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基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置

阅读：1214发布：2020-09-18

IPRDB可以提供基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种属于红外光谱分析、密码学、信息编解码、条码、物品种类鉴别和物品真假鉴别及其应用等领域的基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置。鉴别者能够方便地使用该装置通过物品反射的红外光谱鉴别物品种类和物品真假，而不需要事先在物品外包装上标注防伪编码、防伪标识或者防伪标签，以及在物品容器上增加防伪装置。需要时，生产者可以事先采集物品的红外光谱并标注在物品外包装；当且仅当，物品反射的红外光谱与该装置预存的物品红外光谱或者与物品所标识的红外光谱互为映射时其鉴别结果为真。，下面是基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置，使用者通过物品反射红外光谱鉴别物品种类和通过比对物品红外光谱鉴别物品真假，该装置包含：一个输入装置，用于接收、存储和传送物品条码和物品红外光谱编码；

一个发射红外光的装置，用于向物品发射红外光；

一个接收红外光的装置，用于接收物品反射红外光谱；

一个红外光谱编码装置，将物品红外光谱映射成物品红外光谱编码；

一个红外光谱解码装置，将物品红外光谱编码逆映射成物品红外光谱；

一个存储装置，用于存储参数、物品条码、物品红外光谱和物品种类红外光谱；

一个红外光傅里叶变换装置，根据预置的参数控制红外光谱映射成物品红外光谱过程；

一个产生映射的装置，根据选择参数产生一个映射集之中的一个映射，把红外光谱映射成物品红外光谱；

一个比对装置，根据选择参数判断物品红外光谱A与物品红外光谱B 是否互为映射；

一个输出装置，用于输出物品红外光谱编码、物品种类信息和物品真假信息。

2.如上述专利范围第1项所述之装置，其中：一个用于分发的基于公钥算法体系的公钥私钥对，其中，私钥用于产生加密参数控制映射过程，公钥用于产生解密参数控制逆映射过程。

3.如上述专利范围第1项所述之装置，其中：一个信息压缩装置，将信息映射成映射集中的一个子集。

4.如上述专利范围第1项所述之装置，其中：一个信息解压缩装置，将映射集中的一个子集逆映射并还原成信息。

5.如上述专利范围第1项所述之装置，其中：一个有条件映射装置，根据条件控制映射过程。

6.如上述专利范围第1项所述之装置，其中：一个有条件逆映射装置，根据条件控制逆映射过程。

7.如上述专利范围第1项所述之装置，其中：一个参数装置，用于控制映射和逆映射过程。

说明书全文

技术领域

本发明属于红外光谱分析、密码学、信息编解码、条码、物品种类鉴别和物品真假鉴别及其应用等领域，具体来说，是涉及作用于物品种类、物品鉴别和物品保护的基于红外光谱的物品种类鉴别以及物品真假鉴别装置。

