CN103154977B

CN103154977B - 用于生成增量地完成的3d安全标记的系统

Info

Publication number: CN103154977B
Application number: CN201080069591.8A
Authority: CN
Inventors: S.J.辛斯克; M.文斯
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2030-10-12
Also published as: EP2628123A1; US8857727B2; EP2628123B1; EP2628123A4; US20130193217A1; CN103154977A; WO2012050571A1

Abstract

一种用于生成增量地完成的3D安全标记（20’’’）的系统（10）包括用计算机程序编码的计算机可读介质。计算机程序具有：用于在与3D安全标记（20’’’）关联的工作流程中的每个阶段处选择颜色变换过程的计算机可读代码；用于用于在工作流程中的每个阶段处选择将向3D安全标记（20’’’）的载体对象（20，20’，20’’，20’’’）中放置的数据的加扰技术的计算机可读代码；用于选择载体对象（20，20’，20’’，20’’’）在工作流程中的每个阶段处的状态改变造成3D安全标记（20’’’）的可预测改变的方式的计算机可读代码；以及用于在工作流程中的每个阶段处对写入方案加权的计算机可读代码。系统（10）还包括存储器以及操作地耦合到存储器和耦合到计算机可读介质的处理器。

Description

用于生成增量地完成的3D安全标记的系统

技术领域

本公开内容一般地涉及一种用于生成增量地完成的3D安全标记的系统。

背景技术

文档以物理（例如打印）和电子这两种形式存在。一个文档在它的生命周期（即文档在所有它的从创建到完成的形式中）期间可以在物理（例如，纸）与电子（例如，计算机文件）形式之间移动若干次并且也可以经过工作流程的若干阶段（即定义的阶段集合，通常在文档必须在它的生命周期期间经过的每个阶段具有（一个或多个）任务以执行某一有用的目的）进展。载有信息的安全特征（例如条形码）可以与文档关联并且可以用来将文档从它的工作流程中的一个阶段移向下一阶段。作为一个例子，可以向工作流程中的每个阶段处的文档添加依次的安全特征（例如依次条形码）。这一方式可以有用，因为工作流程的每个阶段可以与依次条形码之一关联，并且因此可以经由已经添加的条形码监视工作流程的状态。作为另一例子，单个静态安全特征（例如一个条形码）可以贯穿工作流程用来标识项目。这一方式对使用文档的物理形式上的“占地（real estate）”（布局区域（layout area））敏感，但是未使人能够经由安全特征监视工作流程的状态。

附图说明

本公开的实施例的特征和优点将通过参照以下详细描述和附图而变得清楚，在附图中，相同标号对应于虽然可能不相同、但是相似的部件。为了简洁，具有先前描述的功能的标号或者特征可以或可以不结合它们出现于其中的其他附图来描述。

图1是用于生成增量地完成的3D安全标记的系统的两个实施例的示意图；

图2是用于生成增量地完成的3D安全标记的一个实施例的方法的一个实施例的流程图；

图3是可以在3D安全标记中的颜色瓦片的生命周期中使用的颜色途径的示意图；

图4A至4E描绘载体对象在它经过工作流程进展并且具有为了生成标识对象（即，3D安全标记）的一个实施例而使用颜色向它增量地写入的信息时的一个实施例；并且

图5描绘标识对象（即3D安全标记）的另一实施例。

具体实施方式

这里公开的系统的实施例用来生成颜色标识对象（例如载有信息的特征或者标记）。颜色信息携带标识对象未随着项目经过与之关联的工作流程移动时而在大小和/或形状方面增长，即使可以在工作流程的每个阶段添加信息。可以考虑安全需要、可用读取器类型和其他关注（例如烙印、防欺诈、抗损坏等）来设计颜色标识对象。

如先前提到的那样，工作流程是定义的阶段集合，通常在文档必须在它的生命周期期间经过的每个阶段有（一个或多个）任务。在一个实施例中，工作流程是如下自动化过程，在该自动化过程期间，根据程序规则集合，出于动作或者信息目的从一个参与者向另一参与者传递文档、信息和/或任务。工作流程包括成像工作流程（例如质量保证、认证、法医（forensics）等）、供应链工作流程（例如追溯（track and trace）、检查、装运/接收、回调等）、环境或者传感器数据监视工作流程或者其他适当工作流程（例如统计（例如，库存、在节点处的平均时间等）、顺应性、审计等）。换言之，工作流程是与文档关联的将完成的任何定义的任务集合。也如这里所用，“节点”指代工作流程中的当时有效（then-current）阶段。在一个实施例中，如果文档从创建者移向编辑者移向预订者，则相应节点例如是创建、编辑和接收。在任何时刻，节点与文档（例如复合文档或者包括若干项目的文档（例如PDF、PPT、DOC等））的当前版本（无论是物理或者电子）对应。将理解节点也可以例如在多个接收者需要确认接收时并行。

文档及其关联标识对象可以是物理的（例如在工作流程中的每个阶段处在相同纸张上打印）、电子的（例如电子地添加以及在电子显示器上显示信息）和/或混合物理和电子的（例如，打印和扫描、电添加信息并且然后重新打印）。

