CN109690575B - 片状产品和用于验证安全标签的方法 - Google Patents

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Abstract

片状产品(1)和用于验证包括所述片状产品(1)的部段(6)的安全标签的方法，其中，片状产品(1)包括具有随视角变化的光学性质的至少一个安全特征(2)和至少一个标记(3)，其中，每个标记(3)可以由片状产品(1)上的位置唯一地表征，其中，该至少一个安全特征(2)在片状产品(1)上的位置相对于该至少一个标记(3)在片状产品(1)上的位置是预先确定的。

Description

片状产品和用于验证安全标签的方法
本发明涉及一种片状产品，其能够用作用于生产安全标签的原材料，当布置在产品或产品包装上时，该安全标签提供用于对该产品或包装进行光学验证的途径。具体地，本发明涉及一种片状产品，包括：具有随视角变化的光学性质的至少一个安全特征和至少一个标记，其中，每个标记可以由片状产品上的位置唯一地表征，其中，该至少一个安全特征在片状产品上的位置相对于该至少一个标记在片状产品上的位置是预先确定的。这种安全标签通常用于通过使锻件可检测来对抗产品伪造。本发明还涉及一种用于对这种片状产品的部段中包括的部分或完整安全特征的光学性质进行确定的方法。
在WO 2015/079014 A1中，描述了一种用于生产安全标签的系统。基本上，通过从原材料切割贴片并随机地将这些贴片散布在衬底材料和/或物体本身上来生产安全标签。原材料进刀取决于制造公差，并因此，切割和/或散布使得切割的贴片具有真实随机(随意)的形状和分布。这些随机性质能够用作用于对象或产品的明确标记。WO 2013/188897 A1中描述的方法利用这些性质并将随机特征与对象标识符一起存储在数据库中或(使用加密签名)存储在对象本身上。该双重性之后能够用于利用具有相机的可编程设备对包括标识符和随机特征的这种对象标记进行视觉验证。然而，这种类型的标记相对昂贵，并且需要额外的劳动来生产数字签名或初始化数据库以登记每个标记。
因此，WO 2016/034555 A1提议一种系统，其通过在第一次验证尝试期间执行真实性检查来登记这种随机安全特征。如果通过真实性检查，则记录随机特征并将其注册在数据库中。这消除了在第一次验证尝试期间由生产者登记每个标记(导致安全性低)的必要性。该方法的一个缺点是在验证尝试期间记录的特征可能不准确。当注册了这种不准确的特征时，它们可能会危害以后的验证尝试，这些验证尝试不记录相同的不准确性，从而导致验证失败。
US 6,135,355公开了一种防止伪造现金卡的方法和系统。它提供两个标记，一个参考标志和一个发行标记，它们以一定距离布置在卡上。标记的所述距离和其他性质(例如它们的形状)被加密并存储在卡的磁条上。不同卡上的标记的距离、形状和位置不同。参考标志可以是全息图、条形码图像、图形图像或参考孔。
EP 2 937 818 A公开了一种二维标记，其一个实施例中包括QR码和全息图部。
本发明的目的是避免这些已知方法的一些缺点，以允许片状产品的小部段能够用于安全标签并且适用于自动或半自动视觉验证方案中。
为了实现上述目的，本发明提供如开始限定的片状产品，其中，片状产品包括两个或更多个标记，其中每个标记包括选自以下的至少一个：机器可读码、人类可读码和标识符，并且其中每个标记是唯一可识别的。特别地，至少一个安全特征在片状产品上的位置和至少一个标记在片状产品上的位置都可以相对于片状产品被预先确定。在这种情况下，“被预先确定”意味着(相对)位置是固定的并且对于片状产品的生产者是已知的，这是因为它是生产过程的强制性结果，或者因为它是在生产过程之后在使用片状产品(例如，从片状产品中切割部段)之前被记录(确定)并存储的。安全特征通常可以是任何视觉上可检测的明显安全特征。其可以包括光学可检测的三维结构或材料，该光学可检测的三维结构或材料具有根据视角而不同的光学性质。安全特征可以具有能够由可编程设备检验的特性材料特征。安全特征和标记的相对位置或位置是预先确定的意味着它们对于片状产品的每个副本或实例是相同的。例如，这些位置是视一个或更多个片状产品的制造而定的。为了允许能够用于安全标签的、片状产品的部段较小，片状产品包括两个或更多个标记，其中每个标记都是唯一可识别的。