BR112016006391B1

BR112016006391B1 - Dispositivo portátil e método para autenticação de uma marcação em um objeto

Info

Publication number: BR112016006391B1
Application number: BR112016006391-0A
Authority: BR
Inventors: Guillaume HEUSCH
Original assignee: Sicpa Holding S.A
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2023-03-14
Also published as: MX2016004401A; UA121024C2; GEP201706782B; WO2015052318A1; AU2014333759B2; EP3055839B1; CN105706147A; CN105706147B; BR112016006391A2; AR098004A1; MX358688B; BR112016006391B8; RU2016117966A; EP3055839A1; MY176665A; RU2639620C2; US9892586B2; US20160253857A1

Abstract

DISPOSITIVO PORTÁTIL E MÉTODO PARA AUTENTICAÇÃO DE UMA MARCAÇÃO EM UM OBJETO, PRODUTO DE CÓDIGO E PROGRAMA DE COMPUTADOR. Um dispositivo portátil é descrito para autenticação de uma marcação em um objeto, dita marcação exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão, dito dispositivo compreendendo: - um gerador de imagens para receber luz a partir de dito objeto e gerar dados de imagem que incluem informação de espectro, - um detector de marcação para detectar dados de imagem de marcação associados com dita marcação em ditos dados de imagem, - um avaliador de parâmetros para determinar um valor de um parâmetro de espectro predeterminado baseado na informação de espectro de pelo menos uma parte de ditos dados de imagem de marcação, -um estimador de ângulo para determinar um valor de um ângulo de visão entre dito gerador de imagens e dita marcação associada com um valor determinado de dito parâmetro de espectro, e -um autenticador disposto para fazer uma decisão de autenticação baseada em pelo menos dois valores de parâmetro de espectro e seus valores de ângulo de visão associados.

Description

[Campo da invenção]

[0001] O presente pedido relaciona-se a um dispositivo portátil e método para autenticação de uma marcação em um objeto, dita marcação exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão.

[Fundamentos da invenção]

[0002] Documentos de segurança e bens de valor podem ser marcados com materiais exibindo propriedades físicas ou químicas particulares (características de segurança), que servem para autenticar os itens marcados através da detecção da presença de ditas propriedades.

[0003] Uma maneira comum de marcar um documento de segurança ou um bem de valor compreende a incorporação de um ou mais materiais de marcação em uma tinta de impressão ou uma composição de revestimento, que é subsequentemente aplicada para dito documento ou bens, se necessário sob a forma de indícios. Maneiras alternativas para marcar um artigo compreendem a incorporação de um ou mais materiais de marcação na maior parte (plástico, papel, líquido, etc.) do artigo.

[0004] Dentre marcações deste tipo, estão marcações exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão ("dispositivos oticamente variáveis", OVDs), as quais, p.ex., são usadas como um meio eficiente de anti-cópia em cédulas e documentos de segurança. Dentre os OVDs, tintas oticamente variáveis (OVI(R); EP 227,423 B1) têm adquirido uma posição proeminente, desde sua primeira introdução em moeda remota a 1987. Tais tintas podem ser formuladas com base em pigmentos oticamente variáveis (OVP), um tipo preferível de OVP, sendo o dispositivo de interferência ótica de película fina escamosa descrito, p.ex., em No. de Patente U.S. 4,705,300; No. de Patente U.S. 4,705,356; No. de Patente U.S. 4,721,217; No. de Patente U.S. 4,779,898; No. de Patente U.S. 4,930,866; No. de Patente U.S. 5,084,351 e em divulgações relacionadas. Outros tipos de OVP úteis compreendem as partículas de múltiplos revestimentos descritas em No. de Patente U.S. 5,624,486 e No. de Patente U.S. 5,607,504.

[0005] Ainda, outro tipo útil de pigmentos oticamente variáveis é obtido através da fotopolimerização de uma fina película de material de cristal líquido colestérico (p.ex., quiral-nemático), seguido pela trituração da película de polímero em um pigmento, tal como descrito em No. de Patente U.S. 5,807,497 e No. de Patente U.S. 5,824,733. Ditos pigmentos, baseados em cristal líquido (LC-), possuem propriedades de reflexão adicionais, dependendo de sua quiralidade interna, luz polarizada circularmente de forma seletivamente destra ou canhota, como divulgado, p.ex., em EP 899,119 B1. Como os pigmentos LC podem ser feitos tanto de quiralidade destra ou canhota, o sentido de polarização da luz refletida a partir do pigmento LC pode ser explorado para conferir uma característica de segurança secreta e adicional a um documento ou artigo.

[0006] Ainda outro tipo de dispositivo oticamente variável pode ser realizado à base de redes de difração, p.ex., na forma de hologramas de relevo ou dispositivos semelhantes, carregados em uma folha de polímero metalizado que é aplicada a um documento ou um artigo. Dita folha de polímero em relevo pode, também, ser triturada em um pigmento e usada como “brilho” em uma composição de revestimento. De outra maneira ainda, um tanto quanto menos eficiente, uma rede de difração é gravada em flocos de metal (alumínio) pré-formados do tamanho de pigmentos. Em todas essas modalidades, a estrutura de rede de difração necessária possui um espaçamento entre linhas comparável com o comprimento de onda da luz difratada, p.ex., normalmente da grandeza de 300-500 nanômetros, correspondendo a 2'000 ou mais linhas por mm.

