[發明專利]不可復制防偽標簽的薄膜圖案數據庫建立及分類識別方法

有效

• 申請號: 202011559042.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112598008B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 韓越興;張宏坤;巫金波;王冰;錢權
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06K9/40
• 分類號: G06K9/40;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明涉及不可復制防偽標簽的薄膜圖案數據庫建立及分類識別方法。本發明為薄膜圖案的應用提供新的思路，通過形狀分類提高匹配驗證的速度，利用紋理特征進行防偽驗證，為在低成本下防偽產品的驗證做出了典型的示范。本發明利用形狀空間理論中的CNL方法建立形狀數據庫，使用ORB算法檢測薄膜圖案特征點并構建紋理數據庫。在識別過程中，首先進行數據的預處理工作，使用形態學方法以及最小外接圓方法定位并分割出薄膜圖案，并將其歸一化；然后使用改進的霍夫圓檢測算法以及形狀空間理論方法進行形狀檢測，并定位相應的紋理數據庫位置；最后通過GMS算法將獲得到的紋理信息與此紋理數據庫中的信息進行比對驗證，實現薄膜圖案分類。

技術領域

本發明是一種具有不可復制防偽標簽的薄膜圖案數據庫建立及分類識別方法，其中涉及薄膜圖案的形狀識別和紋理識別技術，可用于薄膜圖案的防偽產品生產與實際應用中。

背景技術

據不完全統計，全球因為假冒偽劣產品造成的損失達上萬億美元，這使得防偽技術的研究迫在眉睫，無數研究人員在不斷嘗試新的方法進行假冒偽劣產品的打擊。目前應用最多的是利用防偽標簽進行產品的防偽，但現在市面上使用的防偽標簽都是用比較簡單的加密手段進行防偽，例如使用特定形狀的防偽標簽圖案、使用熒光等不易被人發現的材質制備防偽標簽圖案等，這些防偽都容易被仿制。在實際操作中我們發現，鈣鈦礦薄膜圖案復雜的紋理信息為防偽標簽的不可復制性提供了良好保證；若保存完好此紋理信息也不會因為外界環境的改變而產生較大變化；鈣鈦礦原料成本低廉且容易獲取，這為防偽技術的發展提供了無限的可能性。

隨著防偽技術的發展，使用鈣鈦礦薄膜圖案表面的特征進行防偽標簽的制作已被證實有效性，這些特征很難進行復制與偽造。使用這些方法的步驟大都是從薄膜圖案中提取特征信息，將其作為不可復制的信息，以此來實現防偽的效果。但是由于制作出的圖案都更為相似，所以驗證時的方法大都是將獲得的圖片與數據庫中圖片進行一一匹配，這種方法雖然有效，但是時間花費都是較長的，如何加快防偽驗證時的速度也成了現在亟待解決的問題。

發明內容

為了解決現有的問題，本發明提供了一種具有不可復制防偽標簽的薄膜圖案數據庫建立及薄膜圖案分類識別方法。首先預處理將獲取到的圖片進行薄膜圖案的提取，通過對不同形狀的圖案進行形狀以及紋理信息的提取并建立數據庫，用來進行防偽檢測。在驗證時可以通過形狀空間理論和改進霍夫圓方法進行形狀的檢測從而定位需要驗證圖案的紋理數據庫位置，然后通過GMS方法進行薄膜圖案的紋理信息提取和紋理匹配，使得用戶端在進行驗證時可以獲得精準的匹配效果。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種不可復制防偽標簽的薄膜圖案數據庫建立及分類識別方法，包括如下的步驟：

a.對圖像進行預處理，獲取歸一化的薄膜圖案圖像；

b.提取圖像形狀信息和紋理信息，構建形狀紋理數據庫；

c.使用形狀檢測尋找與待檢測圖案相似的圖形；

d.根據映射關系找到形狀對應的紋理數據庫，通過紋理檢測尋找相匹配的薄膜圖案。

優選地，在所述的步驟a中，使用中值濾波去除圖片中的噪音點，使用膨脹和洪泛法，進行圖像內部空洞的填充，之后腐蝕獲取二值化圖片；使用輪廓尋找算法獲得圖案的輪廓，使用最小外接圓算法在二值圖片中對薄膜圖案進行定位；通過獲取到的最小外接圓的圓心以及半徑信息在原圖中切割出我們所需要的薄膜圖案；在保存圖片之前將圖片進行歸一化，設置所有的圖片包含相同像素，使之后處理更加便捷高效。

優選地，在所述步驟b中，提取圖像形狀信息和紋理信息并構建形狀紋理數據庫的過程步驟如下：

b-1.數據庫的形狀信息提取：

使用CNL算法獲取到圖像中的標志點，這些標志點能夠描述圖形的形狀信息，將這些提取到的信息保存到文件中，作為形狀數據庫；