ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ ПОДЛИННОСТИ МАРКИРОВКИ
PORTABLE DEVICE AND METHOD OF AUTHENTICATING MARKING

Область изобретения
Настоящая заявка относится к портативному устройству и способу установления подлинности маркировки на объекте, причем указанная маркировка характеризуется зависимым от угла обзора спектром отражения света.
Предпосылки создания изобретения
Защищаемые документы и ценные товары могут быть маркированы материалами, которые характеризуются конкретными физическими или химическими свойствами (средства защиты), предназначенными для установления подлинности маркированных изделий путем обнаружения наличия указанных свойств.
Распространенный способ маркировки защищаемого документа или ценного товара включает введение одного или более маркирующих материалов в печатную краску или композицию для покрытия, которую затем наносят на указанный документ или товар, при необходимости – в виде знаков. Альтернативные способы маркировки изделия включают введение одного или более маркирующих материалов в основной материал (пластмассу, бумагу, жидкость и т.д.) изделия.
Маркировки данного типа включают маркировки, характеризующиеся зависимым от угла обзора спектром отражения света («оптически изменяющийся элемент», OVD), которые, например, используются в качестве эффективного средства защиты от копирования на банкнотах и защищаемых документах. Среди различных OVD преимущественное использование получили оптически изменяющиеся краски (OVI(R); EP 227423 B1), поскольку их первое нанесение на денежную единицу датируется 1987 годом. Поскольку краски могут иметь состав на основе оптически изменяющегося пигмента (OVP), предпочтительным типом OVP является чешуйчатый тонкопленочный оптический интерференционный элемент, описанный, например, в патенте США № 4705300; патенте США № 4705356; патенте США № 4721217; патенте США № 4779898; патенте США № 4930866; патенте США № 5084351 и родственных заявках. Другие используемые типы OVP включают частицы с многослойным покрытием, описанные в патенте США № 5624486 и патенте США № 5607504.
Согласно другому варианту используемый тип оптически изменяющихся пигментов получают путем фотополимеризации тонкой пленки холестерического (т.е. хирал-нематического) жидкокристаллического материала с последующим измельчением полимерной пленки с образованием пигмента, как описано в патенте США № 5807497 и патенте США № 5824733. Указанные пигменты на основе жидких кристаллов (LC-пигменты) имеют дополнительное свойство отражения в зависимости от их внутренней хиральности, света с выборочно правой или левой круговой поляризацией, как описано, например, в документе EP 899119 B1. Поскольку LC-пигменты могут быть выполнены с правой или левой хиральностью, направление вращения круговой поляризации света, отраженного от LC-пигмента, может использоваться для придания документу или изделию дополнительного, скрытого, средства защиты.
Еще один тип оптически изменяющихся элементов может быть реализован на основе дифракционных решеток, например в виде тисненных голограмм или аналогичных элементов, расположенных на металлизированной полимерной фольге, которую наносят на документ или изделие. Указанная тисненная полимерная фольга также может быть измельчена с образованием пигмента и может использоваться в качестве компонента для обеспечения «блеска» в композиции для покрытия. Согласно другому, в некоторой степени менее эффективному, способу дифракционную решетку наносят тиснением на предварительно образованные металлические (алюминиевые) чешуйки размером с пигмент. Во всех этих вариантах осуществления необходимая структура дифракционной решетки характеризуется периодом, сравнимым с длиной волны преломленного света, т.е., как правило, порядка 300–500 нанометров, соответствующим 2000 или более штрихов на один миллиметр.
Оптически изменяющиеся пигменты, краски и печатные средства защиты, а также оптические дифракционные элементы могут быть идентифицированы путем оценки их свойств спектрального отражения по меньшей мере под двумя различными углами обзора. Такую информацию обычно получают в лаборатории с помощью гониометра-спектрометра (например, изготовленного компанией Zeiss), как описано R. Maisch и M. Weigand в документе «Perlglanzpigmente», 2nd edition, Die Bibliothek der Technik, Vol 56, Verlag Moderne Industrie AG, Landsberg/Lech, 1992, и в использованных при его составлении материалах. Гониометр-спектрометр обеспечивает возможность изучения образца при любых сочетаниях угла освещения и угла осуществления спектрального анализа.
