CN115083063A - 一种物品防伪检测设备及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物品防伪检测设备及其工作方法，设备底座内设有PCB电路板，PCB电路板上设有CPU处理器和显示屏；底座上方设有支架，支架顶端设有至少两组与CPU处理器电连接的摄像头组件，每一摄像头组件包括图像传感器，图像传感器上设有光学镜头，光学镜头前端设有滤光片，滤光片嵌设在支架顶端表面；每一摄像头组件的一侧对应设有至少一个与PCB电路板电连接的LED光源，至少一个LED光源的一端嵌设在支架顶端表面。本实施例可采集获得特定波长照射下的图像特征信息，并发送至CPU处理器进行图像识别处理，并将待测物品的图像信息与标准的图像信息进行对比与运算，从而确定待测物品的真伪及识别出一些特定图像信息，该设备结构轻巧、硬件成本低。

Description

一种物品防伪检测设备及其工作方法
技术领域
本发明属于防伪检测技术领域，具体涉及一种物品防伪检测设备及其工作方法。
背景技术
在科技高速发展的同时，各类物品的造假技术也随来越提高，例如钞票造假、物证检测、票据检测、证件检测等，因此对防伪检测设备的要求也越来越高。
现有技术中通常利用常见的UV检验设备，例如UV验钞笔和UV(Ultraviolet Rays紫外线)验灯，对待验物体进行照射，使得肉眼可以看到一些荧光物质发光，观察到一些荧光纤维和荧光字等，通过这些荧光特征可以判断一些物品的真伪。然而，依靠人的肉眼去识别图像，并凭借经验去辨别真伪，过于依赖人的经验，且判断结果不够准确，智能化程度较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种物品防伪检测设备及其工作方法，用于解决现有技术中存在的至少一个技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种物品防伪检测设备，包括设备本体，所述设备本体包括底座，所述底座内设有PCB电路板，所述PCB电路板上设有CPU处理器和显示屏，所述显示屏的一侧嵌设在所述底座表面；
所述底座上方设有支架，所述支架顶端设有至少两组与所述CPU处理器电连接的摄像头组件，每一摄像头组件包括图像传感器，所述图像传感器上设有光学镜头，光学镜头前端设有滤光片，所述滤光片的一侧嵌设在所述支架顶端表面；每一摄像头组件的一侧对应设有至少一个与所述PCB电路板电连接的LED光源，所述至少一个LED光源的一端嵌设在所述支架顶端表面。
在一种可能的设计中，所述底座的表面嵌设有至少一个光源控制按键，所述光源控制按键与所述PCB电路板电连接。
在一种可能的设计中，所述支架包括支撑部，所述支撑部顶端设有向内弯折且可调节弯折度的安装部，所述安装部上设有所述摄像头组件和所述LED光源。
在一种可能的设计中，所述LED光源包括多种波长的UV光LED灯、多种波长的红外光LED灯和/或3D结构光LED灯。
在一种可能的设计中，所述光源控制按键包括IR控制按键、3D控制按键和/或UV控制按键。
第二方面，本发明提供一种如第一方面任意一种可能的设计中所述的物品防伪检测设备的工作方法，包括：
利用至少两组摄像头组件分别对同一待测物体进行图像采集，获得至少两组待测物体图像，其中，每组摄像头组件所采用的LED光源和/或光源的波长不同；
利用CPU处理器分别对每一待测物体图像进行预处理，并将预处理后的每一待测物体图像分别与数据库中的物体标准图像进行比对，获得各自的比对结果，计算各比对结果间的相似度，并根据相似度判定待测物体的真伪。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：
通过显示屏对每一待测物体图像的图像信息、每一比对结果和/或各比对结果间的相似度进行显示。
在一种可能的设计中，利用CPU处理器分别对每一待测物体图像进行预处理，包括：
利用CPU处理器分别对每一待检测物体图像进行二值化处理、灰度处理、图像增强、图像滤波、图像锐化、边缘检测、尺寸检测、模糊识别、OCR识别和/或二维码识别。
