CN103946869A - 用于在表面上编码数字信息的图案、以及标记和读取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在表面上编码数字信息的图案，该图案包括属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列(P1)，其中所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息的一部分，其特征在于每个符号由以特定方式布置的至少一个差分元素对(E1、E2)构成，每个元素以参数为特征，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于第一值的第二值。

Description

用于在表面上编码数字信息的图案、以及标记和读取方法
技术领域
本发明涉及通过一个或多个图案(尤其是指二维图案)在表面上编码数字信息以识别物品或安全装置。
本发明还涉及包括此类图案的物品或安全装置，以及用于标记和读取此类物品或安全装置上的此类图案的方法。
背景技术
目前，物品和安全装置可通过在物品包装上或物品本身上刻印的标记或标志而被识别。这些刻印是可见的，并且使物品能够被所有用户识别。
还可使用其它包含加密信息的可视标识符，这样，并非所有用户可识别标识符的内容。例如，存在条形码类型的一维标识符或数据矩阵类型的二维标识符，它们通常印制在表面上并且使用最为广泛。
条形码使用由具有不同厚度和间距的条纹构成的图案来表示信息。但是，这些图案很容易被解密。
而且，“数据矩阵”类型的标识符使用形成标识图案并在矩形或二次型形式的图案内排列的黑白像素。此类数据矩阵通过“L”形的两个相邻的实心区识别，其整体被称为“识别图案”，由交替的黑白像素形成的两个边被称为“时钟”。“L”形图案用于定位和定向标识图案，所谓的“时钟”图案用于计算标识图案中的行数和列数。此外，“数据矩阵”还需要所谓的“空白”区(有时也称为“静区”)，用于要被检测的识别图案。该所谓的“空白”区用于将识别图案与其它任何可能混淆的物品的元素清楚地隔离。
但是，这些用户可见的标识符(显著地通过标识符的识别图案及其检测区域)必须在物品的选定位置中标记，以便不会减损其外观。而且，识别图案是公知和固定的图案，与要识别的物品无关。这种识别图案不包含任何信息，仅用于检测标识图案。
此外，无论是否设置错误纠正机制，这些数据矩阵都存在鲁棒性不足，因为它们依赖于它们所施加到的基板。实际上，由于基板不平坦，当在物品上作标记时可能使图案质量降低。此类图案的鲁棒性还依赖于印刷质量，因为印刷缺陷(例如，油墨扩散或缺乏像素印刷)会极大地影响图案。在某些情况下，大小为16像素x16像素的数据矩阵还可能因为大于六个的像素的破坏而被模糊呈现。
发明内容
根据本发明，提出一种用于编码数字信息项的图案，该图案增强了传统物品或安全装置的标识的鲁棒性。
还提出一种用于编码数字信息项的图案，该图案用户不可见，但是可被适合的检测系统检测到。
此外，提供一种用于编码数字信息项的图案，该图案可被印刷，甚至可在印刷质量较差以及使用精细分辨率时(例如，至少每英寸300点(DPI)，优选地在300DPI与600DPI之间)被读取。
根据本发明的一方面，提供一种用于在表面上编码数字信息项的图案，其包括属于符号集的多个符号的特定排列，所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息项的一部分，每个符号由以特定方式布置的至少一个差分元素对构成，每个元素以参数为特征，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值。
所述符号集的所述符号可以全部不同。
作为变形，所述符号集的所述符号相同，换言之，所述符号集仅包括一个符号，该符号包括至少一个具有不同参数值的差分元素对。
在本描述中，差分对应被理解为元素对，其中第一元素可以参数的第一值为特征，第二元素可以该参数的第二值为特征，所述第二值不同于该参数的第一值。该参数值之差可以是任何可检测的差值，即使该差值无法通过肉眼检测到。
以差分对的两个元素为特征的参数值可分别大于和小于第一基准值和/或这两个值之差可以大于第二基准值。
元素应该被理解为被标记的表面部分，从而通过使其相对于任何邻近或紧邻的表面部分可被检测到，为其分配能够以该表面部分为特征的参数值。作为非限制实例，元素可以是采取点或局部浮雕形式的表面部分，该部分可具有近似圆形的轮廓。很明显，其它形式也是可能的。所述元素可通过在表面上印刷油墨，通过压光、压印或其它任何适当的方法制造。
所述符号可以属于符号集，并且它们可对应于一个或多个差分对的特定布置。在符号中，差分对的元素具有固定的相对位置，但是这些元素的参数值不同。
此外，在本描述中，包括差分对的符号的特定排列被称为基准图案。
所述符号集中的每个符号可以具有至少一个第一表示和一个不同于所述第一表示的第二表示，所述符号的至少一个差分对的所述元素的参数值在所述第一表示与所述第二表示之间均不同。
具有单个差分对的符号的所述至少两个表示例如通过符号配置中的差分对排列和所述两个元素在所述两个表示之间的不同参数值来获取。
这样，由于每个符号可以其多种表示来表示，因此，符号的相同排列或“图案”可通过多种不同的方式表示。此外，符号数的增加或符号差分对数的增加可大量增加一个或同一排列的标记可能性的数量。
需要注意，之前不了解所用符号及其表示、以及这些符号排列的用户无法辨认编码图案。即使用户可检测到在表面上标记的元素，但是不了解符号和其“图案”排列，对于他或她也很难，或者甚至不可能判定根据不同表示所标记的符号。因此，在不了解符号、符号表示及其排列的情况下，几乎不可能获取通过编码图案而编码的数字信息。
此外，本发明的编码图案不需要使用用于其后续读取的“L”形图案、时钟、或者甚至静区类型的特定的附加标识符。与数据矩阵图案相比，根据本发明的编码图案不包括任何用于识别编码图案的特定的检测区域。通过符号的特定排列便可对其进行识别。
需要注意，本发明编码图案的符号不同于数据矩阵符号：数据矩阵符号实际上为像素，例如黑或白像素，而非差分元素对。
在一个实施例中，符号的表示中的差分元素对中的第一元素和第二元素的位置与同一符号的另一表示中的同一差分对中的所述第一元素和所述第二元素的位置相反。
换言之，所述符号在一表示中的所述差分对中的所述第一元素与所述第二元素之间的所述参数值之差可以为正，而所述符号在另一表示中的所述差分对中的所述第一元素与所述第二元素之间的所述参数值之差可以为负。同样可以适用于全部或部分其它差分符号对。
