СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ ПЛОМБ Российский патент 2005 года по МПК G06K9/36 

Изобретение относится к оптическим средствам для идентификации объектов, а более конкретно к способам формирования уникальных оптических изображений, и может найти применение в автоматических устройствах для регистрации оптических образов идентификационных элементов оптических пломб.

Известен способ определения попытки взлома при помощи оптического устройства для опечатывания контейнера, выполненного на основе волоконного оптического кабеля, заключающийся в том, что в опечатывающем устройстве формируют контрольный оптический образ путем маскировки части волокон на входном конце кабеля, который посредством фотографирования выходного конца кабеля запоминают как эталонный и сравнивают с текущим оптическим образом (ЕР патент №0147328, МПК G 09 F 3/03, 1985).

Однако данный способ не обеспечивает выявления малозаметных изменений в оптическом образе, поэтому фальсификация пломбы полностью не исключается.

Известны оптические пломбы, в которых в качестве идентификационного элемента используют деформированный случайным образом участок связующего тела, зафиксированный между двумя светопрозрачными деталями корпуса пломбы (RF патент №2124234, кл. G 09 F 3/03, 1996). Данный участок связующего тела служит идентификационным элементом пломбы, поскольку при любой попытке вмешательства изменяется неповторимая изгибная деформация связующего тела и повторить ее в силу случайного характера практически невозможно.

Способ контроля такой пломбы состоит в освещении ее идентификационного элемента проходящим оптическим зондирующим излучением, формировании оптического образа идентификационного элемента и его обработке и хранении с целью последующего сравнения с аналогичным оптическим образом, считанным в процессе контроля. Все операции контроля осуществляются с помощью автоматического устройства (RF патент №2124234). Данный способ выбран прототипом заявляемого способа.

Очевидно, что автоматическое устройство, реализующее способ содержит оптический тракт и многоэлементный фотодетектор (например, фотодиодную линейку или ПЗС матрицу), предназначенный для регистрации оптического изображения идентификационного элемента (см. описание к патенту RF №2124234). Выходные электрические сигналы фотодетектора преобразуются в определенный код (эталонный оптический образ пломбы), который может быть использован для хранения и сравнения с контрольным оптическим образом пломбы.

Однако данный способ не учитывает, как изменения параметров оптического тракта, так и изменения фоточувствительности элементов фотодетектора, которое происходит неравномерно от элемента к элементу с течением времени, что может вносить определенную недостоверность в результат контроля.

Поставленная задача заключается в создании способа идентификации оптических пломб, который учитывал бы данный фактор и обеспечивал формирование оптического образа пломбы, свободного от влияний не только изменения параметров оптического тракта, но изменения параметров элементов фотодетектора.

Задача решается тем, что в способе идентификации оптических пломб, заключающемся в освещении идентификационного элемента проходящим оптическим зондирующим излучением, проецировании его оптического изображения в плоскость многоэлементного фотодетектора, регистрации сигналов с выходов элементов фотодетектора, формировании эталонного оптического образа пломбы и запоминании его для последующего сравнения с контрольным оптическим образом пломбы, согласно изобретению в процессе регистрации после времени экспозиции, равном t, определяют напряжение U(n) на выходе каждого n-го элемента фотодетектора, убирают идентификационный элемент из оптического тракта, и после времени экспозиции t₀ также определяют напряжение U_пр(n) на выходе каждого n-го элемента фотодетектора, кроме того, определяют напряжение на выходе каждого n-го элемента фотодетектора U_T(n) при выключенном зондирующем излучении и в качестве оптического образа используют набор следующих выражений:

К₀(n)=[U_.т.(n)-U(n)]/[U_.т.(n)-U_пр(n)]×(t₀/t),

где K₀(n) - коэффициент пропускания зондирующего излучения данным участком идентификационного элемента.

Технический результат заключается в том, что представление оптического образа в виде набора коэффициентов пропускания зондирующего излучения идентификационным элементом, определенным подобным образом, позволяет получить одинаковый набор цифровых величин для одного и того же идентификационного элемента независимо от изменения параметров, как оптического тракта, так и элементов фотодетектора. Это ощутимо повышает достоверность контроля оптических пломб с использованием идентификационных элементов, считываемых проходящим оптическим зондирующим излучением.

На чертеже проиллюстрирован заявляемый способ при зондировании идентификационного элемента оптической пломбы проходящим оптическим зондирующим излучением. Оптическая пломба 1 с идентификационным элементом 2 устанавливается в оптический канал, состоящий из источника освещения 3, двух объективов 4 и многоэлементного фотоприемника 5.

