CN104395912A - 安全特征 - Google Patents

Abstract

根据一个示例，提供了一种生成对数据进行编码的安全特征的方法。所述方法包括：获得要编码的数据的n比特码，生成点的布置，将第一部分的点指定为参考点，并将第二部分的点指定为编码点，并按预定方向、以预定量来移动一组指定的编码点，以编码数据的n比特码。

Description

安全特征

背景技术

许多商品，仅举几个示例，诸如药品、消费电子商品、替换汽车零件，被频繁地假冒。假冒商品通常比原本商品质量低劣，并且在许多情况下可能是危险的。然而，假冒商品经常难以和原本商品进行辨别。

当消费者不经意地购买到假冒商品时，可能会对商品的品牌的声誉和信誉造成伤害。也可能对其中使用假冒商品的设备或消费者造成物质伤害。

诸如安全标签之类的安全特征通常用来帮助消费者标识原本商品与假冒商品。有效的安全特征应当难以由假冒者再现，并且应当允许用户快速且确信地标识可信的原本商品。

附图说明

现在将仅仅作为非限制性示例、参考附图来描述发明的示例或实施例，其中：

图1是根据一个示例的安全特征的图示；

图2是根据一个示例的安全特征的一部分的特写视图；

图3是根据一个示例的安全特征的一部分的特写图示；

图4是根据一个示例的示出了安全特征的点可以如何编码数据的图示；

图5是根据一个示例的编码方案的图示；

图6是根据一个示例的安全特征的一部分的图示；

图7是根据一个示例的安全特征的图示；

图8是根据一个示例的点图（dot map）的图示；

图9是根据一个示例的安全特征的一部分的摄影图像的特写；

图10是根据一个示例的示出了用以生成安全特征的系统的框图；

图11是根据一个示例的概述了生成安全特征的示例方法的流程图；

图12是根据一个示例的安全特征的图示；

图13是根据一个示例的示出了用以解码在安全特征中编码的数据的系统的框图；以及

图14是根据一个示例的概述了解码在安全特征中编码的数据的示例方法的流程图。

具体实施方式

根据本文所述的各种示例，提供一种安全特征。在一些示例中，提供一种安全特征，其难以或不可能通过使用诸如喷墨打印系统和干墨粉激光打印系统之类的标准打印设备进行复制。在一些示例中，提供一种安全特征，其以这样的方式编码数据：所述方式使得对于未经授权方而言很难确定在安全特征中编码的数据。在一些示例中，提供一种安全特征认证系统以使得消费者能够确定安全特征是否是可信的。

现在参考图1，示出有根据一个示例的安全特征100的图示。安全特征100可以被打印以提供所打印的安全特征，例如作为所打印的安全标签的部分。

安全特征100包括点102的布置（arrangement）。在本示例中，点102在形状上是正方形。然而，在其它示例中可以使用其它形状的点，诸如圆形点、矩形点、三角形点、十字形点或者任何其它合适的几何或非几何形状或形式的点。在一个示例中，点是实心填充的，并且在其它示例中，点可以是未填充的。本文使用的术语“点”旨在涵盖任何合适的点形状。

以预定的布置来布置点102。在本示例中，点被布置为二维点阵列，其中每个点与其它水平和竖直相邻的点等间隔。然而，如将从下面的描述中变得显而易见的，可以移动点102中的一些，使得它们与其它水平和竖直相邻的点只是基本上等间隔。任何安全特征中的点的数量可以变化，如以下还将变得显而易见的。

在其它示例中，可以使用点的其它布置，诸如点的径向布置，或者任何其它合适的布置。

现在参考图2：点的布置100的一部分的特写视图，其中示出许多点102。每个点102由测得为三个像素乘三个像素的二维阵列组成。在本示例中，术语像素是可以由用来打印安全特征100的打印系统所生成的墨标记的最小尺寸。在本示例中，可以利用惠普Indigo印刷机通过使用液体电子照相（electro-photographic）（LEP）墨（也被称为ElectroInk）来打印本文所述的安全特征。在本示例中，每个像素202测得为大约33微米乘33微米，因此每个点102测得为大约100微米乘100微米。

