安全特徵的製作方法
2023-05-08 05:00:51 2
安全特徵的製作方法
【專利摘要】根據一個示例，提供了一種生成對數據進行編碼的安全特徵的方法。所述方法包括：獲得要編碼的數據的n比特碼，生成點的布置，將第一部分的點指定為參考點，並將第二部分的點指定為編碼點，並按預定方向、以預定量來移動一組指定的編碼點，以編碼數據的n比特碼。
【專利說明】安全特徵
【背景技術】
[0001]許多商品，僅舉幾個示例，諸如藥品、消費電子商品、替換汽車零件，被頻繁地假冒。假冒商品通常比原本商品質量低劣，並且在許多情況下可能是危險的。然而，假冒商品經常難以和原本商品進行辨別。
[0002]當消費者不經意地購買到假冒商品時，可能會對商品的品牌的聲譽和信譽造成傷害。也可能對其中使用假冒商品的設備或消費者造成物質傷害。
[0003]諸如安全標籤之類的安全特徵通常用來幫助消費者標識原本商品與假冒商品。有效的安全特徵應當難以由假冒者再現，並且應當允許用戶快速且確信地標識可信的原本商品O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0004]現在將僅僅作為非限制性示例、參考附圖來描述發明的示例或實施例，其中:
圖1是根據一個示例的安全特徵的圖示；
圖2是根據一個示例的安全特徵的一部分的特寫視圖；
圖3是根據一個示例的安全特徵的一部分的特寫圖示；
圖4是根據一個示例的示出了安全特徵的點可以如何編碼數據的圖示；
圖5是根據一個示例的編碼方案的圖示；
圖6是根據一個示例的安全特徵的一部分的圖示；
圖7是根據一個示例的安全特徵的圖示；
圖8是根據一個示例的點圖(dot map)的圖示；
圖9是根據一個示例的安全特徵的一部分的攝影圖像的特寫；
圖10是根據一個示例的示出了用以生成安全特徵的系統的框圖；
圖11是根據一個示例的概述了生成安全特徵的示例方法的流程圖；
圖12是根據一個示例的安全特徵的圖示；
圖13是根據一個示例的示出了用以解碼在安全特徵中編碼的數據的系統的框圖；以及圖14是根據一個示例的概述了解碼在安全特徵中編碼的數據的示例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0005]根據本文所述的各種示例，提供一種安全特徵。在一些示例中，提供一種安全特徵，其難以或不可能通過使用諸如噴墨列印系統和幹墨粉雷射列印系統之類的標準列印設備進行複製。在一些示例中，提供一種安全特徵，其以這樣的方式編碼數據:所述方式使得對於未經授權方而言很難確定在安全特徵中編碼的數據。在一些示例中，提供一種安全特徵認證系統以使得消費者能夠確定安全特徵是否是可信的。
[0006]現在參考圖1，示出有根據一個示例的安全特徵100的圖示。安全特徵100可以被列印以提供所列印的安全特徵，例如作為所列印的安全標籤的部分。
[0007]安全特徵100包括點102的布置(arrangement)。在本示例中，點102在形狀上是正方形。然而，在其它示例中可以使用其它形狀的點，諸如圓形點、矩形點、三角形點、十字形點或者任何其它合適的幾何或非幾何形狀或形式的點。在一個示例中，點是實心填充的，並且在其它示例中，點可以是未填充的。本文使用的術語「點」旨在涵蓋任何合適的點形狀。
[0008]以預定的布置來布置點102。在本示例中，點被布置為二維點陣列，其中每個點與其它水平和豎直相鄰的點等間隔。然而，如將從下面的描述中變得顯而易見的，可以移動點102中的一些，使得它們與其它水平和豎直相鄰的點只是基本上等間隔。任何安全特徵中的點的數量可以變化，如以下還將變得顯而易見的。
[0009]在其它示例中，可以使用點的其它布置，諸如點的徑向布置，或者任何其它合適的布置。
