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第二代改进型激先全息图像防伪票券技术
(1)应用计算机图像处理技术改进全息图像。计算机图像处理技术改进激光全息图像主要有两个方向。
①计算机合成全息技术。这种技术是将系列普通二维图像经光学成像后,按照全息图像的成像原理进行处理后记录在一张全息记录材料上,从而形成计算机像素全息图像。
②计算机控制直接曝光技术。与普通全息成像不同,这种技术不需要拍摄对象,所需图形完全由计算机生成,通过计算机控制两束相干光束以像素为单位逐点生成全部图案,对不同点可改变双光束之间的夹角,从而制成具有特殊效果的三维全息图。
(2)透明激光全息图像防伪票券技术。普通的激光全息图像一般是模压而成,镀铝的作用是增加反射光的强度,使再现图像更加明亮,这样的激光彩虹模压全息图是不透明的,照明光源和观察方向都在观察者一侧。透明激光全息图像实际上就是取消了镀铝层,将全息图像直接模压在透明的聚酯薄膜上。
(3)反射激光全息图像防伪票券技术。反射激光全息图像成像原理是将入射激光射到透明的全息乳胶介质上,一部分光作为参考光,另一部分透过介质照亮物体,再由物体散射回介质作为物光,物光和参考光相互干涉,在介质内部生成多层干涉条纹面,介质底片经处理后在介质内部生成多层半透明反射面,用白光点光源照射全息图,介质内部生成的多层半透明反射面将光反射回来,迎着反射光可以看到原物的虚像,因而称为反射激光全息图。第五代如由全息图像防伪票券技术,加密全息图像是指采用光学图像编码加密技术(如激光阅读、光学微缩、低频光刻、随机干涉条纹、莫尔条纹等),对防伪票券图像进行加密而得到的不可见或变成一些散斑的加密图像,这样可以增加其防伪票券性能。
(1)激光阅读。利用光学共轭原理将文字或图像信息存储在全息图像中,在普通环境下,这些信息不会显现,当用激光笔照射时,可以借助于硫酸纸或白纸看到所存储的信息,其表现形式有反射式和透射式两种。
(2)光学微缩。将图文信息用光学微缩的方式记录在全息图上,平常人眼难以辨认,在高倍放大镜下才可以观察到具体内容,一般情况下,中文可缩至0.Imm,英文可缩至0.05mm。这种技术可以单独使用,也可以与其他防伪票券技术(如线技术)配合使用,具有较好的防伪票券效果,如香烟包装的防伪票券拉线、2005年版新版 激光全息缩微文字开窗线等,都使用了这种技术。
(3)低频光刻。在全息图上以非干涉方式将预先设计好的条纹花样以缩微的形式直接记录在全息图上,这些花样的条纹密度比普通干涉条纹低10倍在100线/毫米左右,直观效果是在全息图上某些部位具有类似金属光泽的行射花样,若条纹花样是用计算机产生的全息图,则可用激光再现其信息。
(4)随机干涉条纹。在全息图上记录随机干涉花样,这种花样具有明显的特征,且不可重复,即使同一个人使用同样的工艺在不同的时间所产生的花样都不相同(除静态平面干涉条纹外,还有动态、立体干涉条纹),仿制者根本无法复制,因此是一种很好的防伪票券方式。
(5)莫尔干涉加密。利用莫尔条纹原理,在其中一套条纹中改变其位相并编码一个图案,这种图案在平时是隐藏的不能分辨,当与另一套周期条纹重叠时图案显现出来。
由于加密全息图像不可见或只显现一片噪光,如果没有密钥很难破译,所以具有定的防伪票券功能。但由于它在通常环境下无法分辨,因此不具备为普通大众所识别的能力。
第四代激光全息防伪票券技术目前,激光全息防伪票券技术仍然在不断地发展,第四代激光全息防伪票券技术中较典型的主要有组合全息图技术和真三维全息图技术
