CN1780428A - 一种具有光变识别功能的手机及光变识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有光变识别功能的手机，用于识别光变油墨的印刷品，包括一识别光源、一摄像装置、一数字基带处理器、及与数字基带处理器相连的存储器、显示区、键盘区及发声装置，识别光源用于照射待识别物品，摄像装置用于接收待识别物品在识别光源照射下的反射光，其特征在于，还包括：一识别光源接口电路，用于连接数字基带处理器和识别光源；一光变识别模块，设置在与数字基带处理器相连的存储器内，用于处理来自摄像装置的图像信息并进行光变识别，及从网络接收更新的识别程序；一光变识别控制模块，设置在与数字基带处理器相连的存储器内，用于控制数字基带处理器使能和/或关闭所述识别光源。

Description

一种具有光变识别功能的手机及光变识别方法

技术领域

本发明涉及一种具有光变识别功能的手机及光变识别方法，特别是涉及一种能通过下载专门的JAVA识别程序来识别多种不同的票据及商品的具有光变识别功能的手机。

背景技术

光干涉变色油墨(简称光变油墨、又称光学变色油墨)是二十世纪九十年代才问世的具有动态变色效果的新型油墨。用它印刷的图文，在不同波长的光的照射下(如紫外线)，或从不同的角度观察能得出不同的颜色(如0°与60°)。这种变色效果来自于油墨中的光干涉颜料。光变油墨的理论基础是薄膜光学，只要合理计算膜层材料及厚度，就能达到预定的反射光谱及光学性能指标，实现对物体表面反射光谱及光学性能进行控制和选择的愿望。

光变油墨的印制品所具有的动态变色效果无法用高清晰度扫描仪、彩色复印机及其他设备进行复制，其设计和生产技术极具专业性，工艺复杂，投资巨大，难以仿制，因此它被世界上七十多个国家用于货币的防伪。此外广泛用于各类有价证券、商品、许可证、著名商标、证件票据、产品包装等印刷品的防伪。

当前，对光变油墨印刷品的检测一般需要专用设备，例如某些验钞机带有紫外线灯管，验钞时可让用户观察到光变油墨印刷的图文。虽然这些设备并不昂贵，但使用却不普及。

用特殊灯管(如紫外线灯管)发出一定波长的光，照射被检物体的表面的图文，用户通常靠肉眼观察光变现象，从而得出检验结论。

总结一下，现有的用于实现光变识别的产品具有如下问题：

1.设备体积过大，不便于携带，很多设备需要交流电源，使用较为不便

2.设备功能单一，使用很不普及。很多场合虽然采用了光变油墨印刷技术进行防伪，但是形同虚设，广大用户对光变油墨的认知度很低，更谈不上基于此做出检测结论了。

3.对不同票据或商品的光变检测设备不通用。

4.某些用户有视力障碍，不能观察光变现象。

5.很多用户缺乏观察不同票据或商品的光变现象的常识，即使出现了光变现象也不易得出正确结论。

也有一些便于携带，而且其成本也并不高的验钞装置，如中华人民共和国发明公告CN 1457206A，该发明公开了一种验钞手机。本发明是将验钞技术应用于手机中，主要由光电传感器、磁性传感器、验钞光源、微处理器及显示器等电路实现验钞功能，发挥了手机灵便小巧，携带方便，应用广泛的特点，为随时验钞提供了十分便捷的工具。

虽然如此，但是此发明只能单一固定适用于一种具体的验钞，其验钞功能比较固定，无法适用各种具体情况的变化且其功能单一(只是简单地将手机与紫外线验钞机简单组合，采用硬件识别，并没有充分利用手机结构的特点，如手机可无线上网的结构特点，同时也没有充分公开手机与紫外线验钞装置结合的具体电路结构)，特别是如果钞票改版或者需要验外汇则变得无能为力，而且也无法验证其他票据、商品等领域。此外，现有技术中的紫外线验钞手机，由于是采用硬件识别，因此不便于动态收费与管理，适应性和扩展性有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有光变识别功能的手机，利用该手机通过能方便地实现对各种光变油墨印刷品的检测和识别。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有光变识别功能的手机，用于识别光变油墨的印刷品，包括一识别光源、一摄像装置、一数字基带处理器、及与所述数字基带处理器相连的存储器、显示区、键盘区及发声装置，所述识别光源用于照射待识别物品，所述摄像装置用于接收所述待识别物品在所述识别光源照射下的反射光，其特征在于，还包括：