[0007] Pigmentos oticamente variáveis, tintas e características impressas, bem como dispositivos de difração ótica, podem ser identificados pela avaliação de suas propriedades de reflexões espectrais para pelo menos dois ângulos de visão diferentes. Tal informação é normalmente obtida em laboratório, com a ajuda de um goniômetro espectrômetro (p.ex., como o produzido por Zeiss), como descrito por R. Maisch e M. Weigand em "Perlglanzpigmente", Segunda Edição, Die Bibliothek der Technik, Vol 56, Verlag Moderne Industrie AG, Landsberg/Lech, 1992 e nas referências citadas no mesmo. Um goniômetro espectrômetro permite estudar uma amostra sob qualquer combinação de ângulo de iluminação e ângulo de análise espectral.

[0008] Em tecnologia preferencial, o custo do detector é mantido baixo ao evitar o uso de espectrômetros e ao adotar a técnica de iluminação sequencial de cores do LED, divulgada em No. de Patente U.S. 4,204,765. Esse documento decreve um dispositivo para testar títulos coloridos, tais como papel com áreas coloridas impressas em si. Uma pluralidade de diodos emissores de luz (LEDs), cada um emitindo luz de um intervalo de comprimento de onda diferente, iluminam sequencialmente uma determinada área em dito papel, a qual é mais ou menos refletiva à luz incidente. Um único fotodetector recebe a luz refletida pelo papel e entrega um sinal elétrico correspondente à intensidade de luz recebida. Por comparação dos sinais medidos para os vários LEDs com valores de referência predefinidos, um indicador da autenticidade de dito papel é entregue.

[0009] Um sistema para a verificação automática de características oticamente variáveis em documentos de valor, cédulas, etc. foi divulgado em WO 01/54077. De acordo com essa divulgação, o recurso oticamente variável é iluminado pelo menos com um primeiro e com um segundo raio de luz, e a luz refletida dele é analisada por pelo menos um primeiro e um segundo ângulo de observação. A tecnologia de verificação automática divulgada em WO 01/54077 possui, entretanto, uma série de deficiências que previnem, em particular, sua implementação prática em dispositivos de leitura automáticos de baixo custo. Uma primeira deficiência da tecnologia de WO 01/54077 é amarrada à geometria de medição. O dispositivo divulgado ilumina a característica oticamente variável em ângulos de incidência predeterminados usando raios de luz direcionais, e analisa espectralmente a luz refletida a partir da característica iluminada em ângulos de reflexão predeterminados relacionados a ditos ângulos de incidência. Uma segunda deficiência está na natureza dispendiosa dos componentes usados. Dois ou mais espectrômetros são nomeadamente necessários para analisar a luz coletada em dois ou mais ângulos de reflexão diferentes. Uma terceira grande deficiência da tecnologia de WO 01/54077 reside, finalmente, em sua falta de capacidade de miniaturização.

[00010] US 2006/0204145 A1 descreve um dispositivo para determinar a autenticidade de um item carregando uma marcação que exibe um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão, a qual é adequada para aplicação em dispositivos portáteis. O dispositivo necessita de pelo menos duas fontes de luz possuindo características espectrais diferentes para prover iluminação para a marcação, iluminação ótica grande-angular para guiar a luz das fontes de luz até a marcação, pelo menos dois fotodetectores com lentes coletoras opcionais para coletar luz refletida pela marcação em pelo menos dois ângulos de observação diferentes predefinidos e entregar um sinal elétrico correspondente à intensidade de luz coletada, meios de conversão analógico-para-digital, meios de processo, meios de controle e meios de memória adequados para controlar as fontes de luz, digitalizar e armazenar valores de intensidade refletida, para comparar os valores de intensidade com valores de referência correspondentes previamente armazenados, e para derivar um indicador de autenticidade a partir do resultado da comparação, tudo de acordo com um algoritmo predefinido, e usando uma critério de decisão preestabelecido.

[Objeto da invenção]

[00011] O objeto da invenção é realizar melhorias sobre os sistemas conhecidos para autenticar marcações exibindo um espectro de reflexão da luz, dependente do ângulo de visão ao prover um conceito mais simples e menos dispendioso que sirva melhor à ampla aplicabilidade.

[Resumo da invenção]

[00012] Esse objeto é resolvido ao prover um dispositivo portátil para autenticar uma marcação em um objeto, dita marcação exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão, dito dispositivo compreendendo: - um gerador de imagens para receber luz a partir de dito objeto e gerar dados de imagem que incluem informação de espectro, - um detector de marcação para detectar dados de imagem de marcação associados com dita marcação em ditos dados de imagem, - um avaliador de parâmetros para determinar um valor de um parâmetro de espectro predeterminado baseado na informação de espectro de pelo menos uma parte de ditosdados de imagem de marcação, - um estimador de ângulo para determinar um valor de um ângulo de visão entre dito gerador de imagens e dita marcação associada com um valor determinado de dito parâmetro de espectro, e - um autenticador disposto para fazer uma decisão de autenticação baseada em pelo menos dois valores de parâmetro de espectro e seus valores de ângulo de visão associados.