(1)组合全息图。组合全息图是将几十甚至几百个不同的二维图像通过几十甚至几百次曝光所记录的全息图。组合全息图的效果可以从两个方面体现,一是类似于平面。
如前所述,错误纠正等级涉及拒读错误与替代错误两种错误类型。无论使用哪一种防伪票券条形码机都有一定的精密度极限,造成线条和空白的宽度与理想宽度间必有偏差存在,防伪票券条形码扫描设备能够读出解码演算法所允许范围内的不防伪票券条形码符号。目前标准中规定x的值小为0.005m(约0.191mm),这一规定也反映出目前识别设备的技术现状。
PDF417的应用,PDF17作为一种典型的二维防伪票券条形码,其应用也具有一定的典型性。
一般而言,PDF417的应用范围主要包括以下几个方面。
(1)运输行业的应用。典型的运输业务过程是:供应商一一货运代理一一货运公司客户。在这一过程中涉及到各种货运单据,如果用人工处理,则工作效率低差错率高。但一维防伪票券条形码对计算机数据库的依赖性很强,如果采用PDF417条码,则可在运输业务的各个环节使用二维条码阅读器扫描条码,信息便录入到计算机管理系统中,既快速又准确。
(2)身份识别卡、证上的应用。由于PDF417条码的信息贮存量大,可以将个人的基本信息,甚至是照片等信息贮存在PDF417条码上,因此可以用于身份识别卡、证上,并且具有很强的防止伪造的作用。美国国防部已经在军人身份卡上印制PDF417码,持卡人的姓名,军衔,照片和其他个人信息被编成一个PDF417码印在卡上,被用来做重要场所的进出管理及医院就诊管理。另外,我国香港特别行政区的居民身份证也采用了PDF417码。
PDF417条码在身份识别卡、证上的应用具有很多优点,如数据采集的实时性、低实施成本、卡片损坏(比如枪击)也能阅读、防伪票券性好等。
海关、税务、政府部门、公司中的应用。海关报关单、税务申报单、政府部门的各类申请表单,甚至是各公司、企业的相关表单,均可用PDF417进行编码,使用时用阅读器阅读,即可方便的读出。
(4)资产跟踪。工厂、企业可以采用PDF417码跟踪生产设备;医院和诊所也可以采用它跟踪医疗设备及手术器械;其他相关单位也可以采用它进行物品、资产的跟踪。
在20世纪50年代里,这方面的工作进展相当缓慢。直到20世纪60年代出现激光这强相干光源之后,全息术才得以迅速发展。
1962年随着激光器的问世,利思和乌帕特尼克斯在盖伯全息术的基础上引入载频的概念,发明了离轴全息术,有效地克服了当时全息图成像质量差的主要问题—孪生像,三维物体显示成为当时全息术研究的热点,但这种成像科学远远超过了当时经济的发展、制作和观察这种全息图的代价是很昂贵的,全息术基本只是一个需要高昂经费来维持的实验。
1969年本顿发明了彩虹全息术,掀起以白光显示为特征的全息三维显示新高潮。
彩虹全息图是一种能实现白光显示的平面全息图,与丹尼苏克的反射全息图相比,除了能在普通白炽灯下观察到明亮的立体像外,还具有处理工艺简单、易于复制等优点。把彩虹全息术与当时发展日趋成熟的全息图模压复制技术结合起来便形成了目前风靡世界的全息防伪票券印刷产业,产生了全息 、全息商标、全息 、全息卡通、全息装饰材料、甚至全息服装等全息图新应用。因此可以说彩虹全息术的发明才真正使全息防伪票券成为可能。
二、激光全息防伪票券技术发展历程
随着光学全息技术的发展,20世纪80年代在防伪票券印刷工业领域出现了一项能够在二维载体上清楚并且大量地复制出三维图像的新防伪票券印刷工艺,这项新防伪票券印刷工艺就是全息防伪票券印刷技术。我国将激光全息技术用于防伪票券始于20世纪80年代,到20世纪90年代,模压全息防伪票券达到鼎盛时期。经过数十年的发展,激光全息防伪票券产品也从初的全息防伪票券标识逐步升级发展为第二代、第三代甚至第四代激光防伪票券技术。