一识别光源接口电路，用于连接所述数字基带处理器和所述识别光源；

一光变识别模块，设置在所述与数字基带处理器相连的存储器内，用于处理来自所述摄像装置的图像信息并进行光变识别，及从网络接收更新的识别程序；

一光变识别控制模块，设置在所述与数字基带处理器相连的存储器内，用于控制所述数字基带处理器使能和/或关闭所述识别光源。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述手机进一步包括一与所述摄像装置和所述数字基带处理器相连的视频与图像处理器，用于处理来自所述摄像装置的图像信息并将处理后的信息输入到所述数字基带处理器。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述数字基带处理器通过一通用输入输出GPIO管脚控制所述识别光源的驱动器来使能和/或关闭所述识别光源。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块通过一JAVA虚拟机来实现控制、处理与识别。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述JAVA虚拟机还提供一供所述光变识别模块调用的接口。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块进一步包括一光变识别时所调用的数据库。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块采用的识别算法包括统计模式识别算法和/或模糊模式识别算法和/或神经网络模式识别算法。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块包括一个或多个用于识别不同类型的票据或商品的JAVA识别程序模块；所述JAVA识别程序模块可通过手机开发商、票据发行商、商品制造商或第三方的网站下载更新JAVA识别程序。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，还包括一识别结果输出模块，用于通过语音和/或音乐和/或图形图像在所述手机的显示装置上和/或通过所述手机的发声装置来提示识别结果或者通过LED发光器件的发光来提示识别结果。

所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块通过一设置在所述键盘区的快捷键和/或设置在所述显示区中的菜单项来激活。

本发明还提供了一种适用于权利要求1所述手机的光变识别方法，其特征在于，包括：

一设置识别光源接口电路的步骤，用于连接所述数字基带处理器和所述识别光源；

一光变识别的步骤，用于处理来自所述摄像装置的图像信息并进行光变识别，及从网络接收更新的识别程序；

一光变识别控制的步骤，用于控制所述数字基带处理器使能和/或关闭所述识别光源。

所述的光变识别方法，其特征在于，所述光变识别的步骤中进一步包括在所述存储器内设置一识别所用的数据库的步骤。

所述的光变识别方法，其特征在于，所述光变识别的步骤中采用的光变识别算法包括统计模式识别算法和/或模糊模式识别算法和/或神经网络模式识别算法。

所述的光变识别方法，其特征在于，所述光变识别的步骤中还包括一输出识别结果的步骤，用于通过语音和/或音乐和/或图形图像在所述手机的显示装置上和/或通过所述手机的发声装置来提示识别结果或者通过LED发光器件的发光来提示识别结果。

所述的光变识别方法，其特征在于，所述光变识别步骤中采用统计模式识别算法时，可利用多光谱图像进行图像分类，所述识别步骤进一步包括：

步骤A，确定所述摄像装置接收的光波波段；

步骤B，对所述光波波段进行特征提取；

步骤C，确定分类目标；

步骤D，选择训练样本；

步骤E，对图像进行分类，其中，可以是利用贝叶斯公式对图像进行分类；

步骤F，检索所述分类数据库；

步骤G，给出识别结果。

所述的光变识别方法，其特征在于，还包括通过手机开发商、票据发行商、商品制造商或第三方的网站下载更新JAVA识别程序的步骤。

所述的光变识别方法，其特征在于，还包括一限制下载使用次数的步骤。

本发明使手机更加实用和时尚，为手机使用增添了趣味性，克服了现有光变油墨防伪技术在应用中的不足，大大扩展其应用范围，有助于该技术的推广和普及。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的硬件部分示意图；

图2为本发明一实施例的紫外线LED和摄像头的安装位置图；

图3为本发明的多光谱图像分类识别流程图。

其中，附图标记：

1-电阻

2-紫外线发光二级管(LED)