因此，在一表示中，符号的差分对包括具有高级别(针对所述参数)的第一元素和具有低级别的第二元素。在另一符号表示中，所述第一元素具有低级别，所述第二元素具有高级别。需要注意，在优选实例中，差分对的元素内参数的平均值在两种表示中相同。
很明显，对于包括多个差分对的符号，一个差分对可以在两种不同表示之间保持不变，即使所述符号的至少一个其它差分对在这两种表示之间被修改。
需要注意，其中差分对的元素的参数只有两个值(或者两个不同的值附近的值)的符号集可以形成相对于所述参数具有统一外观的图案。因此，这些符号很难区分，符号检测变得更加困难。
此外，差分对的两个元素的参数值之差可大于阈值(例如，所述第二基准值)。因此，符号表示的差分对包括两个元素，其分别具有参数值，并且所述两个元素之间的值差大于阈值。
作为变形，差分元素对的所述两个元素的参数值分别大于和小于邻近所述差分对的差分对内的所述参数的平均值。
因此，当检测差分对时，可计算对应于该差分对附近的区域(例如，包括多个差分对或多个被标记的元素)中的参数平均值，然后将所关心的对的每个元素的参数值与所述平均值进行比较。因此可检查该对实际上为差分对，然后检查其所对应的表示。
所述元素可从包括点、印记和浮雕的组中选择，并且所述参数可包括在由色度分量、深度、高度、电磁吸收、磁性质(例如，导磁率或磁化系数)、形状、所用的油墨量、导电性、发光性(荧光和/或磷光)形成的组中。
所述色度分量可以是色调、饱和度、亮度，以缩略词“HSL”(HueSaturation Lightness)为本领域的技术人员所公知。所述参数可以是这些分量之一，例如黑色和白色或者甚至灰色和深灰色的差分对的两个元素的亮度。还可以使用另一体系，例如红绿蓝体系，以缩略词RGB为本领域的技术人员所公知。
所述符号的所述数字信息的所述部分可以是所述符号表示所定义的二进制值。
因此，符号的差分对可对应于一个或多个信息位，这些信息位的值例如根据所述差分对的所述第一元素的参数值与所处差分对的所述第二元素的参数值之差的符号和/或幅度定义。还可以例如使用多个参数为单个差分元素对分配多个位。而且，差值幅度可以是包括多个位的数值。
所述图案的所述符号可定义与通过所述图案编码的所述数字信息对应的二进制值。
还可以定义读取图案中排列的符号的顺序以恢复通过所述图案编码的值的所有位。
所述图案可在包括像素的图像中标记，所述元素是所述图像的修正像素并且所述参数是至少一个色度像素分量。
根据另一方面，提供一种包括至少一个上述定义的图案的物品或安全装置。
所述物品或安全装置可包括多个相同和/或不同的图案。
凭借所述编码图案的重复性，可提高关于其后续识别的鲁棒性。由于图案具有重复性，因此，一图案的损坏或劣化不会妨碍从物品上标记的所有图案中检测至少一个其它图案的存在。通过使用具有统一外观的图案，可以在不损坏物品或安全装置的可视外观的情况下标记多个图案。
所述物品或安全装置可以从标签、包装、墨盒、容纳食品、营养产品、药用物品或饮品的容器、银行水单、信用卡、戳记、印花税票、篡改指示器、安全文件、护照、身份证、驾驶证、门禁卡、通行证、入场券、优惠券、印刷版、反射膜、铝箔或商品中选择。
所述物品或安全装置可以包括至少一个在图像或标志、或从由一维、二维或三维的条形码、散点图、线网络、数据矩阵形成的组中选择的另一数字信息项的编码表示内标记的图案。
因此，可以在编码另一信息项的表示中编码信息。作为非限制实例，可以通过印刷根据本发明的图案，在条形码的条纹中标记图案，其中分辨率小得足以在条形码条纹中标记具有不同参数值的元素。
还需要注意，所标记的表面可以隐蔽在另一材料层下，例如在塑料层和/或聚合物膜下。因此可以穿过此类塑料层和/或聚合物膜容易地读取所述图案。
通过标记大量小图案，可以在保留读取至少一个被标记图案的可能性的同时，使被标记的表面(和/或位于上面的层)发生褶皱，或者大幅改变它。与之相比，迄今为止使用的条形码或数据矩阵一般仅在物品上标记一次，而改变将使其变得难以辨认。
根据另一方面，提供一种用于在表面上标记编码数字信息项的图案的方法，其特征在于包括以下步骤：
-定义属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列，所述排列中的每个符号旨在编码数字信息的一部分，每个符号由以特定方式布置的至少一个差分元素对构成，每个元素以参数为特征，第一元素的参数具有第一值，第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值，
-借助多个符号的所述特定排列创建用于编码所述数字信息项的图案，
-提供表面，
-在所述表面上标记多个元素(E1、E2)，所述元素分别以所述参数为特征，
用于标记所述多个元素的步骤通过某些被标记的元素形成所述数字信息项编码图案的方式来执行。
所述符号集的所述符号可以全部不同。
作为变形，所述符号集的所述符号可以全部相同，则所述符号集包括单个符号。
差分对的两个元素的参数值可以分别大于和小于第一基准值和/或这两个值之差大于第二基准值。
对于所述符号集的每个符号，可定义至少一个第一表示和一个不同于所述第一表示的第二表示，所述符号的至少一个差分对的所述元素的参数值在所述第一表示与所述第二表示之间均不同。
符号的表示中的差分元素对中的所述第一元素和所述第二元素的位置可以与同一符号的另一表示中的同一差分对中的所述第一元素和所述第二元素的位置相反。
差分对的所述两个元素的参数值之差可以大于阈值。
作为变形，差分元素对的所述两个元素的参数值分别大于和小于邻近所述对的差分对内所述参数的平均值。
所述元素的标记可以包括印刷或蚀刻或沉积或压印或施加激光束，并且所述参数可以包括在由色度分量、深度、高度、电磁吸收、磁性质、形状、所用的油墨量、导电性、发光性(荧光和/或磷光)形成的组中。
所述符号的所述数字信息项的所述部分可被定义为所述符号表示所定义的二进制值。
所述图案的所述符号可以定义与通过所述图案编码的所述数字信息项对应的二进制值。
所述图案可在包括像素的图像内标记，所述元素是所述图像的像素并且所述参数是至少一个色度像素分量。
所述方法还可以包括，在所述表面上标记所述元素的步骤之前，创建所述图案的所述符号的所述差分对，该创建包括测量图像的旨在形成符号的差分对的两个像素的至少一个色度分量，计算所述两个像素的测量差值，如果所述差值小于阈值，则修改所述两个像素的所述至少一个色度分量的值。
