一种近红外偏振隐形防伪元件辨识系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种近红外偏振隐形防伪元件辨识系统，将红外光源、偏振片、CCD相机以及步进电机集成到一个系统中，实现了光机电一体化；红外光源采用方形间接照明的方式，红外光线经过漫射板，将光线经过散射形成双向、高均匀的圆对称光场，可以将物体表面细微差异造成的干扰过滤掉，凸显坡度急剧变化特征，并且采用红外敏感相机，可以对近红外波段的光进行有效辨识；同步了偏振片转盘旋转和相机采像。初始化完成后，只需一键操作，就可以实现隐形防伪元件的检测，操作极其简单、快速；整体系统具有结构紧凑、体积小、快速等优点，且系统还具有图像滤波、融合以及存储等功能，因此可达到稳定可靠工作、节省人力和财力的目的。
【专利说明】一种近红外偏振隐形防伪元件辨识系统
【技术领域】
[0001]本发明属于防伪元件辨识系统，具体涉及一种近红外偏振隐形防伪元件辨识系统。
【背景技术】
[0002]为了保护物品，例如有价文件和纸张，以及消费品领域的备件、药物、纺织品或者其他注册商标产品免受仿制和伪造以及篡改，并且为了可以检测这些物品的真伪，为它们配置了特定防伪元件。制造防伪元件需要一些特殊的物质和颜料，由于它们具有特定的光学特性，故不容易被仿制。公知的防伪元件有水印、结合在纸张中的防伪线、发光或磁性颗粒等，可以将防伪元件加入印刷油墨或者浮凸全息图中，然后作为箔元件被施加在将受保护的物品表面或者物品的包装上。
[0003]还有一些利用红外油墨技术制作的防伪元件，红外隐形防伪技术利用红外波段不在人眼可见区内，而实现的隐形防伪技术。对于需要隐藏的信息，可以将其上面印刷上红外覆盖油墨，这样信息只能在红外成像设备下才能看到覆盖在油墨下面的图形或文字。如申请号为“200420071314.2”，名称为“用于隐形油墨显形的装置”，利用透射式从纸张的背面发射红外光检测利用隐形油墨印刷或书写的元件。
[0004]基于偏振技术的隐形图像利记博彩app主要是依靠图像信息在偏振光下显现的颜色与在自然光下显现的颜色不同来实现的，在白光下即可通过偏振信息辨别所隐藏的图文。其相应的检测方法依据偏振隐形图像制作原理进行，如申请号为“201210252363.5”，名称为“多波段偏振成像防伪元件辨识系统”是通过滤色片和偏振片检测元件本身的偏振光谱信息。
[0005]近红外偏振隐形防伪技术是综合了红外油墨技术以及偏振隐形技术的新型隐形防伪技术。如申请号为“201310340065”，名称为“近红外偏振隐形图像元件及其利记博彩app”的专利，介绍了一种将红外隐形防伪技术与偏振技术结合在一起的隐形图像的利记博彩app，用于图文隐藏。利用该方法制作的防伪元件可用于防伪领域，该防伪元件在自然光下无法看到隐藏的图文，仅通过偏振光或仅通过近红外波段的光也不能辨识隐藏的图文，只有在近红外波段的偏振光下利用对近红外波段敏感的成像设备才可辨识隐藏的图文。这种隐性防伪元件加强了图文的隐藏效果，以较低的成本加大了被伪造的难度。该种方法成本低廉、制作工艺简单、易于推广应用，具有很大的应用潜力。
[0006]针对近红外偏振隐形防伪元件，只有在近红外波段才能唯一确定被测防伪元件的真伪性。虽然申请号为“201210252363.5”，名称为“多波段偏振成像防伪元件辨识系统”包含有近红外波段，但是，该辨识系统无法人为决定、无法预知所用波段，故无法检测特定波段下即近红外波段下的偏振隐形防伪元件。例如，针对一个伪造的可见光波段下的偏振隐形元件，由于申请号为“201210252363.5”，名称为“多波段偏振成像防伪元件辨识系统”利用可见光波段检测出其隐藏的信息，从而判断该元件为真，显然检测结果是错误的。
[0007]针对近红外偏振隐形防伪元件，目前还没有可行的检测设备可以辨识。
【发明内容】
[0008]要解决的技术问题
[0009]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种近红外偏振隐形防伪元件辨识系统，针对现有使用近红外偏振隐形技术进行防伪的元件，进行有效、快速、方便辨识的问题。本发明对近红外偏振隐形防伪元件进行有无、真伪辨识。并集成数据采集与处理、近红外漫射光源控制等多个硬件模块，具有自动采集和实时性强等特点。
[0010]技术方案
[0011]一种近红外偏振隐形防伪元件辨识系统，其特征在于包括近红外敏感相机图像采集模块、图像处理模块、偏振片转轮及其控制模块和红外漫射光源模块；所述近红外漫射光源模块包括铝合金外壳1、近红外光源3和漫射板4 ;铝合金外壳I的上端面设有矩形通孔，矩形通孔下方以斜面结构的四个漫射板4形成锥型腔体，近红外光源置于漫射板4的上方，被测元件置于锥型腔体的下方；所述偏振片转轮及其控制模块包括步进电机6、偏振片转盘10和置于偏振片；偏振片转盘10上设有圆孔，偏振片由固定环11固定在圆孔中，步进电机6通过传动齿轮7控制偏振片转盘10的运动；偏振片转轮及其控制模块置于铝合金外壳I的上方，偏振片位于铝合金外壳I的上端面的矩形通孔部位，红外敏感相机图像采集模块置于偏振片的上方，并与图像处理模块实现电信号连接。
