EP3977423A1 - Method for authenticating a product by means of fourier patterns - Google Patents

Method for authenticating a product by means of fourier patterns

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Publication number
EP3977423A1
EP3977423A1 EP20729990.0A EP20729990A EP3977423A1 EP 3977423 A1 EP3977423 A1 EP 3977423A1 EP 20729990 A EP20729990 A EP 20729990A EP 3977423 A1 EP3977423 A1 EP 3977423A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fourier
fourier pattern
product
pattern
augmented reality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20729990.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan BORGSMÜLLER
Jochen Aulbach
Steffen Scheibenstock
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scribos GmbH
Original Assignee
Scribos GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scribos GmbH filed Critical Scribos GmbH
Publication of EP3977423A1 publication Critical patent/EP3977423A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20Testing patterns thereon
    • G07D7/202Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/206Matching template patterns
    • GPHYSICS
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    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/004Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
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    • G07D7/0043Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip using barcodes
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    • G07D7/2008Testing patterns thereon using pre-processing, e.g. de-blurring, averaging, normalisation or rotation
    • GPHYSICS
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    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20Testing patterns thereon
    • G07D7/2016Testing patterns thereon using feature extraction, e.g. segmentation, edge detection or Hough-transformation

Definitions

  • the invention relates to a method for authenticating a product.
  • EP 3 388 250 A1 proposes printed security features for product authentication which have such a high resolution that a simple copy leads to a significant deterioration in the quality of the image of the security feature. This deterioration can be detected by machine. The problem arises that an enlarged copy of this security feature often does not lead to such a deterioration and the machine recognition can be outwitted. As a rule, the size of the security feature is not measured during machine detection and therefore the resolution is not determined absolutely.
  • a graphic code for example a 1 D or 2D barcode, a QR code or the like, is Fourier transformed into a Fourier pattern.
  • the Fourier pattern is used as part of a security feature and is placed on a product.
  • product is to be understood here broadly; it can be the actual item that is being offered or sold, but also the packaging of the product or the outer packaging of the product
  • a mobile terminal device with a camera, a screen and a computing unit is used.
  • the mobile terminal is preferably a commercially available smartphone, onto which apps can be downloaded from a conventional app store, or data glasses.
  • the choice of mobile device is not limited to this.
  • the inverse-transformed Fourier pattern again comprises the original graphic code, which is read in by machine, and according to the invention, augmented reality contents assigned to the graphic code are then retrieved and an augmented reality application is displayed on the screen.
  • Augmented reality or augmented reality is understood here as the definition that can be found under Wikipedia, for example:
  • Augmented Reality is a computer-aided expansion of the perception of reality that can basically address all human senses.
  • augmented reality only affects the visual representation of information, i.e. images or videos are supplemented with computer-generated additional information.
  • Virtual objects can also replace the recorded or live-streamed images by means of fading in and overlay.
  • the invention makes use of the idea of using a Fourier pattern as a security feature or as part of a security feature.
  • the pattern cannot be seen by the human observer because it looks like a random pattern.
  • humans no longer recognize structures, but only a homogeneous surface.
  • the Fourier pattern can be hidden in other graphic elements, such as images or gray gradients. With the Fourier pattern, a largely inconspicuous and hidden marking of the product succeed. It is therefore ideally suited for augmented reality applications.
  • an image of the pattern captured by the camera by an image processing program is Fourier back-transformed and the amplitude of the Fourier back-transform is fed to an evaluation.
  • the Fourier inverse transform is a graphic code, preferably a barcode or the like, which can be fed to a barcode recognition.
  • the Fourier pattern has the very favorable property of translation invariance, i.e. the Fourier pattern does not have to be arranged in its x and y directions in a very specific position relative to the camera or the smartphone, but the camera can be positioned in x - and y-direction can be arranged at any point of the Fourier pattern or only capture sections of the Fourier pattern.
  • An inverse Fourier transformation into the graphic code is then still possible. As a result, the recognition of the security feature by the image processing program is extremely robust.
  • the evaluation of the graphic code preferably yields an identifier, a serial number or the like. If there is no Fourier pattern in the captured image, no code will be recognized.
  • the evaluation of the graphic code can be set in such a way that a low false positive rate is achieved and thus the risk of incorrect identification is extremely low.
  • the identifier can preferably be used to identify the product by means of a database query. Once the product has been identified, augmented reality content is called up and displayed.
  • a barcode in particular a data matrix or QR code, is preferably used as the graphic code. Such codes can be safely evaluated.
  • a product-specific graphic code is particularly preferably used.
  • a unique graphic code is used.
  • a unique code is a code that occurs only once in a series of similar products. It is particularly preferred that bonus programs or competitions associated with the unique graphic code are shown to the user on the display.
  • a smartphone or data glasses are favorably used as the end device.
  • product reference data can be called up to aid positioning for the augmented reality content in the display.
  • Product reference data are preferably product shapes or the graphic design of the product. With the product reference data, the position and location of the product in the camera image can be determined very precisely and thus the augmented reality content can be positioned very well.
  • the Fourier pattern is particularly preferably applied to the product with a resolution of at least 300 dpi, preferably at least 600 dpi, preferably at least 800 dpi.
  • the resolution includes copy protection in such a way that the graphic code in the Fourier pattern is no longer readable with a standard printer after it has been scanned and printed out, or it can at least be detected that it is a copy.
  • reflective coatings can be applied to the Fourier pattern, which interfere with the copying or scanning process.
  • the augmented reality application preferably instructs the user to bring the mobile terminal into a predetermined position relative to the Fourier pattern and to authenticate the Fourier pattern.
  • augmented reality applications are much more effective than conventional user guidance using brochures, operating instructions or the like.
  • Another form of user guidance can consist in animating a coordinate system in an augmented reality application on the product, with the aid of which the mobile terminal can be aligned with the Fourier pattern.
  • the resolution of the Fourier pattern can particularly preferably be determined and compared with stored data.
  • a size of the product packaging is preferably stored in the database.
  • the size can be determined at the same time and the resolution of the recorded Fourier pattern can be calculated. If the determined resolution of the Fourier pattern does not match the stored data, there is a high probability that the product is counterfeit.
  • FIG. 1 shows a view of a product packaging with one according to the invention
  • FIG. 2 shows a live stream of the packaging in FIG. 1 on the display of a
  • FIG. 3a shows the Fourier pattern in FIG. 1
  • FIG. 3b shows a 2D barcode inversely transformed from the Fourier pattern in FIG. 3a
  • FIG. 4 shows a representation of the live stream in FIG. 2 with an augmented reality
  • a package 1 of headphones is shown.
  • the package 1 is shown in a plan view and has a square outline.
  • a security feature 2 is arranged on the top right of the packaging.
  • the security feature 2 is firmly glued to the packaging 1.
  • the adhesive strength of the security feature 2 on the packaging 1 is so great that it is not possible to remove the security feature 2 without destroying the packaging 1.
  • the security feature 1 in FIG. 1 comprises a Fourier pattern 3.
  • the Fier position of this type of Fourier pattern 3 is described, for example, in EP 3 388 250 A1.
  • the Fourier pattern 3 is basically the Fourier transform of a barcode 4 shown in FIG. 3b, in particular a 2D barcode 4.
  • FIG. 3a The Fourier pattern of FIG. 1 is shown in FIG. 3a.
  • Fig. 3b the Fourier inverse transform of the Fourier pattern 3 is shown in Fig. 3a.
  • the Fourier inverse transform has the property that the original barcode 4 appears twice.
  • the 2D barcode 4 is a machine-readable, graphic 2D code.
  • the graphic 2D code is embedded in a real amplitude function of a two-dimensional, discrete, complex function G (f x , f y ) with an f x frequency coordinate and an fy frequency coordinate.
  • complex numbers or complex functions can be represented either as the sum of the real and imaginary parts or in polar coordinate notation as an amplitude function and phase function.
  • One possibility for generating the Fourier pattern 3 is to make the 2D barcode 4 available as an amplitude function of the two-dimensional, discrete, complex function G (f x , f y ).
  • the amplitude function has either the function value 0 or the function value 1 via the two frequency coordinates f x , f y .
  • the two-dimensional, discrete, complex function G (f x f y ) is Fourier transformed.
  • the resulting Fourier transform g (x, y) is binarized to a two-dimensional image.