修改所述两个像素的所述至少一个色度分量的值包括，在所述差分对的第一像素的所述值上增加附加值以及在所述差分对的第二像素的所述值上减少所述附加值。因此，一个像素值的增加量等于所述差分对中的另一像素的减少量。这样，在不改变所述差分对的所述两个像素的平均值的情况下做出所述修改，并且保留所述图像。
很明显，所述图像在被标记之前可以是数字图像，从而便利所述像素值的修改。
可以标记物品或安全装置的表面。
可以在所述物品或安全装置上标记多个相同和/或不同的图案。
所述物品或安全装置可以从标签、包装、墨盒、容纳食品、营养产品、药用物品或饮品的容器、银行水单、信用卡、戳记、印花税票、篡改指示器、安全文件、护照、身份证、驾驶证、门禁卡、通行证、入场券、优惠券、印刷版、反射膜、铝箔和商品中选择。
可以在所述物品或安全装置上标记至少一个位于图像或标志、或从由一维、二维或三维的条形码、散点图、线网络、数据矩阵形成的组中选择的另一数字信息项的编码表示之内的图案。
根据又一方面，提供一种用于读取在表面上标记的图案中编码的数字信息项的方法，所述表面包括被标记的元素，每个元素以参数为特征，所述方法包括以下步骤：
-存储属于符号集的多个符号的特定排列，所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息的一部分，每个符号由以特定方式布置的至少一个差分元素对构成，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值。
-捕捉包含至少一部分所述图案的所述表面区域的元素图像，
-借助所存储的排列识别形成所述图案的所述元素，
-借助所存储的排列识别所述图案的所述符号。
所述符号集的所述符号可以全部不同。
作为变形，所述符号集的所述符号可以全部相同。
术语“图像”应被理解为表示所述区域内至少参数值的二维表示。
需要注意，该读取方法与光学字符识别(OCR)法的不同之处在于：根据本发明的一方面，所述符号是具有不同参数值的元素对，即差分对。所谓的“OCR”法的所述符号不包括差分元素对，而是包括待识别字符的单一形式。
所述符号的识别还可以包括将差分对的两个被标记元素的参数值与第一基准值进行比较和/或将这两个值之差与基准值进行比较。
所存储的排列的每个符号具有至少一个第一表示和一个不同于所述第一表示的第二表示，所述元素的参数值在所述第一表示与所述第二表示之间均不同。
符号的表示中的差分元素对中的所述第一元素和所述第二元素的位置可以与同一符号的另一表示中的同一差分对中的所述第一元素和所述第二元素的位置相反。
所述符号的识别还可以包括与差分对的两个元素的参数值之差的阈值进行比较。
作为变形，所述符号的识别还可以包括测量邻近差分元素对的差分对内所述参数的平均值，并将该平均值与所述差分对的每个元素的参数值进行比较。
所述参数可以包括在由色度分量、深度、高度、电磁吸收、磁性质、形状、所用的油墨量、导电性、发光性(荧光和/或磷光)形成的组中，并且所捕捉的图像包括所述区域上该参数值的表示。
所述数字信息的所述部分可以是所述符号表示所定义的二进制值。
所述图案的所述符号可以定义与通过所述图案编码的所述数字信息项对应的二进制值。
所述图案可以在包括像素的图像中标记，所述元素是所述图像的像素并且所述参数是至少一个色度像素分量。
所述被标记的表面可以是物品或安全装置的表面，并且所述被标记的表面可以是所述安全物品或所述安全装置的表面的一部分或全部。
多个相同和/或不同的图案可以在所述物品或安全装置上标记。
所述物品或安全装置可以包括在由标签、包装、墨盒、容纳食品、营养产品、药用物品或饮品的容器、银行水单、信用卡、戳记、印花税票、篡改指示器、安全文件、护照、身份证、驾驶证、门禁卡、通行证、入场券、优惠券、印刷版、反射膜、铝箔和商品形成的组中。
所述图案可在所述物品或安全装置上，图像或标志、或从由一维、二维或三维的条形码、散点图、线网络、数据矩阵形成的组中选择的另一数字信息项的编码表示之内标记。
根据又一方面，提供一种适合于实现所述标记方法的系统。该系统可包括适合于定义所述特定排列和所述编码图案的处理装置(例如计算机设备、包括微处理器和/或逻辑电路的设备)，以及用于在表面上标记以所述参数为特征的元素的装置。
根据另一方面，提供一种适合于实现所述读取方法的系统。该系统可包括配备相机的移动电话、配备相机的平板计算机、便携式或固定相机、便携式或固定扫描仪。一般地，该系统可以包括用于存储所述特定排列的装置、具有其大小至少等于被标记图案大小的读取窗口的读取装置、元素识别装置、符号识别装置。
根据另一方面，提供使用所述图案验证物品或安全装置。
附图说明
通过学习对一些非限制性的示例性实现和实施例的详细描述以及附图，本发明的其它优点和特征将变得显而易见，其中：
-图1示意性地示出根据本发明的图案的创建实现，
-图2示意性地示出根据本发明的图案的另一创建实现，
-图3示意性地示出在物品或安全装置上标记图1中的图案的方法实现，
-图4示意性地示出用于读取应用于物品的标识图案的方法实现，
-图5示意性地示出根据本发明的图案的实施例，
-图6示出根据本发明的另一实现和实施例。
在附图中，相同的附图标记对应于相同的要素。附图中的要素并非按比例绘制。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的符号排列P1的创建实现S1。
排列P1中以A、B、C、D表示的符号属于符号集ENS1。
在该实例中，四个符号A、B、C、D(显然可具有更多符号)包括在图1中表示为E1和E2的元素的差分对。元素E1和E2在附图中通过示例表示，以通过示出不同参数值的格子状圆点或阴影圆点更好地理解本发明，所述参数例如是灰度级。在所示的实例中，格子状圆点E1具有比阴影圆点E2的参数值大的参数值。换言之，形成元素E1的圆点比形成元素E2的圆点更暗。因此，元素E1和E2形成根据本发明的差分对。
差分对的元素E1和E2各自的位置定义符号(A到D)。
在所示的实例中，差分对的元素E1和E2彼此分离近似的元素大小。其它定位也是可能的。差分符号对的两个元素可以接近，甚至接触，或者另一方面，可以进一步分离。元素形状(在这种情况下为圆点形)还可以不同，例如，在本发明的变形中，可以是矩形、三角形或椭圆形。
此外，在符号集ENS1中，符号全部不同，并且这些符号中的每个包括两个可能的表示。对于差分对的两个表示，差分对元素的相对位置在此保持不变。在两个表示之间，元素的参数值可能变化，或者元素可以倒置，但是它们在差分对以及符号中的位置保持不变。