[00013] O objeto é, também, resolvido por um método para autenticação de uma marcação em um objeto com um dispositivo portátil, dita marcação exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão, compreendendo: - usar um gerador de imagens em dito dispositivo portátil para receber luz a partir de dito objeto e gerar dados de imagem que incluem informação de espectro enquanto mudando um ângulo de visão entre dito gerador de imagens e dita marcação, - detectar dados de imagem de marcação associados a dita marcação em ditos dados de imagem, - determinar, baseado na informação de espectro de pelo menos uma parte de ditos dados de imagem de marcação, pelo menos - um primeiro valor de um parâmetro de espectro predeterminado a um primeiro ângulo de visão e - um segundo valor de dito parâmetro de espectro predeterminado a um segundo ângulo de visão,e - fazer uma decisão de autenticação baseada em ditos pelo menos dois valores de parâmetro de espectro e seus valores de ângulo de visão associados.

[00014] De acordo com a invenção, um gerador de imagens gerando dados de imagem que incluam informação de espectro é usado, p.ex., uma câmera digital colorida, ao invés de uma disposição de sensores complicada. Autenticação de uma marcação exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão, p.ex., uma marcação compreendendo tinta oticamente variável (OVI), pode ser feita usando um dispositivo que compreenda um gerador de imagens operado individualmente, tal qual qualquer dispositivo que contenha uma câmera digital colorida, como um dispositivo de câmera digital ou um telefone móvel.

[Breve descrição das Figuras]

[00015] Fig. 1 mostra uma modalidade básica da invenção;

[00016] Fig. 2 mostra uma vista de cima para explicar a rotação relativa do dispositivo portátil da invenção com referência a um objeto compreendendo uma marcação; e

[00017] Fig. 3 mostra outro exemplo da definição de um ângulo utilizável como uma indicação do ângulo de visão;

[00018] Fig. 4 é um diagrama explicando uma modalidade na qual o ângulo é estimado com base no aspecto de imagem de uma estrutura de referência geométrica.

[Descrição detalhada de modalidades]

[00019] Em seguida, será feita referência às figuras na descrição de várias modalidades da invenção. Esta descrição serve para melhor entender o conceito da invenção e aponta certas modificações preferenciais do conceito geral, mas de forma alguma tem a intenção de ser limitadora, uma vez que a invençao é definida pelas reivindicações anexas.

[00020] Uma modalidade básica da invenção é mostrada na Fig. 1, que esquematicamente mostra um dispositivo portátil disposto para autenticar uma marcação exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão, p.ex., quaisquer dos tipos de marcações descritas na seção de fundamentos acima. Numeral de referência 110 relaciona-se a um dispositivo portátil para autenticar uma marcação oticamente variável 101 em um objeto 100, p.ex., no empacotamento de um produto comercial como um maço de cigarros ou recipiente de bebida. “Portátil”, significa que o dispositivo 110 é adequadamente levantado e mantido na mão por um usuário e que pode ser manipulado livremente no espaço com uma mão.

[00021] Dispositivo 110 compreende um gerador de imagens 120 para receber luz 102 a partir do objeto 100 e gerar dados de imagem que incluem informação de espectro. Por exemplo, o gerador de imagens pode gerar um conjunto de pixels. O gerador de imagens pode compreender um elemento de câmera digital para este propósito. A informação de espectro pode ser provida em qualquer maneira adequada que permita diferenciar respostas espectrais diferentes da marcação 101, p.ex., as informações espectrais podem ser valores de amplitude ou magnitude em dependência do comprimento da onda ou frequência eletromagnética. Entretanto, como será adicionalmente explicado em maiores detalhes, a informação espectral preferencialmente relaciona-se com um parâmetro de cor, p.ex., um parâmetro de cor baseado em qualquer espaço de cor adequadamente padronizado. Neste caso, a invenção possui a vantagem de que um elemento de câmera digital colorida pode ser usado, como, p.ex., as câmeras digitais empregadas em eletrônicos de consumo conhecidos, como telefones móveis.

[00022] Apesar de não mostrado na figura, o dispositivo 110 da invenção irá, preferencialmente, também compreender um dispositivo de exibição que mostra a imagem sendo recebida pelo gerador de imagens, de modo que um usuário possa ver o que está sendo fotografado, e possa, então, usar o dispositivo de exibição para orientar o dispositivo com respeito ao objeto 100.

[00023] De acordo com uma modalidade preferida, o gerador de imagens é disposto para gerar automaticamente uma série de quadros de imagem, enquanto o dispositivo e/ou objeto pode ser rotacionado a fim de variar o ângulo de visão, p.ex., empregando um modo de gravação de vídeo.