  • the process of binarization is discussed in EP 3 388 250 A1. Basically, the real part of the Fourier transform g (x, y) is determined and binarized using a threshold value. Binarization means that either the value 1 or the value 0 is assigned to each pixel of the image.
  • the discussed binarized Fourier transform g (x,) corresponds to the Fourier pattern shown in FIG. 3a. It is further referred to as Fourier pattern 3.
  • the Fourier pattern 3 is preferably printed with a resolution of at least 300 dpi, preferably at least 600 dpi, preferably at least 800 dpi on the security label 2 or printed directly on the packaging 1.
  • the high resolution of the Fourier pattern 3 represents copy protection, as conventional photography or scanning of the Fourier pattern 3 and re-printing it on a commercially available printer creates a print image that shows the very fine and many details and substructures of the Fourier pattern 3 destroyed, so that a reconstruction, that is, Fourier inverse transformation of the 2D barcode is no longer possible or is only incompletely possible, which has the effect that the Fourier inverse transformation of a copied Fourier pattern of FIG. 3a the 2D barcode 4 generated, which appears significantly weaker, i.e.
  • the Fourier inverse-transformed 2D barcode 4 thus allows conclusions to be drawn that this may be a counterfeit product.
  • the 2D barcode 4 of a copied Fourier pattern becomes significantly weaker in the outer areas, which represent high spatial frequencies, since high spatial frequencies are transmitted incompletely or not at all during the copy.
  • FIGS. 3a and 3b the result of the Fourier inverse transformation of the Fourier pattern 3 of FIG. 3a is shown as a 2D barcode 4.
  • the 2D barcode 4 is so strong and sharp that it can be easily read by a barcode reader integrated in the smartphone and confirms the authenticity of the headphones or the product in general.
  • the process of authenticating the product is integrated into an augmented reality application (German: extended reality application).
  • augmented reality is essentially understood to mean the term “augmented reality” defined on the Wikipedia website, for example. It is a computer-aided expansion of the perception of reality that basically appeals to all human senses, but augmented reality is often only understood to be the visual representation of information. Images or videos or a live stream are overlaid with computer-generated additional information or virtual objects.
  • FIG. 4 a thank you 9 pronounced “Thank you for buying headphones” in the augmented reality application and inserted as an animation into the live stream of the recorded packaging 1.
  • the product with the Fourier pattern 3 is first recorded by a rear camera 8 of a smartphone 6.
  • the captured image is shown in a live stream on a display 7 of the smartphone 6 according to FIG. 2.
  • An app is downloaded to the smartphone 6 which enables the Fourier pattern 3 to be applied detect.
  • the user of the smartphone 6 receives an indication via the augmented reality application as to how he should hold the smartphone 6 relative to the packaging 1 of the headphones and at what distance from the packaging 1 or from the Fourier pattern 3 he should hold the smartphone camera 6 should bring about.
  • the distance between the camera 8 and the Fourier pattern 3 is important, since if the distance between the Fourier pattern 3 and the camera 8 is too great, it is no longer possible to detect all the subtleties of the Fourier pattern 3 and a reconstruction of the 2D barcode 4 then is no longer possible. On the other hand, if the camera 8 is brought too close to the Fourier pattern 3, the image becomes blurred, and thus the necessary subtleties and details of the Fourier pattern 3 are also lost, which can also complicate the Fourier pattern 3 to transform back.
  • the camera 8 detects the packaging 1 of the smartphone 6 and thereby the relative position of the packaging 1 with respect to the smartphone 6 can be calculated.
  • augmented reality animates a coordinate system on the surface of the packaging 1. Even when the packaging moves, the packaging's coordinate system is tracked as an augmented reality application. The user now receives information about where to move the smartphone in the coordinate system.
  • the coordinate system is projected onto the surface in such a way that the zero point is arranged centrally in the Fourier pattern 3 and the x-axis and the y-axis are perpendicular to the sides of the Fourier pattern 3.
  • other configurations are also conceivable.
  • the Fourier pattern 3 is transformed back in accordance with FIGS. 3a and 3b, and the 2D barcode 4 that is created is implemented with a standard, also implemented on the smartphone or already in of the downloaded app implemented, read the barcode reader.
  • the information read for example a serial number, can be compared with information stored in a database, and if they match, the thank 9 shown in FIG. 4 is also shown in the augmented reality application in the live stream of the product.
  • the information encoded in the barcode 4 can be a serial number or letters, combinations of numbers or the like.
  • the serial numbers are kept in such a way that they identify the product.
  • the database can be stored on the smartphone 6; it is also conceivable that the smartphone is connected to a central server via an Internet connection and the database is stored on the central server and the scanned serial number is compared there with the stored serial number. If they match, the product is authenticated. If the serial number cannot be found in the database, the product is counterfeit. In this case, no thanks 9, but a suitable other animation is shown in FIG.
  • a bonus program or competition assigned to the serial number can be carried out in the augmented reality application. For example, certain serial numbers can be assigned certain profits, or the user receives a discount for each serial number determined.
  • FIG. 5 shows an augmented reality application in the live stream of the product 1 with interactive user instructions.
  • the Fourier pattern 3 is recognized in the streamed image and the augmented reality application sets a box 1 1 around the Fourier pattern 3 and an instruction that the camera 8 of the smartphone 6 is closer and more central to the Align Fourier Pattern 3.
  • a new instruction will appear on the display 7 as part of the augmented reality application, for example that the camera 8 should be moved back a little.
  • the Fourier pattern 3 in FIG. 5 is copy-protected by a high resolution of 800 dpi. It is printed on the packaging in such a high resolution that a copy of the Fourier pattern 3 with a commercially available standard copier is significantly reduced in resolution, so that the copied Fourier pattern 3 either becomes illegible or the copy can at least be detected on the basis of a deterioration in quality is.
  • this is a request with an arrow “Please move camera here”. If the user moves the smartphone 6 in the correct direction, information on the correctness of the movement can be displayed, such as. B. a green tick. Conversely, if the user moves the device in the wrong direction, other information can be displayed, such as: B. a red exclamation mark.
  • the augmented reality application can react to the user movement with further augmented reality information as feedback.
  • Such user guidance is clearly superior to the user guidance known from the prior art, since it can intuitively convey the desired position to the user using augmented reality and can give the user feedback in the event of incorrect movement.
  • the Fourier pattern 3 is copy-protected by high resolution, and product reference data, which are retrieved from a database, for example, contain the physical size of the product, that is to say its outer dimensions.
  • the augmented reality application can determine a coordinate system on the product and thus determine an absolute size of the Fourier pattern 3.
  • the augmented reality application can determine the resolution of the Fourier pattern 3 by determining the position of the graphic code in the Fourier transform. This determines the spatial frequency in the local area.
  • the augmented reality application can recognize the Fourier pattern 3 as valid if it has the expected resolution. Otherwise it will be recognized as invalid. In this way, the application is protected from an enlarged copy of the Fourier pattern 3, and the authentication of the product 1 is improved.
  • FIGS. 6a to 6d show a series of similar products 1, namely headphones and product packaging, each of which encodes a Fourier pattern 3 with a different individual identifier in the form of a serial number.
  • the serial number is listed below the product packaging 1 in FIGS. 6a-6d.
  • Each product 1 in the series is given a unique serial number, which is contained in the identifier in the graphic code.
  • a Fourier pattern 3 is used as a graphic code used.
  • the individual product 1 can be uniquely identified and authenticated in the augmented reality application.
  • the user can be signaled in the augmented reality application that he has an original product in front of him.
  • bonus programs or competitions for example, in the augmented reality application.
  • bonus payments or the like could be assigned to specific serial numbers that are authorized by reading in the serial numbers.

Abstract

The invention relates to a method for authenticating a product in that a graphical code (4) is Fourier-transformed into a Fourier pattern (3), and the Fourier pattern (3) is arranged on the product. A mobile terminal (6) with a camera (8), a screen (7), and a computing unit is used, and an image of the Fourier pattern (3) is captured by the camera (8) and is Fourier-transformed back into the graphical code (4). The graphical code (4) is machine read and evaluated, augmented reality content assigned to the graphical code (4) is retrieved, and an augmented reality application is displayed on the screen (7), said application displaying the result of the evaluation of the graphical code (4).

