防偽方法、防偽系統(tǒng)和防偽標識物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種防偽方法、防偽系統(tǒng)以及防偽標識物。該防偽方法，包括：獲取防偽標識物的圖像，所述防偽標識物是內部包含有作為防偽依據(jù)的三維隨機坐標防偽信息的添加物的透明標識物；將所述圖像中包含的二維隨機坐標防偽信息和數(shù)據(jù)庫中預存的相應的三維隨機坐標防偽信息相結合，經過轉換還原計算來判別真?zhèn)巍?br> 【專利說明】防偽方法、防偽系統(tǒng)和防偽標識物
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及防偽領域，特別涉及防偽方法、防偽系統(tǒng)和防偽標識物。
【背景技術】
[0002]造假可對正當?shù)纳虅栈顒?、公共衛(wèi)生與健康、安全秩序帶來傷害。偽造者通過偽造證件、產品及其外包裝，甚至偽造“防偽”標簽等方式來混淆產品的真?zhèn)?，用戶不時被假貨坑騙。
[0003]研究和發(fā)展難以復制、易于識別的安全防偽技術是一個古老的研究課題。如今國內外成熟的防偽技術種類繁多。目前常用的一種防偽技術是數(shù)碼防偽，每個產品上有一個唯一的防偽查詢碼，用戶可通過電話查詢來辨別真?zhèn)?。該?shù)碼防偽技術的缺點是，可能會有一部分產品在消費后并沒有被查詢，當這些產品編碼被抄走后就可以被應用于假貨了。此夕卜，全息防偽、油墨防偽、紙張防偽等以特種加工工藝、圖案、材料為壁壘的防偽技術缺點也很明顯，全國有數(shù)以萬計的企業(yè)在從事防偽代加工方面業(yè)務，仿造并非難事。隨著彩色影印機、高分辨率的三維全息掃面儀等設備的誕生，可以精確地提取防偽信息，再加上激光雕亥|J、精密模具等高精密的生產設備的發(fā)展，理論上，那些裸露在外面能被觸摸到的防偽信息都可以被仿造出來。這種被仿制出來的防偽標識雖然與真品防偽標存在差異，但是在不進行對比情況下，普通用戶不能輕易鑒別。
[0004]現(xiàn)在的RFID射頻自動識別技術，因造假者仿制、復制成本及難度極高，目前已經大量用于防偽領域，但是用戶識別必須要有專用的射頻閱讀設備，絕大多數(shù)產品的用戶個人沒有這個閱讀條件。
[0005]目前來看，領先的防偽技術可以做到標識本身極難仿制，但困難都集中在于用戶無法簡易識別上

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的實施例提供了一種防偽標識物以及使用該防偽標識物的防偽方法、防偽系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的一個實施例提供了一種防偽方法，包括:獲取防偽標識物的圖像，所述防偽標識物是內部包含有作為防偽依據(jù)的三維隨機坐標防偽信息的添加物的透明標識物；將所述圖像中包含的二維隨機坐標防偽信息和數(shù)據(jù)庫中預存的相應的三維隨機坐標防偽信息相結合，經過轉換還原計算來判別真?zhèn)巍?br> [0008]本發(fā)明的另一個實施例提供了一種防偽系統(tǒng)，包括:圖像獲取裝置，用于獲取防偽標識物的圖像，所述防偽標識物是內部包含有作為防偽依據(jù)的三維隨機坐標防偽信息的添加物的透明標識物；真?zhèn)闻袆e裝置，用于將所述圖像中包含的二維隨機坐標防偽信息和數(shù)據(jù)庫中預存的相應的三維隨機坐標防偽信息相結合，經過轉換還原計算來判別真?zhèn)巍?br> [0009]本發(fā)明的在一個實施例提供了一種防偽標識物，包括:厚度大于1.0毫米的固態(tài)透明載體；在所述固態(tài)透明載體內部隨機固結的至少一個添加物，所述添加物具有確定幾何形狀和明確的幾何特征點；可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼。所述特征點是指添加物上幾何尖點、幾何中心等由添加物幾何形狀形成的特定點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明的實施例的技術方案，下面將結合附圖對本發(fā)明的實施例進行描述，這些附圖包括:
[0011]圖1是實施例1的標識物的立體圖；
[0012]圖2是實施例1的標識物的俯視圖
[0013]圖3是實施例1的標識物的俯視圖，其中標注了輔助標識和輔助坐標系；
[0014]圖4示出了解釋實施例1中定位點和防偽點的選取的示意圖；
[0015]圖5是實施例1的添加物的示例的外形構成解釋圖；
[0016]圖6是實施例1的添加物的示例的放大圖；
[0017]圖7為一張用戶拍攝的如圖1所示的防偽標識物的照片的示例；
[0018]圖8是攝影測量學里共線條件方程的一般形式；
[0019]圖9是矩陣元素同外方位角元素之間關系公式；
