EP2355939B1 - Verfahren und vorrichtung zur identifizierung von gegenständen - Google Patents
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- EP2355939B1 EP2355939B1 EP09748709.4A EP09748709A EP2355939B1 EP 2355939 B1 EP2355939 B1 EP 2355939B1 EP 09748709 A EP09748709 A EP 09748709A EP 2355939 B1 EP2355939 B1 EP 2355939B1
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- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/3404—Sorting according to other particular properties according to properties of containers or receptacles, e.g. rigidity, leaks, fill-level
- B07C5/3408—Sorting according to other particular properties according to properties of containers or receptacles, e.g. rigidity, leaks, fill-level for bottles, jars or other glassware
Definitions
- the surface is not equipped with, for example, decoration or other inhomogeneities or processed in a special way for the preparation of the intended scanning, but is scanned as it appears after the production process of the object in question.
- an application of paint may be present.
- the surface for their identification does not undergo additional artificial processing preparatory to scanning, but is examined and scanned as it appears after the article has been manufactured.
- This natural surface may thus be, for example, the surface of a casting, a machined surface, a painted or chromed surface, or even a blasted surface. This natural surface is now converted into one or more characteristic digital values.
- the object as such may undergo identification as well as an associated closure. That is, the relationship of object and closure or packaging and closure can be with the help of the associated key for one hand Determine the object or its packaging and on the other hand its closure and deposit in the one or more keys. In most cases, one will work in such a case with a key for the consumer goods concerned, which on the one hand includes the key for the closure and on the other hand, the key for the rest of the object or the container.
- closure and container are connected to an inseparable unit with each other and can be immediately determined whether, for example, the closure has been replaced or not.
- the partial surface 8 of a bottle 1 to be examined 1 can be scanned with the aid of the scanning unit 2, 3, 4, 5, as was already the case in the determination of the reference key 9.
- This procedure results in a check key 10, which is also in the Fig. 1 is indicated.
- the reference key 9 and the check key 10 are now examined in the comparator 7 to see whether there is a match.
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Identifizierung von Gegenständen, insbesondere von Maschinen, Verbrauchsgütern sowie Tellen hiervon, wonach eine Oberfläche des betreffenden Gegenstandes ganz oder zumindest im Bereich einer Stellfläche abgetastet und hieraus wenigstens ein Ergebnis abgeleitet wird.
- Identifizierungsverfahren der eingangs beschriebenen Gestaltung sind aus der Praxis bekannt und werden im Übrigen in der
DE 102 02 517 A1 beschrieben. Hier geht es um eine Maschine zum Prüfen der Wand einer Flasche, die eine aus Linien bestehende Oberflächenverzierung aufwelst. Dazu ist eine zweidimenslonale Kamera realisiert, die ein Bild als ein Pixelfeld darstellt. Darüber hinaus findet sich eine Einrichtung zum Scannen der Pixel und zum Bestimmen eines Bereiches von ausgeblldeten Pixeln, in dem sich ein Pixel-Schwellenwert befindet. Aus den Bildverhältnissen wird beim Überschreiten eines vorbestimmten Wertes ein Flaschenzurückwelsungssignal abgeleitet. Auf diese Weise soll sirhergestellt werden, dass eine Flasche zurückgewiesen wird, wenn tatsächliche Defekte vorhanden sind. - Hierbei mag es sich um Blasen, Blasenschleier oder auch um Im Glas vorhandene Steinchen handeln. Dabei erfordert die bekannte Vorgehenswelse jedoch das Vorhandensein einer zwei- oder dreidimensionalen Verzierung auf der Oberfläche, die extra aufgebracht werden muss. Das Ist aufwendig und unter Umständen mit zusätzlichen Fehlern behaftet. Hier setzt die Erfindung ein.
- Weiteren relevanten Stand der Technik stellt die
GB-A-2 179 648 GB-A-2 179 648 - Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Verfahren zur Identifizierung von Gegenständen so weiter zu entwickeln, dass der aniagen- und verfahrenstechnische Aufwand auf ein Minimum reduziert ist.
- Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Identifizierung von Gegenständen im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilfläche der natürlichen Oberfläche in charakteristische Digitalwerte umgesetzt wird, welche zu wenigstens einem Schlüssel zusammengefasst werden.
