CN112689838B - 光致发光鉴定装置、系统和方法 - Google Patents
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Abstract
用于鉴定物品的系统和方法,包括光致发光材料和光鉴定装置，该光致发光材料被设置在基底上或基底中，且能够吸收来自辐射源的入射辐射，且在移除辐射源后发出具有光谱特征和衰减时间的发射辐射,该光鉴定装置能够被设置为与基底接触，且包括辐射源和相机,其中与提供入射辐射和测量发射辐射有关,该光鉴定装置横跨基底平移,同时该光鉴定装置被设置为与基底接触,且在横跨基底或在基底上方平移后且该辐射源没有提供入射辐射时,该光鉴定装置相对基底是静止的，且当测量发射辐射时，相机被设置在发出发射辐射的光致发光材料上方。
Description
相关申请的交叉参考
本申请为PCT国际申请，其要求美国专利申请顺序号16/044172(于2018年7月24日提交)的优先权。
技术领域
本申请通常涉及用于鉴定物品的装置、设备、系统和方法。具体地说，本申请涉及使用光致发光标签或光致发光材料鉴定物品。
背景技术
伪造是一日益增长的商业和经济问题。各种产品和物品(例如，酒类和烟草、服装、鞋类、墨盒、货币、汽车部件和电子产品等)的印花都遭受伪造。伪造产品往往难以发现，而且通常质量低劣。伪造产品对消费者和制造商都有不利影响，甚至可能对不知情的消费者有害和/或危险。
制造商试图通过各种手段阻止且防止伪造。例如，一些被伪造者作为目标的产品的制造商在其产品上使用了特定的标记、全息图(holograms)、标记或其他特征。然而，伪造者通常可以规避这些技术。另一防止伪造技术使用射频识别(RFID)标签；然而，RFID标签可能很贵，而且该技术需要识别由每一RFID标签传送的数据，这对消费者来说不容易实现。
因此，需要具有成本效益好和准确的鉴定产品，使消费者易于获得和使用，同时使伪造者难以规避。
发明内容
一般来说,在一个方面,本发明详细描述了用于鉴定物品的系统,该系统包括光致发光材料和光鉴定装置(photoauthentication device)，该光致发光材料被设置在基底上或基底中且能够吸收来自辐射源的入射辐射(incident radiation)，且在去除辐射源后发出具有光谱特征和衰减时间的发射辐射(emitted radiation)，该光鉴定设备能够被设置为与基底接触，该光鉴定设备包括辐射源(其被配置为向光致发光材料提供入射辐射)和相机(其被配置为在衰减时间内按照预定的时间间隔测量来自光致发光材料的发射辐射),其中，与提供入射辐射且测量发射辐射有关,该光鉴定装置横跨基底平移,同时该光鉴定装置与基底接触，且其中在该光鉴定装置横跨基底或在基底上方平移后且该辐射源没有提供入射辐射时,该光鉴定装置相对基底是静止的，且当测量发射辐射时，该相机被设置在发出发射辐射的光致发光材料上方。
本发明的实现方式可以包括下列一个或多个特征。该光鉴定装置在提供入射辐射时可以横跨基底平移一次或多次，或在提供入射辐射时可以是静止的。该光谱特征可以包括在第一波长的光谱强度和在第二波长的光谱强度，以定义测量的密码。该检测的密码可以与预定密码进行比较以确定身份验证。该光谱特征可以包括光谱图案或空间图案(spatial pattern)。该光谱特征可以包括在第三波长的光谱强度。
该光鉴定装置可以是智能手机或平板电脑。智能手机或平板电脑的相机可以在视频模式下运行，以测量发射辐射的时间响应(time response of the emittedradiation)。当相机检测到的背景光或环境光的量是允许成功照射和测量发射辐射的背景光或环境光的量时，可以能够激活该辐射源。相机可以与应用程序通信以验证物品的真实性。该光鉴定装置还可以进一步包括被配置为检测该光鉴定装置平移的加速度计。该光致发光材料可以包括辐射吸收和再发射材料(radiation absorbing and reemittingmaterial)或与辐射吸收和再发射材料联用。该光致发光材料可以涂覆有荧光材料或被设置在纤维或板(planchette)中，该纤维或板具有在其中或其上设置的荧光材料。
发射辐射中的第一和第二波长中的至少一个可以在可见光和/或非可见光的光谱内。该光谱特征可以包括在衰减时间内的第一时间的第一波长和第二波长的光谱强度，以及在衰减时间内的第二时间的第一波长和第二波长的光谱强度。该基底可以被设置在物品上或物品中或物品的标签上或物品的标签中，可以是聚合物或板材(board stock)，和/或可以被设置在现钞(currency note)上或现钞中。该衰减时间至少为四分之一秒。