[00024] O dispositivo 110 compreende, adicionalmente, um detector de marcação 131 para detectar dados de imagem de marcação associados com a marcação 101 nos dados de imagem providos pelo gerador de imagens 120, um avaliador de parâmetros 132 para determinar um valor de um parâmetro de espectro predeterminado baseado na informação de espectro de pelo menos uma parte dos dados de imagem de marcação, e um estimador de ângulo 133 para determinar um valor de um ângulo de visão entre o gerador de imagens 120 e a marcação 101 associada com um valor determinado de dito parâmetro de espectro.

[00025] O detector de marcação 131 detecta a marcação 101 nos dados de imagem usando quaisquer técnicas de processamento de imagem. Por exemplo, a marcação 101 pode ser escolhida para possuir uma de um dado número de formatos predeterminados, e o detector de marcação é disposto para detectar ditos formatos predeterminados usando reconhecimento de imagem, p.ex., realizando detecção de borda e, então, realizando uma comparação de formatos detectados contra um banco de dados de formatos de referência. Tal banco de dados pode ser armazenado com uma memória do dispositivo 110, ou pode, também ser provido de fora do dispositivo 110, ou pode ser provido por uma combinação de memória interna e externa do dispositivo 110. O detector de marcação pode ser arranjado. também, de forma a empregar, adicionalmente, elementos de reconhecimento do objeto 100, neste processo, p.ex., marcações de referência 102 especificamente providas em dito objeto 100 em relação predeterminada com a marcação 101, e/ou a formato ou contorno do próprio objeto. Como um resultado, o detector de marcação 131 pode, p.ex., identificar um conjunto de pixels nos dados de imagem como pertencente à marcação 101.

[00026] O avaliador de parâmetros pode ser disposto para avaliar qualquer parâmetro de espectro adequado para distinguir as diferentes respostas espectrais da marcação 101. Preferencialmente, o parâmetro de espectro é um parâmetro de cor. O parâmetro de cor pode ser escolhido de acordo com qualquer espaço de cores conhecido, como CIE (CIELUV, CIELAB, CIEUVW), RGB, YIQ, YUV, YDbDr, YPbPr, YCbCr, xvYCC, HSV, HSB, HSL ou CMYK. Uma das bases de cor de dado espaço pode ser escolhida, p.ex., a matiz (H) dos espaços de cores, p.ex., HSV ou HSL, mas também a saturação (S) ou valor (V) p.ex., do espaço de cor HSV. Também, é possível que o parâmetro de cor seja determinado pela combinação de mais de uma base, p.ex., ao determinar um descritor de cor baseado em duas ou três bases, p.ex., a matiz (H) e saturação (S) dos espaços de cores HSV, HSB ou HSL.

[00027] De acordo com uma modalidade preferida, o espaço de cor HSV é usado. Estes valores são obtidos por uma transformação não linear de valores RGB e tentam descorrelacionar informação de uma cor particular. Também, foi provado que este espaço de cor é melhor adequado para problemas de visão por computador. Outro espaço de cores de interesse pode incluir CIELab, cuja maior vantagem é sua uniformidade perceptual: uma diferença notável na cor (como notado pelo olho humano) é proporcional à distância euclidiana. Também, leva as condições de iluminação em consideração.

[00028] O avaliador de parâmetros é disposto para avaliar pelo menos uma parte dos dados de imagem de marcação. Por exemplo, se o detector de marcação gera um conjunto de pixels que são identificados como pertencentes à marcação 101, então o avaliador de parâmetros pode processar informação espectral a partir desses pixels identificados ou a partir de um sub-conjunto desses pixels. O processamento dos dados de imagem de marcação levados em conta (p.ex., todo o conjunto ou o subconjunto de pixels) pode ser feito em qualquer maneira adequada ou desejável, p.ex., o parâmetro de cor pode ser estimado a partir de dados de imagem de marcação que estejam sendo levados em conta. Por exemplo, o avaliador de parâmetros pode ser disposto para determinar o valor de matiz média (H) a partir de um subconjunto dos pixels de imagem identificados como sendo associados com a marcação 101. Naturalmente, este é apenas um exemplo, e outras definições do parâmetro de cor podem ser usadas (p.ex., a saturação, brilho, etc.), e igualmente, outras técnicas que não tirar a média podem ser consideradas.

[00029] O estimador de ângulo 133 é disposto para estimar o ângulo de visão entre o gerador de imagens 120 ou dispositivo 110 e a marcação 101 sendo analisada. O ângulo de visão pode ser definido em qualquer maneira adequada ou desejável para indicar o relacionamento angular entre a luz vindo a partir da marcação 101 e a posição da entrada de luz do gerador de imagens 120. Fig. 2 mostra um exemplo, em que Fig. 2 é uma vista de cima do objeto 100 e o dispositivo portátil 110. A marcação 101 é esquematicamente indicada ao lado do objeto 100, de frente ao dispositivo 110, e, igualmente, o elemento de entrada de luz 121 (p.ex., uma lente) é mostrado esquematicamente ao lado do dispositivo 110, de frente ao objeto 100. Na figura, ao rotacionar o dispositivo portátil 110 com respeito à marcação 101, p.ex., ao longo da curva 200, é possível mudar um ângulo α que pode ser usado como descrevendo o ângulo de visão da marcação 101. Como a marcação mostra um resposta espectral dependente de um ângulo de visão (p.ex., uma mudança de cor que dependa do ângulo de visão), diferente valores de α levarão a diferentes valores do parâmetro de espectro.