现在参照图1，描绘用于生成颜色标识对象（即，3D条形码）的实施例的系统10的一个实施例。如图1中所示，可以建立系统10以执行基于注册的工作流程14或者独立增量工作流程16。这些工作流程14、16中的每个工作流程涉及到如下不同途径，通过该途径在各种阶段处接收文档和标识对象。在利用基于注册的工作流程14时，在工作流程中的每个阶段处，用户从先前用户接收文档及其关联载体对象（下文进一步讨论），但是用户可以针对关于文档及其关联标识对象的信息往回参考注册12。将结合注册12执行在工作流程中的每个阶段处向载体对象的添加。在利用独立增量工作流程16时，在工作流程阶段-阶段传输中无向后可见性，并且用户从先前用户接收文档和载体对象的先前状态的智能哈希。在这一实施例中，在各种工作流程阶段处的用户可能没有/没有对注册12的访问（即独立于注册12更新载体对象），并且将结合从注册12接收的初始指令执行在工作流程中的每个阶段处的向载体对象的添加。这一实施例可以例如在分发网络组织为专有时是希望的。

可以在起点已知时推断工作流程的每个阶段，因为多数工作流程具有小的并且定义明确的节点集合。然而，工作流程异常可能在已经添加额外步骤并且工作流程已经进行太久（例如，非合法进展）时和/或在用于写入的可用空间在工作流程期间变得稀疏时出现。在这样的实例中，可以未推断工作流程的每个阶段。

系统10包括标识对象注册12，该标识对象注册12包括用于生成增量地完成的3D条形码或3D安全标记的硬件（例如存储器、处理器等）和/或软件（具有计算机可读代码的（一个或多个）计算机程序）。对注册12的访问可以是安全的（例如需要登录和口令或者其他授权方法，诸如生物统计身份验证、拥有安全令牌等）或者不安全的（例如可公共访问）。

在一个实施例中（例如在使用基于注册的工作流程14时），可以建立系统10为云计算网络，该云计算网络可以是实现基于因特网的计算的虚拟化计算机（例如处理器和/或服务器）组。经由云网络，按照需求向各种计算设备（即在各种工作流程阶段处操作的无论静止（例如桌面型计算机）还是移动（例如膝上型计算机、笔记本计算机、蜂窝电话、个人数字助理（PDA）等）的计算设备）提供共享资源、软件和信息。云计算网络允许注册系统提供商（未示出）经由另一web服务或者软件、诸如web浏览器向预订者（如果访问时不安全的则为非预订者）在线递送标识对象注册12及其各种服务。在服务器及它们的关联存储器（未示出）上存储与云计算网络关联的软件和数据。

在另一实施例中（例如在使用独立增量工作流程16时），可以建立系统10为用于与专有系统一起使用的网络，其中计算机（例如处理器和/或服务器）组i）在工作流程中无向后可见性并且ii）基于从工作流程中的先前节点接收的实现计算。每个计算机具有它自己的在服务器及它们的关联存储器（未示出）上存储的软件和数据。

在图2中示出用于使用系统10来生成标识对象的方法的一个实施例。将理解下文进一步讨论方法的各种步骤。

在配置系统10及其各种部件以生成颜色标识对象之前，可以设置工作流程的阶段，并且也可以设置共计或者在工作流程的每个阶段期间将写入的净荷元素的数量。然而在一些实例中，（例如如果在在安全环境以外发生的工作流程的阶段处为了安全而需要添加附加位则）可以在工作流程中的任何阶段处动态确定净荷元素的数量。在一个实施例中，可以先选择载体对象，并且然后可以围绕选择的载体对象设计工作流程和净荷元素的数量。在另一实施例中，可以选择工作流程和净荷元素的数量，并且然后可以选择载体对象以与工作流程和待承载的位的总数二者的规范相配（即载体对象在创建标识对象时包含用于工作流程中的每个步骤的所有所需模块）。载体对象是为了形成标识对象（例如，3D条形码或安全标记）而将贯穿工作流程使用颜色途径增量地写入的特征或者标记。载体对象包括具有四个可能状态的模块（例如，标志符号（glyph）、区域、标记、点、图形、符号等）的场（field），其中每个状态容易区别于每个其他状态。用于3D安全标记的适当载体对象的非限制例子包括颜色瓦片、分层瓦片、颜色线条、连结环等的集合。颜色瓦片可以包括方形瓦片、矩形瓦片、三角形瓦片、其他形状的瓦片（例如圆形、椭圆形等）、混合形状的瓦片、混合大小的瓦片、非均匀形状的瓦片或者其组合。载体对象的每个状态由已经在工作流程的给定阶段处写入到的模块集合确定。

简要地参照图3，3D条形码中的每个模块具有4个不同状态。每个模块（例如标志符号、瓦片等）可以在它的生命周期中被写入三次（即可以包含上至3位）并且可以是8个可能颜色之一。图3图示从白色瓦片W到黑色瓦片K的可允许颜色途径或者状态，其中使用减色法三原色（subtractive primary colors）（青绿色C、品红色M和黄色Y）。图3中阐述的颜色途径是一种向增量安全标记写入的可能手段，并且在标记是物理标记时尤其适合。在标记至少部分为电子时，可以例如使用通过色调、饱和度和/或强度进展的其他写入手段。这样的其他进展可以使用与所需一样多或者一样少的颜色。当在全电子工作流程或者混合打印/电子工作流程——其中无需直接套印载体对象——中使用标记时，将理解可以使用或者可以不使用图3中所示颜色途径。可以使用任何颜色途径（例如白色到黄色、品红色到青绿色、白色到黄色到品红色到绿色等），因为载体对象的渐进颜色表示以电子形式存在并且实质上在工作流程中的每个阶段处被重复。尽管这不是安全标记的套印进展的例子，但是它仍然是安全标记的进展，因为载体对象的状态在工作流程中的每个阶段处改变。在这样的情况下，与图3中所示实施例不同的颜色进展将是可允许的并且在一些实例中是更希望的。

