專利名稱：一種光晶體圖譜掃描器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用光電轉(zhuǎn)換原理掃描光晶體產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)簽的光晶體圖譜掃描器。
背景技術(shù)：
目前主要的商品防偽技術(shù)有激光防偽技術(shù)、包裝類防偽技術(shù)、物理/化學(xué)變色類防偽技術(shù)、核防偽技術(shù)、生物防偽技術(shù)和信息查詢識(shí)別類防偽技術(shù)等。其中激光防偽技術(shù)是目前應(yīng)用最普遍的一類，已幾乎完全失去防偽作用，雖然目前又出現(xiàn)了一些改進(jìn)型的，仍然是回天乏力；印刷類和包裝類防偽技術(shù)基本上仍然是那些老技術(shù)，缺乏真正有重大意義的新東西；物理/化學(xué)變色類防偽技術(shù)甚至還不如已經(jīng)日薄西山的激光防偽技術(shù)；核防偽技術(shù)中可用于商品防偽的只有核孔膜技術(shù)，但由于防偽標(biāo)識(shí)可被無限次地重復(fù)用于造假而難以獲得應(yīng)用；生物防偽技術(shù)中適合于商品防偽的主要是抗原/抗體防偽技術(shù)和DNA防偽技術(shù)，這兩項(xiàng)技術(shù)的防偽能力很弱，在防偽市場(chǎng)上很難有所作為；即時(shí)查詢識(shí)別類中的純密碼類技術(shù)也因密碼極易被回收、抄襲和拷貝而一直很難推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是利用光電轉(zhuǎn)換原理，制作出掃描光晶體產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)簽的光晶體圖譜掃描器。
該設(shè)備由數(shù)字信號(hào)處理芯片、發(fā)光源、圖像傳感器、遮光罩、數(shù)據(jù)接口和電路組裝而成，圖像傳感器位于遮光罩內(nèi)中央，發(fā)光源位于圖像傳感器的周圍，數(shù)字信號(hào)處理芯片位于遮光罩內(nèi)頂部，數(shù)字信號(hào)處理芯片輸入接口與圖像傳感器的輸出接口連接，輸出接口與數(shù)據(jù)接口相接，數(shù)據(jù)接口與移動(dòng)通訊或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)終端連接。
其電路連接關(guān)系如下電源部分前端輸入+5VDC～+12VDC的直流電壓，經(jīng)過U3降壓、整流后輸入穩(wěn)定的+3.3VDC(DVCC)的直流電壓供整個(gè)系統(tǒng)使用，所有標(biāo)注為“DVCC”、“GND”的引腳在電氣特性上是相連接的，電容C8、C3主要實(shí)現(xiàn)濾波、消除耦合電壓功能；U6監(jiān)控輸入電壓DVCC，加入DVCC電壓降低至+2.8VDC時(shí)，觸發(fā)電壓不足的警告，通過“RST”與U2的“RST”相連；照明部分D1、D2、D3、D4一端與地線“GND”相連，另外一端分別接到U2的GPIOD0、GPIOD1、GPIOD2、GPIOD3上，由U2統(tǒng)一控制照明電路的開與關(guān)；圖像傳感晶振Y2分別與U1的27、28腳相連接；U1數(shù)據(jù)總線引腳Y0～Y7(34腳～41腳)分別與U4的數(shù)據(jù)總線引腳I/O0～I(xiàn)/O7、U2的數(shù)據(jù)總線引腳D0～D7相連，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換；U1控制信號(hào)UV0～UV7、RET、AGCEN、FREX、VrEQ、PWDN、VrS、VcCHG、SBB、VTO、VSYNC、FODD、HREF、MID、SIO-0、SIO-1、CHSYNC分別通過標(biāo)記為“GPIOB0～GPIOB7”、“RST”、“AGCEN”、“FREX”、“VrEQ”、“PWDN”、“VrS”、“VcCHG”、“SBB”、“VTO”、“VSYNC”、“FODD”、“HREF”、“/PS”、“GPIOD7”、“CHSYNC”與U2相應(yīng)引腳在電氣上實(shí)現(xiàn)連接；系統(tǒng)外擴(kuò)SRAM U4數(shù)據(jù)總線引腳I/O0～I(xiàn)/O15分別與U2數(shù)據(jù)總線引腳D0～D15相連接；U4地址總線引腳A0～A16分別與U2地址總線引腳A0～A15相連接；U4控制信號(hào)引腳/CE、/WE、/OE分別通過“/DS”、“/WR”、“/RD”與U2相應(yīng)引腳連接，/UB、/LB分別通過R2、R3接地構(gòu)成一個(gè)128K的SRAM；串口通信U5數(shù)據(jù)線11腳(T1IN)、12腳(R1OUT)分別接到U2串口通信數(shù)據(jù)線96腳(RXD0)、97腳(TXD0)上；U5數(shù)據(jù)線13腳(R1IN)、14腳(T1OUT)分別與J2的2腳、3腳相連接，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)串口接口；電容C4、C5、C6、C7主要維護(hù)通信鏈路電平的平衡；主系統(tǒng)處理器(CPU)晶振Y1分別與U2的61腳(EXTAL)、62腳(XTAL)相連接，電容C1、C2主要穩(wěn)定晶振的輸出；接線座J1分別通過“TDO”、“TDI”、“TMS”、“TCK”、“GND”、“RST”與U2相應(yīng)引腳連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)程序的下載功能。
