ВИРТУАЛЬНОЕ ОКНО КОДА Российский патент 2012 года по МПК G06T9/00 G06K9/18 

Настоящее изобретение относится к графическим кодам, в частности к графическим кодам, которые определяются окном кода.

Коды, которые представляются графически и являются машиночитаемыми, общеизвестны. Такие коды обычно используются на потребительских и коммерческих изделиях и при считывании могут предоставить информацию, относящуюся к стоимости, серийному образцу или происхождению изделия. Эти типы кодов можно использовать для автоматической проверки в супермаркетах, целей управления запасами или подтверждения того, что надлежащее изделие находится в надлежащей упаковке. Более сложные машиночитаемые коды этого типа можно использовать в качестве защитного признака на некоторых потребительских изделиях, таких как фармацевтические товары, спиртные напитки, табачные изделия и тому подобное, либо для документов большой ценности, таких как деньги, облигации, налоговые документы, проездные документы и идентификационные карточки, во избежании фальсификации, подделки и обмана. Имеется несколько типов обычно используемых кодовых форматов; они включают в себя алфавитно-цифровые, штриховые и двумерные штриховые коды. Однако эти типы кодов относительно просты для копирования. Возможно также предугадать следующий код в последовательности, поскольку алгоритмы, используемые для генерирования таких кодов, находятся в общественном достоянии. Кроме того, в коде закодирована информация, и даже если данные зашифрованы, эту информацию можно извлечь из кода без обращения к какой-либо базе данных. Данные можно использовать или ими можно манипулировать для несанкционированных целей, что сильно снижает эффективность таких кодов в качестве устройств защиты или слежения и следования.

Один усложненный тип машиночитаемого кода описан в нашем патенте Великобритании №2383878 (все содержание которого включено сюда посредством ссылки) и коммерчески доступен под товарным знаком «FractureCode» (RTM). Преимущества кода этого типа над прочими машиночитаемыми кодами включают в себя способность генерировать очень большое число случайных уникальных кодов. Другое важное преимущество состоит в том, что сам код не несет никаких данных и никакие данные не нужны для генерирования этого кода, в то время как этот код печатается. Это представляет код бессмысленным до того момента, пока он не используется.

Товары, такие как ценные документы, и потребительские изделия, такие как упомянутые выше, либо их упаковки маркируются такими кодами. Для того чтобы получить информацию о товаре, несущем на себе код, этот код должен быть считан машиной, которая сначала выполняет операцию сканирования для получения в цифровом виде изображения этого кода. Это изображение затем обрабатывается электронными средствами для выделения за счет применения некоторого алгоритма уникального алфавитно-цифрового дескриптора, который можно использовать для просмотра данных, соответствующих данному товару в базе данных.

Код, как правило, расположен на поверхности товара и содержит уникальный графический узор, составленный из линий, точек или эллипсов, либо маркировок или комбинаций всего этого, при этом область узора ограничена прямоугольным полем или некоторой иной графической границей для образования физического окна кода. Чтобы напечатать этот уникальный графический знак, нужно использовать специальное печатающее устройство.

Особенно трудно копировать этот код по нескольким причинам.

Во-первых, трудно воспроизводить данный код с требуемой степенью точности, т.е. так, чтобы считывающая машина не могла найти различие между положением линии в исходном коде и в копии и генерировала бы тот же самый алфавитно-цифровой дескриптор, как генерировала бы при сканировании исходного кода. Этот признак частично зависит от степени детализации данного кода.

Во-вторых, многие из этих кодов не превышают по площади 1 мм х 1 мм и могут быть напечатаны ультрафиолетовыми красками, инфракрасными красками или иными реализующими защиту красками.

Главное преимущество безопасности этих кодов состоит в том, что без алгоритма декодирования алфавитно-цифровой дескриптор нельзя вывести. Далее, даже если этот алгоритм был известен, данные, соответствующие этому алфавитно-цифровому дескриптору, нельзя получить без доступа к защищенной базе данных.

