JP2003037730A - デジタル透かしを使用する認証の方法と装置 - Google Patents

デジタル透かしを使用する認証の方法と装置

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JP2003037730A JP2002064097A JP2002064097A JP2003037730A JP 2003037730 A JP2003037730 A JP 2003037730A JP 2002064097 A JP2002064097 A JP 2002064097A JP 2002064097 A JP2002064097 A JP 2002064097A JP 2003037730 A JP2003037730 A JP 2003037730A
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エム．ロウアンディ ネービル
Scott A Tillotson
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】デジタル透かしと組み合わせて保護すべき品目
の物理的特性を利用する高度な識別、認証、及び符号化
能力を有する方法と装置の提供。 【解決手段】タガント情報１０と意味情報２０がデジタ
ル透かしアルゴリズム３０に入力し、透かしアルゴリズ
ム３０は、画像４０に組み込まれるデジタル透かしを生
成する。タガント情報１０と意味情報２０は、キーとし
て使用され、デジタル透かしアルゴリズムは、そのキー
を使用してデジタル透かし中に符号化された情報を復号
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の分野 本発明は、デジタル透かしを使用することによって、物
体の確実で再現可能な識別と認証を提供する方法と装置
に関する。
【０００２】発明の背景 ある品目の信憑性を検証する周知のセキュリティ機構は
透かしである。透かしまたは署名は通常、保護すべき品
目の意味情報、例えば、英数字、物理的特徴等、または
他の関連情報（例えば、所有権情報）を利用することに
よって生成される。こうした署名または透かしは通常、
保護される品目と共に保持されるか、またはそれに組み
込まれる。例えば、有価証券の用紙内に、その証券の価
格と原債権者に関する情報を含む透かしが印刷されるこ
とがある。
【０００３】静止画像及びビデオ画像両方について、様
々なデジタル透かし技術が周知である。
【０００４】この点に関して、ハートゥング（Ｈａｒｔ
ｕｎｇ）他、「生及び圧縮ビデオのデジタル透かし
（“Ｄｉｇｉｔａｌ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｏｆ
Ｒａｗａｎｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｖｉｄｅ
ｏ”）」、ビデオ通信用システム（Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆ
ｏｒ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、１
９９６年１０月、２０５〜２１３ページ、及びハートゥ
ング他、「復号及び再符号化を伴わないＭＰＥＧ−２符
号化ビデオの透かし（“Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇｏｆ
ＭＰＥＧ−２ Ｅｎｃｏｄｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｗｉｔ
ｈｏｕｔ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｅｎｃｏｄ
ｉｎｇ”）」、ＳＰＩＥ議事録３０２０（Ｐｒｏｃｅｅ
ｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ ３０２０）、マルチメデ
ィア・コンピューティング及びネットワーキング９７
（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｎｄ
Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ＭＭＣＮ ９７）、１９９７
年２月が参照される。
【０００５】これらの論文で論じられている技術の中に
は、１つが透かし画像、もう１つが透かし自体であるコ
ード化ブロックを形成するため、疑似乱数生成器と離散
コサイン変換（ＤＣＴ）を使用して画像と透かし画像を
別個にコード化するステップを含むものがある。その後
コード化透かしブロックとコード化画像ブロックを表す
ＤＣＴ係数が共に追加されて結合ブロックを形成し、画
像にデジタル透かしを入れる。
【０００６】また、２０００年３月１４日発行のイスナ
ルディ（Ｉｓｎａｒｄｉ）他による「透かしをデジタル
画像または画像シーケンスに埋め込む方法と装置（“Ｍ
ｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｅ
ｍｂｅｄｄｉｎｇ ａ Ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｉｎｔｏ
ａ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｅ ｏｒ Ｉｍａｇｅ
Ｓｅｑｕｅｎｃｅ”）と題された米国特許第６，０３
７，９８４号も参照される。この特許は従来のＤＣＴユ
ニットと量子化器を使用して画像または画像のシーケン
スに透かしを入れるステップを開示する。この特許は、
量子化ＤＣＴ係数のアレイを生成するステップと、いく
つかのＤＣＴ係数を選択してそれらをゼロ値によって置
換することでアレイに透かしを入れるステップとを開示
する。マスクされたアレイはさらに透かし挿入器によっ
て処理されるが、これはゼロ値とされた係数を所定の透
かし係数によって置換し、ＤＣＴ係数の透かし化アレ
イ、すなわち透かし化画像を形成するものである。
【０００７】やはり周知のことだが、例えば有価証券、
芸術作品等といった貴重品は盗難や偽造に遭いやすい。
文書に関しては、カラー複写機技術の進歩によって、一
般に入手可能な機器を使用して、貨幣を含むあらゆる文
書のカラー・コピーを作成することがかなり容易になっ
た。
【０００８】貨幣の広範な偽造を食い止めるため、米国
を含む多くの国は、現在紙幣に透かし、セキュリティ用
繊維、またはそれらの両方を紙幣に加えている。こうし
たセキュリティ機能は受取人に個々の紙幣の信憑性を検
証する手段を与える。セキュリティ用繊維は貨幣が印刷
される用紙に埋め込まれており、その表面に押印される
通貨の（小さくはあるが）人間が読み取れる記述を含む
ことがある。
【０００９】繊維に加えて、貨幣地板及び粒子を利用し
て品目を認証することも周知である。こうした種類の認
証機構は色によるもの、すなわち、特徴的な色を有する
もの、光を回折させるもの、例えば赤外線、光、または
紫外線放射といった刺激を受けると蛍光発光するものが
ある。
【００１０】繊維、貨幣地板及び粒子を含む、タガント
（爆弾の識別のために爆薬に混入される添加剤）とも呼
ばれる、上記で言及された認証材料及び機構は通常、そ
れらが関連する物体に適した特定の寸法と形状に形成さ
れる。タガントはその物体に組み込まれるかまたは他の
形でその物体の一部になり、物体の物理的特性の１つと
なる。
【００１１】無線周波数及び磁気材料及び機構もタガン
トとして使用されることがある。こうした種類のタガン
トの例には、無線周波数共振器、磁気繊維及び磁気印刷
インクが含まれる。
【００１２】この点に関して、１９９９年４月６日発行
のＭ．グリーン（Ｍ．Ｇｒｅｅｎｅ）による「無線周波
数自動識別システム（“Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃ
ｙＡｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｓｙｓｔｅｍ”）」と題された米国特許第５，８９
１，２４０号、及び２０００年１１月１４日発行のＷ．
カウレ（Ｗ．Ｋａｕｌｅ）による「セキュリティ文書と
その作成方法（“Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ
ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ
Ｉｔ”）」と題された米国特許第６，１４６，７７３
号が参照される。
【００１３】デジタル透かしと組み合わせて保護すべき
品目の物理的特性を利用する高度な識別、認証、及び符
号化能力を提供する必要が存在している。
【００１４】発明の概要 上記と他の問題は、本発明の実施形態による方法と装置
によって克服される。
【００１５】物体を識別する方法と装置が開示される
が、そこでは物体の物理的属性が符号化され、符号化情
報が、その物体に対するデジタル透かしを構成する少な
くとも１つの要素として利用される。
【００１６】別の実施形態では、物体の物理的属性は、
その物体に対するデジタル透かし中に含まれる情報にア
クセスするキーとして利用される。
【００１７】また別の実施形態では、デジタル透かしは
バーコード中に組み込まれる。この実施形態では、バー
コードは画像として扱われ、画像に適用可能な技術を使
用して透かしを入れられる。この実施形態の別の態様と
して、情報が符号化されてバーコードのデジタル透かし
となり、キーの使用によって復号または他の形で回復さ
れることがある。デジタル透かしを入れられたバーコー
ドは従来の方法で機能するか、またバーコード自体の読
み取りを可能にする「パス・キー」を含むこともある。
デジタル透かしが読み取られない場合、適切に設計され
た端末はバーコードの読み取りを許可しない。
【００１８】またさらに別の実施形態では、物体の物理
的属性はバーコードのデジタル透かしの少なくとも１つ
の入力として利用され、またバーコードのデジタル透か
し中に格納される情報を復号するキーとしても使用され
る。
【００１９】発明の詳細な説明 本発明の上記及び他の特徴は、本発明の以下の詳細な説
明を添付の図面と共に読む時さらに明らかになる。
【００２０】本発明は、デジタル透かしを作成する少な