3-三极管

4-数字基带处理器的通用输入输出GPIO管脚

5-摄像头

6-视频与图像处理器

7-数字基带处理器

8-显示和发声装置

9-键盘

10-光变识别模块，101-数据库

11-光变识别控制模块

12-电池

13-闪光灯

具体实施方式

图1为本发明的硬件部分示意图。如图1所示，本发明的光变识别手机包括一摄像头5、一视频与图像处理器6、一数字基带处理器DDB 7及与其相连的相应的键盘9、显示和发声装置8、一光变识别模块10、一光变识别控制模块11、一紫外线发光二级管LED 2及其相应的驱动控制电路和与数字基带处理器7相连的接口电路。其中，视频与图像处理器6分别与摄像头5和数字基带处理器7相连。电阻1的两端分别与电源和紫外线发光二级管LED 2，紫外线发光二级管LED 2与三极管3相连，并通过三极管3的基极与数字基带处理器的通用输入输出GPIO管脚4相连，由此，光变识别控制模块11可通过数字基带处理器7来控制紫外线发光二级管LED 2的驱动器三极管3以使能和关闭紫外线发光二级管LED 2。其中的驱动器还可以是场效应管或集成电路。其中，光变识别模块10和光变识别控制模块11设置在与数字基带处理器7相连的手机存储器FLASH中。光变识别模块10中还包含一在识别时用于检索的数据库101。

图2为本发明一实施例的紫外线LED和摄像头的安装位置图。在图2中，紫外线发光二极管LED 2的安装位置靠近摄像头5，位于电池7的上方。闪光灯13位于摄像头5的左边。进行光变识别时，摄像头5距离被识别物体在10cm以内。

光变识别控制模块11，用于控制所述数字基带处理器7使能和/或关闭紫外线发光二级管LED 2。在光变识别前，数字基带处理器7运行光变识别控制模块11中的控制程序，利用其通用输入输出GPIO管脚4打开三极管3，驱动紫外线发光二级管LED 2发光，从而控制数字基带处理器7使能和/或关闭紫外线发光二级管LED 2。

光变识别模块10，用于对摄像头5获取的图像信息进行处理并进行光变识别，及其还用于从网络接收更新的光变识别程序。进行光变识别时，紫外线发光二级管LED 2发出的紫外线照射待识别或检测的光变油墨印刷品，摄像头5接收被识别的物品在紫外线照射下的反射光，并通过视频与图像处理器6对摄像头5获取的图像信息进行处理，获得的图像数据信息再由数字基带处理器7通过运行光变识别模块10中的JAVA光变识别程序来进行处理，再通过检索识别所用的数据库101，得出识别的结论。手机中的JAVA虚拟机KVM(其中，KVM由KVM开发商提供)提供一供光变识别JAVA程序调用的接口。在光变识别程序中内嵌识别所用的数据库101。光变识别JAVA程序包括识别时所用的数据库101。光变识别JAVA程序用于光变识别的方法可基于各种原理创建，可以利用在语音识别领域的多种概念和方法，如可采用统计模式识别方法和/或模糊模式识别方法和/或神经网络模式等识别方法。

若采用统计模式识别法，可应用多光谱图像进行图像分类。图3为本发明的多光谱图像分类识别流程图。即首先根据摄像头5接收的光波波段确定参与分类的波段(步骤301)，接着对参与分类的波段进行特征提取(步骤302)，再确定分类目标集合(步骤303)，选择训练样本(步骤304)，然后应用贝叶斯公式进行分类(步骤305)，之后亦可对分类进行评估，检索识别所用的分类数据库(步骤306)，从而得出识别结论，给出识别结果(步骤307)。由于光变油墨在不同的观察条件下呈现不同的光谱和纹理特征，上述方法是行之有效的。

具体的识别方法可由用户选择，也可以由光变识别JAVA程序的提供者限定。光变识别JAVA程序可以是手机开发商提供的也可以是用户在票据发行商、商品制造者或其他的网站上下载对不同票据或商品的光变识别JAVA程序。根据不同的待识别的票据和商品，用户可很方便地更新所需的光变识别程序，因此其使用场合几乎是无限的。光变识别JAVA程序的下载与运行过程与目前手机中的JAVA程序完全相同。光变识别JAVA程序可以对其下载使用的次数做出限制，因此便于收费和管理。一部手机可以下载多个光变识别JAVA程序，这样可以对多个不同的事物进行检验。用户可用快捷键和菜单项激活光变识别JAVA程序。识别完成后，可以通过手机的发声装置以语音，音乐的形式或者在手机的液晶显示屏上以图形图像的方式显示出来对用户进行提示识别结果，另外还可以简单的用LED发光二级管的发光来提示用户识别的结果。