[0020]圖10-1是根據(jù)定位點求解內、外方位元素相關參數(shù)的方程式；
[0021]圖10-2是根據(jù)定位點求解內、外方位元素相關參數(shù)的方程式；
[0022]圖11-1是根據(jù)標識物中防偽點求解圖像防偽點的理論坐標值公式；
[0023]圖11-2是根據(jù)標識物中防偽點求解圖像防偽點的理論坐標值公式；
[0024]圖12是計算圖像各個防偽點到a點的理論距離公式；
[0025]圖13是本發(fā)明實施例的識別方法的一個示例的流程圖；
[0026]圖14是本發(fā)明實施例的防偽系統(tǒng)的示意圖；
[0027]圖15是本發(fā)明實施例的防偽系統(tǒng)的一個示例的結構示意圖；
[0028]圖16是本發(fā)明實施例的防偽系統(tǒng)的另一個示例的結構示意圖；
[0029]圖17是本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
中添加物不含明確特征點的例圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，這里所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施方式，而不是全部實施方式?；谶@里所描述的實施例，本領域普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0031]實施例1
[0032]本發(fā)明的實施例1提供了一種防偽標識物100。圖1示出了該防偽標識物100的立體圖；圖2示出了該防偽標識物100的俯視圖。如圖1、2所示,該防偽標識物100包括:具有一厚度的固態(tài)透明載體110 ;在該固態(tài)透明載體110內部隨機固結的至少一個(例如，3個或更多)添加物120 ;可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼130 ;多個定位點140，包括設置在該添加物上的特征點和/或在該固態(tài)透明載體的表面上的參照點，該多個定位點能被識別以確定一個三維坐標系和一個二維坐標系，所述三維坐標系是指由外方位元素所確定的標識物坐標系，所述二維坐標系是指內方位元素所確定的像片坐標系，也就是通過定位點可以確定標識物坐標系和像片坐標系兩者在相機坐標系中的位置，即在這三個坐標系之間建立關系；至少一個防偽點，設置在該添加物之上從而三維隨機分布于所述固態(tài)透明載體內。
[0033]該防偽標識物100可以一體形成在需要被防偽的產品上，例如產品的外包裝上，或者也可以固定地附著在產品的外包裝上，從而隨著被防偽的產品被流通。
[0034]固態(tài)透明載體110的材料例如可為通常的玻璃、有機塑料等透明材料，有機塑料例如為聚碳酸酯、亞克力等，本發(fā)明不限于固態(tài)透明載體所使用的透明材料。固態(tài)透明載體110的截面不限于圖1所示圓形，也可以為矩形、正方形、三角形等，這根據(jù)實際需要確定即可，本發(fā)明不限于固態(tài)透明載體110的外形。固態(tài)透明載體110為一定厚度的板/或塊狀物，固態(tài)透明載體的厚度(即防偽標識物100的厚度)根據(jù)所使用的添加物120的尺寸、夕卜形等因素來確定以確保添加物120在其中有足夠的隨機運動空間為準，至少在1.0毫米以上，例如1.0?5.0毫米。防偽標識物100的長寬方向的尺寸(即在垂直于厚度方向上的尺寸)可以根據(jù)需要選擇。
[0035]至少一個添加物120被隨機固結在固態(tài)透明載體110的內部。添加物120具有確定的形狀，該確定的形狀可以是常見的規(guī)則形狀或用戶自定義的不規(guī)則形狀。例如，添加物120可以為片狀物、線狀物或圓形物等。選取這類形狀的添加物的好處是，容易確定防偽點，并且在標識物旋轉一定角度后，防偽點不易被遮掩。此外，添加物120也可以是小顆粒，例如直徑為2毫米的顆粒，小顆?？梢越瓶闯尚∏颍@時候添加物的特征點取小球的中心。添加物120本身可以為不透明的，且例如可以被著色為黑色、紅色等顏色。圖1中，每個添加物120為添加物的形狀是一個正五角星與一個圓擬合在一起而得到的不規(guī)則形狀。如圖5所不，將正五角星的中心與圓心重合；如圖6所不,把五角星和圓擬合的圖形去掉一個角，這個圖形就是添加物最終的形狀和尺寸。本領域普通技術人員還可以構思出其他外形的添加物。本發(fā)明不限制于添加物的外形。但是，請注意，不限制添加物外形與添加物外形不確定是完全不同的概念。不限制添加物外形是指，某一批產品而言，這批次產品使用的防偽標識物內部的添加物可以全部是三角形狀或全部是六角形狀，但必須是確定的形狀且同類添加物外形一致。本發(fā)明的技術方案與印制或添加不確定圖像信息來發(fā)揮防偽效果的技術方案在本質上是不同的，如果采用印制不確定圖像信息來進行防偽，那么同樣是一批產品的防偽標識物，其內部添加物的必須印有許多種圖形信息才能起到防偽效果。
