(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210400802.6 (22)申请日 2022.04.17 (71)申请人 西北工业大 学 地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号 (72)发明人 何卫平　张腾云　雷蕾　刘红飞　 (74)专利代理 机构 西安匠星互智知识产权代理 有限公司 612 91 专利代理师 陈星 (51)Int.Cl. G06V 20/69(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/75(2022.01) G06V 10/44(2022.01) H04L 9/32(2006.01) G06F 21/73(2013.01) (54)发明名称 一种花状枝晶图案的物理不可克隆性防伪 标识的识读方法 (57)摘要 本发明提出一种花状枝晶图案的物理不可 克隆性防伪标识的识读方法， 首先针对花状枝晶 图案提出了相应的识读方法， 实现对不同种类花 状枝晶图案的类间判断， 而对于同一类类花状枝 晶图案， 则利用图案形状特征构造特征描述算 子， 建立了相应的特征向量， 从而能够进行类内 的匹配识别。 与机器学习相比， 特征值和特征向 量匹配极大地降低了运算难度， 而且 无需对整幅 图像进行存储， 只需存储图像特征， 可 以极大的 降低内存占用， 缓解对处理器和内存的压力， 降 低对软硬件配 置的要求。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114926834 A 2022.08.19 CN 114926834 A 1.一种花状枝晶图案的识读方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 在显微镜下拍摄花状枝晶图案显微图像， 并对图像进行预处理， 包括均值滤波、 二值化、 形态学开处 理、 轮廓提取、 连通 域参数计算； 所述花状枝晶图案分为 “胞状”、“多枝杂花状 ”、“十字状”、“细菌状”、“三枝杈状 ”和“枝 杈密布状 ”六种； 步骤2： 对花状枝晶图案显微图像进行轮廓数量判断， 若轮廓个数达到设定阈值， 则判 断为“胞状”图案； 否则进一步进行直线数量判断， 若直线数量达到设定阈值， 则判断为 “枝 杈密布状 ”图案； 否则进一步绘制轮廓极坐标图D –θ， 提取轮廓极坐标图D –θ 中的波峰波谷数 量， 有三个波峰三个波谷的图案是 “三枝杈”图案， 有四个波峰四个波谷的图案是 “十字状” 图案， 若波峰波谷数量 不满足， 则根据轮廓长度P和轮廓面积A计算形状参数S P： SP值在[3.3， 7.4] 区间范围内 的是“细菌状”图案， SP值在[19.4， 27.1] 区间范围内的是 “多枝杂花状 ”图案。 2.根据权利要求1所述一种花状枝晶图案的识读方法， 其特征在于： 步骤2中轮廓个数 设定阈值 为15， 直线数量设定阈值 为15。 3.根据权利要求1所述一种花状枝晶图案的识读方法， 其特征在于： 所述花状枝晶图案 通过以下步骤得到： 步骤a： 将硅酸钠水溶液进行预处理得到待用溶液， 所述预处理过程包括静置、 超声振 荡、 球磨粉碎； 步骤b： 将经过步骤a预处理之后的待用溶液涂覆在物体表面， 在物体表面得到光滑平 整无凹陷及残缺的均匀涂膜； 步骤c： 对经过步骤b处理后的涂膜进行固化处理， 得到具有花状枝晶图案的无定形硅 聚物； 其中： 步骤a中采用室温静置预处理， 步骤c中固化条件为： 在280～288K温度下保温不 少于6h， 得到花状枝晶图案为 “胞状”图案； 步骤a中采用室温静置预处理， 步骤c中固化条件为： 在297～306K温度下保温不少于 6h， 得到花状枝晶图案为 “多枝杂花状 ”图案； 步骤a中采用室温静置预处理， 步骤c中固化条件为： 