优选地，每个标记都能够被包括相机的可编程设备变换为标识符，其中每个标识符在片状产品上是唯一的。该至少一个标记包括机器可读码、人类可读码和/或标识符。例如，每个标记可以包括二维条形码，例如快速响应码或Data Matrix码。这些条码针对机器识别进行了优化，因此特别适用于视觉验证方案。人类可读码能够用于半自动验证，例如，经由SMS响应或电话呼叫服务的半自动验证，其中，用户提交包括人类可读码的请求，并接收包括一个或更多个相关安全特征的光学性质的响应。包括条码或标识符的标记能够独立于标记在片状产品上的位置而被识别，即仅仅基于标记的内容来识别。在本发明的优选实施例中，两个或更多个标记中的每一个都包括机器可读码，该机器可读码包括唯一标识符。
此外，上述目的通过一种用于确定部分或完整安全特征的光学性质的方法来实现，该部分或完整安全特征包括在如上限定的片状产品或如下限定的介质中的部段(例如，从该片状产品或介质中切割的部段)中，其中该部段包括至少一个标记和至少部分的安全特征，该方法包括：确定该部段中包括的部分或完整安全特征相对于至少一个标记的位置的位置；使用所确定的相对位置从存储片状产品的安全特征的位置和光学性质的图中检索部分或完整安全特征的光学性质。确定部分或完整安全特征相对于至少一个标记的位置的位置包括：检查该部段中包括的任何安全特征和标记，并定位它们中的每一个以确定相对位置。图可以存储安全特征相对于标记位置的位置；可替代地，图可以存储相对于共同原点的安全特征和标记位置，从而允许确定相对位置。
本发明是对先前引用的发明的结合或共同用途的改进。其基于这样的实现：通过提供本发明片状产品的形式的原材料，可以使用在生产期间可获得的安全特征的性质的信息来访问这些性质(例如，用于注册和/或验证)。为了访问该信息，该信息可以链接到安全特征。该链接应该经过随机化处理(例如从原材料中切割部段)。链接也必须是安全的，即不易伪造，否则基于它的验证有效性存在风险。本发明提出在片状产品上使用至少一个标记，其中标记及其相对于安全特征的位置能够用作上述链接，即访问预先可获得的、安全特征的性质的信息。片状产品上的标记的数量、大小和分布能够相应地适于经受随机化过程，即使得每个部段包括至少一个标记。标记应该是视觉上可检测的，使得它能够被包括相机的可编程设备识别。为了提供明确的链接，标记应该由片状产品上的位置唯一地表征。利用该信息并假设安全特征在片状产品上的位置是相对于标记的位置预先确定的，与标记同一部段上的安全特征经由它的相对位置链接到该标记。
相应地，本方法可以用于确定至少一个标记的位置(即该标记所属的位置)，包括：识别该至少一个标记；并基于该至少一个标记的标识以及部分或完整安全特征相对于所识别标记的位置，从图中检索部分或完整安全特征的光学性质。以这种方式，能够对片状产品的两个或更多个标记进行消歧。
每个标记可以有利地包括编码标识符，其中，编码标识符的编码包括用于错误检测或错误校正的信息。因此，当读出标记时，可以应用错误校正或错误检测方法，以便可靠地确定标记的内容和/或标识。
可替代地或另外地，标记可以包括至少一个相邻安全特征的光学性质的编码，该相邻安全特征由其相对于标记的位置标识。因此，标记可以直接存储相邻的部分或完整安全特征的光学性质。在该实施例中，能够在如上所述的本发明方法中使用的图——该图存储安全特征的位置(在这种情况下是相对位置)和光学性质——被直接嵌入在片状产品本身内。因此，用于验证所得到的安全标签的方法能够以分布式方式(例如，经由可用的互联网连接)操作，即不限于集中存储的图可以被访问的情况。
已经证明特别有用的是，至少一个安全特征与至少一个标记重叠或者是至少一个标记的一部分。在这种情况下，标记和安全特征能够位于片状产品的表面上的重叠区域中。当随机切割片状产品时，这降低了在没有标记和安全特征二者的情况下获取一些部段的机会(这些部段不能从本发明中受益)。这种重叠的一个示例可以是标记中的每个黑点都包括安全特征。在这种情况下，安全特征几乎不干扰对标记的读取。
不同类型的安全特征能够受益于本发明的优点。优选地，至少一个安全特征包括光学可变器件(简称“OVD”)。OVD本质上是一种闪光图像，当从不同的视角注视时，它呈现出各种光学效应，例如运动或颜色变化。