这样，符号A包括在两个表示A1和A2的垂直排列中定位的元素E1和E2的差分对。在符号A的第一表示A1中，作为格子状圆点的元素E1被置于作为阴影圆点的元素E2上方。在第二表示A2中，元素E2位于元素E1上方。因此，符号A包括垂直设置的差分元素对，以及其中元素E1和E2已被倒置的两个表示。
符号B也包括元素E1和E2的差分对，但是这两个元素水平设置。在第一表示B1中，元素E1位于元素E2左侧，在第二表示B2中，元素E1位于元素E2右侧。
符号C包括沿第一对角线方向设置的元素E1和E2的差分对。在第一表示C1中，元素E1被置于元素E2的左上方，在第二表示C2中，元素E1被置于元素E2的右下方。
最后，符号D包括沿与符号C的所述第一对角线方向相反的第二对角线方向设置的元素E1和E2的差分对。在第一表示D1中，元素E1被置于元素E2的右上方，在第二表示D2中，元素E1被置于元素E2的左下方。
因此，这种分别通过两种表示定义的四个符号A、B、C、D定义被用来创建(S1)基准图案P1的符号集ENS1。
需要注意，符号集ENS1的每个符号的两种表示可以定义二进制的位。例如，表示A1、B1、C1、D1对应于值1，表示A2、B2、C2、D2对应于值0。
可通过排列符号集ENS1的符号，在不定义这些符号的表示的情况下，创建形成基准图案P1的符号排列。在所示的实例中，符号在矩形区域中排列，在该区域中，使用空间以便在该区域中包括最大数量的符号。这些符号例如相互嵌套，并且这些符号的元素在排列P1内垂直和水平对齐。将理解，在形成基准图案P1的符号排列中，符号可以在具有不同几何形状的区域中排列，例如，正方形、圆形、椭圆形、三角形或其它形状的区域。
在所示的实例中，符号A被置于排列P1的右上角，该符号的一个元素被置于横轴X-X和纵轴Z-Z的交叉处上，一个元素被置于横轴Y-Y的交叉处上，相对于横轴X-X和纵轴Z-Z偏移近似元素E1或E2的大小。可通过使符号B的右侧元素与轴Z-Z对齐来将该符号B置于该符号A的下方。还可以将符号B置于符号A的右侧，其两个元素然后与轴X-X对齐。
在所示的实例中，基准图案P1包括符号集ENS1的32个符号。由于这些符号中的每一者具有两种表示，因此在该实例中，可创建232＝4294967296个不同的基准图案P1。此外，通过将位与每个符号关联，可通过该符号排列P1编码232个二进制值。
需要注意，通过增加基准图案P1的符号数，相同图案的可能的表示数量和可通过该图案编码的数值的数量也在增加。一般而言，对于每个符号包括一个差分对并具有两种不同表示的符号集，可以为具有n个符号的“图案”获取2n个不同的表示和值。
为了使用“图案”编码数值，需要将读取顺序分配给构成“图案”的符号。
因此，对于包括32位的二进制值，所谓的最高有效位(MSB)可被分配给图案P1的符号MSB1，此处为位于“图案”P1左上角的符号A。所谓的最低有效位(LSB)可被分配给符号LSB1，此处为位于“图案”P1右下角的符号A。分配其它位的顺序例如为“图案”P1中的从左到右以及从上到下的方式。根据一方面，还可以分配位的随机顺序，其中连续的位不相邻。
在图中以S2表示的操作用于创建编码数字信息的图案，这些数字信息包括属于符号集ENS1并根据基准图案P1排列的符号。示出通过操作S2获取的两种可能的图案实例M1和M2。图案M1和M2对应于两个不同的数值。很明显，可通过操作S2获取的图案数Mn不受限制。
在所示的实例中，在图案M1中编码的值的最高有效位MSB1等于在图案M2中编码的值的最高有效位，在此对应于表示A1:1。这些值的第二位(对应于符号SB2，符号B)在图案M1中通过表示B1示出，在图案M2中通过表示B2示出。因此，在图案M1中编码的值的第二位对应于1，在图案M2中编码的值的第二位对应于0。其它符号通过两种图案M1和M2的不同表示来示出，例如符号SB3和SB4。同样的原理适用于通过操作S2获取的不同编码图案的所有符号。
图2示意性地示出符号排列或基准图案P’1的另一创建实现S’1。在该实例中，符号集ENS’1仅包括单个符号，但也可包括多个不同的符号。
符号集ENS’1在此包括含有两个差分元素对的单个符号A’。符号A’包括两个差分对，这两个差分对的元素水平对齐，而这两个差分对被垂直地设置。
使用两个差分对，可以显著地定义四种表示。获取其中差分对PA’1被置于差分对PA’2上方的表示A’1。在表示A’1中，差分对PA’1和差分对PA’2均包括位于右侧的元素E1和位于左侧的元素E2。通过修改表示A’2、A’3和A’4中差分对PA’1和PA’2内的元素E1和E2各自的位置，可获得符号A’的其它表示。
需要注意，一表示中的差分对之一的元素位置的倒置使得能够获取符号集ENS’1的符号A’1的另一表示。
需要注意，可将二进制值分配给这些表示。例如，将值00分配给表示A’1，将值01分配给表示A’2，将值11分配给表示A’3，将值10分配给表示A’4。
在该实例中，符号集ENS’1仅包括一个符号。很明显，实际可以提供类似于符号A’并且具有可通过不同方式排列的一个或多个差分对的更多符号。
在操作S’1中，可以排列大量符号A’以形成基准图案P’1。该“图案”在所示的实例中包括9个符号，每个符号能够编码两位。因此可以编码22x9＝262144个不同的值。这些值可使用下面的符号顺序进行编码：VB1(最高有效)、VB2、VB3、VB4、VB5、VB6、VB7、VB8，然后是VB9(最低有效)。
在所示的实例中，在操作S’2中，已创建两个图案M’1和M’2，其中对两个不同的数值进行编码。
更具体地说，依照顺序VB1到VB9以及使用上面针对表示A’1、A’2、A’3、A’4定义的二进制值，在图案M’1中编码二进制值100000010010100001＝132257。在图案M’2中，已编码二进制值011110101010000100＝125572。很明显，一般而言，可以借助这些二进制值获取字符，例如使用本领域的技术人员熟知的ASCII码系统。
图3示意性地示出使用图1所示的两种图案M1和M2标记物品或安全装置SUP的方法实现，其中编码两个不同的数字信息项。
此方法包括借助符号集ENS1创建符号排列或“图案”P1的步骤S1。然后实现操作S2以获取图案M1，在该图案中，借助包括32个符号的“图案”P1编码数字信息项。可参考上面有关图1的描述以获取有关操作S1和S2的更详细信息。通过图案M1和也由操作S2创建的其它任何图案然后可存储在计算设备上。