Хотя эти коды трудно копировать и предсказывать, поскольку только область, ограниченная прямоугольным полем или некоторой иной графической границей, представляет какой-то интерес, только часть, которую надлежит воспроизвести несанкционированному пользователю, находится в окне кода и в области внутри него. Это значит, что весь графический узор на подложке копировать не нужно, и любой линейный узор вне окна кода фактически является избыточным. Далее, желающий прочитать этот код без санкции, знает, на какую часть этого графического узора нужно смотреть, поскольку она окружена прямоугольным полем или некоторой иной графической границей.

Дальнейшее рассуждение состоит в том, что, хотя увеличение размера окна сделало бы более сложным подделку или тиражирование кода, поскольку нужно было бы копировать больше кода, но по эстетическим соображениям размер окна нужно выдерживать малым, чтобы оно не вторгалось в графику изделия на упаковке или в данные на документе.

Международная заявка WO 2008/080088 раскрывает объект (к примеру, банкноту или чек), содержащий первичный идентификатор. Этот первичный идентификатор присутствует в виде множества идентификационных элементов, встроенных в объект, которые визуально обнаруживаются при освещении инфракрасным или ультрафиолетовым электромагнитным излучением, но визуально неотличимы от остального объекта под видимым светом. Эти идентификационные элементы распределены случайным образом, так что положения этих идентификационных элементов практически уникальны для объекта, и объект имеет опорную точку в виде напечатанного символа, который определяет подобласть объекта, в которой имеются по меньшей мере некоторые из идентификационных элементов. Описаны также способ и детектор для проверки подлинности того, что объект является подлинным. Объект проверяется сравнением измеренной информации, относящейся к положениям идентификационных элементов в подобласти относительно опорной точки, с записанной информацией подлинного объекта.

Имеется несколько недостатков, связанных с этой системой. Во-первых, узор случайного распределения идентификационных элементов полностью определяется случаем. Поэтому его уникальность нельзя гарантировать, а нежелательное воспроизведение нельзя математически исключить. Во-вторых, опорная точка определяет область, которая используется для идентификации объекта, хотя эта опорная точка может не указывать размер и форму идентифицирующей области, она неизбежно предполагает местоположение данной области. В-третьих, если желательно множество идентифицирующих областей, например, по причинам дополнительной защиты, этого можно достичь, только имея множество опорных точек для определения соответствующих опорных областей. Это может мешать эстетическому восприятию объекта или, что важнее, выявлять значимость опорных точек для потенциального фальсификатора.

Поэтому желательно обеспечить код, который даже еще более скрыт, делая более трудным копирование, подделку или считывание без санкционирования.

Согласно первому объекту настоящего изобретения предлагается машиночитаемый код, содержащий часть графической индикации, расположенной на подложке, при этом код ограничен временной границей, которая генерируется считывающей машиной относительно фиксированной пусковой точки, только когда код считывается.

Код может содержать по меньшей мере одну дополнительную часть графической индикации, ограниченную временной границей, которая генерируется считывающей машиной относительно фиксированной пусковой точки, только когда код считывается.

Часть или вся эта временная граница относительно пусковой точки может храниться в считывающей машине. Положение этой или каждой временной границы относительно пусковой точки может быть включено во второй машиночитаемый код. Этот второй машиночитаемый код может быть штриховым кодом.

Пусковая точка может быть графической маркировкой. Пусковая точка может быть точкой на штриховом коде. Пусковая точка может быть несимметричной.

Согласно второму объекту изобретения предлагается способ кодирования графической индикации, содержащий этапы, на которых: получают изображение по меньшей мере части графической индикации; создают электронным образом временную границу вокруг некоторой части графической индикации относительно фиксированной пусковой точки; обрабатывают часть полученного изображения, которая расположена внутри этой границы, для получения дескриптора; присваивают данные дескриптору; и сохраняют эту взаимосвязь в запоминающем средстве.

Способ может далее включать в себя этап, на котором декодируют штриховой код для определения местоположения временной границы относительно пусковой точки.