くとも１つの入力として、及び／またはデジタル透かし
中に含まれる情報にアクセスするキーとして物体の１つ
かそれ以上の物理的特性または属性を使用することを規
定する。
【００２１】この物理的特性は直接または間接に観察で
きる。例えば、物理的特性は物体の視覚的に測定できる
寸法を含むことがあり、また１つかそれ以上のタガント
から導出されることがある。１つかそれ以上のタガント
から導出される物理的特性には、個々の寸法、形状、
色、放出波長、負荷係数、または物体に組み込まれるか
または他の形で物体に関連する１つかそれ以上のタガン
トの他の物理的特性または属性が含まれる。
【００２２】特定の種類のタガントの一例として、線維
は数ミクロンから、例えば数１０ミクロンの範囲の様々
な直径を有するように押し出し成形される。さらに、線
維は円形以外、例えば三角形、矩形、楕円形等の断面を
有するよう製造されることもある。また、線維は特定の
長さを有するよう製造されることもあり、本質的に直線
または非直線（例えば、湾曲）形状を有するよう製造さ
れることもある。
【００２３】貨幣地板は様々な特定の寸法と厚さを有す
るよう製造され、粒子は、析出等によって管理された寸
法範囲と形状を有するよう製造される。
【００２４】上記の例の各々では、様々な染料が使用さ
れ、色及び／または、紫外線等のような光によって照明
される時、または他の方法で照射される時の特徴的な放
出波長を付与する。
【００２５】使用されうる他のタガントには無線周波数
及び／または磁気材料が含まれる。例えば、特定の周波
数で共振する結晶が用紙に組み込まれるか、または用紙
の一部とされる。別の例としては、磁気材料の層が用紙
全体に分散し、特定の測定可能な磁界を示すことがあ
る。さらに別の例としては、特定の磁界を示す磁気イン
クが使用されることがある。理解されるように、本発明
は無線周波数または磁気特性を利用する何らかの特定の
タガントに制限されるものではなく、こうした特性を利
用する任意の適切なタガントを含みうる。
【００２６】本明細書の教示によれば、物理的寸法の特
定の範囲を形成することによって、コード化スキームが
形成される。例えば、繊維の場合、１〜５ミクロン、１
０〜１５ミクロン、２０〜２５ミクロン、及び３０〜３
５ミクロンという測定可能な異なった寸法範囲（Ｄ）が
形成される。同じ例の一部として、例えば、１．５ｍ
ｍ、３ｍｍ、及び５ｍｍといった異なった長さ（Ｌ）が
使用されることもある。さらに、例えば、直線または湾
曲といった、１つかそれ以上の範疇の形状（Ｓ）が形成
されることもある。３つの異なった長さ、４つの異なっ
た直径、及び２つの異なった形状という例示されるファ
イバの物理的属性を使用すると、コード化及び認証のた
めに使用できる物理的属性の固有の組み合わせがＬ(DS)
（３4*2）すなわち６５６１通り存在する。
【００２７】様々な種類の繊維の様々な濃度または密度
（負荷係数）によって、固有の組み合わせはさらに追加
される。
【００２８】管理された寸法分布を有する粒子を使用し
て同様のコード化を達成することができる。正確な寸法
の粒子を有する粉末を形成するため、蛍光体と共に硬質
ポリマー材料を含む、粒子の寸法を維持する材料が使用
される。例えば、４つの異なった平均半径を有する粒子
が５つの蛍光波長範囲と組み合わされて使用される場
合、４5、すなわち１０２４通りまでのコードが生成で
きる。
【００２９】粒子は、布地、多孔質材料、紙等といった
粒子の一部を保持する製品のコード化に特に適してい
る。様々な粒子の組み合わせを製品上、または製品に取
り付けられた用紙上またはその内部に加えることで、製
造後コードが作成できる。静電吸着によってこうした粒
子を十分に保持することができるが、例えば製品に組み
込まれた網目または糊のような結合剤といった適当な材
料を使用して高度な結合が達成できる。
【００３０】蛍光放出または本体色をタガントに組み込
むことによって追加的なコード化の組み合わせを行うこ
とができる。例えば、紫外線の刺激によって、少なくと
も５つの固有の波長範疇または周波数範囲を生成するこ
とができる。この５つの異なった波長範疇と３つの長さ
を組み合わせることで、ＬF、すなわち３5通り、すなわ
ち２４３通りのコードが得られる。直径及び形状といっ
た他の属性を組み合わせることで、さらに多くのコード
も可能である。例えば、４つの直径と５つの周波数範囲
を使用すればＤF（４5）、すなわち１０２４通りのコー
ドが得られる。
【００３１】さらに、様々なタガントの負荷係数をさら
に別の変数として利用することができる。例えば、第１
のものが直径５０ミクロンの赤の粒子からなり、第２の
ものが８０ミクロンの直径を有する赤（または緑、また
は青、または黄色）の粒子からなる２つの要素を有する
タガントの組み合わせがありうる。第１の粒子は平方セ
ンチメートル当たり２０の負荷係数を示し、第２の粒子
は平方センチメートル当たり４０の負荷係数を示すとす
る。各種類の単位面積当たりの粒子の数を数えること
で、選択されたタガントによって符号化された情報を判
断することができる。例えば、この特定の組み合わせの
タガントを有する文書を第１の種類の有価証券として識