Description

Verfahren zur Authentifizierung eines Produktes mittels Fourier-Mustern Method for authenticating a product using Fourier patterns
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Authentifizierung eines Produktes. The invention relates to a method for authenticating a product.
In der EP 3 388 250 A1 werden zur Produktauthentifizierung gedruckte Sicherheitsmerkmale vorgeschlagen, die eine so hohe Auflösung besitzen, dass eine einfache Kopie zu einer deutlichen Verschlechterung der Qualität des Bildes des Sicherheitsmerkmales führt. Diese Verschlechterung kann maschinell detektiert werden. Es ergibt sich das Problem, dass eine vergrößerte Kopie dieses Sicherheitsmerkmales oft nicht zu so einer Verschlechterung führt und die maschinelle Erkennung überlistet werden kann. Während der maschinellen Erkennung wird in der Regel nicht die Größe des Sicherheitsfeatures gemessen und damit die Auflösung nicht absolut bestimmt. EP 3 388 250 A1 proposes printed security features for product authentication which have such a high resolution that a simple copy leads to a significant deterioration in the quality of the image of the security feature. This deterioration can be detected by machine. The problem arises that an enlarged copy of this security feature often does not lead to such a deterioration and the machine recognition can be outwitted. As a rule, the size of the security feature is not measured during machine detection and therefore the resolution is not determined absolutely.
In der US 8442295 B2 wird zur Produkterkennung für Augmented-Reality-Anwendungen als Marker ein verstecktes Pattern vorgeschlagen, das von einem Bildverarbeitungssystem mit vordefinierten Markern einer Markerdatenbank verglichen wird. Nachteilig daran ist, dass eine solche Markerdatenbank gepflegt werden muss. Die Erkennung kann auch fehlerhaft sein. In US 8442295 B2, a hidden pattern is proposed as a marker for product recognition for augmented reality applications, which is compared by an image processing system with predefined markers in a marker database. The disadvantage here is that such a marker database has to be maintained. The detection can also be faulty.
In der US 8814048 B2 ist ein graphischer, maschinenlesbarer Code auf einem Produkt angeordnet. Graphische maschinenlesbare Codes, zum Beispiel Barcodes, haben jedoch den Nachteil, dass sie deutlich sichtbar sind, was zu einer ästhetischen Einschränkung des Produktes führt. Zudem benötigt ein Barcode Referenzmarker, die über das Bildverarbeitungssystem gefunden werden müssen. Es kann zu Nichterkennungen führen, wenn die Referenzmarken beschädigt sind oder verdeckt sind. In US 8814048 B2 a graphic, machine-readable code is arranged on a product. Graphic machine-readable codes, for example bar codes, however, have the disadvantage that they are clearly visible, which leads to an aesthetic limitation of the product. In addition, a barcode requires reference markers that have to be found using the image processing system. It can lead to non-detection if the reference marks are damaged or covered.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eingangs genanntes Authentifizierungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das die obengenannten Probleme verringert. Die Aufgabe wird durch ein eingangs genanntes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. It is the object of the present invention to provide an authentication method as mentioned in the introduction which reduces the problems mentioned above. The object is achieved by a method mentioned at the beginning with the features of claim 1.
Zunächst wird ein graphischer Code, beispielsweise ein 1 D- oder 2D-Barcode, ein QR- Code oder Ähnliches zu einem Fourier-Muster fouriertransformiert. Das Fourier-Muster wird als Teil eines Sicherheitsmerkmals verwendet und auf einem Produkt angeordnet. Der Begriff des Produktes ist hier weit zu verstehen; es kann sich um den eigentlichen Gegenstand handeln, der angeboten oder verkauft wird, aber auch um die Verpackung des Produktes oder Umverpackung des Produktes First, a graphic code, for example a 1 D or 2D barcode, a QR code or the like, is Fourier transformed into a Fourier pattern. The Fourier pattern is used as part of a security feature and is placed on a product. The term product is to be understood here broadly; it can be the actual item that is being offered or sold, but also the packaging of the product or the outer packaging of the product
Es wird ein mobiles Endgerät mit einer Kamera, einem Bildschirm und einer Recheneinheit verwendet. Bei dem mobilen Endgerät handelt es sich vorzugsweise um ein handelsübliches Smartphone, auf das Apps aus einem üblichen App-Store heruntergeladen werden können oder um eine Datenbrille. Die Wahl des mobilen Endgerätes ist aber nicht darauf beschränkt. A mobile terminal device with a camera, a screen and a computing unit is used. The mobile terminal is preferably a commercially available smartphone, onto which apps can be downloaded from a conventional app store, or data glasses. The choice of mobile device is not limited to this.
Ein Bild des Fourier-Musters wird von der Kamera erfasst, und das erfasste Bild wird fourierrücktransformiert. Das rücktransformierte Fourier-Muster umfasst wieder den ursprünglichen graphischen Code, der maschinell eingelesen wird, und erfindungsgemäß werden dann dem graphischen Code zugeordnete Augmented-Reality-Inhalte abgerufen, und auf dem Bildschirm wird eine Augmented-Reality-Anwendung dargestellt. An image of the Fourier pattern is captured by the camera and the captured image is Fourier inverse transformed. The inverse-transformed Fourier pattern again comprises the original graphic code, which is read in by machine, and according to the invention, augmented reality contents assigned to the graphic code are then retrieved and an augmented reality application is displayed on the screen.
Unter Augmented Reality oder Erweiterter Realität wird hier die beispielsweise unter Wikipedia findbare Definition verstanden: Augmented reality or augmented reality is understood here as the definition that can be found under Wikipedia, for example:
Unter Augmented Reality wird eine computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung verstanden, die grundsätzlich alle Sinne des Menschen ansprechen kann. In der Regel betrifft die Augmented Reality nur die visuelle Darstellung von Information, das heißt, es werden Bilder oder Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen ergänzt. Es können auch virtuelle Objekte mittels Einblendung und Überlagerung die aufgenommen oder livegestreamten Bilder ersetzen. Augmented Reality is a computer-aided expansion of the perception of reality that can basically address all human senses. As a rule, augmented reality only affects the visual representation of information, i.e. images or videos are supplemented with computer-generated additional information. Virtual objects can also replace the recorded or live-streamed images by means of fading in and overlay.
Zunächst macht die Erfindung von der Idee Gebrauch, ein Fourier-Muster als Sicherheitsmerkmal oder als Teil eines Sicherheitsmerkmals zu verwenden. Das Muster ist für den menschlichen Betrachter nicht erkennbar, da es wie ein Zufallsmuster aussieht. Bei sehr hoher Auflösung erkennt der Mensch auch keine Strukturen mehr, sondern nur eine homogene Fläche. Das Fourier-Muster kann in anderweitigen Grafikelementen versteckt werden, wie Bilder oder Grauverläufe. Mit dem Fourier-Muster kann eine weitgehend unauffällige und versteckte Markierung des Produktes gelingen. Es eignet sich daher idealerweise für Augmented-Reality-Anwendungen. First, the invention makes use of the idea of using a Fourier pattern as a security feature or as part of a security feature. The pattern cannot be seen by the human observer because it looks like a random pattern. At a very high resolution, humans no longer recognize structures, but only a homogeneous surface. The Fourier pattern can be hidden in other graphic elements, such as images or gray gradients. With the Fourier pattern, a largely inconspicuous and hidden marking of the product succeed. It is therefore ideally suited for augmented reality applications.
Grundsätzlich wird zum Auslesen des Fourier-Musters ein von der Kamera durch ein Bildverarbeitungsprogramm erfasstes Bild des Musters fourierrücktransformiert und die Amplitude der Fourier-Rücktransformierten einer Auswertung zugeführt. Bei der Fourier- Rücktransformierten handelt es sich um einen graphischen Code, vorzugsweise um einen Barcode oder Ähnliches, der einer Barcodeerkennung zugeführt werden kann. In principle, to read out the Fourier pattern, an image of the pattern captured by the camera by an image processing program is Fourier back-transformed and the amplitude of the Fourier back-transform is fed to an evaluation. The Fourier inverse transform is a graphic code, preferably a barcode or the like, which can be fed to a barcode recognition.