背景技术

在商品知识产权保护领域里一个很重要的特征就是商品保护。从这个角度来看，假冒商品的根源在于未经生产许可的非法商品生产或虽经生产许可但生产不合格商品。
虽然，商品生产厂家为了保护商品不被非法侵害采取了各种商品保护措施，例如，从早期的在商品外包装粘贴“激光防伪标识”，到目前的在商品外包装喷注“数码防伪标识”，以及当今最具代表性的可动态采集与跟踪数据的“电子标签”(RFID)。但是，由于上述商品保护措施主要依靠标签本身的复制复杂特征、商品惟一性编码或记录商品物流过程等试图达到商品防伪和商品防复制的目的；换句话说，上述标识或标签与商品物质本身结合是松散的、与被保护商品的物质是无关的。例如，原本应该标识名酒“泸州老窖1573”的防伪标识被故意标识到外包装仍然是名酒“泸州老窖1573”但瓶内却灌装的是“泸州老窖特曲”酒时，商品真假验证结果却仍然是：“您所购买的是名酒泸州老窖1573”。因此，尽管许多商品生产厂家采用各种防伪措施保护商品，但是，商品被假冒的状况却并没有得到根本性改善。不论“激光防伪标识”、“数码防伪标识”，还是“电子标签”，其本质是试图通过赋予商品唯一性标识来达到商品保护之目的。从这个意义上讲，其与传统的“商品条码”在商品种类的标识方面没有质的差别，差别仅在于传统的“商品条码”只能标识生产厂家和商品分类信息而不能唯一性标识该分类下商品个体信息，因此，商品条码本身不具备防伪特征。虽然，激光防伪标识、数码防伪编码和电子标签具备防伪特征，但其防伪特征是通过增加标识伪造复杂度实现的而与被保护商品的品质或物质无关。
全世界对于人命关天的药品的检验和管理都是非常严格的。但是，由于缺乏简便、低廉、有效的药品检测手段，虽然全国各地均设置药品监督管理部门，由于不能在药品流通之前进行有效的检测，因此，往往是在假药对人体造成了实质性的损害之后才能查处。
国家食品药品监督管理局2006年5月15日通报了查处齐齐哈尔第二制药有限公司假药案的最新进展情况：齐二药违反有关规定，将“二甘醇”辅料用于“亮菌甲素注射液”生产，导致多人肾功能急性衰竭。据国家食品药品监督管理局新闻发言人张冀湘介绍，齐二药购入的药用辅料 “丙二醇”实际为“二甘醇”。虽然药品监督管理局对于药品上市前的检测是非常严格的，并且采用GMP规范药品生产企业，但是，由于药品生产过程复杂性，生产投料的原料、中间体料和辅料是动态投入的，涉及采购、检验、库存、投料和中间体等多环节，因此，影响药品成品质量的因素很多。由于药品成品的化学成分复杂，化学分析所有批次的成品药将会导致药品成本增加；为了降低成本，不少药品生产企业甚至减少或不进行原料和辅料的检验，从而直接导致合法的药品生产企业生产不合格的药品。
由于传统的化学分析方法测定样品物理化学及组成等多项指标，需要动用多种分析仪器及设备和耗费大量人力、物力、财力以及大量时间，不能及时引导生产，因此这种导致成本高、工作效率低的分析手段，远不能适应现代化工业的要求，同样也不能适用于商品真假的动态检测。现代近红外光谱(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，并在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现带来了又一次重大的分析技术革命。与传统化学分析技术相比，近红外光谱分析技术能在几分钟内，仅通过对被测样品完成一次近红外光谱的采集测量，就可以同时完成其多项性能指标的测定(最多可达几十项指标)。但是，传统的近红外光谱分析技术往往需要借助于大型计算机、庞大的近红外光谱集库和昂贵的近红外光谱仪实现，因此，难以满足现场鉴别物品种类或物品真假等移动式、手持式的动态采集测量，也很难在商品超市、药店和物流配送等流通环节得到应用。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种适用于物品种类鉴别和商品知识产权保护的物品真假鉴别装置。它与现有的商品防伪标识或电子标签相比较，是不仅能够实现商品识别，更重要在于能够鉴别物品种类和物品本身物质的真假，从而达到商品知识产权保护的目的。它与近红外光谱分析系统相比较，是能够满足现场鉴别物品种类或物品真假等移动式、手持式的动态采集测量。当商品超市、药店和物流配送等流通环节配备该装置后，能够更准确地把好商品进货关和维护消费者合法权益。

