卷积神经张德辉：视觉码实现现实和数字之间的可信连接 | “AI+”沙龙第一期

6月21日， “AI+”系列沙龙第一期 在浙江大学计算机创新技术研究院举办。沙龙围绕“AI+智慧视觉”，以“用技术构建互信，助力共同富裕”为主题，浙江省数字经济学会联合主办。浙江卷积神经网络科技有限公司创始人 张德辉 分享《计算机视觉如何用于防伪和数字化交易》，解读了视觉码技术原理及应用场景等。以下内容经整理发布。

张德辉

浙江卷积神经网络科技有限公司创始人

1997年毕业于浙江大学机电工程学专业，从事技术研发近20年，在信息安全认证、区块链应用研发、人工智能等技术方向有多项研发成果，面向数字政务、军事方向、天基卫星网络等领域有多项技术专利。

点睛一刻

— 视觉码 —

视觉码是基于机器视觉、神经网络、密码学等技术建立的区块链联盟预言体系，可将现实中的商品、流程映射于数字世界，构建去介质、高可信的数字孪生。目前，视觉码可用于商品防伪溯源、数字化权属交易、可视化电子证明等技术领域。

— 视觉码优势 —

使用视觉码，突破贸易边界，提高效率，摆脱实物流转限制。可以降低交易成本和门槛，为实物赋予金融属性。可以将商品交易信任数字化，交易不再有安全问题。

— 视觉码的展望 —

突破贸易的边界，摆脱实物流转的限制。降低交易成本和门槛，让交易不再有安全问题。卷积神经想做的，是实现现实和数字之间的可信连接。

张德辉：大家好，感谢AI+沙龙提供的机会。在这里，我想和各位分享卷积神经在计算机创新领域的一些成果。

大家看到这几块木板，会如何去区分？显然可以依靠木纹，换句话说，依靠视觉效果。天然木材的纹理，是在不同环境中经历不同气候形成的，环保板材的纹理，是在加工过程中随机生成的，这些视觉特征都很难伪造。

这就是我们最朴素的技术思路：通过计算机视觉技术，提取物品的天然纹理、随机纹理等不能轻易伪造的稳定特征，形成其独有的视觉码。

技术思路

今天AI+智慧视觉的沙龙，主题是“用技术创建互信”。区块链、电子签名等技术，都有助于构建数字化信任体系，但它们对于数字的证明方式仅限于数字原生，或者链原生。

每一个比特币的生成，都发生在区块链内部合约，每一笔比特币交易，都会被区块链网络中的节点记录，信任覆盖全生命周期，具备很强的公信力。但在区块链技术实际应用落地中，就面临“链下数据”（生成和传输并不发生在区块链上的数据）可信度的问题。

信任链贯穿了数字世界和真实世界，是一条完整的脉络，有一个部分脱节，就是无效的。虽然区块链有预言机（Oracle）功能，可以将数据从“链下”传输到“链上”，但预言机没有统一标准，不管是链下的数据、流程，还是实物，都很难证明可信度。

视觉码采用了联盟预言机的机制，先建立特定商品相关的可信数字身份，在用可信的数字身份将线下的商品实物，通过NFT（非同质化代币）方式放到链上，用区块链证明商品数字身份身份的来源 ——抽象地说，是用机器视觉、神经网络和密码学等技术，建立了区块链联盟的预言体系，再把现实中的商品、流程映射到数字世界，构建去介质、高可信的数字孪生。 

这种“数实融合”技术，主要解决实物的数字认证问题，比如商品防伪溯源、数字化权属交易、可视化电子证明等。除了板材，还可以为农产品赋码防伪，在烟酒、食品药品、奢侈品、服装、书画艺术品等领域，都有数字赋码的解决方案。

应用案例

目前市场上绝大多数的防伪技术是不安全、不可信的。它们存在被复用、被造假的可能，验证方式复杂，使用成本高。至于商品上的二维码、条形码，一般只能支持查询一次，有技术上的缺陷，也无法确认商品来源。

使用视觉码有三大优势，一是可以杜绝假货。 目前市场上用于装修的木板基本是合成材料，由于消费者对于环保指标很敏感，信任主要依赖于品牌，所以中小厂商生存空间小，假货很多。大的品牌商往往会采用“一物一码”的体系，但是目前都采用的是贴码方式，有“物码分离”的问题。所以我们并不依赖这个简单的赋码方式，而是识别板材特定区域的天然纹理作为该板材的数字身份，完全杜绝了任何形式的伪造。 

不同样本喷上同样的防伪码，很难识别 

第二个优势是在查验方式上，视觉码比一般防伪更便捷。传统防伪往往需要刮开图层后扫码，以防被仿制，而视觉码因为其无法仿造的特点，可以置于板材表面，拿着手机，用小程序、APP一拍，就可以完成校验。如果未来AR眼镜能量产，用户看一眼就能分辨真假。