В предпочтительной технологии стоимость детектора удерживается на низком уровне вследствие того, что в нем не используются спектрометры и внедряется методика светодиодного освещения с чередованием цветов, описанная в патенте США № 4204765. В этом документе описано устройство для проверки цветных защищаемых объектов, таких как ценная бумага с отпечатанными на ней цветными участками. Несколько светоизлучающих диодов (СИД), каждый из которых излучает свет в отличающемся от других диапазоне длин волн, последовательно освещают определенный участок на указанной ценной бумаге, который характеризуется большей или меньшей отражательной способностью относительно падающего света. Один фотодетектор принимает свет, отраженный от ценной бумаги, и выдает электрический сигнал, соответствующий принятой интенсивности света. Путем сравнения измеренных сигналов для различных СИД с заданными эталонными значениями находят показатель подлинности указанной ценной бумаги.
В документе WO 01/54077 описана система для автоматической верификации оптически изменяющихся средств защиты на ценных документах, банкнотах и т.д. Согласно этому раскрытию оптически изменяющееся средство защиты освещают посредством по меньшей мере первого и второго световых лучей, причем свет, отраженный от него, анализируют по меньшей мере под первым и вторым углами наблюдения. Однако технология автоматической верификации, описанная в документе WO 01/54077, имеет несколько недостатков, которые препятствуют, в частности, ее практической реализации в недорогих автоматических считывающих устройствах. Первый недостаток технологии из документа WO 01/54077 связан с геометрией измерения. Описанное устройство освещает оптически изменяющееся средство защиты под предварительно определенными углами падения с помощью направленных световых лучей и осуществляет спектральный анализ света, отраженного от освещенного средства защиты под предварительно определенными углами отражения, которые связаны с указанными углами падения. Второй недостаток заключается в высокой цене используемых компонентов. Следует отметить, что требуется два или более спектрометров для анализа света, собранного под двумя или более различными углами отражения. Наконец, третий основной недостаток технологии из документа WO 01/54077 заключается в ее громоздкости.
В документе US 2006/0204145 A1 описано устройство для определения подлинности изделия, содержащего маркировку, характеризующуюся зависимым от угла обзора спектром отражения света, которое подходит для применения в портативных устройствах. Для устройства требуется по меньшей мере два источника света с различными спектральными характеристиками для обеспечения освещения маркировки, широкоугольная оптико-осветительная система для направления света источников света на маркировку, по меньшей мере два фотодетектора со вспомогательной собирающей оптикой для сбора света, отраженного от маркировки под по меньшей мере двумя заданными углами наблюдения, и выдачи электрического сигнала, соответствующего интенсивности собранного света, устройство аналого-цифрового преобразования, устройство обработки, устройство управления и запоминающее устройство, подходящие для управления источниками света, для преобразования в цифровую форму и хранения значений интенсивности отраженного света, для сравнения значений интенсивности с предварительно сохраненными соответствующими эталонными значениями и для нахождения показателя подлинности из результата сравнения, причем все это осуществляется согласно заданному алгоритму и с использованием предварительно установленного критерия принятия решения.
Цель изобретения
Целью настоящего изобретения является усовершенствование известных систем для установления подлинности маркировок, характеризующихся зависимым от угла обзора спектром отражения света, путем предоставления более простой и менее дорогостоящей концепции, которая лучше подходит для широкого применения.