一般来说,在另一方面,本发明详细描述了用于鉴定物品的方法,包括用辐射源照射包括光致发光材料的基底，该光致发光材料被配置为吸收入射辐射并且在去除辐射源后发出具有光谱特征和衰减时间的发射辐射；在除去辐射源后，用相机在衰减时间内按照预定的时间间隔测量光致发光材料的发射辐射；利用计算装置生成基于该光谱特征的密码；以及用计算装置将该密码与预定的参照密码比较；其中，辐射源、相机和计算装置被包含在光鉴定装置中；其中，当用该辐射源照射且用该相机测量发射辐射时，该光鉴定装置被设置为与基底接触；并且其中,与辐射源辐射和测量发射辐射有关,该光鉴定装置横跨基底平移,同时该光鉴定装置被设置为与基底接触,并且其中,在该光鉴定装置横跨基底或在基底上方平移后且该辐射源没有辐射入射辐射时,该光鉴定装置相对于该基底是静止的，且当测量发射辐射时，该相机被设置在发出发射辐射的光致发光材料上方。
本发明的实现方式可以包括下列一个或多个特征。该光鉴定装置可以在用辐射源照射时横跨基底平移一次或多次，或可以在用辐射源照射时是静止的。该光谱特征可以包括在第一波长的光谱强度、在第二波长的光谱强度以及在第三波长的光谱强度。该光谱特征可以包括在衰减时间内的第一时间的第一波长和第二波长的光谱强度和在衰减时间内的第二时间的第一波长和第二波长的光谱强度。
该光鉴定装置可以是智能手机或平板电脑。该智能手机或平板电脑的相机可以在视频模式下运行，以测量发射辐射的时间响应。当相机检测到的背景光或环境光的量是允许成功照射和测量发射辐射的背景光或环境光的量时，可以能够激活该辐射源。该光致发光材料可以涂覆有荧光材料或被设置在具有在其中或其上设置的荧光材料的纤维或板中。
附图说明
图1A是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光标签的图示说明；
图1B是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光标签的图示说明；
图1C是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光标签的示意图；
图2A是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光标签的图示说明；
图2B是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光标签的图示说明；
图2C是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光标签的示意图；
图2D是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光标签的图示说明；
图3是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光鉴定系统的示意图；
图4A是显示根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的辐射源的某些典型的光谱特征的曲线图；
图4B是显示根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的发射辐射的某些典型的光谱特征的曲线图；
图4C是显示根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的发射辐射的某些典型的光谱特征的曲线图；
图5是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的方法的流程图；
图6是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光鉴定系统的图；
图7是根据本发明的某些示例性的实施方式的示例性的光致发光鉴定应用的示例性的截图的图示说明；
图8说明了光致发光材料作为涂层应用在钞票上以增加油墨的耐磨性；和
图9示出了示例性的色度对比饱和度(hue vs.saturation)的图表。
具体实施方式