[0036]在固態(tài)透明載體110上表面(正面)上形成有尋址數(shù)據(jù)庫編碼130。尋址數(shù)據(jù)庫編碼130例如可以采用印刷、噴涂、雕刻、不干膠標簽等形成在固態(tài)透明載體110上表面上。另外，尋址數(shù)據(jù)庫編碼130也可以形成在固態(tài)透明載體110的下表面(背面)上，又或者以標識牌的方式固結在固態(tài)透明載體110的內部。無論以哪種方式，這些尋址數(shù)據(jù)庫編碼130都可以被肉眼或圖像識別設備識別。每個標識物上的尋址數(shù)據(jù)庫編碼是唯一的，任兩個防偽標識物上的尋址數(shù)據(jù)庫編碼是不同的，用于調取數(shù)據(jù)庫中對應的數(shù)據(jù)尋址。如圖1所示，在實施例的防偽標識物上形成的尋址數(shù)據(jù)庫編碼是“00065666”；但是，尋址數(shù)據(jù)庫編碼不限于數(shù)字串編碼，還可以包括英文字母等，或者可以為條形碼、二維編碼等多種形式。
[0037]在如圖1所示的實施例中，固態(tài)透明載體110的形成有尋址數(shù)據(jù)庫編碼的一側是正面，而另一側端面則為背面。在該示例中，固態(tài)透明載體110載體背面可以形成為不透明的，例如為白色等，其目的是在用戶對其拍照時，減少標識物后方可能存在的背景物體對照片內容干擾。如果當固態(tài)透明載體110結合到需要被防偽的產品上時，該被防偽的產品能夠提供不透明的背景以便于用戶拍照，則固態(tài)透明載體110的背面也可以形成為透明的。
[0038]固態(tài)透明載體110上形成有多個定位點140。例如，如圖1所示，固態(tài)透明載體110的正面上印刷有4個黑色圓點，這4個黑色圓的圓心被用作定位點使用。在本實施例之中，防偽標識物的定位點并不限于這4個黑色圓點，還可以包括固態(tài)透明載體110的表面(正面或背面)上的其他點，又或者添加物120上的某些點，例如添加物的外形的特征點，比如不規(guī)則體的角尖點、圓形顆粒的球心等，或者添加物上例如通過黑色圓點標識出的非特征點等。這些定位點全部可被標識出以便于識別。例如，定位點的個數(shù)大于等于5個，例如本實施例1中設置了 10個定位點。計算機圖像識別時，對添加物上特征點識別的機理是根據(jù)添加物的形狀和位置判斷出來的。如圖3所示，以添加物QOPE為例，E點在缺角的右側，Q點在缺角的左側，P點緊鄰E點，而O點在QP兩點之間。
[0039]固態(tài)透明載體110還包括至少一個防偽點。當存在多個防偽點時，至少一個防偽點位于隨機固結在固體透明載體100內添加物120上，從而使得該防偽點也同樣隨機出現(xiàn)在固體透明載體100內，尤其是在厚度方向上，從而得到真正的三維隨機效果。這些防偽點可以為固態(tài)透明載體110的表面(正面或背面)上隨機選取的點，又或者為添加物上的某些點，例如添加物的外形的特征點，比如片狀物的角尖點、圓形物的中心、線狀物的兩個端點、添加物邊線上的特征點等，或者例如通過黑色圓點標識出的非特征點等?？傊?，添加物上只要是可以直接讀取或間接換算出空間坐標值數(shù)據(jù)并在照片上能清晰識別的點都允許用作防偽點。這些防偽點可全部被標識出以便于識別。
[0040]定位點和/或防偽點通常只需要系統(tǒng)記錄即可，而非必須是人的肉眼可分辨的，因為定位點和防偽點不是給用戶看的，是提供給計算機使用的數(shù)據(jù)，只要計算機能夠對其辨別和合理使用即可。
[0041]圖3示出了添加了坐標軸和定位點與防偽點標記的固態(tài)透明載體110的俯視圖。需要指出的是，圖中的坐標軸X、Y與定位點和防偽點的標記A-P是為了下面描述方便使用的，而并非表示實際的產品上帶有這些標注。如圖3所示，4個黑色圓點的圓心分別被標識為A、B、C和D ;3個添加物共有12個角尖點，分別命名為E、Q、G、H、1、J、R、L、M、N、0、P。本實施例中定位點共有10個，它們分別`是々、8、(:、03、0、6、!1、1、1點；防偽點例如有6個，分別是R、L、M、N、O、P點。這里,例如以A點為坐標原點建立空間三維坐標系,這樣的坐標系作為攝影測量學中的地面輔助坐標系，在本說明書中也將其稱為標識物坐標系。如圖3所，坐標系的X、Y軸剛好是在載體正面端圓面上，Z軸方向是垂直紙面向外，因此該坐標系為右手坐標系。