本发明相较于现有技术的有益效果为：
本发明通过在设备上方设置至少两组与CPU处理器电连接的摄像头组件和LED光源，利用不同波长的光谱发射光线照射待测物品，经摄像头上的滤光片进行滤光后，可采集获得特定波长照射下的图像特征信息，并发送至CPU处理器进行图像识别处理，并将待测物品的图像信息与标准的图像信息进行对比与运算，从而确定待测物品的真伪及识别出一些特定图像信息，该设备结构轻巧、硬件成本低，提高了防伪检测设备的经济效率。
附图说明
图1为本实施例中的物品防伪检测设备的立体图；
图2为本实施例中的物品防伪检测设备的工作方法的流程图。
其中，1-设备本体；2-底座；3-显示屏；4-支架；5-滤光片；6-LED光源；7-光源控制按键；8-支撑部；9-安装部。
具体实施方式
为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中的物品防伪检测设备需要依靠人的肉眼去识别图像，并凭借经验去辨别真伪，过于依赖人的经验，且判断结果不够准确，智能化程度较低的技术问题，本实施例提供了一种物品防伪检测设备，该设备通过在设备上方设置至少两组与CPU(central processing unit，中央处理器)处理器电连接的摄像头组件和LED(light-emitting diode，发光二极管)光源，利用不同波长的光谱发射光线照射待测物品，经摄像头上的滤光片进行滤光后，可采集获得特定波长照射下的图像特征信息，并发送至CPU处理器进行图像识别处理，并将待测物品的图像信息与标准的图像信息进行对比与运算，从而确定待测物品的真伪及识别出一些特定图像信息，该设备结构轻巧、硬件成本低，提高了防伪检测设备的经济效率。以下通过具体实施例对该设备及其工作方法进行详细说明。
实施例
如图1所示，第一方面，本实施例提供一种物品防伪检测设备，包括设备本体1，所述设备本体1包括底座2，所述底座2内设有PCB电路板，所述PCB电路板上设有CPU处理器和显示屏3，所述显示屏3的一侧嵌设在所述底座2表面；
所述底座2上方设有支架4，所述支架4顶端设有至少两组与所述CPU处理器电连接的摄像头组件，每一摄像头组件包括图像传感器，所述图像传感器上设有光学镜头，光学镜头前端设有滤光片5，滤光片5嵌设在所述支架4顶端表面；每一摄像头组件的一侧对应设有至少一个与所述PCB电路板电连接的LED光源6，所述至少一个LED光源6的一端嵌设在所述支架4顶端表面。
其中，需要说明的是，应用本实施例中的物品防伪检测设备，可以对钞票、货币、票据、物证、证件、纸张和印刷品等物体进行图像信息采集和识别。
在一种具体的实施方式中，所述LED光源6包括多种波长的UV(Ultraviolet，紫外线)光LED灯、多种波长的红外光LED灯和/或3D(3-dimension，三维)结构光LED灯，例如可以是波长为850nm、940nm或980nm的红外光，也可以是波长为470nm的蓝光，或者可以是波长为265nm或365nm的UV光等，此处不做限定，对于不同的油墨或物质，在不同的波长的光线下会呈现不同的图像，从而可以基于特定波长采集得到具有特定特征的图像信息；更优选的，每一LED灯光源的光路上均对应设置有一导光柱，通过导光柱将光源从支架4表面中导出，并照射在待检测物体上，以供图像采集装置进行图像采集。
其中，需要说明的是，由于用不同油墨印刷的文字或图像的印刷品，经过IR红外摄像头拍摄成像后会显示出不同效果的图案，如货币一般都采用了多种油墨来印刷，有些油墨在红外摄像头下可以观察到印刷图案，有些油墨在红外摄像头下无法观察到印刷图案，而赝品一般只采用了一种油墨，所以只能够呈现出一种的图像效果，通过分析比较这些图像就能够鉴别其真伪；同理，在该设备的UV光的照射下，会激发一些印刷品上的荧光物质或荧光纤维等发光，例如日常使用的证件、货币和票据等，因防伪需要常常含有这些荧光防伪标志物，通过分析该设备下的图像即可更加准确地鉴别其真伪；同理，利用不同光学镜头和不同光源的组合，可以形成3D结构光，从而采集得到待测物体的3D信息，例如钞票上的凹凸印刷，可利用3D结构光采集得到钞票上的凹凸图像信息。