本发明的示例性的实施方式通常指装置、设备、系统和用于使用光致发光鉴定的方法。具体地说，本发明的示例性的实施方式提供了包括光致发光材料和相关的检测/感测机构(detecting/sensing mechanism)的标签，该检测/感测机构可用于鉴定标签粘贴到其上的物品。虽然本发明的示例性的实施方式的主要描述涉及鉴定和/或防止伪造，但并不限于此，而且应当注意的是，示例性的光致发光标签可用于为其他应用程序编码其他类型的信息。此外，本发明的示例性的实施方式可与其他鉴定方式(例如全息图、水印和磁编码)结合使用。
本发明的示例性的实施方式提供包括光致发光材料的标签和用于成像和/或读取编码在该标签上的密码的传感器或扫描仪。根据本发明的示例性实施方式，该光致发光标签包括光致发光材料。该光致发光材料可配置为吸收入射辐射，并在去除入射辐射的来源后发射具有光谱特征的发射辐射。根据本发明的某些示例性的实施方式，该光谱特征可以包括在特定(某些)波长的光谱强度，并且可以选择和配置光致发光材料，使发射辐射具有在特定波长的已知强度。例如,通过用入射辐射(比如，例如，由光致发光材料吸收的可见光)照射光致发光材料可以激发光致发光材料,且然后该光致发光材料可以发出具有光谱特征(例如,在已知光谱强度的每一红色(“R”)、绿色(“G”)和蓝色(“B”))的辐射。或者，该光致发光材料可应用于特定的空间图案中，并且该光谱特征可以包括由被设计图案的光致发光材料发出的光谱强度。该光谱特征(可以包括，例如，在特定波长的光谱强度或被设计图案的光谱特征)可以有效地用作密码。例如，此密码可用于鉴定标签附接的物品。该密码可以采用任意数量的选定的光谱强度创建，因此，可以使用大量的选定的在特定波长的光谱强度创建更多的错综复杂的密码。因此，该光致发光材料可以针对入射辐射和发射辐射中理想的光谱强度而被特别选择。根据本发明的示例性的实施方式，理想的光谱强度可以包括特定波长以及在特定波长的光谱强度的相对及绝对振幅。
该光致发光材料可以包括吸收和再发射材料(absorbing and reemittingmaterial)或与吸收和再发射材料(例如染料)联用以建立附加的光致发光材料和/或光致发光标签的安全性和保护级别。在优选的实施方式中，该吸收和再发射材料或与光致发光材料混合或设置在该光致发光材料的顶部。染料其可具有较短衰减时间的发射辐射，由此相比光致发光材料，可以吸收由光致发光材料本身发出的辐射，并且被激发且在光致发光材料的整个衰减期内再发出不同波长(即具有不同的颜色)的辐射。此外，该光致发光材料可以涂覆荧光材料，该荧光材料能够吸收由光致发光材料发出的辐射，并且将该发射光谱移动到荧光材料的发射光谱。同样，该光致发光材料可以设置在纤维、板(planchette)或其他形状的夹杂物(inclusion)(包括在其中或其上的上述荧光材料)内。多个这些夹杂物可以包括在基底内或基底上。
优选地，该光致发光材料具有较长的衰减时间，在此期间(例如，大于1秒)发出发射辐射，如磷光材料的情况。根据本发明的某些示例性的实施方式，该光致发光材料可以具有任意长度的衰减时间，例如十分之一秒、四分之一秒、半秒、一秒或多秒(例如2秒、3秒、4秒、5秒或更多秒)。在一个优选的实施方式中，该衰减时间至少为四分之一秒。该较长的衰减时间将使用户有足够时间在衰减时间内对光致发光标签进行扫描或成像，以便用户可以获得在特定波长的发射辐射的光谱强度的测量值。此外，该光致发光材料可以应用于几乎任何表面或材料，从而允许将示例性的光致发光标签或基底用于广泛的应用中。因此,示例性的光致发光标签或基底不仅仅局限于扁平和/或光滑的表面,并且可用于弹性的和非弹性的材料(如纤维织物、纸、聚合物、板材和其他基底)中或弹性的和非弹性的材料(如纤维织物、纸、聚合物、板材和其他基底)上,并可以整合到物品(标签、包装或其组合)本身上或物品本身中。聚合物可以包含双向取向聚丙烯(BOPP)等。根据某些示例性的实施方式，该光致发光材料设置在两个或多个基底中或两个或多个基底(例如纸基底和聚合物基底)上，这些基底在用入射辐射激发时共同提供光谱特征。此类实施方式的实施例是烟盒及其塑料包装，两者都包含不同的光致发光材料，并且它们一起能够产生光谱特征。该实施例中的光谱特征将表明产品和/或其包装是否被篡改。根据某些其他示例性的实施方式，涂层可被设置在标签表面下面，并可通过标签表面激发、扫描和/或成像。