步骤S3包括在物品或安全装置SUP上标记已存储的图案M1。表达“标记”可被理解为表示例如使用可见或不可见的油墨印刷、蚀刻、沉积、压印、压光、施加激光束或其它任何操作使得在物品或安全装置上设置编码图案M1和其它任何编码图案。物品或安全装置SUP可以是标签、包装、墨盒、容纳食品、营养产品、药用物品或饮品的容器、银行水单、信用卡、戳记、印花税票、篡改指示器、安全文件、护照、身份证、驾驶证、门禁卡、通行证、入场券、优惠券、印刷版、反射膜、铝箔、商品，或者一般是指设置有在无适当设备的情况下很难识别的标识装置或编码数据的物品或设备。
标记步骤S3很明显对应于标记所示实例中的符号A、B、C、D的差分对的元素E1和E2。需要注意，物品或安全装置SUP在其外表面或其包装上具有分散的元素，这种元素类似于编码图案M1中的元素，但是整体上不形成编码图案。不存在任何用于在物品上形成标识符的标记，只有基准图案M1的差分对的元素标记在实际位于分散的上述无差别元素内的物品上。因此，与现有技术中使用的数据矩阵不同，所有被标记的元素对应于编码图案中的编码值信息项。通过使用精细分辨率，例如每英寸数百个元素级的分辨率(每英寸点数，DPI)，例如，在150与600DPI之间，或者优选地在300与600DPI之间，可以标记根据本发明的图案，该图案不是用户可检测的，而是只有包括电子读取系统的适当设备才能进行检测和解译。此类解决方案还可以标记多个小图案：这样信息标记具有很好的鲁棒性，因为一个甚至数个图案的改变不会使所有图案都难以辨认。使用此类精细分辨率还可以防止图案复制，例如借助复印机复制。
为了使根据本发明的图案无法通过肉眼检测，还可以通过类似的参数值(尤其是差分对的元素值)标记图案。更具体地说，可以选择人眼无法辨别但是设备可检测到的参数值。在不管怎样用户都不能够辨别构成图案的不同元素的情况下，还可以使用粗分辨率，例如，比150DPI宽。很明显，作为整体的图案，或者多个相邻的图案对用户可见，用户仅看见均匀的区域，例如，均匀着色的区域。
需要注意，图案M1可在物品或安全装置SUP的图形元素内标记，该图形元素可以是图像或标志，或者是另一数字信息项的编码表示(例如，一维、二维或三维的条形码、散点图、线网络或数据矩阵的编码表示)。
作为非限制实例，可以使用条形码的条纹标记根据本发明的图案。
在所示的实例中，在执行标记步骤S3的同时，在图案M1外部标记特定数量的E1或E2类型的其它附加元素EADD。在所示的实例中，附加元素EADD形成一个围绕图案M1的行。附加元素在此与图案M1的元素对齐，这是一种导致难以读取编码图案M1的方式。附加元素还可以具有更多，其数量可以远多于形成编码图案M1的元素数，并且具有不同的位置。
这些附加元素EADD例如可以形成安全物品或安全装置的图形区域的一部分。附加元素EADD还可用于嵌入编码图案M1以增加检测难度。由于这些附加元素不以基准图案中差分对的形式排列，因此它们不会歪曲编码图案M1中编码的数字信息的读取。还可以理解，这些附加元素EADD可预先存在于物品上，在这种情况下，不需要在步骤S3进行它们的标记。
在所有情况下，可以有利的是，选择尽可能接近附加元素EADD表示的元素E1和E2表示，从而增加检测和读取编码图案M1的难度。
需要注意，可使用多种手段来增加肉眼检测被标记图案的难度。例如，可使用其化学性质使肉眼不可见但是仅在特定光照(例如，使用红外光或紫外光)下可见的油墨。这些油墨的成分可包括一种或多种吸收可见或不可见电磁谱的颜料和/或染料，和/或可包括一种或多种发光的颜料和/或染料。通过非限制示例，吸收可见或不可见电磁谱的适合颜料和/或染料的非限制实例包括酞菁染料的衍生物，但也包括二萘嵌苯、四萘嵌三苯类型的衍生物，用作或不用作替代。适合的发光颜料和/或染料的非限制实例包括镧系元素的衍生物。(多种)颜料和/或(多种)染料的存在可增加和增强防伪造的标记安全性。上述某些化合物可赋予根据本发明的标记的可追溯性和/或验证性。实际上，这些特定的化合物不同于传统的油墨及其检测(例如通过化学或物理分析方式)，可判定被标记产品的来源。
还可以将一个或多个被标记的编码图案与噪声混合，例如通过将编码图案并入在包括不规则或预存圆点的物品或安全装置SUP的表面环境中。这些不规则图案或这些圆点应该优选地具有与被标记的编码图案的大小和外观可比的大小和外观。
在物品或安全装置SUP上标记的编码图案M1、以及以类似的方式创建的其它任何附加编码图案可对使安全物品或安全装置SUP能够被验证的信息项进行编码，甚至可对与安全物品或安全装置SUP的使用相关的信息项进行编码。
需要注意，使用其中每个符号包括类似元素的符号集、以及包括大量符号的基准图案可以获取具有统一外观的标记，在该标记中可读取编码信息，而无需了解符号、符号表示和所用的基准图案。而且，使用包括具有两个可能参数值的两个元素(例如，此处借助实例示出的元素E1和E2)的差分对可以获取包括与元素E2同样多的元素E1的图案，因此，获取物品或安全装置的外表面的统一外观。
可以在物品或安全装置SUP上标记大量根据本发明的编码图案。可以标记大量相同的图案以及大量不同的图案，还可覆盖物品或安全装置SUP的表面。
作为非限制实例，可以在旨在覆盖对象的包装的整个表面上标记根据本发明的编码图案。然后可基于覆盖对象的包装的任一表面部分实现对编码图案的读取。例如可以标记基本透明的塑料膜，也可标记铝箔类型的不透明薄膜。还可以使用适当的标记手段在极为粗糙或不均匀的表面上标记根据本发明的编码图案，例如在酒瓶塞，或者甚至对应的封口上标记。
而且，基于美观的原因或与生产相关的约束，所销售的特定物品可用于支持标记的空间很小。根据本发明的标记可克服这些约束。实际上，可在保持肉眼不可见、以及保留根据本发明方法的读取鲁棒性的同时，在空间减小的支持物上标记一个或多个图案。
图4示出用于读取在根据本发明的编码图案中编码的数字信息的方法实现，其中所述编码图案被标记在物品或安全装置SUP的表面上。
在实现读取之前，将符号集(例如，已经参考图1并借助实例提及的符号集ENS1或已经参考图2并借助实例提及的符号集ENS’1)以及一个或多个符号排列或基准图案存储在读取系统的存储器中。
然后，在所示的实例中，此方法包括步骤D1，其中捕捉物品SUP表面的区域ZO1的图像。适合于实现步骤D1的系统可包括读取装置，例如，固定或便携式读取器或扫描仪、相机、配备数码相机的电话、配备数码相机的平板计算机，以及一般而言，适合于使被标记的元素可见的任何装置，例如在红外线或紫外线范围中发光的灯。然后存储所获取的图像。
然后实现元素识别步骤D2。显然可根据对符号集(例如，集合ENS1)中符号的了解识别元素。对于其元素为形状可变的点的符号(例如，图1所示的集合ENS1的符号)，在步骤D1中获取的图像内检测多个元素，例如类型为E1、E2的元素。此外，可以针对每个元素测量参数值并存储所测量的值。