在优选实施例中，至少一个安全特征包括并排设置的两个或更多个光学可变器件，其中，这两个或更多个光学可变器件具有不同的光学性质(例如，不同的衍射起始角)。OVD并排或彼此相邻的布置具有如下优点：至少在它们之间的边界处的视角是相同的。因此，通过确保两个OVD以不同方式存在，能够利用包括相机的可编程设备容易地识别和检查安全特征的存在。
因此片状产品可以是片或薄膜。在这种情况下，它能够被容易地处理，包括存储、运输和切割。更具体地，片状产品可以是全息片或全息薄膜，它能够通过标准印刷手段来处理，例如冷或热贴箔、套印或热转印。
此外，本发明还预想了一种介质(例如衬底)，其包括以平铺方式布置的两个或更多个如上限定的片状产品。以这种方式，能够有效地提供更大数量的片状产品。在一个片状产品内，即在构成介质的布置中的一个片或一个周期内，标记是唯一的，但以周期性方式重复。为了在读出标记期间解决模糊性，可以考虑并证明边界条件(即，片边缘)。
在本方法的优选变型中，可以预想定位该部段的参考标志，并使用所确定的参考标志的位置以及所确定的标记的位置来检索该部段中包括的部分或完整安全特征的光学性质。因此，标记的信息由参考标志的信息及其相对布置补充，以便访问关于当前安全特征的信息。
具体地，部段(或块)的边界能够用作参考标志。知道了标记的位置，片状产品的部段的边界或边缘允许确定在所述边界内预期有哪些安全特征。因此，除了识别具有不正确光学性质的安全特征之外，它还允许可靠地识别丢失的安全特征。
在优选实施例中，至少一个标记和参考标志之间的偏移受制造公差的影响，并且因此能够用作随机安全特征。随机安全特征能够用作由片状产品生成的安全标签的验证特征。
最后，本发明涉及一种用于验证安全标签(即检验其真实性)的方法的应用程序，该安全标签包括如上定义的介质或片状产品的部段，该方法包括：根据前述方法步骤，确定所述部段中包括的部分或完整安全特征的光学性质；使用至少一个图像传感器，确定所述部段中包括的部分或完整安全特征的光学性质；比较所确定的光学性质；如果被比较的光学性质一致，则确认安全标签的真实性。利用该方法，通过验证实际存在的安全/材料特征对应于来自生产片状产品的预先确定的信息，能够确认和验证源自片状产品的部段。
在下文中，将借助特别优选的实施例并且参考附图进一步解释本发明，但是本发明并不限于这些特别优选的实施例。附图详细的示出了：
图1，根据本发明的片状产品的一侧的示意图；
图2，从根据图1的片状产品中切出的部段的详细视图；以及
图3，包括多个根据图1的片状产品的平铺布置的介质。
图1示出了形成原材料(例如，片、薄膜或箔)或者是其一部分的片状产品1。片状产品1包括具有随视角变化的光学性质的二十八个安全特征2。片状产品1还包括二十八个标记3。在该示例中，安全特征2和标记以交替方式布置在网格中。然而，在不同的实施例中，安全特征2还可以与标记3重叠或者是标记3的一部分。
每个标记3是唯一可识别的并且可由在片状产品1上的位置唯一地表征。每个标记3都应该可由包括相机的可编程设备(例如智能手机或平板电脑)读取。该示例中的标记3是包括编码标识符的二维码。当然，类似于普通1D或2D条形码的任何代码，即Data Metrix，都能够用于标记3。在片状产品1上，即针对每个标记3，每个编码标识符都是唯一的。编码标识符的编码包括用于例如使用编码策略的错误检测或错误校正的信息，该编码策略采用纠错码(ECC)，例如里德-所罗门(Reed-Solomon)。使用这种码有助于鲁棒/可靠地解码，并且还确保如果标记3被解码，则其具有正确的内容。因此，如果标记3被解码，则由解码产生的标识符正确的概率，即所产生的标识符等于在片状产品1的生产或设计期间编码的标识符正确的概率，接近100％。
每个安全特征2包括以相邻方式(例如，并排)布置的两个或更多个光学可变器件4、5。该两个或更多个光学可变器件(OVD)4、5能够具有不同的光学特性或者共享相同的主要光学特性但具有不同的衍射起始角，并且因此从任何一个视角看都是不同的，这在图1中由不同的阴影表示。图1示出了包括两个不同OVD的安全特征的示例。为简单起见，我们随后将使用涉及利用两个OVD如此结构化的安全特征的示例。所有示例能够简单地扩展到包括多个OVD的安全特征。为了使用可编程设备的相机进行评估，我们能够在安全特征2内独立查看左OVD 5和右OVD 4，并检验其外观差异。如果它们没有差异或表现出意外行为，则检验失败，我们因此能够得出结论：有人试图篡改安全标签——例如真实性检查失败并且注册被中断。为了提供光学可变器件，片状产品1可以是全息片或全息薄膜。片状产品1上的安全特征2的位置相对于片状产品1上的标记3的位置是预先确定的。
