CN114663118B - 基于镭射随机组合图像的防伪方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于镭射随机组合图像的防伪方法，通过将数字图案印制在具有镭射图案的承印物上，使所述数字图案与所述镭射图案随机交叠，产生至少一个交叠区域，形成组合图像；再采集所述组合图像，并对所述组合图像中的所述交叠区域进行特征提取，用于与待测图像进行特征比对，以鉴别所述待测图像的真伪。通过上述方式，本发明能够有效利用数字图案与镭射图案交叠过程中随机产生且无法重现的印刷误差或缺陷，形成具有随机性、唯一性且不可复制的组合图像，使真伪鉴别过程可以在商品售前、售后进行可重复的验证，在不需要改变现有印刷工艺的条件下低成本地实现了对印刷品的有效防伪。

Description

基于镭射随机组合图像的防伪方法
技术领域
本发明涉及印刷防伪技术领域，尤其涉及一种基于镭射随机组合图像的防伪方法。
背景技术
目前，基于数字编码技术的一物一码已经被广泛应用到商品防伪溯源领域，但一物一码技术中的数字编码无论是以一维码、二维码或其他形式存在，都无法有效解决数字编码容易被复制的问题。这一现象反映在商品真伪验证时，数字编码只能在售后实现一次有效真伪验证，而无法实现售前、售后的可重复真伪验证。
为了解决数字编码容易被复制的问题，公开号为CN113159805A的专利提供了一种基于云端图像识别的双工艺复合防伪方法。该专利通过先在普通不干胶转印纸表面激光雕刻出特殊图案，然后在标签纸中心未雕刻的留空区域喷印指定的二维码图案，从而得到双工艺复合防伪标签纸，使消费者购买到商品后，通过拍摄标签纸的照片并上传至云服务器，使标签纸上激光雕刻的特殊图案和喷印的二维码与出厂前拍摄的图片中的特殊图案和二维码进行分别比对，从而判断商品的真伪。
上述专利基于双工艺的复合使用，虽然能够使伪造者无法通过简单的拍照技术复制类似的标签，但其依然能够仿造同样的两道工艺制备出相同的防伪标签。在这一过程中，尽管激光雕刻的是随机图案，伪造者其实并不需要针对每一个商品制作一个完全一样的激光雕刻图案，其只需要制作与某一个真品完全相同的激光雕刻图案，并获取与该激光雕刻图案对应的二维码，即可仿造出与该真品完全相同的标签，在可以重复验证真伪的条件下，消费者无法判断其所得产品是真品还是按照该真品复制的仿造品。并且，即便是需要针对每一个商品制作一个完全一样的激光雕刻图案，也仅仅是增加了伪造的成本和难度，并不是无法伪造。
有鉴于此，有必要对现有的防伪方法进行改进，设计一种售前和售后均可重复验证真伪且具有物理不可复制性的防伪方法，以解决上述问题。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于镭射随机组合图像的防伪方法。通过将数字图案印制到包含镭射图案的承印物上，并使数字图案与镭射图案随机交叠，产生至少一个交叠区域，形成具有随机性、唯一性和不可复制性的组合图像，该组合图像可以通过图像识别技术自动比对辨别，且该组合图像的镭射效果可以通过肉眼直观辨别，从而在不需要改变现有印刷工艺的条件下低成本地实现对印刷品的有效防伪。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于镭射随机组合图像的防伪方法，包括如下步骤：
将数字图案印制在具有镭射图案的承印物上，使所述数字图案与所述镭射图案随机交叠，产生至少一个交叠区域，形成组合图像；
采集所述组合图像，并对所述组合图像中的所述交叠区域进行特征提取，用于与待测图像进行特征比对，以鉴别所述待测图像的真伪。
作为本发明的进一步改进，所述特征提取包括如下步骤：
对采集到的所述组合图像的尺寸进行归一化处理，使其与印制前的原始数字图案的尺寸保持一致，得到归一化的组合图像；
依据所述承印物上原有的所述镭射图案确定所述交叠区域的位置坐标，并将获得的所述归一化的组合图像的灰度特征及所述交叠区域位置坐标保存在数据库中。
