一种基于混合现实的闪存卡电路辅助修复系统及方法与流程

本发明涉及电子产品检测取证，尤其涉及一种基于混合现实的闪存卡电路辅助修复系统及方法。

背景技术：

1、闪存卡通常包括micro-sd卡等一体式封装的flash存储设备。由于闪存卡产品生产技术非常成熟，闪存卡表面丝印字符标记可以打磨重刻，同时市场缺乏有效监管，不法厂商可以通过去掉甚至模仿大厂丝印字符标记实现伪造。这就导致本可作为型号判断依据的表面丝印字符标记失去了利用价值，无法仅通过外观的字符标记判断其型号，因此业内将闪存卡绝缘表层下的电路特征作为其型号的唯一判断依据。在法庭科学电子数据取证过程中，也需要通过获取闪存卡绝缘表层下的电路特征，从而提取恢复存储数据。

2、由于闪存卡内部的电路被表面绝缘层覆盖保护，从外观上无法直接观察到内部电路特征。目前最常采用的方式是对表面绝缘层进行打磨，直至下层的电路暴露出来后再进行电路特征分析。这种通过打磨去除绝缘层的方式由于是一种破坏性操作，过程中容易带来二次破坏，甚至造成存储设备损毁，并且由于电路pcb板上覆盖了铜层，暴露在空气中后不及时操作很容易造成pcb板电路氧化，严重影响后续工作开展。同时，由于电路特征必须在通过打磨去除绝缘层后才能看到，这对寻找收集更多同型号产品也造成了不小的困难。

3、光学相干层析(optical coherence tomography，简称oct)是近年发展起来的无损无创、高分辨、实时的光学成像技术，同时具备了横断面层析成像的能力。oct技术以其无损无创、实时、微米级高分辨率和较高的透深度(1-2mm)等特点被广泛应用于生物医学影像，并且凭借其优势在眼科、脑科学、心脏病学、肠胃病学等众多生物医学领域发挥着越来越重要的作用。oct技术的原理类似超声断层成像，通过相干选通门等方法，以及计算机数字信号和图像处理技术，可以无损非接触式地得到所测量样品的微米量级分辨率的精细结构断层图像。在最近几年，oct技术在取证领域也显示出了其潜力，如假币检验，潜在指纹探测，汽车油漆识别等。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于混合现实的闪存卡电路辅助修复系统及方法，用以在非破坏情况下直接快速地对闪存卡内部电路结构进行观察，辅助修复闪存卡电路和提取恢复数据。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、本发明一方面提供一种基于混合现实的闪存卡电路辅助修复系统，包括光学相干层析成像设备、图像转换模块、投影设备，其中，

4、光学相干层析成像设备，用于通过发出的探测光对闪存卡样品进行扫描，获得样品探测光谱数据；

5、图像转换模块，用于根据样品探测光谱数据进行图像处理获得闪存卡电路投影图像；

6、投影设备，用于将闪存卡电路投影图像投影显示至闪存卡表面，辅助检查闪存卡内部电路。

7、优选地，所述图像转换模块包括数据处理模块、图像处理模块，其中：

8、数据处理模块，用于将所述样品探测光谱数据转换为闪存卡绝缘层下的内部电路图像；

9、图像处理模块，用于对闪存卡内部电路图像进行场曲补偿、光强校正、拼接融合后转换为闪存卡电路投影图像。

10、优选地，所述光学相干层析成像设备包括超辐射发光二极管光源(1)、环形器(2)、耦合器(3)、第一偏振控制器(4-1)、第二偏振控制器(4-2)、第一准直器(5-1)、第二准直器(5-2)，平面镜(6)、指示灯(7)、光谱仪(8)、二维振镜扫描单元(10)，其中，超辐射发光二极管光源(1)发出的光经环形器(2)的第一端口(2-1)进入环形器(2)后通过第二端口(2-2)输出至耦合器(3)，耦合器(3)将超辐射发光二极管光源(1)发出的光分束为探测光和参考光；