Согласно третьему объекту настоящего изобретения предлагается устройство для кодирования графической индикации, содержащее: камеру для получения изображения по меньшей мере части графической индикации; блок обнаружения, обнаруживающий фиксированную пусковую точку; блок вычисления окна для создания электронным образом временной границы вокруг некоторой части графической индикации относительно пусковой точки; процессор для обработки части полученного изображения, которая расположена внутри границы, для получения дескриптора; блок присвоения для присвоения данных дескриптору; и запоминающее средство для хранения этой взаимосвязи.

Устройство может дополнительно включать в себя декодер штрихового кода для декодирования штрихового кода, чтобы определить местоположение временной границы относительно пусковой точки.

Согласно четвертому объекту настоящего изобретения предлагается способ декодирования графической индикации, содержащий этапы, на которых: получают изображение по меньшей мере части графической индикации; создают электронным образом временную границу вокруг некоторой части графической индикации относительно пусковой точки; обрабатывают часть полученного изображения, которая расположена внутри этой границы, для получения дескриптора; и извлекают данные, взаимосвязанные с дескриптором, из запоминающего средства.

Этот способ может далее содержать этап, на котором декодируют штриховой код для определения местоположения временной границы относительно пусковой точки.

Согласно пятому объекту настоящего изобретения предлагается устройство для декодирования графической индикации, содержащее: камеру для получения изображения по меньшей мере части графической индикации; блок обнаружения, обнаруживающий фиксированную пусковую точку; блок вычисления окна для создания электронным образом временной границы вокруг некоторой части графической индикации относительно пусковой точки; процессор для обработки части полученного изображения, которая расположена внутри этой границы, для получения дескриптора; запоминающее средство, в котором хранятся данные; и блок извлечения для получения данных относительно дескриптора из запоминающего средства.

Это устройство может дополнительно содержать декодер штрихового кода для декодирования штрихового кода, чтобы определить местоположение временной границы относительно пусковой точки.

Графическая индикация или ее часть может быть уникальной и может быть абстрактной. Если здесь используется штриховой код, следует включить - но не ограничиваться ими - такие коды как Data Matrix, PDF-417, Micro-PDF-417, QR Code, MaxiCode, Codabar, RSS и линейные штриховые коды.

Настоящее изобретение может включать в себя любую комбинацию упомянутых здесь признаков или ограничений, кроме комбинаций таких признаков, которые являются взаимно исключающими.

Далее описаны варианты осуществления настоящего изобретения только посредством примеров со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 показывает код согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг.2 условно показывает устройство для присвоения данных коду согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг.3 условно показывает устройство для считывания кода согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг.4 показывает код согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг.5 условно показывает устройство для присвоения данных коду согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг.6 условно показывает устройство для считывания кода согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг.7 показывает код согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Фиг.1 показывает товар 10, завернутый в пленочную упаковку с отрывной лентой 12, размещенной на упаковке, чтобы дать возможность для простого удаления упаковки. Отрывная лента 12 имеет множество прямых линий 14, напечатанных на ней, которые размещены под разными углами, так что по меньшей мере некоторые из линий 14 пересекают друг друга. Такую ленту можно изготовить, например, способом, описанным в нашем патенте Великобритании №2383878. Узор линий 14 непрерывно изменяется, и поэтому каждая часть отрывной ленты 12 имеет уникальный узор линий на своей поверхности. Хотя в примере имеется множество пересекающихся линий, код может содержать другие элементы или формы, такие как точки, прямоугольники, эллипсы или комбинации таких элементов и(или) форм. Во время печатания кодирующие линии 14 вообще не имеют никакого смысла и с ними не связаны никакие данные или информация. Поэтому может быть предоставлен, например, рулон отрывной ленты 12, который имеет напечатанную по всей ее поверхности уникальную абстрактную графическую индикацию 14, которая не несет никакого смысла. Чтобы присвоить данные части кодирующих линий 14, должно быть определено окно 18 кода, линии 14 должны быть считаны, закодированы, а затем им должны быть присвоены данные. Кодирующие линии 14 можно напечатать с помощью любых традиционных красок или скрытых красок, таких которые обнаруживаются только при освещении или облучении светом в определенном частотном диапазоне.

