Изобретение относится к маркировке объектов, содержащей первый защитный элемент и по меньшей мере второй защитный элемент, при этом каждый защитный элемент связан с набором сегментов данных, и каждый защитный элемент показывает, в зависимости от условий захвата, в частности, угла обзора и/или направления освещения, сегмент кода, который представляет собой считываемое оптоэлектронным образом представление одного из сегментов данных набора, связанного с соответствующим защитным элементом. Кроме того, изобретение относится к набору маркировок объектов.
Кроме того, изобретение относится к материалу-основе для изготовления маркировки объектов, содержащей первый защитный элемент и по меньшей мере второй защитный элемент, при этом каждый защитный элемент связан с набором сегментов данных, и каждый защитный элемент показывает, в зависимости от условий захвата, в частности, угла обзора и/или направления освещения, сегмент кода, который представляет собой считываемое оптоэлектронным образом представление одного из сегментов данных набора, связанного с соответствующим защитным элементом. Изобретение также относится к способу аутентификации маркировки объекта и способу создания маркировки объекта.
В существующем уровне техники было предложено несколько типов маркировок объектов для аутентификации или проверки и основных материалов, из которых эти маркировки объектов могут быть изготовлены, а также способы аутентификации или проверки этих маркировок объектов. Например, в WO 2018/046746 A1 показано изделие в виде листа, содержащее маркеры и защитные элементы. Маркеры представляют собой машиночитаемые коды. Защитные признаки реализуются отдельными от маркеров защитными устройствами. Они состоят из двух оптически переменных устройств (OVD), расположенных рядом друг с другом, которые представляют собой, например, различные дифракционные решетки, демонстрирующие, например, различные изменения цвета, видимые с камеры или невооруженным глазом. Таким образом, наличие защитного признака можно легко распознать и проверить с помощью программируемого устройства, содержащего камеру, гарантируя, что два OVD выглядят по-разному. Все защитные элементы демонстрируют, по существу, одно и то же оптически переменное изображение, но с разными начальными углами. Изделие в виде листа имеет несколько разных маркеров, рядом с каждым из которых находится случайно выбранный защитный элемент.
Эффект оптической дифракции, т.е. изображение, которое оптически переменное устройство «излучает» или кажется, что изображает, зависит от условий освещения и угла обзора. В типовом варианте предполагается точечный источник света, и характеристика дифракционной решетки, образующей защитный элемент, рассчитана для этого конкретного сценария освещения. В процессе проектирования физические структуры разрабатывают таким образом, чтобы они преломляли падающий свет требуемым образом, то есть представляли определенное изображение под определенным (азимутальным) углом. Более конкретно, предполагается, что точечный источник света находится в определенном месте, и дифракционная решетка предназначена для показа определенных изображений, например, определенных цветов или форм при разных конкретных углах обзора. Следовательно, известное поведение защитного элемента ограничено этим конкретным сценарием освещения. Поскольку показываемое изображение оптически дифракционного защитного устройства по своей природе зависит от условий освещения, а также от угла обзора, считывание фактического содержания защитных признаков на практике становится трудной задачей, если не могут быть обеспечены определенные условия окружающей среды. Таким образом, в неконтролируемых условиях оптически дифракционный защитный элемент реагирует по меньшей мере в определенной степени непредсказуемо. Типичный подход к решению этой задачи состоит в том, чтобы предоставить какой-либо аппарат или другое средство (например, руководство пользователя, специальные движения, обучение и т.д.), чтобы обеспечить условия по меньшей мере аналогичные условиям окружающей среды, используемым в процессе проектирования. Проблемой настоящего изобретения является преодоление ограничения для проверки, связанного с контролируемой средой.
Изделие в виде листа, представленное в WO 2018/046746 A1, особенно оптимизировано для проверки с помощью программируемых устройств, содержащих камеру, при этом маркеры используются для определения требуемого поведения окружающих защитных элементов. Однако в практических – неконтролируемых – условиях редко, если вообще когда-либо бывает, что в процессе проверки может быть установлено заданное освещение. Следовательно, защитные устройства будут реагировать иначе, чем предполагалось в процессе проектирования. Следовательно, приходится извлекать инвариантный к освещению признак из оптически переменного защитного устройства, зависящего от освещения. Неудивительно, что эту проблему трудно решить, и всегда должен иметь место компромисс между строгостью или точностью проверки/аутентификации и надежностью для учета неконтролируемых условий освещения и влияния внешних, непредвиденных факторов. Это становится особенно сложным, если в условиях проверки присутствует более одного точечного источника света. Также под рассеянным освещением можно понимать неопределенное количество (слабых) точечных источников света. В такой обстановке с несколькими источниками света различные дифрагированные лучи света неизбежно накладываются на программируемое устройство, содержащее камеру, в конечном итоге генерируя несколько наложенных друг на друга изображений, видимых под одним углом из-за отсутствия коллимированного падающего света. Не существует надежного способа фильтрования и различения наложенных отражений, поэтому проверка правильности испускаемого под определенным углом изображения является серьезной проблемой.
Традиционно оптически переменные устройства разрабатывают в первую очередь с целью обеспечения оптически приятных эффектов. Безопасность таких устройств в основном заключается в использовании структур, которые не может произвести никто другой, т.е. затрудняющих воспроизведение. Для проверки необходимы экспертные знания, и обычно микро- и наноструктуры оценивают в лабораторных условиях, чтобы проверить правильную физическую структуру решеток. Возможность автоматической верификации в макроскопическом масштабе, т.е. на основе показываемых изображений, например средствами компьютерного зрения, как правило, вообще не рассматривают. Яркими примерами современных оптически переменных устройств являются радужные голограммы (дифракционные решетки нулевого/первого порядка, обычно с цветными отражениями) или анимация геометрических фигур, например вращающиеся или движущиеся объекты, эффекты масштабирования (часто создаваемые с помощью наноструктур, микрозеркал и т.п.) и т.д. Из-за основной цели таких OVD, а именно, быть оптически приятными для глаз и поддающимися проверке в лабораторных условиях, часто пытаются создать плавную анимацию и непрерывное изменение цвета. В так называемом идеальном случае традиционные оптически переменные устройства имеют бесконечное количество изображений, представленных как изображения в одной области цветов, переходящих друг в друга при изменении угла обзора, для обеспечения плавных оптически переменных эффектов. В частности, для радужных голограмм это достигают физически, поскольку падающий белый свет просто дифрагирует на решетке. Поскольку они содержат только один «пиксель», который демонстрирует плавный переход цвета, эти OVD не способны хранить или кодировать какую-либо форму различных или отдельных сегментов данных.
С другой стороны, в US 2012/0211567 A1 показаны анимированные штрих-коды, в частности ряд последовательных штрих-кодов, кодирующих строку информации. Предусмотрен оптический слой для воздействия на отображение разных штрих-кодов под разными углами обзора, так что каждый штрих-код отображается при своем угле обзора. Целью этого решения является увеличение емкости данных, хранящихся в области одного штрих-кода. Для достижения этой цели неявно предполагается и в действительности требуются идеальные условия освещения. Однако, как упоминалось выше, такие условия освещения, возможно, приемлемы для приложений хранения данных, но неприемлемы для приложений защитной маркировки, где надежная и удобная аутентификация является ключом к приемлемости для пользователя и, в конечном счете, необходима для выявления мошенничества и подделки.
Целью настоящего изобретения является преодоление проблемы, связанной с непредсказуемыми изображениями в неконтролируемой среде проверки. В частности, настоящее изобретение должно обеспечивать специальную конструкцию оптически переменных защитных элементов маркировки объекта, которая обеспечивает более надежную проверку с использованием программируемого устройства, содержащего камеру, с меньшими компромиссами в отношении достоверности проверки и воспроизводимости.
В изобретении предложена маркировка объектов, упомянутая в начале, в которой разные отдельные сегменты данных представлены разными сегментами кода, и в которой набор, связанный с первым защитным элементом, и набор, связанный со вторым защитным элементом, отличаются по меньшей мере одним сегментом данных. Следовательно, каждый защитный элемент показывает (т.е. отображает в соответствии со своими характеристиками отражения света) в зависимости от условий захвата по меньшей мере два различных сегмента кода. Условия захвата могут включать в себя угол обзора и/или направление освещения, при этом для выявления различных сегментов кода необходимо изменение любого из них или обоих. Каждый сегмент кода представляет собой считываемое оптоэлектронным образом представление сегмента данных. Один и тот же сегмент данных может быть представлен одним или несколькими сегментами кода. Каждый сегмент кода представляет ровно один сегмент данных. Сегменты данных, представленные сегментами кода, принадлежат к ограниченному набору сегментов данных, связанных с соответствующим защитным элементом. Первый защитный элемент связан с первым набором сегментов данных. Второй защитный элемент связан со вторым набором сегментов данных. Каждый набор может содержать по меньшей мере два сегмента данных. Первый набор сегментов данных отличается от второго набора сегментов данных. Например, может иметься по меньшей мере один сегмент данных, который находится либо в первом наборе, либо во втором наборе, но не в обоих наборах. Следовательно, сегменты кода, отображаемые защитными элементами, и, в конечном счете, сами защитные элементы различны. Маркировка объекта может содержать более двух защитных элементов, различающихся в одном и том же смысле; то есть она может содержать три или более защитных элементов, связанных с соответствующим количеством наборов сегментов данных, где каждая пара наборов отличается в соответствии с вышеприведенным определением. Таким образом, в этой группе защитных элементов каждый защитный элемент можно отличить от другого защитного элемента. В зависимости от того, насколько сходны рассматриваемые наборы (например, количество или соотношение сегментов данных в более чем одном наборе), можно различить любые два защитных элемента в такой группе, считывая один или несколько сегментов их кода при соответствующем количестве условий захвата. Может быть предварительно задано максимальное количество сегментов кода, отображаемых каждым защитным элементом, так что, по меньшей мере если это количество сегментов кода считывают с любых двух защитных элементов, их можно различить.