[00030] O ângulo de visão pode, também, ser descrito por um ângulo definido em uma configuração inversa, p.ex., pela rotação do objeto 100 com respeito ao dispositivo portátil 110 de forma analógica porém inversa ao que é mostrado na Fig. 2. Além disso, deve ser notado que a Fig. 2 é apenas uma representação esquemática, e as dimensões relativas dos elementos mostrados e suas distâncias podem ser diferentes. Por exemplo, Fig. 3 mostra uma modalidade em que o dispositivo portátil 310 é de tamanho semelhante ao objeto 300, e o dispositivo pode ser mantido próximo ao objeto. Por exemplo, o dispositivo portátil 310 poderia ser um telefone móvel e o objeto 300 um maço de cigarros. Neste exemplo, o ângulo β, como mostrado na figura pode também ser usado para descrever o ângulo de visão da marcação 301.

[00031] O estimador de ângulo pode ser disposto em qualquer maneira adequada ou desejável para estimar o ângulo de visão. Por exemplo, pode compreender um ou mais de um sensor de inclinação, um acelerômetro e um dispositivo giroscópico, como eles são comuns em controladores de jogos e produtos de consumo eletrônicos portáteis, como smartphones ou computadores tablet, e emprega-los de maneiras conhecidas para determinar uma mudança de ângulo de uma posição inicial. Um ângulo inicial de, p.ex., α=0 no exemplo da Fig. 2 pode ser determinado pela instrução do usuário a inicialmente dispor o dispositivo 110 com respeito ao objeto 100, de tal maneira que os lados de frente ao dispositivo 110 e objeto 100 são paralelos uns aos outros. O usuário pode, adicionalmente, ser instruído a, então, mover o dispositivo (ou alternativamente o objeto) a fim de variar o ângulo de visão, p.ex., mover o dispositivo para uma posição final na qual os lados de frente ao dispositivo 110 e objeto 100 sejam perpendiculares uns aos outros. Baseado na saída de um ou mais do sensor de inclinação, acelerômetro e dispositivo giroscópico, o estimador de ângulo pode, então, determinar um ângulo de visão, enquanto o dispositivo e/ou objeto é relativamente rotacionado, por um ou mais (preferencialmente cada um) dos quadros de imagem sendo gravados pelo gerador de imagens durante a rotação.

[00032] De acordo com uma modalidade preferida, o estimador de ângulo é disposto para determinar um aspecto de imagem de uma estrutura de referência geométrica predeterminada no objeto e estimar o ângulo de visão baseado no aspecto de imagem. Estimar um ângulo de visão baseado em um aspecto de imagem é bem conhecido na técnica, por exemplo, usando quatro pontos coplanares, ver, p.ex., o artigo de Denis Oberkampf et al. “Iterative Pose Estimation Using Coplanar Feature Points”, Computer Vision and Image Understanding, vol.63, Maio, pp. 495-511, 1996. Neste caso, um detector adicional para determinar a estrutura de referência geométrica nos dados de imagem pode ser provido, ou o detector de marcação pode ser disposto para detectar, também, a estrutura de referência geométrica. Enquanto essa característica pode ser combinada com o uso de sensores dedicados, como um sensor de inclinação ou afins, a vantagem particular deste conceito é que pode, também, ser usado para realizar estimativa de ângulo baseada somente nos dados de imagem gerados pelo gerador de imagens, sem a necessidade adicional de quaisquer dispositivos dedicados de medida de ângulos. Então, ajuda a simplificar consideravelmente a implementação.

[00033] Fig. 4 mostra um exemplo desta modalidade. No exemplo, a estrutura de referência geométrica no objeto é um retângulo como mostrado na Fig. 4(a) com lados a e b conectados por ângulos retos. Se o ângulo de visão é tal que o lado do dispositivo 110 com o gerador de imagens e o lado do objeto 100 está em paralela, correspondendo a um ângulo de α=0 no exemplo da Fig. 2, então o aspecto de imagem será correspondente ao aspecto atual nos termos da relação entre os lados a e b e o ângulos entre eles, de tal forma que o estimador de ângulo baseado em imagem possa determinar o ângulo de visão a partir do aspecto de imagem da estrutura de referência geométrica conhecida pelo cálculo da relação de lados e ângulos a partir do aspecto de imagem e comparando com valores armazenados da estrutura de referência geométrica. Figs. 4(b) e (c) mostram esquematicamente o aspecto de imagem da estrutura de referência geométrica a diferentes ângulos de visões, em que o estimador de ângulo pode determinar o ângulo de visão a partir do aspecto de imagem da estrutura de referência geométrica conhecida usando as leis de geometria conhecidas, calculando as relações laterais entre lados a’, b’ e ângulos y1, Y2 a partir do aspecto de imagem na Fig. 4(b) ou as relações laterais entre lados a”, b” e ângulos Y3, Y4 na Fig. 4(c) e comparando com valores da estrutura de referência geométrica armazenados.

