一种上转换荧光防伪检测方法技术

本发明专利技术公开了一种上转换荧光防伪检测系统及方法，包括激发光源、主控模块、摄像头模块、显示屏、供电模块和终端处理模块；主控模块联通和控制激发光源、摄像头、显示屏、供电模块和终端处理模块；激发光源用于照射涂有上转换纳米材料的基底材料，上转换纳米材料被喷涂成特殊形状，被响应波长的光激发后产生荧光，产生特定的荧光图案；摄像头模块用于拍摄荧光图案；终端处理模块用于比对拍摄的荧光图案与预设的模板图案；将拍摄的荧光图案与相似度计算结果显示在显示屏上。与现有技术相比，本发明专利技术具有如下的有益效果：防伪性能增强、可操作性与实用性能提高，用处非常广泛。用处非常广泛。用处非常广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种上转换荧光防伪检测方法


[0001]本专利技术涉及防伪检测
，具体涉及一种上转换荧光防伪检测系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，为避免假冒伪劣产品扰乱市场，侵害消费者及商家权益，各种防伪手段层出不穷。现有的防伪手段主要包括油墨印刷防伪技术、二维码防伪技术和全息防伪技术。这些防伪技术和手段各有优点和特点，二维码防伪方便消费者查询和验证，但相对容易复制，防伪作用有限。全息防伪是一种物理防伪方法，通过光的折射、反射、衍射等呈现一些三维、动态或色彩的变化，在发挥外观装饰效果的同时也能满足难复制的优点，其缺点在于对被贴物外表面的材质和平整度要求较高。防伪油墨的防伪强度高于二维码，但成本也较高。
[0003]鉴于以上发展趋势，我们需要研究一种有效、低成本的防伪检测方法。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术实施例提供了一种上转换荧光防伪检测系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术公开了：一种上转换荧光防伪检测系统，包括激发光源、主控模块、摄像头模块、显示屏、供电模块和终端处理模块；
[0006]激发光源用于照射涂有上转换纳米材料的基底材料，所述上转换纳米材料被涂成特殊形状，被响应波长的光激发后产生特定的荧光图案；
[0007]摄像头模块用于拍摄荧光图案；
[0008]终端处理模块用于比对拍摄的荧光图案与预设的模板图案；
[0009]显示屏用于显示拍摄的荧光图案的比对结果及防伪信息；
[0010]主控模块用于联通和控制激发光源、摄像头、显示屏、供电模块和终端处理模块。
[0011]优选的，所述激发光源为窄带近红外LED光源、LD光源和荧光光源中的一种或多种。
[0012]优选的，所述上转换材料为共沉淀法制备的稀土离子化合物，进一步优选为NaYF4:Yb
3+
,Eu
3+
纳米颗粒。
[0013]优选的，所述上转换颗粒尺寸再100纳米到300纳米之间，进一步优选为150纳米到250纳米之间。
[0014]优选的，所述主控模块采用树莓派、单片机和嵌入式系统中的一种。
[0015]本专利技术的基本原理为：上转换材料被相应波长的光激发会产生荧光，将上转换纳米材料以特定形状附着在需要进行防伪的基底材料表面，包含该基底材料的特征信息。由于喷涂过程的随机性，在激发光源的照射下产生的荧光图案是唯一的，因此可以在生产过程中用摄像头将图案记录于数据库中，当上转换材料再次被激发时，再次用摄像头拍摄荧光图案，索引数据库信息并进行相似度计算，即可读取防伪信息。
[0016]本专利技术还公开一种有效、实用的上转换荧光防伪检测系统及方法。通过对比拍摄
的荧光图案与数据库图案，来识别待检测物体的真伪。本专利技术方法相对于传统的方位方法而言，具有更强的防伪性能。将上转换纳米材料以特定形状附着在需要进行防伪的基底材料表面，包含该基底材料的特征信息，随机性使得荧光图案具有唯一性，基本不可能被复制伪造。
[0017]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0018]本专利技术提供了一种上转换荧光防伪检测系统及方法，其包括如下步骤：
[0019]将上转换材料附着于基底材料表面，形成特殊的荧光图案；
[0020]建立特征数据库；