在本示例中，每个点102与其最近的竖直和水平近邻分离5个像素的距离。然而，在其它示例中，可以使用其它更大或更小的间隔。

在其它示例中，可以通过使用其它打印技术来打印本文所述的安全特征，并且因此可以取决于所使用的打印技术来调整本文所述的尺寸。

在其它示例中，可以使用用于每个点102和每个像素202的其它尺寸。然而，以越大的尺寸，将越容易通过使用广泛可用的打印和再现设备（诸如喷墨打印机和干墨粉激光打印机）来再现安全特征100。

点的布置100用来编码数据，如将在下面描述的。

如图3中所示，点的布置100的第一部分的点被指定或选定为是可修改的以编码数据。可修改意思是：其定位从相对于至少一个参考点的概念上（notional）的预定默认定位是可移动的。这些指定的点，在图3中被示为点302，在下文中被称为编码点。

点的布置100的第二部分的点被指定为参考点。不像编码点，参考点不可移动，并且因此充当对一个或多个编码点的参考定位。

应当指出的是，在图3中，为清楚起见，以轮廓（即未填充）示出编码点。然而，当打印时，编码点302和参考点102彼此是不可辨别的。

如图4中所图示，可以自概念上的默认定位移动编码点302以编码数据。在一个示例中，编码点在预定方向上可移动预定量以编码数据字或n比特码。在一个示例中，编码点可以在八个不同方向402（例如0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°）中的一个上移动固定量，从而使得编码点302能够编码3比特码，这取决于移动它的方向。

在一个示例中，编码点在所定义方向的任一个上可以移动的量大约是像素204的1/3，如由虚线区404所示。在一个示例中，当使用惠普Indigo印刷机时，像素的1/3表示大约10微米的距离。

在一个示例中，通过不移动编码点302——即通过将点留在其概念上的默认定位，可以编码附加的1比特数据。

在其它示例中，在8个不同方向中的一个上可以将编码点移动两个固定量之一。这使得每个编码点能够编码4比特码。在其它示例中，编码点可以在更大或更少数量的方向上移动，并且可以移动一个或多个预定量以编码不同量的数据。

图5a示出根据一个示例的编码方案的示例。为了编码二进制数“000”，编码点在竖直方向上（即0°）移动固定量，为了编码二进制“001”，编码点在与竖直呈45°的方向上移动固定量，等等。

因为每个编码点相对于其它固定的参考点而移动，这使得能够容易地确定编码点移动的方向。例如，对所打印的点的布置100的照片或扫描的图像分析使得能够确定每个编码点的方向，并且因此确定由每个编码点所编码的数据。

本示例的一个目的是使得由根据本文所述示例的安全特征所编码的数据从通过使用诸如合并到消费者智能电话、移动电话或其它便携式通信设备中的数码相机之类的易于可得的摄影设备所拍摄的摄影图像的图像分析中能够是可确定的。通过使用这样的摄影设备所获得的图像通常分辨率相当低（例如小于八兆像素），并且通常不具有在专用数码相机中所存在的相同的高质量光学器件。

因为每个编码点移动以编码数据的量非常小（在一个示例中，约10微米），这使得通过使用低分辨率和有噪图像难以准确地确定单个编码点相对于参考点移动的方向。

为了促进解码，如图6中所示，在一个示例中，每个3比特码通过多个编码点302来编码。例如，在图6中，区602中所示的8个编码点302中的每一个用来编码相同的3比特码——即，根据编码方案，区602中所示的编码点302中的每一个按相同的量并且在相同的方向上移动。类似地，另一3比特码通过区604中所示的八个编码点302的群组进行编码。

在该示例中，如图6中所示，用来编码单个3比特码的编码点中的每一个彼此紧密接近地被群组在一起。然而，在其它示例中，用来编码相同的3比特码的编码点可以遍及点的布置以任何预定图案而分布。在本示例中，通过使用8个不同的编码点来编码每个3比特码，然而在其它示例中，更大或更小数量的编码点可以用来编码相同的3比特码。

在一个示例中，为了进一步增强安全特征的安全性，不同的编码方案可以用于每组编码点。例如，可以根据图5a中所示的编码方案来编码第一组编码点，并且可以根据图5b中所示的编码方案来编码第二组编码点。

因此，为了解码安全特征中编码的数据，解码器必须知道点的布置中哪些是参考点，点中的哪些是编码点，哪些组的编码点用来编码每个n比特码，并且哪个编码方案用于每组编码点。此信息可以例如在点图（dot map）中提供。在一些示例中，不同的安全特征可以具有不同的点图。