本发明的用于光变识别的光源还可以是紫外线的其它类型的光源或其它种类的发光二级管和光源，如红外线的，荧光的。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (17)

1、一种具有光变识别功能的手机，用于识别光变油墨的印刷品，包括一识别光源、一摄像装置、一数字基带处理器、及与所述数字基带处理器相连的存储器、显示区、键盘区及发声装置，所述识别光源用于照射待识别物品，所述摄像装置用于接收所述待识别物品在所述识别光源照射下的反射光，其特征在于，还包括：

一识别光源接口电路，用于连接所述数字基带处理器和所述识别光源；

一光变识别模块，设置在所述与数字基带处理器相连的存储器内，用于处理来自所述摄像装置的图像信息并进行光变识别，及从网络接收更新的识别程序；

一光变识别控制模块，设置在所述与数字基带处理器相连的存储器内，用于控制所述数字基带处理器使能和/或关闭所述识别光源。

2、根据权利要求1所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述手机进一步包括一与所述摄像装置和所述数字基带处理器相连的视频与图像处理器，用于处理来自所述摄像装置的图像信息并将处理后的信息输入到所述数字基带处理器。

3、根据权利要求1或2所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述数字基带处理器通过一通用输入输出GPIO管脚控制所述识别光源的驱动器来使能和/或关闭所述识别光源。

4、根据权利要求1或2所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块通过一JAVA虚拟机来实现控制、处理与识别。

5、根据权利要求4所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述JAVA虚拟机还提供一供所述光变识别模块调用的接口。

6、根据权利要求1、2或5所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块进一步包括一光变识别时所调用的数据库。

7、根据权利要求6所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块采用的识别算法包括统计模式识别算法和/或模糊模式识别算法和/或神经网络模式识别算法。

8、根据权利要求7所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块包括一个或多个用于识别不同类型的票据或商品的JAVA识别程序模块；所述JAVA识别程序模块可通过手机开发商、票据发行商、商品制造商或第三方的网站下载更新JAVA识别程序。

9、根据权利要求1、2、5、7或8所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，还包括一识别结果输出模块，用于通过语音和/或音乐和/或图形图像在所述手机的显示装置上和/或通过所述手机的发声装置来提示识别结果或者通过LED发光器件的发光来提示识别结果。

10、根据权利要求9所述的具有光变识别功能的手机，其特征在于，所述光变识别模块通过一设置在所述键盘区的快捷键和/或设置在所述显示区中的菜单项来激活。

11、一种适用于权利要求1所述手机的光变识别方法，其特征在于，包括：

一设置识别光源接口电路的步骤，用于连接所述数字基带处理器和所述识别光源；

一光变识别的步骤，用于处理来自所述摄像装置的图像信息并进行光变识别，及从网络接收更新的识别程序；

一光变识别控制的步骤，用于控制所述数字基带处理器使能和/或关闭所述识别光源。

12、根据权利要求11所述的光变识别方法，其特征在于，所述光变识别的步骤中进一步包括在所述存储器内设置一识别所用的数据库的步骤。

13、根据权利要求12所述的光变识别方法，其特征在于，所述光变识别的步骤中采用的光变识别算法包括统计模式识别算法和/或模糊模式识别算法和/或神经网络模式识别算法。

14、根据权利要求11、12或13所述的光变识别方法，其特征在于，所述光变识别的步骤中还包括一输出识别结果的步骤，用于通过语音和/或音乐和/或图形图像在所述手机的显示装置上和/或通过所述手机的发声装置来提示识别结果或者通过LED发光器件的发光来提示识别结果。

15、根据权利要求14所述的光变识别方法，其特征在于，所述光变识别步骤中采用统计模式识别算法时，可利用多光谱图像进行图像分类，所述识别步骤进一步包括：

步骤A，确定所述摄像装置接收的光波波段；

步骤B，对所述光波波段进行特征提取；

步骤C，确定分类目标；

步骤D，选择训练样本；

步骤E，对图像进行分类，其中，可以是利用贝叶斯公式对图像进行分类；

步骤F，检索所述分类数据库；

步骤G，给出识别结果。

16、根据权利要求11、12、13或15所述的光变识别方法，其特征在于，还包括通过手机开发商、票据发行商、商品制造商或第三方的网站下载更新JAVA识别程序的步骤。

17、根据权利要求16所述的光变识别方法，其特征在于，还包括一限制下载使用次数的步骤。

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