Без ограничения объема настоящего изобретения маркировка объекта может также содержать аналогичные защитные элементы, то есть два или несколько защитных элементов, которые связаны с одним и тем же набором сегментов данных. В случае более чем одной группы одинаковых защитных элементов, эти группы могут различаться по размеру (т.е. количеству защитных элементов) и/или относительному расположению между их элементами (например, расстоянием между защитными элементами из одной группы или направлением ближайшего соседа из той же группы). Эти свойства и меры обеспечивают то, что отдельные, но сходные защитные элементы могут быть различимы по их соответствующим соседним (или непрерывным), непохожим защитным элементам. Другими словами, даже похожие защитные элементы можно – в большинстве случаев – отличить друг от друга, если возможно считать соседний (или непрерывный) непохожий защитный элемент. По сути, происходит объединение двух или нескольких наборов сегментов данных на основе геометрического расстояния между связанными с ними защитными элементами. Тогда первый комбинированный набор и второй комбинированный набор отличаются по меньшей мере одним сегментом данных. Для облегчения понимания в этом случае мы ссылаемся на разные «окрестности» защитных элементов.
Различение различных защитных элементов или различных окрестностей может быть использовано для увеличения разнообразия маркировок объектов, которые могут быть получены из данного материала-основы. Повышенное разнообразие означает, что вероятность того, что любые две маркировки подлинных объектов будут идентичными или даже похожими, снижается. Усилия по подделке маркировки объекта пропорциональны количеству различных экземпляров, которые необходимо подделать, потому что воспроизведение одного и того же экземпляра обычно требует сравнительно меньших усилий. В предпочтительном варианте это может быть достигнуто путем наблюдения за относительной частотой маркировки проверенных объектов с одним и тем же неразличимым рисунком — то есть, по существу, физическими подлинными копиями. Это наблюдение может быть выполнено либо путем захвата всех проверок с одного устройства проверки, содержащего камеру, либо из базы данных, где фиксируют данные проверки нескольких программируемых устройств, содержащих камеру. Из-за низкой вероятности подлинности реплик порог частоты реплик может быть низким, и, таким образом, можно легко обнаружить подделку, если ее использовали для создания реплик, количество которых выше среднего. Следовательно, большее разнообразие делает подделку без риска тривиального обнаружения более дорогостоящей и, в конечном счете, менее привлекательной.
В изобретении также предложен набор маркировок объектов, при этом набор содержит ряд маркировок объектов, как определено выше. Например, набор содержит две или несколько маркировок объектов указанного выше типа. Набор маркировок объектов, особенно когда он включает более 100, более 1000 или более 10000 маркировок объектов, проявляет статистические свойства маркировки одного объекта. В частности, например, средняя частота повторения защитных элементов с любым конкретным набором сегментов данных или частота повторения любой конкретной окрестности или комбинированного набора сегментов данных может быть определена из набора маркировок объекта, или, иными словами, размер набора определяет верхнюю границу для такой частоты повторения. Другими словами, статистические свойства набора являются количественными и измеримыми выражениями разнообразия, описанного выше.
Кроме того, в изобретении предложен материал-основа, упомянутый в начале, причем разные отдельные сегменты данных представлены разными сегментами кода, и набор, связанный с первым защитным элементом, и набор, связанный со вторым защитным элементом, отличаются по меньшей мере одним сегментом данных. Материал-основа предназначен для изготовления маркировки объектов. Как вариант, материал-основа содержит достаточное количество защитных элементов для создания по меньшей мере двух маркировок объектов или по меньшей мере трех маркировок объектов или более. Например, материал-основа может содержать двумерную матрицу защитных элементов, в которой значительно больше двух защитных элементов, например массив из защитных элементов по меньшей мере 5х5 или по меньшей мере 10х10 элементов или по меньшей мере 20х20 защитных элементов. Без ограничения объема настоящего изобретения материал-основа, как описано выше для маркировки одного объекта, также может содержать аналогичные защитные элементы, то есть два или несколько защитных элементов, которые связаны с одним и тем же набором сегментов данных. Все, что было объяснено выше для маркировки отдельного объекта в отношении различимых «окрестностей», применимо как аналогичная возможность к материалу-основе. Кроме того, и опять же без ограничения объема настоящего изобретения, материал-основа может иметь повторяющиеся последовательности защитных элементов, при этом период повторения, то есть расстояние между повторяющимися экземплярами защитных элементов, значительно больше, чем размеры маркировки одного объекта, например по меньшей мере в десять раз больше или по меньшей мере в сто раз больше.
Кроме того, не ограничивая объем изобретения, в изобретении предложен способ создания маркировки объектов путем случайного или псевдослучайного комбинирования по меньшей мере двух различных защитных элементов. Случайная комбинация может быть достигнута за счет изменения конфигураций «окрестностей» различимых защитных средств, т.е. их разного расположения для разных маркировок объектов. Для изготовления защитных устройств, содержащих по меньшей мере два различных защитных элемента, с помощью настоящего способа может быть использовано устройство, выполненное с возможностью случайного или псевдослучайного выбора из ограниченного набора различимых защитных элементов и размещения их случайным или псевдослучайным образом в определенных геометрических конфигурациях. Более конкретно, защитные элементы могут быть предварительно изготовлены с помощью любого средства, подходящего для изготовления оптически переменных устройств. Кроме того, можно использовать любой зарегистрированный процесс переноса, подходящий для переноса предварительно изготовленных защитных элементов на материал-носитель (формирующий маркировку объекта) или на сам объект. Например, в соответствии с настоящим изобретением для переноса по меньшей мере двух защитных элементов, подобных OVD, на материал-носитель или объект для изготовления защитного устройства и маркировки объекта можно использовать зарегистрированное горячее или холодное тиснение, цифровое холодное тиснение фольгой и т.д.
В изобретении также предложен соответствующий способ аутентификации маркировки объекта, при этом маркировка объекта содержит различимую оптоэлектронным способом ограниченную область материала-основы (например, образующую маркировку объекта, как вариант, на материале-основе или непосредственно на объекте), при этом материал-основа представляет собой материал-основу, как описано выше, в котором область содержит первый защитный элемент и по меньшей мере второй защитный элемент, причем способ содержит следующие этапы:
захватывают первое изображение маркировки объекта под первым углом или при первом направлении освещения;
идентифицируют первый сегмент кода, представленный первым защитным элементом на первом изображении;
декодируют первый сегмент кода для получения первого сегмента данных;
захватывают второе изображение маркировки объекта под вторым углом и/или при втором направлении освещения;
идентифицируют второй сегмент кода, представленный первым защитным элементом на втором изображении;
декодируют второй сегмент кода для получения второго сегмента данных;
определяют из модели, хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами материала-основы, имеется ли набор сегментов данных, содержащий первый сегмент данных и второй сегмент данных.
Вышеописанный способ по существу проверяет, имеет ли комбинация сегментов данных, содержащихся в первых элементах защиты, соответствующий набор сегментов данных в соответствии с сохраненной моделью, содержащей определения всех допустимых наборов сегментов данных. Если совпадений, т.е. соответствующего набора, не обнаружено, то защитный элемент, скорее всего, относится к поддельной маркировке объекта.
Для целей аутентификации конкретного защитного элемента может быть достаточно наблюдать только подмножество по меньшей мере двух сегментов кода из всех возможных сегментов кода для этого конкретного защитного элемента. В предпочтительной конфигурации способ аутентификации может быть настроен для подтверждения подлинности, когда N сегментов кода из M возможных сегментов кода (известных из модели) для этого конкретного защитного элемента наблюдают под разными углами или при разных условиях захвата (например, освещении). Примеры параметров N и M: N = 2 (N должно быть больше или равно 2), M = 5 (M должно быть больше или равно N, например, M = N+1, M = N+2, M = N +3, М = N+4). Поскольку все сегменты кода независимы, то не имеет значения, какие N = 2 из M = 5 сегментов декодированы. Достаточной является любая комбинация.
Как правило, для наблюдения двух или нескольких различных сегментов кода конкретного защитного элемента может быть достаточно изменить угол обзора, в то время как направление освещения (например, расположение источника света и защитного элемента) остается неизменным.
Наконец, в изобретении предложен способ нанесения маркировки объекта, содержащий следующие этапы:
случайным, псевдослучайным или детерминированным образом выбирают область материала-основы, при этом материал-основа представляет собой материал-основу, описанный в этом документе, причем выбранная область содержит первый защитный элемент и по меньшей мере второй защитный элемент, и
оптоэлектронным образом явно разграничивают выделенную область от невыделенной части материала-основы.
Способ выбора области материала-основы может способствовать разнообразию получаемой маркировки объектов. Случайный, а также псевдослучайный выбор гарантируют, что не будут созданы непреднамеренные повторения с допустимой относительно высокой частотой повторения. Таким образом, эти меры еще больше увеличивают разнообразие. Могут варьироваться форма, размеры выделения или любые другие считываемые оптоэлектронным образом свойства. Выделение может быть выполнено путем вырезания или штамповки из материала-основы, объединения нескольких защитных элементов непосредственно на объекте или частичной печати поверх материала-основы и использования негативной маски выделения, так что материал-основа виден только в этой области под маской.
В другом предпочтительном варианте, поскольку благодаря модели положение выделения в материале-основе известно, предлагаемый материал-основа особенно подходит для использования в изготовлении защитных устройств, как это предложено в WO 2015/079014 A1, и/или для использования в защитных системах, как например представлено в WO 2013/188897 A1. В таком конкретном варианте случайность, вносимая в процессе выделения, т.е. из-за производственных допусков, сочетается с априорно известной геометрической информацией из модели, которая, по сути, отображает материал-основу.
За счет того, что защитные элементы демонстрируют сегменты кода, оптоэлектронным образом представляющие сегменты данных, вместо, например, защитных элементов с эффектом радуги, то есть с плавным изменением цвета, аутентификация маркировки объекта становится намного более надежной. Причина этого в том, что можно определить, представляют ли сегменты кода действительные сегменты данных. Вероятность того, что случайные или рассеянные условия освещения приведут к тому, что недействительный защитный элемент случайно продемонстрирует сегмент кода, представляющий действительный сегмент данных, намного ниже, чем вероятность того, что недопустимое изменяющее цвет изображение или простая геометрическая форма случайно отобразят действительное изображение. Кроме того, с помощью защитных элементов, демонстрирующих сегменты кода, представляющие сегменты данных, путем сканирования сегмента кода можно определить положение этого сегмента кода в исходном материале-основе (или одно из небольшого числа действительных положений) и проверить его достоверность с помощью модели, связывающей наборы сегментов данных (или окрестностей) с позициями. Другими словами, защитные элементы используют в качестве ориентиров в модели (которая, например, отображает материал-основа, из которого изготовлена маркировка объекта). Поскольку защитные элементы различаются по меньшей мере в одном сегменте данных, положение можно определить, изменяя условия захвата. В качестве альтернативы или в дополнение, в зависимости от наборов, положение также может быть определено путем захвата первого защитного элемента и второго защитного элемента только при одном условии захвата и поиска соответствующих комбинаций соседних наборов (соседних или смежных защитных элементов). В этом случае ориентиром в модели может служить «окрестность». Следует отметить, что для проверки в этом варианте хотя бы одного защитного элемента необходимо наблюдать по меньшей мере второй сегмент кода (и соответствующий сегмент данных) по меньшей мере при вторых других условиях захвата, чтобы убедиться, что присутствует действительно OVD (а не, например, печатная копия, представляющая OVD при одних условиях захвата). Следует также отметить, что описанная в этом документе маркировка объекта, в частности защитные элементы, не позволяет использовать анимированный штрих-код для кодирования большего количества информации, чем обычный штрих-код. Вместо этого она позволяет использовать анимированные штрих-коды для аутентификации.
