JP2021521477A - 光学製品認証のための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、光学活性粒子でラベル付けされた製品を、レジストレーションステップで参照画像を記録し、認識ステップで光学活性粒子の認識画像を記録し、画像データ又は画像データに由来するコーディングを比較して製品を認証する、光学製品認証のための方法及びシステムに関する。

Description

本発明は、
ａ）−製品をフィルム内に包装する、又は
−製品又は製品のパッケージにラベルを設ける、又は
−製品、製品のパッケージ、或いは、製品上又はパッケージ上に配置されるラベルにラッカーコーティングを設ける、
ことによって製品をマーキングするステップであって、
−フィルム、ラベル、又は、ラッカーコーティングが、ランダムに分散される反射粒子及び／又は発光粒子を含む、ステップと、
ｂ）−粒子が反射又は発光するように製品に光を照射する、
−カメラを使用して反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上のデジタル参照画像を記録する、
ことによってａ）のようにマーキングされた製品をレジストレーションするステップと、
ｃ）−粒子が反射又は発光するように製品に光を照射する、
−カメラを使用して反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上の認識画像を記録する、
−少なくとも１つの認識画像と少なくとも１つの参照画像とをデジタル的に比較する、
−少なくとも１つの認識画像と少なくとも１つの参照画像とが十分な程度まで一致している場合に肯定的認証を表示する、又は、
−少なくとも１つの認識画像と少なくとも１つの参照画像とが十分な程度まで異なる場合に否定的認証を表示する、
ことによってｂ）のようにレジストレーションされた製品を認証するステップと、
を含む光学製品認証のための方法に関する。

更に、本発明は、
（ｉ）それぞれがフィルム、フィルム領域、ラベル又はラッカーコーティングとして具現化され、ランダムに分散される反射粒子及び／又は発光粒子を含むマークと、
（ｉｉ）マークが設けられる製品の１つ以上の参照画像を記録するための一次画像捕捉システムと一次画像処理システムとを備えるレジストレーションシステムと、
（ｉｉｉ）データベースと、
（ｉｖ）インターネット及び／又はモバイル無線ネットワークに基づく通信システムと、
（ｖ）マークが設けられる製品の１つ以上の認識画像を記録するための二次画像捕捉システムをそれぞれが備えた１つ以上の認証システムと、
を備えた製品の光学的な認証のためのシステムに関する。

文書又は紙幣などの物体を認証するための方法が先行技術から知られている。

米国特許第４，２１８，６７４号明細書は、文書の真正性をチェックするためのシステム及びプロセスを開示し、この場合、文書に基づいて生成されるバイナリ出力信号が、事前に記憶されたバイナリ信号と比較される。文書は、磁性材料又は磁化可能な材料から形成されるランダムに分散されるファイバの形態を成すセキュリティマーカーを含む。セキュリティマーカーを読み取るために、磁場を記録するとともに磁気又は磁化されたファイバを横切るときに電気パルスを出力する検出器を使用して文書が所定のトラックに沿って走査される。

ドイツ特許第１０３０４８０５号明細書は、セキュリティマーカーを生成する方法について記載し、この方法では、マーキングされるべき物体上に存在する又は適用されるランダムパターンが使用される。この目的のために、ランダムパターンがリーダーを使用してコンピュータに読み込まれ、また、パターンの個々の特徴を含むフィンガープリントが抽出される。随意的に、識別番号が物体に適用される。抽出されたフィンガープリントはマシンデータメモリに記憶される。マーキングされた物体を識別するために、ランダムパターンが物体から読み取られ、フィンガープリントが抽出されてデータメモリに記憶されるフィンガープリントと比較される。

ドイツ特許出願第６０２００４００７８５０号明細書は、物体の真正性を決定するための方法、コンピュータプログラム、及び、電子装置を開示し、物体は、ランダムに分散される粒子の三次元パターンを有している。この方法は第１及び第２のコードにより機能する。第２のコードは、ランダムに分散される粒子のパターンに関する２次元データ捕捉によって確認される。この目的のために、物体には白色散乱光が照射され、物体によって反射及び透過される光が検出される。ランダムに分散される粒子のパターンを備える物体は、好ましくはラベルである。

従来技術から知られているセキュリティマーカーは２つのグループＡ）及びＢ）に割り当てられ得る。

Ａ）セキュリティマーカーは、製造中にランダムに生じる又は標的にされた措置により生成される製品の固有の構成要素部分である。ここでは、セキュリティマーカーのタイプ及び性質は、製品の材料組成、表面構造、及び、形状に起因して厳しく制約される。既知の製品固有のセキュリティマーカーとしては、とりわけ、スクラッチ又はファイバにより形成される光学的に検出可能なランダム表面パターン、及び、高分子材料中の正確に規定された同位体混合物が挙げられる。製品固有のセキュリティマーカーは、厳しく制約された使用分野を有し、食料品、医薬品、化粧品、衣服布地には適していない。

Ｂ）セキュリティマーカーは、ラベルとしてデザインされて、製品に取り付けられる。ラベルは、それらの領域が限られていて、安全マークの特定及び識別を容易にするという点で不利である。計測及び分析から最新の市販の機器を使用すると、一般に、セキュリティマーカーの物理化学的性質及び機能原理を素早く確認できる。性質及び機能原理が知られた時点では、せいぜい、コピー防止が複製の邪魔になる。従来技術は、コピー防止を成すための２つのプロセスについて記載し、この場合、２つのプロセスも組み合わされる。第１に、「見えない」セキュリティマーカーが提案され、第２に、再現不可能なセキュリティマーカー又は不釣り合いに多大な労力を伴ってのみ再現可能なセキュリティマーカーが提案される。

セキュリティマーカーのコピー防止に関して以下の態様が重要な役割を果たす。

Ｉ）再現性
可能な場合、セキュリティマーカーは再現可能であるべきでない。ここで、「再現可能」という用語は、正確な物理的複製の意味で理解されるべきでなく、セキュリティマーカーに存在する特定のパターンの測定による捕捉に関連して理解されるべきである。既知のセキュリティマーカーでは、通常、光学的又は磁気的な検出器によって捕捉される例えばスマートコードなどの空間的な−一般に２次元のパターンが使用される。特にホログラムは３次元パターンの一例として指定されるべきである。分光測定プロセスによって検出される例えば同位体などの化学マーカーを含むセキュリティマーカーはあまり一般的ではない。

セキュリティマーカーを再現するには、まず最初にパターンを識別する必要がある。パターンの識別は、とりわけ人間の目には見えないパターンを使用することによって、様々な方法で困難にされ得る。したがって、先行技術は、隠れたパターンを提案する。しかしながら、既知の見えないパターンの大部分は、現在利用可能な測定プロセスを使用して殆ど労力を伴わずに識別され得る。

識別後、計測学的捕捉中に複製をオリジナルから区別できないようにパターンを再作成又は複製する必要がある。原則として、任意の識別されたパターンを再現できるが、このために必要な労力は非常に重要である。複製の労力が結果として生じる経済的利点を超える場合、複製は価値がなく行われない。再現の労力は、パターンの計測学的捕捉と密接に関連付けられる。一般に、計測学的捕捉が単純であればあるほど、再現に必要な労力は少なくなる。

更に、安全マーカーの情報内容も重要である。ここで、情報内容という用語は、点又は線などの構造的細部の数の同義語として理解されるべきである。情報内容が高ければ高いほど、複製に必要な労力が多くなる。情報内容は、細部構造のサイズに対するセキュリティマーカーの面積比によって与えられる上限を有する。セキュリティマーカーの面積が大きければ大きいほど、細部構造が小さければ小さいほど、最大の想定し得る情報内容が大きくなる。

ＩＩ）計測学的捕捉
一般に、セキュリティマーカーの計測学的捕捉は、２つ以上の場所及び／又は時点で実施され、例えば、製品の製造業者で、場合によっては貨物倉庫で又は輸送中に、及び、ディーラー又は消費者で実施される。ここでは、製品には最初にマーキングステップ中にセキュリティマーカーが設けられる。一般に、セキュリティマーカー又はそこに含まれるパターンは、事前には分かっておらず、代わりに、計測によって捕捉され、また、測定信号は暗号化された形式又は暗号化されていない形式で識別コードとして記録される。後続の識別ステップでは、製品上に位置されるセキュリティマーカーがマーキングステップと同様に計測によって捕捉され、また、暗号化された形式又は暗号化されていない形式の測定信号が利用可能な識別コードと比較される。

計測学的捕捉中、セキュリティマーカーが設けられた製品は、検出器の下に位置され又は検出器を通過して案内される。後者は、例えば、産業用画像処理で一般的な、レーザースキャナ、磁気読み取りヘッド、又は、ラインセンサ付きカメラに関する場合である。検出器に対する製品の位置決め又は移動は、手動で、或いは、コンベヤベルトなどの機械装置を用いて実施される。ここでは、製品の技術的又は物流上の条件に起因して特定の要件が順守されなければならない。計測学的捕捉を非接触態様で実施することがしばしば必要又は望ましく、製品と検出器との間の作動距離が数ｃｍ〜数ｍの最小距離を下回ることは許されない。作動距離が数ｃｍを超えなければならない場合、光学的方法、特に撮像方法が好ましくは計測学的捕捉のために使用される。ここでは、解像度、画像フィールド、及び、作動距離などの重要な測定パラメータは、任意に設定できないが、光学法則に従って相互に影響を及ぼす。更に、程度は低いが、測定パラメータの選択は、使用するカメラのレンズによって制限される。天文学や衛星技術の用途向けの高性能レンズとは対照的に、産業用に設計されたカメラレンズは、光学計測の可能性を十分に活用することができない。

