真實性驗證方法、產品和設備的製作方法

2023-09-09 18:35:10 2

專利名稱：真實性驗證方法、產品和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及安全性方法，更具體地說，本發明涉及例如個人識別(ID)卡、鈔票、可銷售的產品、文件或由纖維板材料例如紙或紙板製成的其它物品的物品真實性的驗證。
背景技術：
許多傳統的真實性安全系統依賴於難於由製造者之外的任何人進行的處理，其中重要設備的花費、技術秘密的複雜性或者這兩者強加了所述的困難。在鈔票中提供水印以及在信用卡或護照上提供全息圖便是一些例子。不幸的是，犯罪技術越來越先進，實際上可以再生產製造者可以製造的任何原件。
因此，具有一種已知的用於真實性安全系統的方法，其依賴於使用自然規律支配的一些處理產生安全性標記，使得每個標記是唯一的，更重要的是，每個標記具有可測量的因而可用作以後驗證的依據的唯一的特徵。按照這種方法，標記以一種設置的方式被製造和測量，以便獲得唯一的特徵。然後可以把特徵存儲在計算機資料庫中，或者用其它方法保留。這種類型的標記可被嵌入載體物品例如鈔票、護照、ID卡以及重要文件中。以後，載體物品可被再次測量，並把測量的特徵和資料庫中存儲的特徵比較，以便確定是否一致。
在這個普通的方法中，提出了使用不同的物理效應。在許多現有技術文件[1-4]中考慮的一種物理效應是使用取決於物品的固有特性的雷射斑點，其一般呈特殊標記的形式，用於提供唯一的特徵。按照這些技術，一個大的區域例如一個特殊標記的整個區域，被準直的雷射束照射，並利用CCD對所得的斑點圖案的有效的立體角部分成像，藉以獲得由數據點的大的陣列構成的被照射區域的斑點圖案圖像。
更近一些時候，研發了另一種基於雷射斑點的技術[5]，其中通過在物品上掃描聚焦的雷射束，並從由物品的許多不同部分散射的光收集許多數據點，一般為500或更多，從而收集大量的獨立的數據點，來獲得唯一的特徵。通過收集大量的對於物品的許多不同部分特定的獨立的信號成分分布，可以計算對於被掃描的物品的區域是唯一的數字籤名。這種技術能夠由包括大量物品，包括未處理的紙、紙板和塑料的表面提供唯一的籤名。
這種技術的一個重要應用是由存儲的籤名的資料庫進行安全驗證，該資料庫在下面被稱為「主資料庫」。例如，在香水廠，可以用讀取器掃描每個香水瓶盒，從而獲得籤名，這些籤名被輸入到主資料庫中。主資料庫包括來自生產的每個物品例如香水盒的籤名。以後，為了進行現場驗證，可使用讀取器掃描任何香水盒，以獲得籤名，這個籤名和主資料庫比較，確定是否具有和主資料庫中保存的一致的籤名。如果沒有一致的籤名，則該物品被認為是偽造的。如果具有一致的籤名，則該物品被認為是真品。
在許多應用中，例如有關國家安全、市民提供的文件證據或大量的有商標的貨物的應用中，在主資料庫中存儲的籤名的數量可能是非常大的。條目的數量或許是百萬、千萬甚至過億。例如，如果人口眾多的國家把這種方法用於護照或駕照驗證，則出現這種情況。
即使不是全部應用，但對於大多數應用，需要以合理的時間進行主資料庫的檢索。怎樣才算合理的根據應用而改變，但是對於許多應用，最大的合理的時間僅僅是幾秒鐘。如果物品發數量變得太大，這可能是難於達到的。
因此需要能夠不參考資料庫而根據對所有真實的物品是普通的特性進行物品的不同種類的驗證。雖然這可能不像基於每個物品的唯一特性的絕對驗證處理那樣安全，但是其更容易進行，並提供撿出許多明顯的偽造品或贗品的負結果。例如，其可用作在根據唯一籤名進行驗證之前進行的預篩選試驗。

發明內容
在本申請人的基於雷射斑點的安全技術的最初研發期間，本申請人驚奇地發現，在對從同一大量紙集合中取出的兩張紙測量的特徵信號之間計算的隨機匹配概率不像理論預期的那樣低。在一個具體的實驗中，計算表明，在規定的誤差閾值內，兩張給定的紙假定隨機的特徵籤名的匹配的概率大約是106之一。然而，在試驗期間，這種性質的匹配實際上每天觀察到若干次。這表明，特徵籤名不完全是隨機的，其包含從一張紙到下一張紙是恆定的信息成分。
隨後的研究揭示，紙產生贗像信號，其造成了紙張之間的隨機的不正確的匹配的增加的概率。因此，為了減少物品的假真實的可能性，本申請人的設備被事先進行操作，以除去贗像信號的影響。
贗像信號本身作為一個或多個頻率分量出現，這些頻率分量是當紙面被掃描時由光電檢測器得到的輸出信號中發現的。發現的任何特定贗像信號的頻率分量的周期和數量取決於掃描光束相對於紙面的方位。
在回顧造紙過程之後，本申請人目前相信，贗像信號來自用於在乾燥處理期間從紙漿中除去水的篩網[6，7，8，9，10，11，12，13]。這種篩網一般使用具有規則間距的金屬絲製成。雖然這種篩網一般被設計使得試圖在紙上不留下任何可見的標記，但是似乎篩網在普通的造紙過程期間仍然給予紙有效的印記。本申請人相信，能夠檢測到的贗像信號是由篩網給予的印記引起的。
另外的實驗揭示，對於從同一大量紙集合取出的紙張，贗像信號通常是共同的。此外，研究揭示隨著時間的過去，贗像信號是穩定的，即使當特定的紙張由於弄皺、摩擦等而被破壞。不過，感興趣的是，已經發現，來自不同供應者的紙張一般具有不同的贗像信號。
因而似乎是，贗像信號攜帶著有用的信息，因為它們似乎是使用特定的篩網製造的或者篩網生產型的紙張的特徵。此外，給定大量不同的篩網類型、材料和形狀，這個結果似乎適合於提供用於識別來自特定源的紙張即使用特定的篩網或篩網類型製造的紙張的類籤名。
通過使用贗像信號提供類籤名，可以識別紙的製造源。雖然這對其自身僅僅提供相當低級的安全性，但其提供一種用於對真實性進行負測試的有用的技術，因為不合格顯然表明物品不是真的，而不管其唯一的個體籤名。
此外，使用這種技術確保不必對製造的每張紙都進行掃描以提供預定的特徵籤名。這種技術因而可以避免或減少對於存儲這種預定的特徵籤名的大的數據集的需要。此外，為了獲得類籤名，可以在紙的表面上的任何位置進行掃描。這幫助減少對於精確地記錄要用掃描光束掃描的物品的需要。
因而，按照本發明的第一方面，提供一種用於分析位於讀取容積內的紙或紙板製成的物品的設備。該設備包括用於利用光束掃描物品的掃描器，用於從所述光束掃描讀取容積時獲得的信號收集數據點組的檢測器裝置，以及數據獲取和處理模塊，用於處理所述數據點組，使得確定物品是否具有預定的類籤名，所述類籤名由物品的固有特性識別已知的屬類的物品。不同的一些數據點和在掃描期間不同的時刻獲得的信號有關。在不同的實施例中，所述源被安裝用於引導相干光束朝向讀取容積，使得相干光束以接近垂直的入射射到物品上。在不同的實施例中，掃描器被配置用於以接近垂直的入射把光束投射到物品上。
物品的固有特性的周期性的改變可以產生可用於提供類籤名的贗像信號。在各個實施例中，通過對數據點進行用於確定類籤名的數學變換獲得類籤名。在測量的類籤名和預定的類籤名之間的匹配此時表示物品是和預定類籤名的類相關的屬類的。在各個實施例中，計算數據點組的一個或多個傅立葉變換(FT)，以便識別贗像信號。FT頻譜或一個或多個FT頻譜的峰值此時可用作類籤名。
也可以分析所述數據點組的選擇的子集。例如，可以分析這種子集，以便確定哪個子集產生變換的數據點組中的最大幅值的峰值。這種子集可以包括對應於以不同的方位對物品進行的掃描的數據點。例如，一個子集可以包括通過旋轉掃描的一個弧形成部分獲得的數據點。
可以在遠離手持讀取器或者包括在手持讀取器中的資料庫中提供預定的類籤名。因為設備使用類籤名，資料庫可以相對地小。預定類籤名也可以被加密，以增加安全性。藉助於匹配類籤名和預定類籤名，包括這種特徵的設備可以提供物品的初始安全性鑑別，所述物品按照製造者/機器等由紙/紙板製成。例如，設備可以向操作者表示一個物品不是由美國護照紙製成的、不是由英國鈔票紙製成的等。
設備可以附加地包括編碼器/解碼器模塊，用於測量在掃描期間光束和物品的相對位置。數據獲取和處理模塊還可以操作用於在確定類籤名之前藉助於使用由編碼器/檢測器模塊獲得的相對測量的位置信息線性化所述數據點組。通過修改數據點組以便確保在組中的連續的數據點相對於在掃描期間其被獲取的時間和位置被相等地隔開，由掃描過程引入的非線性運動的贗像可被大大減少。
檢測器裝置可以包括多個檢測器通道，其被排列和配置用於檢測來自讀取容積的各個不同部分的散射。每個這種檢測器通道可以提供一組時間序列(或者等效地，線性掃描位置序列)數據，用於確定各個類籤名。兩個或多個這種各個類籤名可被求平均以提供具有改善的信躁比的類籤名的測量。因為在各個實施例中使用多個檢測器確定唯一的特徵響應，包括平均功能不會顯著地增加設備的成本或複雜性。