Под отображением в зависимости от условий захвата сегмента кода понимают, что соответствующий сегмент кода физически отображают по меньшей мере в какой-либо форме. В частности, существует по меньшей мере одно условие захвата для каждого сегмента кода, при котором этот сегмент кода может быть отличен от других сегментов кода этого защитного элемента и/или может быть оптоэлектронным образом идентифицирован среди сегментов кода, представляющих сегменты данных набора этого защитного элемента. Под углом обзора понимают угол обзора маркировки объекта, в частности соответствующего защитного элемента. Для практических приложений важно отметить, что, строго говоря, углы обзора и условия захвата уже немного отличаются для соседних защитных элементов. Эту задачу трудно решить с помощью традиционных оптически переменных устройств. Можно либо спроектировать оптически переменные устройства с такими надежными характеристиками, что геометрическим смещением можно пренебречь. В качестве альтернативы и, как показывает наш опыт, условия захвата можно оценить по наблюдаемому демонстрируемому изображению первого сегмента кода и математической модели, используемой для получения оценки ожидаемого демонстрируемого изображения второго, соседнего сегмента кода.
Одно преимущество, достижимое с помощью настоящего изобретения, состоит в том, что при аутентификации по существу проверяют, принадлежит ли конкретный сегмент данных к набору сегментов данных конкретного защитного элемента. Этот способ верификации очень надежен и больше не требует учета разнообразия условий захвата, возникающих в пределах одного захваченного изображения из-за геометрических искажений, по всему защитному устройству или, точнее, по маркировке объекта.
Сегмент кода второго защитного элемента предпочтительно по меньшей мере частично, более предпочтительно полностью, не перекрывается с сегментом кода первого защитного элемента. Сегменты кода, представляющие сегменты данных из набора, связанного с первым защитным элементом, предпочтительно по меньшей мере частично, более предпочтительно полностью, не перекрываются с сегментами кода, представляющими сегменты данных из набора, связанного со вторым защитным элементом. Также сами защитные элементы, т.е. первый защитный элемент и второй защитный элемент, могут быть по меньшей мере частично неперекрывающимися или (полностью) неперекрывающимися. То есть они могут быть расположены без перекрытия между первым защитным элементом и вторым защитным элементом. Они могут быть расположены, например, рядом, примыкая друг к другу, или на расстоянии друг от друга.
Как вариант, набор сегментов данных, связанных с каждым защитным элементом, представляет собой совокупность сегментов данных, представленную с возможностью оптоэлектронного считывания посредством совокупности сегментов кода, показываемых при совокупности условий захвата. Как вариант, для каждого сегмента данных в наборе сегментов данных, связанных с каждым защитным элементом, имеется по меньшей мере один сегмент кода, представляющий с возможностью оптоэлектронного считывания упомянутый сегмент данных по меньшей мере при одном определенном условии захвата. То есть каждый сегмент кода, представляющий с возможностью оптоэлектронного считывания сегмент данных в наборе сегментов данных, связанных с каждым защитным элементом, демонстрируют посредством упомянутого защитного элемента по меньшей мере при одном определенном условии захвата.
В соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящей маркировки объекта, для фиксированного направления освещения каждый сегмент данных в наборе, связанном с защитным элементом (и, следовательно, каждый сегмент кода, демонстрируемый соответствующим защитным элементом), связан с отдельной областью угла обзора, в пределах которой контраст сегмента кода, представляющего соответствующий сегмент данных, выше, чем контраст сегментов кода, представляющих все другие сегменты данных из того же набора. Другими словами, сегменты кода связаны с диапазонами углов обзора или областями, под которыми они могут быть считаны. И наоборот, каждый угол обзора относится только к одному конкретному сегменту кода (и, следовательно, сегменту данных), но каждый сегмент кода может быть виден под несколькими разными углами обзора. Диапазоны углов обзора в целом зависят от фактического освещения и могут в действительности перекрываться в случае нескольких распределенных источников света. Следует также отметить, что в практическом применении конкретный сегмент данных может быть связан с несколькими различными углами обзора или областями углов обзора, при этом каждый угол обзора или область углов обзора могут быть отнесены исключительно к одному сегменту данных, т.е. может быть взаимно исключающее распределение углов обзора или областей углов обзора среди сегментов данных конкретного набора, связанного с защитным элементом.
В этом контексте, как вариант, может быть по меньшей мере одна область углов обзора, связанная с сегментом данных набора первого защитного элемента, которая отличается от каждой из областей углов обзора, связанных с сегментами данных набора второго защитного элемента. Следовательно, может иметься по меньшей мере один угол обзора, при котором первый защитный элемент изменяет отображаемый сегмент кода, в то время как второй защитный элемент не изменяет отображаемый сегмент кода. Говоря более общими словами, характеристики переключения для первых защитных элементов и вторых защитных элементов могут различаться. Например, характеристики переключения могут различаться из-за разных размеров первого набора сегментов данных и второго набора сегментов данных: например, первый набор сегментов данных может состоять из девяти сегментов данных, а второй набор сегментов данных может состоять из 18 сегментов данных, при этом первый защитный элемент имеет другой сегмент кода (т.е. переключается) каждые 20° между углами обзора от 0° до 180°, а второй защитный элемент демонстрирует другой сегмент кода (т.е. переключается) каждые 10° между 0° и 180° углом обзора.
Каждый сегмент кода может представлять собой структурированное изображение, в частности, структуру, подобную штрих-коду, предпочтительно двумерному коду, более предпочтительно двумерному матричному коду. Эти типы изображений сравнительно легко считывают оптоэлектронным способом. В частности, структурированные изображения могут обеспечивать достаточную контрастность для различения структуры при различных условиях освещения.
Более конкретно, каждый сегмент кода может представлять собой двумерный матричный код, при этом каждый сегмент кода представляет собой матрицу ячеек, а сегмент данных представлен сегментом кода с помощью каждой ячейки сегмента кода, находящейся в одном из по меньшей мере двух оптически различимых состояний (например, темная или светлая, черная или белая), причем сегменты кода, отображаемые первым защитным элементом, расположены смежно с сегментами кода, отображаемыми вторым защитным элементом. Двумерный матричный код может обойтись без разграничения между ячейками смежных сегментов кода и/или без поиска шаблонов.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения каждый сегмент кода может представлять соответствующий сегмент данных в предварительно определенном коде, при этом предварительно заданный код предпочтительно содержит информацию для обнаружения или исправления ошибок.
Как вариант, предварительно заданный код может допускать максимальное количество возможных отдельных сегментов данных, и количество сегментов данных в наборе сегментов данных каждого защитного элемента может быть меньше 1/100, предпочтительно меньше 1/1000, более предпочтительно менее 1/10000 от максимально возможного числа отдельных сегментов данных. Другими словами, фактически может быть использована только часть возможных сегментов данных (и, следовательно, сегментов кода). Предполагая, что ошибки при считывании будут касаться всех частей сегментов кода примерно в равной степени, это можно использовать для обнаружения ошибок при считывании, потому что они, скорее всего, приведут к тому, что считанный сегмент данных не будет использован. В этом отношении используемые сегменты данных могут быть выбраны таким образом, чтобы, например, сегменты кода, представляющие их, отличались более чем одной ячейкой (в случае двумерных матричных кодов), предпочтительно более чем двумя ячейками, так что одна инвертированная ячейка приведет к неиспользуемому сегменту данных и, следовательно, к обнаруживаемой ошибке при считывании.
Положения защитных элементов друг относительно друга могут быть заданы заранее. Эти положения, например, могут быть сохранены в модели и могут быть использованы для идентификации и различения окрестностей в остальном (по меньшей мере частично) аналогичных защитных устройств, тем самым повышая разнообразие различимых маркировок объектов.
Соответственно, что касается материала-основы, положения защитных элементов друг относительно друга на материале-основе могут быть предварительно заданы в соответствии с моделью, и сегменты данных наборов, связанных с защитными элементами, могут быть предварительно заданы в соответствии с моделью.
Соответственно, если маркировку объекта производят случайным, псевдослучайным или детерминированным размещением защитных элементов в геометрической конфигурации, то положения упомянутых защитных элементов могут быть записаны в модели или в базе данных. Эта информация может быть доступна во время проверки.
Как вариант, каждый сегмент кода может представлять соответствующий сегмент данных в предварительно заданном коде, при этом предварительно заданный код предпочтительно содержит информацию для обнаружения или исправления ошибок. Обнаружение ошибок особенно полезно для запуска повторных считываний (т.е. повторных попыток считывания) соответствующего сегмента кода, когда такие повторные считывания, как правило, будут выполнять при различных условиях освещения, увеличивая вероятность того, что одна и та же ошибка считывания не будет повторяться. Коррекция ошибок обеспечивает более надежное оптоэлектронное считывание сегментов кода, где можно допустить частые ошибки при считывании небольших частей сегментов кода. Таким образом, как обнаружение ошибок, так и исправление ошибок способствуют надежности считывания. Это снижает вероятность того, что подлинная маркировка объекта будет отклонена (ложный отказ). Стоит отметить, что особенно использование известных кодов с исправлением ошибок, например, кода Рида-Соломона, как известно, подвержено ложному декодированию при применении на очень маленьком сегменте данных, например, 16 бит, но обладает высокой способностью исправления ошибок.