Das Fourier-Muster hat die sehr günstige Eigenschaft der T ranslationsinvarianz, das heißt, das Fourier-Muster muss in seiner x- und y-Richtung nicht in einer ganz bestimmten Position relativ zur Kamera beziehungsweise dem Smartphone angeordnet werden, sondern die Kamera kann in x- und y-Richtung an beliebiger Stelle des Fourier-Musters angeordnet werden oder auch nur Ausschnitte des Fourier-Musters erfassen. Eine Fourier- Rücktransformation in den graphischen Code ist dann immer noch möglich. Dadurch ist die Erkennung des Sicherheitsmerkmals durch das Bildverarbeitungsprogramm ausgesprochen robust. The Fourier pattern has the very favorable property of translation invariance, i.e. the Fourier pattern does not have to be arranged in its x and y directions in a very specific position relative to the camera or the smartphone, but the camera can be positioned in x - and y-direction can be arranged at any point of the Fourier pattern or only capture sections of the Fourier pattern. An inverse Fourier transformation into the graphic code is then still possible. As a result, the recognition of the security feature by the image processing program is extremely robust.
Vorzugsweise ergibt die Auswertung des graphischen Codes eine Kennung, eine Seriennummer oder Ähnliches. Wenn kein Fourier-Muster im erfassten Bild vorhanden ist, wird kein Code erkannt. Die Auswertung des graphischen Codes kann so eingestellt werden, dass eine niedrige False-positive-Rate erzielt wird und somit das Risiko einer Fehlerkennung äußerst gering ist. The evaluation of the graphic code preferably yields an identifier, a serial number or the like. If there is no Fourier pattern in the captured image, no code will be recognized. The evaluation of the graphic code can be set in such a way that a low false positive rate is achieved and thus the risk of incorrect identification is extremely low.
Die Kennung kann vorzugsweise verwendet werden, um das Produkt mittels einer Datenbankabfrage zu identifizieren. Ist das Produkt identifiziert, werden Augmented- Reality-Inhalte abgerufen und dargestellt. The identifier can preferably be used to identify the product by means of a database query. Once the product has been identified, augmented reality content is called up and displayed.
Vorzugsweise wird als graphischer Code ein Barcode, insbesondere ein Datamatrix- oder ein QR-Code verwendet. Derartige Codes sind sicher auswertbar. A barcode, in particular a data matrix or QR code, is preferably used as the graphic code. Such codes can be safely evaluated.
Besonders bevorzugt wird ein produktspezifischer graphischer Code verwendet. A product-specific graphic code is particularly preferably used.
Es ist auch denkbar, dass ein einzigartiger graphischer Code verwendet wird. Bei einem einzigartigen Code handelt es sich um einen Code, der in einer Serie von gleichartigen Produkten höchstens einmal vorkommt. Besonders bevorzugt werden dem Benutzer dem einzigartigen graphischen Code zugeordnete Bonusprogramme oder Gewinnspiele vorzugsweise auf dem Display dargestellt. Günstigerweise werden als Endgerät ein Smartphone oder eine Datenbrille verwendet. It is also conceivable that a unique graphic code is used. A unique code is a code that occurs only once in a series of similar products. It is particularly preferred that bonus programs or competitions associated with the unique graphic code are shown to the user on the display. A smartphone or data glasses are favorably used as the end device.
Des Weiteren können Produktreferenzdaten als Hilfe für die Positionierung für die Augmented-Reality-Inhalte in der Darstellung abgerufen werden. Produktreferenzdaten sind vorzugsweise Produktformen oder die graphische Gestaltung des Produktes. Mit den Produktreferenzdaten lässt sich die Position und Lage des Produktes im Kamerabild sehr genau bestimmen und somit können die Augmented-Reality-Inhalte sehr gut positioniert werden. Furthermore, product reference data can be called up to aid positioning for the augmented reality content in the display. Product reference data are preferably product shapes or the graphic design of the product. With the product reference data, the position and location of the product in the camera image can be determined very precisely and thus the augmented reality content can be positioned very well.
Besonders bevorzugt wird das Fourier-Muster mit einer Auflösung von mindestens 300 dpi, vorzugsweise mindestens 600 dpi, vorzugsweise mindestens 800 dpi, auf das Produkt aufgebracht. Die Auflösung beinhaltet einen Kopierschutz, und zwar derart, dass der graphische Code im Fourier-Muster nach dessen Scannen und Ausdrucken mit einem Standarddrucker nicht mehr lesbar ist oder es zumindest detektierbar ist, dass es sich um eine Kopie handelt. Zusätzlich oder alternativ können dazu reflektierende Beschichtungen auf das Fourier-Muster aufgebracht werden, die den Kopier- oder Scannvorgang stören. The Fourier pattern is particularly preferably applied to the product with a resolution of at least 300 dpi, preferably at least 600 dpi, preferably at least 800 dpi. The resolution includes copy protection in such a way that the graphic code in the Fourier pattern is no longer readable with a standard printer after it has been scanned and printed out, or it can at least be detected that it is a copy. Additionally or alternatively, reflective coatings can be applied to the Fourier pattern, which interfere with the copying or scanning process.
Vorzugsweise leitet die Augmented-Reality-Anwendung den Benutzer an, das mobile Endgerät in eine vorbestimmte Position relativ zum Fourier-Muster zu bringen und das Fourier-Muster zu authentifizieren. The augmented reality application preferably instructs the user to bring the mobile terminal into a predetermined position relative to the Fourier pattern and to authenticate the Fourier pattern.
Insbesondere im Fall hoher Auflösung des Fourier-Musters kann es schwierig sein, das versteckte Fourier-Muster aus dem erfassten Bild auszulesen, wenn der Abstand der Kamera zum Fourier-Muster zu groß ist oder wenn das Bild unscharf oder schlecht beleuchtet ist. Es kann daher eine Benutzerführung vorgesehen sein, die den Benutzer durch Einblenden von Augmented-Reality-Inhalten wie Rahmen, Pfeile oder Benutzungshinweise dazu bringen kann, das mobile Endgerät in die vorbestimmte Position relativ zum Fourier-Muster zu bringen. Particularly in the case of high resolution of the Fourier pattern, it can be difficult to read the hidden Fourier pattern from the captured image if the distance between the camera and the Fourier pattern is too great or if the image is blurred or poorly lit. User guidance can therefore be provided which, by displaying augmented reality content such as frames, arrows or usage instructions, can bring the mobile terminal into the predetermined position relative to the Fourier pattern.
Besonders bevorzugt wird eine Beleuchtung am mobilen Endgerät während des Einlesens des Fourier-Musters eingeschaltet. Dadurch wird das Fourier-Muster günstigen Lichtbedingungen ausgesetzt und kann leichter durch das Bildverarbeitungsprogramm erfasst werden. Benutzerführung mittels Augmented-Reality-Anwendungen sind deutlich effektiver als herkömmliche Benutzerführungen mittels Prospekten, Bedienungsanleitungen oder Ähnlichem. Eine weitere Form der Benutzerführung kann darin bestehen, dass ein Koordinatensystem in einer Augmented-Reality-Anwendung auf dem Produkt animiert wird, anhand dessen das mobile Endgerät zum Fourier-Muster ausgerichtet werden kann. Particularly preferably, lighting on the mobile terminal is switched on while the Fourier pattern is being read. As a result, the Fourier pattern is exposed to favorable lighting conditions and can be more easily captured by the image processing program. User guidance using augmented reality applications is much more effective than conventional user guidance using brochures, operating instructions or the like. Another form of user guidance can consist in animating a coordinate system in an augmented reality application on the product, with the aid of which the mobile terminal can be aligned with the Fourier pattern.