Фиг.2 показывает условную схему устройства 200 для считывания кодирующих линий 14, кодирования их части и присвоения им данных. Камера 202 получает изображение кодирующих линий 14. Полученное изображение электронным образом освобождается от ошибок и усиливается в блоке 204 исправления ошибок и улучшения изображения. Затем блок 206 обнаружения обнаруживает заранее заданную пусковую точку 16 на отрывной ленте 14 или товаре 10. Пусковая точка 16 может быть углом товара 10, несимметричной меткой или точкой на товаре 10 или отрывной ленте 14, имеющимся на товаре графическим изображением или любой иной машиночитаемой точкой. Пусковая точка 16 может быть напечатана с помощью любых традиционных красок или скрытых красок. На основе заранее определенных координат виртуальное окно 18 кода конкретного размера и формы создается затем вокруг положения кодирующих линий 14 относительно пусковой точки 16 блоком 207 вычисления окна. Координаты виртуального окна 18 кода относительно пусковой точки 16 определяются машиной 200, и поэтому положение виртуального окна кода является одним и тем же для каждого товара 10, который сканируется. Однако узор кодирующих линий 14 внутри виртуального окна 18 уникален для каждого товара. Это иллюстрируется на фиг.1а и 1b. Декодирующее средство 208 затем обрабатывает код 20, который является частью кодирующих линий 14, ограниченных виртуальным окном 18 кода, а процессор 209 применяет алгоритм для получения алфавитно-цифрового дескриптора 22. Блок 210 присвоения данных далее получает данные 212, которые должны быть ассоциированы с конкретным товаром 10, и алфавитно-цифровой дескриптор 22 и данные, относящиеся к товару 10, взаимосвязываются друг с другом в запоминающем средстве 214. Данные 212 и алфавитно-цифровой дескриптор 22 могут отображаться на отображающем средстве 216.

Фиг.3 условно показывает портативное считывающее устройство 300 для считывания кода 20 на товаре 10. Камера 302 получает изображение кодирующих линий 14, и полученное изображение электронным образом освобождается от ошибок и усиливается в блоке 304 исправления ошибок и улучшения изображения. Блок 306 обнаружения обнаруживает заранее заданную пусковую точку 16, а блок 307 вычисления окна создает относительно нее виртуальное окно 18 кода с конкретными формой и размером на основе заранее определенных координат. Виртуальное окно 18 кода находится в одном и том же положении, как и в случае первоначального сканирования товара. Декодирующее средство 308 затем обрабатывает код 20, который является частью кодирующих линий 14, ограниченных виртуальным окном 18 кода, а процессор 309 применяет алгоритм для обработки алфавитно-цифрового дескриптора 22. Блок 310 извлечения данных получает затем данные, взаимосвязанные с алфавитно-цифровым дескриптором 22 из запоминающего средства 214, в котором данные были сохранены во время процесса кодирования. Средство 316 отображения затем отображает данные, относящиеся к просканированному товару 10.

Наличие виртуального окна 18, внутри которого расположен код 20, означает, что для желающих подделать или репродуцировать код для несанкционированных целей неочевидно, какая часть графической индикации 14 используется для получения кода 20. Поэтому для подделки или репродуцирования кода нужно точно воспроизвести всю графическую индикацию, что будет весьма трудно. Еще одно преимущество состоит в том, что некто, желающий считать код 20 без санкции, не знает, какую часть графической индикации 14 сканировать, поскольку она не указана графически. Помимо этого, поскольку окно 18 не представлено графически, оно может быть такого размера, как желательно, поскольку оно не будет мешать эстетическому восприятию товара и(или) его упаковки. Это означает, что даже если некто знает, какую часть графической индикации 14 воспроизводить, все же должна быть скопирована большая площадь, что многократно труднее.