[00034] Naturalmente, o retângulo da Fig. 4 é apenas um exemplo de uma estrutura de referência geométrica, e, a princípio, qualquer estrutura de referência com dimensões e ângulos conhecidos pode ser usada.

[00035] A estrutura de referência geométrica pode ser provida separadamente a partir da marcação 101 no objeto 100. De acordo com um exemplo preferencial, a marcação compreende a estrutura de referência geométrica predeterminada. Por exemplo, a estrutura de referência geométrica pode ser o contorno da marcação, ou pode ser oticamente discernível da área da marcação.

[00036] De acordo com outro exemplo da invenção, o gerador de imagens é disposto para gerar uma série de quadros de imagem, e o estimador de ângulo é disposto para determinar valores do ângulo de visão em associação com um ou mais dos quadros de imagem, preferencialmente, para cada quadro de imagem. Isto pode, preferencialmente, ser feito pela operação do gerador de imagens em um modo de vídeo e deixar o estimador de ângulo estimar o ângulo de visão p.ex., baseado no aspecto de imagem da estrutura de referência geométrica para quadros desejados, de modo que o avaliador de parâmetros gere, para os quadros desejados, um valor de parâmetro espectral, e o estimador de ângulo provém, em associação com o mesmo, o valor de ângulo de visão, para que uma medida de valor de parâmetro espectral em ângulo de visão associado ocorram.

[00037] Retornando à modalidade básica descrita em conexão com Fig. 1, um autenticador 134 é provido e disposto para fazer uma decisão de autenticação baseada em pelo menos dois valores de parâmetro de espectro e seus valores de ângulo de visão associados. O propósito do autenticador é determinar se os valores de parâmetro de espectro medidos correspondem a um modelo paramétrico predeterminado, a fim de considerar a marcação como autêntica se um ou mais dos resultados de correspondência são bons o suficiente e para considerar a marcação como inautêntica ou falsa, caso contrário.

[00038] De acordo com uma modalidade, o autenticador é disposto para comparar pelo menos dois valores de parâmetro de espectro um ao outro, e tomar a decisão de autenticação dependente em um resultado de dita comparação. Por exemplo, se a marcação autêntica é disposta para mostrar uma diferença de cor específica entre dois ângulos, então o autenticador pode comparar os dois valores de parâmetro de espectro medidos nos ângulos respectivos um ao outro, e determinar se a comparação (p.ex., por meio de limiarização) reflete a diferença de cor conhecida ou não. Se reflete a diferença conhecida. então a marcação é considerada autêntica, caso contrário, é considerada inautêntica.

[00039] De acordo com outra modalidade, o autenticador é disposto para comparar pelo menos um dos valores de parâmetro de espectro medidos com um modelo de referência de parâmetro de espectro armazenado, em dependência do ângulo de visão associado, e tomar a decisão de autenticação dependente do resultado da comparação. Por exemplo, se a marcação autêntica é disposta para mostrar um valor de cor específico em um ângulo de visão específico, então o autenticador pode comparar um valor de parâmetro de espectro medido naquele ângulo (ou um valor interpolado a partir de valores medidos a ângulos de valores diferentes) com o modelo de parâmetro de espectro de referência armazenado. Se os valores concordam em uma tolerância predeterminada, então a marcação é considerada autêntica, caso contrário, é considerada inautêntica.

[00040] Preferencialmente, o autenticador não apenas compara um parâmetro de espectro valor medido em um dado ângulo com um valor de referência de parâmetro de espectro armazenado, mas determina um conjunto ou traço de parâmetro de espectro valor medido em ângulos de visões com um ou mais traços de referência ou conjuntos de referência correspondentes. Isso pode ser visualizado ao se traçar valores de parâmetro de espectro sobre o ângulo de visão em um diagrama, e comparar o traço com um ou mais modelos de referências associado com a marcação a ser autenticada. Se o conjunto ou traço medidos concordarem com uma tolerância predeterminada com um dos conjuntos de referência, então a marcação é considerada autêntica, caso contrário, é considerada inautêntica. Comparar um número maior de valores de parâmetros espectrais medidos com conjuntos de referência aumenta a confiabilidade da etapa de autenticação, como a “assinatura” (p.ex., a característica específica do parâmetro de espectro sobre o ângulo de visão) da marcação sobre um intervalo de valores de ângulo de visão pode ser mais corretamente avaliada.