В дополнение к тому, что обсуждалось выше для маркировки отдельных объектов, предварительно заданный код может допускать максимальное количество возможных отдельных сегментов данных, и количество отдельных сегментов данных в наборах сегментов данных всех защитных элементов (т.е. на материале-основе) может быть меньше 1/100, предпочтительно меньше 1/1000, более предпочтительно менее 1/10000 от максимально возможного числа отдельных сегментов данных. Это редкое использование сегментов данных может быть применено для дальнейшего снижения количества ложных отказов для известной уязвимости с очень маленькими сегментами данных в кодах, исправляющих ошибки, как упоминалось выше.
Что касается способа аутентификации маркировки объекта, способ может дополнительно содержать следующие этапы:
идентифицируют третий сегмент кода, представленный вторым защитным элементом на первом изображении или на втором изображении;
декодируют третий сегмент кода для получения третьего сегмента данных;
определяют из модели, хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами материала-основы, а также хранящей относительные положения защитных элементов материала-основы друг относительно друга, связан ли второй защитный элемент, расположенный относительно первого защитного элемента, с набором сегментов данных, содержащим третий сегмент данных. В этом случае проверяют оптически переменную природу второго защитного элемента, и, дополнительно, содержащуюся информацию используют для увеличения разнообразия маркировки объектов.
В соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего способа аутентификации защитные элементы материала-основы, участок которого содержит маркировку объекта, могут быть расположены мозаичным образом, и каждый сегмент кода, отображаемый защитными элементами, представляет собой массив ячеек, и сегменты кода, отображаемые одним защитным элементом, размещают непрерывно с сегментами кода, отображаемыми другими защитными элементами, так что формируют больший массив фрагментов, при этом способ дополнительно содержит следующие этапы:
а) идентифицируют первую выборочную ячейку в первом изображении;
b) декодируют первый выборочный сегмент кода в первом изображении, образованном первым выборочным массивом ячеек, включающим в себя упомянутую первую выборочную ячейку в предварительно заданном положении, для получения первого выборочного сегмента данных;
c) определяют из модели, хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами материала-основы, имеется ли по меньшей мере один набор сегментов данных, содержащий упомянутый первый выборочный сегмент данных;
d) если такой набор не может быть определен на этапе с), то повторяют этапы с а) по с) с другими первыми выборочными ячейками до тех пор, пока такой набор не будет найден на этапе с); и
l) идентифицируют текущий первый выборочный сегмент кода в качестве первого сегмента кода.
Как вариант, более конкретно, способ может дополнительно содержать следующие этапы перед этапом 1):
e) идентифицируют первую выборочную ячейку во втором изображении;
f) декодируют второй выборочный сегмент кода во втором изображении, образованном первым выборочным массивом ячеек, для получения второго выборочного сегмента данных;
g) определяют из модели, хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами материала-основы, содержит ли по меньшей мере один набор сегментов данных из наборов сегментов, содержащих первый выборочный сегмент данных, второй выборочный сегмент данных;
h) если такой набор не может быть определен на этапе g), то повторяют этапы с а) по g) до тех пор, пока такой набор не будет найден на этапе g); и
m) идентифицируют текущий второй выборочной сегмент кода в качестве второго сегмента кода.
Наконец, чтобы, как вариант, дополнительно улучшить способ аутентификации, этот способ может дополнительно содержать следующие этапы перед этапом 1) и, если применимо, перед этапом m):
i) декодируют третий выборочный сегмент кода, образованный вторым выборочным массивом ячеек, расположенным относительно первого выборочного массива ячеек, для получения третьего выборочного сегмента данных;
j) определяют из модели, хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами материала-основы, и хранящей положения защитных элементов материала-основы друг относительно друга, содержится ли третий выборочный сегмент данных в наборе сегментов данных, которые принадлежат защитному элементу, расположенному соответствующим образом относительно защитного элемента, которому принадлежит набор, предварительно идентифицированный на этапе e);
k) если такой набор не может быть определен на этапе j), то повторяют этапы с а) по d) и этапы с i) по j) и предпочтительно этапы с е) по h), пока такой набор не будет найден на этапе j);
n) идентифицируют текущий третий выборочный сегмент кода в качестве третьего сегмента кода.
Обратимся теперь к чертежам, на которых фигуры предназначены для иллюстрации настоящего изобретения, а не для его ограничения.
На фиг. 1а схематически показан первый вариант осуществления материала-основы для изготовления маркировки объектов в соответствии с настоящим изобретением с шестью полными защитными элементами, а ниже маркировка объекта визуально указывает два набора сегментов данных, связанных с двумя защитными элементами;
на фиг. 1b схематически показана маркировка объекта и указаны отображаемые сегменты кода под тремя разными углами обзора;
на фиг. 2 схематически показан второй вариант осуществления материала-основы в соответствии с настоящим изобретением для создания маркировки объектов с шестнадцатью защитными устройствами, демонстрирующими двумерные матричные коды в виде сегментов кода, где сегменты кода указаны под разными углами обзора; и
на фиг. 3a-c схематично показан способ аутентификации маркировки объекта в соответствии с настоящим изобретением.
В качестве основного строительного блока материала-основы 1 и, следовательно, маркировки 8 объекта в соответствии с настоящим изобретением в первом варианте осуществления предложены защитные элементы 2, оптимизированные для проверки с помощью программируемого устройства, содержащего камеру. Каждый из защитных элементов 2 материала-основы 1 может отображать только очень ограниченный дискретный набор различимых изображений. Это означает, что из-за неопределенного количества возможных комбинаций освещения и угла обзора каждое изображение из этого ограниченного набора будет видно с многих разных углов обзора. Практически такие защитные устройства 2 могут быть созданы путем создания оптических элементов, которые показывают определенное изображение для диапазона (азимутальных) углов, т.е. показывают одно и то же изображение при отклонении на +/-5градусов. Это можно реализовать с помощью двояковыпуклых линз, дифракционных решеток, микрозеркал и микролинз, наноструктур и т.д.
Представленные изображения защитных элементов могут представлять собой изображения в «традиционном» смысле, т.е. геометрические формы, комбинации форм, разные цвета, пикселизированные изображения и т.д. В настоящем изобретении эти изображения также называют сегментами кода. Далее мы проиллюстрируем различные возможные структуры материала-основы (обычно листового изделия) и различные варианты осуществления настоящего изобретения.
Чтобы обрисовать в общих чертах основные функциональные возможности настоящего изобретения, мы предполагаем на фиг. 1а в иллюстративных целях вариант, в котором набор доступных изображений состоит из изображений строчных символов латинского алфавита, то есть {a…z}. На фиг. 1а также в качестве примера показана часть предлагаемого материала-основы 1, содержащая несколько защитных элементов 2. Для облегчения понимания мы сосредоточим объяснение на первом защитном элементе 3 и втором защитном элементе 4. Первый защитный элемент 3 выполнен с возможностью демонстрации – в зависимости от угла обзора – одного изображения (или, в общем, сегмента кода) 5 из первого набора изображений 6 (или, в общем, сегментов кода, представляющих сегменты данных из первого набора сегментов данных). Второй защитный элемент 4 выполнен с возможностью демонстрации – в зависимости от угла обзора – одного изображения (или, в общем, сегмента кода) 5 из второго набора изображений 7 (или, в общем, сегментов кода, представляющих сегменты данных из второго набора сегментов данных). Количество изображений, а также угловая когерентность в двух наборах 6, 7 может различаться, т.е. изображения в первом наборе 6 могут иметь другие характеристики переключения, отличные от изображений в наборе 7. Кроме того, определенные изображения могут появляться в нескольких наборах, например в 6 и 7, при условии, что сами наборы различимы, т.е. не все элементы одинаковые.
Как указывалось ранее, возможны различные производственные процессы для изготовления выделения или маркировки объекта 9 из материала-основы 1.
На фиг. 1b в качестве примера показана маркировка объекта 9, которая содержит первый защитный элемент 3 и второй защитный элемент 5, после выделения из материала-основы 1. На фиг. 1b также показаны демонстрируемые изображения (или сегменты кода) 5 упомянутого выделения, если смотреть под разными углами 10. При просмотре под первым углом 10 б первый защитный элемент 3 отображает изображение (или код) «а», которое входит в набор изображений 6, соответствующих первому защитному элементу 3. Под тем же углом обзора второй защитный элемент 4 отображает изображение (или код) «z», которое входит в набор изображений 7, соответствующих второму защитному элементу 4.
Аналогично, под углом 10 в первый защитный элемент 3 показывает «s», а второй защитный элемент 4 показывает «v», причем оба входят в соответствующие наборы изображений 6, 7. Мы хотим отметить, что из-за очень ограниченного набора доступных изображений и неопределенного количества возможных сценариев освещения/перспективы, могут стать возможными различные или все комбинации изображений. Например, под углом обзора 10 г первый защитный элемент 3 снова показывает изображение «а» 5 (аналогично тому, как при угле 10 б), а второй защитный элемент 4 отображает изображение «b» 5. Такой сценарий может также иметь место, если в конструкции материала-основы 1 для разных защитных элементов 2 используют разные характеристики переключения, т.е. разные оптические элементы и характеристики. Первый защитный элемент 3, кроме того, что он имеет различный набор изображений, также может иметь характеристики переключения/углы переключения, отличные от таковых у второго защитного элемента 4.
В качестве примечания к обозначениям, для ясности на последующих фигурах будем использовать заглавные буквы A…P для обозначения различных защитных элементов 2. Мы будем обозначать первый защитный элемент 3 буквой «А», а второй защитный элемент 4 буквой «В» и т.д. Первое изображение (или сегмент кода) 5 в наборе изображений 6 в дальнейшем будет обозначаться как А_1, второе как А_2 и т.д. Аналогично, изображения (или сегменты кода) 5 для второго защитного элемента 4 из соответствующего второго набора изображений 7 будем обозначать как B_1, второе – B_2 и т.д. В простейшем случае каждый сегмент кода имеет соотношение 1:1 с соответствующим сегментом данных. Однако объем настоящего изобретения распространяется на ситуации, когда несколько сегментов кода (например, A_1.1, A_1.2 и т.д.) могут представлять один и тот же сегмент данных (например, A_1). Релевантным для набора является сегмент данных. В описании последующих фигур для простоты будем использовать термины изображения, сегменты кода и сегменты данных как синонимы и обозначать цифрой 5.