[0010]現在參考圖2:點的布置100的一部分的特寫視圖，其中示出許多點102。每個點102由測得為三個像素乘三個像素的二維陣列組成。在本示例中，術語像素是可以由用來列印安全特徵100的列印系統所生成的墨標記的最小尺寸。在本示例中，可以利用惠普Indigo印刷機通過使用液體電子照相(electro-photographic) (LEP)墨(也被稱為ElectroInk)來列印本文所述的安全特徵。在本示例中，每個像素202測得為大約33微米乘33微米，因此每個點102測得為大約100微米乘100微米。
[0011]在本示例中，每個點102與其最近的豎直和水平近鄰分離5個像素的距離。然而，在其它示例中，可以使用其它更大或更小的間隔。
[0012]在其它示例中，可以通過使用其它列印技術來列印本文所述的安全特徵，並且因此可以取決於所使用的列印技術來調整本文所述的尺寸。
[0013]在其它示例中，可以使用用於每個點102和每個像素202的其它尺寸。然而，以越大的尺寸，將越容易通過使用廣泛可用的列印和再現設備(諸如噴墨印表機和幹墨粉雷射印表機)來再現安全特徵100。
[0014]點的布置100用來編碼數據，如將在下面描述的。
[0015]如圖3中所示，點的布置100的第一部分的點被指定或選定為是可修改的以編碼數據。可修改意思是:其定位從相對於至少一個參考點的概念上(not1nal)的預定默認定位是可移動的。這些指定的點，在圖3中被示為點302，在下文中被稱為編碼點。
[0016]點的布置100的第二部分的點被指定為參考點。不像編碼點，參考點不可移動，並且因此充當對一個或多個編碼點的參考定位。
[0017]應當指出的是，在圖3中，為清楚起見，以輪廓(即未填充)示出編碼點。然而，當列印時，編碼點302和參考點102彼此是不可辨別的。
[0018]如圖4中所圖示，可以自概念上的默認定位移動編碼點302以編碼數據。在一個示例中，編碼點在預定方向上可移動預定量以編碼數據字或比特碼。在一個示例中，編碼點可以在八個不同方向402 (例如0°、45。、90。、135。、180。、225。、270。和315。)中的一個上移動固定量，從而使得編碼點302能夠編碼3比特碼，這取決於移動它的方向。
[0019]在一個示例中，編碼點在所定義方向的任一個上可以移動的量大約是像素204的1/3，如由虛線區404所示。在一個示例中，當使用惠普Indigo印刷機時，像素的1/3表示大約10微米的距離。
[0020]在一個示例中，通過不移動編碼點302—即通過將點留在其概念上的默認定位，可以編碼附加的I比特數據。
[0021]在其它示例中，在8個不同方向中的一個上可以將編碼點移動兩個固定量之一。這使得每個編碼點能夠編碼4比特碼。在其它示例中，編碼點可以在更大或更少數量的方向上移動，並且可以移動一個或多個預定量以編碼不同量的數據。
[0022]圖5a示出根據一個示例的編碼方案的示例。為了編碼二進位數「000」，編碼點在豎直方向上(即0° )移動固定量，為了編碼二進位「001」，編碼點在與豎直呈45°的方向上移動固定量，等等。
[0023]因為每個編碼點相對於其它固定的參考點而移動，這使得能夠容易地確定編碼點移動的方向。例如，對所列印的點的布置100的照片或掃描的圖像分析使得能夠確定每個編碼點的方向，並且因此確定由每個編碼點所編碼的數據。
[0024]本示例的一個目的是使得由根據本文所述示例的安全特徵所編碼的數據從通過使用諸如合併到消費者智慧型電話、行動電話或其它可攜式通信設備中的數位相機之類的易於可得的攝影設備所拍攝的攝影圖像的圖像分析中能夠是可確定的。通過使用這樣的攝影設備所獲得的圖像通常解析度相當低(例如小於八兆像素)，並且通常不具有在專用數位相機中所存在的相同的高質量光學器件。
[0025]因為每個編碼點移動以編碼數據的量非常小(在一個示例中，約10微米)，這使得通過使用低解析度和有噪圖像難以準確地確定單個編碼點相對於參考點移動的方向。