別し、異なった組み合わせのタガント（例えば、それぞ
れ平方センチメートル当たり５０と平方センチメートル
当たり１００の負荷係数を有する直径２５ミクロンと直
径８０ミクロンの赤い粒子）を有する別の文書を第２の
種類の有価証券として識別する。さらに、予想される寸
法範囲と負荷係数を有する予想される組み合わせのタガ
ントが実際に存在するかを検証することによって、その
有価証券の信憑性を検証することができる。
【００３２】次に、上記で言及されたように、物体の物
理的特性から生成されるコード化情報がデジタル透かし
を作成する少なくとも１つの入力として使用される。透
かし自体は任意の数の方法を使用して作成される。
【００３３】こうした方法の１つの例には、乱数がハッ
シュ、またはデジタル透かしを生成する何らかの他の一
方向関数として使用される疑似乱数生成器のための種子
としてコード化情報を利用するステップが含まれる。
【００３４】別の技術には、デジタル透かし化画像を形
成する離散コサイン変換を含むアルゴリズムへの別個の
入力として、コード化情報、疑似乱数生成器の出力、及
び何らかの他の適当な情報を利用するステップが含まれ
る。
【００３５】別の実施形態では、デジタル透かしアルゴ
リズムへの１つかそれ以上の様々な入力がデジタル透か
しに含まれる情報を得るためのキーとして使用される。
【００３６】図１は、デジタル透かし化画像を形成する
際のタガント及び他の情報の使用を示す流れ図を示す。
【００３７】図１では、タガント情報１０と意味情報２
０がデジタル透かしアルゴリズム３０への入力として提
供され、一方デジタル透かしアルゴリズム３０は画像４
０に組み込まれるデジタル透かしを生成する。理解され
るように、タガント及び／または意味情報はキーとして
使用され、その場合デジタル透かしアルゴリズムはその
キーを使用してデジタル透かし中に符号化された情報を
復号または他の形で回復する。
【００３８】上記の蛍光放出の例を使用すると、印刷さ
れていない文書の用紙には、ＬF、すなわち３5通りの組
み合わせ、すなわち２４３通りのコードを生じる５つの
固有の蛍光波長範疇と３つの繊維長さから導出されるコ
ードが含まれる。そこで、この用紙の特定のコードは、
その用紙上に配置される印刷された情報にデジタル透か
しを入れるかまたはデジタル署名するデジタル透かしま
たはデジタル署名アルゴリズムへのいくつかのデータ入
力の１つとなる。
【００３９】すなわち、物体の物理的特性から生成され
るコード化情報が使用され、同じ物理的用紙上の印刷さ
れた情報の一部となるデジタル透かしまたは署名を作成
する。その結果、物理的用紙の特性と、導出されたコー
ドを利用する印刷された情報とが結合される。
【００４０】デジタル透かしは、保護される品目の一部
として埋め込まれ、例えば、物体上に印刷されるか、ま
たは物体の用紙の一部として含まれる。
【００４１】別の実施形態では、本発明にはバーコード
記号体系へのデジタル透かしの注入が含まれる。バーコ
ードは、制限なしに３ ｏｆ ９、Ｉ２ ｏｆ ５、Ｃ
ｏｄｅ １２８、ＵＰＣ、２−Ｄ、及び３−Ｄ記号体系
を含む任意の適切な記号体系を使用して実現される。透
かしは、ビット・パターン中にデジタル的に埋め込まれ
た押印、またはバーコードのデジタル画像のノイズとし
て組み込まれる。周知のソフトウェア技術が使用され、
デジタル透かしが、ソフトウェア、または他の自動また
は手動技術を使用して回復できるように埋め込まれる。
また、デジタル透かしには、透かし中に含まれるデータ
を「アンロック」するキーを利用することによって復号
される追加情報が含まれることもある。デジタル透かし
と、デジタル透かし中に埋め込まれる他の情報は、画像
の変形、回転、複写、多重レンダリング、変換、及び他
の操作に対して頑強である。
【００４２】さらに、バーコード自体の読み取りを許可
するパス・キーを含むデジタル透かし化情報によって暗
号化されたバーコードが作成されることもある。デジタ
ル透かしが読み取られない場合、適切に設計された端末
はバーコードを読み取らない。
【００４３】さらに別の実施形態として、保護される物
体の物理的特性が無線周波数識別装置中で符号化され、
また例えばメモリ素子または他の種類の集積回路といっ
た半導体素子中の情報として含まれることがある。こう
した素子中の情報は、デジタル透かしへの入力及び／ま
たはデジタル透かし中に含まれる情報にアクセスするキ
ーとして使用される。こうした素子は用紙上または用紙
中に組み込まれるか、または他の形で認証、識別、また
は保護すべき物体または品目に関連付けられる。
【００４４】図２の（Ａ）は、本発明によるコード化及
び認証スキームを有する用紙１００の例を示す。同じ長
さを有するいくつかの繊維１１０が用紙１００中に埋め
込まれている。図２の（Ｂ）に示される拡大断面図は、
繊維１１０が異なった直径を有しているのを示す。繊維
１１０Ａは大きな直径を有し、繊維１１０Ｂは小さい直
径を有し、繊維１１０Ｃは中間の直径を有する。すなわ
ち、用紙は単位面積当たりの各種類の繊維の数によって
コード化される。この情報は、用紙上に印刷されるデジ
タル透かし１１５を生成するデジタル透かしアルゴリズ