作为本发明的进一步改进，所述特征比对包括如下步骤：
采集所述待测图像并进行归一化处理，使其与所述原始数字图案的尺寸保持一致，得到归一化的待测图像；
计算所述归一化的组合图像和所述归一化的待测图像在所述交叠区域内的特征匹配值；
若每一个所述交叠区域内的所述特征匹配值均大于预设的阈值，则待测图像为真，否则为假。
作为本发明的进一步改进，所述特征匹配值为图像相关系数或局部特征点的匹配数目。
作为本发明的进一步改进，每个所述组合图像具有与之相对应的唯一编码。
作为本发明的进一步改进，所述编码与所述数字图案相关联。
作为本发明的进一步改进，鉴别所述待测图像的真伪时，通过扫描或输入所述编码，能够提取出与所述编码相对应的所述组合图像，用于与所述待测图像进行特征比对。
作为本发明的进一步改进，所述具有镭射图案的承印物为有图案的镭射膜、带镭射图案的安全线纸或膜、带烫印镭射图案的纸或膜中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述有图案的镭射膜上印有一层镂空的实色油墨底层；所述数字图案印制于所述实色油墨底层上，使所述数字图案与从镂空处露出的镭射图案随机交叠。
作为本发明的进一步改进，所述数字图案是由点、线、块中的一种或多种元素组合而成的可印刷的图案，包括一维码、二维码。
本发明的有益效果是：
（1）本发明提供的防伪方法通过将数字图案印制到包含镭射图案的承印物上，并使数字图案与镭射图案随机交叠，产生至少一个交叠区域，能够形成具有随机性、唯一性且不可复制的组合图像，有效解决了现有技术中防伪码容易被复制的问题，实现了对印刷品的有效防伪。并且，通过对组合图像中的交叠区域进行特征提取，再利用图像识别技术将其与待测图像进行比对，即可自动鉴别待测图像的真伪，在组合图像不可复制的基础上，该真伪鉴别过程可以在商品售前、售后进行可重复的验证，满足了实际应用的需求。
（2）基于本发明提供的防伪方法，能够有效利用数字图案与镭射图案交叠过程中随机产生且无法重现的印刷误差或缺陷，使形成的组合图像具有随机性和唯一性。并且，由于数字图像和镭射图像是无法通过单一的制版印刷技术制成的，且镭射图像具有明显的、可肉眼识别的镭射效果，即便使用具有高识别精度的图像采集装置准确采集了本发明得到的组合图像，进行伪造时也必须采用两种工艺分别制备相应的数字图像和镭射图像，然后再将二者进行交叠，而本发明中组合图像的相应特征正是在交叠过程中随机产生的，伪造者无法重现相同的交叠过程，从而有效保证了本发明得到的组合图像是无法复制的。
（3）本发明提供的防伪方法利用的是数字图案与镭射图案在交叠过程中随机产生的特征，并不需要改变现有的数字印刷工艺和镭射工艺，能够以较低的成本实现对印刷品的有效防伪，符合实际生产的需要，在印刷包装防伪领域具有较高的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明提供的基于镭射随机组合图像的防伪方法的流程示意图。
图2为本发明的一个实施例中数字图案、镭射图案和组合图像的示意图。
图3为本发明的一个实施例中特征提取与特征比对的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本发明提供了一种基于镭射随机组合图像的防伪方法，其流程示意图如图1所示，主要包括如下步骤：
将数字图案印制在具有镭射图案的承印物上，使所述数字图案与所述镭射图案随机交叠，产生至少一个交叠区域，形成组合图像；
采集所述组合图像，并对所述组合图像中的所述交叠区域进行特征提取，用于与待测图像进行特征比对，以鉴别所述待测图像的真伪。
通过上述方式，本发明能够有效利用数字图案与镭射图案交叠过程中随机产生且无法重现的印刷误差或缺陷，形成具有随机性、唯一性且不可复制的组合图像，有效解决了现有技术中防伪码容易被复制的问题，实现了对印刷品的有效防伪。
更具体地，在本发明的部分实施例中，采用如下步骤进行特征提取：