在一些實施例中，通過在讀取容積內線性地掃描光束獲得不同的一些數據點。掃描需要在光束和讀取容積之間的相對運動。使用線性掃描是有利的，因為其在數學上簡單，並且實施起來成本低。當產生類籤名的印記的方位被預先確定時(例如當紙總是相對於製造紙的篩網以一種特定的方式切割時)，線性掃描也是有用的。當確定類籤名時，線性掃描一般是相當快的，這是因為被產生的數據點組為提取類籤名只需最小的處理。
對於各個其它的實施例，通過在讀取容積內進行光束的旋轉掃描獲得一些不同的數據點。對於這些實施例，當讀類籤名時不需要對物品進行精確定位，因為數據點的以後的處理可用於確定類籤名。有利的是，當使用手持掃描器進行旋轉掃描時，這種掃描器可被置於物品上的任何位置。因而這種類型的手持掃描器適合於職員例如海關人員使用，其需要在原地對來自運送的大量物品中的抽樣集物品進行快速掃描。
本發明的不同實施例能夠操作用於進行為驗證類籤名的掃描和為驗證唯一特徵籤名的掃描。特徵籤名的驗證可以有條件地跟隨類籤名的驗證，或者可以是強制的。
按照本發明的第二方面，提供一種用於分析由紙或紙板製成的物品的方法，該方法包括把物品置於讀取容積內，利用光束掃描物品，從當光束掃描讀取容積時獲得的信號中收集數據點組，以及處理所述數據點組以便確定物品是否具有預先確定的類籤名，所述類籤名用於由物品的固有特性識別已知的屬類的物品。不同的一些數據點和在掃描期間在不同時刻獲得的信號相關。
按照本發明的這個方面的方法還可以包括用於實行由這裡說明的按照本發明的第一方面的設備實現或提供的一個或多個功能/操作的方法步驟。
按照本發明的第一方面的設備可用於實現按照本發明的第二方面的方法。例如，按照本發明第一方面的設備可以通過執行分析物品的方法用於驗證物品的真實性。設備可用於檢查特定的物品是否具有預期的類籤名。例如，可能預期香水盒具有由具有250×400微米間距的矩形網格的印記產生的贗像信號得到的類籤名，或者預期鈔票具有由平行邊相距300微米的等邊六邊形網格的印記產生的贗像信號得到的類籤名。還可以使用由複雜形狀的印記得到的類籤名。例如，可以由心形、星形等印記得到類籤名。
此外，該設備可用於恢復藉助於印記預定圖案故意編碼到紙/紙板中的信息。這種圖案不需要是可見的。例如，可以通過在造紙期間使用的定製的篩網由類籤名恢復被編碼到紙中的信息。
按照本發明的第三方面，提供一種用於製造紙或紙板製品的篩網。該篩網包括多個元件，它們被設置和配置用於對紙或紙板製品給予定製的印記圖案，以便提供用於把物品識別為屬於已知的屬類的預定的類籤名。篩網用於對紙故意地給予印記，從而提供預定的類籤名。該篩網是一種定製的篩網，其提供印記，該印記的圖案是當前在造紙工業中使用的篩網中找不到的。這種定製的篩網還可以提供複雜形狀的印記圖案。
如上所述，這個方面涉及故意給予物品一個印記，從而提供預定的類籤名。篩網可以是在製造期間或者在製造之後對紙或紙板給予所需印記的任何裝置。例如，篩網可以是一個多孔的表面，或者可以由板、線等構成。
常規的篩網包括許多元件，它們在空間上這樣排列，使得對紙或紙板給予周期性的印記圖案。藉助於使用周期性的圖案，可以在紙的任何位置進行用於確定類籤名的掃描。這種周期性的印記圖案也提供具有強的頻率分量的數據點，其適合於使用FT或其它分析技術進行檢測。
不過還能夠使特定圖案的篩網利用印記效果跟隨著功能形式、對稱性等的變化傳送紙的表面結構的空間調製。
空間調製可用於編碼數據，例如二進位數據位。例如可以提供空間調製用於編碼數據，其中使用線性調頻調製、超周期性調製、幅值調製、相移鍵控調製或頻移鍵控調製。
印記圖案可以包括複雜的形狀。例如，非對稱形狀如星形、心形等，或者可以包括具有對稱性的不同的改變程度的形狀，以在贗像信號中提供多種頻率分量。使用複雜的多頻率分量進行類籤名辨別使得更加難於複製，還增加可被辨別的可能的類籤名的數量。
通過使用印記圖案進行編碼還可以把一個或多個位序列編碼到紙或紙板中。這提供了把信息包括在紙或紙板中的大量可能性。例如，識別製造者的信息、製造紙的機器、和預期的類籤名有關的加密信息等，都可以編碼到紙本身中。此外，如前所述，這種信息可被魯棒地、不可見地存儲。
按照本發明的第四方面，提供一種用於使紙或紙板包括定製的印記圖案的方法。按照本發明的這個方面的方法包括使用按照本發明的第三方面的篩網給予定製的印記圖案。
按照本發明的第五方面，提供一種紙或紙板製品，其包括定製的印記圖案，用於提供類籤名，以便把該製品識別為屬於已知的屬類的製品。印記圖案可以是看不見的。例如，印記圖案可以是肉眼看不見的。
紙或紙板的定製的印記圖案可以是周期性的。在不同的實施例中，印記圖案包括按照下述的方法中的一個或多個方法提供的空間調製線性調頻調製、超周期性調製、幅值調製、相移鍵控調製或頻移鍵控調製。還可以使用把一個或多個位序列編碼到紙或紙板中的印記圖案。
主要的實施例被參照附圖進行說明。這些實施例可用於檢測類籤名，選擇地也可用於檢測唯一特徵籤名。當要檢測特徵籤名時，檢測器通道可以由呈簡單的光電電晶體形式的分立的檢測器元件構成。也可以使用其它簡單的分立元件，例如PIN二極體或光電二極體。也可以使用集成的檢測器元件例如檢測器陣列，雖然這將增加裝置的成本和複雜性。
由修改光束在要被掃描的物品上的照射角的初始實驗看來，實際上似乎重要的是，光束以接近垂直於被掃描的表面入射，以便以小的改變獲得可以由同一表面可重複測量的特徵，即使在測量之間物品退化。
因此有利的是，這樣安裝光源，使得這樣把光束引導到讀取容積，使得光束以接近正交的入射撞擊物品。接近正交的入射指的是±5、10或20度。選擇地，可以引導光束使得在物品上具有傾斜的入射角。在光束在物品上方掃描的情況下，這通常具有負的影響。
應當注意，在詳細說明部分描述的讀取器中，反射地設置檢測器裝置，以檢測從讀取容積向回散射的輻射。不過，如果物品是透明的，檢測器可被透射地設置。
在一組實施例中，數據獲取和處理模塊可以操作用於進一步分析數據點以識別遵循預定編碼協議的信號分量，並由其產生預定特徵籤名。在大多數實施例中，設想預定編碼協議的特徵基於對比度，即散射信號的強度。可以使用常規的條形碼協議，其中在ID條形碼或用於2D條形碼的更複雜的圖案的情況下，條形碼以帶的形式被印刷或用其它方式施加到物品上。在這種情況下，數據獲取和處理模塊可以操作用於進行比較，以確定預定特徵籤名是否和通過讀取被置於讀取容積中的物品獲得的特徵籤名相匹配。因而，物品例如一張紙可被標記以攜帶其自身的特徵籤名的數字符號型式，例如條形碼。預定特徵籤名應當利用單向函數，即使用要求私人密鑰的非對稱加密算法從物品的特徵籤名被獲得。這對於未經授權的具有讀取器的第三方作為一個載體，該第三方想要讀取假物品，並在其上印上表示按照加密方法的讀取器的掃描的標籤。一般，條形碼標籤或其它標記表示可由公共密鑰解密的密碼，私人密鑰被保留以供被授權的貼標籤方使用。
可以提供例如預定特徵籤名或類籤名的籤名的資料庫。數據獲取和處理模塊可以操作用於訪問該資料庫並進行比較，以確定資料庫是否含有對已被置於讀取容積內的物品的特徵籤名和類籤名的匹配。資料庫可以是構成讀取設備的一部分的大容量存儲裝置的一部分，或者位於遠方位置並通過電信鏈路由讀取器訪問。所述電信鏈路可以取任何方便的形式，包括無線的和固定的鏈路，並且可以在網際網路上被利用。數據獲取和處理模塊可以至少以一些操作方式操作，使得如果找不到匹配，則允許特徵籤名或類籤名被添加到資料庫中。顯然，這個便利通常只對授權人員才允許。
當使用資料庫時，除去存儲籤名之外，使資料庫中的籤名和關於物品的其它信息相關聯也可以是有用的，所述其它信息例如包括文件的掃描副本、護照持有者的照片、產品的製造地點和時間的細節或者關於可售產品的指定銷售目的地的細節(例如為了跟蹤灰色進口)。
可以使用上述的讀取器設備用於通過讀取連續的物品而利用特徵籤名填充資料庫，例如在生產線上，與/或用於以後檢驗物品的真實性，例如在現場使用。
本發明允許識別由各種不同種類的基本上壓實的纖維板材例如紙和紙板製成的物品。
本發明的不同實施例允許確定物品是否已被篡改。如果粘連地連接的透明膜例如粘接帶蓋住用於產生特徵籤名的掃描區域，則這是可能的。如果必須除去所述的帶以篡改物品，例如打開包裝盒，則粘連的連接可被這樣選擇，使得其不可避免地改變下方的表面。因而，即使使用類似的帶對盒重新密封，也將是可以檢測出的。
紙或紙板指的是使用木質紙漿工藝製造的任何物品。紙或紙板可以通過塗覆或浸漬或利用透明材料例如玻璃紙覆蓋來進行處理。如果特別關注表面的長期穩定性，則例如可以通過噴灑丙烯酸透明塗層對紙進行處理。