[0042]圖4示出了解釋定位點和防偽點的選取的示意圖。在圖4所示的示例中，固態(tài)透明載體包括厚度薄(例如厚度為0.5毫米)的板狀部分112和結合于其上的厚度較大(大于1.0毫米)的圓柱體部分111 ;在固態(tài)透明載體之中共有12個球狀添加物，包括位于板狀部分112中的添加物122 (幾何中心S)和位于圓柱體部分111中的添加物121 (幾何中心Τ)。這里，考慮添加物122本身的尺寸，添加物122的點S由于周圍區(qū)域的透明載體的厚度薄，點S在厚度方向上沒有充裕的自由隨機尺度，使用點S作為防偽點可能導致區(qū)分度不足，所以不使用點S作為防偽點；但是，點S仍然可以用作定位點。添加物121的點T具有足夠的自由隨機尺度，既可以作為定位點又可以作為防偽點使用。
[0043]本實施例的防偽標識物100通過多種方法制備，例如通過澆注成型制備。例如，在模具之中注入受熱融化而變?yōu)橐簯B(tài)的用于制備透明載體的透明材料，例如有機塑料，然后在該狀態(tài)下在型腔之中加入一個或多個添加物，使其隨機分布在將形成固態(tài)透明機體的空間內，即，添加物在型腔中的位置是不固定的，具有隨機性，添加物在液態(tài)載體里面懸浮的角度(取向)也是隨機的。因此，當透明有機塑料材料凝固之后，添加物在固體透明載體內的位置也具有隨機性。又比如，在受熱融化的液態(tài)玻璃澆鑄過程中還可以隨機加入氣泡等，這樣的氣泡可以形成為不透明的，從而可以作為一種特殊類似的添加物。
[0044]在固化成型完畢之后，從型腔中取出標識物的毛坯后，如需要，還可以進行裁切、打磨、拋光等進一步加工。加工過程中，盡量避免對添加物造成的損傷，但是即便有損傷，在不影響添加物剩余部分所承載的防偽信息情況下，仍可使用。另外，還可以根據(jù)需要將透明載體的背面進行不透光處理。
[0045]同時，在制備的過程中，根據(jù)需要在標識物上形成可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼。尋址數(shù)據(jù)庫編碼可以是順序產生，也可以是隨機產生的，只要不重復使用即可。如上所述這些尋址數(shù)據(jù)庫編碼可以是印刷、噴涂、雕刻在透明載體的正面或背面上，或者在形成材料尚為液態(tài)時加入到型腔之中，然后被固結到透明載體之中的。而且，根據(jù)需要在標識物上設置或選取定位點，如上述所述，一部分定位點可以為印刷的黑色圓點等形成在透明載體的正面或背面，還可以進一步選取添加物上的特征點等作為定位點。根據(jù)需要選擇防偽點，防偽點可以是從添加物上選擇的特征點，還可以包括在透明載體的正面或背面以黑色圓點等方式形成的點。對于形成在透明載體上的定位點(如圖3中的定位點A-D)對于制備的每個標識物是相同的，以便于標識物上定位點的加工和數(shù)據(jù)的讀取。本發(fā)明不限制于該防偽標識物的具體制備方法。
[0046]所制備的防偽標識物被用于產品的防偽，例如與該被防偽的產品的包裝一體形成或通過粘接、焊接等方式附著到該產品之上，然后可隨該產品流通，并且用于防偽目的。與該防偽標識物相關的防偽方法的實施例如下面的實施例2所述。
[0047]在所示出的具體示例中，圓柱形的固態(tài)透明載體的直徑(即截面的直徑)為20毫米，厚度為4毫米。如圖1所示，三個添加物120的形狀彼此相同，每個通過如圖5、6所示將一個正五角星與一個圓擬合在一起得到，正五角星的中心與圓心重合，正五角星的兩個角尖U點與V點距離為3.8毫米，圓的直徑是2.5毫米；該片狀的添加物片的厚度可為0.1毫米到0.3毫米。如圖2所示，固態(tài)透明載體正面的4個黑色定位點的直徑為I毫米。添加物120隨機固結在透明載體內，添加物上的點(防偽點或定位點)在透明載體正面上的平面投影坐標值(X、Y)是隨機的；同樣，添加物上點(防偽點或定位點)沿透明載體厚度Z坐標方向位置也是隨機的。例如，可以使得隨機值范圍不小于0.6毫米，也即在載體被固結前，添加物上的防偽點在載體厚度方向上至少存在0.6毫米以上的活動余地。
[0048]本實施例的防偽標識物由于利用制造過程中隨機分布添加物并由此來確定防偽信息，從而使得造假難度加大，防偽性能更加可靠。
[0049]實施例2
[0050]本發(fā)明的實施例2公開了一種防偽方法，該方法涉及上述實施例1的防偽標識物。
[0051]在制備了上述防偽標識物100之后，在將其用于被防偽產品之前，提取各個防偽標識物的防偽信息，并將這些防偽信息例如以選址數(shù)據(jù)庫編碼作為索引預先存儲在一個數(shù)據(jù)庫之中以備日后防偽查詢使用。該數(shù)據(jù)庫可以使用任何適當?shù)男问?。所提取的防偽信息包?標識物的定位點在透明載體上一個選定的三維坐標系中的位置數(shù)據(jù)、標識物的防偽點在該三維坐標系中的位置數(shù)據(jù)、尋址數(shù)據(jù)庫編碼信息等。該設定的三維坐標系如圖3所示，例如選擇一個定位點例如A點作為原點,X軸方向確定為從A點指向D點的方向,Y軸與之垂直，X軸和Y軸在防偽標識物的表面所在平面上，而Z軸則確定為垂直于X-Y平面且向外延伸，即在厚度方向上。但是，請注意標識物坐標系的原點不限于選擇A點，也可以選擇其他點。