此外，优选地在受控环境中，左OVD 5和右OVD 4的闪光效应能够用于确定它们的特性和光学性质。由于它们能够被不同的特性表征，因此，我们能够区分安全特征2内的左OVD 5和右OVD 4的不同类型的安全特征，例如不同起始角组合。
片状产品1被设计为用于生产的安全元件或标签的原材料，该安全元件或标签用于标记和验证产品。这种验证能够依赖于对安全特征的存在和性质的检验，这些安全特征相对难以复制。因此，片状产品1的优选用途是从片状产品1中切下部段6，并将所得部段6用在安全元件中以用于产品标记。这种使用的优点在用于对图2中所示片状产品1的部段6中包括的部分或完整安全特征的光学性质进行确定的方法中变得明显。该方法能够优选地由包括光学传感器的可编程设备——例如智能手机或专用扫描仪——来执行。
部段6包括至少一个完整标记3和多个安全特征2中的部分。当执行该方法时，首先相对于标记3的位置确定部段6中包括的部分或完整安全特征2中的一个的位置。然后，使用所确定的相对位置，从存储片状产品1的所有安全特征2的位置和光学性质的图(未示出)中检索部分或完整安全特征2的光学性质。特别地，首先识别标记3，并且基于标记3的标识以及部分或完整安全特征2相对于所识别的标记3的位置，从图中检索部分或完整安全特征2的光学性质。另外地，可以首先定位部段6的参考标志，例如部段6的边界9，并且可以将所确定的参考标志的位置与所确定的安全特征2的相对位置和标记3的标识一起使用，以从图中检索部分或完整安全特征2的光学性质。
以上方法的优选应用是用于验证包括片状产品1的部段6的安全标签。该验证包括能够在可编程设备上执行的附加步骤。一方面，如上所述，即通过访问光学性质的先验知识，确定部段6中包括的部分或完整安全特征2的光学性质。另一方面，使用至少一个图像传感器——即本质上通过测量——来确定所述部段6中包括的部分或完整安全特征2的光学性质。然后比较所确定的光学性质，如果所比较的光学性质一致，则确认安全标签的真实性。
为了注册产品标识符(例如序列号)和包括随机安全特征(例如随机部段6)的安全标签之间的关联关系，首先需要检测安全特征或其光学性质。在WO 2013/188897 A1中更详细地描述了对这样的特征的检测。在WO 2016/034555 A1中更详细地描述了注册程序。众所周知，检测安全特征，例如用光学衍射器件、全息箔或其它OVD形成的安全特征，易于出现检测错误且不准确。因此，可能出现对安全特征的错误检测明显偏离其真实值的情况。因此，注册这样的错误检测的安全特征可能导致在之后的验证尝试中的错误决定。
利用本发明，捕获从片状产品1切下的部段6的图像，部段6包含至少一个标记3和一个安全特征2，安全特征2具有用于安全材料的典型特性以及相应的随着视角改变的光学性质。能够检测标记3，并且从标记3获得的标识符接近100％确定性是正确的。包括相机的可编程设备能够被配置成还检测部段6内的标记3相对于参考标志的位置X'、Y'，该参考标志可以但不必须是部段6的边界9、其中心点或类似的性质。
生产包括片状产品1的原材料的生产者自然具有关于其结构和性质的详尽知识，即知道所有标记3，它们的绝对位置x、y以及所有安全特征2的特性材料特征和光学性质。可替代地，生产者通过随机过程来生产随机箔，并且在生产之后使用相机来提取所生产的安全特征的标记位置和光学性质等(因此建立了详尽的知识)。这具有随机生成原材料的不同实例的益处。使用从部段6的标记3解码的标识符以及部段6内的相对标记位置X'、Y'和标记3的已知绝对位置x、y，能够确定部段6的精确冲压位置xp、yp。
通过知道部段6的冲压或切割位置xp、yp和尺寸，能够使用能够存储在图中的片状产品1的详尽知识来查找部段6中包括的安全特征2的光学性质。然后，这些光学性质能够用于注册和登记过程中的改进的(因此更安全的)真实性检查，例如在WO 2016/034555 A1中公开的，即用于将与唯一的产品标识符(例如序列号)相关联的安全标签(包括部段6)的光学性质进行注册，其中该唯一的产品标识符与安全标签一起应用于产品。