Besonders bevorzugt kann die Auflösung des Fourier-Musters bestimmt werden und mit gespeicherten Daten verglichen werden. Hierzu wird vorzugsweise eine Größe der Produktverpackung in der Datenbank hinterlegt. Wenn das Produkt von der Augmented- Reality-Anwendung identifiziert ist, kann im gleichen Zuge die Größe ermittelt und damit die Auflösung des erfassten Fourier-Musters berechnet werden. Stimmt die ermittelte Auflösung des Fourier-Musters nicht mit den gespeicherten Daten überein, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Produktfälschung vor. The resolution of the Fourier pattern can particularly preferably be determined and compared with stored data. For this purpose, a size of the product packaging is preferably stored in the database. When the product has been identified by the augmented reality application, the size can be determined at the same time and the resolution of the recorded Fourier pattern can be calculated. If the determined resolution of the Fourier pattern does not match the stored data, there is a high probability that the product is counterfeit.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in fünf Figuren beschrieben. Dabei zeigen: The invention is described using an exemplary embodiment in five figures. Show:
Fig. 1 eine Ansicht einer Produktverpackung mit einem erfindungsgemäßen 1 shows a view of a product packaging with one according to the invention
Fourier-Muster, Fourier pattern,
Fig. 2 einen Livestream der Verpackung in Fig. 1 auf dem Display eines FIG. 2 shows a live stream of the packaging in FIG. 1 on the display of a
Smartphones, Smartphones,
Fig. 3a das Fourier-Muster in Fig. 1 , Fig. 3b einen aus dem Fourier-Muster in Fig. 3a fourierrücktransformierten 2D- Barcode, FIG. 3a shows the Fourier pattern in FIG. 1, FIG. 3b shows a 2D barcode inversely transformed from the Fourier pattern in FIG. 3a,
Fig. 4 eine Darstellung des Livestreams in Fig. 2 mit einer Augmented-Reality-FIG. 4 shows a representation of the live stream in FIG. 2 with an augmented reality
Anwendung, Application,
Fig. 5 eine Darstellung einer interaktiven Benutzerführung, 5 shows an illustration of interactive user guidance,
Fig. 6a -6d vier verschiedene Verpackungen eines Produktes mit jeweils einem Fourier- Muster und jeweils einer im Fourier-Muster kodierten Seriennummer. 6a-6d four different packagings of a product, each with a Fourier pattern and each with a serial number encoded in the Fourier pattern.
In Fig. 1 ist eine Verpackung 1 eines Kopfhörers (Headphones) dargestellt. Die Verpackung 1 ist in einer Draufsicht dargestellt und weist einen quadratischen Umriss auf. Auf der Verpackung ist rechts oben ein Sicherheitsmerkmal 2 angeordnet. Das Sicherheitsmerkmal 2 ist fest auf die Verpackung 1 geklebt. Die Klebkraft des Sicherheitsmerkmals 2 auf der Verpackung 1 ist so groß, dass ein Abziehen des Sicherheitsmerkmales 2 ohne Zerstörung der Verpackung 1 nicht möglich ist. Das Sicherheitsmerkmal 1 in Fig. 1 umfasst ein Fourier-Muster 3. Die Fierstellung dieser Art von Fourier-Mustern 3 ist beispielsweise in der EP 3 388 250 A1 beschrieben. Das Fourier- Muster 3 ist grundsätzlich die Fourier-Transformierte eines in der Figur 3b dargestellten Barcodes 4, insbesondere eines 2D-Barcodes 4. In Fig. 1, a package 1 of headphones (headphones) is shown. The package 1 is shown in a plan view and has a square outline. A security feature 2 is arranged on the top right of the packaging. The security feature 2 is firmly glued to the packaging 1. The adhesive strength of the security feature 2 on the packaging 1 is so great that it is not possible to remove the security feature 2 without destroying the packaging 1. The security feature 1 in FIG. 1 comprises a Fourier pattern 3. The Fier position of this type of Fourier pattern 3 is described, for example, in EP 3 388 250 A1. The Fourier pattern 3 is basically the Fourier transform of a barcode 4 shown in FIG. 3b, in particular a 2D barcode 4.
In der Fig. 3a ist das Fourier-Muster der Fig. 1 dargestellt. In der Fig. 3b ist die Fourier- Rücktransformierte des Fourier-Musters 3 in der Fig. 3a dargestellt. Die Fourier- Rücktransformation hat die Eigenschaft, dass der ursprüngliche Barcode 4 zweimal erscheint. The Fourier pattern of FIG. 1 is shown in FIG. 3a. In Fig. 3b, the Fourier inverse transform of the Fourier pattern 3 is shown in Fig. 3a. The Fourier inverse transform has the property that the original barcode 4 appears twice.
Der 2D-Barcode 4 ist ein maschinenlesbarer, graphischer 2D-Code. Zur Umwandlung in ein Fourier-Muster 3 wird der graphische 2D-Code in eine reelle Amplitudenfunktion einer zweidimensionalen, diskreten, komplexen Funktion G(fx,fy) mit einer fx-Frequenzkoordinate und einer fy-Frequenzkoordinate eingebettet. Grundsätzlich können komplexe Zahlen oder komplexe Funktionen entweder als Summe des Real- und Imaginärteils oder aber auch in Polarkoordinatenschreibweise als Amplitudenfunktion und Phasenfunktion dargestellt werden. Eine Möglichkeit zur Erzeugung des Fourier-Musters 3 ist es, den 2D-Barcode 4 als Amplitudenfunktion der zweidimensionalen, diskreten, komplexen Funktion G(fx,fy) zur Verfügung zu stellen. Die Amplitudenfunktion hat über die zwei Frequenzkoordinaten fx, fy entweder den Funktionswert 0 oder den Funktionswert 1 . The 2D barcode 4 is a machine-readable, graphic 2D code. For conversion into a Fourier pattern 3, the graphic 2D code is embedded in a real amplitude function of a two-dimensional, discrete, complex function G (f x , f y ) with an f x frequency coordinate and an fy frequency coordinate. In principle, complex numbers or complex functions can be represented either as the sum of the real and imaginary parts or in polar coordinate notation as an amplitude function and phase function. One possibility for generating the Fourier pattern 3 is to make the 2D barcode 4 available as an amplitude function of the two-dimensional, discrete, complex function G (f x , f y ). The amplitude function has either the function value 0 or the function value 1 via the two frequency coordinates f x , f y .
Es ist denkbar, dass die zweidimensionale, diskrete, komplexe Funktion G( fx fy) weiter bearbeitet wird. It is conceivable that the two-dimensional, discrete, complex function G (f x f y ) is processed further.
Die zweidimensionale, diskrete, komplexe Funktion G(fx fy) wird fouriertransformiert. Die daraus resultierende Fourier-Transformierte g(x,y) wird zu einem zweidimensionalen Bild binarisiert. Der Vorgang der Binarisierung ist in der EP 3 388 250 A1 erörtert. Grundsätzlich wird der Realteil der Fourier-Transformierten g(x,y) ermittelt und mittels eines Schwellenwertes binarisiert. Binarisierung bedeutet, dass jedem Pixel des Bildes entweder der Wert 1 oder der Wert 0 zugeordnet wird. Die erörterte binarisierte Fourier- Transformierte g(x,) entspricht dem in der Fig. 3a dargestellten Fourier-Muster. Es wird weiterhin als Fourier-Muster 3 bezeichnet. Das Fourier-Muster 3 wird vorzugsweise mit einer Auflösung von mindestens 300 dpi, vorzugsweise mindestens 600 dpi, vorzugsweise mindestens 800 dpi auf das Sicherheitsetikett 2 gedruckt oder direkt auf die Verpackung 1 gedruckt. Die hohe Auflösung des Fourier-Musters 3 stellt einen Kopierschutz dar, da durch herkömmliches Fotografieren oder Abscannen des Fourier-Musters 3 und erneutes Ausdrucken auf einem handelsüblichen Drucker ein Druckbild erzeugt wird, das die sehr feinen und vielen Details und Substrukturen des Fourier-Musters 3 zerstört, so dass eine Rekonstruktion, das heißt Fourier-Rücktransformation des 2D-Barcodes nicht mehr möglich ist beziehungsweise nur unvollständig möglich ist, was den Effekt hat, dass die Fourier-Rücktransformation eines kopierten Fourier-Musters der Fig. 3a den 2D-Barcode 4 erzeugt, der deutlich schwächer, also verblasst erscheint und der fourierrücktransformierte 2D-Barcode 4 somit durch seine Blässe Rückschlüsse darauf zulässt, dass hier möglicherweise ein gefälschtes Produkt vorliegt. Insbesondere wird der 2D-Barcode 4 eines kopierten Fourier-Musters deutlich schwächer in den äußeren Bereichen, die hohe Ortsfrequenzen darstellen, da hohe Ortsfrequenzen bei der Kopie unvollständig oder gar nicht übertragen werden. In den Fig. 3a und 3b ist das Ergebnis der Fourier-Rücktransformation des Fourier-Musters 3 der Fig. 3a als 2D-Barcode 4 dargestellt. Der 2D-Barcode 4 ist so kräftig und scharf, dass er durch einen im Smartphone integrierten Barcode-Reader problemlos lesbar ist und die Authentizität des Kopfhörers oder allgemein des Produktes bestätigt. The two-dimensional, discrete, complex function G (f x f y ) is Fourier transformed. The resulting Fourier transform g (x, y) is binarized to a two-dimensional image. The process of binarization is discussed in EP 3 388 250 A1. Basically, the real part of the Fourier transform g (x, y) is determined and binarized using a threshold value. Binarization means that either the value 1 or the value 0 is assigned to each pixel of the image. The discussed binarized Fourier transform g (x,) corresponds to the Fourier pattern shown in FIG. 3a. It is further referred to as Fourier pattern 3. The Fourier pattern 3 is preferably printed with a resolution of at least 300 dpi, preferably at least 600 dpi, preferably at least 800 dpi on the security label 2 or printed directly on the packaging 1. The high resolution of the Fourier pattern 3 represents copy protection, as conventional photography or scanning of the Fourier pattern 3 and re-printing it on a commercially available printer creates a print image that shows the very fine and many details and substructures of the Fourier pattern 3 destroyed, so that a reconstruction, that is, Fourier inverse transformation of the 2D barcode is no longer possible or is only incompletely possible, which has the effect that the Fourier inverse transformation of a copied Fourier pattern of FIG. 3a the 2D barcode 4 generated, which appears significantly weaker, i.e. faded and the Fourier inverse-transformed 2D barcode 4 thus allows conclusions to be drawn that this may be a counterfeit product. In particular, the 2D barcode 4 of a copied Fourier pattern becomes significantly weaker in the outer areas, which represent high spatial frequencies, since high spatial frequencies are transmitted incompletely or not at all during the copy. In FIGS. 3a and 3b, the result of the Fourier inverse transformation of the Fourier pattern 3 of FIG. 3a is shown as a 2D barcode 4. The 2D barcode 4 is so strong and sharp that it can be easily read by a barcode reader integrated in the smartphone and confirms the authenticity of the headphones or the product in general.