[0026]為了促進解碼，如圖6中所示，在一個示例中，每個3比特碼通過多個編碼點302來編碼。例如,在圖6中，區602中所示的8個編碼點302中的每一個用來編碼相同的3比特碼一即，根據編碼方案，區602中所示的編碼點302中的每一個按相同的量並且在相同的方向上移動。類似地，另一 3比特碼通過區604中所示的八個編碼點302的群組進行編碼。
[0027]在該示例中，如圖6中所示，用來編碼單個3比特碼的編碼點中的每一個彼此緊密接近地被群組在一起。然而，在其它示例中，用來編碼相同的3比特碼的編碼點可以遍及點的布置以任何預定圖案而分布。在本示例中，通過使用8個不同的編碼點來編碼每個3比特碼，然而在其它示例中，更大或更小數量的編碼點可以用來編碼相同的3比特碼。
[0028]在一個示例中，為了進一步增強安全特徵的安全性，不同的編碼方案可以用於每組編碼點。例如，可以根據圖5a中所示的編碼方案來編碼第一組編碼點，並且可以根據圖5b中所示的編碼方案來編碼第二組編碼點。
[0029]因此，為了解碼安全特徵中編碼的數據，解碼器必須知道點的布置中哪些是參考點，點中的哪些是編碼點，哪些組的編碼點用來編碼每個比特碼，並且哪個編碼方案用於每組編碼點。此信息可以例如在點圖(dot map)中提供。在一些示例中，不同的安全特徵可以具有不同的點圖。
[0030]現在參考圖7，其示出根據一個示例的所列印的安全特徵700的圖示。安全特徵包括多個參考點和多個編碼點。以圖7中所示的比例，點中的哪些是已經相對於其它參考點移動的編碼點不是可辨明的。
[0031]在圖7中所示的示例中，定向特徵704被包括在安全特徵中。在本示例中，定向特徵是列印的線，雖然在其它示例中可以使用其它定向特徵。定向特徵704用來使得解碼應用能夠相對於參考定向來定向安全特徵的攝影圖像。一旦安全特徵的攝影圖像已經被正確地定向，就可以參考相關聯的點圖來執行對其中所編碼數據的解碼。
[0032]在圖7中所示的示例中，安全特徵700具有圖8中所圖示的已知的相關聯的點圖800。如所圖示,在該示例中，用第一區802a中的8個編碼點來編碼第一 3比特碼,用第二區802b中的8個編碼點來編碼第二 3比特碼，等等。在圖8中所圖示的示例中，可以編碼48比特碼。
[0033]在其它示例中，所列印的安全特徵可以另外包括點圖標識符以標識其相關聯的點圖數據。在一個示例中，點圖標識符可以是列印的數字、字母或字母數字碼、η維條形碼或任何合適的視覺標識手段。在一個示例中，安全特徵的形狀用來標識點圖及其相關聯的點圖數據。
[0034]為了解碼在如本文所述的安全特徵中編碼的碼(code)，分析安全特徵的攝影圖像以確定包括安全特徵的點的定位。圖9示出圖像的特寫視圖，示出了安全特徵的一部分。已通過使用合適的圖像分析過程確定了安全特徵中可見的點中每一個的定位。例如，可以分析上確定每個點的質心，並且確定每個點的邊界。使用與安全特徵相關聯的點圖數據使得能夠確定每個參考點102的定位，並且可以相對於一個或多個參考點來確定每個編碼點的定位以及每個編碼點已經移動的方向。例如這可以通過疊覆與參考點102中的每一個對準的規律間隔的格網來實現。
[0035]如圖9中所圖示，清楚的是，編碼點302a至302d已相對於它們概念上的默認定位被移動向右。即使移動量小，也可以確定移動方向的準確確定，這例如通過平均一組編碼點中每個編碼點的移動方向。因此，如圖9中所示，雖然從單獨的編碼點302a，其移動的方向不清楚(例如由於成像誤差、噪聲、列印不準確、缺失點、媒介變形等)，但當考慮到編碼點302a至302d中每一個時其變得清楚。一旦已經確定了一組編碼點移動的方向，就可以確定由該組編碼點所編碼的數據。