在图3的实施例中，第一状态是颜色为白色并且指示尚未向模块（例如标志符号、瓦片等）写入信息。可以用青绿色、品红色或者黄色套印白色模块W以分别创建染青绿色的模块C、染品红色的模块M或者染黄色的模块Y。这些染色模块C、M、Y中的任何模块包含1个信息位并且指示第二标志符号/瓦片的状态。可以用品红色或者黄色套印染青绿色的模块C以分别创建染蓝色的模块B或者染绿色的模块G。可以用青绿色或者黄色套印染品红色的模块M以分别创建染蓝色的模块B或者染红色的模块R。可以用青绿色或者品红色套印染黄色的模块Y以分别创建染绿色的模块G或者染红色的模块R。染蓝色、绿色或者红色的模块B、G、R中的任何模块包含2个信息位并且指示模块的第三状态。任何模块的第四状态是颜色为黑色并且指示模块包含3个信息位。可以用黄色套印染蓝色的模块B以创建染黑色的模块K，可以用品红色套印染绿色的模块G以创建染黑色的模块K，并且可以用青绿色套印染红色的模块R以创建染黑色的模块K。如图3的实施例中所示，生命周期可以包括以下颜色途径中的任何一个途径：WCBK、WCGK、WMBK、WMRK、WYGK和WYRK。如将参照图4A至4E进一步讨论的那样，在工作流程中的每个阶段处的计算机/工作站可以允许单个写入（即用单个颜色编码）在单个工作流程阶段处出现于一个或者多个模块中，或者可以允许多个写入（即用多个颜色编码）在单个工作流程阶段处出现于一个或者多个模块中。

在一个实施例中，在标识对象注册12处设置载体对象、工作流程和净荷元素的数量。标识对象注册12包括具有计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括用于选择载体对象、选择工作流程中的步骤/阶段数量、选择用于工作流程中的每个步骤/阶段的安全级并且预选择（即在启动工作流程之前）或者在工作流程中的每个步骤/阶段动态确定（即在工作流程在进行中时）将输入的净荷元素（例如位）的数量（见图2的标号200）的计算机可读代码。可以使用在注册12处从工作流程中的一个或者多个参与者接收的信息来设置或者定义工作流程和净荷元素的预设数量。例如产品制造商可以请求针对特定产品建立工作流程并且可以提供以下信息：分发商、零售商和产品标识信息（例如系列号）。标识对象注册12然后可以基于这一信息选择适当载体对象、生成适当工作流程并且预设净荷信息。载体对象和净荷元素的预设数量也可以由工作流程设置，并且因此可以使用多种方法来访问（或者查找）。

在上文提供的例子中，工作流程可以涉及到制造商、分发商和零售商这三个阶段。在每个阶段处，工作流程可能需要在制造商和分发商处的个体在向下一实体运送产品和文档之前对与产品关联的文档签名，并且可能需要在零售商处的个体在接收产品和文档时对文档签名。

在工作流程的每个阶段处将向载体对象写入的净荷元素的数量与在任何给定阶段处的（基于统计的）安全的所需最少级成比例。高级安全阶段可以向载体对象写入较多信息位，而低级安全阶段可以向载体对象写入较少信息位。概率（即需要什么置信度使得不能用p概率猜测载体对象的下一状态）和/或汉明距离（即从一个阶段到下一阶段不同的在载体对象的元素中定义的位的和）二者可以用来标识在给定工作流程的每个阶段处将编码的位数。

在3D条形码中，每个模块的位数是，其中C是颜色总数。由于{WKCMYRGB}是8个颜色的集合，所以可以代表3位/模块。这与二进制条形码相比使这一特定颜色条形码的相对密度成三倍。在具有8个颜色的这一特定例子中，存在可以在每个模块中覆写的3个信息位。如果在颜色渐进安全标记中使用16个颜色，则存在4位/模块或者 = 4。这样，有将向每个模块写入的位。

可以将非二进制标识对象拉开（unzip）成二进制串。例如可以起初将可以是八个状态之一的模块的非二进制标识对象拉开成如下位串长度，该位串长度是二进制标识对象的长度的三倍，因为8=2^3并且2=2^1。可以基于可能状态数量将模块集合表示为位数。例如如果在安全标记中使用10个颜色，则4个模块代表10*10*10*10 = 10000个状态。恰在10000以下的2的最近的幂是8192或者2^13，因此一起拉开的这13个模块可以提供13个信息位。

如上文提到的那样，汉明距离是从一个阶段到下一阶段不同的位的和。在一个实施例中，在相继阶段之间的汉明距离是固定的。由于可以允许在给定的阶段处在单个模块中的多颜色转变，所以在这些实施例中，增加在给定大小的载体对象20中的可能的状态-状态转变。这些实施例仍然给予在工作流程阶段之间的已知汉明距离，因为以非二进制的修改的方式定义这里所用汉明距离。下表举例说明用于图3中的每个颜色进展的汉明距离。

表1：用于单独颜色进展的汉明距离

可以选择在工作流程阶段之间的任何适当的修改的汉明距离以便适应在每个阶段将编码的所需位数。

在已经设置工作流程中的阶段的数量并且已经计算或者否则已知猜测每个阶段所需状态-状态转变的概率时，可以确定载体对象的大小并且也可以确定将增量地写入的位数。

在标识位的总数之后选择载体对象时的实施例中，标识对象注册12可以在选择载体对象时考虑将向载体对象写入的位的总数、是否希望在标识对象中包括熵、是否希望在标识对象中包括非净荷标志以及是否希望利用多模态对信息编码。