根据本发明的示例性的实施方式，图1A和1B显示了附接在消费产品上的示例性的光致发光标签100和110。尽管标签100是附接在打印机墨盒上的全息标签，标签100可以附接在任何产品或产品包装上，也可以是其他类型标签的一部分，例如，条形码标签和QR-密码。图1B显示了作为印花附接在烟草产品上的光致发光标签110。与光致发光标签100一样，光致发光标签110也可以整合到其他标签上，例如几乎任何产品上的标记。图1C显示了光致发光标签100和110的放大的、一般性截面图。如图1C所示，可将光致发光材料102应用于标签100的背面。
根据本发明的某些示例性的实施方式，光致发光材料102可以包括含有稀土金属和过渡金属的存储荧光粉和长衰减荧光粉(storage phosphors and long decayphosphors)，以及包括磷酸盐和铝硅酸盐等玻璃的各种宿主(host)。此外，在标签的制造过程中，该光致发光材料可以作为涂层添加到任何标签上，特别地，可以包含在附接在标签底部的粘结剂材料中。优选地，粘合剂或其他粘贴元件104可应用在光致发光材料上，以使标签可粘贴到产品或包装上。或者，光致发光材料102可以应用于标签的正面或顶部，并且保护涂层可以应用在光致发光材料102上。根据本发明的另一实施方式，光致发光材料102可以直接应用于物品(例如现钞)上或物品中，这可能需要物品本身(而不是包装)进行鉴定。
图2A和2B显示了根据本发明的某些示例性的实施方式的又一示例性的光致发光标签200和210。如图2A和2B中所示的,光致发光标签200和210是可以附接到特定的服装的织物标签,如如图2A所示的光致发光标签200或附接到特定的鞋类的织物标签,如如图2B中所示的光致发光标签210b。
与光致发光标签100和110类似，光致发光标签200和210可包括光致发光材料，该光致发光材料可作为具有印刷或空间图案的涂层应用到组成光致发光标签200和210的织物上。或者如图2C所示，光致发光标签200和210可以由带有光致发光材料的独立的线(threads)构造而成。例如，根据本发明的示例性的实施方式，线201、202、203和204中的至少一个可以包含光致发光材料，且线201-204可以编织在一起以创建光致发光标签200和210。根据某些示例性的实施方式，线201、202、203和204都可以包含相同的光致发光材料。或者，线201、202、203和204中每一个可以包含不同的光致发光材料，其中每一个可以具有不同的吸收和发射特征。此外，可以改变线的旦尼尔(denier)(例如20-80)，从而改变包含在每根线中的光致发光材料的数量。因此,线的旦尼尔和应用到每根线中的光致发光材料的类型可以具体地被选择和/或被设计图案以获得光谱和空间特征(如特定的发射特征)以产生一定的光谱强度或光谱和空间图案，从而创建唯一的密码。例如，线201和203可以具有一定的旦尼尔且包含第一类型的光致发光材料，且线202和204可以具有不同的旦尼尔并包含第二种类型的光致发光材料。另外，线201-204可以各自包含不同类型的光致发光材料。在某些实施方式中，一些线201-204可以不包含任何光致发光材料。因此,在创建唯一密码时，不同旦尼尔和光致发光材料的任意组合或排列可以被利用且被设计图案，以具体地获得由光致发光标签200和210发出的辐射的光谱和空间特征，比如期望的发射特征和光谱强度或理想的光谱和空间图案。图2D显示了示例性的标签220，其阴影部分表示可由光致发光标签200和210发出的示例性的光谱和空间图案222。
在替代的实施方式中，可以将根据本发明的起作用的光致发光材料包含在直接或间接应用于诸如织物的基底的涂层中。此类涂层可以具有额外的有益特性，例如保护基底或基底的特征。例如，如图8所示，根据本发明运行的光致发光材料可以作为透明涂层(transparent coating)或涂层(overcoat)应用于钞票(例如聚合物钞票)上。这种包含纳米材料的涂层可以提供油墨耐磨性的额外好处，例如增加聚合物钞票的使用寿命。与未涂覆的钞票相比，本文描述的用于钞票的涂层可以具有高达50％以上的油墨耐磨性，并且其应用于基底的工艺可与平版印刷和柔版印刷兼容。
如图8所示，如果钞票覆盖了油墨耐磨涂层，聚合物钞票上的油墨磨损随着应用到钞票上的磨损循环次数的增加而更为缓慢地增加。图8中显示的曲线图显示了聚合物Mexican50-peso钞票上的油墨的加速磨损试验。使用磨耗试验机(Taber AbrasionTester)(Model 5130)，通过使测试钞票与滑动旋转的两个研磨轮接触产生摩擦磨损作用。在试验机(Tester)上的每一20次磨损循环后，使用DataColor 650分光光度计测量每组磨损循环后的钞票的漫反射系数，从而测量从钞票去除的钞票油墨。