セキュリティマーカーの計測学的捕捉は、部分的に矛盾する様々な要件を満たす必要があり、これらは以下を含む。すなわち、
−感度が高いため、コピーされたセキュリティマーカーのオリジナルからの僅かな偏差が認識される。２次元パターンの光学的検出の場合、感度は主に高い横方向の解像度及びコントラストを意味し、つまり、使用される光学測定システムは、最適化された変調伝達関数を有さなければならない。
−計測学的な偏差に対する耐性により、偽陰性のエラー率、つまり、偽造として誤って評価された元のセキュリティマーカーの数は少ない。光学的捕捉中の頻繁な計測学的偏差としては、検出器に対するセキュリティマーカーの不正確な位置決め、振動、及び、様々照明条件が挙げられる。
−測定システムの取得及び操作に関して低コスト。
−高速又は高スループット。
−自動化。

ＩＩＩ）コーディング
コーディングという用語は、セキュリティマーカーの計測学的捕捉、変換、暗号化、記憶、及び、複製で使用される全ての既知の電子的及び数学的な方法を包含する。これらの方法は、電子ハードウェア又はソフトウェアの形態で実装され得る。コーディングで使用されるデータ量は、計測学的捕捉の解像度に関連するセキュリティマーカーの情報内容によって実質的に決定される。２次元パターンの光学的捕捉において、データ量は、計測によって決定されるピクセル数（解像度ピクセル）と解像度ピクセル当たりの色又はコントラストレベルの数との積によって与えられる上限を有する。解像度ピクセルよりも小さいセキュリティマーカーの細部構造は、検出できないため、コーディングできない。

前述の境界条件によれば、従来技術で知られている方法は、以下のような多くの欠点を有する。
−高いエラー率又は低いセキュリティ；
−認証中の特別なカメラ又は測定デバイスの使用；
−認証中に指定されたカメラ視野など、厳密に制約された測定条件の順守；
−扱いにくさ、及び、
−製品又は製品パッケージ、特に外観の変更又は適合の必要性。

米国特許第４，２１８，６７４号明細書 ドイツ特許第１０３０４８０５号明細書 ドイツ特許出願第６０２００４００７８５０号明細書

本発明の目的は、前述の欠点を克服して光学製品認証のための単純でロバスト性が高い方法を提供することである。

この目的は、
ａ）−製品をフィルム内に包装する、又は
−製品又は製品のパッケージにラベルを設ける、又は
−製品、製品のパッケージ、或いは、製品上又はパッケージ上に配置されるラベルにラッカーコーティングを設ける、
ことによって製品をマーキングするステップであって、
−フィルム、ラベル、又は、ラッカーコーティングが、ランダムに分散される反射粒子及び／又は発光粒子を含む、ステップと、
ｂ）−粒子が反射又は発光するように製品に光を照射する、
−カメラを使用して反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上のデジタル参照画像を記録する、
ことによってａ）のようにマーキングされた製品をレジストレーションするステップと、
ｃ）−粒子が反射又は発光するように製品に光を照射する、
−カメラを使用して反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上の認識画像を記録する、
−少なくとも１つの認識画像と少なくとも１つの参照画像とをデジタル的に比較する、
−少なくとも１つの認識画像と少なくとも１つの参照画像とが十分な程度まで一致している場合に肯定的認証を表示する、又は、
−少なくとも１つの認識画像と少なくとも１つの参照画像とが十分な程度まで異なる場合に否定的認証を表示する、
ことによってｂ）のようにレジストレーションされた製品を認証するためのステップであって、
少なくとも１つの認識画像と少なくとも１つの参照画像との間の撮像関連の偏差がデジタル的に補償される、ステップと、
を含む方法によって達成される。