Краткое описание изобретения
Указанная цель решается путем предоставления портативного устройства для установления подлинности маркировки на объекте, причем указанная маркировка характеризуется зависимым от угла обзора спектром отражения света, причем указанное устройство содержит:
- блок формирования изображений, предназначенный для получения света от указанного объекта и формирования данных в виде изображения, которые содержат информацию о спектре,
- блок обнаружения маркировки, предназначенный для обнаружения данных в виде изображения маркировки, соответствующих указанной маркировке, в указанных данных в виде изображения,
- блок оценки параметра, предназначенный для определения значения предварительно определенного параметра спектра на основании информации о спектре по меньшей мере части указанных данных в виде изображения маркировки,
- блок оценки угла, предназначенный для определения значения угла обзора между указанным блоком формирования изображений и указанной маркировкой, соответствующего определенному значению указанного параметра спектра, и
- блок установления подлинности, выполненный с возможностью принятия решения об установлении подлинности на основании по меньшей мере двух значений параметра спектра и соответствующих им значений угла обзора.
Указанная цель также решается посредством способа установления подлинности маркировки на объекте с помощью портативного устройства, причем указанная маркировка характеризуется зависимым от угла обзора спектром отражения света, включающего:
- применение блока формирования изображений в указанном портативном устройстве для получения света от указанного объекта и формирования данных в виде изображения, которые содержат информацию о спектре, одновременно с изменением угла обзора между указанным блоком формирования изображений и указанной маркировкой,
- обнаружение данных в виде изображения маркировки, соответствующих указанной маркировке, в указанных данных в виде изображения,
- определение, на основании информации о спектре по меньшей мере части указанных данных в виде изображения маркировки, по меньшей мере:
- первого значения предварительно определенного параметра спектра под первым углом обзора и
- второго значения указанного предварительно определенного параметра спектра под вторым углом обзора,
и
- принятие решения об установлении подлинности на основании указанных по меньшей мере двух значений параметра спектра и соответствующих им значений угла обзора.
В соответствии с настоящим изобретением используется блок формирования изображений, формирующий данные в виде изображения, которые содержат информацию о спектре, например цифровая цветная камера, вместо сложной конфигурации датчиков. Установление подлинности маркировки, характеризующейся зависимым от угла обзора спектром отражения света, например маркировки, содержащей оптически изменяющуюся краску (OVI), может быть выполнено с помощью устройства, которое содержит самостоятельно функционирующий блок формирования изображений, такой как любое устройство, содержащее цифровую цветную камеру, например цифровой фотоаппарат или мобильный телефон.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 изображен базовый вариант осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 изображен вид сверху, на котором показан относительный поворот портативного устройства согласно настоящему изобретению относительно объекта, содержащего маркировку; и
на фиг. 3 изображен другой пример определения угла, используемый в качестве измерения угла обзора;
на фиг. 4 представлена схема, на которой изображен вариант осуществления, в котором угол оценивают на основании пропорций изображения геометрической эталонной структуры.
Подробное описание вариантов осуществления
В последующем описании различных вариантов осуществления настоящего изобретения будут сделаны ссылки на фигуры. Данное описание предназначено для лучшего понимания идеи настоящего изобретения, в нем выделены некоторые предпочтительные модификации основной идеи, но без ограничения объема, поскольку настоящее изобретение определено в прилагаемой формуле изобретения.
Базовый вариант осуществления настоящего изобретения изображен на фиг. 1, на которой схематически показано портативное устройство, выполненное с возможностью установления подлинности маркировки, характеризующейся зависимым от угла обзора спектром отражения света, например любого типа маркировок, описанных выше в разделе предпосылок создания изобретения. Ссылочная позиция 110 относится к портативному устройству для установления подлинности оптически изменяющейся маркировки 101 на объекте 100, например на упаковке товарного продукта, такого как пачка сигарет или емкость для напитка. Выражение «портативное» означает, что пользователь может поднять и удерживать в руке устройство 110 и может свободно совершать с ним операции в пространстве с помощью одной руки.
Устройство 110 содержит блок 120 формирования изображений, предназначенный для получения света 102 от объекта 100, и формирования данных в виде изображения, которые содержат информацию о спектре. Например, блок формирования изображений может формировать множество пикселей. Блок формирования изображений может содержать элемент в виде цифровой камеры для этой цели. Информация о спектре может быть предоставлена любым подходящим способом, который обеспечивает возможность установления различия между различными спектральными характеристиками маркировки 101, например, спектральная информация может представлять собой значения амплитуды и интенсивности в зависимости от длины электромагнитной волны или ее частоты. Однако, как будет описано более подробно далее, спектральная информация предпочтительно относится к параметру цвета, например параметру цвета, основанному на любом подходящем стандартизованном цветовом пространстве. В этом случае преимуществом настоящего изобретения является возможность использования простого элемента в виде цифровой цветной камеры, такого как, например, цифровые камеры, используемые в известной бытовой электронной технике, такой как мобильные телефоны.