然后，在步骤D3，可借助所存储的基准图案(例如，图1所示的符号排列P1)识别符号。由于区域ZO1可能包括附加元素(例如，附加元素EADD)，因此，符号的识别可包括大量步骤，直到借助所存储的单个基准图案识别一个或多个编码图案的符号。
现在参考图1的实例描述该识别的简化实现实例，将理解，过程类似于图2的实例。我们可从通过借助包括第一组元素GEL(包括位于网格中的64个元素构成的组)的读取装置的研究窗口将符号排列P1与第一组元素GEL进行比对来开始。通过比对符号排列P1(即，所存储的基准图案)与第一组元素GEL，可看出与符号排列P1对应的组GEL中一定数量的符号对不是差分对。对ND1和ND2包括作为排列P1的两个符号对而布置的元素对，但是这些对不是差分对。实际上，它们分别包括两个元素E2以及两个元素E1。在这两种情况下，两个元素之间没有参数差别。需要注意，两个不同的元素并非总是形成差分对。特别指出，一个好的主意是，测量两个元素的两个参数值之差以将该差值与阈值进行比较，或者是测量每个参数值与平均值之差。
读取装置的研究窗口可具有至少等于被标记的编码图案的大小。该研究窗口尤其可具有被标记的编码图案两倍大的尺寸(宽度和高度)。
因此可使用在步骤D2获取的参数值判定元素对是否为差分对。还可将值之差与所存储的阈值进行比较，甚至检查每个参数的值是否分别大于或小于另一值(例如，平均值)。该平均值可被预先存储，或通过观察物品表面在步骤D1或步骤D2中被测量和计算。
通过比对符号排列P1与元素组GEL获取的非差分对ND1和ND2显示出元素组GEL的元素不形成包括根据排列或基准图案P1所排列的符号的编码图案。
读取装置或研究窗口然后相对于物品移动位置以将基准图案P1与另一元素组(例如，元素组IM1)比对(图4)。组IM1的所有元素对应于根据基准图案P1排列的符号的差分元素对。例如需要注意，差分对PD1对应于与最高有效位MSB1对应的符号，差分对PD2对应于符号SB2，差分对PD3对应于符号SB3，差分对PD4对应于符号SB4，差分对PD5对应于与最低有效位LSB1对应的符号。
然后估计编码图案已在元素组IM1中找到。需要注意，通过浏览在物品或安全装置SUP上标记的元素组以及通过比对基准图案P1与元素组，已找到编码数字信息项的编码图案的表示，而不使用任何指示物品上编码图案布置的坐标系。
需要注意，可以不需要识别基准图案P1的全部符号。在这种情况下，可以计算所识别的符号数，并将所计算的数目与概率阈值比较。如果所计算的数目大于该阈值，则可估计存在借助根据本发明的基准图案而产生的编码图案。因此这些图案鲁棒性很好，修改图案符号不会妨碍识别基准图案和读取尚未被损坏的符号。
作为非限制实例，对于包括128个符号的基准图案，可采用以下概率阈值：即，从128个符号中识别30个符号的级别(即，概率为24％)。可使用其它概率阈值，具体而言，可选择高阈值以肯定地判定编码图案被识别。
最后，一旦按照上面所述的方式已识别符号，便可在步骤D4读取通过形成编码图案的被标记元素所编码的信息。只需了解读取符号排列的顺序便可执行该读取。可使用上面定义的从上到下、从左到右执行读取的顺序。通过了解符号集及其各自的表示，可检测与被标记的符号关联的二进制值。在步骤D2测量的参数值用于判定所用的表示。通过读取每个符号的二进制值，可判定在被标记的编码图案中编码的二进制值。
步骤D4还可包括传统的错误纠正步骤，以便判定尚未被识别的符号表示。
此外，在读取方法的实现中，可容忍每个被标记元素的高度和宽度移位容限。作为非限制实例，元素的细微直径差别不会影响读取。细微的位置差别也不会影响读取。
现在更具体地参考图5和6更详细地描述本发明的变形。
图5示出编码图案PCO，其中信息项根据八个符号的排列进行编码，在这八个符号中，符号的元素为图像像素的差分对。这八个符号在4x4的像素矩阵中排列。每个像素以参数为特征，该参数可以是色度分量之一。因此，该图案PCO的符号分别包括与图1中的符号集ENS1的符号类似的差分元素对，只是其中元素为像素。
此外，像素对是由色度分量值(例如，差分对的每个像素的色调、饱和度或亮度)定义其表示的差分对。更具体地说，差分对的一像素具有以H表示的高值，另一像素具有以L表示的低值。通过倒置这些级别各自的位置，可编码不同的数字信息。
编码图案PCO旨在包括在图像中，如图6所示。在该图中，示出初始图像IMGI，该图像一般包括多个像素以及由形成4x4像素矩阵的16个像素构成的组GPI。在像素组GPI中，将包括编码图案PCO。初始图像IMGI可以是存储在存储器中并且可被处理装置(例如，配备微处理器和/或逻辑电路的处理装置)修改的数字图像。一旦被修改为包括编码图案PCO，该图像便可在安全物品或元件的表面上被标记。
像素组GPI的每个像素具有以VIJ表示的选定的色度分量值，I的范围从1到4，指示4x4矩阵中的像素列，J的范围从1到4，指示4x4矩阵中的像素行。然后可以检查像素组GPI中每对像素是否对应于根据图案PCO的差分对。
在像素组GPI中，比较像素对PC1的像素V11和V22的值，如果V11大于V22，并且这两个值之差小于阈值，则有必要修改这些像素的色度分量值，例如通过将V11增加和将V22减少同一值，以获取修正图像IMGM的修正像素V’11和V’22。
增加和减少同一值特别有利，因此，对于值V11和V22以及值V’11和V’22而言，对PC1内的参数平均值完全相同。
因此，可修改其它像素对。例如，对PC4的像素可具有值V24和V34，但是V24可大于V34。换言之，V24对应于高值，V34对应于低值。为了标记图案PCO的对PC4，可倒置像素值，并且获取值V’24和V’34。还可根据上述方式执行倒置、增加和减少像素值(例如，对PC6的像素值)，以获取值V’42和V’43。
像素组GPI的剩余对的像素值尚未被修改，因为初始图像的像素值也可已经对应于编码图案PCO的差分对。
因此，在修正图像IMGM(此处在物品或安全装置SUPC上标记)内，图案PCO已通过修改初始图像IMGI的像素值而被标记。用户感觉不到像素值的修改，因为这些修改应用在可包括数百万像素的图像中的邻近像素上。
需要注意，还可使用其它色度分量，例如红绿蓝体系的分量。
而且，为了判定是否在像素对中，一个像素具有高值，而另一像素具有低值，可将这些值与通过计算若干邻近像素的分量值而获得的平均值进行比较。也可计算与另一分量相关的平均值。作为非限制实例，差分对的邻近像素的红色等级可定义与该对的值比较的平均值或阈值。