- Erfindungsgemäß wird also nicht die auf irgendeine Art und Weise manipulierte Oberfläche des zu untersuchenden Gegenstandes abgetastet, sondern der Gegenstand als solcher mit seiner natürlichen, das heißt aus dem eigentlichen Herstellungsvorgang stammenden Oberfläche, wobei diese Oberfläche sowohl bearbeitet, als auch unbearbeitet sein kann.
- Anders ausgedrückt, ist die Oberfläche im Rahmen der Erfindung nicht mit beispielsweise Verzierungen oder anderen Inhomogenitäten ausgerüstet oder in besonderer Art und Weise zur Vorbereitung der vorgesehenen Abtastung bearbeitet, sondern wird so abgetastet, wie sie sich nach dem Herstellungsvorgang des betreffenden Gegenstandes als solchen darstellt. Dabei kann selbstverständlich auch ein Farbauftrag vorhanden sein. Entscheidend ist, dass die Oberfläche für ihre Identifizierung keine zusätzliche, die Abtastung vorbereitende künstliche Bearbeitung erfährt, sondern so untersucht und abgetastet wird, wie sie sich nach der Herstellung des Gegenstandes darstellt. Bei dieser natürlichen Oberfläche kann es sich somit beispielsweise um die Oberfläche eines Gussteils, eine mechanisch bearbeitete Oberfläche, eine lackierte oder verchromte Oberfläche, oder aber auch um eine gestrahlte Oberfläche handeln. Diese natürliche Oberfläche wird nun in ein oder mehrere charakteristische Digitalwerte umgesetzt.
- Hierunter ist im Rahmen der Erfindung zu verstehen, dass Eigenschaften der natürlichen Oberfläche abgetastet und bestimmt werden, um hieraus Messwerte abzuleiten, die ihrerseits zu für die Oberfläche charakteristischen Digitalwerten korrespondieren. Diese ein oder mehreren Digitalwerte werden dann zu einem Schlüssel zusammengefasst, welcher für die betreffende Oberfläche des Gegenstandes eindeutig ist und gleichsam einen "Fingerabdruck" der Oberfläche darstellt und folglich den Gegenstand als solchen eindeutig charakterisiert.
- Bei den auf diese Weise abgetasteten Eigenschaften der Oberfläche des zu untersuchenden Gegenstandes kann es sich beispielsweise um dessen Gefügestruktur, seine Rauhigkeit oder Rauhigkeitsparameter, die Farbe oder Farbzusammensetzung, das Reflexionsverhalten, die Transparenz des Gegenstandes, seine Festigkeit usw. handeln. Grundsätzlich lassen sich neben diesen beschriebenen optischen und mechanischen Eigenschaften auch elektrische Eigenschaften auswerten, wie der ohmsche oder auch kapazitive Widerstand der Oberfläche oder zumindest einer Teilfläche. Auch die Ermittlung chemischer Eigenschaften der Oberfläche und ihre Charakterisierung hierdurch ist denkbar. So kann beispielsweise das Adsorptionsvermögen oder auch das Oxidationsverhalten ausgewertet werden und für die individualisierende Kennzeichnung im Sinne des Schlüssels eine Nutzung erfahren.
- Immer geht die Erfindung von dem Grundprinzip und der Erkenntnis aus, dass sich die Oberflächen prinzipiell gleicher Gegenstände bei hinreichend genauer Betrachtung eindeutig voneinander unterscheiden lassen. Das gilt zum Teil schon für den makroskopischen Bereich, erst recht aber für Betrachtungen und Untersuchungen im mikroskopischen Bereich. Hieraus folgt, dass es letztendlich keine zwei Gegenstände gibt, die unter den zuvor beschriebenen Voraussetzungen eine identische Oberfläche aufweisen. Folgerichtig kann die Oberfläche oder doch zumindest eine Teilfläche der Oberfläche des betreffenden Gegenstandes zu dessen eindeutiger Identifizierung mit Hilfe des aus dem oder den charakteristischen Digitalwerten abgeleiteten Schlüssels herangezogen werden.