В практических приложениях, при использовании средств компьютерного зрения на программируемых устройствах, содержащих камеру, для проверки или считывания определенных изображений, всегда вызывает озабоченность корректность считывания/декодирования самих изображений. Хотя приведенный вводный пример изображения со сменой цвета звучит довольно просто, считывание и классификация (абсолютных и даже относительных) цветов по-прежнему остается очень сложной задачей в области компьютерного зрения. Поэтому выбирать разные цвета в качестве разных демонстрируемых изображений не рекомендуется. Геометрические формы или вообще структурированные изображения с хорошей контрастностью более надежны для считывания и декодирования, но все же – без принятия каких-либо дополнительных мер – практически невозможно полностью избежать ошибок декодирования. Таким образом, в практическом приложении использование общих изображений или даже изображений букв (как на фиг. 1) создает нетривиальную задачу, если требуется практически безошибочное считывание. И это действительно желательно для настоящей цели, поскольку нам нужен надежный способ определения по декодированному изображению, является ли его представление сегмента данных членом набора сегментов данных для этого конкретного защитного элемента или нет. И мы конечно же не хотим препятствовать потребителям введению в оборот объектов, отклоняя подлинные маркировки объектов из-за ошибок считывания.
В предпочтительном варианте изображения 5 выполнены таким образом, чтобы их можно было легко и практически безошибочно считывать автоматически программируемым устройством, содержащим камеру. Одной из возможных мер для обеспечения корректной считываемости является встраивание структур, подобных контрольной сумме/контроля четности, в каждое из возможных изображений. Эта концепция хорошо известна в области телекоммуникаций. Изображение содержит по меньшей мере две отдельно читаемые/декодируемые части, и между этими частями существует связь. В области информационных технологий эти части часто называют «кодовыми словами», соответственно «полезной нагрузкой» и «четностью». Кодовые слова/части отдельно считывают и декодируют, а результаты декодирования затем сопоставляют друг с другом. Если они совпадают, то подтверждают корректное чтение. Известными способами, реализованными в области информационных технологий, являются контрольные суммы, циклические коды проверки избыточности (CRC) или коды исправления ошибок (EC). В области визуально декодируемых штрих-кодов особенно популярен код Рида-Соломона — пример EC-кодов.
Поэтому мы предлагаем в качестве одного из возможных вариантов осуществления настоящего изобретения использовать изображения 5, которые оптимизированы для надежного считывания/декодирования с использованием программируемых устройств, содержащих камеру. Интуитивным выбором является использование структур, подобных штрих-коду, например 2D-коды, или пиксельной структуры, представляющей кодовые слова, закодированные с помощью EC-кодов, например кода Рида-Соломона.
Такие коды дают возможность кодировать любые сегменты цифровых данных (например, числа, буквенно-цифровые знаки, двоичные данные и т.д.). В предпочтительном варианте числовые или буквенно-цифровые идентификаторы могут быть закодированы в двумерной структуре, и набор возможных изображений соответствует набору закодированных идентификаторов.
Хотя можно было бы использовать стандартные структуры штрих-кода, такие как коды DataMatrix, QR-коды и т.д., мы предлагаем использовать индивидуальную структуру и расположение кодовых слов с использованием кода с исправлением ошибок, например, кода Рида-Соломона. Это более эффективно с точки зрения пространства и объема данных, т.е. увеличивает количество возможных изображений. Это связано с тем, что эти стандартные структуры штрих-кода используют специальные структуры или шаблоны для кодирования информации о версии, шаблоны поиска для локализации и определения размера кодов в изображениях и т.д. Далее в этом документе мы предлагаем способ локализации и декодирования таких структур без использования общепринятых шаблонов поиска и т.д.
Использование слоев оптической дифракции для отображения – в зависимости от угла обзора – различных, пространственно перекрывающихся – связанных структур штрих-кода уже известно, например, из документа US 2012/0211567 А1. В US 2012/0211567 A1 предложено использовать оптический слой, который функционирует таким образом, что при просмотре под разными углами отображаются разные штрих-коды. Кроме того, предлагается использовать код для связывания этих по меньшей мере двух кодов, зависящих от угла обзора, друг с другом и определения их порядка. Главной целью этого изобретения, по-видимому, является увеличение емкости хранения данных, следовательно, установление связей для сборки данных в один сегмент данных при считывании различных кодов.
Мы хотим отметить, что в настоящем изобретении зависящие от угла обзора изображения/сегменты кода/сегменты данных не зависят друг от друга. Кроме того, настоящее изобретение, в отличие от приложений для хранения данных, предназначено для декодирования только части сегментов данных из определенного набора сегментов данных. Порядок декодирования не имеет значения, поскольку важна только принадлежность декодированного сегмента данных к определенному набору сегментов данных, идентифицирующих конкретный защитный элемент. Наконец, предметом настоящего изобретения является идентификация положения защитного элемента в материале-основе путем определения идентичности конкретного защитного элемента путем декодирования по меньшей мере одного сегмента данных по меньшей мере под одним углом обзора и определения положения в материале-основе предпочтительно с учетом декодирования других сегментов кода при различных условиях захвата и определения их соответствующей принадлежности к набору с использованием априорных знаний из модели, хранящей наборы сегментов данных, идентифицирующих защитные элементы, а также их геометрическое отношение друг к другу. Следовательно, в отличие от, например, US 2012/0211567 A1 – связь между различными сегментами данных/сегментами кода определяется с помощью предварительно заданной модели вместо (физического) кодирования информации о связи и порядке внутри самих сегментов данных/сегментов кода.
На фиг. 2 показан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. Диапазон возможных изображений ограничен размером 6x6 пикселей, которые могут быть черными или белыми. Материал-основа 1 содержит несколько защитных элементов 2, расположенных мозаичным образом. Например, первый защитный элемент 3, обозначенный как защитный элемент А, расположен рядом (или непосредственно рядом) со вторым защитным элементом 4, обозначенным как защитный элемент В. Каждый из защитных элементов 2 содержит оптически переменный элемент, который отображает одно из N различных изображений при просмотре под разными углами или в разных условиях освещения. Таким образом, первый защитный элемент 3, идентифицированный как защитный элемент A, может переключаться между N различными изображениями A_1, A_2, … A_N (5) в наборе возможных изображений 6 для этого конкретного защитного элемента при различных условиях захвата б, в, … щ. Аналогичный второй набор изображений 7 с доступными изображениями B_1, B_2, … B_N задан для второго защитного элемента 4.
Важно отметить, что в практических условиях необходимо найти компромисс между чувствительностью переключения, то есть «скоростью» эффекта переключения, и надежностью. В частности, если присутствует рассеянное освещение или несколько точечных источников света с одинаковой интенсивностью, то могут возникать перекрестные помехи между несколькими изображениями, то есть два или более из N изображений в наборе из M возможных изображений могут накладываться друг на друга с разной интенсивностью. В этом случае функция исправления ошибок становится особенно полезной, поскольку позволяет в некоторой степени фильтровать наложенные друг на друга изображения или, по меньшей мере определять, что в данных условиях изображение не может быть надежно прочитано.
В практических условиях во время считывания часто присутствует более одного источника освещения (света). Например, может иметься выделенный источник света, связанный с проверочным устройством, содержащим камеру. При работе в реальных условиях всегда присутствует определенный остаточный фоновый свет или могут иметься даже точечные источники света (лампы, солнце и т.д.), накладывающиеся на выделенный источник света. В другой практической обстановке может отсутствовать выделенный источник света, а иметь место суперпозиция нескольких «естественных» источников света. Кроме того, может оказаться полезным оборудовать устройство проверки, содержащее камеру, несколькими выделенными источниками света, которые либо могут быть включены и выключены по отдельности, либо, в предпочтительном варианте, могут быть включены одновременно, создавая смесь различных более или менее направленных источников света.
Перекрестные помехи между несколькими изображениями, вызванные несколькими источниками света или рассеянным светом, могут быть использованы во время считывания. На основе информации, известной из модели, и использования функции исправления ошибок можно разложить наложенные изображения и декодировать несколько сегментов кода. Это позволяет при определенных обстоятельствах проверить защитный элемент по одному захваченному изображению, если наложенное изображение может быть успешно разложено по меньшей мере на два разных сегмента кода, принадлежащих к набору доступных сегментов кода для конкретного защитного элемента. Очень простой способ добиться такой декомпозиции заключается в следующем:
- из наложенного изображения определяют интенсивность доминирующего сегмента кода в наложенном изображении (например, с помощью значений оттенков серого и анализа гистограммы);
- отфильтровывают все другие интенсивности, чтобы изолировать заметный сегмент кода;
- декодируют изолированный заметный сегмент кода;
- определяют соответствующий защитный элемент и, следовательно, набор доступных сегментов кода для конкретного защитного элемента;
- действуют аналогичным образом с другими возможными уровнями интенсивности и осуществляют попытку декодирования;
- если имеется второй сегмент кода, который может быть декодирован и соответствует набору доступных сегментов кода для конкретного защитного элемента, то защитный элемент можно считать действительным и аутентичным.
В другом предпочтительном варианте можно не пытаться найти интенсивность преобладающего сегмента кода, а просто перебирать все возможные интенсивности. Для каждой интенсивности выделяют «возможный» сегмент кода. Если он поддается декодированию, т.е. исправление ошибок и обнаружение ошибок выполнены успешно, то считают, что это допустимый сегмент кода, и определяют соответствующий защитный элемент. Затем перебирают оставшиеся возможные интенсивности, отфильтровывают каждую интенсивность и пытаются декодировать возможные сегменты кода для этих интенсивностей. Если имеется по меньшей мере вторая интенсивность, в которой может быть декодирован сегмент кода, и этот сегмент кода принадлежит набору доступных сегментов кода соответствующих защитных элементов, то защитный элемент можно считать подлинным.
В каждом из этих случаев подлинность защитного элемента (и, следовательно, по меньшей мере части защитного устройства) может быть проверена по одному захваченному изображению при предварительном условии, которое заключается в том, что освещение содержит подходящее наложение источников света, пригодных для изолирования и фильтрации различных сегментов кода.