Erfindungsgemäß ist der Vorgang der Authentifizierung des Produktes in eine Augmented- Reality-Anwendung (deutsch: erweiterte Realitätsanwendung) eingebunden. According to the invention, the process of authenticating the product is integrated into an augmented reality application (German: extended reality application).
Unter Augmented Reality wird hier im Wesentlichen der beispielsweise auf der Website Wikipedia definierte Begriff der„Augmented Reality“ verstanden. Es handelt sich um eine computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, die grundsätzlich alle menschlichen Sinne anspricht, häufig wird jedoch unter Augmented Reality nur die visuelle Darstellung von Information verstanden. Dabei werden Bilder oder Videos oder auch ein Livestream mit computergenerierter Zusatzinformation oder virtuellen Objekten überlagert. Here, augmented reality is essentially understood to mean the term “augmented reality” defined on the Wikipedia website, for example. It is a computer-aided expansion of the perception of reality that basically appeals to all human senses, but augmented reality is often only understood to be the visual representation of information. Images or videos or a live stream are overlaid with computer-generated additional information or virtual objects.
In Fig. 4 wird in der Augmented-Reality-Anwendung ein Dank 9 ausgesprochen„Thank you for buying headphones“ und als Animation in den Livestream der aufgenommenen Verpackung 1 eingefügt. Dazu wird zunächst das Produkt mit dem Fourier-Muster 3 durch eine rückseitige Kamera 8 eines Smartphones 6 erfasst. Das erfasste Bild wird in einem Livestream auf einem Display 7 des Smartphones 6 gemäß Fig. 2 dargestellt. Auf das Smartphone 6 ist eine App heruntergeladen, die es ermöglicht, das Fourier-Muster 3 zu erkennen. Hierfür erhält der Benutzer des Smartphones 6 über die Augmented-Reality- Anwendung einen Hinweis, wie er das Smartphone 6 relativ zur Verpackung 1 des Kopfhörers halten soll und in welchem Abstand zur Verpackung 1 , beziehungsweise zum Fourier-Muster 3, er die Kamera des Smartphones 6 in etwa bringen soll. Insbesondere der Abstand der Kamera 8 zum Fourier-Muster 3 ist wichtig einzuhalten, da bei einem zu großen Abstand des Fourier-Musters 3 von der Kamera 8 nicht mehr alle Feinheiten des Fourier-Musters 3 erfasst werden können und eine Rekonstruktion des 2D-Barcodes 4 dann nicht mehr möglich ist. Auf der anderen Seite wird das Bild unscharf, wenn die Kamera 8 zu dicht an das Fourier-Muster 3 herangeführt wird, und somit gehen ebenfalls die erforderlichen Feinheiten und Details des Fourier-Musters 3 verloren, was es ebenfalls erschweren kann, das Fourier-Muster 3 zurückzutransformieren. In FIG. 4, a thank you 9 pronounced “Thank you for buying headphones” in the augmented reality application and inserted as an animation into the live stream of the recorded packaging 1. For this purpose, the product with the Fourier pattern 3 is first recorded by a rear camera 8 of a smartphone 6. The captured image is shown in a live stream on a display 7 of the smartphone 6 according to FIG. 2. An app is downloaded to the smartphone 6 which enables the Fourier pattern 3 to be applied detect. For this purpose, the user of the smartphone 6 receives an indication via the augmented reality application as to how he should hold the smartphone 6 relative to the packaging 1 of the headphones and at what distance from the packaging 1 or from the Fourier pattern 3 he should hold the smartphone camera 6 should bring about. In particular, the distance between the camera 8 and the Fourier pattern 3 is important, since if the distance between the Fourier pattern 3 and the camera 8 is too great, it is no longer possible to detect all the subtleties of the Fourier pattern 3 and a reconstruction of the 2D barcode 4 then is no longer possible. On the other hand, if the camera 8 is brought too close to the Fourier pattern 3, the image becomes blurred, and thus the necessary subtleties and details of the Fourier pattern 3 are also lost, which can also complicate the Fourier pattern 3 to transform back.
Es ist beispielsweise denkbar, dass die Kamera 8 die Verpackung 1 des Smartphones 6 erfasst und dadurch die relative Position der Verpackung 1 gegenüber dem Smartphone 6 berechnet werden kann. Die Augmented Reality animiert nach dem Erfassen der Lage der Verpackung 1 ein Koordinatensystem auf der Oberfläche der Verpackung 1 . Selbst bei Bewegungen der Verpackung wird das Koordinatensystem der Verpackung als Augmented- Reality-Anwendung nachgeführt. Der Benutzer erhält jetzt Hinweise, an welche Stelle er das Smartphone im Koordinatensystem bewegen soll. Es ist auch denkbar, dass das Koordinatensystem so auf die Oberfläche projiziert wird, dass der Nullpunkt mittig im Fourier-Muster 3 angeordnet ist und die x-Achse und die y-Achse senkrecht auf den Seiten des Fourier-Muster 3 stehen. Es sind natürlich auch andere Ausbildungen denkbar. It is conceivable, for example, that the camera 8 detects the packaging 1 of the smartphone 6 and thereby the relative position of the packaging 1 with respect to the smartphone 6 can be calculated. After the position of the packaging 1 has been recorded, augmented reality animates a coordinate system on the surface of the packaging 1. Even when the packaging moves, the packaging's coordinate system is tracked as an augmented reality application. The user now receives information about where to move the smartphone in the coordinate system. It is also conceivable that the coordinate system is projected onto the surface in such a way that the zero point is arranged centrally in the Fourier pattern 3 and the x-axis and the y-axis are perpendicular to the sides of the Fourier pattern 3. Of course, other configurations are also conceivable.
Wenn das Smartphone 6 seine korrekte Lage zum Fourier-Muster 3 erreicht hat, wird das Fourier-Muster 3 gemäß den Fig. 3a und 3b rücktransformiert, und der entstehende 2D- Barcode 4 wird mit einem üblichen, ebenfalls auf dem Smartphone implementierten oder bereits in der heruntergeladenen App implementierten, Barcode-Reader gelesen. Die gelesene Information, beispielsweise eine Seriennummer, kann mit einer in einer Datenbank abgelegten Information verglichen werden, und bei Übereinstimmung wird der in Fig. 4 dargestellte Dank 9 ebenfalls in der Augmented-Reality-Anwendung in dem Livestream des Produktes dargestellt. When the smartphone 6 has reached its correct position in relation to the Fourier pattern 3, the Fourier pattern 3 is transformed back in accordance with FIGS. 3a and 3b, and the 2D barcode 4 that is created is implemented with a standard, also implemented on the smartphone or already in of the downloaded app implemented, read the barcode reader. The information read, for example a serial number, can be compared with information stored in a database, and if they match, the thank 9 shown in FIG. 4 is also shown in the augmented reality application in the live stream of the product.
