[發明專利]一種基于微觀結構的紙張真偽驗證裝置及方法

在審

• 申請號: 202211207835.5
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115439974A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 李梓欣;盧永雄;劉紀飛;王晨;何智明
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G07D7/12
• 分類號: G07D7/12;G07D7/121;G07D7/20;G07D7/202;G06V10/143;G06V10/147;G06V10/46;G06V10/75
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

本發明涉及基于微觀結構的紙張真偽驗證裝置，包括：紅外激光器、擴束鏡、圖像傳感器和處理器，擴束鏡布置在紅外激光器的出光口與紙張之間，圖像傳感器與處理器電連接。一種紙張真偽驗證方法，包括如下步驟：獲取待驗證紙張上紙紋因激光照射而所形成的激光散斑圖；對激光散斑圖進行預處理；將經預處理的激光散斑圖與所儲存的真紙張的激光散斑圖進行特征點匹配，并根據匹配數判斷兩張激光散斑圖的關聯性，以驗證紙張真偽。有益效果是：通過對紙紋進行小功率激光照射得到激光散斑圖，對激光散斑圖進行預處理和特征點匹配來驗證紙張真偽，相較于傳統的物理防偽和化學防偽，紙紋防偽不但節省了成本，還使紙張防偽變得更普遍、更簡易。

技術領域

本發明涉及防偽技術領域，具體涉及一種基于微觀結構的紙張真偽驗證裝置及方法。

背景技術

自貨幣和重要文件存在以來就有了偽造的行為，個人身份和文件的偽造是當今全球最重要的安全問題之一，而不負責任的人可能通過偽造文件進行非法交易、走私，甚至恐怖主義。由于越來越強調個人隱私，為提高安全性和便利性，真實性驗證系統在學術和工業領域是一個關鍵問題。

如今，人們已經成功地發明了生物特征識別技術，如指紋識別、語音識別、DNA檢測、虹膜和視網膜掃描，這些技術可以處理人類的生物學特性，但是在非生物認證技術方面仍有很大的提升空間。

傳統的紙張防偽技術有使用變色油墨、防偽水印紙的化學和物理印刷，或使用紙張安全線防偽、防偽全息紙防偽等，傳統防偽技術需要人為印刷圖案和材料，工作量大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于微觀結構的紙張真偽驗證裝置及方法，以克服上述現有技術中的不足。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于微觀結構的紙張真偽驗證裝置，包括：紅外激光器、擴束鏡、圖像傳感器和處理器，擴束鏡布置在紅外激光器的出光口與紙張之間，圖像傳感器用以獲取紙張上紙紋因激光照射而所形成的激光散斑圖；圖像傳感器與處理器電連接。

本發明的有益效果是：

在使用時，可以將紅外激光器布置在紙張左上方，并與紙張呈一定角度，而擴束鏡布置在紅外激光器的出光口與紙張之間，擴束鏡與紅外激光器射向紙張的激光束平行且于一條線上，使激光能經過擴束鏡后到達紙張上；

在采集激光在紙張表面形成的激光散斑前，對紅外激光器所發射的激光束進行擴束，可以降低光束密度，增強光束質量，從而更好的提取光斑特征，即可提取的特征點更多、更清晰，解決了光強過高、不均勻的問題；

而圖像傳感器布置在紙張右上方，并用以獲取紙張上紙紋因激光照射而所形成的激光散斑圖，而該激光散斑圖反饋的是紙張微觀表面結構，通過后續處理器分析該激光散斑圖可以驗證紙張真偽。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，紅外激光器的激光波長為650nm，功率為1mW。

進一步，擴束鏡為開普勒擴束鏡，由兩個正焦透鏡組成，中間具有一個焦平面，擴束鏡中物鏡為直徑50mm、焦距300mm的平凸鏡片，目鏡為直徑30mm、焦距50mm的雙凸鏡片。

進一步，圖像傳感器采用工業CCD攝像機，分辨率為1600(H)x1200(V)像素，像素大小為200萬。

進一步，處理器為電腦。

基于上述基于微觀結構的紙張真偽驗證裝置，本發明還提供一種紙張真偽驗證方法，應用上述基于微觀結構的紙張真偽驗證裝置；

包括如下步驟：

S100、獲取待驗證紙張上紙紋因激光照射而所形成的激光散斑圖；

S200、對激光散斑圖進行預處理；