Хотя это и не показано на фигуре, устройство 110 согласно настоящему изобретению предпочтительно также содержит дисплей, на котором отображается изображение, полученное блоком формирования изображений, вследствие чего пользователь может видеть то, что изображено, и таким образом может использовать дисплей для ориентирования устройства относительно объекта 100.
Согласно предпочтительному варианту осуществления блок формирования изображений выполнен с возможностью автоматического формирования ряда кадров изображения, причем устройство и/или объект можно поворачивать для изменения угла обзора, например путем использования режима видеозаписи.
Кроме того, устройство 110 содержит блок 131 обнаружения маркировки, предназначенный для обнаружения данных в виде изображения маркировки, соответствующих маркировке 101, в данных в виде изображения, предоставленных блоком 120 формирования изображений, блок 132 оценки параметра, предназначенный для определения значения предварительно определенного параметра спектра на основании информации о спектре по меньшей мере части данных в виде изображения маркировки, и блок 133 оценки угла для определения значения угла обзора между блоком 120 формирования изображений и маркировкой 101, соответствующего определенному значению указанного параметра спектра.
Блок 131 обнаружения маркировки обнаруживает маркировку 101 в данных в виде изображения с помощью любой известной методики обработки изображений. Например, может быть выбрана маркировка 101, имеющая одну из заданного количества предварительно определенных форм, и блок обнаружения маркировки выполнен с возможностью обнаружения указанных предварительно определенных форм путем распознавания изображений, например путем обнаружения контуров с последующим сравнением обнаруженных форм с базой данных эталонных форм. Указанная база данных может храниться в запоминающем устройстве устройства 110, или также может находиться снаружи устройства 110, или может быть предоставлена в виде комбинации запоминающего устройства, находящегося внутри и снаружи устройства 110. Кроме того, блок обнаружения маркировки может быть выполнен с возможностью использования дополнительных распознаваемых элементов объекта 100 в этом процессе, например эталонных маркировок 102, в частности, предусмотренных на указанном объекте 100 по предварительно определенному отношению к маркировке 101 и/или форме или контуру самого объекта. В результате блок 131 обнаружения маркировки может, например, идентифицировать, что множество пикселей в данных в виде изображения относится к маркировке 101.
Блок оценки параметра может быть выполнен с возможностью оценки любого параметра спектра, подходящего для установления различия между различными спектральными характеристиками маркировки 101. Предпочтительно параметр спектра представляет собой параметр цвета. Параметр цвета может быть выбран в соответствии с любым из известных цветовых пространств, таких как CIE (CIELUV, CIELAB, CIEUVW), RGB, YIQ, YUV, YDbDr, YPbPr, YCbCr, xvYCC, HSV, HSB, HSL или CMYK. В заданном пространстве может быть выбрана одна из характеристик цвета, например тон (H), например, цветовых пространств HSV или HSL, но аналогично может быть выбрана насыщенность (S) или значение (V), например, цветового пространства HSV. Кроме того, параметр цвета может быть определен путем объединения двух или более характеристик, например, путем определения идентификатора цвета на основании двух или трех характеристик, например тона (H) и насыщенности (S) цветовых пространств HSV, HSB или HSL.
Согласно предпочтительному варианту осуществления используется цветовое пространство HSV. Эти значения получают путем нелинейного преобразования значений RGB и совершения попытки декорреляции информации конкретного цвета. Кроме того, было доказано, что это цветовое пространство лучше подходит для решения задач, связанных с компьютерным отображением. Другие представляющие интерес цветовые пространства могут включать цветовое пространство CIELab, основное преимущество которого заключается в равномерности его восприятия: заметная разница между цветами (различимая человеческим глазом) пропорциональна Евклидову расстоянию. Кроме того, оно учитывает условия освещения.