В данном примере, содержащем 6x6 пикселей, количество различимых изображений теоретически равно 236. Проще говоря, это означало бы, что мы можем закодировать 236 различных идентификаторов. Однако в этом случае нет места для исправления ошибок, и не может быть обеспечено правильное декодирование. Если используют код с исправлением ошибок, то можно, например, использовать 12 бит для исправления ошибок и 24 бита для полезной нагрузки, поэтому количество различимых изображений может быть уменьшено до 224.
Если мы выбрали небольшое число, например, N = 5 изображений, для каждого набора изображений 6, 7 для первого защитного элемента 3 и второго защитного элемента 4, то это позволяет уже № «закодировать» достаточно большую площадь листового изделия простым размещением защитных элементов мозаичном образом на листовом изделии. Однако практические приложения требуют еще более надежной возможности исправления ошибок, особенно если в качестве проверочного программируемого устройства, содержащего камеру, используют смартфоны или планшетные компьютеры с плохим качеством захвата. В таком приемлемом варианте с большой избыточностью (например, 16-битная полезная нагрузка, 20-битная коррекция ошибок) можно исправить довольно большое количество «уничтоженных» данных (например, из-за плохого качества захвата, неправильной бинаризации и классификации и т.д.). Это происходит за счет того, что ложные считывания, то есть декодирование неправильного идентификатора, становятся намного более вероятными или даже вероятными.
При верификации можно извлечь выгоду из создания модели листового изделия, т.е. наборов возможных изображений для каждого защитного элемента, доступных для проверяющего программируемого устройства, содержащего камеру. Модель известна априори, так как представляет собой чертеж для проектирования листового изделия. Хотя в условиях высокой избыточности может произойти одно ложное считывание, как описано выше, — по общему признанию, уже с достаточно низкой вероятностью — крайне маловероятно, что второе декодирование снова приведет к ложному считыванию, и, в частности, что эти два ложных считывания соответствуют двум изображениям, входящим в один и тот же набор из N = 5 изображений (например, из 216 доступных изображений). Таким образом, ложные считывания могут быть дополнительно уменьшены или практически устранены путем использования двух изображений одного и того же защитного элемента под разными углами и проверки того, являются ли оба идентификатора частью набора изображений, определяющих этот конкретный защитный элемент.
В качестве альтернативы или в дополнение, можно использовать пространственное отношение различных защитных элементов по отношению друг к другу. Таким образом, если, например, в первом защитном элементе (с смоделированным набором доступных изображений A_1 … A_N (6)) декодировано неправильное изображение, т.е. P_2, а в соседнем втором защитном элементе (с набором 7: B_1 … B_N) декодировано корректное изображение B_2, из модели видно, что одно из двух должно быть ложнодекодированным. Если первую область 3 декодируют в изображение 5 из набора 6: A_1 … A_N, а вторую область 4 декодируют в изображение 5 из набора 7: B1 … B_N, можно с уверенностью предположить, что это два правильных считывания. Отметим, что это геометрическое соотношение, встроенное в модель, может быть особенно полезным для сведения к минимуму вероятности ложного декодирования при использовании изображений без возможностей обнаружения/исправления ошибок.
Как правило, например, для стандартных форматов 2D-кода такие небольшие коды, как элементы 6x6, не существуют — просто потому, что риск ложного декодирования с такими короткими полезными нагрузками обычно слишком высок, чтобы их можно было использовать на практике. Тем не менее, аналогично описанному выше, настоящее изобретение позволяет использовать такие небольшие коды при практически безошибочном считывании, используя угловое и/или пространственное соотношение изображений. Это становится возможным за счет повышения правильности декодирования за счет использования априорных знаний, доступных из предварительно заданной модели листового изделия в программируемом устройстве, содержащем камеру. Преимущество использования таких небольших кодов по сравнению с кодами более подходящего размера (например, 10x10 и выше) заключается в том, что защитные устройства, которые должны содержать хотя бы один защитный элемент, могут стать меньше, и при этом по-прежнему их декодируют практически безошибочно.
В таком варианте, а именно при использовании декодирования по меньшей мере двух защитных элементов и применении модели материала-основы для подтверждения корректного декодирования, практически невозможно возникновение ложного декодирования.
Наличие практически безошибочного способа декодирования изображений или, скорее, определения соответствующего набора возможных изображений позволяет использовать два полезных варианта:
- Защитные элементы, характеризующиеся своим набором возможных изображений, могут выступать в качестве идентификаторов (уникальных или почти уникальных), относящихся к абсолютному положению в материале-основе. Важно отметить, что не все N изображений нужно декодировать, чтобы определить набор возможных изображений и идентифицировать соответствующий защитный элемент. Например, достаточно, если будет декодировано два изображения под разными углами, и набор, содержащий эти два изображения, может быть определен из доступной модели листового изделия. Учитывая тот факт, что наборы структурированы таким образом, что ни один набор не может содержать ту же пару изображений, что и любой другой набор, так что пара изображений уникальна среди всех наборов в материале-основе в этом предполагаемом варианте осуществления.
- Кодирование в элементах защиты не требует типичных структур 2D-кода, таких как шаблоны поиска, частотные шаблоны или любые другие меры сегментации/локализации. Защитные элементы могут быть размещены рядом друг с другом мозаичным образом без какого-либо указания на то, где заканчивается один защитный элемент и начинается следующий. Высокая специфичность (низкая вероятность ложного считывания) позволяет скользить окну пиксель за пикселем по отображаемому в данный момент изображению. Каждую возможную позиции декодируют. Если она может быть декодирована (т.е. может быть извлечен идентификатор), то все возможные наборы, содержащие это конкретное изображение/идентификатор, предварительно определяют из модели. На втором этапе декодируют изображение, либо отличающееся пространственно, либо под другим углом. В случае изображения под другим углом (т.е. из второго захваченного изображения) выполняют поиск второго декодированного идентификатора во всех заранее определенных наборах. Все наборы, которые не содержат этого второго изображения с этим идентификатором, больше не являются кандидатами. При многократном выполнении этих действий останется только один набор, который идентифицирует защитный элемент и в то же время позволяет определить границу этого защитного элемента для последующих считываний в других захваченных изображениях. В случае использования пространственно отличающегося изображения можно использовать одно и то же захваченное изображение. В предположении применения кодов 6x6: Для каждой позиции-кандидата, в которой может быть декодирован идентификатор, программируемое устройство, содержащее камеру, также выполнено с возможностью попытки декодирования соседних областей 6x6. Если какая-либо из этих областей поддается декодированию, то определяют все возможные наборы для этой области, оставляя нам набор возможных идентифицируемых защитных элементов. Используя пространственное соотношение двух наблюдаемых защитных элементов по отношению друг к другу и сопоставив его в отношении наборов идентификаторов с предварительно заданной моделью, можно найти совпадающую комбинацию (например, пару соседних наборов) и снова идентифицировать два соседних защитных элемента, а также границы защитных элементов – поскольку они расположены мозаичным образом. Естественно, если код позволяет, неиспользуемые биты могут быть установлены в определенный битовый шаблон, который можно использовать для разработки эвристики и ускорения процесса нахождения декодируемых областей, то есть позиций и границ защитных элементов.
Настоящее изобретение никоим образом не ограничено сравнительно небольшими размерами изображения, т.е. 6x6 пикселей. Вышеупомянутые стратегии идентификации могут не потребоваться для больших изображений, поскольку коды с исправлением ошибок достаточно специфичны, чтобы предотвратить ложные считывания, в первую очередь, начиная с определенного размера, т.е. Nr битов, и далее. В случае более крупных кодов с большей емкостью могут не потребоваться дополнительные стратегии за счет использования априорных знаний из предварительно заданной модели, чтобы избежать неправильного декодирования. В такой ситуации с более крупными кодами можно закодировать изделие в виде листа таким образом, чтобы каждый идентификатор встречался ровно один раз или не встречался дважды в определенном локальном окружении, при условии, что пары смежных кодов используют для определения положения в материале-основе. Таким образом, благодаря высокой специфичности/практически безошибочному декодированию, обеспечиваемому кодами с достаточно большой емкостью/размером, и тому факту, что каждый идентификатор может содержаться максимум в одном наборе возможных изображений, одного успешного декодирования достаточно для определения границ защитных элементов, а также для идентификации конкретного защитного элемента (и, следовательно, для определения точного абсолютного положения внутри листового изделия).
Одной из основных целей использования программируемых устройств, содержащих камеру, с оптически переменными устройствами является обеспечение автоматизированного способа проверки их наличия и, следовательно, подлинности. Без какого-либо дополнительного оборудования, кроме камеры, это обычно достигают с помощью средств компьютерного зрения и компьютерной программы, настроенной на оценку нескольких изображений, т.е. видеопотока, снятых с разных ракурсов и/или при разных условиях освещения. В качестве альтернативы можно обрабатывать несколько одновременно захваченных изображений с нескольких камер. Уровень техники здесь заключается в оценке изменений цвета (устройства дифракции нулевого/первого порядка) или определенных анимационных эффектов изображений или форм, переключения контрастов и т.д. Из-за неконтролируемой окружающей обстановки компромисс между безопасностью и надежностью/удобочитаемостью является существенным, т.е. может быть достигнута только умеренная специфичность — следовательно, безопасность. Как правило, если требуется высокий уровень безопасности, в процессе аутентификации используют вторую линию оценки с криминалистическим оборудованием или специальным считывающим оборудованием, оценивающим физическую структуру OVD вместо характеристик отражения.
В то же время приложения, использующие стандартное оборудование, такое как программируемые устройства, содержащие камеру, часто нацелены на то, чтобы позволить неподготовленным пользователям проверять подлинность защитного устройства, при этом пользователь ожидает удобного (следовательно, надежного) процесса аутентификации. Следовательно, OVD или даже наличие OVD можно в лучшем случае оценить приблизительно. В контексте OVD с изменением цвета это означает, например, что принятие «любого» изменения цвета часто является способом подтвердить по меньшей мере наличие OVD. Подтверждение наличия OVD часто необходимо для того, чтобы отличить трехмерное OVD, образующее защитное устройство, от его изображения/фотокопии. Чаще всего неблагоприятные изменения в освещении или артефакты захвата вызывают большее изменение с точки зрения изменения цвета, размытости и т.д. в захваченном изображении печатной копии OVD («фотокопии»), чем продемонстрировало бы исходное OVD при неблагоприятных условиях захвата другого рода, например при рассеянном освещении. Таким образом, пороги принятия решения об обнаружении наличия или отсутствия OVD (да/нет) часто приближаются к точке, в которой при определенных условиях печатную копию принимают за OVD, в то время как реальные OVD отклоняют из-за отсутствия существенной дисперсии (например, имеет место только небольшое изменение цвета) в захваченных изображениях.