[0052]添加物的防偽點和定位點的位置坐標數(shù)據(jù)是三維立體信息，這些數(shù)據(jù)的提取可以使用三坐標測量方法，例如使用電子三坐標測量儀，，或是通過對標識物幾次不同角度拍照計算得出。一種示例性的方法是，通過幾次不同角度拍攝得到的照片，使用共線條件方程解出各個點的坐標值。例如，以A點為坐標系原點,記錄下所有定位點和防偽點的在這個坐標系下的三維坐標值，這些數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫之中。
[0053]本實施例的防偽方法包括如下步驟:獲取防偽標識物的圖像,所述防偽標識物是內部包含有作為防偽依據(jù)的三維隨機坐標防偽信息的添加物的透明標識物；將所述圖像中包含的二維隨機坐標防偽信息和數(shù)據(jù)庫中預存的相應的三維隨機坐標防偽信息相結合，經過轉換還原計算來判別真?zhèn)?。該圖像可以是從任意角度位置拍攝的，即指把標識物中有效定位點和防偽點都拍進照片中的任意拍攝角度位置。
[0054]例如，通過防偽標識物上的可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼獲取預存的防偽信息，所述預存的防偽信息為三維隨機坐標防偽信息，包括預存的定位點三維坐標數(shù)據(jù)和預存的防偽點三維坐標數(shù)據(jù)；識別所述圖像中的防偽標識物上的定位點和防偽點的二維位置信息；結合圖像中識別的所述防偽標識物上的定位點的位置信息和所述預存的定位點三維坐標數(shù)據(jù)，計算得到所述防偽標識物的圖像的拍攝裝置的內外方位元素；結合所述內外方位元素和識別的所述防偽標識物上的防偽點的位置信息，計算得到所述防偽標識物上的防偽點在所述圖像中的理論二維位置；比較所述防偽點在所述圖像中的理論二維位置與所述防偽點在所述圖像中的實際測量二維位置，如果二者匹配，則判定為真，否則判定為假。
[0055]本實施例的方法例如可以借助電信網絡以及計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)。這樣的電信網絡可以包括有線或無線接入，例如至少部分以無線傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)。
[0056]當帶有根據(jù)本發(fā)明實施例的防偽標識物的產品出廠并流通到用戶手中之后，用戶可以通過防偽標識來檢驗產品的真?zhèn)?。首先，用戶例如使用?shù)碼相機或具有照相功能的手機等照相設備從防偽標識物的斜前方一定距離(例如10厘米左右)以任一角度、位置拍攝該防偽標識物的照片，并將拍攝的照片通過例如移動通信網絡(例如GPRS或3G網絡)或國際互連網(Internet)發(fā)送到指定的售后服務網址、電子郵件信箱或能夠收取多媒體信息的號碼等，由此將照片發(fā)送到遠程服務器上，該服務器在獲取了防偽標識物的圖像之后，將所獲得的防偽標識物圖像結合預存在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，經過計算、判斷得出真?zhèn)谓Y論，之后將真?zhèn)涡畔⒎祷亟o用戶。具體說明如下。
[0057]圖7為一張用戶拍攝的如圖1所示的防偽標識物的照片的示例，下面以此為例說明服務器計算機進行防偽方法的一個示例。例如，為了準確識別被查詢的偽標識物上的尋址數(shù)據(jù)庫編碼以及定位點、防偽點，可以要求用戶以不同角度拍攝照片并發(fā)送到遠程服務器。為了便于下面的描述，在圖7的示例中已經標注了定位點、防偽點以及圖像坐標系(x-y)，這是一個二維平面坐標系。[0058]首先，獲取尋址數(shù)據(jù)庫編碼。獲取尋址數(shù)據(jù)庫編碼的方法有多種，例如用戶可根據(jù)防偽標識物上的記載來直接提供尋址數(shù)據(jù)庫編碼，隨防偽標識物的照片一起發(fā)送包括尋址數(shù)據(jù)庫編碼的文本信息，或者單獨發(fā)送包括尋址數(shù)據(jù)庫編碼的文本信息；又例如，由計算機系統(tǒng)通過分析防偽標識物的照片，進行圖像識別獲取其中包括的尋址數(shù)據(jù)庫編碼的信息。尋址數(shù)據(jù)庫編碼例如是印刷、噴涂或雕刻在防偽標識物上的數(shù)字、條形碼、二維編碼等。
[0059]其次，根據(jù)獲取的尋址數(shù)據(jù)庫編碼，例如以其作為索引從數(shù)據(jù)庫中調取對應于該尋址數(shù)據(jù)庫編碼的防偽標識物的預存防偽信息，這些預存的原始防偽信息包括在防偽標識物上預設三維坐標系(標識物坐標系)中的定位點的三維坐標數(shù)據(jù)和防偽點的三維坐標數(shù)據(jù)。這些位置坐標數(shù)據(jù)由于是針對在防偽標識物中三維隨機分布的添加物的，因此可被稱為三維隨機坐標防偽信息。