Блок оценки параметра выполнен с возможностью оценки по меньшей мере части данных в виде изображения маркировки. Например, если блок обнаружения маркировки выдает множество пикселей, которые идентифицированы как принадлежащие к маркировке 101, то блок оценки параметра может обрабатывать спектральную информацию из всех этих идентифицированных пикселей или из подмножества этих пикселей. Обработка учитываемых данных в виде изображения маркировки (т.е. всего множества или подмножества пикселей) может быть выполнена любым подходящим или необходимым способом, например, параметр цвета может быть усреднен по учитываемым данным в виде изображения маркировки. Например, блок оценки параметра может быть выполнен с возможностью определения среднего значения тона (H) из подмножества пикселей изображения, которые идентифицированы как соответствующие маркировке 101. Естественно, выше указан лишь пример и могут быть использованы другие типы определения параметра цвета (например, насыщенности, яркости и т.д.), как равным образом предусматриваются другие методики, отличающиеся от усреднения.
Блок 133 оценки угла выполнен с возможностью оценки угла обзора между блоком 120 формирования изображений или устройством 110 и исследуемой маркировкой 101. Угол обзора может быть определен любым подходящим или необходимым способом для указания углового соотношения между светом, поступающим от маркировки 101, и положением элемента для входа света блока 120 формирования изображений. На фиг. 2 показан пример, на котором фиг. 2 представляет собой вид сверху объекта 100 и портативного устройства 110. Маркировка 101 схематически показана на той стороне объекта 100, которая обращена к устройству 110, аналогичным образом, элемент 121 для входа света (например, линза) схематически показан на той стороне устройства 110, которая обращена к объекту 100. На фиг. 2 путем поворота портативного устройства 110 относительно маркировки 101, например, по кривой 200 можно менять угол α, который может быть использован как характеризующий угол обзора маркировки 101. Поскольку маркировка проявляет зависимую от угла обзора спектральную характеристику (например, цветовой сдвиг, зависящий от угла обзора), различные значения α приведут к различным значениям параметра спектра.
Угол обзора также может быть охарактеризован посредством угла, определенного путем обратного действия, т.е. вследствие поворота объекта 100 относительно портативного устройства 110, аналогично действию, показанному на фиг. 2, но выполненному наоборот. Кроме того, следует отметить, что фиг. 2 представляет собой только схематическое представление и относительные размеры элементов и расстояния между ними могут быть другими. Например, на фиг. 3 изображен вариант осуществления, в котором портативное устройство 310 имеет размер, аналогичный размеру объекта 300, причем устройство можно удерживать в непосредственной близости от объекта. Например, портативное устройство 310 может представлять собой мобильный телефон, а объект 300 – пачку сигарет. В этом примере угол β, как показано на фиг. 2, также может использоваться для характеризации угла обзора маркировки 301.
Блок оценки угла может быть расположен любым подходящим или необходимым образом для оценки угла обзора. Например, он может содержать одно или более из датчика наклона, акселерометра и гироскопического устройства, поскольку они широко используются в игровых контроллерах и портативных бытовых электронных приборах, таких как смартфоны или планшетные компьютеры, и может использовать их известным образом для определения изменения угла относительно исходного положения. Исходный угол, например α=0 в примере по фиг. 2, может быть определен путем выдачи команды пользователю на начальное размещение устройства 110 относительно объекта 100 таким образом, чтобы лицевые стороны устройства 110 и объекта 100 были расположены параллельно друг другу. Кроме того, пользователю может быть выдана команда на перемещение устройства (или, альтернативно, объекта) для изменения угла обзора, например на перемещение устройства в конечное положение, в котором лицевые стороны устройства 110 и объекта 100 перпендикулярны друг другу. На основании выходного сигнала от одного или более из датчика наклона, акселерометра и гироскопического устройства блок оценки угла может впоследствии определять угол обзора в течение относительного поворота устройства и/или объекта для одного или более (предпочтительно каждого) из кадров изображения, записанных блоком формирования изображений во время поворота.