圖像掃描傳感器U1，主要實(shí)現(xiàn)將外部圖像進(jìn)行模擬掃描，提出能表達(dá)外部圖像因素的數(shù)字信號(hào)；圖像處理芯片U2，將圖像掃描信號(hào)進(jìn)行分析，恢復(fù)圖像原始結(jié)構(gòu)，并且處理與外部終端如PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換的功能；電源管理芯片U3，將外部輸入電壓、輸入電流降壓、整流為能被系統(tǒng)使用的、符合U1、U2、U4、U5、U6等供電參數(shù)的電壓、電流；系統(tǒng)外擴(kuò)的SRAM U4，由于掃描得到數(shù)據(jù)量非常大，并且系統(tǒng)CPU處理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上圖像掃描速度，所以圖像傳感器將掃描得到的數(shù)據(jù)信息先存到SRAM中，系統(tǒng)CPU從SRAM中提取需要處理的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；串口通信轉(zhuǎn)換芯片U5，主要實(shí)現(xiàn)圖像處理系統(tǒng)CPU與外部終端，如PC機(jī)等進(jìn)行串口通信電平轉(zhuǎn)換功能；系統(tǒng)電壓監(jiān)控U6，主要實(shí)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)由于供電電壓不足時(shí)，通知系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)或者重新啟動(dòng)；發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4，發(fā)射高強(qiáng)度的紅光，主要通過一個(gè)反射鏡將紅光照射到待掃描的圖像上，圖像傳感器通過前置微焦鏡頭掃描圖像信息；接線座J1提供程序代碼下載端口；接線座J2提供標(biāo)準(zhǔn)232串口接口；晶振Y1為提供系統(tǒng)CPU提供時(shí)鐘信號(hào)；晶振Y2為圖像傳感器提供時(shí)鐘信號(hào)。
遮光罩用來阻隔外部的干擾光源，上部連接發(fā)光源與圖像傳感器，下部喇叭型開口與光晶體認(rèn)證標(biāo)簽的形狀、大小完全相同，內(nèi)表面對(duì)紅光的反射率接近于零。
光晶體圖譜掃描器的工作流程是數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)從數(shù)據(jù)接口收到掃描指令后，輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光源工作。圖像傳感器將光晶體認(rèn)證標(biāo)簽的反射圖譜信號(hào)轉(zhuǎn)換為8位灰度圖像，傳送給數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)。數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)先對(duì)圖像二值化，接著檢測(cè)是否存在驗(yàn)證標(biāo)識(shí)，若存在則由數(shù)據(jù)接口傳回二值位圖，否則傳回掃描失敗信息。
該設(shè)備具有其它標(biāo)識(shí)掃描器所難以實(shí)現(xiàn)的易操作性、一鍵認(rèn)證、遠(yuǎn)程驗(yàn)證性等特點(diǎn)，它不僅可以用于各類商品的認(rèn)證，同時(shí)可以作為各種證件、票據(jù)、卡類的光晶體標(biāo)識(shí)的掃描工具。


圖1、光晶體圖譜掃描器結(jié)構(gòu)示意圖圖2、光晶體圖譜掃描器電路圖其中1、數(shù)據(jù)接口RS-232 2、數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP56F8263、發(fā)光二級(jí)管 4、圖像傳感器OV7120 5、遮光罩6、光晶體認(rèn)證標(biāo)簽