この方法の有利な実施形態は以下を特徴とする。すなわち、
−フィルム、ラベル、又は、ラッカー中の粒子の密度が３０〜２００００粒子／ｃｍ^３である、
−フィルム、ラベル、又は、ラッカー中の粒子の密度が３０〜１００００粒子／ｃｍ^３又は３０〜５０００粒子／ｃｍ^３である、
−フィルム、ラベル、又は、ラッカー中の粒子の表面密度が１〜１００粒子／ｃｍ^２である、
−フィルム、ラベル、又は、ラッカー中の粒子の表面密度が１〜２０粒子／ｃｍ^２、１０〜３０粒子／ｃｍ^２、２０〜４０粒子／ｃｍ^２、３０〜５０粒子／ｃｍ^２、４０〜６０粒子／ｃｍ^２、５０〜７０粒子／ｃｍ^２、６０〜８０粒子／ｃｍ^２、７０〜９０粒子／ｃｍ^２、又は、８０〜１００粒子／ｃｍ^３である、
−製品又はラベルには反射粒子及び／又は発光粒子を含む透明カバーフィルムが設けられる、
−製品又はラベルが多層構造を有し、１つの層が反射粒子及び／又は発光粒子を含むフィルムから成る、
−粒子は、二酸化チタンから成るとともに、１０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴う球形状を有する、
−粒子は、二酸化チタンから成るとともに、１０〜４０μｍ、２０〜５０μｍ、３０〜６０μｍ、４０〜７０μｍ、５０〜８０μｍ、６０〜９０μｍ、７０〜１００μｍ、８０〜１１０μｍ、９０〜１２０μｍ、１００〜１３０μｍ、１１０〜１４０μｍ、１２０〜１５０μｍ、１３０〜１６０μｍ、１４０〜１７０μｍ、１５０〜１８０μｍ、１６０〜１９０μｍ、又は、１７０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴う球形状を有する、
−粒子がガラスから成る、
−粒子が１．５〜２．０の光屈折率を有するガラスから成る、
−粒子は、１．５〜１．７、１．６〜１．８、１．７〜１．９、又は、１．８〜２．０の光屈折率を有するガラスから成る、
−粒子が１．８５〜１．９５の光屈折率を有するガラスから成る、
−粒子は、ガラスから成るとともに、１０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴う球形状を有する、
−粒子は、ガラスから成るとともに、１０〜４０μｍ、２０〜５０μｍ、３０〜６０μｍ、４０〜７０μｍ、５０〜８０μｍ、６０〜９０μｍ、７０〜１００μｍ、８０〜１１０μｍ、９０〜１２０μｍ、１００〜１３０μｍ、１１０〜１４０μｍ、１２０〜１５０μｍ、１３０〜１６０μｍ、１４０〜１７０μｍ、１５０〜１８０μｍ、１６０〜１９０μｍ、又は、１７０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴う球形状を有する、
−各粒子は、２０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴うガラスから形成される球状基材と、例えば０．５〜１０μｍの相当直径を伴う、アモルファスガラス又は二酸化チタンなどのセラミック材料から形成される基材上に配置される球状コーティング粒子とから成る、
−アモルファスガラス又は二酸化チタンなどのセラミック材料から形成されるコーティング粒子は、例えば、ガラスから形成される球状基材の表面に摩擦接続される、
−アモルファスガラス又は二酸化チタンなどのセラミック材料から形成されるコーティング粒子が例えば２．２〜２．７の光屈折率を有する、
−粒子が干渉顔料から成る、
−粒子は、雲母、ケイ酸塩、酸化アルミニウム、カルシウムホウケイ酸アルミニウム、又は、アルミニウムなどの基材材料を備える干渉顔料から成り、基材材料には、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、酸化ジルコニウム、又は、二酸化ケイ素などの材料から形成される干渉コーティングが設けられる、
−粒子が２０〜１００ｗｔ％の範囲の蛍光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射時に蛍光を発し、蛍光の強度の３０〜１００％が６５０〜８００ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子が２０〜１００ｗｔ％の範囲の蛍光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射時に蛍光を発し、蛍光の強度の４０〜１００％、５０〜１００％、６０〜１００％、７０〜１００％、又は、８０〜１００％が６５０〜８００ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子は、ユーロピウムをドープした窒化カルシウムアルミニウムシリコン（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）を備える蛍光材料から成る、
−粒子は、ユーロピウムをドープした窒化カルシウムアルミニウムシリコン（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）と、ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＢａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３ガラスなどのガラスとを備える蛍光材料から成る、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光し、発光の強度の６０〜１００％が４５０〜１０００ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光し、発光の強度の６０〜１００％が４５０〜６５０ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光し、発光の強度の８０〜１００％が４５０〜６５０ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料は、４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光するとともに、１分後に、ＤＩＮ ６７５１０−１：２００９にしたがって測定された、４００ｍｃｄ／ｍ^２以上の輝度を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料は、４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光するとともに、１分後に、ＤＩＮ ６７５１０−１：２００９にしたがって測定された、６００ｍｃｄ／ｍ^２以上、８００ｍｃｄ／ｍ^２以上、１０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、１５００ｍｃｄ／ｍ^２以上、２０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、４０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、６０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、８０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、１００００ｍｃｄ／ｍ^２以上、２００００ｍｃｄ／ｍ^２以上、３００００ｍｃｄ／ｍ^２以上、又は、４００００ｍｃｄ／ｍ^２以上の輝度を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の材料から成り、前記材料が１ｍｓ≦τ≦１０ｈの発光寿命τを有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の材料から成り、前記材料が１０ｍｓ≦τ≦１０ｈ、１００ｍｓ≦τ≦１０ｈ、１ｓ≦τ≦１０ｈ、１０ｓ≦τ≦１０ｈ、又は、６０ｓ≦τ≦１０ｈの発光寿命τを有する、
−粒子は、イットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２；ＹＡＧ）、イットリウムアルミニウムガリウムガーネット（Ｙ_３Ａｌ_５−ｘＧａ_ｘＯ_１２ここで２．５≦ｘ≦３．５；ＹＡＧＧ）、アルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４，Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５）、アルミン酸カルシウム（ＣａＡｌ_２Ｏ_４）、チオガリウム酸ストロンチウム（ＳｒＧａ_２Ｓ_４）、又は、フッ化カリウムチタン（Ｋ_２ＴｉＦ_６）に基づく５０〜１００ｗｔ％の範囲の材料から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＣｅ及び／又はＣｒをドープしたイットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２；ＹＡＧ）又はイットリウムアルミニウムガリウムガーネット（Ｙ_３Ａｌ_５−ｘＧａ_ｘＯ_１２ここで２．５≦ｘ≦３．５；ＹＡＧＧ）から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＥｕ及びＤｙをドープしたアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４，Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５）から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＥｕ、Ｎｄ、Ｓｒをドープしたアルミン酸カルシウム（ＣａＡｌ_２Ｏ_４）から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＥｕをドープしたストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａ_２Ｓ_４）から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＭｎをドープしたフッ化カリウムチタン（Ｋ_２ＴｉＦ_６）から成る、
−反射粒子及び／又は発光粒子は、２、３、４、５又はそれ以上の異なるタイプを含み、各粒子は、２０〜１００ｗｔ％の範囲の上記の材料のうちの１つから成る、
−反射粒子及び／又は発光粒子は、２、３、４、５、又はそれ以上の異なるタイプを含み、各粒子が上記の構造のうちの１つを有する、
−粒子が５μｍ≦ｄ_５０≦２００μｍの平均サイズｄ_５０を有する、
−粒子は、１０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ、２０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ、３０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ、４０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ、５０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ又は３０μｍ≦ｄ_５０≦１００μｍの平均サイズｄ_５０を有する
−製品又は製品のパッケージには、シリアル番号或いはバーコード又はＱＲコードなどのデジタルコードが設けられる、
−製品又は製品のパッケージには、シリアル番号或いはバーコード又はＱＲコードなどのデジタルコードを伴うラベルが設けられる、
−製品又は製品のパッケージには１つ以上の方向マークが設けられる、
−製品又は製品のパッケージには、１つ以上の方向マークを備えるラベルが設けられる、
レジストレーションｂ）の範囲内で、
−反射粒子及び／又は発光粒子の２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の参照画像が、所定の異なるカメラ視野から記録される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の１１〜３０、２０〜４０、３０〜５０、４０〜６０、５０〜７０、６０〜８０又は７０〜１００の参照画像が、所定の異なるカメラ視野から記録される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の１０１〜３００、２００〜４００、３００〜５００、４００〜６００、５００〜７００、６００〜８００又は７００〜１０００の参照画像が、所定の異なるカメラ視野から記録される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の複数の参照画像が所定の異なるカメラ視野から記録され、製品が回転テーブル上に配置され、回転テーブルは製品と共にそれぞれ、２つの連続する参照画像の記録間の所定の方位差角だけ回転される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の複数の参照画像が所定の異なるカメラ視野から記録され、カメラは、２つの連続する参照画像の記録間の所定の極差角だけそれぞれ傾けられる、
−反射粒子及び／又は発光粒子の複数の参照画像が所定の異なるカメラ視野から記録され、カメラは、カメラの光軸と重力軸との間の極傾斜角が所定の値をとるように２つの連続する参照画像の記録間の所定の極差角だけそれぞれ傾けられる、
−製品の形状が３Ｄスキャナを使用して捕捉され、確認された３次元形状座標が１つ以上の参照画像のデジタル較正のために使用される、
−少なくとも１つの参照画像中における輪郭、エッジ、銘刻、バーコード、ＱＲコード、又は、ラベルエッジなどの製品の１つ以上の視覚的特徴が、反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像される、
−少なくとも１つの参照画像中の１つ以上の方向マークが、反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上の参照画像がデータベースに記憶される、
−基準キーが、反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上の参照画像に基づいてその都度計算される、
−１つ以上の参照画像のそれぞれにおいて、反射光の強度に基づいて又は発光の強度に基づいて反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標が決定さる、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、閾値分離によって１つ以上の参照画像のそれぞれで決定される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、グレースケール値閾値分離によって１つ以上の参照画像のそれぞれで決定される、
−１つ以上の参照画像はそれぞれ、グレースケール値画像ファイルに変換されて、グレースケール値閾値分離によって２値化される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、再帰的グラスファイアアルゴリズムを用いて１つ以上の参照画像のそれぞれで決定される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、順次グラスファイアアルゴリズムを用いて１つ以上の参照画像のそれぞれで決定される、
−基準キーは、それぞれの参照画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を含む、
−基準キーは、それぞれの参照画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標からコンパイルされる、
−基準キーは、それぞれの参照画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される多角形の角度を含む、
−基準キーは、それぞれの参照画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される三角形の角度を含む、
−１つ以上の基準キーがデータベースに記憶される、
−シリアル番号又はデジタルコードがデータベースに記憶される、
−１つ以上の基準キーとシリアル番号又はデジタルコードとがデータベースでリンクされる、
−１つ以上の基準キーとシリアル番号又はデジタルコードとがデータベースリレーションによってデータベースでリンクされる、
−１つ以上の参照画像を記録するときに製品が水平面によって支持される、
−１つ以上の参照画像を記録するときに製品が水平面上に配置される、
−１つ以上の参照画像は、ＣＣＤイメージセンサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の参照画像は、ＣＭＯＳイメージセンサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の参照画像は、ＢＳＩ画像センサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の参照画像を記録する際、カメラは、カメラの光軸と重力軸との間の角度が５度以下になるように位置合わせされる、
−１つ以上の参照画像を記録する際に、カメラは、カメラの光軸と重力軸との間の角度が２度以下になるように位置合わせされる、
−１つ以上の参照画像を記録する際に、カメラは、カメラの光軸と重力軸との間の角度が１度以下になるように位置合わせされる、
認証ｃ）の範囲内で、
−製品に光が照射され、その光の強度の１０〜１００％が４３０〜４９０ｎｍの範囲の波長を有する、
−製品に光が照射され、その光の強度の１０〜９０％、２０〜８０％、３０〜７０％又は４０〜６０％が４３０〜４９０ｎｍの範囲の波長を有する、
−製品にＧａＮ ＬＥＤ又はＩｎＧａＮ ＬＥＤからの光が照射される、
−製品に白色光ＧａＮ ＬＥＤ又は白色光ＩｎＧａＮ ＬＥＤからの光が照射される、
−１つ以上の認識画像の記録中に周辺光が遮断される、
−１つ以上の認識画像の記録中に周辺光がストッパを用いて遮断される、
−１つ以上の認識画像の記録中に周辺光が管状ストッパを用いて遮断される、
−１つ以上の認識画像は、ＣＣＤセンサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の認識画像は、ＣＭＯＳセンサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の認識画像は、ＢＳＩセンサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の認識画像は、カラーＣＣＤセンサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の認識画像は、カラーＣＭＯＳセンサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の認識画像は、カラーＢＳＩセンサを備えるカメラによって記録される、
−１つ以上の認識画像は、デジタルカメラを備える携帯電話によって記録される、
−１つ以上の認識画像は、デジタルカメラとＧａＮ ＬＥＤ又はＩｎＧａＮ ＬＥＤを備える携帯電話によって記録される、
−１つ以上の認識画像は、デジタルカメラと白色光ＧａＮ ＬＥＤ又は白色光ＩｎＧａＮ ＬＥＤを備える携帯電話によって記録される、
−１つ以上の認識画像を記録するときに製品が水平面によって支持される、
−１つ以上の認識画像を記録するときに製品が水平面上に配置される、
−１つ以上の認識画像を記録するときに、カメラは、カメラの光軸と重力軸との間の角度が５度以下になるように位置合わせされる、
−１つ以上の認識画像を記録するときに、カメラは、カメラの光軸と重力軸との間の角度が２度以下になるように位置合わせされる、
−１つ以上の認識画像を記録するときに、カメラは、カメラの光軸と重力軸との間の角度が１度以下になるように位置合わせされる、
−１つ以上の認識画像は、傾斜センサを備える携帯電話によって記録される、
−携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θは、１つ以上の認識画像が記録されると同時に傾斜センサを使用して測定される、
−１つ以上の認識画像は、３軸加速度センサを備える携帯電話によって記録される、
−携帯電話のカメラの光軸と重力軸の間の角度θは、１つ以上の認識画像が記録されると同時に３軸加速度センサを使用して測定される、
−１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の認識画像が記録される、
−２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の認識画像が同じカメラ視野から記録される、
−２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像が異なるカメラ視野から記録される、
−２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の認識画像が記録され、２つの認識画像の記録間の期間で製品に光が照射される、
−２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の認識画像が記録され、２つの認識画像の記録間の期間でＧａＮ ＬＥＤ、ＩｎＧａＮ ＬＥＤ、白色光ＧａＮ ＬＥＤ又は白色光ＩｎＧａＮ ＬＥＤからの光が製品に照射される、
−１つ以上の認識画像がデジタル的に増強される、
−１つ以上の認識画像は、信号対雑音比を向上させるために、デジタル画像処理を用いてデジタル的に増強される、
−２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の認識画像がデジタル的に重ね合わされる又は付加される、
−２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の認識画像に基づいて組み合わせ画像がデジタル的に計算される、
−製品、パッケージングフィルム、又は、ラベルに配置されるシリアル番号が、反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像される、
−シリアル番号の画像は、文字認識を使用してデジタル化される、
−シリアル番号は、データベースに記憶されるシリアル番号と比較される、
−製品、パッケージングフィルム、又は、ラベルに配置されるバーコード又はＱＲコードなどのデジタルコードが、反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像される、
−デジタルコードがデコードされる、
−デジタルコードは、データベースに記憶されるデジタルコードと比較される、
−少なくとも１つの認識画像における輪郭、エッジ、銘刻、バーコード、ＱＲコード、又は、ラベルエッジなどの製品の１つ以上の視覚的特徴が、反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像される、
−少なくとも１つの認識画像と１つ以上の参照画像との間のデジタル画像レジストレーションが、輪郭、エッジ、銘刻、バーコード、ＱＲコード、又は、ラベルエッジなどの製品の１つ以上の視覚的特徴に基づいて実行される、
−少なくとも１つ以上の認識画像中の１つ以上の方向マークが、反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像される、
−少なくとも１つの認識画像と１つ以上の参照画像との間のデジタル画像レジストレーションが、１つ以上の方向マークに基づいて実行される、
−少なくとも１つの認識画像と１つ以上の参照画像とがデジタル的に比較される、
−組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間のデジタル画像レジストレーションが、１つ以上の方向マークに基づいて実行される、
−組み合わせ画像と１つ以上の参照画像とがデジタル的に比較される、
−傾斜センサによって測定される、携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θが、少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像とのデジタル比較で使用される、
−３軸加速度センサによって測定される、携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θが、少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像とのデジタル比較で使用される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、反射光の強度に基づいて又は発光の強度に基づいて１つ以上の認識画像のそれぞれで決定される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、閾値分離によって１つ以上の認識画像のそれぞれで決定される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、グレースケール値閾値分離によって１つ以上の認識画像のそれぞれで決定される、
−１つ以上の認識画像はそれぞれ、グレースケール値画像ファイルに変換されて、グレースケール値閾値分離によって２値化される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、再帰的グラスファイアアルゴリズムを用いて１つ以上の認識画像のそれぞれで決定される、
−反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標は、順次グラスファイアアルゴリズムを用いて１つ以上の認識画像のそれぞれで決定される、
−認識キーが、少なくとも１つの認識画像に基づいて計算される、
−認識キーが、組み合わせ画像に基づいて計算される、
−傾斜センサにより測定される、携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θは、認識キーの計算で使用される、
−３軸加速度センサにより測定される、携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θが、認識キーの計算で使用される、
−認識キーは、それぞれの認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を含む、
−認識キーは、それぞれの認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標からコンパイルされる、
−認識キーは、それぞれの認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される多角形の角度を含む、
−認識キーは、それぞれの認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される三角形の角度を含む、
−認識キーは、組み合わせ画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を含む、
−認識キーは、組み合わせ画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標からコンパイルされる、
−認識キーは、組み合わせ画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される多角形の角度を含む、
−認識キーは、組み合わせ画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される三角形の角度を含む、
−認識キーは、データベースに記憶される基準キーと比較される、
−認識キーは、データベースに記憶される複数の基準キーと比較される、
−認識キーとデータベースに記憶される基準キーとが十分な程度まで一致している場合には、肯定的認証が表示される、及び／又は
−認識キーとデータベースに記憶される基準キーとが互いに十分な程度まで異なる場合には、否定的認証が表示される。