先在280～288K温度下保温0.3～ 0.7h后， 再按5～12K/min的升温速率升温至297～306K后保温不少于6h， 得到花状枝晶图案 为“十字状”图案； 步骤a中采用超声振荡预处理， 步骤c中固化条件为： 先在297～306K温度下保温1～2h 后， 再按5～12K/min的升温速率升温至315～335K后保温不少于6h， 得到花状枝晶图案为 “细菌状”图案； 步骤a中采用超声振荡预处理， 步骤c中固化条件为： 在297～306K温度下保温不少于 6h， 得到花状枝晶图案为 “三枝杈状 ”图案； 步骤a中采用正反向交替球磨预处理， 步骤c中固化条件为： 在297～306K温度下保温不 少于6h， 得到花状枝晶图案为 “枝杈密布状 ”图案。 4.一种基于花状枝晶图案的防伪标识标准特征参数数据库建立方法， 其特征在于： 包权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114926834 A 2括以下步骤： 步骤A： 对于制备完成的基于权利要求1所述花状枝晶图案的防伪标识， 在显微镜下提 取产品防伪标识外轮廓， 并按照防伪标识对应的花状枝晶图案选择相应的放大倍数， 拍摄 花状枝晶图案显微图像， 并对图像进 行预处理， 包括均值滤波、 二值化、 形态学开处理、 轮廓 提取、 连通 域参数计算； 步骤B： 根据防伪标识对应的花状枝晶图案， 建立该防伪标识对应的Q ×2维特征矩阵； 所述Q×2维特征矩阵由两个Q维向量组成， 对于 “枝杈密布状 ”图案， 两个Q维向量的元素分 别是图案的Q分图像中各自最长直线 段的长度占比和斜率； 对于 “胞状”、“多枝杂花状 ”、“十 字状”、“细菌状”、“三枝杈状 ”图案， 两个Q维向量的元素分别是图案的Q分图像中各自轮廓 面积占比， 以及各自轮廓数量在图案总轮廓数量中的占比； 步骤C： 对所有制备完成的基于花状枝晶图案的防伪标识重复步骤A和步骤B， 得到各自 对应的Q×2维特征矩阵， 所有防伪标识的Q ×2维特征矩阵组成特 征参数数据库。 5.根据权利要求4所述一种基于花状枝晶图案的防伪标识标准特征参数数据库建立方 法， 其特征在于： 所述 Q取值范围为 4～16范围内的偶数。 6.根据权利要求4所述一种基于花状枝晶图案的防伪标识标准特征参数数据库建立方 法， 其特征在于： “胞状”图案的放大倍数为2000倍， “多枝杂花状 ”图案的放大倍数为 100倍， “十字状”图案的放大倍数为300倍， “细菌状”图案的放大倍数为300倍， “三枝杈状 ”图案的 放大倍数为10 0倍，“枝杈密布状 ”图案的放大倍数为3 00倍。 7.一种花状枝晶图案的物理不可克隆性防伪标识的识读方法， 其特征在于： 包括以下 步骤： 步骤一： 在显微镜下提取待识别防伪标识外轮廓， 判断待识别防伪标识中是否具有花 状枝晶图案， 若无花状枝晶图案， 则判断待识别防伪标识为虚假， 若有花状枝晶图案， 则进 一步利用所述 花状枝晶图案的识读方法确定待识别防伪标识中的花状枝晶图案种类； 步骤二： 根据待识别防伪标识中的花状枝晶图案种类， 建立待识别防伪标识对应的Q × 2维特征矩阵； 所述Q ×2维特征矩阵由两个Q维向量组成， 对于 “枝杈密布状 ”图案， 两个Q维 向量的元素分别 是图案的K分图像中各自最长直线段的长度和斜率； 对于 “胞状”、“多枝杂 花状”、“十字状”、“细菌状”、“三枝杈状 ”图案， 两个Q维向量的元素分别是图案的Q分图像中 各自轮廓面积占比， 以及各自轮廓数量在图案总轮廓数量中的占比； 步骤三： 将待识别防伪标识的Q ×2维特征矩阵与真实防伪标识标准特征参数数据库中 的每个特征矩阵进行欧式距离计算， 若得到的最小欧式距离小于设定阈值， 则判断该待识 别防伪标识为真实防伪标识， 否则为虚假防伪标识。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114926834 A 3