Фиг.4 условно показывает второй вариант осуществления изобретения. Товар 30 в виде идентификационной карты имеет множество напечатанных на его поверхности прямых линий 34, которые размещены под разными углами, так что по меньшей мере некоторые из линий пересекают друг друга. Узор кодирующих линий 34 на поверхности 32 фиксируется для каждого из множества товаров 30, а потому каждый товар в серии имеет один и тот же узор линий на своей поверхности. Вдобавок на поверхности 32 карточки 30 напечатана пусковая точка 36, которая в данном примере является несимметричной меткой и машиночитаемым кодом 44. Этот машиночитаемый код может быть, например, алфавитно-цифровым кодом или штриховым кодом. Если машиночитаемый код является штриховым кодом, он может быть почти любым из ныне известных кодов, коллективно именуемых «штриховыми кодами» и включающими в себя - но не ограничивающимися ими - такие коды как Data Matrix, PDF-417, Micro-PDF-417, QR Code, MaxiCode, Codabar, RSS и линейные штриховые коды.

Кодирующие линии 34, пусковая точка 36 и штриховой код 44 могут быть напечатаны с помощью любых традиционных красок или скрытых красок, таких которые обнаруживаются только при освещении или облучении светом в определенном частотном диапазоне. Когда кодирующие линии 34 печатаются, они не имеют никакого значения, однако когда печатается штриховой код 44, он содержит информацию. Штриховой код 44 содержит, среди прочего, координаты виртуального окна 38 кода относительно пусковой точки 36, которая может быть напечатана до или после кодирующих линий 34. Расположение виртуального окна 38 кода отлично для каждого товара 30. Тем самым код 40, ограниченный виртуальным окном 38 кода, является уникальным для каждого товара.

Штриховой код 44 может менять не только координаты положения виртуального окна 38 кода, но он может менять размер, форму и(или) число виртуальных окон, определяющих код 40. Например, штриховой код 44 может определять два окна, одно круглое и одно прямоугольное, которые расположены в разных местоположениях относительно пусковой точки 36. Далее штриховой код 44 может содержать строку алфавитно-цифровых знаков, которую можно использовать для просмотра координат и(или) иных свойств виртуального окна кода в базе данных в противоположность координатам, которые несет сам этот штриховой код 44.

На фиг.5 условно показано устройство 200 для считывания кодирующих линий 34 и присвоения им данных. Это, по существу, то же самое устройство, что и показанное на фиг.2, за исключением того, что имеется декодер 205 штрихового кода. Способ присвоения данных коду 40 тот же самый, что и для первого варианта осуществления, за исключением того, что координаты виртуального окна 38 кода определяются путем декодирования штрихового кода 44 на товаре в противоположность координатам, заранее определенным в машине.

Фиг.6 условно показывает портативное устройство 300 для считывания кода 40 на товаре 30. Это, по существу, то же самое устройство, что и показанное на фиг.3, за исключением того, что имеется декодер 305 штрихового кода. Способ считывания кода 40, по существу, тот же самый, что и для первого варианта осуществления, за исключением того, что сканирование штрихового кода 44 и его декодирование определяет координаты виртуального окна 38 кода относительно пусковой точки 36.

Фиг.7 иллюстрирует третий вариант осуществления изобретения. Это, по существу, то же самое, что и второй вариант осуществления, за исключением того, что кодирующие линии 54, расположенные на подложке 52, изменяются непрерывно. Один способ для достижения этого описан в нашем патенте Великобритании №2383878. Поэтому кодирующие линии 54 на любой части подложки уникальны. На подложке расположен также штриховой код 64, который содержит информацию о местоположении виртуального окна 58 кода, которое определяет код 60, относительно пусковой точки 56. Пусковая точка 56 в данном варианте осуществления представляет собой угол штрихового кода 64. Коду 60 могут быть присвоены данные посредством устройства, как показано на фиг.5 и как описано для второго варианта осуществления. Код 60 может быть считан с помощью устройства, показанного на фиг.6, и как описано для второго варианта осуществления.

В противоположность использованию графической индикации, напечатанной краской или напыленной краской, эта графическая индикация может содержать случайное размещение волокон в подложке. Такие волокна могут быть встроены в подложку в процессе изготовления и могут быть окрашены или чувствительны к ультрафиолетовому излучению.

Краски, используемые в описанных выше процессах, могут быть мечеными красками, которые могут содержать люминесцентные и(или) фосфоресцентные составы или наполнители, такие как блокаторы ультрафиолетового излучения.