[0036]現在參考圖10，示出有根據示例的用於生成安全特徵的系統1000。另外參考圖11的流程圖來描述系統1000的操作。
[0037]系統1000包括經由通信總線1004耦合到存儲器1006的處理器1002。存儲器1006存儲處理器可理解的指令1008，所述指令當由處理器1002執行時，使得處理器1002生成如本文所述的安全特徵。
[0038]在框1102處，處理器1002獲得要編碼的一些數據1010。可以輸入要編碼的數據1010，例如通過合適的用戶接口(未示出)輸入給處理器1002、獲得自存儲器或以任何合適的方式。
[0039]在本示例中，系統1000被配置成生成具有256個編碼點和256個對應參考點的安全特徵的圖像1014。每個編碼點可以編碼3比特碼，並且每個3比特碼通過一組8個編碼點進行編碼。這種布置使得96比特的數據能夠通過安全特徵進行編碼(即256*3/8)。
[0040]在其它示例中，安全特徵可以具有更大或更小數量的編碼點。在其它示例中，每個編碼點可以編碼不同大小的比特碼。在其它示例中，每個比特碼可以通過一組#個編碼點進行編碼，其中#大於或小於8。在其它示例中，安全特徵可以具有更小數量的對編碼點的參考點-換句話說，參考點可以充當用於多個編碼點的參考點。
[0041]在框1104處，處理器選擇用來編碼要編碼的數據1010的點圖。在一個示例中，可以選擇標準點圖，在這種情況下，沒有點圖標識符將必須被添加到所生成的安全特徵圖像1014。在另一示例中，可以從點圖存儲1012中選擇預定義的點圖。在另外的示例中，隨機化或偽隨機化的點圖數據可以被生成並存儲在點圖存儲1012中，連同所分配的點圖標識符一起。在存儲在點圖存儲1012中的點圖被選擇的情況下，對所選點圖進行標識的標識符以任何合適的方式被添加到所生成的安全特徵的圖像1014，以使得解碼器能夠知道如何解碼其中所編碼的數據。
[0042]點圖存儲1012為每個所標識的點圖來存儲下列點圖數據中的至少一些:參考點的位置；編碼點的位置；對每個/7比特碼進行編碼的每組編碼點的位置；由每組編碼點來編碼每個η比特碼的編碼方案。
[0043]在框1106處，通過根據所選點圖來對要編碼的數據1010進行編碼，如上所述，處理器生成安全特徵。
[0044]然後可以列印所生成的安全特徵的圖像1012，例如，通過使用列印系統，諸如惠普Indigo 印刷機 1016。
[0045]系統1000可以用來列印大量的安全特徵，所述安全特徵例如被合併到產品標籤中或作為要附著的分離的安全特徵或被包括在與產品一起。在一個示例中，系統1000被配置成使得每個列印的安全特徵編碼不同的數據。在一個示例中，系統1000被配置成使得不同的所列印安全特徵使用不同的點圖。在一個示例中，系統1000被配置成使得不同的所列印安全特徵編碼不同的數據並使用不同的點圖。
[0046]圖12中示出由系統1000生成的示例安全特徵。安全特徵1200包括點1202的布置，其包括參考點和編碼點。點的布置1200的形狀使得能夠由解碼器確定點的布置的定向。安全特徵1200另外包括對數據進行編碼的2維條形碼1204，其可以由解碼器用來解碼通過點1202的布置所編碼的數據。2維數據可以編碼例如點圖標識符。安全特徵1200另外包括人類可讀的標識符1206，人類可讀的標識符例如可以用來使得解碼器能夠標識點圖和相關聯的點圖數據以用來對通過點1202的布置所編碼的數據進行解碼。現在轉到圖13，示出有系統1300，其用於對通過使用系統1000生成的安全特徵中所編碼的數據進行解碼。另外參考圖14的流程圖來描述系統1300的操作。
[0047]系統1300包括經由通信總線1304耦合到存儲器1306的處理器1302。存儲器1306存儲處理器可理解的指令1308，所述指令當由處理器1302執行時，使得處理器1302對存儲在如本文所述的安全特徵中的數據進行解碼。