Bei der im Barcode 4 verschlüsselten Information kann es sich um eine Seriennummer oder um Buchstaben, Zahlenkombinationen oder Ähnliches handeln. Die Seriennummern sind so gehalten, dass sie das Produkt identifizieren. Dazu werden die gültigen Seriennummern in einer Datenbank abgelegt. Die Datenbank kann auf dem Smartphone 6 gespeichert sein, es ist auch denkbar, dass das Smartphone über eine Internetverbindung mit einem zentralen Server verbunden wird und die Datenbank auf dem zentralen Server abgelegt ist und die gescannte Seriennummer dort mit der abgelegten Seriennummer verglichen wird. Bei Übereinstimmung ist das Produkt authentifiziert. Wenn die Seriennummer nicht in der Datenbank zu finden ist, ist das Produkt gefälscht. In diesem Fall wird in Fig. 4 kein Dank 9, sondern eine passende andere Animation dargestellt. Wenn eine gültige Seriennummer ermittelt wird, so kann in der Augmented-Reality-Anwendung eine zu der Seriennummer zugeordnetes Bonusprogramm oder Gewinnspiel durchgeführt werden. Beispielsweise können bestimmten Seriennummern bestimmte Gewinne zugeordnet sein, oder für jede ermittelte Seriennummer erhält der Benutzer einen Rabatt. The information encoded in the barcode 4 can be a serial number or letters, combinations of numbers or the like. The serial numbers are kept in such a way that they identify the product. The valid Serial numbers stored in a database. The database can be stored on the smartphone 6; it is also conceivable that the smartphone is connected to a central server via an Internet connection and the database is stored on the central server and the scanned serial number is compared there with the stored serial number. If they match, the product is authenticated. If the serial number cannot be found in the database, the product is counterfeit. In this case, no thanks 9, but a suitable other animation is shown in FIG. If a valid serial number is determined, a bonus program or competition assigned to the serial number can be carried out in the augmented reality application. For example, certain serial numbers can be assigned certain profits, or the user receives a discount for each serial number determined.
Fig. 5 zeigt eine Augmented-Reality-Anwendung in dem Livestream des Produktes 1 mit einer interaktiven Benutzeranleitung. Zunächst wird in dem gestreamten Bild das Fourier- Muster 3 erkannt und die Augmented-Reality-Anwendung setzt hier zum einen einen Kasten 1 1 um das Fourier-Muster 3 und zum anderen eine Anweisung, die Kamera 8 des Smartphones 6 dichter und zentraler auf das Fourier-Muster 3 auszurichten. Für den Fall, dass die Kamera 6 zu dicht an das Fourier-Muster 3 heranbewegt wird, wird eine neue Anweisung im Rahmen der Augmented-Reality-Anwendung auf dem Display 7 erscheinen, beispielsweise dass die Kamera 8 ein Stück weit zurückgenommen werden soll. FIG. 5 shows an augmented reality application in the live stream of the product 1 with interactive user instructions. First, the Fourier pattern 3 is recognized in the streamed image and the augmented reality application sets a box 1 1 around the Fourier pattern 3 and an instruction that the camera 8 of the smartphone 6 is closer and more central to the Align Fourier Pattern 3. In the event that the camera 6 is moved too close to the Fourier pattern 3, a new instruction will appear on the display 7 as part of the augmented reality application, for example that the camera 8 should be moved back a little.
Das Fourier-Muster 3 in der Fig. 5 ist durch eine hohe Auflösung von 800 dpi kopiergeschützt. Es ist in einer so hohen Auflösung auf die Verpackung gedruckt, dass eine Kopie des Fourier-Musters 3 mit einem handelsüblichen Standardkopierer in der Auflösung deutlich verschlechtert wird, so dass das kopierte Fourier-Muster 3 entweder unlesbar wird oder die Kopie zumindest anhand einer Qualitätsverschlechterung detektierbar ist. The Fourier pattern 3 in FIG. 5 is copy-protected by a high resolution of 800 dpi. It is printed on the packaging in such a high resolution that a copy of the Fourier pattern 3 with a commercially available standard copier is significantly reduced in resolution, so that the copied Fourier pattern 3 either becomes illegible or the copy can at least be detected on the basis of a deterioration in quality is.
Um das Fourier-Muster 3 zu prüfen und von Kopien unterscheiden zu können, muss eine hochaufgelöste Aufnahme des Fourier-Musters 3 erfasst werden. Im Fall des Smartphones 6 ist das in der Regel nur möglich, wenn das Smartphone 6 in den Nahbereich des Fourier- Musters 3 gebracht wird, der üblicherweise einen Abstand von weniger als 20 cm aufweist. Damit auch ein untrainierter Benutzer das Smartphone 6 in die für die Prüfung des Fourier- Musters 3 günstige Lage bringen kann, werden dem Benutzer 3 mittels der Augmented- Reality-Benutzerführung Hinweise eingeblendet. In order to check the Fourier pattern 3 and to be able to distinguish it from copies, a high-resolution image of the Fourier pattern 3 must be recorded. In the case of the smartphone 6, this is generally only possible if the smartphone 6 is brought into the vicinity of the Fourier pattern 3, which is usually at a distance of less than 20 cm. So that even an untrained user can bring the smartphone 6 into the favorable position for checking the Fourier pattern 3, the user 3 is shown information by means of the augmented reality user guidance.
In der Figur 5 ist dies ist eine Aufforderung mit einem Pfeil„Please move camera here“. Wenn der Benutzer das Smartphone 6 in die korrekte Richtung bewegt, können Hinweise auf die Richtigkeit der Bewegung eingeblendet werden, wie z. B. ein grüner Haken. Umgekehrt, wenn der Benutzer das Endgerät in die falsche Richtung bewegt, können andere Hinweise eingeblendet werden, wie z. B. ein rotes Ausrufezeichen. In FIG. 5, this is a request with an arrow “Please move camera here”. If the user moves the smartphone 6 in the correct direction, information on the correctness of the movement can be displayed, such as. B. a green tick. Conversely, if the user moves the device in the wrong direction, other information can be displayed, such as: B. a red exclamation mark.
Die Augmented-Reality-Anwendung kann auf die Benutzerbewegung mit weiteren Augmented-Reality-Hinweisen als Feedback reagieren. Eine solche Benutzerführung ist den aus dem Stand der Technik bekannten Benutzerführungen deutlich überlegen, da sie dem Benutzer mittels Augmented Reality die gewünschte Position intuitiv vermitteln kann und dem Benutzer bei falscher Bewegung ein Feedback geben kann. The augmented reality application can react to the user movement with further augmented reality information as feedback. Such user guidance is clearly superior to the user guidance known from the prior art, since it can intuitively convey the desired position to the user using augmented reality and can give the user feedback in the event of incorrect movement.
Günstigerweise ist das Fourier-Muster 3 durch hohe Auflösung kopiergeschützt, und Produktreferenzdaten, die beispielsweise aus einer Datenbank abgerufen werden, enthalten die physikalische Größe des Produktes, also dessen Außenabmessungen. In dem Fall kann die Augmented-Reality-Anwendung ein Koordinatensystem auf dem Produkt bestimmen und somit eine absolute Größe des Fourier-Musters 3 bestimmen. Mit Hilfe der absoluten Größe des Fourier-Musters 3 kann die Augmented-Reality-Anwendung die Auflösung des Fourier-Musters 3 bestimmen, indem sie die Position des graphischen Codes in der Fourier-Transformierten ermittelt. Damit wird die Raumfrequenz im Ortsraum bestimmt. Die Augmented-Reality-Anwendung kann das Fourier-Muster 3 als gültig anerkennen, wenn es die erwartete Auflösung besitzt. Anderenfalls wird es als ungültig erkannt. Auf diese Art und Weise ist die Anwendung vor vergrößerter Kopie des Fourier- Musters 3 geschützt, und die Authentifizierung des Produktes 1 wird verbessert. Favorably, the Fourier pattern 3 is copy-protected by high resolution, and product reference data, which are retrieved from a database, for example, contain the physical size of the product, that is to say its outer dimensions. In this case, the augmented reality application can determine a coordinate system on the product and thus determine an absolute size of the Fourier pattern 3. With the aid of the absolute size of the Fourier pattern 3, the augmented reality application can determine the resolution of the Fourier pattern 3 by determining the position of the graphic code in the Fourier transform. This determines the spatial frequency in the local area. The augmented reality application can recognize the Fourier pattern 3 as valid if it has the expected resolution. Otherwise it will be recognized as invalid. In this way, the application is protected from an enlarged copy of the Fourier pattern 3, and the authentication of the product 1 is improved.