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的光晶體圖譜掃描器，包括數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)(2)、發(fā)光源(3)、圖像傳感器(4)、遮光罩(5)、數(shù)據(jù)接口(1)構(gòu)成。數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)(2)使用Motorola DSP56F826，其內(nèi)置Flash中存有二值化圖像、設(shè)備工作控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙ぷ鲉卧?，安裝在遮光罩內(nèi)，其輸出端與數(shù)據(jù)接口連接，輸入端與傳感器的輸出端連接；發(fā)光源(3)為三個(gè)紅光二極管，分布于圖像傳感器(4)周圍；圖像傳感器(4)是OmniVision OV7120黑白圖像傳感芯片(CMOS)，分辨率為640×480像素，輸出8位灰度圖像，安裝在遮光罩的中心；遮光罩(5)，做成上小下大喇叭型，內(nèi)層為純黑涂層，對(duì)紅光反光率低于3％，下部喇叭型開口與光晶體認(rèn)證標(biāo)簽(6)的形狀、大小完全相同，內(nèi)表面對(duì)紅光的反射率接近于零；數(shù)據(jù)接口(1)使用異步串口RS-232，一端與數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)連接，另一端與移動(dòng)通訊終端或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)終端連接。
其電路連接關(guān)系如下(見圖2)電源部分前端輸入+5VDC～+12VDC的直流電壓，經(jīng)過U3(MAX882)降壓、整流后輸入穩(wěn)定的+3.3VDC(DVCC)的直流電壓供整個(gè)系統(tǒng)使用，所有標(biāo)注為“DVCC”、“GND”的引腳在電氣特性上是相連接的，電容C8、C3主要實(shí)現(xiàn)濾波、消除耦合電壓功能；U6(IMP809)監(jiān)控輸入電壓DVCC，加入DVCC電壓降低至+2.8VDC時(shí)，觸發(fā)電壓不足的警告，通過“RST”與U2的“RST”相連；照明部分D1、D2、D3、D4一端與地線“GND”相連，另外一端分別接到U2的GPIOD0、GPIOD1、GPIOD2、GPIOD3上，由U2統(tǒng)一控制照明電路的開與關(guān)；圖像傳感晶振Y2(27MHZ)分別與U1的27、28腳相連接；U1數(shù)據(jù)總線引腳Y0～Y7(34腳～41腳)分別與U4(IS61LV12816)的數(shù)據(jù)總線引腳I/O0～I(xiàn)/O7、U2(Motorola DSP56F826)的數(shù)據(jù)總線引腳D0～D7相連，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換；U1控制信號(hào)UV0～UV7、RET、AGCEN、FREX、VrEQ、PWDN、VrS、VcCHG、SBB、VTO、VSYNC、FODD、HREF、MID、SIO-0、SIO-1、CHSYNC分別通過標(biāo)記為“GPIOB0～GPIOB7”、“RST”、“AGCEN”、“FREX”、“VrEQ”、“PWDN”、“VrS”、“VcCHG”、“SBB”、“VTO”、“VSYNC”、“FODD”、“HREF”、“/PS”、“GPIOD7”、“CHSYNC”與U2相應(yīng)引腳在電氣上實(shí)現(xiàn)連接；系統(tǒng)外擴(kuò)SRAM U4數(shù)據(jù)總線引腳I/O0～I(xiàn)/O15分別與U2數(shù)據(jù)總線引腳D0～D15相連接；U4地址總線引腳A0～A16分別與U2地址總線引腳A0～A15相連接；U4控制信號(hào)引腳/CE、/WE、/OE分別通過“/DS”、“/WR”、“/RD”與U2相應(yīng)引腳連接，/UB、/LB分別通過R2、R3接地構(gòu)成一個(gè)128K的SRAM；串口通信U5(MAX3232)數(shù)據(jù)線11腳(T1IN)、12腳(R1OUT)分別接到U2串口通信數(shù)據(jù)線96腳(RXD0)、97腳(TXD0)上；U5數(shù)據(jù)線13腳(R1IN)、14腳(T1OUT)分別與J2的2腳、3腳相連接，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)串口接口；電容C4、C5、C6、C7主要維護(hù)通信鏈路電平的平衡；主系統(tǒng)處理器(CPU)晶振Y1(4MHZ)分別與U2的61腳(EXTAL)、62腳(XTAL)相連接，電容C1、C2主要穩(wěn)定晶振的輸出；接線座J1分別通過“TDO”、“TDI”、“TMS”、“TCK”、“GND”、“RST”與U2相應(yīng)引腳連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)程序的下載功能。