ムへのデータ入力の少なくとも一部として利用される。
【００４５】図３の（Ａ）は、本発明の教示によるデジ
タル透かし化バーコード１２５の詳細図を示す。上記で
言及されたように、バーコード１２５に透かしを入れる
方法には、バーコードを画像とみなし、画像に透かしを
入れるのに適した技術を使用してバーコードに透かしを
入れるステップが含まれる。例えば、バーコードは画素
化２次元画像として扱われ、デジタル透かしを使用して
修正される。すなわち、透かしはビット・パターン中に
デジタル的に埋め込まれた押印、またはバーコード１２
５のデジタル画像のノイズとして組み込まれる。この実
施形態の別の態様として、透かしには追加情報が含まれ
ることがある。この情報はバーコードに関連する物体に
関するものである。この情報には製造日付、原産国、正
規流通経路、または有益または有用な何らかの他の情報
が含まれる。これはバーコードが従来のバーコードとし
て機能し、かつ透かしの知識とそこに含まれる情報を読
み取る能力がなければ識別できない追加情報を伝える点
で有利である。この識別できない情報は、例えば、ブラ
ンド製品の転売防止といった様々な適用業務で有用であ
る。一例として、追加情報は品目のＵＰＣバーコードに
組み込まれる。
【００４６】別の実施形態では、バーコード１２５は上
記で言及されたように従来のバーコードの役目を果たす
か、またはバーコード中に組み込まれたデジタル透かし
を読み取りまたは識別できなければバーコード自体の読
み取りもできないように符号化される。
【００４７】図３の（Ｂ）は、本発明の教示による透か
しスキームの別の例を示す。用紙１２０は内部に埋め込
まれたいくつかの直線繊維１３０と湾曲繊維１４０を有
する。用紙は単位面積当たりの直線及び湾曲繊維の数に
よってコード化され、用紙１２０上に押印されるバーコ
ードにデジタル的に透かしを入れるためそのコードが使
用される。この例では、コードはデジタル透かし化バー
コードを生成するために使用されるデジタル透かしアル
ゴリズムへの入力として使用される。
【００４８】図４の（Ａ）は、平坦な物品をコード化し
それに透かしを入れる例を示す。この例ではタオルであ
る、粒子１７０がタオルに埋め込まれる範囲１６０を有
するある種類の平坦な物品１５０が示される。タオル１
５０の拡大断面図が図４の（Ｂ）に示される。タオルは
好適には層１８０から構成され、その際１つかそれ以上
の層、例えば１８０Ｂ、１８０Ｃは粒子１７０を保持す
る網目からなる。また、層１８０の１つは、上記で説明
されたように、粒子を保持する結合剤として扱われるこ
ともある。図４Ｃは、粒子１７０の１つの透視図を示
す。粒子１７０には好適にはタオル１５０の原産地を識
別する特有の色が含まれる。また、粒子には、例えば紫
外線のような特定の種類の放射の照射を受けると、周知
の波長、または周知の波長範囲内の蛍光を発する材料が
含まれることがある。さらに、粒子の対抗側面１９０は
好適には全て同じ寸法を有する。この例では、タオル１
５０の寸法が４０インチ（１０１．６ｃｍ）×６０イン
チ（１５２．４ｃｍ）である場合、対抗側面１９０Ａ〜
１９０Ｄの寸法は４０ミクロン×６０ミクロンとしても
よい。従って、タガントの物理的属性、すなわち寸法が
物体に関する意味情報、この例では物体の寸法と結合さ
れ、高度なコード化及び認証能力を提供する。すなわ
ち、タガントの物理的属性が、用紙上に印刷、用紙中に
組み込み、または他の形で用紙に標識付けするために使
用されるデジタル透かし１６５を生成するデジタル透か
しアルゴリズムのためのデータ入力の少なくとも一部と
して使用される。
【００４９】理解されるように、粒子の形状は矩形の幾
何学的形状または何らかの他の特定の形状に制限される
ものではない。例えば、球状粒子が使用されることもあ
り、楕円形の粒子もありうる。
【００５０】図５は、コード化及び認証スキームのまた
別の例を示す。印刷されていない文書の用紙２００は好
適には、例えば、ＬF通り、すなわち３5通りの組み合わ
せ、すなわち２４３通りのコードを生じる５つの固有の
蛍光波長範疇（Ｆ）と３つの繊維長さ（Ｌ）といった、
用紙内に組み込まれたタガントから導出されるコードを
含む。この用紙の個々のコードは、それぞれ用紙上に配
置される印刷された情報にデジタル透かしを入れるかま
たはデジタル署名するデジタル透かしアルゴリズムまた
はデジタル署名への多くの他のデータ入力の１つとして
入力される。この追加ステップによって、物理的な用紙
特性、例えば用紙中のタガントの寸法、形状及び蛍光、
及びその導出されるコードが文書上に印刷される情報
（または画像）に結び付けられる。デジタル透かしまた
は署名情報は文書中に組み込まれるか、また別の実施形
態では、文書と別個に保持される。例えば、デジタル署
名は、文書を認証するために使用されうるスマート・カ
ードの一部として集積回路２７０に組み込まれることが
ある。さらに別の実施形態として、用紙コードは無線周
波数識別装置２８５中に符号化されるか、または、半導
体素子２９０、例えばメモリ素子または他の種類の集積
回路中の情報として含まれる。こうした素子中の情報