本発明に係る方法の好ましい実施形態は、反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上の認識画像を増強するためのデジタルプロセスを含む。デジタル増強は、以下に記載されるプロセスのうちの１つとして或いはこれらのプロセスの２つ以上の組み合わせとして実施される。

−同じカメラ視野から記録される２つ以上の認識画像を付加する又は重ね合わせる、
−必要に応じて数値補間によって、４（２×２）又は１６（４×４）の隣り合う画像ピクセルを組み合わせて１つのピクセルを形成する、
−経時的なピクセル強度の変化を検出するために連続して記録される２つ以上の認識画像の差分分析を実行する、
−カラーフィルタリング、特に、１つ以上の認識画像の緑成分及び／又は赤成分への制約を実行する、
−色成分又は色チャネルを差し引く、特に、緑成分及び／又は赤成分又は色チャネルから青成分又は青色チャネルの加重減算を実行する。

本発明の文脈において、「発光」及び「発光の」という用語は、電磁放射による励起の結果として蛍光又は燐光を発する物質及び粒子を表わす（https://de.wikipedia.org/wiki/Lumineszenz）。したがって、本発明によれば、蛍光及び燐光（https://de.wikipedia.org/wiki/Phosphoreszenz）は、発光という用語に含まれる。

本出願の文脈において、「反射」という用語は、回折又は干渉に起因して電磁放射、特に３８０〜７８０ｎｍの範囲の波長の光を反射する、単に反射、再帰反射（https://de.wikipedia.org/wiki/Retroreflektor）及び、虹色（https://de.wikipedia.org/wiki/Irisieren）粒子又は顔料を意味する。ここで、「再帰反射」という用語は、入射方向に対して実質的に反対の入射強度のかなりの部分を反射する粒子又は顔料を指す。再帰反射粒子としては、特に、１０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴うガラス又は二酸化チタンから形成される球状粒子が使用される。球状粒子は、好ましくは、１．５〜２．０の範囲の光屈折率を伴うガラスから成る。二酸化チタンの光屈折率は約２．６である。通常のポリマーは、約１．４の光屈折率を有する。再帰反射粒子の光屈折率と周囲のポリマーマトリックスの光屈折率との間の差が大きいほど、粒子によって反射される光強度度が高くなる。

本発明によれば、「虹色」（https://de.wikipedia.org/wiki/Irisieren）という用語は、３８０〜７８０ｎｍの可視スペクトルの狭い範囲の波長を伴う色光を単に反射又は再帰反射する粒子又は顔料を含む。虹色粒子又は顔料は、通常、雲母、ケイ酸塩、酸化アルミニウム、ホウケイ酸カルシウムアルミニウム又はアルミニウムなどの基材材料から成り、基材材料には、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素などの材料から形成される干渉コーティングが設けられる。干渉コーティングは、所定の波長λに関して、光路差又は光路長、すなわち、厚さｄと光屈折率ｎ（λ）との積が

と

との関係に応じた半波長の奇数倍に対応し、特にｋ＝０（https://de.wikipedia.org/wiki/Optische_Weglange；https://de.wikipedia.org/wiki/Gangunterschied）であるような正確に規定された厚さｄを有する。

本発明によれば、「方位角」（https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelkoordinaten）という用語は、重力と平行な空間軸の周りの回転角、すなわち、垂直空間軸周りの回転角を表わす。

本発明によれば、「極角」（https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelkoordinaten）という用語は、重力と平行な空間軸、すなわち、垂直空間軸と、該空間軸に対して傾けられた軸とによって境界付けられる傾斜角を表わす。

エラー率が低く、信頼性があるロバスト性の高い認証を確保するために、少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間の撮像関連偏差が補償される。これは、本発明に係る実施形態に適用され、この場合、
−少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像が１つ以上の参照画像と比較される、又は、
−１つ以上の参照画像に基づいて基準キーがその都度計算され、少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像に基づいて認識キーが計算され、及び、認識キーが１つ以上の基準キーと比較される。

少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間の撮像関連偏差は、真正の製品がそのように認識されない原因となり得る。専門文献では、そのような試験結果が「偽陰性」と称されることがある。少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間の撮像関連偏差は、例えば、１つ以上の参照画像及び少なくとも１つの認識画像を記録するときの異なるカメラ視野によって引き起こされる。

本発明の範囲内では、少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間の撮像関連偏差を修正又は補償するための２つの方法、すなわち、
（ｉ）異なるカメラ視野から反射粒子又は発光粒子の複数の参照画像を記録して、これらの参照画像をデータベースに記憶する及び／又はそれぞれの参照画像から計算される基準キーをデータベースに記憶する方法、及び、
（ｉｉ）少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との方向マーク支援の又は直接の「レジストレーション」を実行する方法、
が提案される。

本発明の文脈において、方法（ｉ）は、「パースペクティブライブラリー法」とも称される。パースペクティブライブラリー法は、計算が集中する画像レジストレーションを伴うことなく或いは画像レジストレーションの簡略化を伴って、少なくとも１つの認識画像を記録するときの想定し得るカメラ視野を予想するとともに、直接的かつ迅速な比較のための基準ライブラリを作成するという考え方に基づいている。

本発明において、「レジスタ」、「画像レジストレーション」、及び、「レジストレーション」という用語は、参照画像と認識画像又は組み合わせ画像とに基づいて、認識画像又は組み合わせ画像に画像変換が適用されるときに参照画像にできるだけ類似した画像が得られるように、画像変換が決定されるデジタル方法を意味する。認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間の偏差の指標を計算するには画像レジストレーションが必要である。画像レジストレーションを伴わなければ、認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間の比較がエラーを伴い、信頼性の高い割り当て及び認証を行うことができない。

本発明の意味の範囲内で、電子画像レジストレーション又はデジタル画像レジストレーションは、１つ以上の認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間の撮像関連偏差を補償するための複数の可能性のうちの１つのみを表す。同様に適切な別のプロセスは、人工ニューラルネットワーク、特にディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）又は畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）に基づいており、これらは無料又は商用のソフトウェアとして利用できる（https://www.tensorflow.org/;MATLAB^@PatternNet）。以下では、最近傍アルゴリズム（https://de.wikipedia.org/wiki/Nachste-Nachbarn-Klassifikation）が使用される方法が提案される。

本発明に係る方法の有利な実施形態において、製品上、パッケージングフィルム上、又は、ラベル上で撮像されるシリアル番号或いはバーコード又はＱＲコードなどのデジタルコードは、認識画像又は組み合わせ画像に対して１つ以上の参照画像を割り当てて計算が集中する検索又は経験的に同一でない製品の参照画像との計算が集中する比較を避けるために認証中に使用される。このプロセスでは、シリアル番号又はデジタルコードが迅速な選別又は検索インデックスとして機能する。

本発明に係る方法の有利な実施形態は、反射粒子及び／又は発光粒子の少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間の撮像関連偏差を補正するプロセスを含む。本発明の有利な実施形態では、認識画像と参照画像との間の撮像関連偏差がデジタル画像レジストレーションによって補償される。ここで、画像レジストレーションに関して方向マークに基づく方法又は直接の方法が適用される。

方向マークに基づく方法は、
−１つ以上の方向マークを伴うデジタル参照画像を記録するステップと、
−１つ以上の方向マークを伴うデジタル認識画像を記録するステップと、
−認識画像中の撮像された方向マークを参照画像中の撮像された方向マークと位置決めする又はレジストレーションするデジタル画像又は補正変換を計算するステップと、
−認識画像を参照画像とレジストレーションするために、認識画像に補正変換を適用するステップと、
を含む。

１つ以上の方向マークは、文字、数字、線、レチクル、又は、ストライプパターンなどの幾何学的パターンとして設計され得る。好ましくは、１つ以上の方向マークは、ラベル上又はパッケージングフィルム上の印刷又はレーザー刻印として具現化される。