对采集到的所述组合图像的尺寸进行归一化处理，使其与印制前的原始数字图案的尺寸保持一致，得到归一化的组合图像；
依据所述承印物上原有的所述镭射图案确定所述交叠区域的位置坐标，并将获得的所述归一化的组合图像的灰度特征及所述交叠区域位置坐标保存在数据库中。
上述特征提取过程在产品出厂前进行，通过采用成像设备采集每一个产品的组合图像特征及其编码然后一并上传到云端数据库中进行储存，以便进行特征比对。
在本发明的部分实施例中，特征比对过程采用如下步骤进行：
采集所述待测图像并进行归一化处理，使其与所述原始数字图案的尺寸保持一致，得到归一化的待测图像；
计算所述归一化的组合图像和所述归一化的待测图像在所述交叠区域内的特征匹配值；
若每一个所述交叠区域内的所述特征匹配值均大于预设的阈值，则待测图像为真，否则为假。
所述特征匹配值为图像相关系数或局部特征点的匹配数目。在本发明的部分实施例中，所述特征匹配值为皮尔逊相关系数；在本发明的其他实施例中，还可以根据需要选择其他的参数作为特征匹配值来进行特征比对。
上述特征比对过程可以通过智能手机中的相应小程序或APP进行，用户仅需打开相应的小程序或APP，对待测图像进行拍摄，并上传至云端，即可通过图像识别技术与数据库中对应图像的特征进行自动比对，比对结束后自动显示鉴定结果，整体鉴定过程操作简单、易于使用且结果准确。同时，由于镭射图像具有明显的、可肉眼识别的镭射效果，用户在看到待测图像时即可通过肉眼直接判定其是否含有相应的镭射效果，对于仅通过复制图像再印刷而成的无镭射效果的赝品，用户可以在不借助图像识别技术的条件下仅凭肉眼进行直观辨别。
通过上述特征提取和特征比对过程，本发明能够对具有随机性、唯一性且不可复制的组合图像中的交叠区域进行特征提取，再利用图像识别技术将其与待测图像进行比对，即可自动鉴别待测图像的真伪。在此条件下，即便伪造者使用具有高识别精度的图像采集装置准确采集了本发明得到的组合图像，进行伪造时也必须采用两种工艺分别制备相应的数字图像和镭射图像，然后再将二者进行交叠，而本发明中提取的组合图像的相应特征正是在交叠过程中随机产生的，伪造者无法重现相同的交叠过程，赝品上不可能出现与正品交叠区域完全相同的特征，在特征比对过程中显然无法成功匹配，既保证了鉴定结果的准确性，又使得该真伪鉴别过程可以在商品售前、售后进行可重复的验证，满足了实际应用的需求。
在本发明的部分实施例中，每个组合图像都具有与之相对应的唯一编码，该编码可以直接印制在具有镭射图案的承印物上，也可以印制在产品的其他位置或者通过其他方式使用户获知。如此操作，在鉴别所述待测图像的真伪时，不需要对数据库中的所有组合图像的特征进行逐一比对，只需要扫描或输入所述编码，即可直接提取出与所述编码相对应的所述组合图像及其交叠区域的特征，用于与待测图像进行特征比对，有效提高了比对效率。
上述编码可以是在形成组合图像后生成的与之相对应的编码，也可以是预先生成的与数字图案相关联的编码。其中，预先生成的与数字图案相关联的编码不仅能够与最终得到的组合图像一一对应，还能够与数字图案一一对应，使不同的组合图像之间的特征差异更加明显，进一步提高了真伪鉴别过程的准确性。
在本发明的部分实施例中，该数字图案是由点、线、块中的一种或多种元素组合而成的可印刷的图案，包括但不限于一维码、二维码。具有镭射图案的承印物为有图案的镭射膜、带镭射图案的安全线纸或膜、带烫印镭射图案的纸或膜中的一种；其中，以有图案的镭射膜作为承印物时，可以先在有图案的镭射膜上印有一层镂空的实色油墨底层，再将数字图案印制于所述实色油墨底层上，使所述数字图案与从镂空处露出的镭射图案随机交叠，以便准确高效地提取数字图案与镭射图案的交叠区域。
下面以本发明的一个实施例为例对本发明提供的基于镭射随机组合图像的防伪方法进行具体说明：
实施例1
本实施例提供了一种基于镭射随机组合图像的防伪方法，具体包括如下步骤：