图3显示了根据本发明的示例性的实施方式的示例性系统300。如图3所示，系统300可以包括辐射/激发源302、传感器304和光致发光标签306。辐射/激发源302可以是任何提供辐射308的源，比如例如，可见光、紫外线、无线电或微波，辐射308被光致发光标签306吸收。光致发光标签306可以再发出在相同波长的发射辐射310，或发出在不同波长的发射辐射310。光致发光标签306可包括本文描述的任何光致发光标签100、110、200或210，并可附接或固定在需要鉴定的任何产品或物品(例如印花(tax stamp)、服装、货币或鞋类)上。传感器304可以包括任何能够接收、成像和/或测量由光致发光标签304发出的辐射光谱的检测、传感、成像或扫描装置，如光度计或数码相机。根据本发明的某些示例性的实施方式，辐射/激发源302可以包括数码相机的闪光灯，且传感器304可以包括数码相机的光学部件和传感器。在一个示例性的实施方式中，辐射/激发源302可以包括智能手机或平板电脑相机(例如苹果iPhone、苹果iPad、三星Galaxy或其他安卓设备)的光源，传感器304可以包括智能手机或平板电脑的相机。使用智能手机或平板电脑相机的实施方式不需要任何额外的物理组件，例如滤镜或拆分元件。
在利用智能手机或平板电脑相机的实施方式中,智能手机或平板电脑相机的光源和镜头可以与光致发光标签306的表面接触或直接对着光致发光标签306的表面且通过以一个或多个扫描动作平移，用智能手机或平板电脑的光源照射光致发光标签306，静态激发或按顺序激发光致发光标签306。在消除或停止激发后，用智能手机或平板电脑相机静态地或通过以一个或多个扫描动作平移(如通过在标签306上方移动智能手机或平板电脑相机一次或多次)测量发射辐射的光谱。更具体地，在第一个实施例中，光源可以静态地照射标签306，光源可以被关闭，可以将相机或镜头平移到标签306的照射区域或标签306的照射区域的上方，且相机或镜头可以静态地测量发射辐射。在第二个实施例中,通过以一个或多个动作横跨标签306表面平移，光源可以照射标签306,然后智能手机或平板电脑相机可以停止在标签306的照射区域的一部分上方,关闭光源,包括由于智能手机或平板电脑中的加速度计确定装置不再运动时,且相机或镜头静态地测量发射辐射。在该第二个实施例中，智能手机或平板电脑相机可以在视频模式下运行，这样还可以测量发射辐射的时间响应，如在下面进一步详细讨论的。智能手机或平板电脑的加速度计也可用于确定平移、移动、开始和停止等，以及相关属性，如智能手机或平板电脑的加速度、速度和方向。
通过将智能手机或平板电脑相机的光源和镜头与标签306的表面接触或直接对着标签306的表面，可以将背景光或环境光降到最低。任何没有遮挡的残留的背景光或环境光都可以通过校准智能手机或平板电脑相机及其镜头来解决以对此类光进行解释。在一个示例性的实施方式中，智能手机或平板电脑相机的光源没有打开直到背景光或环境光降低到可接受的水平，表明该装置已准备好使用。在一个示例性的实施方式中,智能手机或平板电脑相机在激发和/或测量过程中在视频模式下运行以测量发射辐射的时间响应,例如,基于在衰减时间内的不同的(时间)点测量的来自光致发光材料的发射辐射，可计算关于一个或多个波长的光谱强度的比率，允许时间特征纳入光谱特征的分析中。在一个示例性的实施方式中，智能手机或平板相机被配置为测量与光谱特征分析有关的颜色坐标比率、色调饱和度值或两者。图9显示了色度与饱和度图的实例。
图4A、4B和4C是根据本发明的实例性的实施方式，表示入射辐射和发射辐射的某些典型的特征的示例性的曲线图。曲线图400、410和420中的描述仅仅是代表性的，且本发明的示例性的实施方式可以使用衰减时间的任何变化以及光谱强度特征，如使用的光谱强度的数量、波长(在此波长处，测量光谱强度)及光谱强度的振幅。图4A显示了示例性的入射辐射/激发源的典型的光谱强度的示例性的曲线图400。例如，曲线图400显示了在两种不同模式使用的智能手机相机光源的光谱强度。如曲线图400所示，示例性的入射辐射包括在波长450nm和550nm附近的较高的光谱强度，一般分别对应蓝光和绿光。需要注意的是，不同光源的光谱强度可以相差很大，且由光致发光标签吸收的入射辐射的光谱强度可以影响由光致发光标签发出的辐射的光谱特征。