[0021]当上转换材料再次被激发时，再次用摄像头拍摄荧光图案，索引数据库信息并进行相似度计算，判断待检测物体的真伪。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的一种上转换荧光防伪检测方法具有如下的有益效果：
[0023]1.防伪性能增强、可操作性与实用性能提高，用处非常广泛；
[0024]2.将上转换纳米材料以特定形状附着在需要进行防伪应用的基质材料上，包含该基底材料的特征信息。由于喷涂过程的随机性，在激发光源的照射下产生的荧光图案是唯一的。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其他特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1为本专利技术方法中的上转换荧光防伪检测系统及方法的原理框图；
[0027]图2为本专利技术方法中的终端处理模块算法原理图。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离不专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0029]本专利技术可利用的上转换荧光防伪检测方法，如图1所示，包括：激发光源、主控模块、摄像头模块、显示屏、供电模块和终端处理模块；
[0030]所述激发光源为窄带近红外LED光源；
[0031]所述上转换材料为共沉淀法制备的NaYF4:Yb
3+
,Eu
3+
纳米颗粒；
[0032]所述树莓派采用树莓派Zero 2 W；
[0033]上转换材料被相应波长的光激发会产生荧光。将上转换纳米材料以特殊形状附着在需要进行防伪的基底材料表面；
[0034]激发光源通过I/O口与树莓派相连，用窄带近红外LED光源作为激发光源，照射涂有上转换纳米材料的基底材料，通过树莓派驱动激发光源照射上转换材料，将近红外窄带光源转换为荧光，显示出包含基底材料特征信息的荧光图案；
[0035]摄像头通过CSI接口与树莓派相连，利用树莓派驱动摄像头拍摄荧光图案并上传至终端处理设备。终端处理设备将预设的模板图案与拍摄上传的荧光图案进行相似度计
算，对拍摄的荧光图案进行特征提取，将模板图案的特征信息在拍摄图案上进行特征相似度比对；
[0036]利用窄带近红外LED光源照射基底材料，拍摄其产生的荧光图案，作为数据库中预设的模板图案。对预设的模板图案进行特征提取，并存储特征信息。对模板图案进行多角度变换（旋转）后再特征提取与存储，旋转范围为0~360
°
，旋转步长为1
°
。对多角度变换后的模板图像进行多尺度变换（缩放）后再特征提取与存储，缩放范围为0.9~1.1，缩放步长为0.01;
[0037]显示屏通过SPI接口与树莓派相连，将拍摄的荧光图案与相似度计算结果显示在显示屏上，相似度阈值可根据实际需求改变，若计算相似度大于或等于阈值，所述显示屏显示“True”，若计算相似度小于阈值，所述显示屏显示“False”；
[0038]供电部分采用5V，2A的UPS不间断电源给整个系统供电。
[0039]激发光源通过I/O口与主控模块相连，用窄带近红外LED光源作为激发光源，照射涂有上转换纳米材料的基底材料。通过树莓派驱动激发光源照射上转换材料，将近红外窄带光源转换为荧光，显示出特定形状的荧光图案。摄像头通过CSI接口与树莓派相连，利用树莓派Zero 2 W驱动摄像头拍摄荧光图案并上传至终端处理模块；终端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上转换荧光防伪检测系统及方法，其特征在于，包括激发光源、主控模块、摄像头模块、显示屏、供电模块和终端处理模块；所述激发光源用于照射涂有上转换纳米材料的基底材料，上转换纳米材料被相应波长的光激发后产生荧光；所述摄像头用于拍摄荧光图案；所述显示屏用于显示拍摄的荧光图案的比对结果及防伪信息；所述主控模块用于联通和控制激发光源、摄像头、显示屏、供电模块和终端处理模块。2.根据权利要求1所述的一种上转换荧光防伪检测方法，其特征在于，所述激发光源为窄带近红外LED光源、LD光源...

【专利技术属性】
技术研发人员：李裔，李玥，王乐，邾强强，刘欢，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：