[0060]本實施例的方法之中的計算、比對、判斷的過程如下所述。首先，從所接收的圖像中讀取被拍攝的防偽標識物上的定位點和防偽點的位置信息。這些位置信息是二維坐標信息。如圖7所示，把用戶拍攝的照片中各個定位點和防偽點依次命名以便說明。為與例如圖3中獲取原始防偽數(shù)據(jù)時的標識相區(qū)別，對于拍攝的照片中的防偽標識物上的各個定位點、防偽點使用小寫字母來命名，分別是a、b、C、d、e、q、g、h、1、j、r、l、m、n、o、p點。通過分析拍攝的照片，提取所拍攝的防偽標識物上的定位點、防偽點的位置信息。圖像上特征點的平面坐標數(shù)值提取的方法的一個示例為計算機收到圖像后例如運行相應程序讀取照片各個特征點的平面坐標值，例如直接在圖像上測量出來。此時所使用的坐標系可簡稱為圖像坐標系，該坐標系的原點例如選擇為照片中的一點W，然后X軸與y軸如圖所示，分別指向上方和右方。
[0061]在本實施例的方法中涉及3個坐標系，即拍攝防偽標識物的圖像的相機所在的坐標系(像空間坐標系)、標識物所在的坐標系、圖像坐標系(像平面坐標系)，前兩者是三維坐標系，最后者是二維坐標系。內方位元素共有3個f、x0、y0.這三個內方位元素決定了圖像坐標系在相機坐標系中的位置，其中，f是相機的焦距，x0、y0是相機焦距點在圖像平面坐標系中的平面坐標。外方位元素有6個，它們分別是三個線元素XS、YS和ZS，三個角元素ω、ΦΑ，這六個自由度決定了標識物坐標系在相機坐標系中的位置。所以，只要是確定了內、外方位元素，三個坐標系之間位置就完全確定了。這三個坐標系之間的位置關系是通過共線條件方程聯(lián)系的，而且任何一個坐標系在選定后，之后的過程中通常就不再改動了。
[0062]然后，將從數(shù)據(jù)庫中獲取預存的防偽標識物上10個定位點在標識物坐標系中的坐標數(shù)據(jù)與照片中對應的10個定位點在照片中的(二維)位置坐標數(shù)據(jù)相結合，計算給出所獲取的圖像在被拍攝時所采用的相機的內外方位元素。
[0063]接下來，通過數(shù)據(jù)庫中防偽點在標識物坐標系中的坐標數(shù)據(jù)并結合內外方位元素數(shù)據(jù)，計算出照片中的防偽點的理論二維位置關系。之后，把計算出來的理論二維位置關系與照片中該防偽點與照片上該指定點的實際二維位置關系進行比較，如果吻合，則判定這個防偽點為真。例如，驗證H防偽點與A點在圖像中的理論距離是否與此兩點實際在圖像中測量距離相同，來判斷真?zhèn)?。如果防偽標識物上有多個防偽點，則依次驗證防偽標識物上所有防偽點，當全部防偽點為真時，則判定防偽標識物為真；而出現(xiàn)任一防偽點為假，則判定防偽標識物為假(偽)。另外，考慮到測量誤差，即便對于真的防偽標識物，理論上在比較通過計算得到的防偽點的位置數(shù)據(jù)與通過照片所識別的位置數(shù)據(jù)之間也可能存在差別。為此，可以預設一個誤差范圍，如果前述兩種數(shù)據(jù)之差在該誤差范圍內，則判定二者匹配，相應的防偽點為真；反之，則判定二者不匹配，相應的防偽點為假。
[0064]上述計算過程是依據(jù)共線條件方程計算。共線條件方程在攝影測量學中常用。在本發(fā)明的實施例中應用了攝影測量學的相關原理和方法。
[0065]圖8給出了共線條件方程一般形式公式。具體而言，圖8中XS、YS、ZS是攝影中心在標識物坐標系中的坐標值,即外方位線元素。X、Y、Z是地面某測量點的坐標值,x、y是這個測量點在像平面坐標系中的坐標值。f是焦距，同x0、y0 —起構成三個內方位線元素。al、a2、a3、bl、b2、b3、cl、c2、c3是由外方位角元素給定，屬于旋轉矩陣元素，它們和三個外方位角元素ω、Φ、k的關系式由圖9所示公式給出。
[0066]為了便于理解，下面給出更具體的公式和計算過程。
[0067]關于拍攝圖7所示的照片，有下列未知參數(shù)。相機的焦距為f連同XO和y0構成三個內方位元素，是未知數(shù)；六個外方位元素ω、(D、k、XS，YS, ZS也是未知數(shù)。如圖3所示，防偽標識物上的預設坐標系是以A點為原點的坐標系。旋轉矩陣元素為al、a2、a3、bl、b2、b3、cl、c2、c3通過圖9的公式給出。
[0068]任何一個定位點都可以由共線條件方程的一般形式給出一組方程，每組方程包含兩個關系式。如圖3所示的示例中一共有10個定位點44、(:、03、0、6、!1、1、1，那么可以列出20個關系式，如圖10-1和圖10-2所示。下面對20個關系式里面的參數(shù)給予解釋。