可以在启动工作流程之前通过部分地填充载体对象的可用模块来增加用小于指定统计概率猜测初始状态的概率。将理解载体对象的部分完成的状态具有比载体对象的全白色状态大的安全性（在统计上）。在这里描述的实施例中，“熵”使得非白色模块的数量为p，其中0<p<1，两次变更的模块的数量约为p^2等。

非净荷标志的引入也影响载体对象的大小，因为非净荷标志包括在载体对象的可能否则已经用净荷元素/信息写入的模块中。非净荷标志不含净荷元素/信息，但是实际上用于例如在工作流程中的每个阶段处的载体对象的校准（例如颜色、偏斜和定向校准）。非净荷标志也可以用于烙印、符号象征标识等。在希望包括非净荷标志时，可以在载体对象希望的模块总数中考虑将用于非净荷标志的模块的数量。

在选择载体对象时，也可以希望标识多模态是否将用来对信息编码。在这些实例中，在模块已经进展到全黑色（或者其他最终颜色）状态之前或者之后在模块上物理地叠加附加信息。可以例如使用磁墨字符识别（MICR）墨、紫外线（UV）墨、红外（IR）墨、传导墨、电容墨、可以用专门化的读取器读取的其他印记（例如DNA）或者可以在最终黑色或者其他颜色的墨之上读取的成品（finish）（例如可以通过阻抗、反射比等读取的漆）来实现这样的信息的添加。如果在选择载体对象时已知使用多模态，则该选择可以考虑载体对象中的单个模块可以包含比标准载体对象更多的信息的事实。多模态的使用例如可以在专门化的读取器将用于解码（例如MICR读取器、RFID读取器等）时、在有用于标识对象的占地缺乏（paucity）时、在安全核对是希望的（例如使用UV墨需要伪造者购买承载如下标识对象的产品，该标识对象创建痕迹（trail））时、在希望增强的法医能力（例如使用IR墨）时和/或在希望附加功能（例如传导或者电容信息编码）时是希望的。

在使用多模态方式时，每个附加层具有以下特性：（1）标志符号（即，模块）x维度dim_x、（2）标志符号（即，模块）y维度dim_y以及（3）标志符号（即，模块）强度水平和关联的位级数量n_b。附加位/标志符号的数量是。

作为使用多模态的例子，在3D条形码（例如该条形码具有维度nglyphs_x 乘以nglyphs_y，其中标志符号在大小上被设定为size_x 乘以 size_y）上叠加MCIR墨层。在MICR墨（例如G7 Productivity Systems制造的VersaInk黑色MICR墨）为黑色时，可以在黑色像素之上使用它，因此在已经产生所有颜色变换之后添加它。由于在任何给定的标志符号中有或者无MICR，所以In(2)/In(2) = 1位/标志符号。如果MICR位在大小上为dim_x 乘以dim_y，则在x方向上的MICR标志符号的数量是，其中floor是浮点值的整数值（未取舍，因为未使用部分标志符号）。在y方向上的瓦片数量是。因此，MICR添加的总位数N_b(MICR)是：

一般而言，如果向条形码添加多于一个模态（MICR、UV、传导等）的层，则位的总数由下式给出：

可以在这里公开的任何实施例中使用多模态，并且多模态可以在（在工作流程在进行中时）确定载体对象包含用于预设位数的不足空间时是希望的。

一旦生成工作流程（包括各种阶段和总计和/或在每个阶段处待编码的位数）并且选择了载体对象，就启动工作流程。向至少第一计算机/工作站（例如位于制造商的计算机/工作站）电传输工作流程指令（例如用于传输（一个或多个）文档的程序规则、与（一个或多个）文档关联的动作或者目的以及待编码的位的总数或者在工作流程中的每个阶段处在文档的载体对象中待编码的位数）以在工作流程中的第一阶段处使用。在一个实施例中，在工作流程中的后续阶段期间使用的计算机/工作站可以从第一计算机/工作站或者从在先前工作流程阶段中使用的计算机/工作站接收指令。在另一实施例中，在工作流程中的后续阶段期间使用的计算机/工作站可以经由云计算网络从注册12取回指令。在另一实施例中，可以启动工作流程而未传输工作流程指令。例如可以向工作流程中的第一实体传输文档及其关联的载体对象。将理解只要工作流程的起点已知，就可以推断工作流程的每个阶段。

贯穿以下讨论，参照图2和图4A至4E。图4A至4E图示包括模块的3D载体对象20，这些模块在这一例子中是瓦片T₁、T₂、T₃、T₄、T₅（所有瓦片未用参考字符“T”标注），这些瓦片可以具有贯穿工作流程向它们增量地写入的信息。在工作流程结束时，生成标识对象20’’’。图4A图示已经用非净荷标志NPI填充的模块（即沿着载体20的周界的瓦片）。在这一例子中，已经实施非净荷标志NPI为实心瓦片（沿着载体20的左侧和底侧）和在后续处理期间提供校准的交替白色/黑色瓦片（沿着载体20的顶侧和右侧）。在图4A中，其余白色瓦片（即包括瓦片T₁、T₂、T₃、T₄、T₅并且未包括非净荷标志瓦片NPI）是可用候选区域，这些可用候选区域可以具有贯穿工作流程向它们写入的信息。

贯穿图4A至4E和在图5中，无颜色或者字母的模块是白色瓦片，承载Y的模块是染黄色的瓦片，承载C的模块是染青绿色的瓦片，承载M的模块是染品红色的瓦片，承载B的模块是染蓝色的瓦片，承载G的模块是染绿色的瓦片，承载R的模块是染红色的瓦片，并且黑色填充或者承载K的模块是染黑色的瓦片。