[00041] Em seguida, será dado um exemplo de determinação de um modelo de referência a ser usado para comparação com valores de parâmetro de espectro medidos. Um conjunto de treino corresponde a um conjunto de pares composto da variável de entrada (p.ex., o ângulo de visão) e do valor associado esperado na saída, ou alvo (p.ex., o valor de parâmetro de espectro). Para realizar a fase de aprendizado, um assim chamado modo de viagem para a caracterização da mudança de cor pode ser aprendido. Regressão de Vetores de Suporte, Árvores de Decisão, ou Função de Base Radial (RBF), são exemplos representativos de modelos. Para propósitos de ilustração, apresentamos em maiores detalhes no caso a seguir de um mapeamento de aprendizado entre o ângulo de visão e o parâmetro de espectro valor (p.ex., um valor de cor) usando RBF.

[00042] Uma rede RBF permite aproximar uma função que relaciona a entrada à saída ao definir uma função Φi básica, e pesos wi associados. Matematicamente, a função pode ser definida como:

em que ‘’cor” representa o valor de parâmetro de espectro e θ representa o ângulo de visão. Usando pares de treino (θj, corj) como mencionado acima, p.ex., medições dedicadas de uma marcação autêntica em um processo de treino, os parâmetros diferentes Φ0 , Φi e wi do modelo podem ser aprendidos e finalmente uma aproximação da função de cor (θ) relacionando o ângulo de visão θ ao parâmetro de espectro de “cor” pode ser definida. A função pode, então, ser armazenada como um modelo de referência no dispositivo portátil para comparação com parâmetro de espectro e valores de ângulo de visão medidos durante o processo de autenticação.

[00043] O dispositivo portátil descrito acima pode ser provido em qualquer maneira adequada ou desejada. O detector de marcação, avaliador de parâmetros, estimador de ângulo e autenticador podem ser providos como hardware, software ou qualquer combinação adequada de hardware e software. Em uma modalidade preferida, detector de marcação, avaliador de parâmetros, estimador de ângulo e autenticador compreendem ou são totalmente modalizados como elementos de programas de computadores que são armazenados em uma memória 140 do dispositivo 110 e executáveis in um processador 130 do dispositivo 110.

[00044] Como consequência, a invenção também pode ser modalizada como código de programa de computador e/ou um produto de código de computador correspondente (tal como um suporte de dados armazenando códigos de computador) para deixar que um dispositivo portátil possuindo um gerador de imagens execute o processo de - detectar dados de imagem de marcação associados com uma marcação em dados de imagem a partir do gerador de imagens, - determinar, baseado na informação de espectro de pelo menos uma parte de dita dados de imagem de marcação, pelo menos - um primeiro valor de um parâmetro de espectro predeterminado a um primeiro ângulo de visão e - um segundo valor de dito parâmetro de espectro predeterminado a um segundo ângulo de visão,e - fazer uma decisão de autenticação baseada em ditos pelo menos dois valores de parâmetro de espectro e seus valores de ângulo de visão associados, quando carregados em e executados em um processador do dispositivo portátil. Por exemplo, a invenção pode, então, ser personificada como uma aplicação ou aplicativo a ser carregado em um dispositivo de computador móvel, como um telefone móvel ou um computador tablet.

[00045] De acordo com uma modalidade adicional, o dispositivo portátil pode ser disposto para apoiar ativamente o usuário do dispositivo durante o processo de autenticar uma marcação em um objeto ao automaticamente prover orientação e/ou feedback ao usuário. De acordo com um exemplo, o dispositivo portátil compreende um dispositivo de exibição para exibir a imagem que está sendo recebida pelo gerador de imagens. O dispositivo portátil pode ser disposto tal que como uma etapa preliminar do processo de autenticação, uma imagem guia é sobreposta na imagem sendo recebida pelo gerador de imagens, a fim de apoiar o usuário em trazer o dispositivo em uma posição inicial na qual a medida dos valores de parâmetro de espectro devem começar. Preferencialmente, a imagem guia corresponde em formato a um elemento no objeto que está associado com a marcação. Por exemplo, a imagem guia para sobreposição pode ser o contorno da marcação, e/ou o contorno de algum outro elemento impresso no objeto que fique em uma relação predeterminada com a marcação, tais como as marcações de referência 102 descritas anteriormente em conexão com Fig. 1. A sobreposição da imagem guia pode ser disposta de tal maneira que quando a imagem guia é trazida em concordância suficiente ao dispositivo de exibição com o elemento alvo correspondente nos dados de imagem sendo gerados pelo gerador de imagens, o qual é feito pelo usuário - movendo e orientando o dispositivo e objeto com respeito um ao outro -, a orientação angular e a distância entre o dispositivo e objeto está em um intervalo adequado para começar a medida. O usuário pode, então, proceder a mudar o ângulo de visão em uma maneira predeterminada, a fim de realizar uma medida de valores de parâmetro de espectro, como descrito anteriormente, p.ex., de acordo com as instruções dadas ao usuário separadamente ou apresentadas ao usuário no dispositivo de exibição do dispositivo.

