基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及利用机械振动测试或分析的技术领域，具体为基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别系统和方法，该方法包括以下步骤：对器物类艺术品本体进行信息采集获得基础形态数据和标准振动特性，以基础形态数据和标准振动特性作为唯一性识别的基准，在后续艺术品流通过程中，对待验样品进行信息采集，依次进行艺术品的形态比对和振动特性比对，当形态和/或振动特性不一致时，代表待验样品并非艺术品本体，当形态和振动特性一致时，代表待验样品为艺术品本体。采用本方案能够解决现有技术中对器物类艺术品进行唯一性识别时，识别手段过于复杂，识别速度较慢，导致实用性不强的技术问题，解决文物艺术品安全流通的瓶颈问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别系统和方法


[0001]本专利技术涉及利用机械振动测试或分析的
，具体为基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别系统和方法。

技术介绍

[0002]文物艺术品包括平面类的书画和立体类的器物，其中器物包括陶瓷器、青铜器、铁器和玉器等，由于文物艺术品具有历史价值、艺术价值和科学价值，其深受各大行业人群的追捧。同时为了展示我国历史文化的厚重。文物艺术品在存续与流通过程中，因其特有的文化和经济价值，会存在潜在的各种风险，如掉包、制假造赝、鱼目混珠等，直接影响到文物艺术品的流通安全。因此需要建立有效的可移动艺术品唯一性识别机制和体系，从而实现持续有效识别特定物是否为其本体，为博物馆、艺术馆、交易所等提供有效的追溯手段，从而实现文物艺术品流通的稳定秩序，让文物赝品无处藏身。
[0003]器物类艺术品多以手工创制为主，而手工创制最大的特点是没有任何一件器物类艺术品会与其他艺术品完全相同，即每一件艺术品都拥有唯一特有的特征，从而与其他艺术品进行区分，这也是艺术品唯一性识别的基础条件之一。而器物类艺术品由于结构的稳定，在存续和流通过程中变化程度小，始终处于相对稳定状态，这也是器物类艺术品唯一性识别的基础条件之二。
[0004]信息技术的高速发展，为器物类艺术品基于唯一性识别关键技术而实现登记流通管理提供了技术生态保障，社会对一种能够高效、快速、准确、便捷、低成本唯一性识别方法面世充满渴望，这是器物类艺术品唯一性识别基础条件之三。
[0005]为实现这一目标，不少人进行了大量的探索，目前主要有两种类型：一是附加型，二是本体型，将身份标识以特定方式附加于器物类艺术品上，以实现与其他艺术品进行区分的效果。但是由于艺术品属于特殊商品，任何对其有所改变的行为都可能被视为影响其艺术价值的潜在风险，同时由于附加型技术方法难以统一且仍存在被破坏或仿制的可能，所以几乎不可能成为唯一性识别的主流。
[0006]以器物类艺术品的本体特征构建唯一性识别体系，为本体型。文物艺术品本体特征是不能替换、不能破坏、不能仿摹的固有特征，失去本体特征意味着此物已不是此物。所以，本体型之路是解决唯一性识别的终极路径，目前的探索主要集中在以下几个方面：
[0007]一是成分分析，利用能量色散X荧光分析、拉曼光谱分析、脱玻化结构分析等技术对艺术品的成分进行测定，例如瓷器胎体、釉体的组成成分以及各成分的含量，通过对比两次测定的组成成分及对应含量，以判断是否为艺术品本体。但是由于现行的设备多是需要进行取样进行测定，其需要从艺术品的不明显处进行取样，对于小型艺术品而言，取样容易对其进行改变影响其艺术价值，同时部分艺术品由于年代久远，脆弱易损，取样极易造成艺术品的损坏，影响其艺术价值，因此采用取样方式对器物类艺术品进行识别时无法成为主流。
[0008]二是微观观测，利用显微技术进行几十倍数百倍的放大获取数处显微形貌细节信
息，二次比对时，找到最初显微采集点，再次采集微形貌细节信息，通过两次采集的形貌细节信息进行比对，以判断是否为艺术品本体。此方法从原理上讲是可行的，显微视场内器物的质地、釉体、加工痕迹和使用痕迹的显微形态，具有相对稳定性，也无法仿制，只要能找到最初采集位置，通过这种显微形态的对比判断以识别同一艺术品有较高的可靠性。但事实上，应用层面不具操作性，主要反映在：显微放大获取形貌是该方法的基本要求，意味着其比较判断的基础只能基于微观层面，出于准确性要求，必须由多处特定位置微观形貌的相互印证才能得出判断结果。但是，显微视场是微小的，每一次验证都要准确找到最初采集位置并于同样条件下采集多处微观细节信息，在操作层面上实现起来极为困难；同时，信息间比对是基于显微形貌的直接比较，因显微形貌的随机无序性，只能采取人工识别，比对效率必然极为低下。另外，根据前述内容直接决定了采用此方法无法实现智能化，由人工操作、识别这一固有桎梏根植于基本原理之上，无法低成本取代，故基于显微的本体型唯一性识别方法无法成为落地应用的主体方法。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的之一在于提供一种基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别方法，以解决现有技术中对器物进行唯一性识别时，识别手段过于复杂，识别速度较慢，导致实用性不强的技术问题。
[0010]本质上讲，文物艺术品唯一性识别问题是一个证据问题。它不同于识别，需要从眼学和科学两个层面进行审视；也不同于评估，需从人文、艺术世俗、美学、稀少程度、关注度等方面考量。唯一性识别必须以证据学眼光，审查基于文物艺术品本体的唯一性，关键在于可持续识别和追溯；同时必须结合现代信息技术，以方便、快捷、准确、低成本、无损、无附加等原则指导下，充分利用证据学构建方法与体系，形成纵、横结构合理的登记管理平台，即时间可持续追溯，同时能普适应用所有场景的登记管理平台。