- Das heißt, der Schlüssel fasst den einen oder die mehreren Digitalwerte zusammen, welche unter Berücksichtigung einer (oder mehrerer) zuvor ausgewählten(r) Oberflächeneigenschaft(en) zu Messwerten der ausgesuchten Oberfläche oder der Teilfläche korrespondieren. Wenn beispielsweise die Rauhigkeit der Oberfläche des zu untersuchenden Gegenstandes als Charakteristikum ausgewählt wird, so bedeutet dies, dass im Beispielfall die Rauhigkeitsverteilung des zu untersuchenden Gegenstandes auf einer zuvor ausgewählten und abgegrenzten Teilfläche untersucht und ausgewertet wird. Diese Rauhigkeitsverteilung wird nun in einen Schlüssel umgesetzt. Das heißt, der Schlüssel stellt ein Abbild der ausgewählten und untersuchten Teilfläche oder der gesamten Oberfläche des Gegenstandes dergestalt dar, dass im Beispielfall die Häufigkeit der einzelnen Rauhigkeitswerte am zugehörigen Ort abgebildet wird. In diesem Zusammenhang wird man meistens mit einer Teilfläche arbeiten, die zu einem eindeutigen Schlüssel korrespondiert. So haben sich bei der Rauhigkeitsmessung Teilflächen von ca. 1 cm2 oder mehr als günstig erwiesen. Der hieraus abgeleitete Schlüssel wird nun als Referenzschlüssel identifiziert und beispielsweise in einer externen Datenbank abgespeichert. Hierdurch erfährt der untersuchte Gegenstand eine eindeutige Identifizierung.
- Alternativ oder zusätzlich kann der betreffende Schlüssel auch auf dem identifizierten Gegenstand angebracht werden. An dieser Stelle empfiehlt die Erfindung, den Referenzschlüssel in einem Etikett, einer Markierung etc. abzubilden, welche(s) auf dem Gegenstand angebracht wird. Für den Fall, dass es sich bei dem untersuchten Gegenstand beispielsweise um ein Verbrauchsgut handelt, lässt sich der Referenzschlüssel unmittelbar in einem ohnehin aufgebrachten Etikett oder dem meistens angebrachten Barcode hinterlegen.
- Auf diese Weise kann unzweifelhaft festgestellt werden, ob das Etikett und folglich auch die Verpackung des Gegenstandes zu dem Gegenstand originär gehört. Das heißt, es lassen sich die Originalität der Verpackung inklusive dessen Inhalt eindeutig und fälschungssicher nachweisen, und zwar ohne dass auf eine zusätzliche externe Datenbank zurückgegriffen werden muss. Das ist insbesondere bei sensitiven, beispielsweise verderblichen oder auch anderen hochwertigen Produkten von besonderer Bedeutung, die vor Fälschungen geschützt werden müssen (beispielsweise Arzneimittel, Lebensmittel oder auch Flüssigkeiten zum Betrieb von Maschinen etc.).
- Darüber hinaus kann auf diese Weise der Gegenstand als solcher eine Identifizierung ebenso wie ein zugehöriger Verschluss erfahren. Das heißt, die Zusammengehörigkeit von Gegenstand und Verschluss bzw. Verpackung und Verschluss lässt sich mit Hilfe der zugehörigen Schlüssel für einerseits den Gegenstand bzw. dessen Verpackung und andererseits seinen Verschluss feststellen und in dem einen oder den mehreren Schlüsseln hinterlegen. Meistens wird man in einem solchen Fall mit einem Schlüssel für das betreffende Verbrauchsgut arbeiten, welcher einerseits den Schlüssel für den Verschluss und andererseits den Schlüssel für den übrigen Gegenstand bzw. den Behälter umfasst. Dadurch sind Verschluss und Behälter zu einer untrennbaren Einheit miteinander verbunden und kann unmittelbar festgestellt werden, ob beispielsweise der Verschluss ausgetauscht worden ist oder nicht.
- Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, die Originalität des untersuchten Gegenstandes bzw. Verbrauchsgutes nachweisen zu können. In jedem Fall ist beispielsweise der Hersteller des Verbrauchsgutes bzw. allgemein des zu untersuchenden Gegenstandes immer in der Lage, mit Hilfe des entweder auf dem Gegenstand und/oder zusätzlich abgespeicherten Referenzschlüssels als gleichsam Originalitätsbeleg die eindeutige Herkunft des Gegenstandes zu belegen. Dabei versteht es sich, dass der Schlüssel bzw. Referenzschlüssel mit zusätzlichen Daten flankiert werden kann, wie beispielsweise dem Herstellungsdatum, dem Datum der Prüfung, der Chargennummer etc..
- Das heißt, der Schlüssel und der hieraus abgeleitete Referenzschlüssel geben umfassend Auskunft über das solchermaßen identifizierte Produkt hinsichtlich dessen individueller (Oberflächen-)Eigenschaften, unter Umständen seines Herstellungsdatums, des Herstellungsortes, des Herstellers, gegebenenfalls der verwendeten Materialien etc.. Mit Hilfe dieses Originalitätsbeleges kann zu einem späteren Zeitpunkt der Schlüssel respektive Referenzschlüssel durch erneute Analyse des Behälters oder der Flasche bzw. allgemein des zu untersuchenden Gegenstandes ermittelt respektive verifiziert oder falsifiziert werden.
- Denn ein Vergleich des neu ermittelten Schlüssels bzw. des sogenannten Prüfschlüssels mit dem in der Datenbank und/oder auf dem Gegenstand hinterlegten Referenzschlüssel führt auf ein Ergebnis entweder dergestalt, dass beide Schlüssel übereinstimmen oder eben nicht. Auf diese Weise kann der Gegenstand als Original verifiziert werden, indem die Datenbank mit dem dort hinterlegten Referenzschlüssel eine Abfrage erfährt oder das auf dem Gegenstand befindliche Etikett oder eine Markierung mit dem darin abgelegten Referenzschlüssel ausgelesen und mit dem Prüfschlüssel verglichen wird.
- Eine solche Vorgehensweise ist nicht nur bei beispielsweise Verbrauchsgegenständen oder allgemein bei Verbrauchsgütern und deren Identifizierung sowie für den Originalitätsnachweis von besonderer Bedeutung. Sondern hiermit lassen sich auch Maschinen sowie deren Teile (Ersatzteile, Verschleißteile etc.) auf Originalität und Herkunft überprüfen. Je nachdem, ob die Abtastung der Oberfläche mit dem daraus abgeleiteten Prüfschlüssel zu einer Übereinstimmung mit dem Referenzschlüssel führt oder nicht, kann eine eindeutige Aussage getroffen werden, ob es sich beispielsweise bei dem Ersatzteil oder Verschleißteil um ein Originalteil des Herstellers oder einen Nachbau handelt.
- Dabei wird man im Allgemeinen so vorgehen, dass der Grad der Übereinstimmung zwischen dem Prüfschlüssel und dem Referenzschlüssel einen vorgegebenen Wert überschreiten muss. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise durch Gebrauch verursachte Oberflächenveränderungen, Verschmutzungen etc. berücksichtigen. Das heißt, sobald die Übereinstimmung zwischen Prüfschlüssel und Referenzschlüssel beispielsweise mehr als 80 % oder 90 % beträgt, wird man dies als Originalitätsnachweis interpretieren und nutzen können. Das heißt, es ist keine 100 %ige Übereinstimmung zwischen dem Referenzschlüssel und dem Prüfschlüssel erforderlich, sondern muss lediglich ein zuvor festgelegter Wert der Übereinstimmung überschritten werden, um daraus eine relativ große Wahrscheinlichkeit für die Übereinstimmung zwischen den zu vergleichenden Gegenständen bzw. Schlüsseln herleiten zu können.
- Eine Möglichkeit, diese Übereinstimmung festzulegen, besteht darin, die sogenannte Hamming-Distanz anzugeben, also die Zahl der Bits, in denen sich die zwei zu vergleichenden Schlüssel (noch) unterscheiden dürfen. Allgemein wird die Übereinstimmung der in den Schlüsseln (Prüfschlüssel und Referenzschlüssel) hinterlegten Zeichenketten geprüft. Dabei werden die Schlüssel Bit für Bit verglichen. Die Anzahl der Stellen, die differieren wird gezählt und als Hamming-Distanz ausgewertet.