は、デジタル透かしへの入力及び／またはデジタル透か
し中に含まれる情報にアクセスするキーとして使用され
る。
【００５１】図６は本発明によるコード化及び認証スキ
ームの別の例を示す。デジタル・パスポート写真３００
にはタガント３０５、用紙３１５、及びデジタル透かし
３１２を含む写真３１０が含まれる。１つの実施形態で
は、例えばＲ、５０、Ｓ（赤発光、５０ミクロンの繊
維、直線）といったコードに相当するタガントの物理的
属性が、デジタル透かしを作成する入力の１つとして使
用される。別の実施形態では、コードＲ、５０、Ｓによ
って表されるタガント３０５の物理的属性がキー、また
はアルゴリズムを生成するキーへの入力の一部として使
用されるが、その場合キーはデジタル透かし３１２中で
符号化される情報をアンロック、解読、または他の形で
回復するために使用される。
【００５２】コードの復号または識別は、蛍光放出また
は色が存在する場合その検出と共に、タガントの画像化
を利用する。これは例えば、モノリシック分光計に結合
される顕微鏡システムを使用することによって達成され
る。別の実施形態は、ＣＣＤカメラによる装置を含む狭
帯域濾波検出システムを使用する。これは、容易に操作
できるかまたは文章の場合のように平坦であれば直接物
体上でなされるか、またはいくつかのタガントを取り出
して粒子を検査することによってなされる。
【００５３】本発明による検出システム４００が図７に
示される。放射源４１０は検査すべき品目４２０に向け
られる。放射源４１０は好適には紫外線放射を発生する
が、品目４２０に含まれるコード化スキーム及び／また
は透かし４３５または品目４２０の何らかの適当な属性
を検出するのに適した何らかの種類の放射を発生するも
のであればよい。品目４２０は照射のために品目４２０
を位置決めするため位置決め装置４２５上に設置され
る。位置決め装置にはコンベアまたは照射のために用紙
を移送または位置決めするのに適した何らかの他の種類
の装置が含まれる。適当な支援回路４４０を伴う、ＣＣ
Ｄ、固定式、可動式または手持ち式のカメラ、または何
らかの適切な検出装置といった検出器アレイ４３０が品
目４２０中のタガント４５０と透かし４３５の画像を検
出する。放射源４１０と検出器アレイ４３０も、これら
の装置を位置決めして最適な性能を得るため位置決め装
置（図示せず）を備えることがある。放射源４１０によ
って照射されることに反応して、品目４２０中のタガン
ト４５０も、コード化スキームに関連する１つかそれ以
上の波長を放出する。検出器アレイ４３０は好適には、
コード化スキームを識別し品目４２０を認証するタガン
ト４５０、透かし４３５または品目４２０の何らかの他
の物理的特性に加えて、何らかの任意の放射のスペクト
ル成分を検出することができる。制御回路４６０はシス
テム４００全体の動作を管理し、特に放射源４１０、位
置決め装置４２５、検出器アレイ４３０及び支援回路４
４０を制御する。
【００５４】図８に示されるように、検出器アレイ４３
０は好適には、検出器アレイ４３０内で受け取った放射
に焦点を合わせる光学セクション４７０、放射を検出す
るセンサ４８０のアレイ、及び対象となる周波数だけが
センサ４８０に入射するようにするフィルタ・セクショ
ン４９０から構成される。光学セクション４７０には、
顕微鏡システム、または検出器アレイ４３０内で品目４
２０の像及び／または品目４２０からの何らかの放射を
拡大または他の形で合焦するのに適した何らかの他のシ
ステムが含まれることがある。センサ・アレイ４８０
は、例えば、ダイオード・アレイ、ＣＣＤアレイ等とい
った品目４２０の放射及び／または物理的特性を検出す
るのに適した何らかのセンサのアレイを備えている。こ
の技術を使用して、検出器アレイ４３０の出力が分析さ
れ、透かし４３５の特性とタガントの様々な寸法及び／
または形状が検出されるので、そこから単独または放射
波長との組み合わせで符号化情報が導出される。
【００５５】上記では特定の用紙の文脈で、コード化機
構の長さ、直径、形状、色等が説明されたが、当業者が
認識するように、これらは例示的であってこうした教示
の現時点で好適な実施形態を示すものであり、こうした
教示を制限する意味で読まれまた解釈されることを意図
するものではない。
【００５６】認識されるように、上記で説明される技術
と構造は物体中に含まれるコード化機構と透かしに基づ
いて物体を認証する際有用である。また、やはり認識さ
れるように、本明細書で開示される技術と構造は、品目
を構成する際上記で説明されたいくつかのコード化スキ
ームを選択することによって、様々な種類の情報を物体
中に符号化し、貴重品、有価証券、芸術作品、通貨、様
々な種類の用紙、分類を必要とする品目、コンベア・シ
ステム上を移動する品目といった物体を認証する際にも
有用である。
【００５７】さらに、認識されるように、タガント等が
存在することがその物品が純正品であることの第１の表
示となり、それらが正しい寸法、形状、色等で存在する
ことがその物品が純正品であるさらなる表示となるの
で、タガント等の使用によって高度なセキュリティが提
供される。さらに認識されるように、本発明は特にその