[0011]而实现这一目标的关键在于解决实物对象的本体特征数字化。只有数字化才能智能化，海量的可移动文物艺术品要达到有序安全的管理和流通秩序，不依靠信息技术手段无疑于痴人说梦。同样，没有统一的规则和规范，形不成互联互通的机制，壁垒处处，数字化的过程和结果无法共享，只会形成新的一盘散沙状态。基于这一思考，申请人以其在证据学、物证技术、司法识别及文物艺术品识别等方面的丰富经验，结合其材料学、电子学、仪器分析等专业背景，从系统角度设计并验证了本专利技术方法和系统。
[0012]经过申请人的调查和研究，申请人决定从器物类艺术品制作材料及制成品的角度出发，寻求唯一性识别的判据，因此申请人针对每一方向进行深入研究，寻求器物类文物艺术品进行唯一性识别的技术手段，例如微观分析、成分分析，但是申请人发现大部分技术手段需要对艺术品进行取样，每次识别均需要再次取样，容易对艺术品本体会形成损坏，影响其艺术价值，这是绝对不容许的做法。少部分无需对艺术品进行材料提取的技术手段，如三维建模、无损化学法、显微识别等，需要逐一对艺术品各部位进行分析，每次唯一性识别的识别时间过长，且依赖人工进行操作，实用性较低，达不到互联互通的效果。最终申请人将研究方案确定在艺术品的机械振动特性上，构建基于器物本体特征和特性的三级判断体系，将重量和器形作为前二级判据，将艺术品的机械振动特性作为进阶认定的第三级判据，由此进行器物的备案登记，提高器物唯一性的识别效果。
[0013]由于已知的文物艺术品唯一性识别现在仍然存在识别速度慢、准确度有待考证的问题，因此人们仍致力于对文物识别技术或设备的研究。经过申请人的调研，发现提高文物识别的识别速度包括以下几种方式，一是对识别设备的硬件进行改进，更加便捷、快速的实现对信息的采集；二是对识别过程中的图像处理算法、图像对比算法等进行改进，提高图像识别速度；三是以降低准确度为代价，提高识别速度。由于第三种方式会对文物识别的准确度造成影响，而文物识别的准确度是最重要的指标，因此现在并未有人针对第三种方式进行相关研究。现在的人们在文物识别方面，所关注的方向是结合现代化的科学手段，利用科技进步红利以智能化的技术实现对文物的唯一性识别。由于全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别方法，其特征在于：包括以下步骤：采集标准样品的基础形态数据，调用振动信息，根据振动信息激发并调制激振源，采集激振源作用下标准样品的标准振动特性，将基础形态数据、标准振动特性和产生标准振动特性对应的激振源信息进行关联存储；相同条件下采集待验样品的待验形态数据，调用对应的基础形态数据，与待验形态数据进行比对，生成形态判断结果，当形态判断结果为形态不一致时，待验样品和基础形态数据对应的标准样品为不同样品；当形态对比结果为形态一致时，调用对应的激振源信息，根据激振源信息激发并调制激振源，采集激振源作用下待验样品的待验振动特性，调用对应的标准振动特性，与标准振动特性进行比对，生成特性判断结果，当特性判断结果为特性不一致时，待验样品和标准振动特性对应的标准样品为不同样品；当特性判断结果为特性一致时，待验样品和标准振动特性对应的标准样品为同一样品。2.根据权利要求1所述的基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别方法，其特征在于：基础形态数据和待验形态数据均包括形状数据，形状数据包括三维立体结构形态和/或平面化展开图像。3.根据权利要求1所述的基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别方法，其特征在于：振动信息包括激振信号类型，激振信号类型包括次声波、可闻声波、部分超声波中的多种，根据激振信号类型控制换能器产生次声波、可闻声波和部分超声波的激振源。4.根据权利要求1所述的基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别方法，其特征在于：基础形态数据和待验形态数据均包括重量数据和形状数据，对基础形态数据和待验形态数据进行比对包括以下步骤：对基础形态数据和待验形态数据中的重量数据进行重量比较，对基础形态数据和待验形态数据中的形状数据进行形状比较，根据重量比较结果和形状比较结果判断待验样品和标准样品的形态是否一致。5.根据权利要求4所述的基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别方法，其特征在于：对待验振动特性和标准振动特性进行比对包括以下步骤：待验振动特性和标准振动特性均包括连续的振动数据，根据待验振动特性和标准振动特性中振动数据的频谱变化特性判断待验样品和标准样品的特性是否一致。6.一种基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别系统，其特征在于：使用上述权利要求1
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5任一项所述的一种基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别方法。7.根据权利要求6所述的基于机械振动特性和形态匹配的唯一性识别系统，其特征在于：包括振动发生模块、振动采集模块、信息采集模块、信息分析模块和数据库，数据库中预设有振动信息；信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：易旻，
申请(专利权)人：易旻，
类型：发明
国别省市：