[0069]首先，概括闡述如何選取像平面坐標系和標識物坐標系。像平面坐標系(圖像坐標系)是建立在圖像平面上的二維坐標系，原點可隨意選定，但為了方便可選取照片中心為原點，坐標軸的方向也是隨意選定，不同坐標系的差別會通過內外方位元素大小和正負號顯示出來，但在方程組中是自洽的。該圖像坐標系如圖7所示。如圖3所示，防偽標識物的坐標系選取A點為原點，X，Y軸都位于圓柱體的端平面上，Z軸方向垂直于X、Y軸所在的端平面(圖中為紙面向外)。雖然這兩種坐標系在選擇上有一定靈活性，但是一旦選定不再改動，也就是說，在相互聯(lián)合一起運算的方程組中，像平面坐標系和標識物坐標系是不能變動的。圖7給出了像平面坐標系的示意圖，點W是圖像中的一點,被選擇為坐標原點，X、y軸在紙平面上，即紙平面和這個二維坐標系重合，在圖7中各個特征點a、b、C、d、e、q、g、h、1、j、r、l、m、n、o、p與圖3相應特征點的定義相同。
[0070]在圖10-1 和圖 10-2 中，xA、yA> xB、yB> xC、yC> xD、yD> xE、yE、xQ、yQ> xG、yG> xH、yH、x1、y1、xj、yj這些數(shù)值分別是在像平面坐標系中a、b、C、d、e、q、g、h、1、j各點的像平面坐標值，是從用戶發(fā)來的照片上直接測量得到的，屬已知值。f、x0、y0是內方位線元素。XA、YA、ZA是外方位線元素。al、a2、a3、bl、b2、b3、cl、c2、c3是旋轉矩陣元素，與外方位角
元素關系由圖9給出。、xab、yab、zab數(shù)值是標識物里定位點B在坐標系A-XYZ中的坐標值，這三個分量坐標值在標識物出廠前例如通過三坐標測量儀測量得出或是通過不同角度拍照計算得出，存入計算機數(shù)據(jù)庫中，屬于已知值。三坐標測量儀一種工業(yè)上的測量儀器，可測量零件上任何一個特征點相對于另一點(例如設定的坐標原點)的三維距離數(shù)據(jù)。同理，
xac、yac zac 、xad yad zad、xae yae zae、xaq yaq zaq、xag yag zag、xah yah zah、xai yai zai、xaj yaj zaj 數(shù)值是標識物里定位點c、D、Q、G、H、1、J在如圖3所示的坐標系
A-XYZ中的坐標值，并且全部是防偽標識物出廠前存入數(shù)據(jù)庫中的已知值。在20個關系式方程中，共有 15 個未知數(shù)，它們是 al、a2、a3、bl、b2、b3、cl、c2、c3、XA、YA、TA、f、xO、yO。
方程式個數(shù)大于未知數(shù)個數(shù)，所以方程的解存在。在攝影測量學領域這類方程傳統(tǒng)的求解方法很成熟，在此不再贅述。值得一提的是近幾年興起利用相關參數(shù)內部存在的約束條件建立條件方程，按附有條件的間接平差法解算未知數(shù)使求解過程更加簡潔、方便，可以參閱《數(shù)字攝影共線方程的一種新解法》(《同濟大學學報》，第32卷第5期)，這種解法與傳統(tǒng)的解法相比，對于計算機編程來講會略顯容易一些。
[0071]在求解出al、a2、a3、bl、b2、b3、cl、c2、c3、XA、YA、ZA、f，x0，y0* 15 個未知數(shù)之后，接下來求解a、r、l、m、n、o、p共7個像點在像平面坐標中的理論坐標值，如圖11_1和圖11-2 所示,共有 7 組方程 14 個方程式。
【權利要求】
1.一種防偽方法，包括: 獲取防偽標識物的圖像，所述防偽標識物是內部包含有作為防偽依據(jù)的三維隨機坐標防偽信息的添加物的透明標識物； 將所述圖像中包含的二維隨機坐標防偽信息和數(shù)據(jù)庫中預存的相應的三維隨機坐標防偽信息相結合，經過轉換還原計算來判別真?zhèn)巍?br> 2.根據(jù)權利要求1的防偽方法， 其中，所述防偽標識物包括: 具有厚度大于1.0毫米的固態(tài)透明載體； 在所述固態(tài)透明載體內部隨機固結的至少一個添加物；可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼；多個定位點，包括設置在所述添加物上的特征點和/或在所述固態(tài)透明載體的表面上的參照點，所述多個定位點能被識別以確定一個三維坐標系和一個二維坐標系； 至少一個防偽點，設置在所述添加物之上從而三維隨機分布于所述固態(tài)透明載體內。
3.根據(jù)權利要求2的防偽方法， 其中，將所述圖像所包含的二維隨機坐標防偽信息和數(shù)據(jù)庫中預存的相應的三維隨機坐標防偽信息相結合，經過轉換還原計算來判別真?zhèn)伟? 通過所述可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼獲取在所述數(shù)據(jù)庫中預存的三維隨機坐標防偽信息，所述預存的三維隨機坐標防偽信息包括預存的定位點三維坐標數(shù)據(jù)和預存的防偽點三維坐標數(shù)據(jù)； 識別所述圖像中的防偽標識物上的定位點和防偽點的位置信息； 結合識別的所述防偽標識物上的定位點在所述圖像中的二維位置信息和所述預存的定位點三維坐標數(shù)據(jù)，計算得到所述防偽標識物的圖像的拍攝裝置的內外方位元素； 結合所述內外方位元素和獲取的所述防偽標識物上的防偽點在數(shù)據(jù)庫中的位置信息，來計算得到所述防偽標識物上的防偽點在圖像中的理論二維位置； 比較所述防偽點在所述圖像中的理論二維位置與所述防偽點在所述圖像中的實際測量二維位置，如果二者匹配，則判定為真，否則判定為假。
