《光学防伪及机读鉴伪关键技术研究与应用》

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该项目属于信息产业及现代服务业。

假冒伪造和恐怖活动、毒品贩卖并称世界三大公害,打击制假贩假是维护国家公共安全的重大需求,光学防伪与机读鉴伪是打击制假贩假的重要技术手段。长期以来,中国高可靠光学防伪产品中光学加密技术与成套生产工艺核心技术缺失,防伪票据光学机读鉴伪核心技术亟待突破、模块及装置长期依赖进口。针对这些问题,在国家支撑计划、国家国际科技合作专项、湖北省重大科技创新计划等项目的支持下,依托华中科技大学国家防伪工程技术研究中心,经过12年的“产学研用”联合攻关,在光学防伪加密技术、防伪标识成套生产工艺核心技术、防伪票据机读鉴伪关键技术与核心装备的开发上取得重大突破,并形成大规模产业化应用。主要成果如下:

(1)创新性提出多重曲线光栅加密计算方法,实现不易仿制的光栅加密防伪技术。

构建曲线光栅的3D立体模型,创新性地提出了多重曲线光栅加密计算方法,增加了光栅加密非线性复杂度,实现了3D连续动感的光学加密效果,使得仿冒者无法根据光栅图案破解加密计算方案,增强了防伪效果、极大提高仿制难度。该方法为该项目独创,是行业首例,从根源上解决了传统光学防伪易于仿制的难题。

(2)开发了高精度可定制曲线光栅结构的防伪标识母版制备技术,并形成新型光学防伪标识成套生产工艺。

开发了高精度可定制光栅光刻技术,可定制不同规律的光栅结构;研发了差异化光学结构集成拼版工艺,实现了多种高精度光栅结构的多重防伪复合,显著增加了翻版仿造技术难度;发明了一种高精度可定制曲线光栅结构的防伪标识母版,攻克了该光学技术产品化的核心工艺难题,形成了新型光学防伪标识成套生产工艺。该技术突破了包装防伪领域的光刻精度极限,从450nm/线提至150nm/线,版缝低于0.15mm,图案转移完整率可达98%以上。

(3)发明了票据防伪光谱信号的多模态高速高分辨数字成像技术及装备。

发现了票据光学防伪特征信号的光学成像机理,发明了光学防伪信号的多模态多通道集成成像方法,实现了多谱段多模态同时成像,成像种类从4种提升到10种,成像速度从2400幅/分钟提升到12000幅/分钟,使光谱鉴伪模态从4种提高到10种,攻克了光学鉴伪识别多谱段多模态防伪特征快速成像的难题;建立了自适应地高分辨成像与多模态图像校正模型,最高成像分别率达到1200DPI;研制了票据光学防伪特征成像模块及成像装置。

(4)发明了多模态跨视角多特征融合票据鉴伪识别技术,并开发系列鉴伪识别装备。

建立了基于多光学防伪特征的票据鉴伪识别模型,提出了多光学防伪特征计算识别算法,开发了多模态跨视角的多特征融合票据鉴伪识别技术,解决了传统票据鉴伪识别中因防伪特征单一导致鉴伪精度低,无法识别污损、残缺票据的瓶颈问题。鉴伪识别的光学防伪特征由5种提升到9种,鉴伪漏识率从0.03%降低到0.015%以下,鉴伪误识率从0.05%降低到0.02%以下。研制了“FPGA+ARM/DSP”架构的防伪票据鉴伪识别模块和装备,取代进口模块和设备。首创国内“一机多币”装备,单机实现32个国家、325种防伪票据的鉴伪及冠字号识别,票据冠字号误识率低于0.003%,单张票据处理时间从100ms减少到50ms。

成果应用到金融、证卡、烟酒、医药、日化等26个行业,服务于人民币、证照、税务、奥运及世博会门票等国家重大工程;为公安部、外交部、中国银联、六大国有银行及60多家商业银行、中国烟草、恒大集团等258家企、事业单位提供了防伪、鉴伪解决方案和产品,开发4大类光学防伪标识,建立成套生产线15条,年销售达50亿枚;开发鉴伪模块和装备80余种型号,累计销售54万台,部分产品和装备出口到美国、德国、俄罗斯、意大利、墨西哥、土耳其等海外25个国家和地区。该项目制备的光学防伪标识产品市场占有率为14.9%,机读鉴伪装备市场占有率32.8%,均位居全国第一,形成直接经济效益20.09亿元。

项目参与制订国家标准2项,行业标准1项,创建了光学防伪和机读鉴伪的技术标准体系;授权专利78项,其中美国发明专利1项、国内发明专利33项,实用新型专利36项,外观设计专利8项,软件著作权10项;发表论文109篇,其中SCI收录论文62篇,SCI他引943次;培养了相关学科的博士、硕士163名。

项目成果经科技部组织的专家鉴定,认为“提升了中国金融行业的综合防伪、鉴伪及机读识别能力和水平,具有显著的创新性和推广应用价值”,经公安部组织的专家鉴定,认为成果综合水平达到“国际先进”。教育部查新中心查新结论:填补了国内空白。

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