采用共焦光学传感元件的隐形条码的检测

【摘要】：本文的工作旨在利用红外上转换材料的光-光转换特性，研究一种隐性条码的材料制作、检测器件和检测方法。详细介绍隐形条码的材料特点、系统的作用、信号检测的方法等方面的内容。 红外上转换材料(Infrared up-conversion material)是一种新型光学功能材料。所谓上转换是指高浓度稀土离子材料由于离子间的相互作用，能够吸收红外辐射发射可见光，受到光激发时可发射比激发波长短的荧光的材料称为上转换发光材料，这种光的本质是一种反斯托克斯发光。利用红外上转换材料在自然环境下不可见的特点，将其与无色油墨按比例混合后制备的红外上转换油墨作为条码的印刷材料，使条码具备隐形特点。我们提出的隐形条码的概念，作为条码技术的重要补充，把用红外上转换材料油墨印刷出的符号转换为机器语言，保留了条形码作为自动识别技术所具有的输入速度快、可靠性高、灵活实用等特点；同时，隐形条码技术在具备条码所有优点的条件下，增加了防伪性能并且不影响原有印刷效果。 由于隐形条码的扫描是大噪声下的微弱信号提取，我们提出采用共焦光学传感器来实现红外上转换材料的激发以及信息读取，分析了共焦光学系统的结构与性能，实验数据表明，共焦系统能有效的收集激发出的上转换光、屏蔽环境光和有效利用激发源红外光的光能，从而具备大噪声干扰下微弱光检测的能力。研究了用于上转换材料油墨的混合比，指出当材料与油墨的质量混合比＞0.5％时，共焦光学检测 采用共焦光学传感元件的隐形条码的检测中文提要 器具有良好的检测稳定性，文中已经研制成功的检测器的扫描分辨率 0.4~，检测器扫描输出波形曲线符合条形码标准中PCS值规定， 满足译码的波形要求，或能方便的输入计算机中进行相关处理。 上述检测器为红外上转换材料的微弱信号检测提供了一种良好 的检测工具。文中给出了检测实验结果，验证了隐形条码方案的可 行性。通过进一步的研究，文中介绍的隐性条码及其共焦光学检测器 将会有良好的应用前景。