现在参考图7，其示出根据一个示例的所打印的安全特征700的图示。安全特征包括多个参考点和多个编码点。以图7中所示的比例，点中的哪些是已经相对于其它参考点移动的编码点不是可辨明的。

在图7中所示的示例中，定向特征704被包括在安全特征中。在本示例中，定向特征是打印的线，虽然在其它示例中可以使用其它定向特征。定向特征704用来使得解码应用能够相对于参考定向来定向安全特征的摄影图像。一旦安全特征的摄影图像已经被正确地定向，就可以参考相关联的点图来执行对其中所编码数据的解码。

在图7中所示的示例中，安全特征700具有图8中所图示的已知的相关联的点图800。如所图示，在该示例中，用第一区802a中的8个编码点来编码第一3比特码，用第二区802b中的8个编码点来编码第二3比特码，等等。在图8中所图示的示例中，可以编码48比特码。

在其它示例中，所打印的安全特征可以另外包括点图标识符以标识其相关联的点图数据。在一个示例中，点图标识符可以是打印的数字、字母或字母数字码、n维条形码或任何合适的视觉标识手段。在一个示例中，安全特征的形状用来标识点图及其相关联的点图数据。

为了解码在如本文所述的安全特征中编码的码（code），分析安全特征的摄影图像以确定包括??安全特征的点的定位。图9示出图像的特写视图，示出了安全特征的一部分。已通过使用合适的图像分析过程确定了安全特征中可见的点中每一个的定位。例如，可以分析上确定每个点的质心，并且确定每个点的边界。使用与安全特征相关联的点图数据使得能够确定每个参考点102的定位，并且可以相对于一个或多个参考点来确定每个编码点的定位以及每个编码点已经移动的方向。例如这可以通过叠覆与参考点102中的每一个对准的规律间隔的格网来实现。

如图9中所图示，清楚的是，编码点302a至302d已相对于它们概念上的默认定位被移动向右。即使移动量小，也可以确定移动方向的准确确定，这例如通过平均一组编码点中每个编码点的移动方向。因此，如图9中所示，虽然从单独的编码点302a，其移动的方向不清楚（例如由于成像误差、噪声、打印不准确、缺失点、媒介变形等），但当考虑到编码点302a至302d中每一个时其变得清楚。一旦已经确定了一组编码点移动的方向，就可以确定由该组编码点所编码的数据。

现在参考图10，示出有根据示例的用于生成安全特征的系统1000。另外参考图11的流程图来描述系统1000的操作。

系统1000包括经由通信总线1004耦合到存储器1006的处理器1002。存储器1006存储处理器可理解的指令1008，所述指令当由处理器1002执行时，使得处理器1002生成如本文所述的安全特征。

在框1102处，处理器1002获得要编码的一些数据1010。可以输入要编码的数据1010，例如通过合适的用户接口（未示出）输入给处理器1002、获得自存储器或以任何合适的方式。

在本示例中，系统1000被配置成生成具有256个编码点和256个对应参考点的安全特征的图像1014。每个编码点可以编码3比特码，并且每个3比特码通过一组8个编码点进行编码。这种布置使得96比特的数据能够通过安全特征进行编码（即256*3/8）。

在其它示例中，安全特征可以具有更大或更小数量的编码点。在其它示例中，每个编码点可以编码不同大小的n比特码。在其它示例中，每个n比特码可以通过一组K个编码点进行编码，其中K大于或小于8。在其它示例中，安全特征可以具有更小数量的对编码点的参考点——换句话说，参考点可以充当用于多个编码点的参考点。

在框1104处，处理器选择用来编码要编码的数据1010的点图。在一个示例中，可以选择标准点图，在这种情况下，没有点图标识符将必须被添加到所生成的安全特征图像1014。在另一示例中，可以从点图存储1012中选择预定义的点图。在另外的示例中，随机化或伪随机化的点图数据可以被生成并存储在点图存储1012中，连同所分配的点图标识符一起。在存储在点图存储1012中的点图被选择的情况下，对所选点图进行标识的标识符以任何合适的方式被添加到所生成的安全特征的图像1014，以使得解码器能够知道如何解码其中所编码的数据。

点图存储1012为每个所标识的点图来存储下列点图数据中的至少一些：参考点的位置；编码点的位置；对每个n比特码进行编码的每组编码点的位置；由每组编码点来编码每个n比特码的编码方案。