代激先全息防伪票券技术主要用于制作激光模压全息图像防伪票券标贴。20世纪70年代末期,人们发现全息图片具有包括三维信息的表面结构(即纵横交错的干涉条纹,这种结构是可以转移到高密度感光底片等材料上去的)的特点。
1980年,美国科学家利用压印全息技术,将全息表面结构转移到聚酯薄膜上,从而成功地印制出世界上张模压全息图片,这种激光全息图片又称彩虹全息图片,通过激光制版将影像制作到塑料薄膜上从而产生五光十色的衍射效果,使图片具有二维、三维空间感。
在普通光线下,图片中隐藏的图像、信息会重现,而当光线从某一特定角度照射时,图片上又会出现新的图像。这种模压全息图片可以像防伪票券印刷一样大批量快速复制,成本较低,还可以与各类防伪票券印刷品结合使用。至此,全息术向应用迈出了决定性的一步。
我国引进和应用激光模压全息防伪票券技术是在20世纪80年代末至90年代初,在引进和使用初期,这种防伪票券技术确实起到了一定的防伪票券作用,但随着激光全息图像制作技术的迅速扩散和管理的混乱,激光全息防伪票券标贴几乎完全失去了防伪票券能力,要使该技术能够起到有效的防伪票券效果,必须加以升级改进。
按照防伪票券印刷地点的不同,防伪票券条形码的防伪票券印刷可分为现场防伪票券印刷和非现场防伪票券印刷,从防伪票券的角度上考虑,现场防伪票券印刷的防伪票券效果比非现场防伪票券印刷的防伪票券效果好。
(1)防伪票券条形码的非现场防伪票券印刷是指在包装物包装产品以前就已经在有关防伪票券印刷企业印制完成,并以商标或包装箱等的形式供应企业,商品生产现场只是使用印有防伪票券条形码的包装材料或容器。虽然这种防伪票券印刷方式成本量较低,防伪票券印刷质量有可靠的保障,使用企业不需要掌握相应的防伪票券印刷技术,但由于涉及中间环节多,如果防伪票券印刷企业管理不善,这些商标或包装箱就有可能通过各种渠道流入不法之徒手中,很容易使相关产品或技术泄漏而造成。
(2)防伪票券条形码的现场防伪票券印刷是指在产品包装时或包装后进行防伪票券条形码的印制(即防伪票券后印刷技术,有关防伪票券后印刷技术的防伪票券原理已在“印后加工与防伪票券后印刷防伪票券技术及应用中介绍,这里不再赞述),企业可以根据实际情况选择防伪票券印刷方式、防伪票券印刷工艺和材料,有品被假冒,防伪票券效果较差。防伪票券条形码的现场防伪票券印刷方法很多,按防伪票券印刷原理可以分为接触式防伪票券印刷(又有热转印式、针式、滚筒式等)和非接触式防伪票券印刷(又有热传导式、激光打印式、激光光刻式,喷墨式、静电式等)。
按机械形式可以分为手持式、便携式、台式等:按耗材情况可以分为条形喝现防伪票券印刷设备的分奥与选择利于保密,防伪票券效果较好。能够完成防伪票券条形码现场防伪票券印刷的设备很多,而且大多用计算机控制,操作方便、防伪票券印刷质量可靠。
考虑到现场防伪票券印刷的承印材料表面往往是已经完成产品包装的包装外表面,表面的状态差异性较大,并且多为不规则表面,因此所选用的现场防伪票券印刷设备好是非接触式的防伪票券印刷设备,如防伪票券激光打印机、激光光刻机、喷墨打印机、静电式防伪票券印刷机等。
用这些防伪票券印刷设备在现场防伪票券印刷时都具有一定的防伪票券功能,但防伪票券效果在各机型之间存在着较大的差有墨防伪票券印刷和无墨防伪票券印刷等,选用时应慎重考虑。
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