- Die Bestimmung der Oberfläche und das Ableiten eines Ergebnisses aus der betreffenden Abtastung können auf ganz unterschiedliche Art und Weise erfolgen. So ist es sowohl möglich, die Oberfläche durch Berührung, also taktil, als auch berührungslos abzutasten. Selbstverständlich können diese Maßnahmen bei Bedarf auch kombiniert werden. In erstgenanntem Fall ist die Abtasteinheit als taktile Einrichtung ausgelegt und arbeitet beispielsweise als Tastschnittgerät.
- Ein solches Tastschnittgerät verfügt regelmäßig über eine Tastspitze aus beispielsweise einem Diamant, welcher mit konstanter Geschwindigkeit über die zu erfassende Oberfläche des Gegenstandes verfahren wird. Aus der infolge Oberflächenrauhigkeiten zwangsläufig sich ergebenden vertikalen Lageverschiebung der Tastspitze kann nun ein individuelles Messprofil respektive Rauhigkeitsprofil der abgetasteten Oberfläche abgeleitet werden. Dazu werden die Bewegungen der Tastspitze beispielsweise über ein induktives Wegmesssystem erfasst.
- Darüber hinaus kann die Abtastung der Oberfläche berührungslos erfolgen, was meistens mit Hilfe einer optischen Messeinheit zur berührungslosen Messung von Form- und/oder Gestaltabweichungen durchgeführt wird. Dabei wendet die Erfindung in der Regel die sogenannte konuskopische Holografie an, welche auf der Interferenz zweier kohärenter Lichtwellen basiert. Dabei wird mit Hilfe eines Laserstrahls auf dem zu untersuchenden Gegenstand ein Lichtpunkt erzeugt, dessen Licht diffus in alle Richtungen zurückgestrahlt wird. Ein Teil des von diesem Lichtpunkt zurückgestrahlten Lichtes wird von einer Objektiveinheit erfasst, mit dem ausgesandten Licht überlagert und hinsichtlich seiner Interferenz ausgewertet. Dabei beruht der Messprozess auf der Rekonstruktion des Abstandes des Lichtpunktes aus den sich dadurch ergebenden Winkelinformationen.
- In jedem Fall ist der Abtasteinheit ein Vergleicher zugeordnet, welcher den Referenzschlüssel des bereits abgetasteten Gegenstandes mit einem Prüfschlüssel vergleicht, der aus dem aktuell untersuchten Gegenstand abgeleitet wird. Je nachdem, ob der Vergleicher unter Berücksichtigung zugelassener Abweichungen bzw. der bereits angesprochenen Hamming-Distanz eine Übereinstimmung zwischen dem Referenzschlüssel und dem Prüfschlüssel feststellt oder nicht, kann nun auf die Originalität des untersuchten Gegenstandes oder nicht rückgeschlossen werden.
- Im Ergebnis werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, mit deren Hilfe die untersuchten Gegenstände eine eineindeutige Identifizierung erfahren. Dazu wird zumindest eine Teilfläche der jeweiligen Oberfläche des Gegenstandes abgetastet und hieraus werden charakteristische Digitalwerte abgeleitet, die eine Zusammenfassung zu wenigstens einem Schlüssel erfahren. In diesem Zusammenhang arbeitet die Erfindung mit der jeweils natürlichen Oberfläche des Gegenstandes, sind also ausdrücklich keine Oberflächenmarkierungen etc. erforderlich.
- Der beispielsweise bei der Herstellung des Gegenstandes ermittelte Schlüssel wird als Referenzschlüssel in einer Datenbank und/oder direkt auf dem Gegenstand hinterlegt. Dadurch kann die Originalität des Gegenstandes zu jeder Zeit nachgewiesen werden und lassen sich etwaige Manipulationen an dem Gegenstand unschwer feststellen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch,
- Fig. 2
- die Abtasteinheit im Detail und
- Fig. 3
- eine Vorgehensweise zur Ermittlung des Schlüssels.