附图说明

图1是基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置通用逻辑流程图。
图2是基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置应用逻辑流程图。
图3是基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置的功能框图。
为了达到上述本发明的目的，本发明的基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置通用逻辑流程图，如图1所示。一个由固态或液态物质组成的物品①在红外光源器(11)的照射下产生物品红外光谱②；当红外光传感器 (12)接收到来自物品①的物品红外光谱②后，将其提交给红外光谱比对器 (13)；红外光谱比对器(13)将实时采集的物品红外光谱②与预存于物品红外光谱集③之中的子集进行比对，如果物品红外光谱②属于物品红外光谱集③ 之中的一个子集的映射，则确定物品①的物品种类鉴别与物品真假鉴别④ 结果为真并导出，反之亦然。
本发明通过基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置应用逻辑流程图图2进一步说明。一个包含物品条码(11)和物品红外光谱(12)的标识装置 ⑩；一个包含识读物品条码(11)的物品条码识别器[21]和采集物品红外光谱图(12)的物品红外光谱采集器[22]的采集装置[20]；一个提供给生产者①和鉴别者②的包含红外光源器[31]、红外光传感器[32]和红外光谱比对器[33] 的红外光装置[30]；一个由生产者①提供的包含物品条码集[41]和物品红外光谱集[42]的码图装置[40]；一个向鉴别者②提供鉴别结果的包含物品种类鉴别信息[51]和物品真假鉴别信息[52]的信息装置[50]。当生产者① 抽样采集某批次物品的物品条码(11)及对应的物品红外光谱(12)并将其预存于物品红外光谱集[42]之中；需要时，生产者①可以在物品外包装上标注该物品的物品红外光谱(12)。物品真假鉴别时，鉴别者②首先扫描识读物品条码(11)，然后使用红外光源器[31]照射物品后，红外光传感器[32]将自动采集物品红外光谱(12)并提交给红外光谱比对器[33]。红外光谱比对器[33] 将所采集的物品红外光谱(12)与物品外包装标注的物品红外光谱(12)进行比对，或者与预存于码图装置[40]之中的物品红外光谱集[42]进行比对。物品外包装的物品条码(11)和预存于码图装置[40]之中的物品条码(11)一一对应于物品红外光谱(12)，可以加快红外光谱比对器[33]的比对速度和提高比对的容错性。当且仅当，实时采集的物品红外光谱(12)与物品外包装标注的物品红外光谱(12)或预存于码图装置[40]之中的物品红外光谱集[42]属子互为映射时物品为真，反之为假。物品种类鉴别时，鉴别者②直接使用红外光源器[31]照射物品，此时红外光传感器[32]将自动采集物品红外光谱(12) 并提交给红外光谱比对器[33]，红外光谱比对器[33]将分析物品红外光谱 (12)，并给出该物品为固体或液体的种类鉴别信息以及该物品所包含的主要化学成分。
本发明将通过基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别装置的功能框图图3并结合应用过程更进一步说明。一个基于红外光谱的物品种类及其真假鉴别的装置⑩包含了发射红外线至物品①的红外光源器(11)、接收物品 ①反射红外光谱②的红外光反射传感器(12)、解码物品红外光谱标识③的解码器(13)。使用时，物品生产者控制装置⑩的红外光源器(11)发射红外光至物品①，红外光反射传感器(12)自动检测并接收来自物品①的反射红外光谱 ②；在参数集(16)的控制下，傅里叶变换器(15)将红外光谱②映射成物品红外光谱后，使用编码器(14)将其映射成物品红外光谱编码④或存储于物品红外光谱集(16)。
本装置⑩物品真假鉴别过程：鉴别者控制装置⑩的红外光源器(11)发射红外光至物品①，红外光反射传感器(12)自动检测并接收来自物品①的反射红外光谱②，傅里叶变换器(15)在参数集(16)的控制下将红外光谱②映射成物品红外光谱后提交给模糊匹配器(18)。当鉴别者通过采集物品条码⑤确定所鉴别物品对象时，模糊匹配器(18)将依据物品条码⑤索引提取相对应的物品红外光谱集(17)之中的一个子集，并与所采集的物品红外光谱进行模糊匹配；如果鉴别者仅采集物品红外光谱时，模糊匹配器(18)将搜索模糊匹配整个物品红外光谱集(17)；特别需要指出的是：当鉴别者通过采集物品红外光谱标识③后将其解码并逆映射成物品红外光谱，以及输入物品条码⑤时，模糊匹配器(18)将无须参数集(16)控制直接匹配物品红外光谱集(17)之中的一个子集。物品真假鉴别器[21]自动依据鉴别者的选择信息，如物品条码⑤ 或包含物品红外光谱标识③，并根据模糊匹配器(18)的匹配结作出物品真假鉴别结果⑥后，通过输出缓存器[22]输出。当且仅当，物品红外光谱②匹配物品条码⑤所对应的物品红外光谱集之中的一个子集时，该物品为真反之为假，从而达到商品真假鉴别之目的。
本装置⑩物品种类鉴别过程：鉴别者控制装置⑩的红外光源器(11)发射红外光至物品①，红外光反射传感器(12)自动检测并接收来自物品①的反射红外光谱②，傅里叶变换器(15)将红外光谱②映射成物品红外光谱后提交给模糊匹配器(18)。当鉴别者选择物品种类鉴别或模糊匹配器(18)未能找到匹配的物品红外光谱时，装置⑩自动启动物品种类鉴别器[24]，并接收模糊匹配器(18)所提交的物品红外光谱。物品种类红外光谱集[23]存储固体类和液体类等物品的主要组成成份红外光谱，通过对物品主要成分例如食品种类的水、脂肪、油、蛋白质和糖的红外光谱分析，可以确定是否食品种类以及食品品种。鉴别者可以根据物品种类的鉴别需要预先存储选择的物品种类红外光谱集[23]。物品种类鉴别结果⑧通过输出缓存器[25]输出。当且仅当，物品红外光谱②匹配物品条码所对应的物品种类红外光谱集[23]之中的一个子集时，确定物品种类及其品种并输出物品种类鉴别结果⑧；反之，仅输出该物品的主要成分及含量。