本發明被認為對於來自下表的例子中的紙或紙板製品是尤其有用的1.有價值的文件，例如股票、鈔票、裝載的貨物的票據、護照、政府間的條約、法令、駕駛執照、車輛性能證書、任何的真實性證書2.用於跟蹤或追蹤目的的任何文件，例如用於郵件系統的信封3.可售產品的包裝4.在設計者的貨物上的商標標籤，例如樣式條款5.化妝品、藥物或其它產品的包裝。
本發明還允許識別各種不同類型的物品，包括包裝、文件和衣物。物品可被包含在包裝內，選擇地，包裝可用防篡改方式被密封。可選擇地，包裝可以附屬於物品，例如利用不被可視地破壞便不能被釋放的連接器固定的標籤。對於藥物產品、化妝品和香水以及飛機或水陸交通工具的備件，這是尤其有用的。
總之，特徵籤名或類籤名在一些情況下可以從附屬於可售產品的物件例如產品的包裝獲得，在另一些情況下可以從對象本身獲得，例如從文件或可售產品的表面結構獲得。本發明可以找到許多實際應用，例如控制灰色市場進口或偽造。對於這種應用，可以由海關人員或者貿易標準官員使用可攜式讀取器。
對於大部分應用，特徵籤名或類籤名可以作為數字籤名被編碼。利用當前技術被數字編碼的特徵籤名的一般尺寸在200位到8k位的範圍內，對於高的安全性，當前最好具有大約2k位的尺寸的數字籤名。類籤名可以使用比特徵籤名少的位數被編碼，因為其對於識別物品提供較少的安全機制。數字編碼的籤名本身可以使用加密算法被編碼。


為了較好地理解本發明並且表示如何實施本發明，現在以舉例方式參看附圖，其中圖1是用於實施本發明的讀取設備的示意的側視圖；圖2是表示如何通過跨過讀取容積掃描細長的光束對讀取設備的讀取容積採樣n次的示意的透視圖；圖3是讀取設備的功能元件的方塊示意圖；圖4是表示讀取設備的實施例的外部形式的透視圖；圖5是讀取設備的另一個實施例的示意的透視圖；圖6A以示意的側視圖表示用於實施本發明的讀取器的基於定向光收集和地毯式照射的另一種成像布置；圖6B以平面圖示意地表示用於實施本發明的讀取器的另一種成像布置的光足跡，其中使用和以細長光束進行局部化照射組合的方向檢測器；圖7A表示在利用編碼器信號線性化之後由一個光電檢測器取的數據點組的數據；圖7B表示圖7A所示的數據點組的FT；圖8A表示當紙相對於掃描方向被轉動時FT峰值的幅值如何改變；圖8B表示當紙相對於掃描方向被轉動時最強的FT峰值的波長如何改變；圖9是表示如何由物品測量類籤名並被鑑別或記錄的流程圖；
圖10A表示來自使用圖1的讀取器的一個光電檢測器的原始數據，其由光電檢測器信號和編碼器信號組成；圖10B表示在利用編碼器信號線性化和對幅值平均之後的圖10A的光電檢測器數據；圖10C表示按照平均值被線性化之後圖10B的數據；圖11是表示如何由掃描產生物品的特徵籤名的流程圖；圖12是表示如何根據籤名資料庫驗證由掃描獲得的物品的籤名的流程圖；圖13A表示在旋轉掃描設備中使用的旋轉掃描器，用於確定由紙或紙板製成的物品的類籤名；圖13B表示用於配合圖13A所示的旋轉掃描器的蓋；圖14A和14B一起表示如何使用旋轉掃描由物品測量類籤名並鑑別和記錄類籤名的流程圖；圖15是表示按照本發明的實施例的設備的操作的流程圖；以及圖16A-16G示意地表示用於實施本發明的各種定製的篩網。
具體實施例方式
圖1是用於實施本發明的讀取設備1的示意的側視圖。光學讀取設備1用於從被設置在該設備的讀取容積中的物品(未示出)測量類籤名和特徵籤名。讀取容積由作為殼體12中的一個狹縫的讀取孔徑10形成。殼體12包括該設備的主要光學元件。狹縫沿x方向(見圖中插入的軸)具有其主要範圍。主要的光學元件是雷射源14，用於產生相干雷射束15，以及由一組k個光電檢測元件構成的檢測器布置16，在本例中k＝4，標號為16a，16b，16c和16d。雷射束15由圓柱形透鏡18聚焦成沿y方向(垂直於圖的平面的方向)延伸的並處於讀取孔徑的平面內的細長的焦點。在一個示例的原型讀取器中，細長的焦點具有大約2毫米的主軸尺寸和大約40微米的次軸尺寸。這些光學元件被包含在部件20中。在所示的實施例中，4個檢測器元件16a...d分布在光束軸線的每一側，偏移不同的角度，與光束軸線呈交叉排列，以便收集由位於讀取容積中的物品以反射而散射的光。在示例的原型中，偏移角是-70，-20，+30和+50度。光束軸線每一側的角度被選擇使得它們不相等，從而使得它們收集的數據點儘可能是獨立的。所有4個檢測器元件被設置在一個公共平面內。光電檢測器16a...d檢測當相干光束從讀取容積散射時從置於殼體上的物品散射的光。如圖所示，光源被安裝用於引導雷射束15使得其光軸沿z方向，從而使其以正交的入射在讀取孔徑中射到物品上。
一般地說，希望焦點的深度大，使得沿z方向物品位置的任何差別不會引起在讀取孔徑的平面內光束尺寸的顯著改變。在示例的原型中，焦點的深度大約是0.5毫米，這是足夠大的，以便產生好的結果。焦點深度、數值孔徑和工作距離這些參數是獨立的，以便使得斑點尺寸和焦點深度之間取得公知的折衷。
驅動電機22被設置在殼體12中，用於通過合適的軸承24或其它裝置提供光學部件20的線性掃描運動，如箭頭26所示。因而驅動電機22用於在讀取孔徑10的上方沿x方向線性地移動相干光束，使得光束15沿著垂直於細長焦點的主軸方向被掃描。因為使相干光束15在其焦點的尺寸具有沿xz平面(圖的平面)的截面，該截面比和相干光束正交的平面即設置有讀取孔徑的殼體壁的平面內的讀取容積的投影小得多，驅動電機22的掃描將使相干光束15在驅動電機22的作用下採樣讀取容積的許多不同的部分。
圖2被包括用於表示通過掃描提供的採樣，其是一個示意的透視圖，用於表示如何通過跨過讀取區域掃描細長光束來對讀取區域採樣n次。聚焦的雷射束在驅動的作用下沿著讀取孔徑掃描時的採樣位置由標號為1到n的相鄰的位置表示，其採樣一個長度為l、寬度為w的面積。數據收集被這樣進行，使得當使驅動沿著狹縫掃描時，在n個位置的每個位置收集信號。因而，從讀取容積的所示的n個不同的部分收集和散射相關的k×n個數據點的序列。因而每個檢測器k具有當相干光束掃描讀取容積時在不同的時刻獲得的n個數據點的相關的序列。
如圖中示意地表示的，沿著x方向即掃描方向，在和狹縫10相鄰的殼體12的下側上，形成有距離標記28。在標記之間的一個間距的例子是300微米。這些標記被細長焦點的尾部採樣，用於沿x方向對數據進行線性化，如下面的詳細說明。由附加的光電電晶體19進行測量，其是一個方向檢測器，被設置用於收集來自和狹縫相鄰的標記28的區域的光。
在另一個實施例中，標記28被作為光學部件20的一部分的專用編碼器發射器/檢測器模塊19讀取。編碼器發射器/檢測器模塊被用於條形碼讀取器中。例如，使用了Agilent HEDS-1500模塊，其基於聚焦的發光二極體(LED)和光電檢測器。該模塊的信號被送入作為額外的檢測器通道的PIC ADC。
一般地說，在製造過程期間提供在紙上的印記特徵具有大約在200微米到600微米之間的周期性。因而應當以至少100微米或更短的距離進行數據點的採樣，以便檢測可能存在的可能最小的印記特徵。在一種操作方式中，設備可以進行迅速的但是相對粗略的初始掃描，以每90微米或類似的距離獲得一個數據點，以便提供關於k個檢測器的數據點組。然後可以使用下面所述的技術分析一個或多個數據點組。如果找到和類籤名的匹配，則設備便可以設法測量各個物品的唯一的特徵籤名。
隨後，或者選擇地，可以進行更細解析度的掃描。這種掃描可用於測量特徵籤名，或者用於測量類籤名和特徵籤名。例如，焦點的次軸尺寸為40微米，沿x方向的掃描長度為2釐米，n＝500，則在k＝4時給出2000個數據點。取決於所需的安全等級、物品類型、檢測器通道k』的數量以及其它因素的關於k×n的值的一個典型範圍預期是100＜k×n＜10000。還已經發現，增加檢測器k的數量也改善通過處理、印刷等致使物品的表面退化的測量的靈敏度。實際上，利用到此為止使用的原型，經驗法則是，獨立的數據點的總數，即k×n，應當是500或更多，以便利用大量的表面變化給出可接受的高的安全等級。
圖3是讀取設備的功能元件的方塊示意圖。電動機22通過電連結23和可編程的中斷控制器(PIC)30相連。檢測器模塊16的檢測器16a...d通過各個電連接線17a...d和作為PIC 30的一部分的模數轉換器(ADC)相連。類似的電連接線21使標記讀取檢測器19和PIC 30相連。應當理解，可以使用光學或無線連結代替電連結或者和電連結組合。PIC 30通過串行連接32和個人計算機(PC)34連接。PC 34可以是臺式機或可攜式計算機。作為PC的替代物，可以使用其它的智能裝置，例如個人數字助理(PDA)或專用電子單元。PIC 30和PC 34一起形成數據獲取和處理模塊36，用於由檢測器16a...d收集的數據點組確定物品的籤名。PC 34通過接口連接38訪問資料庫(dB)40。資料庫40可以在存儲器中駐存在PC 34上，或者被存儲在PC 34的驅動上。或者資料庫40可以遠離PC 34並通過無線通信被訪問，例如使用行動電話業務或和網際網路相結合的無線區域網(LAN)。此外，資料庫40可在本地存儲在PC 34上，不過被定期地從遠方源下載。
