一种用于鉴别酒品真假的系统

技术领域

本发明涉及酒品鉴别技术领域，具体为一种用于鉴别酒品真假的系统。

背景技术

消费者购买正规渠道销售的酒品，可以享受到产品质量和安全的保障，而如果消费者购买到假冒伪劣的酒品，不仅无法获得正常的使用体验，还可能对身体健康造成危害，通过鉴别酒品真伪，可以保护消费者的权益，使他们能够选择和购买到真正的高品质产品；

没有专门的系统进行鉴别，消费者很难准确判断酒品的真伪，这将会给假冒者提供了可乘之机，他们可以通过伪造标识、包装和防伪特征等手段让假冒产品看起来与真品相似，误导消费者购买，并且将会增加消费者购买假冒酒品的风险，如果消费者购买到假冒产品，可能会遭受经济损失，并且无法获得正品的品质保证和售后服务，损害消费者权益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于鉴别酒品真假的系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于鉴别酒品真假的系统，包括数据采集单元、数据处理单元、数据存储单元、特征提取单元、特征存储单元、特征对比单元、真伪判定单元和防伪验证单元；

所述数据采集单元通过高清摄像头来采集酒瓶上的标识和标签信息，通过扫描仪来采集包装的外观特征，并将采集的信息传输至数据处理单元；

所述数据处理单元对数据采集单元发出的采集到的图像进行预处理，去除图像噪声、调整图像亮度和对比度，以提高后续处理的准确性和稳定性，将处理后的图像数据传输至数据存储单元；

所述数据存储单元将数据处理单元发出的处理后的数据进行接收，并将接收图像数据存储到图像数据库中，采用JPEG的图像格式保存扫描图像，并为每个样品建立一个唯一的标识符，以便后续的特征分析和匹配，且通过特征提取单元的调用条件将图像数据库中的图像数据传输至特征提取单元。

优选的，所述特征提取单元对数据存储单元发出的图像数据进行特征提取，从而提取需要的图像的特征，需要的图像的特征包括颜色特征、纹理特征、边缘特征和形状特征，将提取的特征分别传输至特征存储单元和特征对比单元，所述特征存储单元将特征提取单元发出的特征进行接收，将实时采集的数据存储到第一特征数据库中，将正品的特征信息存储到第二特征数据库中，并将第二特征数据库中的数据传输至特征对比单元。

优选的，所述特征对比单元对特征提取单元发出的实时特征信息进行接收，且对特征存储单元发出的正品的特征信息进行接收，通过特征对比算法验证实时特征与第二数据库中真品特征之间的相似度或距离，判断待验证对象是否与真品相似或匹配，并将验证出的相似度传输至真伪判定单元，所述真伪判定单元对特征对比单元发出的相似度进行接收，根据预设的相似度阈值进行判定，超过阈值则判定为匹配，否则判定为不匹配，若是不匹配则通过防伪验证单元对酒品信息进行进一步检测，特征对比算法具体为：

其中，p

优选的，所述防伪验证单元通过在酒瓶或包装上贴有特殊的防伪标签，标签包含有唯一编码、二维码和条形码，消费者可以使用手机扫描标签上的信息，通过厂家提供的官方验证渠道进行验证，厂家在数据库中记录了每个防伪标签的唯一编码和对应的酒品信息，可以通过比对验证其真伪，从而完成对酒品的进一步验证。

优选的，所述数据处理单元包括图像去噪模块、图像裁剪模块和图像缩放模块，所述图像去噪模块使用滤波器去除图像中的噪声，所述图像裁剪模块对图像进行裁剪，去除不需要的边框或空白区域，裁剪后的图像有集中关注于物体的外观特征，提高后续处理的效果，所述图像缩放模块对图像进行缩放调整图像的大小，使其适应不同的处理需求，进行等比例缩放，保持图像比例或改变图像尺寸。

优选的，所述数据处理单元还包括图像增强模块和图像灰度化模块，所述图像增强模块通过调整图像的亮度、对比度和色彩平衡等参数，增强图像的视觉效果和可识别性，所述图像灰度化模块将彩色图像转换为灰度图像，去除颜色信息，使得后续处理更加简单和高效。