还提供一种适合于实现诸如图3的方法之类的标记方法的系统。在一个实施例中，该系统可包括被配置为存储符号集、形成基准图案的这些符号的排列、以及要被编码的数字信息的存储器。该系统可包括用于在物品或安全装置的表面上作标记的装置，例如用于印刷、蚀刻、压印、压光、沉积、施加激光束或任何其它可修改所涉及表面部分的方法的装置。这些标记装置可标记肉眼不可见的元素。
还提供一种适合于实现诸如图4的方法之类的读取方法的系统。该系统可包括用于存储形成基准图案的符号排列和符号集的装置、以及适合于捕捉图像的装置(例如相机、固定或便携式读取器或扫描仪、配备相机的便携式电话、配备相机的平板计算机)、用于显现被标记元素的装置(例如，在紫外线或红外线范围中发光的灯)、以及适合于基于所捕捉的图像识别元素和符号的处理装置(例如，包括微处理器和/或逻辑电路)。
需要注意，根据一方面，所获取的编码图案可用于验证物品，从而增强其可追溯性并检测伪造物品。还可以标记与物品使用相关的信息。
标记根据本发明的编码图案具有特别高的鲁棒性。可以使用精细分辨率(例如，300DPI)标记图案，以便获取各自具有小于平方毫米级的大小的图案，最后以覆盖例如一平方厘米或多个平方厘米级的表面。很明显，其它分辨率和大小也是可能的。
作为非限制实例，此类根据本发明的编码图案可在平方厘米级的表面上标记。这些图案可对于用户而言全部可见或不可见。整个被标记的表面可具有例如类似于数据矩阵的大小。在图案可见的情况下，这些图案对于用户而言可具有统一外观，或者平等地嵌入图像内。
对被标记表面做出任何改变都不会妨碍检测所用的基准图案，也不会妨碍读取在图案中编码的数字信息。表面例如可能已被钢笔或铅笔更改，可能已起皱、折叠、划损或被撕破。这样的多种改变可能已经组合，而不妨碍读取图案中编码的数字信息。
与之相比，施加于传统的条码或数据矩阵类型标记的这些改变过程可能导致完全无法读取这些标记中包含的信息。

Claims (54)

1.用于在表面上编码数字信息项的图案，该图案包括属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列(P1、P’1)，所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息项的一部分，其特征在于每个符号包含以特定方式布置的至少一个差分元素对(E1、E2)，每个元素以参数为特征，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值。
2.根据权利要求1的图案，其中所述符号集的所述符号全部不同。
3.根据权利要求1的图案，其中所述符号集的所述符号全部相同。
4.根据上述任一权利要求的图案，其中差分对的两个元素(E1、E2)的参数值分别大于和小于第一基准值和/或这两个值之差大于第二基准值。
5.根据上述任一权利要求的图案，其中所述符号集的每个符号具有至少一个第一表示(A1、B1、C1、D1)和一个不同于所述第一表示的第二表示(A2、B2、C2、D2)，所述符号的至少一个差分对的所述元素的参数值在所述第一表示与所述第二表示之间均不同。
6.根据权利要求5的图案，其中符号的表示中的差分元素对中的所述第一元素和所述第二元素的位置与同一符号的另一表示中的同一差分对中的所述第一元素和所述第二元素的位置相反。
7.根据权利要求4至6中任一项的图案，其中差分对的所述两个元素的参数值之差大于阈值。
8.根据权利要求4至7中任一项的图案，其中差分元素对的所述两个元素的参数值分别大于和小于邻近所述差分对的差分对内所述参数的平均值。
9.根据上述任一权利要求的图案，其中所述元素从包括点、印记和浮雕的组中选择，并且所述参数位于由色度分量、深度、高度、电磁吸收、磁性质、形状、所用的油墨量、导电性、发光性形成的组中。
10.根据权利要求5至9中任一项的图案，其中所述符号的所述数字信息的所述部分是所述符号的表示所定义的二进制值。
11.根据权利要求10的图案，其中所述图案的所述符号定义与通过所述图案编码的所述数字信息对应的二进制值。
12.根据上述任一权利要求的图案，其中所述图案被置于包括像素的图像(IMGM)内的表面上，所述元素是所述图像的修正像素并且所述参数是至少一个色度像素分量(VIJ)。
13.安全物品或装置(SUP)，包括至少一个根据上述任一权利要求的图案。
14.根据权利要求13的物品或安全装置，包括多个相同和/或不同的图案。
15.根据权利要求13或14的物品或安全装置，其中所述物品或安全装置(SUP)从标签、包装、墨盒、容纳食品、营养产品、药用物品或饮品的容器、银行水单、信用卡、戳记、印花税票、篡改指示器、安全文件、护照、身份证、驾驶证、门禁卡、通行证、入场券、优惠券、印刷版、反射膜、铝箔和商品中选择。
16.根据权利要求13至15中任一项的物品或安全装置(SUP)，包括至少一个在图像或标志、或从由一维、二维或三维的条形码、散点图、线网络、数据矩阵形成的组中选择的另一数字信息项的编码表示之内标记的图案。
17.用于在表面上标记编码数字信息项的图案的方法，其特征在于包括以下步骤：
-定义属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列，所述排列中的每个符号旨在编码数字信息的一部分，每个符号包含以特定方式布置的至少一个差分元素对，每个元素以参数为特征，第一元素的参数具有第一值，第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值，
-借助多个符号的所述特定排列创建用于编码所述数字信息项的图案，
-提供表面，
-在所述表面上标记多个元素(E1、E2)，所述元素分别以所述参数为特征，
用于标记所述多个元素的步骤通过某些被标记的元素形成数字信息项编码图案的方式而被执行。
18.根据权利要求17的方法，其中所述符号集的所述符号全部不同。
19.根据权利要求17的方法，其中所述符号集的所述符号全部相同。
20.根据权利要求17至19中任一项的方法，其中差分对的两个元素的参数值分别大于和小于第一基准值和/或这两个值之差大于第二基准值。
21.根据权利要求17至20中任一项的方法，其中对于所述符号集的每个符号，定义至少一个第一表示(A1、B1、C1、D1)和一个不同于所述第一表示的第二表示(A2、B2、C2、D2)，所述符号的至少一个差分对的所述元素的参数值在所述第一表示与所述第二表示之间均不同。
22.根据权利要求21的方法，其中符号的表示中的差分元素对中的所述第一元素和所述第二元素的位置与同一符号的另一表示中的同一差分对中的所述第一元素和所述第二元素的位置相反。