图4B图示为了向载体对象20添加熵而用1或者2个数据位预填充的在64个可用模块/候选区域中的20个可用模块/候选区域（可以对192位编码）。如图所示，用黄色填充6个瓦片，用青绿色填充6个瓦片，并且用品红色填充6个瓦片。这些染色的瓦片C、M、Y中的每个瓦片包括1个信息位（共计18位）。载体对象20也包括用红色填充的1个瓦片。已经使用以下颜色途径之一向这一染红色的瓦片写入两次：WMR或者WYR，并且因此该瓦片具有向它写入的两个数据位。

可以物理地传输或者电传输、并且然后在与工作流程中的第一阶段关联的实体处接收载体对象20和它与之关联的文档（参见图2的标号202）。在物理地传输和接收时，已经打印并且向实体运送文档和载体对象20。在电传输和接收时，已经向在实体处的计算机/工作站电发送（经由电子邮件或者一些其他基于电子的消息接发服务）文档和载体对象20。无论如何在实体处传输和接收文档及其关联载体对象20，在实体处的用户获得文档及其关联载体对象20的电子形式。在电接收时，为了获得电子形式用户无需执行任何附加任务，并且在物理地接收时，用户用成像器（例如照相机）扫描或者捕获至少载体对象20的当前图像以获得电子形式。

在已经执行在工作流程阶段I指令中阐述的动作、任务等（例如执行任务并且获得验证任务完成的数字签名）时，根据工作流程阶段I的指令向载体对象20增量地写入。在图4C中示出这一点。

在向载体对象20增量地写入时，先分割载体对象20的电子形式（即，成像，如图2的标号204所示的那样）。分割涉及到从整个电子图像提取载体对象20并且确定载体对象20的内容。在一个实施例中，这是两阶段的过程。第一，在图像中标识并且从整个图像分割载体对象20。第二，解释（即解码）载体对象20本身。

分割也可以涉及到校准载体对象20。校准可以涉及到使用非净荷标志20对载体对象20定向、使载体对象20解卷曲（dewarp）、使载体对象20抗偏斜（deskew）、标识可允许色调的集合等。将理解可以结合载体对象20的解释执行校准，或者可以执行校准并且然后可以执行载体对象20的解释。

通过分析载体对象20的每个模块中的像素来解释/解码对象20。在模块中的像素的多于50%被染色时，将标识标志符号为特定的颜色模块（青绿色标志符号C、黑标志符号K等）。在模块中的像素的多于50%是白色时，模块将被标识为白色或者非写入到（可用）的模块。图4B中的（如执行工作流程阶段I的那些接收的）载体对象20的解释/解码将揭示有沿着周界的非净荷标志并且已经向64个可用候选区域中的20个可用候选区域写入。在工作流程阶段I处执行增量写入的计算机/工作站然后确定可以写入到的其余可用候选区域（例如，未曾用非净荷标志填充的瓦片、非黑色瓦片等）的位置，如在图2中标号206处所示的那样。将理解多种算法可以用来确定何处放置与工作流程阶段I关联的信息（该信息可以包括预设位数）。这些算法的非限制性例子包括加扰、随机/随机数（nonce）、一次性填补、加密、数据复制等。这些技术标识可以向载体对象20何处添加信息。

在一个实施例中，在标识载体对象20中的可用候选区域之后，在工作流程阶段I处执行增量写入的计算机/工作站然后（例如从工作流程指令）标识或者取回在当时有效阶段处待写入的预设位数。在其他实施例中，在特定阶段处待写入的位数可以由在工作流程阶段I处执行增量写入的计算机/工作站自动确定和/或由在工作流程阶段I处的用户确定。在后一种实施例中，贯穿工作流程待编码的位的总数已知，并且在每个工作流程阶段处的计算机/工作站将向载体对象20添加适当量的信息。例如可以存储包含0以及然后待增量地写入的1的串为随机数，并且然后将逐个阶段向载体对象20增量地写入1。

在工作流程阶段I处执行增量写入的计算机/工作站然后如在图2的标号208所示的那样确定如何写入信息（即预设或者动态确定的位数）。该计算机/工作站包括具有计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序具有用于选择用于写入数据的颜色变换过程（见图2中的标号210）的计算机可读代码、用于选择用于写入数据的加扰技术（见图2中的标号212）的计算机可读代码、用于选择在这一工作流程阶段处的状态改变将导致载体对象20的可预测改变的方式的计算机可读代码以及用于在工作流程中的这一阶段处对写入方案加权（见图2中的标号214）的计算机可读代码。

在确定如何写入信息时，计算机/工作站将使用来自分割的信息以标识载体对象20中的可用候选区域的当时有效颜色。作为例子，在图4B的载体对象20中的所有64个候选区域可用于具有向它们写入的一些信息。特别地，黄色、青绿色和品红色瓦片Y、C、M能够具有向它们写入的再多2（2 more）位；白色瓦片（非净荷标志未标记瓦片）能够具有向它们写入的3位；并且红色瓦片R能够具有向它们写入的再多1（1 more）位。在计算机/工作站中编程的算法能够标识可用于每个可用候选区域的颜色途径。最终选择的颜色途径基于特定瓦片的当时有效颜色和在工作流程中的特定阶段处将写入的位数（再次见图2中的标号210）。可以选择任何颜色途径，只要写入给定位数使得载体对象20根据指定的汉明距离达到下一状态。