优选的，所述特征提取单元包括颜色提取模块和纹理提取模块，所述颜色提取模块通过颜色直方图、颜色矩和颜色分布方法来描述图像的颜色特征，从而统计图像中各种颜色的出现频率、颜色均值和方差，所述纹理提取模块通过灰度共生矩阵、局部二值模式和方向梯度直方图等方法来提取纹理特征，从而测量图像中像素间的灰度或纹理变化，并获取图像的纹理性质。

优选的，所述特征提取单元还包括边缘提取模块和形状提取模块，所述边缘提取模块通过边缘检测算法识别出图像中的边缘，并计算边缘的位置、强度和方向等属性，作为图像的边缘特征，所述形状提取模块使用轮廓检测算法获取图像中物体的轮廓，并计算形状参数如面积、周长和重心等来描述图像的形状特征，边缘检测算法具体为：

其中，f(x)表示每个横坐标下的边界点数量，p(x,y)表示像素值取0或1，f(x，y)表示图像，n表示图像尺寸。

轮廓检测算法具体为：

其中，

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过数据采集单元采集酒瓶上的标识和标签信息，并且采集包装的外观特征，从而可以提供酒品的生产批次、产地、生产厂家等重要信息，比对这些信息可以帮助消费者判断酒品的真实性和合法性，减少购买假冒酒品的风险，通过数据处理单元去除图像噪声、调整图像亮度和对比度，以提高后续处理的准确性和稳定性，通过数据存储单元可以进行备份和保护，确保数据的安全性，在需要时可以方便地访问和检索数据，避免数据丢失或损坏，通过特征提取单元可以将图像表示为数学向量或特征描述子，从而实现图像之间的相似度比较和匹配；

2、本发明同时通过特征对比单元验证实时特征与第二数据库中真品特征之间的相似度或距离，判断待验证对象是否与真品相似或匹配，从而如果待验证对象与真品特征相似或匹配，可以证明产品符合规格，有助于确保产品的质量和品质可控，通过防伪验证单元完成对酒品的进一步验证，从而可以防止假冒伪劣产品的流通，保障消费者的权益，以及维护品牌的声誉，并且可以让消费者对自己购买的酒品充满信心，消费者可以通过扫描或输入防伪码等方式，验证产品的真实性，确保其购买到的是正品，并且消费者可以感受到品牌对于产品质量和客户体验的重视。

附图说明

图1为本发明实施例提供整体系统流程图；

图2为本发明实施例提供的数据处理单元的内部模块框图；

图3为本发明实施例提供的特征提取单元的内部模块框图。

图中：1、数据采集单元；2、数据处理单元；201、图像去噪模块；202、图像裁剪模块；203、图像缩放模块；204、图像增强模块；205、图像灰度化模块；3、数据存储单元；4、特征提取单元；401、颜色提取模块；402、纹理提取模块；403、边缘提取模块；404、形状提取模块；5、特征存储单元；6、特征对比单元；7、真伪判定单元；8、防伪验证单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种用于鉴别酒品真假的系统，包括数据采集单元1、数据处理单元2、数据存储单元3、特征提取单元4、特征存储单元5、特征对比单元6、真伪判定单元7和防伪验证单元8；

数据采集单元1通过高清摄像头来采集酒瓶上的标识和标签信息，通过扫描仪来采集包装的外观特征，并将采集的信息传输至数据处理单元2；

数据处理单元2对数据采集单元1发出的采集到的图像进行预处理，去除图像噪声、调整图像亮度和对比度，以提高后续处理的准确性和稳定性，将处理后的图像数据传输至数据存储单元3；

数据存储单元3将数据处理单元2发出的处理后的数据进行接收，并将接收图像数据存储到图像数据库中，采用JPEG的图像格式保存扫描图像，并为每个样品建立一个唯一的标识符，以便后续的特征分析和匹配，且通过特征提取单元4的调用条件将图像数据库中的图像数据传输至特征提取单元4。

特征提取单元4对数据存储单元3发出的图像数据进行特征提取，从而提取需要的图像的特征，需要的图像的特征包括颜色特征、纹理特征、边缘特征和形状特征，将提取的特征分别传输至特征存储单元5和特征对比单元6，特征存储单元5将特征提取单元4发出的特征进行接收，将实时采集的数据存储到第一特征数据库中，将正品的特征信息存储到第二特征数据库中，并将第二特征数据库中的数据传输至特征对比单元6；