23.根据权利要求20至22中任一项的方法，其中差分对的所述两个元素的参数值之差大于阈值。
24.根据权利要求20至23中任一项的方法，其中差分元素对的所述两个元素的参数值分别大于和小于邻近所述差分对的差分对内所述参数的平均值。
25.根据权利要求17至24中任一项的方法，其中所述元素的标记包括印刷或蚀刻或沉积或压印或施加激光束，并且所述参数包括在由色度分量、深度、高度、电磁吸收、磁参数、形状、所用的油墨量、导电性、发光性形成的组中。
26.根据权利要求17至25中任一项的方法，其中所述符号的所述数字信息项的所述部分被定义为所述符号表示所定义的二进制值。
27.根据权利要求26的方法，其中所述图案的所述符号定义与通过所述图案编码的所述数字信息项对应的二进制值。
28.根据权利要求17至27中任一项的方法，其中所述图案在包括像素的图像(IMGM)内标记，所述元素是所述图像的像素并且所述参数是至少一个色度像素分量。
29.根据权利要求28的方法，还包括：在所述表面上标记所述元素的步骤之前，创建所述图案的所述符号的所述差分对，该创建包括测量图像的旨在形成符号的差分对的两个像素的至少一个色度分量(VIJ)，计算所述两个像素的测量差值，如果所述差值小于阈值，则修改所述两个像素的所述至少一个色度分量(VIJ)的值。
30.根据权利要求29的方法，其中修改所述两个像素的所述至少一个色度分量(VIJ)的值包括在所述差分对的第一像素的所述值上增加附加值以及在所述差分对的第二像素的所述值上减少所述附加值。
31.根据权利要求17至30中任一项的方法，其中所述元素在安全物品或安全装置(SUP)的表面上标记。
32.根据权利要求31的方法，其中多个相同和/或不同的图案在所述物品或安全装置(SUP)上标记。
33.根据权利要求31或32的方法，其中所述物品或安全装置(SUP)从标签、包装、墨盒、容纳食品、营养产品、药用物品或饮品的容器、银行水单、信用卡、戳记、印花税票、篡改指示器、安全文件、护照、身份证、驾驶证、门禁卡、通行证、入场券、优惠券、印刷版、反射膜、铝箔和商品中选择。
34.根据权利要求27至29中任一项的方法，其中在所述物品或安全装置(SUP)上标记至少一个位于图像或标志、或从由一维、二维或三维的条形码、散点图、线网络、数据矩阵形成的组中选择的另一数字信息项的编码表示之内的图案。
35.用于读取在表面上标记的图案中编码的数字信息项的方法，所述表面包括被标记的元素，每个元素以参数为特征，所述方法的特征在于包括以下步骤：
-存储属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列(P1、P’1)，所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息的一部分，每个符号包含以特定方式布置的至少一个差分元素对，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值。
-捕捉包含至少一部分所述图案的所述表面区域的元素图像，
-借助所存储的排列识别形成所述图案的所述元素，
-借助所存储的排列识别所述图案的所述符号。
36.根据权利要求35的方法，其中所述符号集的所述符号全部不同。
37.根据权利要求35的方法，其中所述符号集的所述符号全部相同。
38.根据权利要求35至37中任一项的方法，其中计算所识别的符号数并且将计算结果与概率阈值进行比较。
39.根据权利要求35至38中任一项的方法，其中所述符号的识别还包括将差分对的两个被标记元素的参数值与第一基准值进行比较和/或将这两个值之差与基准值进行比较。
40.根据权利要求35至39中任一项的方法，其中所存储的排列的每个符号具有至少一个第一表示(A1、B1、C1、D1)和一个不同于所述第一表示的第二表示(A2、B2、C2、D2)，所述元素的参数值在所述第一表示与所述第二表示之间均不同。
41.根据权利要求40的方法，其中符号的表示中的差分元素对中的所述第一元素和所述第二元素的位置与同一符号的另一表示中的同一差分对中的所述第一元素和所述第二元素的位置相反。
42.根据权利要求39至41中任一项的方法，其中所述符号的识别还包括与差分对的两个元素的参数值之差的阈值进行比较。
43.根据权利要求39至42中任一项的方法，其中所述符号的识别还包括测量邻近差分元素对的差分对内所述参数的平均值，并将该平均值与所述差分对的每个元素的参数值进行比较。
44.根据权利要求35至43中任一项的方法，其中所述参数包括在由色度分量、深度、高度、电磁吸收、磁性质、形状、所用的油墨量、导电性、发光性形成的组中，并且所捕捉的图像包括所述区域上的该参数值的表示。
45.根据权利要求40至44中任一项的方法，其中所述符号的所述数字信息项的所述部分是所述符号表示所定义的二进制值。
46.根据权利要求45的方法，其中所述图案的所述符号定义与通过所述图案编码的所述数字信息项对应的二进制值。
47.根据权利要求35至46中任一项的方法，其中所述图案在包括像素的图像中标记，所述元素是所述图像的像素并且所述参数是至少一个色度像素分量。
48.根据权利要求35至47中任一项的方法，其中所述被标记的表面是物品或安全装置(SUP)的表面。
49.根据权利要求48的方法，其中多个相同和/或不同的图案在所述物品或安全装置(SUP)上标记。
50.根据权利要求48或49的方法，其中所述物品或安全装置(SUP)包括在由标签、包装、墨盒、容纳食品、营养产品、药用物品或饮品的容器、银行水单、信用卡、戳记、印花税票、篡改指示器、安全文件、护照、身份证、驾驶证、门禁卡、通行证、入场券、优惠券、印刷版、反射膜、铝箔和商品形成的组中。
51.根据权利要求48至50中任一项的方法，其中至少一个图案在所述物品或安全装置(SUP)上，图像或标志、或从由一维、二维或三维的条形码、散点图、线网络、数据矩阵形成的组中选择的另一数字信息项的编码表示之内标记。
52.适合于实现根据权利要求17至34的方法的标记系统，该标记系统包括适合于定义所述特定排列和所述编码图案的处理装置、以及用于在表面上标记以所述参数为特征的元素的装置。
53.适合于实现根据权利要求35至51的方法的读取系统，该读取系统包括用于存储所述特定排列的装置、具有其大小至少等于被标记图案大小的读取窗口的读取装置、元素识别装置、符号识别装置。
54.使用根据权利要求1至12的图案验证物品或安全装置(SUP)。
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