- In der
Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Identifizierung von Gegenständen 1 dargestellt. Bei den zu identifizierenden Gegenständen 1 handelt es sich im Beispielfall und nicht einschränkend um Flaschen 1. Zur Identifizierung des Gegenstandes bzw. der Flasche 1 verfügt die Vorrichtung über eine Abtasteinheit 2, 3, 4, 5, welche im Detail in derFig. 2 dargestellt ist. Neben dieser Abtasteinheit 2, 3, 4, 5 ist noch eine Identifizierungseinrichtung 6 zur Ableitung wenigstens eines Ergebnisses aus den Messungen zur Abtastung der Oberfläche des Gegenstandes bzw. der Flasche 1 realisiert. Ferner ein Vergleicher 7, welcher im Ausführungsbeispiel in die Identifizierungseinrichtung 6 integriert ist bzw. eine Baueinheit 6, 7 zusammen mit der Identifizierungseinrichtung 6 bildet. - Die Arbeitsweise ist wie folgt. Mit Hilfe der Abtasteinheit 2, 3, 4, 5 wird der zu identifizierende Gegenstand bzw. die Flasche 1 im Beispielfall an ihrer Oberfläche abgetastet. Grundsätzlich kann die gesamte Oberfläche des Gegenstandes eine Abtastung erfahren. Im Beispielfall wird jedoch nur eine Teilfläche 8 des Gegenstandes respektive der Flasche 1 untersucht. Dabei ist die Teilfläche 8 so groß bemessen, dass sich hieraus eine eindeutige Identifizierung des Gegenstandes bzw. der Flasche 1 ergibt. Im Beispielfall mag die Teilfläche 8 ca. 1 cm2 groß sein.
- Aus dem Ergebnis der Abtastung der Oberfläche des Gegenstandes bzw. der Flasche 1 werden charakteristische und in der
Fig. 1 angedeutete Digitalwerte abgeleitet. Die Digitalwerte werden zu einem Schlüssel zusammengefasst. - Im Detail setzt sich die Abtasteinheit 2, 3, 4, 5 ausweislich der
Fig. 2 aus einem Laser bzw. einer Laserdiode 2 oder einer vergleichbaren kohärenten Lichtquelle zusammen sowie einer Strahlteilungsoptik bzw. einem Strahlteiler 3, einer Interferenzeinrichtung 4 und schließlich einem Sensor 5. Das von dem Laser bzw. der Laserdiode 2 ausgehende Licht wird auf den zu untersuchenden Gegenstand respektive die Flasche 1 geworfen und an seiner Oberfläche aufgrund dortiger Oberflächenrauhigkeiten diffus in praktisch alle Richtungen zurückgestrahlt. - Mit Hilfe des Strahlteilers 3 und der Interferenzeinrichtung 4 werden das von der Laserdiode 2 ausgehende Licht und das reflektierte Licht überlagert und erzeugen auf dem Sensor 5 ein Interferenzmuster. Aus dem Interferenzmuster lassen sich Informationen über den Winkel des von der Oberfläche der Flasche 1 reflektierten Lichtstrahles ableiten. Der Winkel des reflektierten Lichtes ist ein Maß für die Oberflächenrauhigkeit R, wie sie schematisch in der
Fig. 3 für einzelne Punkte x auf der Teilfläche 8 dargestellt ist. - Jedenfalls kann mit Hilfe dieses berührungslosen Abtastverfahrens die Oberfläche des untersuchten Gegenstandes respektive der Flasche 1 hinsichtlich ihrer Rauhigkeit bzw. Oberflächenrauhigkeit R in Abhängigkeit vom jeweiligen Ort x aufgenommen werden. Dabei wird die jeweilige Rauhigkeit R der natürlichen Oberfläche der Flasche 1 untersucht und erfasst. Das geschieht vorliegend mit Hilfe einer konuskopischen Holografieeinrichtung als Abtasteinheit 2, 3, 4, 5. Weitere Einzelheiten zur konuskopischen Holografie werden beispielhaft in dem Artikel von K. Buse et al. "3D Imaging: Wave Front Sensing Utilizing a Birefringent Crystal", Physical Review Letters, The American Physical Society, Vol. 85, 16/2000, S. 3385-3387 erläutert, auf die ausdrücklich Bezug genommen sei.