4.根據(jù)權利要求1-3任一的防偽方法，其中，通過有線或無線網絡獲取所述防偽標識物的圖像。
5.根據(jù)權利要求2的防偽方法，其中，通過識別所述防偽標識物的圖像獲取所述防偽標識物的可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼。
6.一種防偽系統(tǒng)，包括: 圖像獲取裝置，用于獲取防偽標識物的圖像，所述防偽標識物是內部包含有作為防偽依據(jù)的三維隨機坐標防偽信息的添加物的透明標識物； 真?zhèn)闻袆e裝置，用于將所述圖像中包含的二維隨機坐標防偽信息和數(shù)據(jù)庫中預存的相應的三維隨機坐標防偽信息相結合，經過轉換還原計算來判別真?zhèn)巍?br> 7.根據(jù)權利要求6的防偽系統(tǒng)， 其中，所述防偽標識物包括:具有厚度大于1.0毫米的固態(tài)透明載體；在所述固態(tài)透明載體內部隨機固結的至少一個添加物，所述添加物具有確定幾何形狀；可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼；多個定位點，包括設置在所述添加物上的特征點和/或在所述固態(tài)透明載體的表面上的參照點，所述多個定位點能被識別以確定一個三維坐標系和一個二維坐標系；至少一個防偽點，設置在所述添加物之上從而三維隨機分布于所述固態(tài)透明載體內。
8.根據(jù)權利要求6的防偽系統(tǒng)， 其中，所述真?zhèn)闻袆e裝置包括: 預存防偽信息獲取裝置，用于通過所述可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼獲取預存的防偽信息，所述預存的防偽信息包括預存的定位點三維坐標數(shù)據(jù)和預存的防偽點三維坐標數(shù)據(jù)； 圖像識別裝置，用于識別所述圖像中的防偽標識物上的定位點和防偽點的位置信息； 防偽點理論位置獲取裝置，用于結合圖像中識別的所述防偽標識物上的定位點的二維位置信息和所述預存的定位點三維坐標數(shù)據(jù)，計算得到所述防偽標識物的圖像的拍攝裝置的內外方位元素的，以及結合所述內外方位元素和識別的所述防偽標識物上的防偽點在數(shù)據(jù)庫中的三維位置信息，計算得到所述防偽標識物上的防偽點在所述圖像中的理論二維位置； 比較裝置，用于比較所述防偽點在所述圖像中的理論二維位置與所述防偽點在所述圖像中的實際測量二維位置，如果二者匹配，則判定為真，否則判定為假。
9.根據(jù)權利要求6的防偽系統(tǒng)，其中，所述圖像獲取裝置通過有線或無線網絡獲取所述防偽標識物的圖像；所述系統(tǒng)還包括輸出裝置，用于將判斷結果發(fā)送給用戶。
10.根據(jù)權利要求8的防偽系統(tǒng)，其中，所述防偽標識物的可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼通過識別所述防偽標識物的圖像獲取。
11.根據(jù)權利要求6的防偽系統(tǒng)，還包括輸入裝置，用于拍攝防偽標識物的圖像。
12.—種防偽標識物,包括: 厚度大于1.0毫米的固態(tài)透明載體； 在所述固態(tài)透明載體內部隨機固結的至少一個添加物，所述添加物具有確定幾何形狀和明確的幾何特征點； 可識別的尋址數(shù)據(jù)庫編碼。
13.如權利要求12所述的防偽標識物，其中，所述添加物是片狀物、線狀物、圓形物中的一種或幾種。
14.如權利要求12或13所述的防偽標識物，還包括:多個定位點，包括設置在所述添加物上的特征點和/或在所述固態(tài)透明載體的表面上的參照點，所述多個定位點能被識別以確定一個三維坐標系和一個二維坐標系； 至少一個防偽點，設置在所述添加物之上從而三維隨機分布于所述固態(tài)透明載體內。
15.如權利要求14所述的防偽標識物，其中，所述定位點和所述防偽點是片狀物的幾何尖點、線狀物的兩端端點、圓形物的中心。
16.如權利要求12所述的防偽標識物，其中，所述固態(tài)透明載體的底面為不透明的。
17.如權利要求12所述的防偽標識物,包括5個以上的定位點。
【文檔編號】G06K19/06GK103729767SQ201210388987
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權日:2012年10月15日
【發(fā)明者】李成 申請人:李成