Также предметом настоящего изобретения является способ очень надежного подтверждения наличия оптически переменного устройства. При захвате как минимум двух изображений под разными углами/при разных условиях освещения и декодировании по меньшей мере двух изображений для одного и того же защитного элемента, который, естественно, должен присутствовать в наборе возможных изображений для этого конкретного защитного элемента, в сочетании с исправлением ошибок почти наверняка присутствует OVD, поскольку фотокопия или печатная копия не могут демонстрировать такое поведение переключения изображений. Кроме того, переключение кода корректируют с помощью кодирования маркеров — это означает, что если наблюдают изменение изображений, шансом на ошибку можно пренебречь.
На фиг. 3a-c показан способ аутентификации маркировки объекта, выполненной из материала-основы 1 в соответствии с фиг. 2. В этом примере маркировка объекта содержит участок материала-основы 1, при этом участок частично закрыт маскирующим слоем. Защитные элементы 2 материала-основы 1 расположены мозаичным образом. Каждый сегмент кода, представленный (показанный) защитными элементами, представляет собой массив (квадратичных, одноцветных) ячеек. Сегменты кода, представленные одним защитным элементом, расположены непрерывно с сегментами кода, представленными другими защитными элементами, так что в целом формируют более крупный массив (квадратичных, одноцветных) ячеек. Маскирующий слой закрывает различимую оптоэлектронным образом ограниченную область материала-основы 1. Эта область содержит первый защитный элемент 3 и второй защитный элемент 4.
Способ аутентификации этой маркировки объекта содержит следующее: захватывают первое изображение 12 маркировки объекта под первым углом или при первом направлении освещения. Первое изображение 12, показанное на фиг. 3a, изображает внешний вид различимой оптоэлектронным образом ограниченной области при первых условиях захвата (например, при первом угле обзора). Способ содержит следующее: идентифицируют первый выборочный сегмент 13 кода, показанный предполагаемым первым защитным элементом, на первом изображении 12 (где «выборочный» означает, что он является кандидатом на первый сегмент кода). В целях идентификации фактического первого сегмента кода первый выборочный сегмент 13 кода декодируют для получения первого выборочного сегмента 15 данных. Более подробно, на этапе а) на первом изображении 12 идентифицируют первую выборочную ячейку 11. Затем на этапе b) декодируют первый выборочный сегмент 13 кода на первом изображении 12, образованный первым выборочным массивом ячеек 14, включающим в себя упомянутую первую выборочную ячейку 11 в предварительно заданном положении, для получения первого выборочного сегмента 15 данных. На основе этого первого выборочного сегмента 15 данных на этапе c) определяют из модели 16, хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами материала-основы 1, имеется ли по меньшей мере один набор сегментов 6 данных, содержащий упомянутый первый выборочный сегмент 15 данных (т.е. кандидат на сегмент данных). Если такой набор не может быть определен на этапе с), то кандидата на сегмент данных отбрасывают и повторяют этапы с а) по с) с другими первыми выборочными ячейками до тех пор, пока такой набор не будет найден на этапе с). Например, следующая ячейка, расположенная справа от первой выборочной ячейки 11 может быть идентифицирована в качестве новой «первой выборочной ячейки», и повторяют вышеописанные этапы. Это может повторяться до тех пор, пока не будет пройдено количество этапов, соответствующих заданной (известной) ширине защитных элементов в пересчете на ячейки (здесь ширина равна шести ячейкам), после чего ячейка непосредственно под исходной первой выборочной ячейкой 11 может быть идентифицирована в качестве новой «первой выборочной ячейки», и повторяют вышеуказанные этапы и так далее. Как только будет найден хотя бы один набор сегментов данных 6, который содержит первый выборочный сегмент 15 данных (т.е. кандидат на сегмент данных), например, на фиг. 3a набор A содержит A_1, текущий первый выборочный сегмент 13 кода предварительно идентифицируют в качестве первого сегмента кода.
Без какой-либо конкретной последовательности или порядка способ также содержит следующее: захватывают второе изображение 17 маркировки объекта при других условиях захвата (например, под вторым углом и/или при втором направлении освещения). Это показано на фиг. 3b. Идентифицируют второй сегмент кода, показанный первым защитным элементом на втором изображении 17. В целях идентификации второго сегмента кода второй выборочный сегмент 18 кода декодируют для получения второго выборочного сегмента 19 данных. Это может быть выполнено так же, как для первого сегмента данных. То есть на этапе e) на втором изображении 17 идентифицируют первую ячейку 11 (обычно произвольно, например, ячейку, ближайшую к верхнему левому углу второго изображения 17); на этапе f) декодируют второй выборочный сегмент 18 кода на втором изображении 17, образованный первым выборочным массивом ячеек 14, для получения второго выборочного сегмента 19 данных; на этапе g) из модели 16 определяют, содержит ли по меньшей мере один из наборов модели 16, содержащих первый выборочный сегмент 15 данных, также второй выборочный сегмент 19 данных; если такой набор не может быть определен на этапе g), этап h) указывает на цикл, и что этапы от a) до g) повторяют до тех пор, пока такой набор 6 не будет найден на этапе g). Фактически это означает, что первый выборочный сегмент кода отбрасывают, если не может быть идентифицирован соответствующий второй выборочный сегмент кода, так что оба выборочных сегмента кода отбрасывают, сканируя различные позиции и границы ячеек до тех пор, пока не будет найдена допустимая комбинация выборочных сегментов кода. Если, с другой стороны, найден набор, содержащий оба выборочных сегмента данных, на этапе m) текущий второй выборочный сегмент 18 кода идентифицируют в качестве второго сегмента кода. То есть способ определяет из модели 16, хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами материала-основы 1, имеется ли набор сегментов данных, содержащий первый выборочный сегмент 15 данных и второй выборочный сегмент 19 данных. Только при положительном ответе, т.е. если такой набор 6 сегментов данных является частью модели 16, маркировка объекта может быть определена как подлинная.
Кроме того, как показано на фиг. 3c, способ содержит следующее: идентифицируют третий выборочный сегмент кода, показанный предполагаемым вторым защитным элементом, на первом изображении 12 (но аналогично могут использовать второе изображение 17 или оба). Идентифицированный третий сегмент кода декодируют для получения третьего выборочного сегмента данных. На основе декодированного третьего выборочного сегмента данных из модели определяют, имеется ли второй защитный элемент, расположенный относительно первого защитного элемента (как было идентифицировано первым и вторым выборочными сегментами данных), который связан с набором сегментов данных, содержащим третий выборочный сегмент данных. Следовательно, модель 16 хранит не только наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами материала-основы, но также и относительные положения защитных элементов материала-основы друг относительно друга. Таким образом, перед подтверждением подлинности маркировки объекта способ содержит следующее: на этапе i) декодируют третий выборочный сегмент 20 кода, образованный вторым выборочным массивом ячеек 21, позиционированным относительно первого выборочного массива ячеек 14, для получения третьего выборочного сегмента 22 данных, на этапе j) определяют из модели 16, содержащей наборы 6, 7 сегментов данных, связанных с защитными элементами 2 материала-основы 1, и положения защитных элементов 2 материала-основы 1 друг относительно друга 23, содержится ли третий выборочный сегмент 22 данных в наборе 7 сегментов данных, которые принадлежат защитному элементу 4, расположенному соответствующим образом относительно защитного элемента 3, которому принадлежит набор, предварительно идентифицированный посредством поиска набора с первым и вторым выборочными сегментами данных; если такой набор не может быть определен, то возвращаются к этапу k) и повторяют этапы с а) по j), пока такой набор не будет найден; и после того как набор будет найден, на этапе n) идентифицируют текущие выборочные сегменты 13, 18, 20 кода как действительные сегменты кода. Следовательно, модель 16 содержит информацию о том, какие наборы сегментов данных связаны со смежными защитными устройствами на основном материала 1.
Подводя итог, описанный выше способ по существу сканирует (по меньшей мере) два изображения 12, 17 массивов ячеек, начиная с произвольной ячейки и выбирая другую ячейку на каждом шаге, пока сегменты данных, представленные сегментами кода, смещенными от заданной ячейки, и их соответствующее расположение не даст совпадение в модели 16. Если такое совпадение не найдено, то маркировку объекта отклоняют (т.е. подлинность не может быть подтверждена).