在一种具体的实施方式中，所述底座2的表面嵌设有至少一个光源控制按键7，所述光源控制按键7与所述PCB电路板电连接；优选的，所述光源控制按键7包括IR控制按键、3D控制按键和/或UV控制按键，则用户通过选择按压某一光源控制按键7，可控制对应的LED光源6发出光源，实现特定光源下的图像采集。
在一种具体的实施方式中，所述支架4包括支撑部8，所述支撑部8顶端设有向内弯折且可调节弯折度的安装部9，所述安装部9上设有所述摄像头组件和所述LED光源6，从而能够调节摄像头的拍摄角度和LED光源6的光线照射角度，利用光线的直线传播特性，可以得到待测物体的表面平整度和光滑度等信息，例如：有部分光线因印刷品的表面凹凸不平，会遮挡部分光线的传播，从而在物体上形成阴影，此时摄像头可获取到带有阴影的图像信息，并在显示屏3上显示该特征，也可通过中央处理器CPU进行运算处理，对物体的真伪进行判定。
作为本实施例中的一种实施方式，本实施例中的图像传感器的主要参数可以如下：感光芯片2M 1/2.9、像素1920H×1080V、模拟电压NC、数字电压NC、接口USB2.0、芯片CRA12°(lmg100％)、芯片地址NC、像素尺寸2.8um×2.8um；另外，本实施例的光学镜头32的主要参数可以如下：焦距4.3mm、光圈2.0±5％、视场角70°、TV-Distortion＜0.5％、景深NC、chief Ray angle＜18°、composition 5P+IR、FILETER 850。
其中，需要说明的是，本实施例中的物品防伪检测设备具体的工作原理如下：启动设备内部电源，具体可以是在设备上设置电源按键，通过按压电压按键来启动电源，设备启动后，分别发射特定波长的UV光、IR光或者其它光谱的光线，由CPU处理器控制启动摄像头组件，摄像头组件开始工作后，通过光学镜头、滤光片5和图像传感器成像，经过电路处理后，将图像信息传输到中央处理器，中央处理对图像信息进行运算处理，并将相应的图像信息和图像识别结果在显示屏3上进行显示。
基于上述公开的内容，本实施例通过在设备上方设置至少两组与CPU处理器电连接的摄像头组件和LED光源6，利用不同波长的光谱发射光线照射待测物品，经摄像头上的滤光片5进行滤光后，可采集获得特定波长照射下的图像特征信息，并发送至CPU处理器进行图像识别处理，并将待测物品的图像信息与标准的图像信息进行对比与运算，从而确定待测物品的真伪及识别出一些特定图像信息，该设备结构轻巧、硬件成本低，提高了防伪检测设备的经济效率。
如图2所示，第二方面，本实施例提供一种如第一方面任意一种可能的设计中所述的物品防伪检测设备的工作方法，包括但不限于由步骤S101～步骤S102实现：
步骤S101.利用至少两组摄像头组件分别对同一待测物体进行图像采集，获得至少两组待测物体图像，其中，每组摄像头组件所采用的LED光源6和/或光源的波长不同，且波长种类越多，图像信息越丰富，图像识别结果越准确；
例如：本实施例设有两组摄像头组件，其中一组是普通的RGB摄像头A，另一组是红外摄像头B，分别启动RGB摄像头A和红外摄像头B对同一待测物体进行图像采集，获取图像信息，其中，该待测物体可以是钞票、货币、证件、普通印刷品、二维码、字画等，此处不再一一列举赘述。
步骤S102.利用CPU处理器分别对每一待测物体图像进行预处理，并将预处理后的每一待测物体图像分别与数据库中的物体标准图像进行比对，获得各自的比对结果，计算各比对结果间的相似度，并根据相似度判定待测物体的真伪。
在步骤S102中，利用CPU处理器分别对每一待测物体图像进行预处理，包括：
利用CPU处理器分别对每一待检测物体图像进行二值化处理、灰度处理、图像增强、图像滤波、图像锐化、边缘检测、尺寸检测、模糊识别、OCR识别和/或二维码识别。其中，需要说明的是，本实施例中对图像进行预处理的方法原理均为现有常见的图像处理方法原理，此处不再对各个图像处理方法的原理进行详细描述。
