷涂、压铸、雕刻等)都增加了产品制造成本。例如给每一个商品贴上RFID电子标签(物料成本约0.3元，人力成本0.2元，合计成本约为0.5元)，对于大批量制造产品的生产商来说施成本过高，而且也造成物料资源的浪费；对于商品流通环节，更无法避免标签进脱落、失去标识的问题。进一步，对于某些在非常规状态制造的产品，例如在高温环境下生产的冶炼、铸造、轧钢等产品，其生产过程的管控和标识是难以用上述方法实现的。

综上所述，寻求一种简单有效并且唯一性的物品标识方法是现代生产、物流、商品流通管理的关键。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种标识物品唯一性的物本码方法。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种标识物品唯一性的物本码方法，其特征在于：在物品上选特定区域，用图像检测设备探测特定区域，获取该区域的特征信息，通过计算机处理特征信息生成特征数据集，选取特征数据集中特征数据形成特征数据子集，将特征数据子集的特征点生成一个特征数据子集数组即为物品的唯一的物本码；

所述特定区域为物品的外表面或内表面能够用图像检测设备检测的区域；

所述图像检测设备包括照相机、摄像机、手机、光谱仪、成像光谱仪、三维测量仪中的一种或多种；

所述特征信息包括图像特征信息、光谱特征信息、和外形特征信息；

所述外形特征信息包括物品的外形、尺寸、相对关系、纹理、三维结构；

所述物本码可以被显示、保存、打印、拷贝和网络传输。

进一步的，所述物本码用于物品的识别、验证、跟踪、比较、统计、分类和计数。

进一步的，通过所述三维测量仪提取特定区域的三维外形、表面、边缘和三维空间相对关系的数据。

本发明涉及一种利用物品自身的外部物理特征实现与物品不可分离唯一编码和识别方法。该编码无需物品自身之外附加任何码签或加工码，利用物品自身表面、外形、光谱和组合方式等特征，通过视觉技术加以提取综合，形成唯一的编码。该编码具有唯一性、不可复制性、稳定性和不可分离性。该方法解决了现有一维条码、二维码和RFID等物品编码标签需要在物品上额外附加或再加工、码签与物品可以分离、码签易于损坏而失效的缺点。由于选用的特征在该物品的功能周期内仍然保值稳定，因此该编码的有效期也与物品本身保持一致。

附图说明

图1为本发明的实施示意图；

图2为本发明的实施例示意图；

图3为本发明采集自身外部物理特征图像的设备示意图；

图4为本发明生成特征数据集示意图；

图5为本发明生成特征数据子集的计算依据示意图；

图6为本发明生成特征数据子集示意图；

图中：1、被检测物品；2、特定区域；3、自身外部物理特征；4、图像检测设备；41、照相机；42、摄像机；43、手机；44、光谱仪；45、成像光谱仪；46、三维测量仪；47、辅助设备；5、自身外部物理特征图像；6、特征数据集；7、特征数据子集；8、特征数据子集数组。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图所示，本发明的实施过程为：一种标识物品唯一性的物本码方法，在每一类物品选择特定的区域，该特定区域具有如下特征：处于物品表面(含外表面和内表面)、用图像检测设备(含照相机41、摄像机42、手机43、光谱仪44、成像光谱仪45、三维测量仪46)及其辅助设备47可以探测的区域。通过对获取该区域的图像、光谱、和外形特性进行处理分析，形成与该物品相关联的特征数据集6。选取含有外形、尺寸、相对关系、纹理、三维结构和光谱特征的信息，将这些特征信息综合成一个唯一的特征数据子集7，即物本码(例如特征点的相对尺寸关系、颜色或光谱差别、纹理走向)。该物本码具有唯一性和稳定性，可以被显示、保存、打印、拷贝和网络传输。同一物品不限次数的测量可以得到相同的编码，不同物品的编码不同。物本码可以通过同样的或相似的设备和方法在产品流通的其他位置得以复现，实现对该物品的识别、验证、跟踪、比较、统计、分类和计数。