由于制造公差或通过有意引入的随意过程(如将原材料供给到切割器等)，因此部段6的切割位置xp、yp优选是随机的。因此，它能够用作基于产品标记的验证系统中的附加随机特征，例如在WO 2013/188897 A1中介绍的验证系统。甚至更是如此，安全特征2的光学性质的信息可用于确认部段6确实源自真实的原材料，即包括真实的片状产品1的原材料。
图3示出了根据本发明的介质10，其中多个片状产品1以平铺的方式布置，使得介质10能够用作用于生产如上所述的安全标签的原材料。

Claims (15)

1.一种介质(10)，包括两个或更多个片状产品(1)，每个片状产品(1)包括：
至少一个安全特征(2)，其具有随视角变化的光学性质；和
至少一个标记(3)，其中，所述至少一个安全特征(2)在所述片状产品(1)上的位置相对于所述至少一个标记(3)在所述片状产品(1)上的位置是预先确定的，
其特征在于，所述片状产品包括两个或更多个不同的标记(3)，
其中，每个标记包括机器可读码，
其中，所述两个或更多个片状产品(1)以平铺方式布置，
其中，所述两个或更多个片状产品(1)的标记(3)在构成所述介质的布置中的一个片或一个周期内是唯一的，并且以周期性方式重复。
2.根据权利要求1所述的介质(10)，其特征在于，每个标记(3)由相应的片状产品(1)上的位置唯一地表征。
3.根据权利要求1或2所述的介质(10)，其特征在于，每个标记是唯一可识别的。
4.根据权利要求1或2所述的介质(10)，其特征在于，每个标记(3)包括编码标识符，其中，所述编码标识符的编码包括用于错误检测或错误校正的信息。
5.根据权利要求1所述的介质(10)，其特征在于，对于每个片状产品(1)，所述标记包括至少一个相邻安全特征的光学性质的编码，该至少一个相邻安全特征由其相对于所述标记的位置标识。
6.根据权利要求1或2所述的介质(10)，其特征在于，对于每个片状产品(1)，所述至少一个安全特征(2)与所述至少一个标记(3)重叠或者是所述至少一个标记(3)的一部分。
7.根据权利要求1或2所述的介质(10)，其特征在于，所述至少一个安全特征(2)包括光学可变器件(4、5)。
8.根据权利要求7所述的介质(10)，其特征在于，所述至少一个安全特征(2)包括并排布置的两个或更多个光学可变器件(4、5)，其中，所述两个或更多个光学可变器件(4、5)具有不同的光学性质。
9.根据权利要求1或2所述的介质(10)，其特征在于，所述片状产品(1)是片或薄膜。
10.根据权利要求9所述的介质(10)，其特征在于，所述片状产品是全息片或全息薄膜。
11.一种用于确定根据权利要求1至10之一所述的介质(10)或片状产品(1)的部段(6)中包括的部分或完整安全特征(2)的光学性质的方法，其中，所述部段(6)包括至少一个标记(3)和至少部分的安全特征(2)，所述方法包括：
确定所述部段(6)中包括的部分或完整安全特征(2)相对于所述至少一个标记(3)的位置的位置；
使用所确定的相对位置，从存储所述片状产品(1)的安全特征(2)的位置和光学性质的图中检索所述部分或完整安全特征(2)的光学性质。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：
识别所述至少一个标记(3)，并且
基于所述至少一个标记(3)的标识以及所述部分或完整安全特征(2)相对于所识别的标记的位置，从所述图中检索所述部分或完整安全特征(2)的光学性质。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于：
定位所述部段(6)的参考标志，并且
使用所确定的参考标志的位置以及所确定的标记(3)的位置，来检索所述部段(6)中包括的所述部分或完整安全特征(2)的光学性质。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述部段(6)的边界(9)用作所述参考标志。
15.一种用于验证安全标签的方法，所述安全标签包括根据权利要求1所述的介质(10)的部段(6)，所述方法包括：
根据权利要求11或12，确定所述部段(6)中包括的部分或完整安全特征(2)的光学性质；
使用至少一个图像传感器，确定所述部段(6)中包括的所述部分或完整安全特征(2)的光学性质；
比较所确定的光学性质，并且
如果被比较的光学性质一致，则确认所述安全标签的真实性。
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