TW201640412A

TW201640412A - 光學系統以及應用該光學系統之受測標的之類別判斷方法

Info

Publication number: TW201640412A
Application number: TW104115678A
Authority: TW
Inventors: 陳志隆; 顏智敏
Original assignee: 高準精密工業股份有限公司
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-11-16
Also published as: US20160335828A1

Abstract

本發明係提供一種光學系統以及該光學系統之受測標的之類別判斷方法。光學系統包括一反射式結構光產生元件以及一感應判斷裝置，反射式結構光產生元件係設置於一受測標的上，且用以於接收一發光源所提供的光束後產生結構光，並予以反射至一受測表面；其中，於結構光投射至受測表面時，受測表面上呈現一受測圖案，且感應判斷裝置用以感應受測表面上所呈現的受測圖案，並依據所感應的受測圖案而判斷受測標的類別。

Description

光學系統以及應用該光學系統之受測標的之類別判斷方法

本發明係關於一種光學系統，尤其關於一種利用結構光的光學系統。

近年來，在產品製造與行銷上經常發生的議題就是仿冒，仿冒行為是指生產者或經營業者為了爭奪競爭優勢，而擅自使用其他經營者特有的、為公眾所周知的註冊商標、商品的包裝、裝潢、名稱或者各種質量標誌，導致消費者混淆和市場混亂，以牟取不正當利益的行為，對市場競爭具有極大的危害。

為讓民眾清楚辨識商品真偽，因此市面上有許多防偽標籤的出現，例如，雷射防偽標籤，其可隨視角及光源的改變，看出預設的顏色效果或圖形，或可透過高倍放大鏡，觀看出微型之隱性文字；又例如，被動式無線辨識標籤(Passive RFID Tag)，其不但能夠提供防偽，還可傳遞產品的訊息，以部分替代條碼的功能，其如台灣發明專利第I444899公告號所示；又例如，全像防偽標籤，其利用光的繞射原理，設計雷射光經由特定路徑後恰能顯現出普通光源照明下無法看見的隱藏圖案，其如台灣發明專利第00324811公告號所示。

雖然目前已發展出數種防偽技術，但隨著資訊的普及與快速的傳播，習知的防偽技術越來越容易被仿製，難以確保其獨特性，為了費者的權益及廠商的名譽，如何發展出更多元化或更高門檻的防偽技術已成為目前的當務之急。

本發明之目的在提供一種光學系統，特別是利用結構光判斷受測標的之類別的光學系統以及方法。

於一較佳實施例中，本發明提供一種光學系統，包括：一反射式結構光產生元件，設置於一受測標的上，且用以於接收一發光源所提供之光束後產生一結構光(structure light)，並予以反射至一受測表面；其中，於該結構光投射至該受測表面時，該受測表面上呈現一受測圖案(pattern)；以及一感應判斷裝置，用以感應該受測表面上所呈現之該受測圖案，並依據所感應之該受測圖案而判斷該受測標的之一類別。

於一較佳實施例中，光學系統更包括該發光源。

於一較佳實施例中，該發光源係包括一雷射二極體(LD)、一發光二極體(LED)、一有機發光二極體(OLED)以及用以輸出具有一熱感應波長區間之光束的一發光單元中之至少一者。

於一較佳實施例中，該發光源係用以輸出具有一第一波長之光束及/或具有一第二波長之光束。

於一較佳實施例中，具有該第一波長之光束係為一可見光束，而具有該第二波長之光束係為一不可見光束。

於一較佳實施例中，該反射式結構光產生元件包括複數個工作層，且該複數個工作層分別用以接收屬於不同波長頻帶之光束並產生該結構光。

於一較佳實施例中，該反射式結構光產生元件係為一耐高溫元件及/或一可食用元件。

於一較佳實施例中，該受測圖案包括一條碼(bar code)圖案及/或一快速響應碼(QR code)圖案。

於一較佳實施例中，該受測圖案係因應不同的觀看角度而變化。

於一較佳實施例中，該感應判斷裝置係包括一可見光感應單元及/或一不可見光感應單元。

於一較佳實施例中，該感應判斷裝置包括一雲端圖案資料庫以及一判斷單元，且該雲端圖案資料庫儲存有複數個資料庫圖案，以供該判斷單元對該受測圖案進行比對驗證而判斷該受測標的之該類別。