好適実施形態を参照して示され説明されたが、当業者が
理解するように、形態及び細部の変更が本発明の範囲及
び精神から離れることなくなされることがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタル透かし化画像を形成する際のタガント
及び他の情報の使用を示す流れ図を示す。
【図２】（Ａ）は、用紙中に組み込まれた繊維とデジタ
ル透かしを示す。（Ｂ）は、図１の用紙の断面図を示
す。
【図３】（Ａ）は、デジタル透かし化バーコードの詳細
図を示す。（Ｂ）は、内部に埋め込まれたいくつかの直
線繊維及び湾曲繊維と用紙上に印刷されたデジタル透か
し化バーコードから構成されるコード化スキームを有す
る用紙を示す。
【図４】（Ａ）は、ある種の平坦な物品に埋め込まれる
粒子とその上に押印されるデジタル透かしとを示す。
（Ｂ）は、平坦な物品の拡大断面図を示す。（Ｃ）は、
粒子の拡大透視図を示す。
【図５】様々な周波数特性を持ったいくつかの繊維から
構成されるコード化スキームを有する用紙と、スマート
カード、無線周波数識別装置、及びデジタル署名または
透かしを格納する半導体素子とを示す。
【図６】本発明の教示による識別及び認証スキームを具
現する写真を示す。
【図７】本発明によって品目を識別し認証する検出シス
テムの概略図を示す。
【図８】検出システムの一部である検出器アレイの構成
図を示す。
【符号の説明】
１０…タガント情報 ２０…意味情報 ３０…デジタル透かしアルゴリズム ４０…画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット エー．ティロットソン アメリカ合衆国，ロード アイランド 02852，ノース キングスタウン，イース トウィック ロード 150 Ｆターム(参考） 2H134 NA01 5B057 AA11 AA20 CB19 CE08 CG07 5B072 BB00 CC24 5C076 AA14 BA06 5J104 AA14 EA04

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体を識別する方法であって、 物体に関する情報を符号化するため、識別可能な物理的
    属性を利用することによって前記物体を符号化するステ
    ップと、 前記物体のためのデジタル透かしを構成する少なくとも
    １つの要素として前記符号化情報を利用するステップと
    を含む方法。
  2. 【請求項２】 前記物理的属性がさらに前記物体に関連
    するタガントの組み合わせを備え、タガントの前記組み
    合わせが前記物体に関する情報を符号化する所定の識別
    可能な物理的属性を有する部材から構成される、請求項
    １に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記物理的属性が寸法及び形状の少なく
    とも１つを備える、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記物理的属性が色及び放出波長の少な
    くとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記物理的属性が負荷係数を備える、請
    求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記物理的属性が無線周波数及び無線周
    波数に対する応答の少なくとも１つを備える、請求項１
    に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記物理的属性が磁界及び磁界に対する
    応答の少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 前記物理的属性が前記物体の１つかそれ
    以上の寸法に関連する、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 さらに、 前記デジタル透かし中の前記符号化情報を検出するステ
    ップと、 前記符号化情報を前記物体の前記識別可能な物理的属性
    と比較することによって前記物体を認証するステップと
    を含む、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 物体を識別する方法であって、 バーコードをデジタル透かし化するステップと、 前記デジタル透かし化バーコードを前記物体に関連付け
    るステップとを含む方法。
  11. 【請求項１１】 さらに、追加情報を前記デジタル透か
    し化バーコードに符号化するステップを含む、請求項１
    ０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記追加情報がさらに、製造日付、原
    産国、及び正規流通経路の少なくとも１つを備える、請
    求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記追加情報がキーの使用により前記
    デジタル透かし化バーコードから検索される、請求項１