第三个优势，成本低，可以有效降低防伪打假成本，降低生产、销售等环节的管理成本。视觉码本身是没有任何防伪介质的，所借助的是产品生产加工过程中生成的随机天然外观，成本极低；另外在内部管理上，大型板材商的上下游主体不同，验收原料、商品时，质检工作量特别大。有了视觉码，就可以采用“预制信任”的合作方式，先信任对方，商品到手出现质量问题，可以事后追责，省去了大量的质检人工。 

相同样本运用视觉码验证 

再如米类防伪方面，真空包装后，米的排列组合基本固定，我们在包装上留一个可视窗口，作为每个商品的视觉码。 这些视觉码会在扫描后显示为多维度的特征向量，计算图像特征向量之间的尺度空间，就能判断图像是否来自于同一商品。

米类相同产品（左）与不同产品（右）的视觉码对比 

同一份米，以不同方式拍摄，视觉码仍然保持高度一致，不同的米，很难找到相同的特征向量。即使大米在运输过程中受力变形，只要有一半以上的排列保持一致，它的特征向量就能保持基本一致，防伪能力依然存在。

经过样本聚类学习，视觉码可以在未经预研习的情况下，判断商品品类。 比如我们可以在验证五常大米的过程中提取视觉特征，并对这些商品的数据集合进行监督学习，对卷积核进行调整，形成类别识别能力。 比如我们可以在验证五常大米的过程中提取视觉特征，并对这些商品的数据集合进行监督学习，对卷积核进行调整，形成类别识别能力。

小批量商品的验证，可以使用手机APP、小程序；大批量的验证，需要在生产线上设置一个视觉预言机。预言机由工业相机和嵌入式系统结合而成，具备图像采集、视觉计算、数字签名等能力，验证速度很快。这个方式，能保证水稻种子的品质、产量，也能保证成品米的品牌价值。

中国字画的防伪，也是市场的现实需求。现在利用打印、喷墨等技术，只要拥有作品的高清图片，不难做出赝品。宣纸的工艺复杂，原料相对粗糙，与作品墨迹耦合后，构成了独特的纹理，这就是不可伪造的部分。我们在宣纸纸面上提取多个视觉码，以此证明一副完整字画的真伪，再用手机app作为校验工具。 

对外观相同的普通工业品，比如两包烟、两瓶酒，我们可以在外包装的某一固定位置（如条形码）随机生成防伪造、不可完整剥离的唯一性视觉码标签。

协助数字化监管方面，文字视觉码可以用于证照防伪。很多证照是实体的，就算作为PDF或者是图片出示，也可能改变分辨率、发生形变。这种情况下，我们可以提取证件的纹理特征，用视觉方式校验文件。

OCR技术也能提取证件信息，但提取的是文字内容，这就有可能破坏了数据隐私。而视觉码更像一种哈希算法，是一种单向验证技术，有了视觉码，人们可以把承载个人隐私、商业机密的证件，放在公开可查的地方，以供校验，这就是零知识证明。

除了电子文档、纸质原件，屏幕显示的文件，一样可以校验，因为视觉特征不变。

技术展望

数字化交易是未来的方向，而视觉码，是商品数字化的基础技术。既然它可以承载商品和数字空间的可靠映射，就可以作为数字化交易的载体。

我们国家在数字交易上强调避免“空壳化”，数字交易应该服务于实际商品和实体经济。视觉码技术，可以让数字化交易为实体交易服务，把一件特定的商品，映射成区块链里一个特定的NFT，一对一地对应存在，无法造假。交易NFT，意味着线下某件商品的权属发生了转移。

在视觉码的帮助下，博物馆的藏品就可以进行上市交易了，数字交易可以证明其权属和交易追溯，同时为了避免被造假、破坏和被转移至境外，藏品本身还可以依据合约在博物馆内展览，并产生可供各方分享的营收。这样的交易方式，给数字权属拥有人提供了一种投资方式，也给数字化交易提供了技术和新的方向。

视觉码突破了贸易边界，提高效率，摆脱实物流转限制，还降低交易成本和门槛，为实物赋予了金融属性。另外，它让商品交易信任的数字化，交易不再有安全问题。卷积神经想做的，就是实现现实和数字之间的可信连接。

浙江卷积神经网络有限公司

卷积神经打造的原品技术平台，采用机器视觉、深度神经网络和信息密码学技术建立预言机系统，将现实世界的商品和流程映射于区块链可信存储之中，建立精准的数字孪生，技术上实现了无介质的高可信防伪和溯源，打造全数字化的商品信任链。 

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本文来自微信公众号“数字经济发布”（ID:DigitalEconomy），作者：数字经济学会，36氪经授权发布。