在确定如何写入信息时，计算机/工作站将通过标识如下算法来选择加扰技术，该算法将用于并入用于当前工作流程阶段的信息（再次见图2中的标号212）。这一算法可以是基于随机或者随机数的或者可以是确定的。在其中使用基于注册的工作流程14的实例中，可以使用云网络来复制载体对象20的先前状态，使得随机/随机数方法在输入新信息时有效。例如待添加的信息由随机数生成器提供并且存储于注册12中。在这一例子中，随机添加新添加的位，并且注册12（或者云）可以提供和存储随机新位。例如，如果3D条形码具有可以写入到的15 × 15个瓦片，则用NPI和/或非色颜色预填充60个瓦片（向瓦片颜色直方图共同添加熵），并且将在工作流程中的当前阶段处添加20位，随机/随机数算法可以向先前未写入到的165个可用区域中的20个写入。用于实现这一点的一个实施例如下：

//如果指示，则第一开放空间是写入的位置

//向黑（K）前进一步

//不管

//在下一开放空间处的位置，无论如何

//在这里更新剩余以确保一遍完成20位的写入

也可以向预填充的瓦片（即C、M、Y、R、G或者B瓦片而不是白色或者黑色）写入。在这一实例中，可以将条形码的当时有效状态拉开成其余位的位串，并且然后可以使用任何希望的写入操作、诸如上文描述的随机数方法向这一位串写入新信息。

当在后续工作流程阶段中向预填充的瓦片写入时，在初始状态（例如{100001001000010…}）之后在注册12中存储在写入所有新位之后的状态（例如{100101101100011…}）。由于使用的算法，所以在这两个串之间的汉明距离无疑是20。

在其中使用独立增量工作流程16的实例中，每个工作流程阶段涉及到载体对象20的先前状态的智能哈希。在这一例子中，可以使用确定性的方式，在该方式中根据载体对象20的当前状态和使载体对象20区别于其他载体对象的任何附加的预填充的信息（例如SKU特定信息和质量串行化信息）确定新写入的信息。在一个实施例中，可以用SKU特定信息和质量串行化信息预填充载体对象20以保证每个标识对象20’’’是唯一的。在另一实施例中，如果文档具有其他唯一信息，例如用于路由的编号或者用于销售点的另一条形码/库存标识符，则可以在数字签名（即，使用私有密钥对二进制串的操作的输出）中包括该其他唯一信息以创建将写入的下一位集合。

在确定如何写入信息时，计算机/工作站也将选择状态改变造成载体对象20本身中的可预测或者可认证改变的方式。在一个实施例中，这是在用安全串变换载体对象20的当前状态的二进制串表示（例如可以用二进制串加密私有密钥）时实现的。

在确定如何写入信息时，计算机/工作站也将标识适合于工作流程的当时有效阶段的写入方案（再次见图2中的标号214）。写入方案可以由可以在每个瓦片上发生的残留写入步骤逆加权。例如在统计上，比向青绿色、品红色或者黄色瓦片C、M或者Y更可能向白色瓦片W写入，并且又比向蓝色、绿色或者红色瓦片B、G或者R更可能向青绿色、品红色或者黄色瓦片C、M或者Y写入。使用上文关于15 × 15瓦片条形码提供的并且其中在工作流程的当前阶段处将添加20位的例子，如果希望使向白色瓦片W写入的可能性是向青绿色、品红色或者黄色瓦片C、M或者Y写入的两倍并且使向青绿色、品红色或者黄色瓦片C、M或者Y写入的可能性是向蓝色、绿色或者红色瓦片B、G或者R写入的两倍，则可以使用以下加权写入方案：

//如果指示，则第一开放空间是写入的位置

//向黑（K）前进一步

//不管

//在下一开放空间处的位置，无论如何

//在这里更新剩余以确保一遍完成20位的写入

将理解可以至少部分地依赖于载体对象20中的白色、青绿色、品红色、黄色、蓝色、绿色、红色和黑色瓦片的当时有效分布来使用其他加权写入方案。在一个实施例中，加权写入方案可以至少部分地依赖于最终标识对象20’’’是否应当包括烙印的颜色、依赖于所需颜色调色板（palette）或者其他美观考虑。

在工作流程阶段I处执行增量写入的计算机/工作站然后如在图2的标号216所示和如图4C中所示的那样向载体对象20写入信息以形成载体对象20’。在写入时，计算机/工作站利用选择的颜色变换过程、选择的加扰技术、用于实现可预测状态改变的选择的方式和选择的写入方案以向载体对象20写入信息。在图4C中所示例子中，向一些白色瓦片（未标注）写入，并且向一些先前写入到的瓦片写入。例如，用品红色向来自载体对象20的黄色瓦片Y之一写入以创建红色瓦片（添加共计1位），用品红色向4个白色瓦片写入以创建品红色瓦片M（添加共计4位）、用青绿色向6个白色瓦片写入以创建青绿色瓦片C（添加共计6位）、用黄色向5个白色瓦片写入以创建黄色瓦片（添加共计5位），用青绿色向1个品红色瓦片M写入以创建蓝色瓦片B（添加共计1位），用品红色向1个青绿色瓦片C写入以创建蓝色瓦片B（添加共计1位），并且用黄色、然后青绿色或者用青绿色、然后黄色向白色瓦片写入以创建绿色瓦片G（添加共计2位）。这样，在这一例子中的工作流程阶段I处，向载体对象20添加20个附加位以形成载体对象20’。

在工作流程中的每个写入阶段期间，将理解将不去除或者改变任何先前写入的信息，但是将添加附加信息并且将改变载体对象20、20’的状态。

尽管在一个实施例中预设将写入的位数，但是信息的实际写入随着工作流程进展而动态发生。这样，部分地根据可用于写入的区域、将写入的位数、使用的算法（例如，使用的颜色变换、使用的加权写入方案等）实时确定实际写入到的候选区域。