图4B显示了根据本发明的示例性的实施方式，可用于组成示例性的密码的典型的发射辐射的光谱强度的示例性的曲线图410，且图4C显示了在特定波长的发射辐射的典型的相对衰减时间的示例性的曲线图420。如图4B所示，示例性的曲线图410描述了辐射的示例性的光谱的典型的相对光谱强度。根据本发明的某些示例性的实施方式，可以使用光谱的A、B和C点或任何其他点处的光谱强度来创建编码在光致发光标签上的唯一密码。根据本发明的某些示例性的实施方式，可以使用可见光谱或非可见光谱的波长。
图4C显示了特定(某些)波长的发射辐射的典型的相对衰减时间的示例性的曲线图420。如图420所示，在发射辐射中在每个波长的辐射都以不同的速率衰减。鉴于特定波长的可变的衰减时间，根据它们各自的衰减时间选择具体波长可能是有利的。例如,具有允许用户有足够时间对由光致发光标签发出的辐射进行扫描、成像和/或测量的衰减时间的波长优于那些迅速衰减且无法给用户提供足够的时间对光致发光标签进行扫描、成像和/或测量的波长。
图5显示了示例性的流程图500，说明了用于鉴定物品的光致发光系统(如图3中所示的系统300)的示例性的运作。如步骤510描述的，辐射/激发源302可以照射光致发光标签306。在光致发光标签306吸收辐射后，光致发光材料发出发射辐射。因此，如步骤520描述的，使用传感器304来测量发射辐射的光谱特征。如本文所描述的，光谱特征(其可以包括光谱图案或空间图案或特定的光谱强度)定义了编码在光致发光标签306中的密码。在步骤530中，根据测量的光谱特征确定密码。在步骤540中，根据测量的光谱特征确定的密码与存储在数据库中的参照密码进行比较。这种比较提供了光致发光标签306所附物品的真实性，这取决于破解的密码和存储的参照密码是否匹配。可选择地，如果发现物品不是真实的，可以重复此过程来鉴定后面的物品。
图6显示了示例性的系统600，该系统可用来通过使用本文描述的光致发光标签鉴定物品。例如，系统600包括计算装置602，其可以包括辐射/激发源302和传感器304。计算装置602可以是包含辐射/激发源302和传感器304的任何计算装置，例如智能手机、平板电脑或个人数据助手(PDA)。另外，辐射/激发源302和传感器304可以是独立于计算装置运行的独立装置。如本文所述，辐射/激发源302可以照射示例性的光致发光标签，且传感器304可以测量由光致发光标签发出的辐射，包括光谱特征。然后，计算装置602可以根据测量的由光致发光标签发出的辐射的光谱特征确定密码。或者，该过程可由远程计算装置执行。随后，可以将密码或测量的光谱特征与参照密码或光谱特征的数据库进行比较。参照密码的数据库可以本地存储在扫描、成像或传感设备上，或远程存储在单独的计算装置或云存储上。如图6所示，为了完成鉴定，计算装置602可以将密码或测量的光谱强度与存储在数据库604中的参照密码或光谱特征进行比较。尽管图6说明了通过网络606到远程数据库604进行的这种比较，但其他实施方式考虑计算装置602的本地数据库604。
此外，在一些实施方式中，待鉴定的物品可以包括识别标签，例如条形码、QR密码或磁码，以使得该密码或测量的光谱强度与待鉴定的物品关联。在计算装置602是智能手机或平板电脑的特定实施方式中，通过网络606的传输可以通过蜂窝数据连接或Wi-Fi连接进行。或者，这也可以通过有线连接或任何其他数据传输机制来执行。
在本发明的某些实施方式(利用诸如智能手机或平板电脑等计算装置对物品进行鉴定)中，可以使用软件应用程序来简化鉴定过程。图7显示了可以在智能手机上用于鉴定物品的软件应用程序的示例性的屏幕截图。该示例性的应用程序可以被配置为在任何移动平台(例如苹果的iOS或谷歌的Android移动操作系统)上执行。当应用程序运行时，软件应用程序可以向用户提供有关正确照射或激发、扫描、成像和/或测量光致发光标签的说明。一旦完成光致发光标签的照射和扫描，该应用程序可便于将测量的光谱特征和/或测量的密码与储存特定的参照密码或光谱特征的参照数据库进行比较，以鉴定物品。而且，该应用程序可以提供消息或其他指示，通知用户鉴定的结果。例如，该应用程序可以在智能手机的屏幕上提供显示鉴定结果的文本、图形或其他可视指示。或者，本申请可以提供声音及/或触觉指示，以传达鉴定结果。
本发明的一个示例性的实施方式包括使用诸如智能手机等远程设备来验证钞票(例如货币)的真实性。实现本文描述的检测技术，可以使用智能手机上的应用程序来验证钞票的真实性，并确定钞票的面额(即货币价值)。因此，根据本发明，可以利用放置在钞票上或嵌入在钞票中的物理特征，使用智能手机对钞票进行鉴定和面额识别(denominate)。