[0048]在框1402處，處理器1302獲得安全特徵的圖像1310。如前面所述，可以已經利用諸如集成到智慧型電話中的數位相機之類的低解析度或低質量數位相機獲得了圖像1310。
[0049]在一個示例中，可以通過使用在智慧型電話上運行的專用安全特徵分析應用來獲得圖像1310。在該示例中，在拍攝安全特徵的照片時，圖像被遠程傳輸到系統1300，所述系統對圖像1310中的安全特徵中所編碼的數據進行解碼。
[0050]在框1404處，處理器分析圖像以確定圖像1310中安全特徵的定向。如前所提及，這可以通過分析安全特徵中點的布置的形狀、通過檢測對準特徵或以任何合適的方式來實現。
[0051]在框1406處，處理器1302分析圖像以標識用來將數據編碼在安全特徵中的點圖。在一個示例中，通過被包括在安全特徵中的點圖標識符(諸如所列印的數字、字母或字母數字碼、η維條形碼或任何合適的視覺標識手段)來標識點圖。在一個示例中，安全特徵的形狀用來標識點圖。在框1408處，處理器1302基於所標識的點圖並通過訪問點圖存儲1012來確定下列數據中的至少一些:參考點的位置；編碼點的位置；編碼每個比特碼的每組編碼點的位置；以及用來編碼每個比特碼的編碼方案。
[0052]在框1410處，處理器1302分析圖像1310，以基於所標識的點圖來確定每組編碼點相對它們概念上的默認定位而位移的方向，以及因此確定由此編碼的比特碼。
[0053]在框1412處，處理器1302參考所標識的點圖而獲得圖像1310中所編碼的數據。
[0054]在一個示例中，解碼的數據先前可以已經與產品資料庫(未示出)中存儲的產品數據相關聯。在該示例中，系統1300可以返回到與解碼的數據相關聯的產品的智慧型電話或web應用細節，諸如產品描述、產品序列號等，以使得用戶能夠確定所述產品是否是真品。
[0055]利用惠普Indigo印刷機通過使用液體電子照相(LEP)墨來列印如本文所述的安全特徵的原因之一是:諸如噴墨和幹色調(dry-tone)雷射列印系統之類的其它常見的數字列印系統不能以可相比的解析度與可相比的點準確性來進行列印。因此，這使得再現如本文所述的安全特徵是困難的，除非專門的列印技術的使用機會是可得到的。雖然類似的列印解析度和準確性可以通過使用傳統膠板印刷(offset printing)技術來實現,但這樣的技術通常僅僅對大規模印表機提供者是可得到的。此外，傳統的膠板技術並不使能可變的列印數據，並且因此不允許每個印表機安全特徵是唯一或基本上唯一的。如本文所述的安全特徵的另外的優點是:只使用諸如黑色之類的單色來列印安全特徵。這使得能夠以低成本來列印安全特徵。
[0056]本文所述的示例提供一種方式，所述方式將數據編碼到包括所列印的點的布置的安全特徵中，使得被編碼在其中的數據可以被解碼並用來確定安全特徵是可信的還是已經被篡改。通過將這樣的所列印安全特徵附連至商品項使得消費者能夠核實該商品項是可信商品項還是假冒的。
[0057]在還另外的示例中，所生成的安全特徵可以不被列印但是可以被顯示。例如，在電子顯示設備上，諸如計算機監視器、行動電話屏幕等。
[0058]將領會的是:可以以硬體、軟體或者硬體和軟體的組合的形式來實現本發明的示例和實施例。如上所述，任何這樣的軟體可以以易失性或非易失性存儲裝置的形式來存儲，諸如例如像ROM的存儲設備，無論可擦除或可重寫或否，或者以存儲器的形式來存儲，諸如例如RAM、存儲器晶片、設備或集成電路或者在光學或磁性可讀的介質上，諸如例如CD、DVD、磁碟或磁帶。將領會的是:存儲設備和存儲介質是適合於存儲一個或多個程序的機器可讀存儲裝置的示例，所述程序當被執行時實現本發明的示例。本發明的示例可以經由任何介質、諸如通過有線或無線連接所承載的通信信號來電子地傳達，並且示例適當地涵蓋所述內容。