Сущность способа состоит в следующем.

При регистрации идентификационного элемента оптической пломбы проходящим зондирующим излучением на каждый из элементов фотодетектора 5 падает световой поток после прохождения соответствующего участка идентификационного элемента 2.

В этом случае напряжение на n-м элементе фотодетектора 5 после времени экспозиции t определяется выражением:

U(n)=U₀(n)-W(n)×K₀(n)×G(n)×H(n)×t/C(n);(1)

где W(n) - поток зондирующего излучения, попадающий на участок идентификационного элемента, проецируемый на n-й элемент фотодетектора;

К₀(n) - коэффициент пропускания зондирующего излучения данным участком идентификационного элемента;

G(n) - эффективность сбора излучения от данного участка идентификационного элемента на n-й элемент фотодетектора;

Н(n) - чувствительность n-го элемента фотодетектора в совокупности с трактом электронной регистрации;

С(n) - электрическая емкость n-го элемента фотодетектора;

U₀(n) - исходное напряжение на n-м элементе фотодетектора до начала экспозиции.

Если убрать идентификационный элемент из оптического тракта регистрации, когда К₀(n)=1, то напряжение на n-м элементе фотодетектора 5 определяется выражением после экспозиции в течение t₀:

U_пр(n)=U₀(n)-W(n)×G(n)×H(n)×t₀/C(n).(2)

При этом регистрируемое при выключенном зондирующем излучении напряжение на n-м элементе фотодетектора определяется выражением, независящим от экспозиции:

U_T(n)=U₀(n).(3)

Из выражений (1)-(3) следует:

U_T(n)-U(n)=F(n)×К₀(n)×t(4)U_T(n) - U_пр(n) = F(n) × t₀,(5)

где

F(n)=W(n)×G(n)×H(n)/C(n).

Из выражений (4)-(5) окончательно следует:

К₀(n)=[U_T(n)-U(n)]/[U_T(n)-U_пр(n)]×(t₀/t).(6)

Полученный набор величин К₀(n) используется в дальнейшем как уникальный оптический образ пломбы, не подверженный временным и иным изменениям, происходящим как в оптическом тракте, так и в элементах фотодетектора.

Таким образом, измерив напряжения на выходах элементов фотодетектора в разных условиях работы оптического тракта и соответствующие времена экспозиций, и, учтя измеренные величины в приведенном математическом выражении, удалось обеспечить надежный и достоверный способ идентификации оптических пломб, считываемых проходящим оптическим излучением.

Изобретение относится к оптическим средствам для идентификации объектов. Его применение позволяет получить технический результат в виде создания оптического образа, свободного от влияний изменений параметров оптического тракта и элементов фотодетектора. Этот результат достигается благодаря тому, что идентификационный элемент оптической пломбы освещают проходящим оптическим зондирующим излучением, проецируют его оптическое изображение в плоскость многоэлементного фотодетектора, регистрируют напряжения U_n с выходов элементов фотодетектора и используют указанные сигналы для формирования оптического образа пломбы, который запоминают и используют в дальнейшем для сравнения с контрольным оптическим образом пломбы. При этом в процессе регистрации измеряют указанные напряжения и соответствующие им времена экспозиции при наличии и отсутствии идентификационного элемента в оптическом тракте, а также напряжения при замене идентификационного элемента черным телом и используют измеренные значения для вычисления заданным образом совокупности математических выражений, представляющей оптический образ пломбы. 1 ил.

Способ идентификации оптических пломб, заключающийся в освещении идентификационного элемента проходящим оптическим зондирующим излучением, проецировании его оптического изображения в плоскость многоэлементного фотодетектора, регистрации сигналов с выходов элементов фотодетектора, формировании эталонного оптического образа пломбы и запоминании его для последующего сравнения с контрольным оптическим образом пломбы, отличающийся тем, что в процессе регистрации после времени экспозиции, равном t, определяют напряжение U(n) на выходе каждого n-го элемента фотодетектора, убирают идентификационный элемент из оптического тракта и после времени экспозиции t₀ также определяют напряжение U_пр(n) на выходе каждого n-го элемента фотодетектора, кроме того, определяют напряжение на выходе каждого n-го элемента фотодетектора U_T(n) при выключенном зондирующем излучении и в качестве оптического образа используют набор следующих выражений:

К₀(n) = [U_.T.(n) - U(n)]/[U_.T.(n) - U_пр(n)] · (t₀/t),

где K₀(n) - коэффициент пропускания зондирующего излучения данным участком идентификационного элемента.