ランダムに分散される粒子とは対照的に、方向マークは既知の形状を有し、そのため、参照画像中及び認識画像中の方向マークの、異なるカメラ視野から記録される第１の画像と第２の画像との間の識別及び割り当てが簡略化される。専門文献では、方向マークが「ランドマーク」と称されることがある。

直接画像レジストレーションにおいて、画像又は補正変換は、補正変換が認識画像に適用されるときに補正された認識画像が得られてその参照画像からの偏差が最小となるように反復最適化方法によって決定される。

従来技術は、方向マーク及び／又は完全な画像のデジタルレジストレーションのための様々なプロセス又はアルゴリズムを開示してきた（https://de.wikipedia.org/wiki/Bildregistrierung; http://elastix.isi.uu.nl/）。

以下では、以下の記号が使用される、デジタル画像レジストレーションのための既知のプロセス又はアルゴリズムの基本について簡単に説明する。

Ｉ_Ｒ（ｉ、ｊ）ピクセル（ｉ、ｊ）を伴う参照画像
Ｉ_Ｅ（ｉ、ｊ）ピクセル（ｉ、ｊ）を伴う認識画像
Ｔ 画像変換
Ｍ（Ｔ；Ｉ_Ｒ；Ｉ_Ｅ）メトリック（距離関数）
画像変換Ｔは、認識画像Ｉ_Ｅの各ピクセル（ｉ、ｊ）をピクセル（ｉ_Ｔ、ｊ_Ｔ）にマッピングする。画像変換Ｔに関しては、以下のような様々なマップを考慮できる。

ここで、（ｔ_１、ｔ_２）及び（ｃ_１、ｃ_２）は２次元変位ベクトルを表わし、Ｒは２次元回転行列を表わし、ｓはスカラー拡大係数又は縮小係数を表わし、Ａは任意の２次元行列を表わし、

はノード（ｉ_Ｓ、ｊ_Ｓ）及び係数ａ_ｍを伴う３次スプライン多項式を表わし、

は、選択されたいわゆる「ランドマーク」位置（ｉ_Ｆ、ｊ_Ｆ）での係数ｃ_Ｆで重み付けされた基本関数Ｇの合計を表わす。

一例として、特定の画像変換Ｔは、垂直軸周り又は重力軸周りの角度φにわたる回転Ｒ、スケーリング係数ｓ、及び、変位又は並進ベクトル（ｔ_１、ｔ_２）、つまり、全部で４つのパラメータを含む。そのような画像変換Ｔは、以下の形式のマップに対応する。

ｉ_Ｔ＝Ｔ_１（ｉ、ｊ）＝ｓ・（ｃｏｓφ・ｉ−ｓｉｎφ・ｊ）＋ｔ_１
ｊ_Ｔ＝Ｔ_２（ｉ、ｊ）＝ｓ・（ｓｉｎφ・ｉ＋ｃｏｓφ・ｊ）＋ｔ_２
上記の単純な画像変換Ｔは、カメラの光軸と重力軸との間のそれぞれの角度θ_Ｅ及びθ_Ｒが１０°未満（θ_Ｅ≦１０°及びθ_Ｒ≦１０°）である場合に認識画像を記録するときのカメラ視野と参照画像を記録するときのカメラ視野との間の偏差のための良好な近似を既に表わす。

メトリックＭは、参照画像Ｉ_Ｒからの変換認識画像Ｔ（Ｉ_Ｅ）の偏差の指標をもたらす。メトリックＭに関しては、平均二乗差（ＭＳＤ）、正規化相関係数（ＮＣＣ）、相互情報（ＭＩ）、正規化相互情報（ＮＭＩ）、及び、カッパ統計（ＫＳ）などの様々な指標が使用され得る。

ｍｓＤ及びＮＣＣの計算式が一例として以下に示される。

ここで、

及び

計算コストを低減するために、完全２次元総和

を使用する代わりにメトリックＭを計算すると、選択された画像座標にわたる、例えば、グリッド形状の等距離分散を伴う画像座標にわたる又はランダムに選択された画像座標にわたる２次元総和を使用できる。

画像変換Ｔの最初に知られていないパラメータは、メトリック関数Ｍが所定の閾値未満の値をとるように反復非線形最適化によって決定される。反復非線形最適化は、準ニュートン（ＱＮ）、非線形共役勾配（ＮＣＧ）、勾配降下法（ＧＤ）、又は、Ｒｏｂｂｉｎｓ−Ｍｏｎｒｏ（ＲＭ）の方法又はアルゴリズムに基づく。

好ましくは、画像データ（多重解像度）及び／又は画像変換Ｔの複雑さが徐々に増加する方策が、画像変換Ｔを計算するときに適用される。したがって、第１段階では、参照画像及び偏差画像の解像度が、ガウス関数（ダウンサンプリング）による畳み込みによって減少され、また、その後のステップで、益々精緻化された（狭い）ガウス関数を使用して解像度が元の解像度まで増大される。同様に、フィッティングされるべき画像変換の複雑さ又はパラメータの数が徐々に増大される。前述の方策は、計算を加速させるとともに、非線形最適化中にメトリック関数Ｍの全体的最小値を見つける数値の信頼性又は確率を改善する。

画像レジストレーション、特に直接画像レジストレーションに伴う既知の問題は、見つかった補正変換が最適ではない、つまり、見つかった補正変換が補正された認識画像と参照画像との間の偏差に関して全体的最小値の代わりに局所的最小値をもたらすにすぎないという事実にある。非最適な画像レジストレーションの問題を回避するために、本発明の範囲内で、反復最適化方法に先行する全体的最小値の近似のための随意的なグリッド検索が提案される。

グリッド検索の範囲内では、補正変換の多次元パラメータ空間が等距離ノードに細分され、各ノードに関連付けられた補正変換が計算され、及び、これを使用して、補正された認識画像と参照画像とが比較される。補正された認識画像と参照画像との間の偏差が最小であるパラメータ空間内のノードは、全体的最小値の近似値として使用される。グリッド検索の代わりに、パラメータ空間にランダムに分散されたノードを伴う統計検索も本発明の範囲内で考慮される。

本発明の更なる目的は、製品の光学的な認証のためのシステムを提供することである。

この目的は、
（ｉ）それぞれがフィルム、フィルム領域、ラベル又はラッカーコーティングとして具現化され、ランダムに分散される反射粒子及び／又は発光粒子を含むマークと、
（ｉｉ）マークが設けられる製品の１つ以上の参照画像を記録するための一次画像捕捉システムと一次画像処理システムとを備えるレジストレーションシステムと、
（ｉｉｉ）データベースと、
（ｉｖ）インターネット及び／又はモバイル無線ネットワークに基づく通信システムと、
（ｖ）マークが設けられる製品の１つ以上の認識画像を記録するための二次画像捕捉システム、二次画像処理システム、及び、デジタルパターン認識システムをそれぞれが備える１つ以上の認証システムと、
を備えるシステムによって達成される。