特征对比单元6对特征提取单元4发出的实时特征信息进行接收，且对特征存储单元5发出的正品的特征信息进行接收，通过特征对比算法验证实时特征与第二数据库中真品特征之间的相似度或距离，判断待验证对象是否与真品相似或匹配，并将验证出的相似度传输至真伪判定单元7，真伪判定单元7对特征对比单元6发出的相似度进行接收，根据预设的相似度阈值进行判定，超过阈值则判定为匹配，否则判定为不匹配，若是不匹配则通过防伪验证单元8对酒品信息进行进一步检测，特征对比算法具体为：

其中，p

防伪验证单元8通过在酒瓶或包装上贴有特殊的防伪标签，标签包含有唯一编码、二维码和条形码，消费者可以使用手机扫描标签上的信息，通过厂家提供的官方验证渠道进行验证，厂家在数据库中记录了每个防伪标签的唯一编码和对应的酒品信息，可以通过比对验证其真伪，从而完成对酒品的进一步验证；

数据处理单元2包括图像去噪模块201、图像裁剪模块202和图像缩放模块203，图像去噪模块201使用滤波器去除图像中的噪声，图像裁剪模块202对图像进行裁剪，去除不需要的边框或空白区域，裁剪后的图像有集中关注于物体的外观特征，提高后续处理的效果，图像缩放模块203对图像进行缩放调整图像的大小，使其适应不同的处理需求，进行等比例缩放，保持图像比例或改变图像尺寸；

数据处理单元2还包括图像增强模块204和图像灰度化模块205，图像增强模块204通过调整图像的亮度、对比度和色彩平衡等参数，增强图像的视觉效果和可识别性，图像灰度化模块205将彩色图像转换为灰度图像，去除颜色信息，使得后续处理更加简单和高效；

特征提取单元4包括颜色提取模块401和纹理提取模块402，颜色提取模块401通过颜色直方图、颜色矩和颜色分布方法来描述图像的颜色特征，从而统计图像中各种颜色的出现频率、颜色均值和方差，纹理提取模块402通过灰度共生矩阵、局部二值模式和方向梯度直方图等方法来提取纹理特征，从而测量图像中像素间的灰度或纹理变化，并获取图像的纹理性质；

特征提取单元4还包括边缘提取模块403和形状提取模块404，边缘提取模块403通过边缘检测算法识别出图像中的边缘，并计算边缘的位置、强度和方向等属性，作为图像的边缘特征，形状提取模块404使用轮廓检测算法获取图像中物体的轮廓，并计算形状参数如面积、周长和重心等来描述图像的形状特征，边缘检测算法具体为：

其中，f(x)表示每个横坐标下的边界点数量，p(x,y)表示像素值取0或1，f(x，y)表示图像，n表示图像尺寸。

轮廓检测算法具体为：

其中，

工作原理：本发明通过数据采集单元1采集酒瓶上的标识和标签信息，通过扫描仪来采集包装的外观特征，通过数据处理单元2对采集到的图像进行预处理，去除图像噪声、调整图像亮度和对比度，以提高后续处理的准确性和稳定性，通过数据存储单元3将接收图像数据存储到图像数据库中，采用JPEG的图像格式保存扫描图像，并为每个样品建立一个唯一的标识符，以便后续的特征分析和匹配，通过特征提取单元4提取需要的图像的特征，需要的图像的特征包括颜色特征、纹理特征、边缘特征和形状特征，通过特征存储单元5将实时采集的数据存储到第一特征数据库中，将正品的特征信息存储到第二特征数据库中，并将第二特征数据库中的数据传输至特征对比单元6，通过特征对比单元6通过特征对比算法验证实时特征与第二数据库中真品特征之间的相似度或距离，判断待验证对象是否与真品相似或匹配；

同时通过真伪判定单元7根据预设的相似度阈值进行判定，超过阈值则判定为匹配，否则判定为不匹配，若是不匹配则通过防伪验证单元8对酒品信息进行进一步检测，通过防伪验证单元8在酒瓶或包装上贴有特殊的防伪标签，标签包含有唯一编码、二维码和条形码，消费者可以使用手机扫描标签上的信息，通过厂家提供的官方验证渠道进行验证，厂家在数据库中记录了每个防伪标签的唯一编码和对应的酒品信息，可以通过比对验证其真伪，从而完成对酒品的进一步验证。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。