資料庫40含有以前記錄的類和特徵籤名的庫。在根據本實施例的一種改型中，資料庫40隻含有預定的類籤名的庫。PC 34被這樣編程，使得在使用時其訪問資料庫40並進行比較以確定資料庫40是否含有已被置於讀取容積中的物品的籤名的匹配。PC 34還可被編程用於允許如果未找到匹配則把籤名添加到資料庫中。這種使用方式只供被授權的用戶使用，可以從在現場使用的只用於驗證的系統中被省略。
圖4是讀取設備1的透視圖，表示其外部形狀。殼體12和狹縫形的讀取孔徑10是明顯的。物理定位輔助件42也是明顯的，其被提供用於把給定形狀的物品相對於讀取孔徑定位在固定位置。在所示的例子中，物理定位輔助件42呈直角括號的形狀，其中可對包裝盒或文件的拐角定位。這確保當物品需要被掃描時把物品的相同部分定位在讀取孔徑10中。對於具有好的限定的拐角的物品，例如紙頁、護照、ID卡和包裝盒，簡單的角括號或其等效物便足夠了。
可以提供文件饋入器以確保物品的放置是一致的。例如，設備可以跟隨關於文件掃描器、複印機或文件管理系統的任何常規的格式。對於包裝盒，一種替代物應當能夠提供合適的導向孔，例如矩形截面的孔，或圓形截面的孔，用於接收管狀盒子(即圓柱形盒子)的底部。
在讀取設備1檢查類籤名和特徵籤名的位置提供物理定位輔助件42。不過，這個特徵或其功能等效物不必存在於只進行類籤名檢查的讀取設備1的改型中。
圖5是另一種實施例的示意的透視圖，表示用於成批地篩選物品的讀取設備1』。這種讀取器基於在其上可放置包裝的物品的傳送帶44，為了簡明只示出了一個物品5。在物品5上的讀取區域10』當物品5在傳送帶44上通過時由靜止的雷射束15掃描。雷射束15由被固定地設置在傳送帶44旁邊的位置的雷射源14產生。雷射源14具有整體的光束聚焦透鏡(未示出)，用於產生鉛筆狀的接近準直的光束，其沿著z方向(即和地面平行的方向)前進，在距傳送帶44的上方一個高度h通過，藉以和物品5在高度h相交，從而在讀取區域10』上掃描。光束截面可以是一個斑點，即圓形的(例如由整體的球面透鏡產生)，或者是沿y方向延伸的直線(例如利用整體的圓柱透鏡產生)。雖然只示出了一個物品，應當理解，可以輸送相似物品的流，並當其通過光束15時被連續地掃描。
基於傳送帶的讀取設備的功能元件和上述的獨立的讀取設備的功能元件類似。唯一的實質性區別在於，物品運動而光束不動，以便在掃描光束和物品之間產生所需的相對運動。
設想基於傳送帶的讀取器可用於生產線或倉庫環境，用於通過讀取連續的物品向資料庫提供類/特徵籤名。作為一種控制，每個物品可被再次掃描，以證實記錄的籤名可被驗證。這可以利用兩個串行操作的系統來實現，或者利用一個系統來實現，其中每個物品通過該系統兩次。批掃描也可以應用於銷售點(POS)，或者使用基於POS設備元件的讀取設備。
上述的實施例基於利用小截面的相干光束進行的局部激勵，其中和檢測器相結合，該檢測器接收在包括被激勵的局部區域的一個更大的區域上散射的光信號。可以設計一種在功能上等效的光學系統，其基於方向檢測器，和更大的區域組合，光檢測器只收集來自被局部化的區域的光。
圖6A以側視圖示意地表示用於實施本發明的讀取器的一種成像布置，其基於定向光收集和利用相干光束進行地毯式照射。陣列檢測器48與圓柱微透鏡陣列46組合被設置，使得檢測器陣列48的相鄰的帶只收集來自讀取容積中對應的相鄰的帶的光。參見圖2，每個圓柱微透鏡被設置用於收集來自n個採樣帶之一的光信號。此時相干照射可以用整個讀取容積的地毯式照射來代替(圖中未示出)。
在一些情況下，局部化的激勵和局部化的檢測相組合的混和系統可能也是有用的。
圖6B以平面圖示意地表示用於實施本發明的讀取器的這種混和成像布置的光學足跡，其中使用定向檢測器與以細長光束進行局部化照射相組合。這個實施例可被認為是其中提供有定向檢測器的圖1的實施例的發展。在這個實施例中，提供3組定向檢測器，每組的目標是收集來自沿著l×w的激勵帶的不同部分的光。來自讀取容積的平面的數據區域用虛線圓圈示出，使得第一組例如2個檢測器收集來自激勵帶的上部的光信號，第二組檢測器收集來自激勵帶的中部的光信號，第三組檢測器收集來自激勵帶的下部的光信號。每組檢測器被表示成直徑大約為l/m的圓形收集區域，其中m是激勵帶被細分的數量，在本例中，m＝3。用這種方式，對於給定的掃描長度l，獨立的數據點的數量可被增加到m倍。如下所述，對於收集採樣斑點圖案的光信號之外的用途，可以使用一個或多個不同的定向檢測器組。例如，一個檢測器組可用於以對於條形碼掃描為最佳的方式收集光信號。如果屬於這種情況，則這個組一般只含有一個檢測器便足夠了，這是因為只對對比度進行掃描時則沒有獲得交叉相關的優點。
已經說明了用於實施本發明的不同的讀取設備的主要結構元件和功能元件，現在說明用於確定類籤名和特徵籤名的數值處理。將會理解，這種數值處理的大部分以電腦程式來實現，該程序在PC 34上運行，其中的一些元件從屬於PIC 30。
圖7A表示在利用編碼器信號線性化之後由圖1的讀取器的單個光電檢測器16a...d獲得的數據點組的數據。X軸的點數對應於由置於讀取容積內並被相干光束掃描的標準的A4紙採樣的數據點。
圖7B表示被線性化的圖7A所示的數據點組的FT。
雖然圖7A的數據點似乎具有大的隨機性，但在圖7B中注意到，強的峰值位于波長422微米。在紙頁表面上的不同位置得到了相同的類籤名，並且是對於同一大量紙集合取出的不同的紙得到的。使用來自不同的製造者的紙頁的類似的掃描和FT產生了287微米的峰值波長，這表明可以如何使用峰值波長提供可在不同的網目上製造的紙之間進行辨別的類籤名。
發現FT峰值的波長和紙相對於相干光束掃描方向的方位有關。例如，當沿著縱向掃描時，第一張紙產生了422微米的峰值波長，當沿著橫向掃描時，產生了274微米的峰值波長。附帶說明，紙的一側通常給出比另一側較強的FT峰值。相信這是由於在紙的製造期間和網目接觸的紙的一側上出現的較強的表面褶皺所致。
在紙上進行了魯棒性測試，以便看看對紙的自然的和故意的劣化和破壞是否引起類籤名的改變或者使其成為不可讀的。具體地說，把紙弄皺並用力擦紙的表面。未發現類籤名中的明顯改變，雖然在頻譜的較低波長端出現了較多的噪聲。還把紙暴露於醫用高壓消毒鍋的高壓蒸氣中。雖然在高壓消毒之後，FT峰值仍然清楚可見，但是發現其波長減少了1.7％，從426微米減少到418微米。把此歸因於在從蒸氣中取出乾燥之後紙的纖維的收縮。對紙的視覺檢查表明，其在高壓消毒鍋內發生了較強的劣化。不過，這種破壞程度對於正常應用是預料不到的。
圖8A表示當紙相對於掃描方向被轉動90度時FT峰值的大小的改變。相信紙的壓痕形成尺寸為408微米×274微米的矩形網格。在0度時，光束的掃描方向和408微米周期間隔的網格壓痕正交。強的信號出現在大約0度、45度和90度。當掃描方向和274微米周期間隔的網格壓痕正交時，產生90度的信號。
圖8B表示最強的FT峰值的波長隨紙相對於掃描方向轉動的角度的改變。當所述角度從0度轉動到大約10度時，最強的FT峰值的波長在大約408微米附近相當恆定。我們發現，對應於類籤名的FT中的峰值最好在掃描雷射的方向大約在由製造網目產生的表面波紋的長軸的±10度之內時被檢測。這是因為，一旦轉動的角度大約超過10度時，細長雷射斑點(大約2毫米長)的投影便成為可以和波紋之間的間隔相比的。
圖9是一個流程圖，表示如何由物品測量類籤名並被鑑別或記錄。
步驟A1是初始化步驟，在該步驟期間掃描電動機被啟動。掃描電動機被編程使得以速度v運動。
步驟A2是數據獲取步驟，在該步驟期間在掃描的整個長度期間大約每1毫秒獲取每個光電檢測器的光強。採樣點之間的時間間隔是Δt。同時，按照一個時間函數獲取編碼器信號。注意，如果掃描電動機具有高的線性化精度(例如步進電動機)，則不必獲取編碼信號。數據由PIC 30獲取，其從ADC 31取得數據。數據點被實時地從PIC30傳送到PC 34。或者，數據點被存儲在PIC 30的存儲器中，在掃描結束時被傳送到PC 34。在每次掃描中收集的每個檢測器通道的數據點的數量n在下面被定義為N。此外，ak(i)被定義為來自光電檢測器k的第i個存儲的強度值，其中i從1到N。由這種掃描獲得的兩個原始的數據組的例子示於圖10A。
步驟A3是返回掃描頭步驟。使掃描電動機反向，以便把掃描機構復位到其初始位置，以便進行隨後的掃描操作。