Согласно предпочтительному варианту осуществления блок оценки угла выполнен с возможностью определения пропорций изображения предварительно определенной геометрической эталонной структуры на объекте и оценки угла обзора на основании пропорций изображения. Оценка угла обзора на основании пропорций изображения хорошо известна в уровне техники, например, с использованием четырех копланарных точек, например, в статье Denis Oberkampf et al. «Iterative Pose Estimation Using Coplanar Feature Points», Computer Vision and Image Understanding, vol.63, May, pp. 495-511, 1996. В этом случае может быть предусмотрен дополнительный блок обнаружения для определения геометрической эталонной структуры в данных в виде изображения или блок обнаружения маркировки дополнительно может быть выполнен с возможностью обнаружения геометрической эталонной структуры. Хотя эта функция может быть объединена с использованием специальных датчиков, таких как датчик наклона или подобный датчик, особое преимущество данной идеи заключается также в возможности ее использования для осуществления оценки угла только на основании данных в виде изображения, сформированных блоком формирования изображений, без необходимости в любых дополнительных специальных устройствах для измерения угла. Таким образом она обеспечивает значительное упрощение реализации.
На фиг. 4 показан пример этого варианта осуществления. В этом примере геометрическая эталонная структура на объекте представляет собой прямоугольник, как показано на фиг. 4(a), со сторонами a и b, соединенными под прямыми углами. Если угол обзора является таким, при котором сторона устройства 110 с блоком формирования изображений параллельна стороне объекта 100, что соответствует углу α=0 в примере на фиг. 2, то пропорции изображения будут соответствовать фактическим пропорциям в виде соотношения сторон a и b и углов между ними, таким образом, блок оценки угла на основании изображения может определять угол обзора, исходя из пропорций изображения известной геометрической эталонной структуры путем вычисления соотношения сторон и углов, исходя из пропорций изображения и сравнения с сохраненными значениями геометрической эталонной структуры. На фиг. 4(b) и (c) схематически показаны пропорции изображения геометрической эталонной структуры под различными углами обзора, причем блок оценки угла может определять угол обзора, исходя из пропорций изображения известной геометрической эталонной структуры с использованием известных законов геометрии путем вычисления соотношения между сторонами a’, b’ и углами γ1, γ2, исходя из пропорций изображения на фиг. 4(b), или соотношения между сторонами a”, b” и углами γ3, γ4 на фиг. 4(c) и сравнения с сохраненными значениями геометрической эталонной структуры.
Естественно, прямоугольник на фиг. 4 приведен лишь в качестве примера геометрической эталонной структуры и в принципе может быть использована любая эталонная структура с известными размерами и углами.
Геометрическая эталонная структура может быть предоставлена отдельно от маркировки 101 на объекте 100. Согласно предпочтительному примеру маркировка содержит предварительно определенную геометрическую эталонную структуру. Например, геометрическая эталонная структура может представлять собой контур маркировки или может быть оптически видимой в пределах участка маркировки.
Согласно другому примеру настоящего изобретения блок формирования изображений выполнен с возможностью формирования ряда кадров изображения, и блок оценки угла выполнен с возможностью определения значений угла обзора в соответствии с одним или более кадрами изображения, предпочтительно для каждого кадра изображения. Предпочтительно это может быть осуществлено путем эксплуатации блока формирования изображений в видеорежиме и обеспечения возможности оценки угла обзора блоком оценки угла, например, на основании пропорций изображения геометрической эталонной структуры для необходимых кадров, вследствие чего для необходимых кадров блок оценки параметра формирует значение спектрального параметра и блок оценки угла выдает соответствующее ему значение угла обзора, таким образом происходит измерение значения спектрального параметра под соответствующим углом обзора.