11、参考光经过第二偏振控制器(4-2)和第二准直器(5-2)照射到平面镜(6)上后沿原路返回至耦合器(3)；

12、探测光经过第一偏振控制器(4-1)和第一准直器(5-1)照射到二维振镜扫描单元(10)，通过二维振镜扫描单元(10)调节内部振镜控制探测光对闪存卡样品进行扫描，并经闪存卡样品表面反射后原路返回至耦合器(3)，一方面进入指示灯(7)用于在扫描过程中发射可见光指示当前扫描位置；另一方面与从平面镜(6)原路返回的参考光进行干涉形成干涉光，干涉光输出至环形器(2)中第三端口(2-3)进入光谱仪(8)，光谱仪(8)对干涉光采集获得样品探测光谱数据。

13、优选地，所述二维振镜扫描单元(10)与光谱仪(8)为同步控制。

14、优选地，该系统还包括显微观察装置(14)和分光镜(11)，该显微观察装置(14)包括物镜(12)和目镜(15)，分光镜(11)置于所述目镜(15)与物镜(12)之间；

15、通过二维振镜扫描单元(10)水平方向输出的探测光进入分光镜(11)转换为垂直方向的探测光，经物镜(12)聚焦后对闪存卡样品进行扫描；

16、所述投影设备置于显微观察装置(14)上，投影光路与观察光路为共光路，所述目镜(15)用于观察扫描光斑及观察投影设备投射的闪存卡电路投影图像。

17、优选地，该系统还包括闪存卡限位组件(16)，用于固定闪存卡并调整闪存卡位置；

18、在固定探测光扫描光斑位置情况下，所述闪存卡限位组件(16)与光谱仪(8)为同步控制，闪存卡限位组件(16)通过空间位移带动闪存卡移动实现分区域扫描。

19、优选地，该系统还包括扫描机械臂，用于承载所述二维振镜扫描单元(10)、分光镜(11)、物镜(12)，通过机械臂带动二维振镜扫描单元(10)、分光镜(11)、物镜(12)整体平移，实现闪存卡分区域扫描。

20、本发明的另一方面还提供一种基于所述系统的闪存卡电路辅助修复方法，该方法包括：

21、利用光学相干层析成像设备的探测光扫描闪存卡，获得闪存卡样品探测光谱数据；

22、根据样品探测光谱数据进行图像处理获得闪存卡绝缘层下的闪存卡电路投影图像；

23、将所述闪存卡电路图像等比例投影显示至闪存卡表面，使得闪存卡电路投影图像与闪存卡表面完全重合，用以辅助检查该闪存卡存储设备的内部电路。

24、优选地，所述根据样品探测光谱数据进行图像处理获得闪存卡电路投影图像，包括：

25、将所述闪存卡样品探测光谱数据转换为闪存卡绝缘层下的内部电路图像；

26、对闪存卡内部电路图像进行场曲补偿、光强校正转换为闪存卡电路投影图像。

27、优选地，所述方法还包括：

28、对于尺寸超出扫描范围的闪存卡进行分区域多次扫描成像，在保持分辨率不变的情况下使用自动拼接算法对多个分区域图像进行拼接融合得到完整图像，包括特征提取、特征匹配、图像匹配和融合；

29、其中，特征提取是指提取每个分区域图像的特征点，所述特征点包括闪存卡样品内的pcb电路走线和通孔；所述通孔的识别方式为：在闪存卡pcb电路层以下区域进行x-y切片成像，经过滤波和二值化得到通孔的位置，将提取出通孔位置标记在pcb电路结构图像中；

30、特征匹配：通过寻找尺度上和空间上的极值来检测闪存卡样品的每幅电路图像的特征点并进行特征匹配；

31、图像匹配：将两幅图像中具有相同特征点进行像素上的识别与对齐；

32、融合：在对齐之后将两幅图像融合为一副图像。

33、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

34、与传统的直接使用显微镜观察的手段相比，应用本发明的技术方案无需对micro-sd等闪存卡存储设备进行破坏性的提前打磨就能快速地直接对pcb版面上引线的拓扑结构进行观察，这样就能避免对闪存卡造成二次伤害以至于无法进行逆向工程或者提取闪存卡数据等操作。