步驟A4是可選的線性化步驟。如果進行該步驟，則其應用數值內插以局部擴展和收縮ak(i)，使得編碼器的轉變被在時間上均勻地隔開。這針對電動機速度的局部改變對數據點組進行校正。這個步驟在電腦程式控制下在PC 34中進行。
步驟A5是FT步驟，其中計算ak(i)的傅立葉變換的FT幅值頻譜Ak(i)。該步通過在電腦程式控制下對k個數據點組的每一個應用快速傅立葉變換(FFT)在PC 34中進行。可選的，可以由k個幅值頻譜的每一個計算平均的FT幅值頻譜。
步驟A6是鑑別步驟，其中鑑別除去i＝0(DC分量)之外使Ak(i)最大的i的值。這個下標ipeaks在電腦程式控制下在PC 34中被鑑別。
步驟A7是計算步驟，其中按照公式λpeak＝2π/(ipeak×vΔt)在PC 34中確定和ipeak相關的波長。然後使用λpeak作為類籤名。
步驟A8是一個判定點。如果物品具有其記錄的類籤名，則下一步將是步驟A9。而如果物品正在藉助於測量其類籤名而被鑑別，則下一步將是步驟A10。PC 34被編程用於確定在A8之後的步驟。
步驟A9是存儲類籤名的步驟。由PC 34把包括和紙的描述相關的類籤名值λpeak的記錄存儲在資料庫40中。資料庫40可以位於光學讀取設備1的遠方，並且所述記錄可以在被傳送之前被安全地加密。
步驟A10是驗證類籤名的步驟。PC 34比較λpeak和資料庫40中的所有的項，直到在一個預定誤差範圍內找到一個匹配。如果找到任何匹配，則PC 34顯示關於匹配紙類型的記錄項的描述。如果未找到匹配項，PC 34則可以可選地試圖把檢索擴大到其它的資料庫。可選地，可以顯示表示沒有找到匹配項的信息。可選地，不管是否找到任何類的匹配，PC 34接著試圖進行分析以確定來自物品的特徵籤名是否和預定的特徵籤名匹配，以便試圖唯一地識別該物品。
圖10A表示來自圖1的讀取器的光電檢測器16a...d之一的原始數據。圖中的曲線以任意單位表示關於點數n(見圖2)的信號強度I(a.u)。在I＝0-250之間起伏的較高的跡線是來自光電檢測器16a的原始信號數據。較低的跡線是在I＝50附近的從標記28(見圖2)拾取的編碼器信號。
圖10B表示在利用編碼器信號線性化之後的圖10A的光電檢測器數據。此外，強度的平均值已經計算出，並被從強度值中減去。因而處理的數據值在0的上下變動。
圖10C表示在數位化之後的圖10B的數據，用於提供特徵籤名。採用的數位化方法是一種簡單的二進位方法，其中任何正的強度值被設置為1，而負的強度值被設置為0。應當理解，可以替代地使用多狀態數位化，或者使用許多其它可能的數位化方法中的任何一種方法。數位化的主要的重要特徵僅僅在於，始終應用相同的數位化方法。
圖11是表示藉助於掃描來產生物品的特徵籤名的流程圖。
步驟S1是數據獲取步驟，其中在掃描的整個長度期間大約每1毫秒獲取每個光電檢測器的光強度。同時，按照一個時間函數獲取編碼器信號。注意，如果掃描電動機具有高的線性化精度(例如步進電動機)，則不需要對數據進行線性化。數據由PIC 30獲取，其從ADC31取得數據。數據點被實時地從PIC 30傳送到PC 34。或者，數據點被存儲在PIC 30的存儲器中，在掃描結束時被傳送到PC 34。在每次掃描中收集的每個檢測器通道的數據點的數量n在下面被定義為N。此外，值ak(i)被定義為來自光電檢測器k的第i個存儲的強度值，其中i從1到N。由這種掃描獲得的兩個原始的數據組的例子示於圖10A。
步驟S2應用數值內插以局部擴展和收縮ak(i)，使得編碼器的轉變被在時間上均勻地隔開。這針對電動機速度的局部改變進行校正。這個步驟藉助於電腦程式在PC 34中進行。
步驟S3是一個可選步驟。如果進行該步驟，則該步驟對數據相對於時間進行數值微分。還可能需要對數據應用弱平滑函數。對於高結構的表面，微分可能是有用的，因為其用於從和相互關聯的(斑點)的成分相關的信號中衰減不相互關聯的成分。
在步驟S4，對於每個光電檢測器，求取N個數據點的記錄的信號的平均。這個平均值相當於前面提及的贗像信號。對於每個光電檢測器，從所有的數據點減去這個平均值，使得數據分布在0強度附近。參見圖10B，其表示在線性化並減去計算的平均值之後的掃描數據的例子。
步驟S5數位化模擬的光電檢測器數據，以便計算代表該掃描的數字籤名。通過應用以下的規則獲得數字籤名ak(i)＞0變換為二進位的1，ak(i)＜0變換為二進位的0。被數位化的數據組被定義為dk(i)，其中i從1到N。除去剛剛說明的強度數據的數位化籤名之外，物品的籤名可以有利地包括其它分量。現在說明這些可選的其它籤名分量。
步驟S6是一個可選的步驟。其中產生較小的縮略圖數字籤名。這或者通過一起平均m個讀數的相鄰組，或者更優選地通過每第c個數據點進進行拾取來實現，其中c是縮略圖的壓縮係數。後者是優選的，這是因為求平均可能不成比例地放大噪聲。對於減少的數據組，應用在步驟S5中使用的相同的數位化規則。縮略圖數位化被定義為tk(i)，其中i從1到N/c，c是壓縮係數。
步驟S7是當具有多個檢測器通道時可以應用的一個可選的步驟。附加分量是計算的在從不同的光電檢測器獲得的強度數據之間的交叉關聯分量。二個通道具有一個可能的交叉關聯繫數，三個通道具有三個，四個通道具有六個等等。交叉關聯繫數是有用的，因為已經發現它們是材料類型的好的指示符。因而它們可被用於證實由分析類籤名得到的信息。例如，對於特定類型的文件，例如給定類型的護照或雷射列印紙，交叉關聯繫數似乎總是處於可以預測的範圍內。可以計算在ak(i)和al(i)之間的標稱化的正交關聯，其中k≠1，並且k，l跨過所有的光電檢測器通道號而改變。標稱化的交叉關聯函數Γ被定義為(k,l)=l=1Nak(i)al(i)(l=1Nak(i)2)(l=1Nal(i)2)]]>下面進一步說明在特徵籤名的驗證處理中交叉關聯繫數的使用。
S8是另一個可選步驟，用於計算表示信號強度分布的簡單的強度平均值。這可以是不同檢測器的每個平均值的總平均值，或者是對於每個檢測器的平均值，例如ak(i)的均方根(rms)值。如果檢測器在正交入射的每一側被成對地設置，如在上述的讀取器中那樣，則可以使用對於每對檢測器的平均值。已經發現強度值對於材料類型是一個好的天然過濾器，因為它是試樣的總的反射率和粗糙度的簡單表示。例如，在除去平均值即DC背景之後，作為強度值可以使用未標稱化的rms值。
通過掃描物品獲得的籤名數據可以和在籤名資料庫中保存的記錄比較，以便進行驗證與/或寫入資料庫而增加籤名的新的記錄以擴充現有的資料庫。
新的資料庫將包括在步S5獲得的數字籤名以及可選地包括對於每個檢測器通道在步S6獲得的較小的縮略圖型式、在步S7獲得的交叉關聯繫數和在步S8獲得的平均值。或者，縮略圖可被存儲在為快速檢索自身優化的單獨的資料庫內，而數據(包括縮略圖)的其餘部分被存儲在主資料庫內。
圖12是表示由掃描獲得的物品的特徵籤名可根據預定的特徵籤名資料庫被驗證的流程圖。
在一種簡單的實現中，資料庫可被簡單地檢索，以根據整個特徵籤名數據組查找匹配。不過，為了加速驗證過程，該處理最好使用較小的縮略圖並根據計算的平均值和交叉關聯繫數進行預篩選，如下所述。
驗證步驟V1是驗證處理的第一步，其按照上述的處理掃描物品，即進行掃描步驟S1-S8。
驗證步驟V2取每個縮略圖項並估計在其和tk(i+j)之間的匹配位的數量，其中j是位偏移，其被改變以補償掃描區域位置的誤差。j的值被確定，然後確定給出最大數量的匹配位的縮略圖項。這是用於進一步處理的「命中」。
驗證步驟V3是可選的預篩選測試，其在分析作為相對於掃描的數字籤名的記錄被存儲的完整數字籤名之前進行。在這個預篩選中，在掃描步驟S8獲得的rms值和在命中的資料庫記錄中相應的存儲值比較。如果各個平均值和預定範圍不一致，則「命中」被拒絕。然後物品作為未被驗證的而被拒絕(即跳到驗證步驟V6並發出不合格的結果)。
驗證步驟V4是一個在分析完整數字籤名之前進行的可選的預篩選測試。在這個預篩選中，在掃描步驟S7中獲得的交叉關聯繫數對照命中的資料庫記錄中的對應的存儲值進行比較。如果各個交叉關聯繫數在預定範圍內不一致，則拒絕對「命中」進行進一步處理。然後物品作為未被驗證的而被拒絕(即跳到驗證步驟V6並發出失敗的結果)。選擇地，預篩選可以基於物品的類籤名的結果進行。