光学製品認証のための本発明に係るシステムの好都合な実施形態は以下を特徴とする。すなわち、
−フィルム、フィルム領域、ラベル、又、はラッカー中の粒子の密度が３０〜２００００粒子／ｃｍ^３である、
−フィルム、フィルム領域子、ラベル、又は、ラッカー中の粒子の密度が３０〜１００００粒子／ｃｍ^３又は３０〜５０００粒子／ｃｍ^３である、
−フィルム、フィルム領域、ラベル、又は、ラッカー中の粒子の表面密度が１〜１００粒子／ｃｍ^２である、
−フィルム、フィルム領域、ラベル、又は、ラッカー中の粒子の表面密度が１〜２０粒子／ｃｍ^２、１０〜３０粒子／ｃｍ^２、２０〜４０粒子／ｃｍ^２、３０〜５０粒子／ｃｍ^２、４０〜６０粒子／ｃｍ^２、５０〜７０粒子／ｃｍ^２、６０〜８０粒子／ｃｍ^２、７０〜９０粒子／ｃｍ^２、又は、８０〜１００粒子／ｃｍ^３である、
−製品又はラベルには反射粒子及び／又は発光粒子を含む透明カバーフィルムが設けられる、
−製品又はラベルが多層構造を有し、１つの層が反射粒子及び／又は発光粒子を含むフィルムから成る、
−粒子は、二酸化チタンから成るとともに、１０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴う球形状を有する、
−粒子は、二酸化チタンから成るとともに、１０〜４０μｍ、２０〜５０μｍ、３０〜６０μｍ、４０〜７０μｍ、５０〜８０μｍ、６０〜９０μｍ、７０〜１００μｍ、８０〜１１０μｍ、９０〜１２０μｍ、１００〜１３０μｍ、１１０〜１４０μｍ、１２０〜１５０μｍ、１３０〜１６０μｍ、１４０〜１７０μｍ、１５０〜１８０μｍ、１６０〜１９０μｍ、又は、１７０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴う球形状を有する、
−粒子がガラスから成る、
−粒子が１．５〜２．０の光屈折率を有するガラスから成る、
−粒子は、１．５〜１．７、１．６〜１．８、１．７〜１．９、又は、１．８〜２．０の光屈折率を有するガラスから成る、
−粒子が１．８５〜１．９５の光屈折率を有するガラスから成る、
−粒子は、ガラスから成るとともに、１０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴う球形状を有する、
−粒子は、ガラスから成るとともに、１０〜４０μｍ、２０〜５０μｍ、３０〜６０μｍ、４０〜７０μｍ、５０〜８０μｍ、６０〜９０μｍ、７０〜１００μｍ、８０〜１１０μｍ、９０〜１２０μｍ、１００〜１３０μｍ、１１０〜１４０μｍ、１２０〜１５０μｍ、１３０〜１６０μｍ、１４０〜１７０μｍ、１５０〜１８０μｍ、１６０〜１９０μｍ、又は、１７０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴う球形状を有する、
−各粒子は、２０〜２００μｍの範囲の相当直径を伴うガラスから形成される球状基材と、例えば０．５〜１０μｍの相当直径を伴う、アモルファスガラス又は二酸化チタンなどのセラミック材料から形成される基材上に配置される球状コーティング粒子とから成る、
−アモルファスガラス又は二酸化チタンなどのセラミック材料から形成されるコーティング粒子は、例えば、ガラスから形成される球状基材の表面に摩擦接続される、
−アモルファスガラス又は二酸化チタンなどのセラミック材料から形成されるコーティング粒子が例えば２．２〜２．７の光屈折率を有する、
−粒子が干渉顔料から成る、
−粒子は、雲母、ケイ酸塩、酸化アルミニウム、カルシウムホウケイ酸アルミニウム、又は、アルミニウムなどの基材材料を備える干渉顔料から成り、基材には、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、酸化ジルコニウム、又は、二酸化ケイ素などの材料から形成される干渉コーティングが設けられる、
−粒子が２０〜１００ｗｔ％の範囲の蛍光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射時に蛍光を発し、蛍光の強度の３０〜１００％が６５０〜８００ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子が２０〜１００ｗｔ％の範囲の蛍光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射時に蛍光を発し、蛍光の強度の４０〜１００％、５０〜１００％、６０〜１００％、７０〜１００％、又は、８０〜１００％が６５０〜８００ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子は、ユーロピウムをドープした窒化カルシウムアルミニウムシリコン（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）を備える蛍光材料から成る、
−粒子は、ユーロピウムをドープした窒化カルシウムアルミニウムシリコン（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）とＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＢａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３ガラスなどのガラスとを備える蛍光材料から成る、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光し、発光の強度の６０〜１００％が４５０〜１０００ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光し、発光の強度の６０〜１００％が４５０〜６５０ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料が４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光し、発光の強度の８０〜１００％が４５０〜６５０ｎｍの範囲の波長を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料は、４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光するとともに、１分後に、ＤＩＮ ６７５１０−１：２００９にしたがって測定された、４００ｍｃｄ／ｍ^２以上の輝度を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の発光材料から成り、前記材料は、４３０〜４９０ｎｍの波長範囲の光の照射後に発光するとともに、１分後に、ＤＩＮ ６７５１０−１：２００９にしたがって測定された、６００ｍｃｄ／ｍ^２以上、８００ｍｃｄ／ｍ^２以上、１０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、１５００ｍｃｄ／ｍ^２以上、２０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、４０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、６０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、８０００ｍｃｄ／ｍ^２以上、１００００ｍｃｄ／ｍ^２以上、２００００ｍｃｄ／ｍ^２以上、３００００ｍｃｄ／ｍ^２以上、又は、４００００ｍｃｄ／ｍ^２以上の輝度を有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の材料から成り、前記材料が１ｍｓ≦τ≦１０ｈの発光寿命τを有する、
−粒子が５０〜１００ｗｔ％の範囲の材料から成り、前記材料が１０ｍｓ≦τ≦１０ｈ、１００ｍｓ≦τ≦１０ｈ、１ｓ≦τ≦１０ｈ、１０ｓ≦τ≦１０ｈ、又は、６０ｓ≦τ≦１０ｈの発光寿命τを有する、
−粒子は、イットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２；ＹＡＧ）、イットリウムアルミニウムガリウムガーネット（Ｙ_３Ａｌ_５−ｘＧａ_ｘＯ_１２ここで２．５≦ｘ≦３．５；ＹＡＧＧ）、アルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４，Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５）、アルミン酸カルシウム（ＣａＡｌ_２Ｏ_４）、チオガリウム酸ストロンチウム（ＳｒＧａ_２Ｓ_４）、又は、フッ化カリウムチタン（Ｋ_２ＴｉＦ_６）に基づく５０〜１００ｗｔ％の範囲の材料から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＣｅ及び／又はＣｒをドープしたイットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２；ＹＡＧ）又はイットリウムアルミニウムガリウムガーネット（Ｙ_３Ａｌ_５−ｘＧａ_ｘＯ_１２ここで２．５≦ｘ≦３．５；ＹＡＧＧ）から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＥｕ及びＤｙをドープしたアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４，Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５）から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＥｕ、Ｎｄ及び／又はＳｒをドープしたアルミン酸カルシウム（ＣａＡｌ_２Ｏ_４）から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＥｕをドープしたストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａ_２Ｓ_４）から成る、
−粒子は、５０〜１００ｗｔ％の範囲のＭｎをドープしたフッ化カリウムチタン（Ｋ_２ＴｉＦ_６）から成る、
−反射粒子及び／又は発光粒子は、２、３、４、５又はそれ以上の異なるタイプを含み、各粒子は、２０〜１００ｗｔ％の範囲の上記の材料のうちの１つから成る、
−反射粒子及び／又は発光粒子は、２、３、４、５、又はそれ以上の異なるタイプを含み、各粒子が上記の構造のうちの１つを有する、
−粒子が５μｍ≦ｄ_５０≦２００μｍの平均サイズｄ_５０を有する、
−粒子は、１０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ，２０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ，３０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ，４０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ，５０μｍ≦ｄ_５０≦１５０μｍ、又は、３０μｍ≦ｄ_５０≦１００μｍの平均サイズｄ_５０を有する
−製品又は製品のパッケージには、シリアル番号或いはバーコード又はＱＲコードなどのデジタルコードが設けられる、
−製品又は製品のパッケージには、シリアル番号或いはバーコード又はＱＲコードなどのデジタルコードを伴うラベルが設けられる、
−製品又は製品のパッケージには１つ以上の方向マークが設けられる、
−製品又は製品のパッケージには、１つ以上の方向マークを備えるラベルが設けられる、
−レジストレーションシステムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、ソフトウェアとを備える、
−レジストレーションシステムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、一次画像捕捉システムを制御するためのソフトウェアとを備える、
−レジストレーションシステムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、一次画像処理システムを制御するためのソフトウェアとを備える、
−レジストレーションシステムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、データ処理及びデータ送信のためのソフトウェアとを備える、
−レジストレーションシステムがデータベースに接続される、
−レジストレーションシステムが通信システムに接続される、
−データベースが通信システムに接続される、
−レジストレーションシステムが通信システムを介してデータベースに接続される、
−一次画像捕捉システムは、ＣＣＤイメージセンサを伴うカメラを備える、
−一次画像捕捉システムは、ＣＭＯＳイメージセンサを伴うカメラを備える、
−一次画像捕捉システムは、ＢＳＩ画像センサを伴うカメラを備える、
−レジストレーションシステムは、所定の異なるカメラ視野から、マーカーが設けられる製品の２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の参照画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、所定の異なるカメラ視野から、マーカーが設けられる製品の１１〜３０、２０〜４０、３０〜５０、４０〜６０、５０〜７０、６０〜８０又は７０〜１００の参照画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、所定の異なるカメラ視野から、マーカーが設けられる製品の１０１〜３００、２００〜４００、３００〜５００、４００〜６００、５００〜７００、６００〜８００又は７００〜１０００の参照画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、所定の異なるカメラ視野から、反射粒子及び／又は発光粒子の２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上の参照画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、所定の異なるカメラ視野から、反射粒子及び／又は発光粒子の１１〜３０、２０〜４０、３０〜５０、４０〜６０、５０〜７０、６０〜８０又は７０〜１００の参照画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、所定の異なるカメラ視野から、反射粒子及び／又は発光粒子の１０１〜３００、２００〜４００、３００〜５００、４００〜６００、５００〜７００、６００〜８００又は７００〜１０００の参照画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、製品のための自動駆動回転テーブルを備える、
−レジストレーションシステムは、反射粒子及び／又は発光粒子の複数の参照画像を所定の異なるカメラ視野から記録するようにセットアップされて構成され、製品が回転テーブル上に配置され、回転テーブルは製品と共にそれぞれ、２つの連続する参照画像の記録間の所定の方位差角だけ回転される、
−レジストレーションシステムは、反射粒子及び／又は発光粒子の複数の参照画像を所定の異なるカメラ視野から記録するとともにカメラを２つの連続する参照画像の記録間の所定の極差角だけその都度傾けるようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、反射粒子及び／又は発光粒子の複数の参照画像を所定の異なるカメラ視野から記録するとともにカメラの光軸と重力軸との間の極傾斜角が所定の値をとるようにカメラを２つの連続する参照画像の記録間の所定の極差角だけその都度傾けるようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムが３Ｄスキャナを備える、
−レジストレーションシステムは、３Ｄスキャナによって製品の形状を捕捉するとともに１つ以上の参照画像のデジタル較正のために確認された３次元形状座標を使用するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、少なくとも１つの参照画像における輪郭、エッジ、銘刻、バーコード、ＱＲコード、又は、ラベルエッジなどの製品の１つ以上の視覚的特徴を反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、少なくとも１つの参照画像内の１つ以上の方向マークを反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上の参照画像をデータベースに記憶するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上の基準画像に基づいてその都度基準キーを計算するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、反射光の強度に基づいて又は発光の強度に基づいて１つ以上の参照画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を決定するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の参照画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を閾値分離によって決定するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の参照画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標をグレースケール値閾値分離によって決定するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の参照画像のそれぞれをグレースケール値画像ファイルに変換して該グレースケール値画像ファイルをグレースケール値閾値分離によって２値化するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、再帰的グラスファイアアルゴリズムを用いて１つ以上の参照画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を決定するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、順次グラスファイアアルゴリズムを用いて１つ以上の参照画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を決定するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、それぞれの参照画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を含む基準キーを生成するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、それぞれの参照画像の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から構成される基準キーを生成するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、それぞれの参照画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される多角形の角度を含む基準キーを生成するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、それぞれの参照画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される三角形の角度を含む基準キーを生成するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の基準キーをデータベースに記憶するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、シリアル番号又はデジタルコードをデータベースに記憶するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の基準キーとシリアル番号又はデジタルコードとをデータベースでリンクさせるようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、データベースリレーションによって１つ以上の基準キーとシリアル番号又はデジタルコードとをデータベースでリンクさせるようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の参照画像を記録するときに水平面上に製品を支持するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の参照画像を記録するときに製品を水平面上に配置するようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の参照画像を記録するときに、カメラの光軸と重力軸との間の角度が５度以下になるようにカメラを位置合わせするようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の参照画像を記録するときに、カメラの光軸と重力軸との間の角度が２度以下になるようにカメラを位置合わせするようにセットアップされて構成される、