於一較佳實施例中，該類別係為一真類別或一偽類別。

於一較佳實施例中，本發明亦提供一種受測標的之類別判斷方法，包括：設置一反射式結構光產生元件於一受測標的上；投射光束至該反射式結構光產生元件；其中，該反射式結構光產生元件係於接收光束後產生一結構光(structure light)，並予以反射至一受測表面，且於該結構光反射至該受測表面時，該受測表面上呈現相對應於該反射式結構光產生元件之一受測圖案(pattern)；以及感應該受測表面上所呈現之該受測圖案，並依據所感應之該受測圖案而判斷該受測標的之一類別。

於一較佳實施例中，受測標的之類別判斷方法更包括：提供一發光源以進行該投射步驟。

於一較佳實施例中，受測標的之類別判斷方法更包括：將所感應之該受測圖案予以傳送至一雲端圖案資料庫；其中，該雲端圖案資料庫儲存有複數個資料庫圖案，以供一判斷單元對該受測圖案進行比對驗證而判斷該受測標的之該類別。

1‧‧‧光學系統

2‧‧‧受測標的

3‧‧‧受測表面

11‧‧‧發光源

12‧‧‧反射式結構光產生元件

13‧‧‧感應判斷裝置

41‧‧‧光束

42‧‧‧結構光

43‧‧‧受測圖案

121‧‧‧工作層

131‧‧‧感應單元

132‧‧‧判斷單元

133‧‧‧雲端圖案資料庫

1331‧‧‧資料庫圖案

P1‧‧‧步驟

P2‧‧‧步驟

P3‧‧‧步驟

圖1：係為本發明光學系統於一較佳實施例之系統概念示意圖。

圖2：係為本發明受測標的之類別判斷方法於一較佳實施例之流程圖。

請參閱圖1，其為本發明光學系統於一較佳實施例之系統概念示意圖。光學系統1包括發光源11、反射式結構光產生元件12以及感應判斷裝置13，且反射式結構光產生元件12係用以設置(如貼附、印製)於受測標的2上，藉以供發光源11所提供的光束41投射至其上；其中，反射式結構光產生元件12係於發光源11所提供的光束41投射至其上時產生結構光(structure light)42，並予以反射至一受測表面3，使得受測表面3呈現相應於反射式結構光產生元件12的受測圖案43，而感應判斷裝置13則用以感應受測表面3上所呈現的受測圖案43，並依據所感應的受測圖案43而判斷受測標的2類別。

於本較佳實施例中，發光源11可包括雷射二極體(LD)、發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)以及用以輸出具有一熱感應波長區間之光束的一發光單元中之至少一者，及/或第一發光源1111還可包括類似於雷射二極體、發光二極體以及有機發光二極體等半導體類的其它發光單元；且發光源11所輸出的光束41可為具有第一波長的光束(如可見光束)及/或具有第二波長的光束(如不可見光束或具有熱感應波長之光束)。

其次，反射式結構光產生元件12可為一反射式繞射光學元件(DOE)，且其包括分別用以接收屬於不同波長頻帶的光束41並產生結構光42以反射至受測表面3的複數個工作層121；其中，受測表面3因結構光42投射至其上而呈現的受測圖案43係與反射式繞射光學元件的結構相對應，也就是說，熟知本技藝人士皆可依據實際應用情況而設計反射式繞射光學元件的結構而使受測表面3上呈現出所需求的受測圖案43，舉例來說，因應反射式繞射光學元件的結構設計，受測表面3上所呈現的圖案可為條碼(bar code)圖案或快速響應碼(QR code)圖案，抑或是因應不同的觀看角度而有所變化的圖案；惟，如何透過設計反射式繞射光學元件的結構而使受測表面3上呈現出所需求的受測圖案43係為熟知本技藝人士所知悉，在此即不再予以贅述。