驗證步驟V5是在掃描步驟S5獲得的掃描的數字籤名和在命中的資料庫記錄中的對應的存儲值之間的主比較。完整存儲的數字籤名dkdb(i)在k個檢測器通道上被分成由q個相鄰位構成的n個塊，即每塊具有qk位。q的典型值是4，k的典型值是4時，典型地，每塊具有16位。然後qk位對照存儲的數字籤名dkdb(i+j)中的qk個對應位進行匹配。如果在塊內匹配位的數量大於或等於某個預定的閾值zthresh，則增加匹配塊的數量。zthresh的典型值是13。對於所有的n個塊重複這個處理。對於j的不同的偏移值重複這個整個的處理，以補償掃描區域的位置誤差，直到找到匹配塊的最大數量。定義M為匹配塊的最大數量，偶然匹配的概率由下式計算p(M)=w=n-Mnsw(1-s)n-wCwn]]>其中s是在任何兩個塊之間偶然匹配的概率(其和zthresh的選擇的值有關)，M是匹配塊的數量，p(M)是M個或更多個塊偶然匹配的概率。s的值通過比較由掃描類似材料的不同對象，例如紙文件等的多次掃描獲得的資料庫內的塊被確定。對於q＝4，k＝4，和zthresh＝13的情況，發現s的典型值是0.1。如果qk位是完全獨立的，則對於zthresh＝13，理論上的概率應當是s＝0.01。用實驗得到一個較高的值是因為有限的雷射光點寬度引起的在k個檢測器通道之間的相關性以及在塊的相鄰位之間的相關性。一張紙的一般的掃描當對照這張紙的資料庫項進行比較時，在總共510個塊內產生大約314個匹配塊。對於上式，設M＝314，n＝510，s＝0.1，則給出偶然匹配的概率是10-177。
驗證步驟V6發出驗證處理的結果。在驗證步驟V5中獲得的概率結果可在通過/失敗測試中被使用，其中基準點是預先確定的概率閾值。在這種情況下，概率閾值可以由系統設為一個等級，或者可以是在用戶選擇的一個等級設置的可變參數。或者，概率結果可以作為置信度向用戶輸出，或者以概率本身的原始形式，或者以使用相關的術語(例如不匹配/差的匹配/好的匹配/極好的匹配)或其它分類進行限定的形式。
應當理解，許多改變都是可能的。例如，代替把交叉關聯繫數作為預篩選分量對待，可以把其和數位化的強度數據一道看作主籤名的一部分。例如，交叉關聯繫數/類籤名可被數位化並被添加到數位化的強度數據上。交叉關聯繫數/類籤名也可以對其自身進行數位化，並用於產生位串或其類似物，然後可以被檢索以找到命中，所述檢索可以用和上述的對數位化的強度數據的縮略圖進行檢索的方式相同的方式進行。
上面的例子涉及線性掃描，其中只沿一個方向對物品掃描。在這種掃描中，物品或者更具體地說印記圖案需要以被控制的並且可以再現的方式被對準。現在說明一種旋轉掃描器，其通過掃描所有可能的方向克服這種限制。
圖13A表示在旋轉掃描設備中使用的旋轉掃描器100，用於由紙或紙板製成的物品確定類籤名。掃描器100包括被可旋轉地安裝在殼體110內的掃描頭102。掃描頭102被安裝在和位置編碼器模塊106相鄰的旋轉臂104上。旋轉臂被可操作地和驅動電動機108相連。
圖13B表示蓋子120，用於配合圖13A所示的旋轉掃描器100的殼體110。蓋子120包括扁平的面部122，具有在其中限定的弓形槽124。弓形槽124對著從360度減去角126的一個角度。在本實施例中，弓形槽124對著270度的角度。在允許掃描頭在大約270度的弧的範圍內掃描，因而採樣紙的所有可能的方向。
圖13A，13B所示的旋轉掃描設備可被包括在類似於上述的線性掃描設備的掃描系統中。在這種情況下，線性掃描設備的檢測系統由圖13A，13B所示的旋轉型式所代替，同時數據處理設備被重新編程用於實現下面參照圖14所述的方法。
本實施例具有兩個主要優點。首先，不需要知道紙和掃描器的相對方位，因為在觀察到的頻譜集和紙的類型的資料庫之間的吻合可以對於不同的開始角來實現，直到獲得匹配。這意味著，掃描器可以被下降到紙的表面上的任何位置並報告類籤名。第二，提供較大等級的安全性，因為類籤名現在可以由從不同的掃描方向獲得的特徵的組合構成。例如，構成類籤名的變換的數據點組可用於挑選矩形網目結構的兩個清晰的周期性。另一個例子是確定網目的旋轉對稱性的順序，例如識別給定的周期性的六角網目，並將其和相同周期性的方形網目區分開。
圖14A和14B一起說明一個流程圖，表示如何使用旋轉掃描由物品測量類籤名並被鑑別或記錄。
步驟R1是初始化步驟，在該步驟期間掃描電動機被啟動。掃描電動機被編程使得以速度v運動。
步驟R2是數據獲取步驟，在該步驟期間在掃描的整個長度期間大約每1毫秒獲取每個光電檢測器的光強。採樣點之間的時間間隔是Δt。同時，按照一個時間函數獲取編碼器信號。注意，如果掃描電動機具有高的線性化精度(例如步進電動機)，則不必獲取編碼信號。編碼器信號可以藉助於當位置編碼器模塊106通過在和槽124相鄰的蓋120上提供的標記時進行檢測被提供，數據由PIC 30獲取，其從ADC 31取得數據。數據點被實時地從PIC 30傳送到PC 34。或者，數據點被存儲在PIC 30的存儲器中，在掃描結束時被傳送到PC 34。在每次掃描中收集的每個檢測器通道的數據點的數量n在下面被定義為N。此外，ak(i)被定義為來自光電檢測器k的第i個存儲的強度值，其中i從1到N。
步驟R3是返回掃描頭步驟。使掃描電動機反向，以便把掃描機構復位到其初始位置，以便進行隨後的掃描操作。
步驟R4是可選的線性化步驟。如果進行該步驟，則其應用數值內插以局部擴展和收縮ak(i)，使得編碼器的轉變被在時間上均勻地隔開。這針對電動機速度的局部改變對數據點組進行校正。這個步驟在電腦程式控制下在PC 34中進行。
步驟R5是初始化步驟，其中t0被設置為0。
步驟R6是由整個掃描產生數據點子組的步驟。產生從I＝i0-ΔI到i0+ΔI運行的ak(i)的子組bk(i)。如上面結合圖8B所述，ΔI應當對應於掃描器的大約10度的弧。
步驟R7是FT步驟，其中計算bk(i)的傅立葉變換的FT幅值頻譜Bk(i)。該步驟通過在電腦程式控制下對k個數據點組的每一個應用快速傅立葉變換(FFT)在PC 34中進行。可選的，可以由k個單獨的幅值頻譜的每一個計算平均的FT幅值頻譜，如果在掃描頭102中提供有多個檢測器。因為在每個變換中使用較短的數據序列，和線性掃描相比，FT峰值較寬並強度較小。然而，在某些條件下，頻譜集形成用於紙的好的類籤名。
步驟R8是鑑別步驟，其中鑑別除去i＝0(DC分量)之外使Bk(i)最大的i的值。這個下標ipeaks在電腦程式控制下在PC 34中被鑑別。
步驟R9是一個步驟，其中確定Bk(i)的均方根(r.m.s)值。使用下式計算Bk(i)的r.m.s值rms=12i+1i=01-2i(Bk(i))2]]>對於給定的角度掃描φ，得到幅值頻譜中的最大峰值高度，並用幅值頻譜的r.m.s值除之。把這個比率稱為「峰值有效值」，因為這個值告訴我們頻譜的峰值比其餘的值高的程度。在大約3到4以下的峰值有效值意味著沒有被清楚地限定的峰值。在大約4以上的峰值有效值表示被清楚地限定的峰值。如果峰值有效值在大約3到4以上，便測量峰值的中心的波長。如果峰值有效值小於大約3到4，便丟棄數據並通過到下一個φ值。這樣能夠描繪一條峰值波長對φ的曲線，不過只限於具有清楚地限定的峰值的弧的部分。這個曲線構成被掃描的紙的類籤名。
圖8A表示關於一張紙的實際測量的幅值頻譜中的最強的峰值的幅值對幅值頻譜的r.m.s值的比。在0-15度的角範圍內可以清楚地看到有效的峰值，在大約45度和90度出現較弱的峰值。著重表示接近0度的最強峰值，圖8B表示作為角度的函數的這個峰值的波長。發現大致為常數的408微米的波長，其構成這張紙的類籤名。在圖8B中可以看到的波長隨角度稍微向上彎曲是由于波長的1/cos(角度)投影隨著掃描方向而改變的緣故。
步驟R10是比率確定步驟。其中計算並存儲比率B(ipeak/rms)。
步驟R11是增加步驟，其中i0被增加。
步驟R12是循環測試步驟，其中再次執行步驟R6，直到i0＝N。如果i0＝N，則執行步驟R13。
步驟R13是全局峰值數據點確定步驟，其中確定使得比率B(ipeak/rms)最大的i0的值ipeak。
步驟R14是計算步驟，其中按照公式λpeak＝2π/(ipeak×vΔt)在PC 34中確定和ipeak相關的波長。然後使用λpeak作為類籤名。
步驟R15是一個判定點。如果物品具有其記錄的類籤名，則下一步將是步驟R16。而如果物品正在藉助於測量其類籤名而被鑑別，則下一步將是步驟R17。PC 34被編程用於確定在R15之後的步驟。
步驟R16是存儲類籤名的步驟。由PC 34把包括和紙的描述相關的類籤名值λpeak的記錄存儲在資料庫40中。資料庫40可以位於光學讀取設備1的遠方，並且所述記錄可以在被在其間傳送之前被安全地加密。