在框1106处，通过根据所选点图来对要编码的数据1010进行编码，如上所述，处理器生成安全特征。

然后可以打印所生成的安全特征的图像1012，例如，通过使用打印系统，诸如惠普Indigo印刷机1016。

系统1000可以用来打印大量的安全特征，所述安全特征例如被合并到产品标签中或作为要附着的分离的安全特征或被包括在与产品一起。在一个示例中，系统1000被配置成使得每个打印的安全特征编码不同的数据。在一个示例中，系统1000被配置成使得不同的所打印安全特征使用不同的点图。在一个示例中，系统1000被配置成使得不同的所打印安全特征编码不同的数据并使用不同的点图。

图12中示出由系统1000生成的示例安全特征。安全特征1200包括点1202的布置，其包括参考点和编码点。点的布置1200的形状使得能够由解码器确定点的布置的定向。安全特征1200另外包括对数据进行编码的2维条形码1204，其可以由解码器用来解码通过点1202的布置所编码的数据。2维数据可以编码例如点图标识符。安全特征1200另外包括人类可读的标识符1206，人类可读的标识符例如可以用来使得解码器能够标识点图和相关联的点图数据以用来对通过点1202的布置所编码的数据进行解码。现在转到图13，示出有系统1300，其用于对通过使用系统1000生成的安全特征中所编码的数据进行解码。另外参考图14的流程图来描述系统1300的操作。

系统1300包括经由通信总线1304耦合到存储器1306的处理器1302。存储器1306存储处理器可理解的指令1308，所述指令当由处理器1302执行时，使得处理器1302对存储在如本文所述的安全特征中的数据进行解码。

在框1402处，处理器1302获得安全特征的图像1310。如前面所述，可以已经利用诸如集成到智能电话中的数码相机之类的低分辨率或低质量数码相机获得了图像1310。

在一个示例中，可以通过使用在智能电话上运行的专用安全特征分析应用来获得图像1310。在该示例中，在拍摄安全特征的照片时，图像被远程传输到系统1300，所述系统对图像1310中的安全特征中所编码的数据进行解码。

在框1404处，处理器分析图像以确定图像1310中安全特征的定向。如前所提及，这可以通过分析安全特征中点的布置的形状、通过检测对准特征或以任何合适的方式来实现。

在框1406处，处理器1302分析图像以标识用来将数据编码在安全特征中的点图。在一个示例中，通过被包括在安全特征中的点图标识符（诸如所打印的数字、字母或字母数字码、n维条形码或任何合适的视觉标识手段）来标识点图。在一个示例中，安全特征的形状用来标识点图。在框1408处，处理器1302基于所标识的点图并通过访问点图存储1012来确定下列数据中的至少一些：参考点的位置；编码点的位置；编码每个n比特码的每组编码点的位置；以及用来编码每个n比特码的编码方案。

在框1410处，处理器1302分析图像1310，以基于所标识的点图来确定每组编码点相对它们概念上的默认定位而位移的方向，以及因此确定由此编码的n比特码。

在框1412处，处理器1302参考所标识的点图而获得图像1310中所编码的数据。

在一个示例中，解码的数据先前可以已经与产品数据库（未示出）中存储的产品数据相关联。在该示例中，系统1300可以返回到与解码的数据相关联的产品的智能电话或web应用细节，诸如产品描述、产品序列号等，以使得用户能够确定所述产品是否是真品。

利用惠普Indigo印刷机通过使用液体电子照相（LEP）墨来打印如本文所述的安全特征的原因之一是：诸如喷墨和干色调（dry-tone）激光打印系统之类的其它常见的数字打印系统不能以可相比的分辨率与可相比的点准确性来进行打印。因此，这使得再现如本文所述的安全特征是困难的，除非专门的打印技术的使用机会是可得到的。虽然类似的打印分辨率和准确性可以通过使用传统胶板印刷（offset printing）技术来实现，但这样的技术通常仅仅对大规模打印机提供者是可得到的。此外，传统的胶板技术并不使能可变的打印数据，并且因此不允许每个打印机安全特征是唯一或基本上唯一的。如本文所述的安全特征的另外的优点是：只使用诸如黑色之类的单色来打印安全特征。这使得能够以低成本来打印安全特征。