再者，於本較佳實施例中，感應判斷裝置13包括感應單元131、判斷單元132以及雲端圖案資料庫133，且雲端圖案資料庫133包括有複數個資料庫圖案1331，而感應單元131可為電荷耦合元件(CCD)或互補式金氧半元件(CMOS)，但不以上述為限，且其係可因應發光源11的型態而為一可見光感應單元及/或一不可見光感應單元，主要是用來擷取受測表面3上所呈現的受測圖案43；其中，感應單元131係於擷取受測表面3上所呈現的受測圖案43後，透過有線方式或無線方式將所截取的受測圖案43傳送至判斷單元132，此時，判斷單元132可將其與後端的雲端圖案資料庫133中的多個資料庫圖案1331進行比對驗證，進而判斷受測標的2之類別。

接下來舉例說明上述光學系統1的應用。這邊所舉例的應用為大閘蟹的真偽辨識，由於大閘蟹具有肉質細嫩、味道鮮美、營養豐富等特色，成為不少饕客們在秋冬的最愛，也因此造成價格上的哄抬；其中，不肖業者常乘機以來路不明的蟹品冒牌混充，或是使用未經檢疫或藥檢的走私蟹，藉以獲取大量的利潤；為了保障消費者的權益與健康，讓消費者可以清楚識別所欲購買之大閘蟹的真偽實為重要，而本案即提供了一種識別大閘蟹真偽的方式。

進一步而言，負責控管大閘蟹的主管機關可於認證合格的大閘蟹上貼上經過特殊設計的反射式結構光產生元件12，而該經過特殊設計的反射式結構光產生元件12係供販賣者或購買者將發光源11所提供的光束41投射至其上並予以反射至受測表面3，使受測表面3上呈現特定的受測圖案43；其中，當販賣者或購買者透過感應單元131所截取之受測表面3上所呈現的受測圖案43與雲端圖案資料庫133中所儲存的資料庫圖案1331(亦即認證合格的大閘蟹所應有的圖案)相吻合時，就能安心地判定其為認證合格的大閘蟹；此外，由於受測標的2為食品，故設置於受測標的2上的反射式結構光產生元件12需為可食用元件、耐高溫元件等以不傷害人體的材質所製成的元件。

當然，雖然上述的舉例是大閘蟹的真偽辨識，但並不以此為限，例如亦可將光學系統1應用於天然斐翠或天然寶石的真偽辨識；又，雖然上述光學系統1是應用於判斷受測標的2的真偽，但並不以此為限，例如光學系統1亦可應用於判斷受測標的2出產時間、出產地等物流上的類別，例如將光學系統1應用在汽車的引擎或輪胎的資訊標註上；此外，以上說明亦皆屬於實施例，熟知本技藝人士皆可依據實際應用需求而進行任何均等的變更設計，舉例來說，可變更設計為，反射式結構光產生元件12是僅接收單一波長頻段的單層結構，再舉例來說，可變更設計為，感應判斷裝置13的感應單元131、判斷單元132以及雲端圖案資料庫133係為整合為單一主體的裝置，根據以上的說明，受測標的之類別判斷方法可統整如圖2所示之流程圖；其中，該方法包括：步驟P1，設置反射式結構光產生元件12於受測標的2上；步驟P2，投射光束41至受測標的2上的反射式結構光產生元件12；其中，反射式結構光產生元件12係於接收光束41後產生結構光42，並予以反射至一受測表面3，且於結構光42反射至受測表面3時，受測表面3上會呈現相對應於反射式結構光產生元件12的受測圖案43；以及步驟P3，感應受測表面3上所呈現的受測圖案43，並依據所感應的受測圖案43而判斷受測標的2之類別。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。