具体实施方式

本发明将通过实施例进一步说明，但本发明不限于实施例。
实施例1.某地区家乐福大型商品超市为了把好酒类商品的进货关和提供消费者现场鉴别酒类商品的品种和真假，特别配备仓储管理人员和酒类商品专柜酒类商品真假鉴别器。
为了便于详细说明，选择贵州茅台酒厂、四川五粮液酒厂、四川泸州老窖酒厂和四川全兴酒厂的系列产品作为实施例，并预存上述酒厂的系列产品的酒类商品红外光谱集。
步骤1.家乐福大型商品超市在酒类商品真假鉴别器预存贵州茅台酒厂、四川五粮液酒厂、四川泸州老窖酒厂和四川全兴酒厂的系列酒类产品的红外光谱集及其物品条码。

步骤2.假定家乐福大型商品超市从本地区酒类商品特许经营商准备购进国窖1573、五粮液国宴酒、飞天茅台酒和水井坊各10件。超市仓储管理人员从上述酒类商品中分别抽查一瓶酒使用酒类商品真假鉴别器进行真假鉴别，并据此决定是否购进。
分步①扫描输入物品条码：例如，扫描五粮液国宴酒条码6901382016471；分步②扫描并采集物品红外光谱：例如扫描并采集五粮液国宴酒的红外光谱；
分步③索引红外光谱：酒类商品真假鉴别器根据分步①输入的物品条码从酒类商品红外光谱集中索引对应的物品红外光谱；例如，根据物品条码 6901382016471索引出五粮液国宴酒的物品红外光谱；
分步④酒类商品真假鉴别：酒类商品真假鉴别器比对分步②和分步③的红外光谱，如果互为映射则所鉴别的酒类商品为真，反之为假；例如，实时采集的五粮液国宴酒的物品红外光谱与预存的五粮液国宴酒的物品红外光谱互为映射时，该五粮液国宴酒为真，反之为假；
分步⑤重复上述分步①到④，直至所抽查的酒类商品真假鉴别完毕。
分步⑥当且仅当，酒类商品真假鉴别为真时进货，从而达到商品保护和维护商场信誉的目的。
步骤3.酒类商品销售时，售货员可主动鉴别所售酒类商品的真假状况或根据消费者的要求进行酒类商品的真假鉴别。
分步①扫描输入物品条码：例如，扫描五粮液国宴酒条码6901382016471；
分步②扫描并采集物品红外光谱：例如扫描并采集五粮液国宴酒的物品红外光谱；
分步③索引红外光谱：酒类商品真假鉴别器根据分步①输入的物品条码从酒类物品红外光谱集中索引对应的物品红外光谱；例如，根据物品条码 6901382016471索引出五粮液国宴酒的物品红外光谱；
分步④酒类商品真假鉴别：酒类商品真假鉴别器比对分步②和分步③的物品红外光谱，如果互为映射则所鉴别的酒类商品为真，反之为假；例如，实时采集的五粮液国宴酒的物品红外光谱与预存的五粮液国宴酒的物品红外光谱互为映射时，该五粮液国宴酒为真，反之为假。
分步⑤当且仅当，酒类商品真假鉴别结果为真时销售或购买，从而达到保护消费者和商品保护的目的。

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