−レジストレーションシステムは、１つ以上の参照画像を記録するときに、カメラの光軸と重力軸との間の角度が１度以下になるようにカメラを位置合わせするようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、ソフトウェアとを備える、
−認証システムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、二次画像捕捉システムを制御するためのソフトウェアとを備える、
−認証システムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、二次画像処理システムを制御するためのソフトウェアとを備える、
−認証システムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、データ処理及びデータ送信のためのソフトウェアとを備える、
−認証システムは、デジタルコンピュータユニット（マイクロプロセッサ）と、電子メモリと、デジタルパターン認識システムのためのソフトウェアとを備える、
−デジタルパターン認識システムは、ソフトウェア実装ニューラルネットワークを備える、
−デジタルパターン認識システムは、ハードウェア−ソフトウェア実装ニューラルネットワークを備える、
−デジタルパターン認識システムは、１つ以上のグラフィックプロセッサ（ＧＰＵ）を備える、
−認証システムが通信システムに接続される、
−認証システムがデータベースに接続される、
−認証システムは、通信システムを介してデータベースに接続される、
−認証システムは、少なくとも１つの認識画像又は複数の認識画像から作成される組み合わせ画像と少なくとも１つの参照画像との間の撮像関連偏差をデジタル的に補償するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、製品に光を照射するようにセットアップされて構成され、その光の強度の１０〜１００％が４３０〜４９０ｎｍの範囲の波長を有する、
−認証システムは、製品に光を照射するようにセットアップされて構成され、その光の強度の１０〜９０％、２０〜８０％、３０〜７０％、又は、４０〜６０％が４３０〜４９０ｎｍの範囲の波長を有する、
−認証システムは、ＧａＮ ＬＥＤ又はＩｎＧａＮ ＬＥＤの光を製品に照射するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、白色光ＧａＮ ＬＥＤ又は白色光ＩｎＧａＮ ＬＥＤの光を製品に照射するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、周辺光を遮断するためのストップを備える、
−認証システムは、１つ以上の認識画像を記録するときに周辺光を遮断するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の認識画像を記録するときにストッパを用いて周辺光を遮断するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の認識画像を記録するときに管状のストッパを用いて周辺光を遮断するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、ＣＣＤセンサが設けられるカメラを備える、
−認証システムは、ＣＭＯＳセンサが設けられるカメラを備える、
−認証システムは、ＢＳＩセンサが設けられるカメラを備える、
−認証システムは、カラーＣＣＤセンサが設けられるカメラを備える、
−認証システムは、カラーＣＭＯＳセンサが設けられるカメラを備える、
−認証システムは、カラーＢＳＩセンサが設けられるカメラを備える、
−認証システムは、デジタルカメラが設けられる携帯電話を備える、
−認証システムは、デジタルカメラとＧａＮ ＬＥＤ又はＩｎＧａＮ ＬＥＤが設けられる携帯電話を備える、
−認証システムは、デジタルカメラと白色光ＧａＮ ＬＥＤ又は白色光ＩｎＧａＮ ＬＥＤが設けられる携帯電話を備える、
−認証システムは、製品を支持するための水平面を備える、
−認証システムは、１つ以上の認識画像を記録するときに、カメラの光軸と重力軸との間の角度が５度以下になるようにカメラを位置合わせするようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の認識画像を記録するときに、カメラの光軸と重力軸との間の角度が２度以下になるようにカメラを位置合わせするようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の認識画像を記録するときに、カメラの光軸と重力軸との間の角度が１度以下になるようにカメラを位置合わせするようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、傾斜センサが設けられる携帯電話を備える、
−携帯電話は、１つ以上の認識画像が記録されると同時に傾斜センサを使用して携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θを測定するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、３軸加速度センサが設けられる携帯電話を備える、
−携帯電話は、１つ以上の認識画像が記録されると同時に３軸加速度センサを使用して携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θを測定するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、同じカメラ視野から２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、異なるカメラ視野から２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像を記録するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像を記録して２つの認識画像の記録間の期間で製品に光を照射するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像を記録して２つの認識画像の記録間の期間でＧａＮ ＬＥＤ、ＩｎＧａＮ ＬＥＤ、白色光ＧａＮ ＬＥＤ又は白色光ＩｎＧａＮ ＬＥＤからの光を製品に照射するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の認識画像をデジタル的に増強するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、信号対雑音比を向上させるためにデジタル画像処理によって１つ以上の認識画像を増強するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像をデジタル的に重ね合わせる又は付加するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像に基づいて組み合わせ画像をデジタル計算するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、反射粒子及び／又は発光粒子と同時に製品、パッケージングフィルム、又は、ラベルに配置されるシリアル番号を撮像するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、文字認識を使用してシリアル番号の画像をデジタル化するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、シリアル番号とデータベースに記憶されるシリアル番号とを比較するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、製品、パッケージングフィルム、又は、ラベルに配置されるバーコード又はＱＲコードなどのデジタルコードを反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、デジタルコードをデコードするようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、デジタルコードとデータベースに記憶されるデジタルコードとを比較するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、輪郭、エッジ、銘刻、バーコード、ＱＲコード、又は、ラベルエッジなどの製品の１つ以上の視覚的特徴を１つ以上の参照画像内の１つ以上の反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、輪郭、エッジ、銘刻、バーコード、ＱＲコード、又は、ラベルエッジなどの製品の１つ以上の視覚的特徴に基づいて少なくとも１つの認識画像と１つ以上の参照画像との間でデジタル画像レジストレーションを実行するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子と同時に１つ以上の方向マークを撮像するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の方向マークに基づいて少なくとも１つの認識画像と１つ以上の参照画像との間でデジタル画像レジストレーションを実行するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、少なくとも１つの認識画像と１つ以上の参照画像とをデジタル的に比較するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の方向マークに基づいて組み合わせ画像と１つ以上の参照画像との間でデジタル画像レジストレーションを実行するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、組み合わせ画像と１つ以上の参照画像とをデジタル的に比較するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像とのデジタル比較において、傾斜センサにより測定される、携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θを使用するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、少なくとも１つの認識画像又は組み合わせ画像と１つ以上の参照画像とのデジタル比較において、３軸加速度センサにより測定される、携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θを使用するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、反射光の強度に基づいて又は発光の強度に基づいて１つ以上の認識画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を決定するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、閾値分離によって１つ以上の認識画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を決定するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、グレースケール値閾値分離によって１つ以上の認識画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を決定するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、１つ以上の認識画像のそれぞれをグレースケール値画像ファイルに変換して該グレースケール値画像ファイルをグレースケール値閾値分離によって２値化するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、再帰的グラスファイアアルゴリズムを用いて１つ以上の認識画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を決定するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、順次グラスファイアアルゴリズムを用いて１つ以上の認識画像のそれぞれにおける反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を決定するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、少なくとも１つの認識画像に基づいて認識キーを計算するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、組み合わせ画像に基づいて認識キーを計算するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、認識キーの計算において、傾斜センサにより測定される、携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θを使用するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、認識キーの計算において、３軸加速度センサにより測定される、携帯電話のカメラの光軸と重力軸との間の角度θを使用するようにセットアップされて構成される、
−認識キーは、それぞれの認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を含む、
−認識キーは、それぞれの認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標からコンパイルされる、
−認識キーは、それぞれの認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される多角形の角度を含む、
−認識キーは、それぞれの認識画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される三角形の角度を含む、
−認識キーは、組み合わせ画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標を含む、
−認識キーは、組み合わせ画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標からコンパイルされる、
−認識キーは、組み合わせ画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される多角形の角度を含む、
−認識キーは、組み合わせ画像内の反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標から形成される三角形の角度を含む、
−認証システムは、認識キーとデータベースに記憶される基準キーとを比較するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、認識キーとデータベースに記憶される複数の基準キーとを比較するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、認識キーとデータベースに記憶される基準キーとが十分な程度まで一致している場合に肯定的認証を表示するようにセットアップされて構成される、
−認証システムは、認識キーとデータベースに記憶される基準キーとが十分な程度まで異なる場合に否定的認証を表示するようにセットアップされて構成される、
本発明において、「レジストレーションシステム」及び「認証システム」という用語は、電子コンピュータ及びデータメモリなどの１つ以上のハードウェアコンポーネントと１つ以上のソフトウェアプログラムとを備えるとともに互いに空間的に分離されてもよく通信ネットワークにより互いの間でデータを送受信する機能ユニットを示す。一例として、二次画像捕捉システム及び二次画像処理システムは、異なる場所に位置され、インターネット及び／又はモバイル無線ネットワークを介して相互接続され得る。本発明の特に好都合な実施形態では、二次画像捕捉システムが携帯電話として具現化され、二次画像処理システムが１つ以上のグラフィックプロセッサ（ＧＰＵ）を伴う強力なコンピュータとして具現化され、前記コンピュータは、データベース及び／又はレジストレーションシステムと同じ場所に位置される。同様に、デジタルパターン認識システムがデータベースと同じ場所に位置されれば有利である。