以三个相同的手提包为例，具体实施步骤为：它针对被检测物品1，设定特定区域2，使用图像检测设备4，拍摄物品自身外部物理特征3。所被检测物品1在保持其物理化学品质期间内，其表面形态无变化。特定区域2具有如下特征：处于物品表面(含外表面和内表面)、具有自身外部物理特征3、用图像检测设备4(含照相机、摄像机、手机、光谱仪、成像光谱仪、三维测量仪)及其辅助设备可以探测的区域。物品的自身外部物理特征3含有外形、尺寸、相对关系、纹理、三维结构和光谱特征可以被图像检测设备4所感知。物品的自身外部物理特征3可以通过图像检测设备4获取，形成与该物品相关联的特征数据集。将这些特征信息综合成一个唯一的特征数据子集(例如特征点的相对尺寸关系、颜色或光谱差别、纹理走向)。该特征数据子集具有唯一性和稳定性。光谱仪43、成像光谱仪44获取的光谱数据可以提取检测位置在检测光源(包括紫外光、可见光、近红外光)照射下的光谱分布特性。三维测量仪45可以提取特定区域2的三维外形、表面、边缘和三维空间相对关系。特征数据子集中的数据可以综合组成一组编码(称为物本码)。该编码可以被显示、保存、打印、拷贝和网络传输。同一特定区域2不限次数的测量可以得到相同的编码，不同物品的编码不同。物本码可以作为物品本身唯一身份标识，用于对该物品的识别、验证、跟踪、比较、统计、分类和计数。

生成物本码的实施过程如图2-6所示：如图2，选择在各个被编码或/和被检测物品的一个特征表面区域，例如商标、标志性图案、结构等不宜磨损区域，此区域也成为复核检验的约定区域，该区域具有物品的自身外部特征。

如图3，使用图像检测设备拍摄该区域照片，得到该区域物品自身物理特征图像。所述图像检测设备包括的照相机、摄像机、手机、光谱仪、成像光谱仪、三维测量仪为现有技术。

如图4，将所述物品自身物理特征图像通过外围辅助设备(数据存储器)传递到计算机并通过算法计算图像的特征数据集。

如图5，图像的特征数据集，在图像特征数据集中，根据所设定的选择依据，例如孤立的高灰度值或低灰度值点、表面结构凸起或凹陷的点，将这些特征点汇集成数组；

如图6，在图像的特征数据集中选取特征突出、稳定的特征点计算其相对关系，例如点间距离和点连线之间的夹角。将得到的参数组合成特征数据子集数组8，成为物本码的数字表现形式，用于存储、传输和验证。三个特征数据子集数组8分别为A703726371、A980453367、A300900600。例如A703726371中的字母A代表A类编码模型，表示按照点连线夹角编码，703表示第一角的角度为70.3°，726表示顺时针第二角的角度为72.6°，371表示第三个角的角度为37.1°。随着角度精度提高或降低，编码位数可加长或减少。

如图6，使用本发明中所述的方法，在三个被检测物品上提取了三个代表物品自身表面固有物理特征的数据子集图像，每个图像取三个最具特征点，得到特征点连线三角形，计算三角形三个角的角度，并将其按顺时针顺序排列成一个数组，该数组即成为通过本发明所述物本码方法生成的独属于该物品的编码。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种标识物品唯一性的物本码方法，其特征在于：在物品上选择特定区域，用图像检测设备探测特定区域，获取该区域的特征信息，通过计算机处理特征信息生成特征数据集，选取特征数据集中特征数据形成特征数据子集，将特征数据子集的特征点生成一个特征数据子集数组即为物品的唯一的物本码；

所述特定区域为物品的外表面或内表面能够用图像检测设备检测的区域；

所述图像检测设备包括照相机、摄像机、手机、光谱仪、成像光谱仪、三维测量仪中的一种或多种；

所述特征信息包括图像特征信息、光谱特征信息、和外形特征信息；

所述外形特征信息包括物品的外形、尺寸、相对关系、纹理、三维结构；

所述物本码可以被显示、保存、打印、拷贝和网络传输。

2.根据权利要求1所述的一种标识物品唯一性的物本码方法，其特征在于：所述物本码用于物品的识别、验证、跟踪、比较、统计、分类和计数。

3.根据权利要求1所述的一种标识物品唯一性的物本码方法，其特征在于：通过所述三维测量仪提取特定区域的三维外形、表面、边缘和三维空间相对关系的数据。