智能手机上的钞票鉴定和面额识别应用程序可以包括多个有用的功能特征。该应用程序可以在任何照明环境(包括完全黑暗)下使用且高度可靠。该应用程序不需要对钞票进行成像处理。该应用程序可以通过用户触摸智能手机的触敏屏幕来执行和操作。或者，可以针对视觉受损的用户或语音控制的功能和声音报告(audible reporting)配置该应用程序。具体地说，可以由用户基于由智能手机应用程序识别的并通过智能手机麦克风获得的语音控制指令来操作该应用程序。通过操作智能手机扬声器的应用程序以可听得见的方式向用户报告或说明智能手机对钞票鉴定和面额识别的结果或确定。
在例如使用对钞票进行鉴定和面额识别的智能手机应用程序的实施方式中，该应用程序可以针对特定的解决方案进行定制。例如，可以使用排队功能定制应用程序，以便使用远程通信服务(如通过互联网的蜂窝服务或无线服务)与中央银行的网站联系或通信。这种用户智能手机与中央银行之间的联系或通信可以实时进行，以提供准确的鉴定和报告以及金融信息。
此外,用于对钞票进行鉴定和面额识别的智能手机应用程序，如果该应用程序确定钞票是假的或可疑的，可以通过使用智能手机的全球定位系统(GPS)功能获得存储单元信息以向用户位置的远程中央机构或中央银行发送通知或报告。以这种方式,该智能手机应用程序可以通过使用远程通信服务(如通过互联网的蜂窝服务或无线服务)向中央机构或中央银行提供假的或可疑的钞票的来源的GPS定位,以提供关于鉴定和面额识别功能的实时信息,这样中央机构可以对假的或可疑的钞票的来源进行立即调查。
根据本发明的某些示例性的实施方式，该示例性的光致发光标签还可以具有防篡改特征。例如,该光致发光标签可以被配置为使得在光致发光材料被粘附到表面后,可以避免个人在保持光致发光材料和/或光致发光标签完整的方式下去除光致发光材料和/或光致发光标签。例如,任何光致发光标签100、110、200或210可以被配置为使得该标签无法原封未动地被去除，这样如果个人篡改标签,它会使光致发光标签变得不实用或创建光致发光标签已被篡改的清晰的视觉指示。
上述实施方式和实施例是说明性的，并且在不偏离本发明公开的精神或所附权利要求的范围的情况下对它们做出许多改变。例如，在本申请公开的范围内，本文中不同的说明性和示例性的实施方式的要素和/或特征可以彼此结合和/或彼此替换。为了更好地理解本发明，其操作优势和由其用途所达到的具体目标，应当参考附图和描述性的材料，其中有本发明的说明性的实例性的实施方式。
Claims (30)
1.一种用于鉴定物品的系统，所述系统包括：光致发光材料，其被设置在基底上或基底中且能够吸收来自辐射源的入射辐射，以及在去除所述辐射源后发出具有光谱特征和衰减时间的发射辐射；和
光鉴定装置，其能够被设置为与所述基底接触，所述光鉴定装置包括：
所述辐射源，其被配置为向所述光致发光材料提供所述入射辐射；和
相机，其被配置为在衰减时间内测量来自所述光致发光材料的具有光谱特征的发射辐射；
其中，与提供所述入射辐射和测量所述发射辐射有关，所述光鉴定装置横跨所述基底平移，同时所述光鉴定装置被设置为与所述基底接触；以及
其中，在所述光鉴定装置横跨所述基底或在所述基底上方平移后且所述辐射源没有提供所述入射辐射时，所述光鉴定装置相对所述基底是静止的，且当测量所述发射辐射时，所述相机被设置在发出所述发射辐射的所述光致发光材料上方。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光鉴定装置在提供所述入射辐射时横跨所述基底平移一次或多次。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述光鉴定装置在提供所述入射辐射时是静止的。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述光谱特征包括在第一波长的光谱强度和在第二波长的光谱强度，以定义测量的密码。
5.根据权利要求4所述的系统，其中将检测的密码与预定的密码比较以确定身份验证。
6.根据权利要求4所述的系统，其中所述光谱特征包括在第三波长的光谱强度。
7.根据权利要求4所述的系统，其中所述发射辐射的第一和第二波长中至少一个在可见光光谱内。