    １に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 さらに、前記デジタル透かし化バーコ
    ード中のデジタル透かしが読み取りできなければ前記バ
    ーコードが読み取りできなくなるように前記デジタル透
    かし化バーコード中のキーを符号化するステップを含
    む、請求項１０に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 物体を識別する方法であって、 物体に関する情報を符号化するため、識別可能な物理的
    属性を利用することによって前記物体を符号化するステ
    ップと、 前記物体に関連するデジタル透かし中の符号化されたデ
    ータを回復するキーとして前記符号化情報を利用するス
    テップとを含む方法。
  16. 【請求項１６】 さらに、前記デジタル透かし中の符号
    化された前記データを利用することによって前記物体を
    認証するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記物理的属性がさらに前記物体に関
    連するタガントの組み合わせを備え、タガントの前記組
    み合わせが前記物体に関する情報を符号化する所定の識
    別可能な物理的属性を有する部材から構成される、請求
    項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 物体を識別する方法であって、 物体に関する情報を符号化するため、認識可能な物理的
    属性を利用することによって前記物体を符号化するステ
    ップと、 前記物体のためのデジタル透かし化バーコードを構成す
    る少なくとも１つの要素として前記符号化情報を利用す
    るステップとを含む方法。
  19. 【請求項１９】 さらに、前記デジタル透かし化バーコ
    ード中のデジタル透かしが読み取りできなければ前記バ
    ーコードが読み取りできなくなるように前記デジタル透
    かし化バーコード中のキーを符号化するステップを含
    む、請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記物理的属性がさらに前記物体に関
    連するタガントの組み合わせを備え、タガントの前記組
    み合わせが前記物体に関する情報を符号化する所定の識
    別可能な物理的属性を有する部材から構成される、請求
    項１８に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 さらに、前記デジタル透かし化バーコ
    ード中のデジタル透かしを読み取るキーとして前記符号
    化情報を利用するステップを含む、請求項２０に記載の
    方法。
  22. 【請求項２２】 前記物理的属性が寸法及び形状の少な
    くとも１つを備える、請求項１８に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記物理的属性が色及び放出波長の少
    なくとも１つを備える、請求項１８に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記物理的属性が負荷係数を備える、
    請求項１８に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記物理的属性が無線周波数及び無線
    周波数に対する応答の少なくとも１つを備える、請求項
    １に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記物理的属性が磁界及び磁界に対す
    る応答の少なくとも１つを備える、請求項１８に記載の
    方法。
  27. 【請求項２７】 前記物理的属性が前記物体の１つかそ
    れ以上の寸法に関連する、請求項１８に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 物体を識別または認証する装置であっ
    て、 前記物体に関連する物理的特性と透かしとを検出する検
    出器と、 前記物体の識別または認証の少なくとも１つのために前
    記物理的属性と前記透かし中に含まれる情報とによって
    符号化された情報を復号する復号器とを備える装置。
  29. 【請求項２９】 前記物体に関連する前記物理的属性が
    さらに前記物体に関連するタガントの組み合わせを備
    え、タガントの前記組み合わせが前記物体に関する情報
    を符号化する所定の識別可能な物理的属性を有する部材
    から構成される、請求項２８に記載の装置。
  30. 【請求項３０】 さらに、タガントの前記組み合わせを
    照射する放射源を備え、前記検出器が前記照射に応答し
    て少なくとも１つの放出波長を検出する手段を備える、
    請求項２９に記載の装置。
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