[0012]调整步进电机6带动传动齿轮7转动180度时，偏振片转盘10带动安装在其中的偏振片旋转45度。
[0013]所述近红外光源采用近红外LED3作为近红外光源。
[0014]所述近红外LED3为850nm近红外LED。
[0015]一种采用所述系统辨识防伪元件中的Stokes参数和偏振参数的方法，其特征在于步骤如下:
[0016]步骤1、初始化:电路控制单元中的电机控制模块对步进电机6进行初始化操作，由接近开关做零点校正；并设置步进电机6每次旋转180度，对应偏振片转轮10旋转45度；步进电机每两次旋转之间停止I秒用于近红外敏感相机8采集图像，步进电机6旋转4次共2周后停止；
[0017]步骤2、图像采集:计算机端发出图像采集信号并开始计时，t = O时，偏振片转轮10旋转至O度，计算机发送采集信号给近红外敏感相机8图像采集模块进行图像的单帧存储采集，t = Is时刻，O度的图像采集完毕；偏振片转轮10在电机控制模块的控制下分别旋转180度，在时刻t = (T+1) s、t = (2*T+2) s和t = (3*T+3) s近红外敏感相机8分别采集偏振片为45度、90度和135度时的图像并发送至计算机端；
[0018]步骤3、采集完成:步进电机旋转2周后，计算机采集到被检测元件5在偏振片为O度、45度、90度、135度的图像，由计算机发送反馈信号给电路控制单元，校正零点位置，以备下次检测；
[0019]步骤4、计算得到红外偏振隐形防伪元件中的Stokes参数和偏振参数偏振度DoLP，偏振方位角AoP:
【权利要求】
1.一种近红外偏振隐形防伪元件辨识系统，其特征在于包括近红外敏感相机图像采集模块、图像处理模块、偏振片转轮及其控制模块和红外漫射光源模块；所述近红外漫射光源模块包括铝合金外壳(I)、近红外光源(3)和漫射板(4);铝合金外壳(I)的上端面设有矩形通孔，矩形通孔下方以斜面结构的四个漫射板(4)形成锥型腔体，近红外光源置于漫射板(4)的上方，被测元件置于锥型腔体的下方；所述偏振片转轮及其控制模块包括步进电机(6)、偏振片转盘(10)和置于偏振片；偏振片转盘(10)上设有圆孔，偏振片由固定环(11)固定在圆孔中，步进电机(6)通过传动齿轮(7)控制偏振片转盘(10)的运动；偏振片转轮及其控制模块置于铝合金外壳(I)的上方，偏振片位于铝合金外壳(I)的上端面的矩形通孔部位，红外敏感相机图像采集模块置于偏振片的上方，并与图像处理模块实现电信号连接。
2.根据权利要求1所述近红外偏振隐形防伪元件辨识系统，其特征在于:调整步进电机(6)带动传动齿轮(7)转动180度时，偏振片转盘(10)带动安装在其中的偏振片旋转45度。
3.根据权利要求1所述近红外偏振隐形防伪元件辨识系统，其特征在于:所述近红外光源采用近红外LED(3)作为近红外光源。
4.根据权利要求1所述近红外偏振隐形防伪元件辨识系统，其特征在于:所述近红外LED (3)为 850nm 近红外 LED。
5.一种米用权利要求1~4所述任一项系统辨识防伪兀件中的Stokes参数和偏振参数的方法，其特征在于步骤如下: 步骤1、初始化:电路控制单元中的电机控制模块对步进电机(6)进行初始化操作，由接近开关做零点校正；并设置步进电机(6)每次旋转180度，对应偏振片转轮(10)旋转45度；步进电机每两次旋转之间停止I秒用于近红外敏感相机(8)采集图像，步进电机(6)旋转4次共2周后停止； 步骤2、图像采集:计算机端发出图像采集信号并开始计时，t = O时，偏振片转轮(10)旋转至O度，计算机发送采集信号给近红外敏感相机(8)图像采集模块进行图像的单帧存储采集，t = Is时刻，O度的图像采集完毕；偏振片转轮(10)在电机控制模块的控制下分别旋转180度，在时刻t = (T+1) s、t = (2*T+2) s和t = (3*T+3) s近红外敏感相机(8)分别采集偏振片为45度、90度和135度时的图像并发送至计算机端； 步骤3、采集完成:步进电机旋转2周后，计算机采集到被检测元件(5)在偏振片为O度、45度、90度、135度的图像，由计算机发送反馈信号给电路控制单元，校正零点位置，以备下次检测； 步骤4、计算得到红外偏振隐形防伪元件中的Stokes参数和偏振参数偏振度DoLP，偏振方位角AoP:
其中:I表不光波的总强度，Q表不水平方向上线偏振光的强度，U表不45°方向上线偏振光的强度，1(0,0)表不偏振片为O度时光波强度，1(45,0)表不偏振片为45度时光波强度，I (90, O)表不偏振片为90度时光波强度，I (135,0)表不偏振片为135度时光波强度。
【文档编号】G01N21/21GK104075998SQ201410315076
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】赵永强, 李 杰, 张清勇, 刘勇 申请人:西北工业大学