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ ПОДЛИННОСТИ МАРКИРОВКИ | 2014 |
|
RU2639620C2 |
| СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И АУТЕНТИФИКАЦИИ МЕТКИ | 2014 |
|
RU2643453C2 |
| СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВИЛЕГИЯМИ | 2018 |
|
RU2718977C1 |
| ВЕРИФИЦИРУЕМЫЕ УЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ДОСТУПА | 2020 |
|
RU2803761C2 |
| ПРИНЦИП КОДИРОВАНИЯ, ДЕЛАЮЩИЙ ВОЗМОЖНОЙ ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ ОБРАБОТКУ, ТРАНСПОРТНЫЙ ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР И БИТОВЫЙ ПОТОК ВИДЕО | 2013 |
|
RU2679551C2 |
| КОДИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ С МАЛОЙ ЗАДЕРЖКОЙ | 2021 |
|
RU2784930C1 |
| СПОСОБ АУТЕНТИФИКАЦИИ МАГНИТНО-ИНДУЦИРОВАННОЙ МЕТКИ С ПОМОЩЬЮ ПОРТАТИВНОГО УСТРОЙСТВА | 2020 |
|
RU2805390C2 |
| КОДИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ С МАЛОЙ ЗАДЕРЖКОЙ | 2019 |
|
RU2758037C2 |
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ ВИДЕО | 2020 |
|
RU2784900C1 |
| КОДИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ С МАЛОЙ ЗАДЕРЖКОЙ | 2021 |
|
RU2785714C1 |
Изобретение относится к способам создания и чтения маркировки. Технический результат заключается в повышении надежности маркировки за счет снижения вероятности ошибочной идентификации маркированного объекта. Технический результат достигается за счет того, что маркировка объектов содержит первый защитный элемент и второй защитный элемент, при этом каждый защитный элемент связан с набором сегментов данных, и каждый защитный элемент в зависимости от условий захвата, в частности угла обзора и/или направления освещения, показывает сегмент кода, который представляет собой считываемое оптоэлектронными средствами представление одного из сегментов данных набора, связанного с соответствующим защитным элементом, причем разные отдельные сегменты данных представлены разными сегментами кода, и набор, связанный с первым защитным элементом, отличается по меньшей мере одним сегментом данных от набора, связанного со вторым защитным элементом. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Способ аутентификации маркировки (9) объектов, содержащей ограниченную область материала-основы (1), различимую оптоэлектронными средствами,
причем материал-основа содержит:
первый защитный элемент (3) и по меньшей мере второй защитный элемент (4), причем каждый защитный элемент (3, 4) связан с набором сегментов данных, и каждый защитный элемент (3, 4) в зависимости от условий захвата показывает сегмент (5) кода, который представляет собой считываемое оптоэлектронными средствами представление одного из сегментов данных набора, связанного с соответствующим защитным элементом (3, 4),
при этом разные отдельные сегменты данных представлены разными сегментами (5) кода, и набор, связанный с первым защитным элементом (3), отличается по меньшей мере одним сегментом данных от набора, связанного со вторым защитным элементом (4);
причем указанная ограниченная область, различимая оптоэлектронными средствами, содержит первый защитный элемент (3) и по меньшей мере второй защитный элемент (4),
способ содержит этапы, на которых:
захватывают первое изображение (12) маркировки (9) объекта под первым углом (10) или при первом направлении освещения;
идентифицируют на первом изображении (12) первый сегмент кода, показанный первым защитным элементом (3);
декодируют первый сегмент кода для получения первого сегмента данных;
захватывают второе изображение (17) маркировки (9) объекта под вторым углом (10) обзора, отличным от первого угла (10) обзора, и/или при втором направлении освещения, отличном от первого направления освещения;
идентифицируют на втором изображении (17) второй сегмент кода, показанный первым защитным элементом (3);
декодируют второй сегмент кода для получения второго сегмента данных;
определяют из модели (16), хранящей наборы (6, 7) сегментов данных, связанных с защитными элементами (3, 4) материала-основы (1), и хранящей относительные положения защитных элементов (3, 4) материала-основы (1), относительно друг друга, имеется ли набор сегментов данных, содержащий указанные первый сегмент данных и второй сегмент данных;
идентифицируют на первом изображении (12) или на втором изображении (17) третий сегмент кода, показанный вторым защитным элементом (4);
декодируют третий сегмент кода для получения третьего сегмента данных;
определяют из модели (16), хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами (2) материала-основы (1), и хранящей относительные положения защитных элементов (2) материала-основы (1), относительно друг друга, связан ли второй защитный элемент (4), позиционированный относительно первого защитного элемента (3), с набором сегментов данных, содержащим третий сегмент данных.
2. Способ по п. 1, в котором каждый защитный элемент (3, 4), в зависимости от угла (10) обзора и/или от направления освещения, показывает сегмент (5) кода, который является считываемым оптоэлектронными средствами представлением одного из сегментов данных набора, связанного с соответствующим защитным элементом (3, 4).
3. Способ по п. 1 или 2, в котором защитные элементы (2) материала-основы (1), участок которого содержит маркировку (9) объекта, расположены мозаичным образом, и каждый сегмент (5) кода, показываемый защитными элементами (2), представляет собой массив ячеек, и сегменты (5) кода, показываемые одним защитным элементом, непосредственно следуют за сегментами кода, показываемыми другими защитными элементами, так что формируется больший массив ячеек, при этом способ также содержит этапы, на которых:
a) на первом изображении идентифицируют первую выборочную ячейку (11);
b) декодируют первый выборочный сегмент (13) кода на первом изображении (12), образованный первым выборочным массивом ячеек, включающим в себя упомянутую первую выборочную ячейку (11) в предварительно заданном положении, для получения первого выборочного сегмента (15) данных;
c) определяют из модели (16), хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами (2) материала-основы (1), имеется ли по меньшей мере один набор сегментов данных, содержащий упомянутый первый выборочный сегмент (15) данных;
d) если такой набор не может быть определен на этапе с), то повторяют этапы с а) по с) с другими первыми выборочными ячейками до тех пор, пока такой набор не будет найден на этапе с); и
l) идентифицируют текущий первый выборочный сегмент (13) кода в качестве первого сегмента кода.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что до этапа l) содержит этапы, на которых:
e) идентифицируют первую выборочную ячейку (11) на втором изображении (17);
f) декодируют второй выборочный сегмент (18) кода на втором изображении (17), образованный первым выборочным массивом ячеек, для получения второго выборочного сегмента (19) данных;
g) определяют из модели (16), хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами (2) материала-основы (1), содержится ли второй выборочный сегмент (19) данных по меньшей мере в одном из указанных по меньшей мере одном наборе, содержащих первый выборочный сегмент (15) данных;
h) если такой набор не может быть определен на этапе g), то повторяют этапы с а) по g) до тех пор, пока такой набор не будет найден на этапе g); и
m) идентифицируют текущий второй выборочный сегмент кода в качестве второго сегмента кода.
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что до этапа l) и предпочтительно до этапа m) содержит этапы, на которых:
i) декодируют третий выборочный сегмент (20) кода, образованный вторым выборочным массивом ячеек, позиционированным относительно первого выборочного массива ячеек, для получения третьего выборочного сегмента (22) данных;
j) определяют из модели (16), хранящей наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами (2) материала-основы (1), и хранящей положения защитных элементов (2) материала-основы (1) относительно друг друга, содержится ли третий выборочный сегмент (22) данных в наборе сегментов данных, который принадлежит защитному элементу, соответствующим образом позиционированному относительно защитного элемента, которому принадлежит набор, предварительно идентифицированный на этапе е);
k) если такой набор не может быть определен на этапе j), то повторяют этапы с а) по d) и этапы с i) по j) и предпочтительно этапы с е) по h), пока такой набор не будет найден на этапе j);
n) идентифицируют текущий третий выборочный сегмент кода в качестве третьего сегмента кода.
6. Способ изготовления маркировки (9) объектов, содержащий этапы, на которых случайным, псевдослучайным или детерминированным образом выбирают область материала-основы (1),
при этом материал-основа содержит:
первый защитный элемент (3) и по меньшей мере второй защитный элемент (4), причем каждый защитный элемент (3, 4) связан с набором сегментов данных, и каждый защитный элемент (3, 4) в зависимости от условий захвата показывает сегмент (5) кода, который является считываемым оптоэлектронными средствами представлением одного из сегментов данных набора, связанного с соответствующим защитным элементом (3, 4),
при этом набор сегментов данных, связанный с первым защитным элементом (3), включает первый сегмент данных, связанный с первым сегментом (5) кода, который показывает первый защитный элемент (3) в зависимости от условий захвата, и второй сегмент данных, связанный со вторым сегментом кода, который показывает первый защитный элемент (3) в зависимости от условий захвата, а набор сегментов данных, связанный со вторым защитным элементом (4), включает третий сегмент данных, связанный с третьим сегментом (5) кода, который показывает второй защитный элемент (4) в зависимости от условий захвата,
причем разные отдельные сегменты данных представлены разными сегментами (5) кода, и набор, связанный с первым защитным элементом (3), отличается по меньшей мере одним сегментом данных от указанного набора, связанного с по меньшей мере вторым защитным элементом (4);
при этом выбранная область содержит первый защитный элемент (3) и по меньшей мере второй защитный элемент (4),
отграничивают выбранную область, различимую оптоэлектронными средствами, от невыбранной части материала-основы (1), при этом указанная отграниченная, различимая оптоэлектронными средствами, выбранная область составляет маркировку (9) объекта, и
сохраняют наборы сегментов данных, связанных с защитными элементами (3, 4) материала-основы (1), и сохраняют относительные положения защитных элементов (3, 4) материала-основы (1), относительно друг друга, в модели, так что к ней можно обратиться во время верификации маркировки (9) объекта с помощью программируемого устройства.
7. Способ по п. 6, в котором материал-основа содержит достаточное число защитных элементов (3, 4) для получения по меньшей мере двух маркировок (9) объекта.
8. Способ по п. 6 или 7, в котором материал-основа содержит двумерный массив защитных элементов (3, 4), размер массива по меньшей мере 5×5.
9. Способ по любому из пп. 6, 7, в котором материал-основа содержит повторяющиеся последовательности защитных элементов (3, 4), причем период повторения больше, чем размеры одной маркировки (9) объекта.
10. Способ по любому из пп. 6-9, в котором область материала-основы (1) выбирают случайным или псевдослучайным образом.
11. Способ по любому из пп. 6-10, в котором каждый защитный элемент (3, 4) материала-основы (1), в зависимости от угла (10) обзора и/или от направления освещения, показывает сегмент (5) кода, который является представлением, считываемым оптоэлектронными средствами, одного из сегментов данных набора, связанного с соответствующим защитным элементом (3, 4).
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый сегмент кода, который считывается оптоэлектронными средствами, представляет сегмент (6, 7) данных в наборе сегментов (6, 7) данных, связанных с каждым защитным элементом (3, 4), и показывается упомянутым защитным элементом (3, 4) по меньшей мере при одном определенном условии захвата.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый сегмент (5) кода представляет соответствующий сегмент данных в предварительно заданном коде, при этом предварительно заданный код предпочтительно содержит информацию для обнаружения ошибок или исправления ошибок.
14. Способ по п. 13, в котором предварительно заданный код допускает максимальное количество возможных отдельных сегментов данных, и количество отдельных сегментов данных в наборах сегментов данных всех защитных элементов меньше 1/100, предпочтительно меньше 1/1000, более предпочтительно менее 1/10000 от максимально возможного числа отдельных сегментов данных.
| Станок для придания концам круглых радиаторных трубок шестигранного сечения | 1924 |
|
SU2019A1 |
| Приспособление для суммирования отрезков прямых линий | 1923 |
|
SU2010A1 |
| EP 2849118 B1, 10.01.2018 | |||
| ОПТИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЮЩИЕСЯ ЗАЩИТНЫЕ НИТИ И ПОЛОСКИ | 2013 |
|
RU2641864C2 |
| ЭЛЕМЕНТ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЦЕННОГО ДОКУМЕНТА | 2010 |
|
RU2537831C2 |