[0059]本說明書(包括任何所附的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特徵和/或這樣公開的任何方法或過程的所有步驟可以以任何組合而被組合，除了其中這樣的特徵和/或步驟中的至少一些互斥的組合。
[0060]在本說明書(包括任何所附的權利要求、摘要和附圖)中公開的每個特徵可以由用來達到相同、等同或類似目的的可替代特徵來替換，除非另行明確陳述。因此，除非另行明確陳述，否則所公開的每個特徵僅是一般一系列等同或類似特徵的一個示例。
【權利要求】
1.一種生成安全特徵的方法，所述方法包括: 獲得要編碼的數據的η比特碼； 生成點的布置； 將第一部分的點指定為參考點，並將第二部分的點指定為編碼點；以及 按預定方向以預定量來移動一組指定的編碼點，以編碼數據的η比特碼。
2.根據權利要求1所述的方法,此外包括列印所生成的安全特徵。
3.根據權利要求1所述的方法，此外包括在點圖中記錄下列中的至少一個:點的布置內參考點的位置；點圖中點的布置內編碼點的位置；編碼η比特碼的一組編碼點的位置；由每組編碼點使用的編碼方案。
4.根據權利要求2所述的方法，其中所列印的安全特徵此外包括點圖標識符以標識所記錄的點圖。
5.根據權利要求4所述的方法，其中點圖標識符包括下列中的至少一個:數字碼；字母碼；字母數字碼，η維條形碼；點的布置的形狀。
6.根據權利要求1所述的方法，其中每個列印的點測得在大約100微米乘100微米的區域中，並且其中移動一組編碼點的步驟此外包括按大約10微米的區域中而移動該組編碼點中的每個編碼點。
7.根據權利要求1所述的方法，此外包括:通過使用惠普Indigo印刷機、使用液體電子照相墨而列印所生成的安全特徵。
8.—種從包括點的布置的所列印安全特徵中解碼數據的方法，所述方法包括: 獲得所列印的點的布置的圖像； 在列印的點的布置內確定點的布置內編碼點的位置以及用來編碼η比特碼的一組編碼點的位置；以及 分析所獲得的圖像，從而為該組編碼點確定由此編碼的η比特碼。
9.根據權利要求8所述的方法，其中確定的步驟此外包括:從圖像中標識點圖，並通過使用所標識的點圖來獲得與下列的位置有關的數據:點的布置內的參考點；點的布置內編碼點的位置；以及用來編碼η比特碼的一組編碼點的位置。
10.根據權利要求9所述的方法，其中獲得數據的步驟此外包括:獲得與一組編碼點所使用的編碼方案有關的數據。
11.根據權利要求8所述的方法，其中分析的步驟此外包括: 基於對一組編碼點的分析，確定該組編碼點中的每個點相對於概念上的默認定位所移動的方向；以及 基於所確定的方向，確定由該組編碼點所編碼的η比特碼。
12.根據權利要求11所述的方法，其中確定該組編碼點中的每個點相對於概念上的默認定位所移動的方向的步驟包括:參考一個或多個參考點而確定每個編碼點的概念上的默認定位。
13.根據權利要求11所述的方法，其中確定方向的步驟此外包括:確定從一組編碼點中的每個編碼點的確定的方向所確定的平均方向。
14.一種列印的安全特徵，包括點的布置， 所述點的布置包括點圖標識符以在點的布置內標識參考點和編碼點的位置，其中各組編碼點相對於它們概念上的默認定位、在預定數量的方向之一上移動以編碼η比特碼。
15.根據權利要求14所述的列印的安全特徵，其中每個點測得在大約100微米乘100微米的區域中，並且其中每組編碼點在預定方向之一上、按大約10微米的區域中而移動。
【文檔編號】G06K9/18GK104395912SQ201280072864
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2012年7月19日 優先權日:2012年7月19日
【發明者】G.阿米爾, D.凱拉, M.D.高巴茨 申請人:惠普印迪戈股份公司