那么，通过将RGB摄像头A和红外摄像头B的图像分别进行预处理后，需要对图像中的物体进行识别和比对，若摄像头A和摄像头B在分别与标准图像进行比对后，得到的物体识别结果相同，且二者的相似度大于系统预设的阈值，则说明物体为真的可能性较大，即由A和B图像的识别结果能够行相互佐证，从而得到准确的判定结果。
其中，需要说明的是，所述标准物体图像是设备在前期利用不同摄像头大量采集得到的图像信息训练而成的数据库，即摄像头采集的图像信息经过建模运算后获得的标准图像信息，通过无数次的采集、训练和标注后形成图像数据库，其中，采集的数据越丰富，识别物品的种类就越多，识别准确性也就越高。
在一种具体的实施方式中，所述方法还包括：
通过显示屏3对每一待测物体图像的图像信息、每一比对结果和/或各比对结果间的相似度进行显示，从而建立人机交互，提高用户体验。
基于上述公开的内容，本实施例通过在设备上方设置至少两组与CPU处理器电连接的摄像头组件和LED光源6，利用不同波长的光谱发射光线照射待测物品，经摄像头上的滤光片5进行滤光后，可采集获得特定波长照射下的图像特征信息，并发送至CPU处理器进行图像识别处理，并将待测物品的图像信息与标准的图像信息进行对比与运算，从而确定待测物品的真伪及识别出一些特定图像信息，该设备结构轻巧、硬件成本低，提高了防伪检测设备的经济效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物品防伪检测设备，其特征在于，包括设备本体(1)，所述设备本体(1)包括底座(2)，所述底座(2)内设有PCB电路板，所述PCB电路板上设有CPU处理器和显示屏(3)，所述显示屏(3)的一侧嵌设在所述底座(2)表面；
所述底座(2)上方设有支架(4)，所述支架(4)顶端设有至少两组与所述CPU处理器电连接的摄像头组件，每一摄像头组件包括图像传感器，所述图像传感器上设有光学镜头，光学镜头前端设有滤光片(5)，所述滤光片(5)的一侧嵌设在所述支架(4)顶端表面；每一摄像头组件的一侧对应设有至少一个与所述PCB电路板电连接的LED光源(6)，所述至少一个LED光源(6)的一端嵌设在所述支架(4)顶端表面。
2.根据权利要求1所述的物品防伪检测设备，其特征在于，所述底座(2)的表面嵌设有至少一个光源控制按键(7)，所述光源控制按键(7)与所述PCB电路板电连接。
3.根据权利要求1所述的物品防伪检测设备，其特征在于，所述支架(4)包括支撑部(8)，所述支撑部(8)顶端设有向内弯折且可调节弯折度的安装部(9)，所述安装部(9)上设有所述摄像头组件和所述LED光源(6)。
4.根据权利要求1所述的物品防伪检测设备，其特征在于，所述LED光源(6)包括多种波长的UV光LED灯、红外光LED灯和/或3D结构光LED灯。
5.根据权利要求2所述的物品防伪检测设备，其特征在于，所述光源控制按键(7)包括IR控制按键、3D控制按键和/或UV控制按键。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的物品防伪检测设备的工作方法，其特征在于，包括：
利用至少两组摄像头组件分别对同一待测物体进行图像采集，获得至少两组待测物体图像，其中，每组摄像头组件所采用的LED光源(6)和/或光源的波长不同；
利用CPU处理器分别对每一待测物体图像进行预处理，并将预处理后的每一待测物体图像分别与数据库中的物体标准图像进行比对，获得各自的比对结果，计算各比对结果间的相似度，并根据相似度判定待测物体的真伪。
7.根据权利要求6所述的物品防伪检测设备的工作方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过显示屏(3)对每一待测物体图像的图像信息、每一比对结果和/或各比对结果间的相似度进行显示。
8.根据权利要求6所述的物品防伪检测设备的工作方法，其特征在于，利用CPU处理器分别对每一待测物体图像进行预处理，包括：
利用CPU处理器分别对每一待检测物体图像进行二值化处理、灰度处理、图像增强、图像滤波、图像锐化、边缘检测、尺寸检测、模糊识别、OCR识别和/或二维码识别。
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