更に、本発明の範囲内で、レジストレーションシステム及び認証システムが同じハードウェアコンポーネント、特に一次及び二次画像処理システムに関して同じコンピュータを部分的に使用する形態が想定される。

他の好都合な実施形態において、二次画像捕捉システム及び二次画像処理システムは、携帯電話の構成要素である。

第１及び第２のカメラ視野からカメラによって記録される反射粒子又は発光粒子の概略図を示す。

以下、図面を用いて本発明を更に詳しく説明する。

図１は、第１及び第２のカメラ視野からカメラ（２、２’）によって記録される反射粒子又は発光粒子１の概略図を示す。第１及び第２のカメラ視野からのカメラ（２、２’）の光軸が参照符号３，３’によってそれぞれ示される。図１は、認識画像又は参照画像を記録するときに反射粒子及び／又は発光粒子１のデジタル画像座標又は画像座標がそれぞれのカメラ視野に応じて変化する状況を明らかにしている。異なるカメラ視野又はカメラ（２、２’）間の違いは、厳格な座標変換、つまり、６つのパラメータ（３つの回転角及び３つの変位）を伴う回転と並進との組み合わせによって数学的に説明される。説明を分かり易くするために、図１とそれに関連する説明では回転のみを考慮する。更に、並進の数学的記述は非常に単純である。

一般性を失うことなく、基準座標系又はワールド座標系及び第１のカメラ視野のカメラ座標系は、対応する軸ｘ、ｙ、ｚ又は（１，０，０）、（０，１，０）、（０，０，１）を有する。第１のカメラ視野のカメラ座標系の原点は、ワールド座標系の原点に対してｚ軸に沿って、図１に示されない一定の距離だけ変位される。第２のカメラ視野のカメラ座標系は軸ｘ’、ｙ’、ｚ’を有し、これらの軸ｘ’、ｙ’、ｚ’は、３つの回転行列の非可換積Ｒ（ｚ’｜ω−φ）・Ｒ（ｚ｜φ）・Ｒ（ｘ｜θ）として数学的に表現可能な方位回転角φ、極回転角θ、及び、軸回転角ωによる回転によって軸ｘ、ｙ、ｚから出現し、
この場合、

であり、ここで、δ_ｉｊはクロネッカーデルタであり、ε_ｉｋｊはＬｅｖｉ−Ｃｉｖｉｔａシンボルである（https://de.wikipedia.org/wiki/Drehmatrix;https://de.wikipedia.org/wiki/Kronecker-Delta;https://de.wikipedia.org/wiki/Levi-Civita-Symbol）。

更に、図１は、方位角方向及び極方向での等距離の角度座標にそれぞれ対応するノードを伴う座標グリッド４を示す。図１に例示的に示されている座標グリッド４は、２４個の異なる方位角値及び５個の異なる極角値を伴う１２０＝５×２４個のノードを有する。

図１に示される座標グリッド４に加え、本発明によれば、軸回転角ωの等距離値に対応するノードを伴う拡張座標グリッドが使用される。

本発明に係る方法の好ましい実施形態では、反射粒子及び／又は発光粒子でマーキングされた製品をレジストレーションするときに複数の参照画像が異なるカメラ視野から記録され、異なるカメラ視野は、等距離ノード又は方位回転角、極回転角、及び、軸回転角φ、θ、ωのそれぞれの等距離値を伴う図１に示される座標グリッド４に対応する。

粒子に関して、「サイズ」という用語は、使用される測定方法に応じて検査される粒子と同じ投影面積（電子顕微鏡）又は同じ光散乱を有する同じ材料組成を伴う球状粒子の相当直径を示す。

本発明によれば、マイクロスケール粒子又は凝集体の寸法は、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡及びＩｍａｇｅＪ（http://imagej.nih.gov/ij）などの画像解析ソフトウェアによって決定される。ここでは、デジタル化された電子顕微鏡記録に基づき画像解析ソフトウェアを用いて少なくとも１００個、好ましくは少なくとも１０００個の粒子又は凝集体がデジタル測定される。数オングストローム〜１０ｎｍの範囲である従来技術の電子顕微鏡の横方向の分解能が高いため、電子光学素子及びビームパラメータの設定に応じて、高信頼性をもって粒子又は凝集体の相当直径を確認することができる。

光学顕微鏡又は電子顕微鏡によって記録される粒子のデジタル画像を評価するためのソフトウェア支援方法は、先行技術から知られており、以下のステップ、すなわち、
−アルゴリズムによってグレースケール値ヒストグラムを作成するステップと、
−画像ピクセルのグレースケール値が閾値を上回る又は下回るかどうかに応じて、背景又は粒子又は細孔に属するものとして各画像ピクセルを分類するために、グレースケール値ヒストグラムで適切な閾値をインタラクティブに設定するステップと、
−画像をアルゴリズムで２値化する、すなわち、グレースケール値画像を白黒画像に変換するステップと、
−必要に応じて、アルゴリズムのバイナリ拡張と収縮（クローズ）とを実行してギャップを閉じる又はバイナリ収縮と拡張（オープン）を実行して画像ノイズによって引き起こされる疑似粒子などのアーティファクトを除去するステップと、
−粒子又は細孔が割り当てられる隣り合う（黒）画像ピクセルの隣接領域をアルゴリズムで識別し、それぞれの領域に含まれる画像ピクセルのサイズ又は数を確認するステップと、
を含む。

上記のタイプのソフトウェアアルゴリズム及びプログラムは、通常、最新の光学顕微鏡及び電子顕微鏡の送出内容の一部である又はオプションとして利用できる。それに代わるものとして、ＩｍａｇｅＪなどの一般的な画像解析プログラムを使用できる。

別の又は補完的な態様で、マイクロスケール又はナノスケールの粒子又は凝集体の寸法が光散乱によって測定される。この目的に適した、０．０１〜５０００μｍの粒子サイズの測定装置は、とりわけ、製品名ＬＡ−３００として堀場製作所（京都、日本）から市販されている。

Claims (15)

1. ａ）−製品をフィルム内に包装する、又は
   −製品又は製品のパッケージにラベルを設ける、又は
   −製品、製品のパッケージ、或いは、製品上又はパッケージ上に配置されるラベルにラッカーコーティングを設ける、
   ことによって製品をマーキングするステップであって、
   −前記フィルム、前記ラベル、又は、前記ラッカーコーティングが、ランダムに分散される反射粒子及び／又は発光粒子を含む、ステップと、
   ｂ）−前記粒子が反射又は発光するように製品に光を照射する、
   −カメラを使用して前記反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上のデジタル参照画像を記録する、
   ことによってａ）のようにマーキングされた製品をレジストレーションするステップと、
   ｃ）−前記粒子が反射又は発光するように製品に光を照射する、
   −カメラを使用して前記反射粒子及び／又は発光粒子の１つ以上の認識画像を記録する、
   −前記少なくとも１つの認識画像と前記少なくとも１つの参照画像とをデジタル的に比較する、
   −前記少なくとも１つの認識画像と前記少なくとも１つの参照画像とが十分な程度まで一致している場合に肯定的認証を表示する、又は、
   −前記少なくとも１つの認識画像と前記少なくとも１つの参照画像とが十分な程度まで異なる場合に否定的認証を表示する、
   ことによってｂ）のようにレジストレーションされた製品を認証するステップと、
   を含む光学製品認証のための方法において、
   前記少なくとも１つの認識画像と前記少なくとも１つの参照画像との間の撮像関連の偏差がデジタル的に補償されることを特徴とする方法。
2. 前記フィルム、前記ラベル、又は、前記ラッカー中の前記粒子の密度が３０〜２００００粒子／ｃｍ^３であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. レジストレーションｂ）の範囲内で、前記反射粒子及び／又は発光粒子の２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の参照画像が所定の異なるカメラ視野から記録されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
4. 認証ｃ）の範囲内で、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の認識画像が同じカメラ視野から記録されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 認証ｃ）の範囲内で、前記１つ以上の認識画像がデジタル的に増強されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 認証ｃ）の範囲内で、製品の１つ以上の視覚的特徴に基づいて又は１つ以上の方向マークに基づいて、前記少なくとも１つの認識画像と前記１つ以上の参照画像との間のデジタル画像レジストレーションが実行されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 認証の範囲内で、前記製品、パッケージングフィルム、又は、ラベルに配置されるシリアル番号、或いは、前記製品、パッケージングフィルム、又は、ラベルに配置されるバーコード又はＱＲコードなどのデジタルコードが、前記反射粒子及び／又は発光粒子と同時に撮像され、ディジタイズされ、又はデコードされ、かつデータベースに記憶されるシリアル番号又はデータベースに記憶されるデジタルコードと比較されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. マーキングｂ）の範囲内で、反射光の強度に基づき又は発光の強度に基づき、前記反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標が前記１つ以上の参照画像のそれぞれにおいて決定されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 認証ｃ）の範囲内で、反射光の強度に基づき又は発光の強度に基づき、前記反射粒子及び／又は発光粒子の画像座標が前記１つ以上の認識画像のそれぞれにおいて決定されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 認証ｃ）の範囲内で、前記カメラの光軸と重力軸との間の傾斜角が測定されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. マーキングｂ）の範囲内で、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の参照画像、及び／又は、１つの参照画像に基づいてその都度計算される２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の基準キーが、データベースに記憶されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. （ｉ）それぞれがフィルム、フィルム領域、ラベル又はラッカーコーティングとして具現化され、ランダムに分散される反射粒子及び／又は発光粒子を含むマークと、
    （ｉｉ）マークが設けられる製品の１つ以上の参照画像を記録するための一次画像捕捉システムと一次画像処理システムとを備えるレジストレーションシステムと、
    （ｉｉｉ）データベースと、
    （ｉｖ）インターネット及び／又はモバイル無線ネットワークに基づく通信システムと、
    （ｖ）マークが設けられる製品の１つ以上の認識画像を記録するための二次画像捕捉システム、二次画像処理システム、及び、デジタルパターン認識システムをそれぞれが備えた１つ以上の認証システムと、
    を備えた、製品の光学的認証のためのシステム。
13. 前記認証システムは、前記少なくとも１つの認識画像又は複数の認識画像から作成される組み合わせ画像と前記少なくとも１つの参照画像との間の撮像関連偏差をデジタル的に補償するようにセットアップされかつ構成されることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 前記少なくとも１つの認証システムが携帯電話を備えることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のシステム。
15. 前記レジストレーションシステムは、所定の異なるカメラ視野から、マーカーが設けられる製品の２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の参照画像を記録するようにセットアップされかつ構成されることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか一項に記載のシステム。

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