[发明专利]一种基于高光谱特征的箱包鉴伪方法与光谱采集装置

说明书

本发明给出了一种基于高光谱特征的箱包鉴伪方法与光谱采集装置，包括将待鉴定箱包与高光谱相机镜头之间的相对位置固定；使用白板/黑帧/其它环境参量对采集到的高光谱影像进行预处理；使用图像分割算法从高光谱影像中选出一批样点，获取这些样点对应的光谱曲线，所得到的光谱曲线能够在统计意义上显著表现出吸收和反射特性随波长的分布不同；使用分类模型对待鉴定箱包的样点的光谱曲线进行逐条分类，并基于被分为真和假两类的采样点比例，作出对整个样品真假的最终判断。本发明排除了人工鉴定过程中主观感受引起的难以预测的误差，提高了高光谱评判箱包真伪的准确性，并且可以对任意形状款式和大小的箱包进行真伪判别工作。

技术领域

本发明涉及高光谱成像技术领域，尤其是一种基于高光谱特征的箱包鉴伪方法与光谱采集装置。

背景技术

高光谱成像技术可以同时获取图像和光谱信息，结合机器视觉技术确定物体的平面信息（形状、位置、尺寸），同时基于光谱分析技术计算物体的成分信息（材质、成分、含量），在各类行业都具有很大的应用潜力。精密分光技术是同时获取图像和光谱信息的基础，即对于进入传感器的混合光根据波长进行纳米级的分解，并以张量形式记录和储存下不同波长的光在成像范围内各个位置的亮度，由此即形成了高光谱影像，而影像中任意位置对应的光谱信息即包含了相应目标物体的材质种类、成分、含量等理化属性信息；结合图像识别及语义分割等技术，可以基于高光谱影像实现一步到位的目标检测-成分判断-输出可视化结果的完整智能分析过程。对于现代工业自动化中各个环节普遍存在的流程优化、品质监控等需求，高光谱成像技术能够提供高效、精确、廉价的解决方案，此外对于以手机和其他日常生活中常见的小型移动设备为载体的应用，如食品检测、皮肤健康检测等，高光谱成像技术在定量分析物质成分上的优势也使其具有广泛的应用前景。光谱分析技术的基本原理是材料中的不同成分会对特定波长的光产生吸收，则经由材料反射和透射的光会随着波长的变化而呈现出不同的反射率或透射率，表现这种变化趋势的谱线称为反射光谱或透射光谱。对于含有不同成分的材料，其光谱形态也必然不相同；光谱分析就是一类基于材料的光谱形态，对材料成分的种类和含量进行反向推演的分析方法。

由于奢侈品箱包行业具有高昂的利润和丰富的市场，对于知名奢侈品厂商公开发行的特定款式商品，许多商家采用廉价材料及劣质工艺对其外观进行仿制，从而冒充正品高价销售，导致消费者受骗，厂商品牌形象也受到损害。因此，在奢侈品行业中，对仿冒箱包的鉴别已成为一项长期存在的技术需求。

当前的鉴伪方法主要依赖人工判别，常用的判别依据包括：皮革材料品种/纹理/涂层颜色/光泽/缝线是否规整/商标印刻字体/金属挂件制作工艺等；表皮气味/其它部位配件气味；表皮触感/提手及其它部位皮质材料触感；非感官信息：生产日期/地址/其它特殊标签。其鉴定过程繁琐，准确性和可靠性较低，并且高度依赖于鉴定人员的个人经验，因此难以重复，无法满足对大批量产品的鉴定需求。

高光谱成像技术能够通过直接分析箱包的皮革材质、涂料颜色和成分达到判断箱包真伪的目的。原则上，只要箱包生产过程中的皮革来源、涂料配方不泄露，仿造者是无法完整仿制光谱信息完全相同的箱包的，因此基于光谱分析技术的方案路线在箱包真伪鉴别领域具有显著的优势。但在另一方面，由于箱包的尺寸和形状差异较大，且多数样品为不规则形状，在对箱包进行拍摄时，成像距离、成像角度、重点分析区域的朝向等参数难以量化和固定，对于目标区域光谱的定位、提取和分析的过程由此受到干扰，因此需要设计相应的硬件架构，用于辅助高光谱相机进行稳定的成像。

发明内容

本发明提出了一种基于高光谱特征的箱包鉴伪方法与光谱采集装置，以解决上文提到的现有技术的缺陷。

在一个方面，本发明提出了一种基于高光谱特征的箱包鉴伪方法，该方法包括以下步骤：

S1：将所述箱包样品放置在光谱采集装置中，将样品表面含有重点鉴定材质的部位朝下放置，并使所述箱包样品与高光谱相机的镜头之间的相对位置保持固定；