本文所述的示例提供一种方式，所述方式将数据编码到包括所打印的点的布置的安全特征中，使得被编码在其中的数据可以被解码并用来确定安全特征是可信的还是已经被篡改。通过将这样的所打印安全特征附连至商品项使得消费者能够核实该商品项是可信商品项还是假冒的。

在还另外的示例中，所生成的安全特征可以不被打印但是可以被显示。例如，在电子显示设备上，诸如计算机监视器、移动电话屏幕等。

将领会的是：可以以硬件、软件或者硬件和软件的组合的形式来实现本发明的示例和实施例。如上所述，任何这样的软件可以以易失性或非易失性存储装置的形式来存储，诸如例如像ROM的存储设备，无论可擦除或可重写或否，或者以存储器的形式来存储，诸如例如RAM、存储器芯片、设备或集成电路或者在光学或磁性可读的介质上，诸如例如CD、DVD、磁盘或磁带。将领会的是：存储设备和存储介质是适合于存储一个或多个程序的机器可读存储装置的示例，所述程序当被执行时实现本发明的示例。本发明的示例可以经由任何介质、诸如通过有线或无线连接所承载的通信信号来电子地传达，并且示例适当地涵盖所述内容。

 本说明书（包括任何所附的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征和/或这样公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合而被组合，除了其中这样的特征和/或步骤中的至少一些互斥的组合。

在本说明书（包括任何所附的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由用来达到相同、等同或类似目的的可替代特征来替换，除非另行明确陈述。因此，除非另行明确陈述，否则所公开的每个特征仅是一般一系列等同或类似特征的一个示例。

Claims (15)

1.一种生成安全特征的方法，所述方法包括：

获得要编码的数据的n比特码；

生成点的布置；

将第一部分的点指定为参考点，并将第二部分的点指定为编码点；以及

按预定方向以预定量来移动一组指定的编码点，以编码数据的n比特码。

2.根据权利要求1所述的方法，此外包括打印所生成的安全特征。

3.根据权利要求1所述的方法，此外包括在点图中记录下列中的至少一个：点的布置内参考点的位置；点图中点的布置内编码点的位置；编码n比特码的一组编码点的位置；由每组编码点使用的编码方案。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所打印的安全特征此外包括点图标识符以标识所记录的点图。

5.根据权利要求4所述的方法，其中点图标识符包括下列中的至少一个：数字码；字母码；字母数字码，n维条形码；点的布置的形状。

6.根据权利要求1所述的方法，其中每个打印的点测得在大约100微米乘100微米的区域中，并且其中移动一组编码点的步骤此外包括按大约10微米的区域中而移动该组编码点中的每个编码点。

7.根据权利要求1所述的方法，此外包括：通过使用惠普Indigo印刷机、使用液体电子照相墨而打印所生成的安全特征。

8.一种从包括点的布置的所打印安全特征中解码数据的方法，所述方法包括：

获得所打印的点的布置的图像；

在打印的点的布置内确定点的布置内编码点的位置以及用来编码n比特码的一组编码点的位置；以及

分析所获得的图像，从而为该组编码点确定由此编码的n比特码。

9.根据权利要求8所述的方法，其中确定的步骤此外包括：从图像中标识点图，并通过使用所标识的点图来获得与下列的位置有关的数据：点的布置内的参考点；点的布置内编码点的位置；以及用来编码n比特码的一组编码点的位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其中获得数据的步骤此外包括：获得与一组编码点所使用的编码方案有关的数据。

11.根据权利要求8所述的方法，其中分析的步骤此外包括：

基于对一组编码点的分析，确定该组编码点中的每个点相对于概念上的默认定位所移动的方向；以及

基于所确定的方向，确定由该组编码点所编码的n比特码。

12.根据权利要求11所述的方法，其中确定该组编码点中的每个点相对于概念上的默认定位所移动的方向的步骤包括：参考一个或多个参考点而确定每个编码点的概念上的默认定位。

13.根据权利要求11所述的方法，其中确定方向的步骤此外包括：确定从一组编码点中的每个编码点的确定的方向所确定的平均方向。

14.一种打印的安全特征，包括点的布置，

所述点的布置包括点图标识符以在点的布置内标识参考点和编码点的位置，其中各组编码点相对于它们概念上的默认定位、在预定数量的方向之一上移动以编码n比特码。

15.根据权利要求14所述的打印的安全特征，其中每个点测得在大约100微米乘100微米的区域中，并且其中每组编码点在预定方向之一上、按大约10微米的区域中而移动。