- Jedenfalls lässt sich mit Hilfe der Abtasteinheit 2, 3, 4, 5 die Rauhigkeit R der Teilfläche 8 der Flasche 1 in Abhängigkeit von der jeweiligen Ortsposition x so ermitteln, wie dies in der
Fig. 3 dargestellt ist. Das kann grundsätzlich auch berührend, das heißt, mit Hilfe einer taktil arbeitenden Abtasteinheit 2, 3, 4, 5 durchgeführt werden, was jedoch nicht dargestellt ist. So oder so werden die Rauhigkeitswerte mit Hilfe der Identifizierungseinrichtung 6 in Digitalwerte umgesetzt, die für die Teilfläche 8 respektive die Oberfläche der Flasche 1 insgesamt charakteristisch sind. Das deutet dieFig. 1 an. - Darüber hinaus leitet die an den Sensor 5 der Abtasteinheit 2, 3, 4, 5 angeschlossene Identifizierungseinrichtung 6 aus den solchermaßen gewonnenen Digitalwerten ein Ergebnis ab, welches zu einem Schlüssel zusammengefasst wird. Im einfachsten Fall korrespondiert also das Rauhigkeitsprofil der Teilfläche 8 der Flasche 1 zu einem digitalen Schlüssel 9, 10, wie er in der
Fig. 1 dargestellt ist, der beispielsweise eine Größe von 256 Bit oder mehr besitzt. Dieser Schlüssel 9, 10 stellt den sogenannten Referenzschlüssel 9 des untersuchten Gegenstandes bzw. der Flasche 1 im Beispielfall dar. Der in derFig. 1 angedeutete Referenzschlüssel 9 kann in einer nicht dargestellten Datenbank abgelegt werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Referenzschlüssel 9 auf dem untersuchten Gegenstand respektive der Flasche 1 abzulegen. Hierzu mag die Flasche 1 mit einem entsprechend gestalteten Etikett ausgerüstet werden, welches den Referenzschlüssel 9 beinhaltet, beispielsweise in Gestalt eines Barcodes. - Wenn nun die Originalität des Gegenstandes respektive der Flasche 1 im Beispielfall untersucht werden soll, wird die Flasche 1 hinsichtlich ihrer Teilfläche 8 abgetastet. Dabei muss es sich selbstverständlich um dieselbe Teilfläche 8 handeln, wie sie zuvor für die Ermittlung des Referenzschlüssels 9 herangezogen worden ist. Das heißt, für den zu untersuchenden Gegenstand bzw. die Flasche 1 im Beispielfall liegt fest, welche Teilfläche 8 für die Bestimmung des Schlüssels herangezogen wird und wie groß ihre Ausdehnung ist. Mit anderen Worten müssen Lage und Ausdehnung der Teilfläche 8 vorgeschrieben werden. Diese Daten lassen sich zusammen mit dem Referenzschlüssel 9 ablegen. Darüber hinaus mag der Referenzschlüssel 9 mit dem Datum seiner Erfassung, dem Herstellungsdatum der Flasche 1 im Beispielfall, dem Herstellungsort, ihrer Chargennummer etc. flankiert werden. Das heißt, der Referenzschlüssel 9 beinhaltet im Beispielfall nicht nur Angaben über die Rauhigkeit R innerhalb der Teilfläche 8, sondern gibt zusätzlich Auskunft über die Lage und Ausdehnung der Teilfläche 8 sowie die zuvor genannten Daten wie Herstellungsjahr, -ort, etc..
- Wenn nun die Lage und Ausdehnung der Teilfläche 8 feststehen, so kann mit Hilfe der Abtasteinheit 2, 3, 4, 5 die Teilfläche 8 einer zu untersuchenden Flasche 1 genauso abgetastet werden, wie dies bei der Ermittlung des Referenzschlüssels 9 bereits der Fall war. Aus dieser Prozedur resultiert ein Prüfschlüssel 10, welcher ebenfalls in der
Fig. 1 angedeutet ist. Der Referenzschlüssel 9 und der Prüfschlüssel 10 werden nun in dem Vergleicher 7 dahingehend untersucht, ob eine Übereinstimmung vorliegt. - Dazu wird der Grad der Übereinstimmung zwischen dem Referenzschlüssel 9 und dem Prüfschlüssel 10 unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Wertes ermittelt, und zwar im Beispielfall unter zusätzlicher Berücksichtigung der sogenannten Hamming-Distanz 11. Hierunter ist die Anzahl der Bits zu verstehen, die im Beispielfall abweichen kann, wie dies in der
Fig. 1 angedeutet ist. - Das heißt, unter Berücksichtigung der im Vergleicher 7 abgelegten und vorgegebenen Hamming-Distanz 11 werden die beiden Schlüssel, einerseits der Prüfschlüssel 10 und andererseits der Referenzschlüssel 9 als übereinstimmend bewertet. Als Folge hiervon wird die Flasche 1 als Originalflasche erkannt und führt die Originalitätsprüfung zu einem positiven Ergebnis. Man erkennt, dass der Referenzschlüssel 9 in einem Etikett 12 auf der Flasche 1 abgelegt ist.