[00046] Devido à simplificação que o conceito da presente invenção permite, o dispositivo portátil para autenticação de uma marcação pode ser provido usando baixo custo e equipamentos elétricos padrões, e pode, p.ex., ser provido em dispositivos eletrônicos de produção em massa que compreendam elementos de câmera digital, como em câmeras digitais, assistentes digitais móveis, tocadores de mídia móvel, dispositivos de telefone móveis, especialmente smartphones, ou computadores tablet.

Claims

1. Dispositivo portátil (110) para autenticação de uma marcação (101) em um objeto (100), dita marcação (101) exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão, dito dispositivo (110) compreendendo: - um gerador de imagens (120) para receber luz (103) a partir de dito objeto (100) e gerar dados de imagem que incluem informação de espectro, - um detector de marcação (131) para detectar dados de imagem de marcação associados com dita marcação (101) em ditos dados de imagem, - um avaliador de parâmetros (132) para determinar um valor de um parâmetro de espectro predeterminado, que é um parâmetro de cor em um espaço de cor, baseado na informação de espectro de pelo menos uma parte de ditos dados de imagem de marcação, caracterizado pelo fato de que o dispositivo portátil compreende adicionalmente: - um estimador de ângulo (133) para determinar um valor de um ângulo de visão entre dito gerador de imagens (120) e dita marcação (101), dito ângulo de visão sendo associado com dito valor determinado de dito parâmetro de espectro predeterminado, e - um autenticador (134) disposto para fazer uma decisão de autenticação baseada em pelo menos dois valores de dito parâmetro de espectro predeterminado, determinado por dito avaliador de parâmetros (132) e seus valores de ângulo de visão associados.

2. Dispositivo portátil (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma câmera, um processador (130) e uma memória (140), em que dito gerador de imagens (120) compreende dita câmera.

3. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que dito dispositivo (110) é um dispositivo de telefone móvel.

4. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que dito parâmetro de espectro é matiz (H) e dito avaliador de parâmetros (132) é disposto para determinar um valor de matiz.

5. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que dito avaliador de parâmetros (132) é disposto para determinar um valor médio a partir de dados de imagem dentro de pelo menos uma área parcial de dita marcação (101).

6. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que dito estimador de ângulo (133) compreende um ou ambos dentre um sensor de inclinação e um acelerômetro.

7. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que dito estimador de ângulo (133) é disposto para determinar um aspecto de imagem de uma estrutura de referência geométrica predeterminada em dito objeto (100) e estimar o ângulo de visão baseado em um dito aspecto de imagem.

8. Dispositivo portátil (110), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que dita marcação (101) compreende dita estrutura de referência geométrica predeterminada.

9. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que dito autenticador (134) é disposto para comparar ditos pelo menos dois valores de parâmetro de espectro entre si e fazer dita decisão de autenticação dependente de um resultado de dita comparação.

10. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que dito autenticador (134) é disposto para comparar pelo menos um dentre ditos valores de parâmetro de espectro com um valor de referência de parâmetro de espectro armazenado, em dependência do ângulo de visão associado, e fazer dita decisão de autenticação dependente de um resultado de dita comparação.

11. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que dito autenticador (134) é disposto para comparar um conjunto de valores de parâmetro de espectro avaliados em diferentes ângulos de visão com um conjunto de valores de referência de parâmetro de espectro armazenados, em dependência do ângulo de visão associado e fazer dita decisão de autenticação dependente de um resultado de dita comparação.

12. Dispositivo portátil (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que dito gerador de imagens (120) é disposto para gerar uma série de quadros de imagem, e dito estimador de ângulo (133) é disposto para determinar valores de dito ângulo de visão em associação com um ou mais dentre ditos quadros de imagem.

13. Método para autenticação de uma marcação (101) em um objeto (100) com um dispositivo portátil (110), dita marcação (101) exibindo um espectro de reflexão da luz dependente do ângulo de visão, compreendendo: - usar um gerador de imagens (120) em dito dispositivo portátil (110) para receber luz (103) a partir de dito objeto (100) e gerar dados de imagem que incluem informação de espectro enquanto muda um ângulo de visão entre dito gerador de imagens (120) e dita marcação (101), - detectar dados de imagem de marcação associados com dita marcação (101) em ditos dados de imagem, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionalmente: - determinar, baseado na informação de espectro de pelo menos uma parte de ditos dados de imagem de marcação, pelo menos - um primeiro valor de um parâmetro de espectro predeterminado a um primeiro ângulo de visão e - um segundo valor de dito parâmetro de espectro predeterminado a um segundo ângulo de visão, em que o parâmetro de espectro predeterminado é um parâmetro de cor em um espaço de cor, - determinar os valores respectivos do primeiro ângulo de visão e do segundo ângulo de visão, em que ditos valores de ditos primeiro e segundo ângulos de visão são associados com os valores respectivos do parâmetro de espectro predeterminado, e - fazer uma decisão de autenticação baseada em ditos pelo menos dois valores de dito parâmetro de espectro predeterminado e seus valores de ângulo de visão associados.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que mudar dito ângulo de visão entre dito gerador de imagens (120) e dita marcação (101) compreende rotacionar dito dispositivo portátil (110) com respeito a dito objeto (100).