Die Abbildungen in den Figuren 6a bis 6d zeigen eine Serie gleichartiger Produkte 1 , nämlich Kopfhörer und Produktverpackungen, die jeweils ein Fourier-Muster 3 mit einer unterschiedlichen individuellen Kennung in Form einer Seriennummer codieren. Die Seriennummer ist jeweils unterhalb der Produktverpackung 1 in den Fig. 6a-6d aufgeführt. Jedes Produkt 1 der Serie erhält eine einzigartige Seriennummer, die in der Kennung im graphischen Code enthalten ist. Hier wird ein Fourier-Muster 3 als graphischer Code verwendet. Dadurch kann in der Augmented-Reality-Anwendung das einzelne Produkt 1 eindeutig identifiziert und authentifiziert werden. Zum einen kann dem Benutzer in der Augmented-Reality-Anwendung signalisiert werden, dass er ein Originalprodukt vor sich hat. Des Weiteren ist es auch möglich, in der Augmented-Reality-Anwendung beispielsweise Bonusprogramme oder Gewinnspiele zu realisieren. So könnten bestimmten Seriennummern beispielsweise Bonuszahlungen oder Ähnliches zugeordnet sein, die durch das Einlesen der Seriennummern autorisiert werden. The illustrations in FIGS. 6a to 6d show a series of similar products 1, namely headphones and product packaging, each of which encodes a Fourier pattern 3 with a different individual identifier in the form of a serial number. The serial number is listed below the product packaging 1 in FIGS. 6a-6d. Each product 1 in the series is given a unique serial number, which is contained in the identifier in the graphic code. Here, a Fourier pattern 3 is used as a graphic code used. As a result, the individual product 1 can be uniquely identified and authenticated in the augmented reality application. On the one hand, the user can be signaled in the augmented reality application that he has an original product in front of him. Furthermore, it is also possible to implement bonus programs or competitions, for example, in the augmented reality application. For example, bonus payments or the like could be assigned to specific serial numbers that are authorized by reading in the serial numbers.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Verpackung 1 package
2 Sicherheitselement 2 security element
3 Fourier-Muster 3 Fourier patterns
4 Barcode 4 barcode
6 Smartphone 6 smartphone
7 Display 7 display
8 Kamera 8 camera
9 Dank 9 thanks
1 1 Kasten 1 1 box

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Authentifizierung eines Produktes, indem 1. Method of authenticating a product by
ein graphischer Code (4) in ein Fourier-Muster (3) fouriertransformiert wird und das Fourier-Muster (3) auf dem Produkt angeordnet wird, a graphic code (4) is Fourier transformed into a Fourier pattern (3) and the Fourier pattern (3) is arranged on the product,
ein mobiles Endgerät (6) mit einer Kamera (8), einem Bildschirm (7) und einer Recheneinheit verwendet wird und a mobile terminal (6) with a camera (8), a screen (7) and a computing unit is used and
ein Bild des Fourier-Musters (3) von der Kamera (8) erfasst wird und das erfasste Bild in den graphischen Code (4) fourierrücktransformiert wird, an image of the Fourier pattern (3) is captured by the camera (8) and the captured image is reverse Fourier transformed into the graphic code (4),
der graphische Code (4) maschinell gelesen wird und ausgewertet wird und dem graphischen Code (4) zugeordnete Augmented-Reality-Inhalte abgerufen werden und auf dem Bildschirm (7) eine Augmented-Reality-Anwendung dargestellt wird, die ein Ergebnis der Auswertung des graphischen Codes (4) darstellt. the graphic code (4) is read and evaluated by machine and the augmented reality content assigned to the graphic code (4) is retrieved and an augmented reality application is displayed on the screen (7), which is a result of the evaluation of the graphic Codes (4) represents.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass als graphischer Code ein Barcode, insbesondere ein Datamatrix- oder ein QR-Code, verwendet wird. characterized in that a barcode, in particular a data matrix or QR code, is used as the graphic code.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass ein produktspezifischer graphischer Codes verwendet wird. characterized in that a product-specific graphic code is used.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 4. The method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass ein einzigartiger graphischer Codes verwendet wird. characterized in that a unique graphic code is used.
5. Verfahren nach Anspruch 4, 5. The method according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer dem einzigartigen graphischen Code zugeordnete Bonusprogramme oder Gewinnspiele dargestellt werden. characterized in that bonus programs or competitions associated with the unique graphic code are displayed to the user.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass als Endgerät ein Smartphone oder eine Datenbrille verwendet werden. 2 characterized in that a smartphone or data glasses are used as the terminal device. 2
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , 7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fourier-Muster (3) mit einer Auflösung von mindestens 300 dpi auf das Produkt aufgedruckt wird. characterized in that the Fourier pattern (3) is printed on the product with a resolution of at least 300 dpi.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , 8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fourier-Muster (3) mit einer Auflösung von mindestens 600 dpi auf das Produkt aufgedruckt wird. characterized in that the Fourier pattern (3) is printed onto the product with a resolution of at least 600 dpi.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 9. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fourier-Muster (3) mit einer Auflösung von mindestens 800 dpi auf das Produkt aufgedruckt wird. characterized in that the Fourier pattern (3) is printed onto the product with a resolution of at least 800 dpi.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 10. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Augmented-Reality-Anwendung den Benutzer interaktiv anleitet und auf Bewegungen des Benutzers reagiert. characterized in that an augmented reality application guides the user interactively and reacts to the user's movements.
11. Verfahren nach Anspruch 10, 11. The method according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer in der Augmented-Reality- Anwendung Hinweise gegeben werden, wie er das mobile Endgerät zum Fourier- Muster bewegen soll und eine Richtigkeit der Bewegung durch eine Rückäußerung bewertet wird. characterized in that the user is given instructions in the augmented reality application as to how he should move the mobile terminal to the Fourier pattern and the correctness of the movement is assessed by a response.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 12. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Augmented-Reality-Anwendung den Benutzer anleitet, das mobile Endgerät (6) in eine vorbestimmte Position relativ zum Fourier- Muster (3) zu bewegen und das Fourier-Muster (3) dann fourierrücktransformiert wird. characterized in that the augmented reality application instructs the user to move the mobile terminal (6) into a predetermined position relative to the Fourier pattern (3) and the Fourier pattern (3) is then reverse Fourier transformed.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 13. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtung am mobilen Endgerät (6) während des Erfassens des Fourier-Musters (3) eingeschaltet wird. characterized in that lighting on the mobile terminal (6) is switched on while the Fourier pattern (3) is being recorded.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 14. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Augmented-Reality-Anwendung ein characterized in that the augmented reality application is a
Koordinatensystem auf dem Produkt bestimmt, anhand dessen das mobile Endgerät (6) am Fourier-Muster (3) ausgerichtet wird. 3 Coordinate system determined on the product, based on which the mobile terminal (6) is aligned with the Fourier pattern (3). 3
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 15. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass Abmessungen des Fourier-Musters (3) bestimmt werden und mit dem erfassten Fourier-Muster (3) verglichen werden und eine Auflösung des Fourier-Musters (3) bestimmt wird und eine Authentifizierung nur bei hinreichender Auflösung erfolgt. characterized in that dimensions of the Fourier pattern (3) are determined and compared with the detected Fourier pattern (3) and a resolution of the Fourier pattern (3) is determined and authentication only takes place if the resolution is sufficient.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 16. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fourier-Muster (3) mit einer reflektierenden Schicht überdeckt wird. characterized in that the Fourier pattern (3) is covered with a reflective layer.
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