Claims (11)
- Verfahren zur Identifizierung von Gegenständen (1), insbesondere von Maschinen, Verbrauchsgütern wie Flaschen (1) sowie Teilen hiervon, wonach eine Oberfläche des betreffenden Gegenstandes (1) ganz oder zumindest im Bereich einer Teilfläche (8) abgetastet und hieraus wenigstens ein Ergebnis abgeleitet wird, wobei die natürliche Oberfläche des betreffenden Gegenstandes in charakteristische Digitalwerte umgesetzt wird, welche zu wenigstens einem Schlüssel (9, 10) zusammengefasst werden, wobei dieser Schlüssel (9,10) den Gegenstand (1) eindeutlg Identifizlert, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Übereinstimmung zwischen dem Prüfschlüssel (10) und dem Referenzschlüssel (9) zur eindeutigen Identifizierung des geprüften Gegenstandes einen vorgegebenen Wert überschreiten muss.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlüssel (9, 10) in einer externen Datenbank als Referenzschlüssel (9) abgespeichert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schüssel (9) auf dem identifizierten Gegenstand (1) als Referenzschlüssel (9) angebracht wird, beispielsweise als Etikett, Markierung etc..
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Gegenstandes (1) durch Berührung oder berührungslos abgetastet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß für die Oberflächeneigenschaften deren Gefügestruktur, Rauhigkeit, Farbe, Reflexionsverhalten, Transparenz, Festigkeit, ohmscher oder kapazitiver Widerstand oder chemische Eigenschaften ausgewertet werden.
- Vorrichtung zur Identifizierung von Gegenständen, insbesondere zur Durchführung das Verfahrens nach elnem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Abtasteinheit (2, 3, 4, 5) zur Abtastung einer Oberfläche des betreffenden Gegenstandes (1) ganz oder zumindest im Bereich einer Teilfläche (8), und mit einer identifizierungseinrichtung (6) zur Ableitung wenigstens eines Ergebnisses hieraus, wobei die Identlflzlerungseinrichtung (6) die natürliche Oberfläche des Gegenstandes (1) in charakteristische Digitalwerte umsetzt und zu wenigstens einem Schlüssel (9, 10) zusammenfasst, wobei dieser Schlüssel (9,10) den Gegenstand (1) eindeutig identifiziert, wobei der Vergleicher (7) die Übereinstimmung des Referenzschlüssels (9) mit dem Prüfschlüssel (10) bei der Identifizierung des geprüften Gegenstandes unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Toleranz beurteilt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleicher (7) realisiert Ist, welcher einen Referenzschlüssel (9) eines bereits abgetasteten Gegenstandes (1) mit einem aus einem aktuell untersuchten Gegenstand (1) abgeleiteten Prüfschlossel (10) vergleicht.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinheit (2, 3, 4, 5) als taktile Einrichtung arbeitet und beispielsweise als Tastschnittgerät ausgebildet ist.
- Vorrlchtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dle Abtasteinheit (2, 3, 4, 5) berührungslos arbeitet und beispielsweise als optische Messeinheit zur berührungslosen Messung von Form- und/oder Gestaltabweichungen, z.B. konuskopische Holografieeinrichtung, ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Etikett (12) vorgesehen ist, welches den Referenzschlüssel (9) beinhaltet.
- Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 zur Identifizierung von Maschinen oder Teilen hiervon.
- Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 zur Identifizierung von Verbrauchsgütern.
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