Возвращаясь к базовому варианту осуществления, описанному со ссылкой на фиг. 1, предусмотрен блок 134 установления подлинности, выполненный с возможностью принятия решения об установлении подлинности на основании по меньшей мере двух значений параметра спектра и соответствующих им значений угла обзора. Блок установления подлинности предназначен для определения того, соответствуют ли измеренные значения параметра спектра предварительно определенной параметрической модели, для принятия решения о том, что маркировка является подлинной, если один или более из соответствующих результатов является удовлетворительным, и принятия решения о том, что маркировка является неподлинной или подлинной, если нет.
Согласно одному варианту осуществления блок установления подлинности выполнен с возможностью сравнения по меньшей мере двух значений параметра спектра друг с другом и принятия решения об установлении подлинности в зависимости от результата указанного сравнения. Например, если подлинная маркировка характеризуется определенным цветовым различием между двумя углами, то блок установления подлинности может сравнивать два измеренных значения параметра спектра под соответствующими углами друг с другом и определять, отражает ли сравнение (например, посредством сравнения с порогом) известное цветовое различие или нет. Если оно отображает известное различие, то маркировка считается подлинной, если нет, она считается неподлинной.
Согласно другому варианту осуществления блок установления подлинности выполнен с возможностью сравнения по меньшей мере одного из измеренных значений параметра спектра с сохраненной эталонной моделью параметра спектра в зависимости от соответствующего угла обзора и принятия решения об установлении подлинности в зависимости от результата сравнения. Например, если подлинная маркировка характеризуется определенным значением цвета под определенным углом обзора, то блок установления подлинности может сравнивать измеренное значение параметра спектра под указанным углом (или значение, интерполированное по измеренным значениям при различных значениях угла) с сохраненной эталонной моделью параметра спектра. Если значения совпадают в пределах предварительно определенного допуска, то маркировка считается подлинной, если нет, она считается неподлинной.
Предпочтительно блок установления подлинности не только сравнивает одно измеренное значение параметра спектра под заданным углом с сохраненным эталонным значением параметра спектра, но сравнивает множество или кривую из значений параметра спектра, измеренных под соответствующими углами обзора, с одной или более опорными кривыми или опорными множествами. Это может быть наглядно представлено в виде построения кривой по значениям параметра спектра относительно угла обзора на диаграмме и сравнения кривой с одной или более эталонными моделями, соответствующими маркировке, подлинность которой должна быть установлена. Если измеренное множество или кривая совпадает в пределах предварительно определенного допуска с одним из опорных множеств, то маркировка считается подлинной, если нет, она считается неподлинной. Сравнение большего количества измеренных значений спектрального параметра с опорными множествами увеличивает надежность этапа установления подлинности, поскольку «отличительный признак» (т.е. особая характеристика параметра спектра под углом обзора) маркировки относительно диапазона значений угла обзора может быть более точно оценен.
Далее будет приведен пример определения эталонной модели, используемой для сравнения с измеренными значениями параметра спектра. Обучающее множество соответствует множеству пар, состоящих из переменных входных величин (т.е. угла обзора) и соответствующего значения, ожидаемого на выходе, или целевой величины (т.е. значения параметра спектра). Для осуществления стадии обучения может исследоваться так называемая модель перемещения для определения характеристик изменения цвета. Представленные в качестве примера модели включают регрессию опорных векторов, деревья решений или радиальную базисную функцию (RBF). В целях пояснения далее более подробно представлен вариант изучения соответствия между углом обзора и значением параметра спектра (например, значением цвета) с использованием RBF.
i
i
Сеть RBF обеспечивает возможность аппроксимации функции, которая устанавливает соотношение между входным и выходным значением, путем определения базисной функции Φ и соответствующих весовых коэффициентов w.Математически, указанная функция может быть определена в следующем виде:
,
j
j
0
i
i
где «color» представляет значение параметра спектра и θ представляет угол обзора. С использованием обучающих пар (θ, color), как указано выше, т.е. специальных измерений подлинной маркировки в процессе обучения, различные параметры Φ, Φ и w модели могут быть изучены и, наконец, может быть определено приближенное значение функции color(θ), устанавливающей зависимость между углом обзора θ и параметром спектра «color». Затем функция может храниться в качестве эталонной модели в портативном устройстве для сравнения с измеренными значениями параметра спектра и угла обзора во время процесса установления подлинности.