Изобретение относится к графическим кодам, в частности к графическим кодам, которые определяются окном кода. Техническим результатом является повышение защиты от копирования, подделки или считывания без санкционирования графического кода. Способ кодирования графической индикации для обеспечения уникального, отличительного машиночитаемого кода для множества товаров заключается в том, что получают изображение части графической индикации. Затем создают электронным образом временную границу вокруг некоторой части графической индикации относительно фиксированной пусковой точки. Обрабатывают часть полученного изображения, которая расположена внутри этой границы, для получения дескриптора. Присваивают данные дескриптору. Далее сохраняют эту взаимосвязь в запоминающем средстве. При этом графическая индикация фиксируется для множества товаров и временная граница отлична для каждого товара так, что часть графической индикации, которая формирует код, отлична для каждого товара. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ кодирования графической индикации для обеспечения уникального, отличительного машиночитаемого кода для множества товаров, содержащий этапы, на которых:
- получают изображение по меньшей мере части графической индикации;
- создают электронным образом временную границу вокруг некоторой части графической индикации относительно фиксированной пусковой точки;
- обрабатывают часть полученного изображения, которая расположена внутри этой границы, для получения дескриптора;
- присваивают данные дескриптору; и
- сохраняют эту взаимосвязь в запоминающем средстве;
в котором графическая индикация фиксируется для множества товаров и временная граница отлична для каждого товара так, что часть графической индикации, которая формирует код, отлична для каждого товара.

2. Способ по п.1, содержащий далее этап, на котором декодируют штриховой код для определения местоположения временной границы относительно пусковой точки.

3. Устройство для кодирования графической индикации для обеспечения уникального, отличительного машиночитаемого кода для множества товаров, содержащее:
- камеру для получения изображения по меньшей мере части графической индикации;
- блок обнаружения, обнаруживающий фиксированную пусковую точку;
- блок вычисления окна для создания электронным образом временной границы вокруг некоторой части графической индикации относительно пусковой точки;
- процессор для обработки части полученного изображения, которая расположена внутри границы, для получения дескриптора;
- блок присвоения для присвоения данных дескриптору; и
- запоминающее средство для хранения этой взаимосвязи;
в котором графическая индикация фиксируется для множества товаров и временная граница отлична для каждого товара так, что часть графической индикации, которая формирует код, отлична для каждого товара.

4. Способ декодирования графической индикации для обеспечения уникального, отличительного машиночитаемого кода для множества товаров, содержащий этапы, на которых:
- получают изображение по меньшей мере части графической индикации;
- создают электронным образом временную границу вокруг некоторой части графической индикации относительно пусковой точки;
- обрабатывают часть полученного изображения, которая расположена внутри этой границы, для получения дескриптора; и
- извлекают данные взаимосвязанные с дескриптором из запоминающего средства;
в котором графическая индикация фиксируется для множества товаров и временная граница отлична для каждого товара так, что часть графической индикации, которая формирует код, отлична для каждого товара.

5. Способ по п.4, содержащий далее этап, на котором декодируют штриховой код для определения местоположения временной границы относительно пусковой точки.

6. Устройство для декодирования графической индикации для обеспечения уникального, отличительного машиночитаемого кода для множества товаров, содержащее:
- камеру для получения изображения по меньшей мере части графической индикации;
- блок обнаружения, обнаруживающий фиксированную пусковую точку;
- блок вычисления окна для создания электронным образом временной границы вокруг некоторой части графической индикации относительно пусковой точки;
- процессор для обработки части полученного изображения, которая расположена внутри этой границы, для получения дескриптора;
- запоминающее средство, в котором хранятся данные; и
- блок извлечения для получения данных относительно дескриптора из запоминающего средства,
в котором графическая индикация фиксируется для множества товаров и временная граница отлична для каждого товара так, что часть графической индикации, которая формирует код, отлична для каждого товара.

7. Устройство по п.6, включающее в себя далее декодер штрихового кода для декодирования штрихового кода, чтобы определить местоположение временной границы относительно пусковой точки.