步驟R17是驗證類籤名的步驟。PC 34比較λpeak和資料庫40中的所有的項，直到在一個預定誤差範圍內找到一個匹配。如果找到任何匹配，則PC 34顯示關於匹配紙類型的記錄項的描述。如果未找到匹配項，PC 34則可以可選地試圖把檢索擴大到其它的資料庫。可選地，可以顯示表示沒有找到匹配項的信息。可選地，不管是否找到任何類的匹配，PC 34接著試圖進行分析以確定來自物品的特徵籤名是否和預定的特徵籤名匹配，以便試圖唯一地識別該物品。
圖15是表示按照本發明的設備的操作的流程圖。
步驟A1是處理的開始。在PC 34的控制下進行處理。
步驟A2把要被分析的物品定位在讀取容積內。這個步驟可以手動地或自動地被進行。例如，可以使用送紙器把紙/紙板製品定位在設備的讀取容積內，或把手持掃描器置於物品上。
步驟A3是對物品進行掃描的步驟。在一個實施例中，這涉及使用線性掃描使光束相對於物品運動。不過，也可以使用上述類型的旋轉掃描執行這個步驟。
步驟A4是測量相對於讀取容積的掃描位置的步驟。關於在掃描的時間周期內掃描器的位置的信息被記錄。該步驟由PC 34執行，通過在進行掃描的同時由PIC 30從編碼器/解碼器19讀出數據來監視掃描器的位置。
步驟A5是數據收集步驟，其中按照順序提供數據點組。來自檢測器16a...d的數據點組被PC 34平均，並作為平均的數據點組被存儲。
步驟A6是線性化步驟。PC在確定類籤名之前藉助於使用在步驟A4獲得的相對測量的位置信息來線性化所述數據點組，以便修改數據點組，從而確保在組中的連續的數據點相對於在掃描期間其被獲取的時間和位置被相等地隔開。
步驟A7是變換步驟。PC 34對平均數據點組應用快速傅立葉變換(FFT)。可以使用FFT或其它的變換，以便提供包括一個或多個峰值的變換的數據組。
步驟A8涉及確定類籤名。在步驟A7得到的變換的峰值幅值被定限以導出數位訊號。該數位訊號被用作類籤名。
步驟A9是比較步驟，類籤名和在資料庫40中存儲的預定類籤名的資料庫比較。
步驟A10是判定步驟。如果在資料庫中未找到類籤名的匹配，設備則進行步驟A11。否則，當找到類籤名的匹配時，設備則執行步驟A12，以便驗證特徵籤名。
步驟A11是拒絕步驟，其中設備可以向設備的操作者警告物品的類籤名未被識別。操作者接著可以決定對此通知採取的行動。
步驟A12是確定特徵籤名的步驟。這個步驟可以包括例如上述的用於確定特徵籤名的步驟。不過，在資料庫中對所有的特徵籤名檢索資料庫40以便比較測量的特徵籤名之前，PC 34可以選擇預定的特徵籤名的一個子組進行檢索。這將加快進行檢索以查找與測量的特徵籤名匹配的項的速度。此外，在本實施例中，設備可以使用在掃描期間獲得的相同的數據點組導出類籤名和特徵籤名。
步驟A13是另一個判定步驟。如果在資料庫40中未找到特徵籤名的匹配項，則設備執行步驟A11，如上所述。
步驟A14是如果類籤名和特徵籤名都被識別而執行的步驟。在該步，可以進行各種標記或行動。例如，可以向設備的操作者顯示一個指示，表示紙/紙板製品已被有效地識別，可以根據需要啟動自動鎖定釋放，等等。
由上述的詳細說明應當理解，由諸如紙或紙板材料製成的物品可以如何被識別，其中藉助於下述進行所述識別把材料暴露於相干輻射，收集用於測量來自材料的相干輻射的散射的數據點組，以及由數據點組確定物品的類/特徵籤名。
還應當理解，根據物品的尺寸或位置，掃描區域基本上是任意的。如果需要，掃描可以是形成光柵的線性掃描，以便覆蓋例如較大的兩維區域。
此外，應當理解，可以如何應用本發明通過產品的包裝、文件或衣服的票據識別這些產品，其中藉助於下述進行所述識別把物品暴露於相干輻射，收集用於測量來自物品的內在結構的相干輻射的散射的數據點組，以及由數據點組確定物品的類/特徵籤名。
由上述的數值處理可見，應當理解，光束定位不良(例如由於幹涉光束的欠佳的焦點而引起的在讀取容積內光束截面擴大)對系統不是災難性的，而僅僅通過增加偶然匹配概率使系統的性能降低。因而和產生性能穩定地逐漸下降而不是不穩定地突然出現故障的各種設備相比，本發明的設備是魯棒的。在任何情況下，通過對收集的數據進行自動關聯以確定響應數據中的特有的最小特徵尺寸，進行讀取器的自身測試是簡單的，藉以發現任何設備問題。
可以應用於紙或紙板的另一種安全措施例如是在掃描區域上粘連一個透明的密封(例如膠粘帶)。選擇足夠強的粘合劑，使得除去粘合劑將破壞下面的表面結構，而保留所述結構對於進行特徵籤名驗證掃描是重要的。
如上所述，讀取器可被包含在為實施本發明專門設計的設備中。在其它情況下，可以通過對設備添加合適的輔助元件來設計讀取器，該設備被設計主要打算用於另外的功能，例如複印機、文件掃描器、文件管理系統、POS設備、ATM、登機牌讀取器或其它設備。
圖16A-G表示按照本發明的不同實施例的定製的篩網。這些篩網可用於標準的造紙工藝中。可以提供印記以提供所需的類籤名。這種印記可以包括一維或二維圖案變化。印上的圖案可以是周期性的，其周期小於或等於掃描的長度，以確保掃描器檢測圖案的所需的頻率分量。
定製的篩網可用於替代標準的造紙篩網。
用於製造篩網的各種技術和材料是本領域熟知的，見參考文獻[6]-[13]，這些也可以用於定製的篩網。例如，篩網可以利用由不鏽鋼、聚合物材料製成的線、板等製造。
圖16A表示按照本發明的實施例的定製篩網160。定製篩網160包括線161a-n構成的柵格，這些線沿第一方向(y軸)以規則的間隔隔開。沿垂直於第一方向的第二方向(x軸)以規則的間隔164提供規則地隔開的各個線構成的隔開的組。因而由篩網160留下的印記沿第一方向具有單一的頻率分量。其沿第二方向還具有兩個頻率分量。第一頻率分量反映線組的間距164，第二頻率分量反映線間間距165。
圖16B表示按照本發明的實施例的定製篩網170。定製篩網170包括線171a-n構成的柵格，這些線沿第一方向(y軸)以規則的間隔173隔開。沿垂直於第一方向的第二方向(x軸)以規則的間隔174提供規則地隔開的各個線構成的隔開的組172a-n。沿第二方向提供的線組172a-n按照線性調頻脈衝的圖案隔開，其中在組中各個線之間的間距線性地增加。
因而由該篩網留下的印記沿第一方向具有單一的頻率分量。其沿第二方向還具有擴展的頻率信號，其來源於對組172a-n中的線施加的線性調頻脈衝空間調製，還具有由沿第二方向組間間距174得到的頻率分量。
圖16C表示按照本發明的實施例的定製篩網180。定製篩網180包括線181a-n構成的柵格，這些線沿第一方向(y軸)以規則的間隔隔開。沿垂直於第一方向的第二方向(x軸)以規則的間隔184提供線構成的不同的組182a-n。其中一個這樣的組已被隔開，在本實施例中，提供組182c，其包括更密地隔開的線組。
因而由該篩網留下的印記沿第一方向具有單一的頻率分量。其沿第二方向還具有三個分量的頻率信號，第一分量反映線組的間距184，第二分量反映線間間距。不過，還具有第三分量，其頻率高於第一分量。第三分量來源於組中的組182c中的線的較密的壓縮。
藉助於檢測第三頻率分量，可以檢測在造紙期間使用了具有組182c的間距的線組。這可用於編碼二進位信號。也可以提供其它的組線間間距，使得能夠編碼二進位數字或字節的序列。如所周知，這種字節可用於編碼不同的信息。
圖16D表示按照本發明的實施例的定製篩網190。定製篩網190包括線191a-n構成的柵格，這些線沿第一方向(y軸)以規則的間隔193隔開。沿垂直於第一方向的第二方向(x軸)以規則的間隔194提供隔開的線組192a-n。組中的線192a-n按照正弦變化的圖案被隔開。
因而由該篩網留下的印記沿第一方向具有單一的頻率分量。其沿第二方向還具有擴展的頻率信號，其來源於對組192a-n中的線施加的正弦空間調製。在不同的實施例中，正弦空間調製作為載波頻率，其自身可被調製以提供不同的編碼方法。例如，相移鍵控調製可被施加於載波正弦曲線，並通過合適的線間距被編碼在要被施加於紙的圖案中。
圖16E表示按照本發明的實施例的定製篩網200。定製篩網200包括線201a-n構成的柵格，這些線沿第一方向(y軸)以規則的間隔203隔開。在組201a-n中的線本身以規則間隔206被隔開。沿垂直於第一方向的第二方向(x軸)以規則的間隔204提供規則地隔開的線構成的隔開的組202a-n。
因而由該篩網200留下的印記沿第一方向具有兩個的頻率分量，並且沿第二方向具有兩個頻率分量。沿第一方向的第一分量反映線組201a-n的間距203，第二分量反映線間間距206。沿第二方向的第一分量反映線組202a-n的間距204，第二分量反映線間間距205。
圖16F表示按照本發明的實施例的定製篩網210。定製篩網210包括板201，該板包括多個十字形的孔202，它們被隔開呈規則的兩維圖案。這種篩網可以通過刻蝕或者衝壓板材被製成。