8.根据权利要求4所述的系统，其中所述发射辐射的第一和第二波长中至少一个在非可见光光谱内。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述光谱特征包括光谱图案或空间图案。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述光鉴定装置是智能手机或平板电脑。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述智能手机或平板电脑的相机在视频模式下运行，以测量所述发射辐射的时间响应。
12.根据权利要求10所述的系统，其中当由所述相机检测到的背景光或环境光的量是允许成功照射和测量所述发射辐射的背景光或环境光的量时，所述辐射源能够被激活。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述相机与应用程序通信以验证物品的真实性。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述光鉴定装置进一步包括被配置为检测所述光鉴定装置平移的加速度计。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述光致发光材料包括辐射吸收和再发射材料或与辐射吸收和再发射材料组合。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述光致发光材料涂覆有荧光材料或被设置在纤维或板中，所述纤维或板具有在其中或其上设置的荧光材料。
17.根据权利要求1所述的系统，其中所述光谱特征包括在衰减时间内的第一时间的第一波长和第二波长的光谱强度以及在衰减时间内的第二时间的第一波长和第二波长的光谱强度。
18.根据权利要求1所述的系统，其中所述基底被设置在物品上或物品中或物品上的标签上或物品上的标签中。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述基底是聚合物或板材。
20.根据权利要求1所述的系统，其中所述基底被设置在现钞上或现钞中。
21.根据权利要求1所述的系统，其中所述衰减时间至少为四分之一秒。
22.一种用于鉴定物品的方法，其包括：用辐射源照射包括光致发光材料的基底，所述光致发光材料被配置为吸收入射辐射并在去除所述辐射源后发出具有光谱特征和衰减时间的发射辐射；
用相机测量在除去所述辐射源后的衰减时间内来自所述光致发光材料的具有光谱特征的发射辐射；
利用计算装置生成基于光谱特征的密码；以及
用计算装置将所述密码与预定的参照密码比较；
其中所述辐射源、所述相机和所述计算装置包含在光鉴定装置中；
其中，当用所述辐射源照射且用所述相机测量所述发射辐射时，所述光鉴定装置被设置为与所述基底接触；
其中，与用所述辐射源照射并测量所述发射辐射有关，所述光鉴定装置横跨所述基底平移，同时所述光鉴定装置被设置为与所述基底接触；以及
其中在所述光鉴定装置横跨所述基底或在所述基底上方平移后，且所述辐射源没有照射入射辐射时，所述光鉴定装置相对基底是静止的，且当测量所述发射辐射时，所述相机被设置在发出发射辐射的光致发光材料的上方。
23.根据权利要求22所述的方法，其中在用所述辐射源照射时，所述光鉴定装置横跨所述基底平移一次或多次。
24.根据权利要求22所述的方法，其中在用所述辐射源照射时，所述光鉴定装置是静止的。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述光谱特征包括在第一波长的光谱强度、在第二波长的光谱强度及在第三波长的光谱强度。
26.根据权利要求22所述的方法，其中所述光谱特征包括在衰减时间内的第一时间的第一波长和第二波长的光谱强度以及在衰减时间内的第二时间的第一波长和第二波长的光谱强度。
27.根据权利要求22所述的方法，其中所述光鉴定装置为智能手机或平板电脑。
28.根据权利要求27所述的方法，其中智能手机或平板电脑的相机在视频模式下运行，以测量所述发射辐射的时间响应。
29.根据权利要求27所述的方法，其中当由所述相机检测到的背景光或环境光的量是允许成功照射和测量所述发射辐射的背景光或环境光的量时，激活所述辐射源。
30.根据权利要求22所述的方法，其中所述光致发光材料涂覆有荧光材料或被设置在纤维或板中，所述纤维或板具有在其中或其上设置的荧光材料。
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