S1、利用计算机生成一个编码及其二维码图案，并将其印制在带有开窗镭射安全线的承印纸张上，形成一种组合图像。
其中，编码及其二维码图案如图2中的（a）图所示；带有开窗镭射安全线的承印纸张如图2中的（b）图所示，从中可以直接看到承印物原有的镭射特征；形成的组合图案如图2中的（c）图所示，从中可以看出二维码与镭射图案形成了三个交叠区域。
S2、对组合图像中的交叠区域进行特征提取，并与待测图像进行特征比对，其流程示意图如图3所示，具体步骤如下：
S21、拍摄并提取上述组合图像，并将其尺寸归一化到与原始数字图案同样大小，得到归一化的组合图像，并提取其灰度特征；
S22、依据承印物上原有的镭射图案设定3个矩形交叠区域，并获取其位置坐标；
S23、拍摄并提取待测物品上具有同一编码的印制图像，作为待测图像，并将其尺寸归一化到与原始数字图案同样大小，得到归一化的待测图像；
S24、依据步骤S22获得的交叠区域，分别计算归一化的组合图像和归一化的待测图像在每个交叠区域内的皮尔逊相关系数，若三个交叠区域内的皮尔逊相关系数值均大于事先设定的阈值，则待测物品上的图案为真，否则为假。
通过上述方式，本实施例能够有效利用数字图案与镭射图案交叠过程中随机产生且无法重现的印刷误差或缺陷，形成具有随机性、唯一性且不可复制的组合图像，使真伪鉴别过程可以在商品售前、售后进行可重复的验证，在不需要改变现有印刷工艺的条件下低成本地实现了对印刷品的有效防伪。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于镭射随机组合图像的防伪方法，其特征在于，包括如下步骤：
将数字图案印制在具有镭射图案的承印物上，使所述数字图案与所述镭射图案随机交叠，产生至少一个交叠区域，形成具有随机性、唯一性且不可复制的组合图像；
采集所述组合图像，并对所述组合图像中的所述交叠区域进行特征提取，用于与待测图像进行特征比对，以鉴别所述待测图像的真伪；
所述特征提取包括如下步骤：
对采集到的所述组合图像的尺寸进行归一化处理，使其与印制前的原始数字图案的尺寸保持一致，得到归一化的组合图像；
依据所述承印物上原有的所述镭射图案确定所述交叠区域的位置坐标，并将获得的所述归一化的组合图像的灰度特征及所述交叠区域的位置坐标保存在数据库中；
所述特征比对包括如下步骤：
采集所述待测图像并进行归一化处理，使其与所述原始数字图案的尺寸保持一致，得到归一化的待测图像；
计算所述归一化的组合图像和所述归一化的待测图像在所述交叠区域内的特征匹配值；
若每一个所述交叠区域内的所述特征匹配值均大于预设的阈值，则待测图像为真，否则为假。
2.根据权利要求1所述的基于镭射随机组合图像的防伪方法，其特征在于：所述特征匹配值为图像相关系数或局部特征点的匹配数目。
3.根据权利要求1所述的基于镭射随机组合图像的防伪方法，其特征在于：每个所述组合图像具有与之相对应的唯一编码。
4.根据权利要求3所述的基于镭射随机组合图像的防伪方法，其特征在于：所述编码与所述数字图案相关联。
5.根据权利要求3所述的基于镭射随机组合图像的防伪方法，其特征在于：鉴别所述待测图像的真伪时，通过扫描或输入所述编码，能够提取出与所述编码相对应的所述组合图像，用于与所述待测图像进行特征比对。
6.根据权利要求1所述的基于镭射随机组合图像的防伪方法，其特征在于：所述具有镭射图案的承印物为有图案的镭射膜、带镭射图案的安全线纸或膜、带烫印镭射图案的纸或膜中的一种。
7.根据权利要求6所述的基于镭射随机组合图像的防伪方法，其特征在于：所述有图案的镭射膜上印有一层镂空的实色油墨底层；所述数字图案印制于所述实色油墨底层上，使所述数字图案与从镂空处露出的镭射图案随机交叠。
8.根据权利要求1所述的基于镭射随机组合图像的防伪方法，其特征在于：所述数字图案是由点、线、块中的一种或多种元素组合而成的可印刷的图案，包括一维码、二维码。
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