圖16G表示按照本發明的實施例的定製篩網220。定製篩網220包括板221，該板包括222、224的重複的圖案，它們被隔開呈規則的兩維圖案。該圖案包括交替的不同尺寸和數量的圓孔222、224的組的重複的序列，以柵格布置被設置，以規則的間隔223隔開。第一組圓形孔222由集中成一組的圓孔的3×3的陣列組成，第二組圓形孔224由集中成一組的圓孔的2×2的陣列組成。第一組222和第二組224幾乎佔據板221的相同的表面積。
由篩網220留下的印記具有源自於柵格間隔223加上由孔222、224的組產生的更複雜的響應的頻率分量。這種響應可被測量，並用於提供用定製的篩網220製造的紙/紙板物品的類籤名。
應當理解，由所示的篩網形成的印記都適合於功能分析，以確定類籤名，其中使用傅立葉變換或其它的變換分析。
應當理解，雖然已經說明了本發明的特定實施例，在本發明的構思和範圍內，可以作出許多修改/附加與/或替代。
參考文獻[1]Kravolec″Plastic tag makes foolproof ID″Technology Research News，2October 2002[2]R Anderson″Security Engineeringa guide to building dependable distributedsysterns″Wiley 2001，pages 251-252 ISBN 0-471-38922-6[3]US 5,521,984[4]US 5,325,167[5]GB 0405641.2(as yet unpublished and incorporated herein in its entirety byreference)[6]US 4,564,051[7]US 6,546,964[8]US 4,546,964[9]US 5,152,326[10]US 5,358,014[11]US 6,546,964[12]US 2004/0011491[13]WO 2004/02073權利要求
1.一種用於分析位於讀取容積內的紙或紙板製成的物品的設備，該設備包括用於利用光束掃描物品的掃描器；用於從當光束掃描讀取容積時獲得的信號收集數據點組的檢測器裝置，其中不同的數據點和在掃描期間的不同時刻獲得的信號相關；以及數據獲取和處理模塊，用於處理數據點組，以確定物品是否具有預定的類籤名，所述類籤名從物品的固有特性識別已知的屬類的物品。
2.如權利要求1所述的設備，其中數據獲取和處理模塊通過操作用於分析數據點組，以確定其是否含有指示物品的固有特性的周期性變化的類籤名信息。
3.如權利要求1或2所述的設備，其中數據獲取和處理模塊通過操作用於從對數據點應用的數學變換的結果導出測量的類籤名，並比較測量的類籤名和一個或多個預定的類籤名，其中在測量的類籤名和預定類籤名之間的匹配表示物品是與匹配的預定類籤名相關的屬類。
4.如前面任何一個權利要求所述的設備，還包括編碼器/解碼器模塊，用於測量在掃描期間光束和物品的相對位置；以及其中數據獲取和處理模塊還通過操作用於藉助於使用由編碼器/解碼器模塊獲得的相對的測量位置信息，在確定類籤名之前線性化數據點組，以便修改數據點組，使得確保在組中的相繼的數據點相對於在掃描期間其被獲取的時間或位置被相等地隔開。
5.如前面任何一個權利要求所述的設備，其中數據獲取和處理模塊還通過操作用於從數據點組確定特徵籤名，所述該特徵籤名用於區分各個物品與同屬的其它物品。
6.如前面任何一個權利要求所述的設備，其中物品的固有特性是在普通的製造過程期間給予紙或紙板的印記。
7.如前面任何一個權利要求所述的設備，其中掃描器可按線性掃描方式操作。
8.如權利要求1-6任何一個所述的設備，其中掃描器可按旋轉掃描方式操作。
9.如前面任何一個權利要求所述的設備，其中掃描器被配置成以接近正交的入射角朝向物品投射相干光束。
10.如前面任何一個權利要求所述的設備，其中檢測器裝置包括多個檢測器通道，這些檢測器通道被安排和配置成檢測來自讀取容積的各個不同部分的散射。
11.如權利要求10所述的設備，其中數據獲取和處理模塊還通過操作用於對從多個檢測器通道收集的多個數據點組求平均，並從平均的數據組確定類籤名。
12.一種用於分析由紙或紙板製成的物品的方法，該方法包括把物品被置於讀取容積內；利用光束掃描物品；從當光束掃描讀取容積時獲得的信號收集數據點組，其中不同的數據點和在掃描期間的不同時刻獲得的信號相關；以及處理數據點組以便確定物品是否具有預先確定的類籤名，該類籤名用於從物品的固有特性識別已知的屬類的物品。
13.如權利要求12所述的方法，其中處理數據點組包括分析數據點組，以確定其是否含有指示物品的固有特性的周期性變化的類籤名信息。
14.如權利要求12或13所述的方法，其中處理數據點組包括從對數據點應用的數學變換的結果導出測量的類籤名，並比較測量的類籤名和一個或多個預定的類籤名，其中在測量的類籤名和預定類籤名之間的匹配表示物品是與匹配的預定類籤名相關的屬類。
15.如權利要求12-14中任何一個所述的方法，還包括測量在掃描期間光束和物品的相對位置；以及藉助於使用相對的測量位置信息，在確定類籤名之前線性化數據點組，以便修改數據點組，使得確保在組中的相繼的數據點相對於在掃描期間其被獲取的時間或位置被相等地隔開。
16.如權利要求12-15中任何一個所述的方法，還包括處理數據點組，以便從數據點組確定特徵籤名，其中該特徵籤名用於區分各個物品與相同屬類的其它物品。
17.如權利要求12-16中任何一個所述的方法，其中物品的固有特性是在普通的製造過程期間給予紙或紙板的印記。
18.如權利要求12-17中任何一個所述的方法，其中對物品的掃描包括進行線性掃描。
19.如權利要求12-17中任何一個所述的方法，其中對物品的掃描包括進行旋轉掃描。
20.如權利要求12-19中任何一個所述的方法，包括以接近正交的入射角朝向物品投射光束。
21.如權利要求12-20中任何一個所述的方法，還包括從多個檢測器通道收集多個數據點組，這些檢測器通道被安排和配置成檢測來自讀取容積的各個不同部分的散射。
22.如權利要求21所述的方法，還包括對從多個檢測器通道收集的多個數據點組求平均，以提供隨後被用於確定類籤名的數據組。
23.一種用於製造紙或紙板製品的篩網，該篩網包括多個元件，它們被設置和配置成對紙或紙板製品給予定製的印記圖案，以便提供用於把物品識別為屬於已知的屬類的預定的類籤名。
24.如權利要求23所述的篩網，其中印記圖案是周期性的。
25.如權利要求23或24所述的篩網，其中印記圖案包括按照下面方法中的一種或多種提供的空間調製線性調頻調製、超周期性調製、幅值調製、相移鍵控調製和頻移鍵控調製。
26.如權利要求23到25中任何一個所述的篩網，其中印記圖案把一個或多個位序列編碼到紙或紙板中。
27.一種用於製造包括定製的印記圖案的紙或紙板製品的方法，包括使用權利要求23到26中任何一個所述的篩網，以對製品給予定製的圖案。
28.一種紙或紙板製品，包括定製的圖案，用於提供把製品識別為屬於已知的屬類的物品的類籤名。
29.如權利要求28所述的紙或紙板製品，其中印記圖案是不可見的。
30.如權利要求28或29所述的紙或紙板製品，其中印記圖案是周期性的。
31.如權利要求28到30中任何一個所述的紙或紙板製品，其中印記圖案包括按照下面方法中的一種或多種提供的空間調製線性調頻調製、超周期性調製、幅值調製、相移鍵控調製和頻移鍵控調製。
32.如權利要求28到31中任何一個所述的紙或紙板製品，其中印記圖案把一個或多個位序列編碼到紙或紙板中。
33.一種基本上如在前面參照附圖9，11，12，14A，14B，15和17所述的用於分析由紙或紙板製造的物品的方法。
34.一種基本上如在前面參照附圖1到6B，13A和13B所述的用於分析由紙或紙板製造的物品的設備。
35.一種基本上如前面所述的用於製造紙或紙板製品的篩網。
36.一種基本上如前面所述的用於製造包括定製的印記圖案的紙或紙板製品的方法。
37.一種基本上如前面所述的紙或紙板製品。
全文摘要
本發明披露了一種用於由紙或紙板製成的物品確定類籤名以便識別該物品所屬的屬類的方法和設備。使光束照射物品，檢測器裝置由當光束掃描物品時由物品的許多不同部分散射的光收集數據點。由在製造期間在除去紙漿中的水份的期間使用的篩網給予紙或紙板的固有特性導出類籤名。檢測所述類籤名便能夠識別製造紙的製造者或特定的造紙機。
文檔編號G07D7/12GK101031927SQ200580032975
公開日2007年9月5日 申請日期2005年7月29日 優先權日2004年8月13日
發明者魯塞爾·P·考伯恩 申請人:英根亞技術有限公司