權(quán)利要求1.一種光晶體圖譜掃描器，它是由數(shù)字信號(hào)處理芯片、發(fā)光源、圖像傳感器、遮光罩、數(shù)據(jù)接口、電路組裝而成，其特征在于圖像傳感器位于遮光罩內(nèi)中央，發(fā)光源位于圖像傳感器的周圍，數(shù)字信號(hào)處理芯片位于遮光罩內(nèi)頂部，數(shù)字信號(hào)處理芯片輸入接口與圖像傳感器的輸出接口連接，輸出接口與數(shù)據(jù)接口相接，數(shù)據(jù)接口與移動(dòng)通訊或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)終端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光晶體圖譜掃描器，其特征在于電路的電源部分前端輸入+5VDC～+12VDC的直流電壓，經(jīng)過U3降壓、整流后輸入穩(wěn)定的+3.3VDC(DVCC)的直流電壓供整個(gè)系統(tǒng)使用，所有標(biāo)注為“DVCC”、“GND”的引腳在電氣特性上是相連接的，電容C8、C3主要實(shí)現(xiàn)濾波、消除耦合電壓功能；U6監(jiān)控輸入電壓DVCC，加入DVCC電壓降低至+2.8VDC時(shí)，觸發(fā)電壓不足的警告，通過“RST”與U2的“RST”相連；照明部分D1、D2、D3、D4一端與地線“GND”相連，另外一端分別接到U2的GPIOD0、GPIOD1、GPIOD2、GPIOD3上，由U2統(tǒng)一控制照明電路的開與關(guān)；圖像傳感晶振Y2分別與U1的27、28腳相連接；U1數(shù)據(jù)總線引腳Y0～Y7(34腳～41腳)分別與U4的數(shù)據(jù)總線引腳I/O0～I(xiàn)/O7、U2的數(shù)據(jù)總線引腳D0～D7相連，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換；U1控制信號(hào)UV0～UV7、RET、AGCEN、FREX、VrEQ、PWDN、VrS、VcCHG、SBB、VTO、VSYNC、FODD、HREF、MID、SIO-0、SIO-1、CHSYNC分別通過標(biāo)記為“GPIOB0～GPIOB7”、“RST”、“AGCEN”、“FREX”、“VrEQ”、“PWDN”、“VrS”、“VcCHG”、“SBB”、“VTO”、“VSYNC”、“FODD”、“HREF”、“/PS”、“GPIOD7”、“CHSYNC”與U2相應(yīng)引腳在電氣上實(shí)現(xiàn)連接；系統(tǒng)外擴(kuò)SRAM U4數(shù)據(jù)總線引腳I/O0～I(xiàn)/O15分別與U2數(shù)據(jù)總線引腳D0～D15相連接；U4地址總線引腳A0～A16分別與U2地址總線引腳A0～A15相連接；U4控制信號(hào)引腳/CE、/WE、/OE分別通過“/DS”、“/WR”、“/RD”與U2相應(yīng)引腳連接，/UB、/LB分別通過R2、R3接地構(gòu)成一個(gè)128K的SRAM；串口通信U5數(shù)據(jù)線11腳(T1IN)、12腳(R1OUT)分別接到U2串口通信數(shù)據(jù)線96腳(RXD0)、97腳(TXD0)上；U5數(shù)據(jù)線13腳(R1IN)、14腳(T1OUT)分別與J2的2腳、3腳相連接，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)串口接口；電容C4、C5、C6、C7主要維護(hù)通信鏈路電平的平衡；主系統(tǒng)處理器(CPU)晶振Y1分別與U2的61腳(EXTAL)、62腳(XTAL)相連接，電容C1、C2主要穩(wěn)定晶振的輸出；接線座J1分別通過“TDO”、“TDI”、“TMS”、“TCK”、“GND”、“RST”與U2相應(yīng)引腳連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)程序的下載功能。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光晶體圖譜掃描器，該設(shè)備由數(shù)字信號(hào)處理芯片、發(fā)光源、圖像傳感器、遮光罩、數(shù)據(jù)接口和電路組裝而成，圖像傳感器位于遮光罩內(nèi)中央，發(fā)光源位于圖像傳感器的周圍，數(shù)字信號(hào)處理芯片位于遮光罩內(nèi)頂部，數(shù)字信號(hào)處理芯片輸入接口與圖像傳感器的輸出接口連接，輸出接口與數(shù)據(jù)接口相接，數(shù)據(jù)接口與移動(dòng)通訊或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)終端連接，用于各種商品，各種證件、票據(jù)、卡類的光晶體標(biāo)識(shí)的掃描。
文檔編號(hào)G06K9/62GK2731586SQ20052002280
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者廖鴻宇 申請(qǐng)人:福建榕基軟件開發(fā)有限公司