Описанное выше портативное устройство может быть выполнено в любом подходящем или необходимом виде. Блок обнаружения маркировки, блок оценки параметра, блок оценки угла и блок установления подлинности могут быть выполнены в виде аппаратного обеспечения, программного обеспечения или любой подходящей комбинации аппаратного обеспечения и программного обеспечения. В предпочтительном варианте осуществления блок обнаружения маркировки, блок оценки параметра, блок оценки угла и блок установления подлинности содержат или полностью реализованы в виде элементов компьютерной программы, которые хранятся в запоминающем устройстве 140 устройства 110 и могут выполняться в процессоре 130 устройства 110.
Вследствие этого настоящее изобретение может быть реализовано в виде компьютерного программного кода и/или соответствующего компьютерного программного продукта (такого, как носитель данных, хранящий компьютерный код) для обеспечения возможности выполнения портативным устройством, содержащим блок формирования изображений, процесса:
- обнаружения данных изображения маркировки, соответствующих маркировке, в данных в виде изображения из блока формирования изображений,
- определения, на основании информации о спектре по меньшей мере части указанных данных в виде изображения маркировки, по меньшей мере:
- первого значения предварительно определенного параметра спектра под первым углом обзора и
- второго значения указанного предварительно определенного параметра спектра под вторым углом обзора,
и
- принятия решения об установлении подлинности на основании указанных по меньшей мере двух значений параметра спектра и соответствующих им значений угла обзора,
после загрузки в процессор портативного устройства и выполнения в нем. Таким образом, настоящее изобретение может быть реализовано в виде, например, прикладной программы или приложения, которые необходимо загрузить в мобильное вычислительное устройство, такое как мобильный телефон или планшетный компьютер.
Согласно дополнительному варианту осуществления портативное устройство может быть выполнено с возможностью оказания активной помощи пользователю устройства во время процесса установления подлинности маркировки на объекте путем автоматического предоставления указаний и/или обратной информации пользователю. Согласно одному примеру портативное устройство содержит дисплей для отображения изображения, полученного блоком формирования изображений. Портативное устройство может быть выполнено таким образом, что в качестве предварительного этапа процесса установления подлинности на изображение, полученное блоком формирования изображений, накладывается абрис для оказания помощи пользователю по установлению устройства в исходное положение, в котором должно начаться измерение значений параметра спектра. Предпочтительно форма абриса соответствует форме элемента на объекте, который соответствует маркировке. Например, абрис, предназначенный для наложения, может представлять собой контур маркировки и/или контур некоего другого напечатанного элемента на объекте, который имеет предварительно определенное взаимоотношение с маркировкой, например с эталонными маркировками 102, описанными ранее со ссылкой на фиг. 1. Наложение абриса может быть выполнено таким образом, что, когда абрис размещают на дисплее для обеспечения достаточного совпадения с соответствующим целевым элементом в данных в виде изображения, сформированных блоком формирования изображений, что выполняет пользователь путем перемещения и ориентирования устройства и объекта относительно друг друга, угловая ориентация и расстояние между устройством и объектом находятся в пределах диапазона, подходящего для начала измерения. Затем пользователь может перейти к изменению угла обзора предварительно определенным образом для выполнения измерения значений параметра спектра, как было описано ранее, например, согласно командам, которые предоставляются пользователю в индивидуальном порядке или отображаются пользователю на дисплее устройства.
Вследствие упрощения, обеспечиваемого концепцией настоящего изобретения, может быть предоставлено портативное устройство для установления подлинности маркировки с использованием недорогого и стандартного электрического оборудования, причем оно может быть предоставлено в виде электронных устройств массового производства, которые содержат элементы цифровой камеры, наподобие используемых в цифровых камерах, карманных персональных компьютерах, мобильных медиапроигрывателях, мобильных телефонах, в частности смартфонах, или планшетных компьютерах.