[發明專利]一種基于三維模型匹配的防偽方法及設備

有效

• 申請號: 201810760619.0
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108898127B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 常煒;朱良家;胡家杰
• 申請（專利權）人: 寧波艾騰湃智能科技有限公司
• 主分類號: G06V20/64
• 分類號: G06V20/64;G06V10/75;G06K9/62;G06Q30/00
• 代理公司: 寧波高新區核心力專利代理事務所(普通合伙) 33273
• 代理人: 涂蕭愷

1.一種基于三維模型匹配的防偽方法，其特征在于，包括：

⑴掃描獲取真品物體的數字化三維模型，存儲在數字化三維模型信息資料庫中；

計算上述數字化三維模型對應的特征向量，并存儲在特征向量數據庫中，并通過數據庫技術與數字化三維模型信息資料庫中存儲的數字化三維模型一一對應；

⑵獲取待驗證物品的數字化三維模型；

⑶物品驗證服務器上的檢索驗證模塊在數字化三維模型信息資料庫搜索與所述上傳數字化三維模型最為匹配的三維模型并計算他們的匹配程度，包括：

①若檢索驗證模塊需要對數字化三維模型信息資料庫做大范圍掃描并匹配上傳的數字化三維模型，則檢索驗證模塊首先獲取所述上傳三維模型的一個二維投影，然后利用基于深度學習的圖像中物體識別算法判定該二維投影所含物品所屬類別，進而掃描物品信息數據庫以過濾掉不屬于該類別的數字化三維模型；

②若檢索驗證模塊需要進一步縮小數據庫中待匹配數字化三維模型的范圍，則系統會匹配數字化三維模型所對應的特征向量來快速篩選數字化三維模型信息庫中的數字化三維模型，并通過比對特征向量對數字化三維模型進行篩選，以篩選掉絕大部分數字化三維模型，剩余的待匹配的數字化三維模型數量縮小到一個很小的可以一一比對的范圍；

③對剩余的待匹配的數字化三維模型，一一計算與所述上傳數字化三維模型的匹配程度，比對結果包括整體相似度和各個局部的匹配程度；

A.初始化，將數字化三維模型信息資料庫中的三維模型和待驗證物品的三維模型變換到一個共同的參考坐標系或者直接以其中一個為參考坐標系，然后在所述變換后的坐標系中對上述兩個模型進行初始配準；

B.模型配準

定義目標函數，目標函數表述成幾何和紋理的加權函數，所述加權函數包括所述待匹配的數字化三維模型和所述待驗證物品的三維模型上對應點之間的歐氏距離、曲率之差和顏色差異；

給定所述待匹配的數字化三維模型到所述待驗證物品的三維模型的坐標變換關系，尋找所述待匹配的數字化三維模型中與所述待驗證物品的三維模型中的點的對應關系來最小化目標函數；

使用迭代算法，交替估計出上述兩個模型之間點的對應關系和當前最優的坐標變換關系，直到迭代誤差小于給定閾值或者迭代次數已達預定數值；

C.計算已配準模型的相似度，作為所述匹配程度；

所述計算已配準模型的相似度包括：

計算配準后兩個模型的曲率和顏色的相似度，用直方圖表示曲率分布和顏色分布，并計算這些分布之間的相似度或距離；

⑷根據所述匹配程度是否超過一定閾值來判斷所述待驗證物品是否為真品。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述三維掃描包括對真品物體的外觀和/或內部空心結構的幾何構造進行三維掃描。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括：

建立物品信息庫，存儲所述真品物體的附屬信息，所述附屬信息與所述數字化三維模型信息資料庫中存儲的真品物體的數字化三維模型一一對應。

4.所述特征向量的計算方法為以下之一：

（1）用Zernike矩陣或者球面小波表示上述兩種數字化三維模型，將Zernike矩陣或者球面小波的系數作為特征向量；

（2）利用譜分解的方法，將上述兩種模型的譜分解系數作為特征向量。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述特征向量為一組實數向量，用于描述數字化三維模型的整體或局部特征。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述獲取待驗證物品的數字化三維模型的方法為以下方法之一：

（1）利用三維掃描儀對該待驗證物品進行三維掃描；

（2）利用雙目深度相機對該待驗證物品拍照，并通過處理距離信息生成數字化三維模型；

（3）利用普通單目相機對該待驗證物品連續拍照或拍攝一段視頻，并根據多張照片重疊部分的對應關系以及每張照片的相機投影幾何關系，同時利用攝影測量算法重建數字化三維模型。