可以打印和/或存储文档及其增量地写入到的载体对象20’。在载体对象20、20’完全为物理时，可以套印如下文档，该文档具有在（从先前阶段或者从注册12）接收载体对象20时在文档上打印的载体对象20，使得将在打印的版本中填充新写入到的区域。在载体对象20、20’为物理和电子时，如果希望则可以重新打印文档及增量地写入到的载体对象20’的电子版本。在保存增量地写入到的载体对象20’时，将理解它将替换载体对象20的任何在先版本。

然后向工作流程中的下一实体（电地或者物理地）运送文档及增量地写入到的载体对象20’（图2的标号202）。在已经执行在工作流程阶段II指令中阐述的动作、任务等时，根据工作流程阶段II指令向载体对象20’增量地写入。在图4D中示出这一点。向载体对象20’增量地写入信息以形成载体对象20’’包括以下步骤：分割载体对象20’的电子版本（图2的标号204）、确定可以写入到的其余可用候选区域（例如未曾用非净荷标志、熵信息等填充的瓦片）的位置（图2的标号206）、（例如从工作流程指令）标识或者取回在当时有效阶段处将写入的预设位数、确定如何写入信息（图2的标号208-214）、以及然后向载体对象20’写入信息（图2的标号216）。在图4D中所示例子中，向一些白色瓦片（未标注）写入，并且向一些先前写入到的瓦片写入。例如用品红色向来自载体对象20’的青绿色瓦片C中的2个瓦片写入以创建2个新蓝色瓦片（添加共计2位），用青绿色向来自载体对象20’的品红色瓦片M中的2个瓦片写入以创建2个蓝色瓦片（添加共计2位），用黄色向来自载体对象20’的青绿色瓦片C中的2个瓦片写入以创建2个绿色瓦片（添加共计2位），用青绿色向来自载体对象20’的黄色瓦片Y中的2个瓦片写入以创建2个绿色瓦片（添加共计2位），用黄色向2个白色瓦片写入以创建2个新黄色瓦片（添加共计2位），用青绿色向2个白色瓦片写入以创建2个新青绿色瓦片C（添加共计2位），用黄色向2个品红色瓦片M写入以创建红色瓦片R（添加共计2位），用品红色向2个黄色瓦片Y写入以创建红色瓦片R（添加共计2位），用品红色、然后青绿色或者用青绿色、然后品红色向1个白色瓦片写入以创建1个蓝色瓦片（添加共计2位），并且用品红色向2个白色瓦片写入以创建2个新品红色瓦片（添加共计2位）。这样，在这一例子中的工作流程阶段II处，向载体对象20’添加20个附加位以形成载体对象20’’。

可以打印和/或存储文档及其增量地写入到的载体对象20’’。将理解在工作流程阶段II处经由计算机/工作站执行在这一阶段处增量地写入时涉及到的步骤。

在图4A至4E中所示实施例中，然后向工作流程中的下一实体（电地或者物理地）运送文档和增量地写入到的载体对象20’’（图2的标号202）。在已经执行在工作流程阶段III指令中阐述的动作、任务等时，根据工作流程阶段III指令向载体对象20’’增量地写入。在图4E中示出这一点。可以用与针对向载体对象20、20’的更早版本写入而描述的方式相似的方式实现向载体对象20’’增量地写入信息以形成载体对象20’’’。简言之，在工作流程中的这一阶段处的增量写入包括以下步骤：分割载体对象20’’的电子版本（图2的标号204）、确定可以写入到的其余可用候选区域（例如未曾用非净荷标志、熵信息、先前写入的信息等填充的瓦片）的位置（图2的标号206）、（例如从工作流程指令）标识或者取回在当时有效阶段处将写入的预设位数、确定如何写入信息（图2的标号208-214）、以及然后向载体对象20’’写入信息（图2的标号216）。在图4E中所示例子中，向一些白色瓦片（未标注）写入，并且向一些先前写入到的瓦片写入。例如用黄色向5个白色瓦片写入以创建5个新黄色瓦片（添加共计5位），用品红色向5个白色瓦片写入以创建5个新品红色瓦片C（添加共计5位），用青绿色向5个白色瓦片写入以创建5个新青绿色瓦片C（添加共计5位），用黄色、然后青绿色或者用青绿色、然后黄色向1个白色瓦片写入以创建新绿色瓦片G（添加共计2位），用品红色向1个青绿色瓦片C写入以创建新蓝色瓦片B（添加共计1位），用黄色向1个蓝色瓦片B写入以创建新黑色瓦片K（添加共计1位），并且用黄色向1个品红色瓦片写入以创建新红色瓦片R（添加共计1位）。这样，在这一例子中的工作流程阶段II处，向载体对象20’’添加20个附加位以形成载体对象20’’’。

可以打印和/或存储文档及其增量地覆写的载体对象20’’’。将理解可以经由在工作流程阶段III处的计算机/工作站执行在这一阶段处增量地写入时涉及到的步骤。

由于在图4A至4E中的例子中的工作流程包括三个工作流程阶段，所以图4E中所示载体对象20’’’是标识对象20’’’或者如下安全标记，该安全标记是工作流程已经正确进行的安全验证。如图4A至4E中所示，最终标识对象20’’’由于贯穿工作流程的增量写入而具有比原始载体对象20少的可用模块/候选区域，但是具有与原始载体对象20相同的形状和大小。注意在这一例子中，可能的共计192个颜色变换中的80个颜色变换已经发生。这也举例说明已经利用多种其他颜色变换以对相同信息编码。由于存在在各种阶段处写入信息的许多方式，所以其他载体对象20、20’、20’’、20’’’将在不同位置处具有可用候选区域，这辅助防止随意伪造，因为在工作流程的任何阶段处具有有相同可用候选区域的两个载体对象20、20’、20’’、20’’’的可能性很小。

将理解载体对象20、20’、20’’的先前状态仍然可证明的，因为在载体对象20、20’、20’’、20’’’的（一个或多个）以后状态中无新可用候选区域。在如下实施例中，其中在工作流程中的每个阶段处的计算机/工作站具有对支配在先前阶段处的写入的所有规则的访问，这些计算机/工作站可以在检查当时有效状态时针对有效性自动检查载体对象的所有先前状态。

现在参照图5，描绘标识对象20’’的另一实施例。在这一实施例中，在菱形载体对象的上部和下部中存在8个非净荷标志NPI，并且在各种进展阶段处存在56个颜色瓦片。

在这里公开的实施例中的任何实施例中，如果多个标识对象是相同运送的部分，则可以希望具有相同预填充的数据位的集合。

这里公开的3D条形码（或者颜色标识对象或安全标记）20’’’的实施例即使贯穿工作流程向它们增量地写入信息也保持文档上的设置占地。可以从瓦片的颜色以及填充或者饱和的元素的百分比直接搜集（glean）标识对象20’’’和工作流程的当时有效阶段的状态而未知如何解释其中嵌入的数据。

尽管已经详细描述若干实施例，但是本领域技术人员将清楚可以修改公开的实施例。因此，前文描述将视为非限制性的。

Claims

1.一种用于生成增量地完成的3D安全标记的系统，包括：

用于在与所述3D安全标记关联的工作流程中的每个阶段处选择颜色变换过程的装置，所述工作流程包括多个阶段；

用于在所述工作流程中的每个阶段处选择用于将向所述3D安全标记的载体对象中增量地放置的数据的加扰技术的装置；

用于选择所述载体对象在所述工作流程中的每个阶段处的状态改变造成所述3D安全标记中的可预测改变的方式的装置；以及

用于在所述工作流程中的每个阶段处对写入方案加权的装置。

2.如权利要求1所述的系统，还包括用于在所述工作流程开始时设置所述载体对象中的熵的装置。

3.如权利要求1所述的系统，还包括用于在所述工作流程中的每个阶段处更新写入方案以反映所述载体对象中的颜色模块的当时有效分布的装置。

4.如权利要求1所述的系统，还包括用于设置在所述载体对象的状态之间的汉明距离的装置。

5.如权利要求1所述的系统，还包括用于设置所述载体对象中的非净荷标志的装置。

6.如权利要求1所述的系统，其中用于在所述工作流程中的每个阶段处选择所述颜色变换过程的装置包括：

用于标识所述载体对象中的可用区域的当时有效颜色的装置；以及

用于在所述工作流程中的特定阶段处基于所述当时有效颜色和将编码的位数选择用于可用区域的颜色途径的装置。

7.如权利要求1所述的系统，还包括用于在所述工作流程中的每个步骤处确定将向所述3D安全标记的所述载体对象输入的位数以满足统计目标的装置。

8.一种3D安全标记，包括：

载体对象，包括颜色模块的集合，所述集合具有在向所述集合的单独模块写入信息时不变的大小和形状；以及

颜色模块的所述集合中的用于接收信息的可用单独模块，所述可用单独模块中的至少一些模块已经具有在工作流程的不同阶段期间向它们写入的信息使得在工作流程的不同阶段处载体对象不同，由此形成具有比在所述工作流程之前在颜色模块的所述集合中包括的可用单独模块的百分比小的可用单独模块的百分比的所述3D安全标记。

9.如权利要求8所述的3D安全标记，其中从电子安全标记、混合电子和物理安全标记以及物理安全标记选择所述3D安全标记。

10.如权利要求8所述的3D安全标记，其中可以在所述可用单独模块中的每个模块的生命周期中向它写入三次。

11.如权利要求10所述的3D安全标记，其中所述可用单独模块中的每个模块包括：

相当于白色模块的第一状态；

从青绿色模块、品红色模块和黄色模块选择的第二状态；

从蓝色模块、绿色模块和红色模块选择的第三状态，并且其中所述第三状态依赖于所述第二状态；以及

相当于黑色模块的第四状态。

12.如权利要求8所述的3D安全标记，还包括以下至少一项：

在启动所述工作流程之前向颜色模块的所述集合中的一些可用单独模块写入的信息；或者

在启动所述工作流程之前设置的非净荷标志颜色模块。

13.一种用于生成3D安全标记的方法，包括：

预分配或者动态地确定在包括多个阶段的工作流程中的每个阶段处将向所述3D安全标记的载体对象中编码的位数，所述载体对象包括颜色模块的集合；

在所述工作流程中的每个阶段处，接收颜色模块的所述集合；

在所述工作流程中的每个阶段处，对颜色模块的所述集合成像；

在所述工作流程中的每个阶段处，确定颜色模块的所述集合中的可用单独模块的位置；

在所述工作流程中的每个阶段处，通过以下操作来确定如何向所述可用单独模块写入位：

选择颜色变换过程；

选择加扰技术；并且

基于可用单独模块的当时有效分布选择写入方案；并且

在所述工作流程中的每个阶段处，向所述可用单独模块中的至少一些模块写入位。

14.如权利要求13所述的方法，还包括设置颜色模块的所述集合中的熵区域。

15.如权利要求13所述的方法，其中在预分配或者动态确定在所述工作流程中的每个阶段处将在所述载体对象中编码的位数之前，所述方法还包括通过以下至少一项确定待编码的位数：

概率；以及

确定在所述载体对象的状态之间的修改的汉明距离。