PL243755B1 - Sposób tworzenia zabezpieczeń etykiet - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia przedstawionym na rysunku jest sposób tworzenia zabezpieczeń etykiet, mający zastosowanie w poligrafii. Sposób tworzenia zabezpieczeń etykiet, charakteryzuje się tym, że plik graficzny oraz plik z kodem QR lub wiadomość do ukrycia konwertuje się do odpowiedniego formatu, korzystnie rozdzielczości bitmap i dopasowuje do kształtu wykrojnika etykiet, przy czym kod QR generuje się wedle wzoru: Min rozmiar kodu QR = (odległość odczytu) / (współczynnik war. odczytu) • współczynnik gęstości dany, gdzie: odległość odczytu to odległość pomiędzy czytnikiem a obrazem kodu w momencie odczytywania, współczynnik warunków odczytu jest standardowo równy 10, jednakże współczynnik należy zmniejszyć o 1 w przypadku istnienia warunków utrudniających odczyt, takich jak słabe oświetlenie, jasny kolor kodu, w tym słaby kontrast, odczyt z ukosa, zaś współczynnik gęstości danych to liczba modułów na szerokości kodu, następnie wykorzystując element grafiki półtotalnej, tam gdzie jest jedna lub dwie separacje barwne umieszcza się we wzorze etykiety na dodatkowej warstwie QR kod, kolejno tworzy się dodatkowe warstwy obrazu, na których to w miejscach, gdzie dane kodu QR pokrywają się z elementami obrazu zostawiane są one razem na jednej warstwie wraz z elementami niezadrukowanymi, zaś miejsca, które w QR kodzie mają zostać niezadrukowanymi, a jest tam nałożona grafika, zastępowane są fałszywymi blokami „0”, które dla urządzeń optycznych mają być postrzegane jako białe pola, a dla oka ludzkiego zlewają się w pola czarne lub w odcienie szarości, natomiast miejsca, które w kodzie mają zostać zadrukowane, a nie ma tam nałożonej grafiki, zastępowane są fałszywymi blokami „1”, które dla urządzeń optycznych mają być postrzegane jako czarne pola, a dla oka ludzkiego wydawać się białe lub szare.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób tworzenia zabezpieczeń etykiet, mający zastosowanie w poligrafii.

Kod QR (ang. Quick Response -- „szybka odpowiedź”) to kod kreskowy pozwalający na zapisanie dużej ilości danych. Ilość danych możliwa do zapisania w jednym kodzie jest zmienna. W przypadku znaków alfanumerycznych wynosi ona 4296 znaków.

Jest to alfanumeryczny, dwuwymiarowy, matrycowy, kwadratowy kod kreskowy wynaleziony przez japońską firmę Denso-Wave w 1994 roku. W październiku 1997 symbolika została włączona do Wykazu Ujednoliconych Symbolik (ang. USS - Uniform Symbol Specifications) przez organizację AIM (Global T rade Association of the Automatic Identification & Data Capture Industry) jako ISS - QR Code. W marcu 1998 japońska organizacja JEIDA (Japanese Electronic Industry Development Association) włączyła ją jako standard JEIDA-55. W styczniu 1999 została standardem JIS (Japanese Industrial Standards) - JIS X 0510. W czerwcu 2000 organizacja ISO włączyła ją jako standard ISO/IEC18004.

W kodzie QR można zapisać cyfry, litery i symbole. Umożliwia on kodowanie znaków Kanji/Kana. Dodatkowo pozwala na zakodowanie znaków należących do alfabetu arabskiego, greckiego, hebrajskiego lub cyrylicy jak również innych symboli określonych przez użytkownika.

Tekst zapisany w kodzie może być jednak tak sformatowany, że czytnik po odczytaniu kodu wykona odpowiednią akcję - na przykład otworzy zapisany w kodzie adres strony WWW. Jednak nie każde oprogramowanie (czytnik kodów) obsłuży wszystkie formaty.

Proces kodowania i ukrywania informacji obejmuje zaszyfrowanie wiadomości do kodów QR, a następnie osadzenie kodów QR na danym nośniku. Ponieważ kod QR zapisywany jest jako plik graficzny (JPG, PNG, GIF, TIFF), można z nim zrobić niemal wszystko - wydrukować na drukarce atramentowej lub laserowej, umieścić na własnej stronie WWW, wysłać e-mailem, nadrukować na niemal dowolnym przedmiocie.

Wymiary kodu QR nie mają w zasadzie żadnych ograniczeń innych niż te, które są związane z czytelnością dla czytnika kodów. O ile jednak olbrzymi kod na ścianie czy billboardzie można odczytać, stając w dużej odległości od niego, to odczytanie zbyt małego kodu może sprawiać trudności niektórym telefonom z aparatem o niskich parametrach.

Celem rozwiązania wedle wynalazku jest metoda zabezpieczania etykiet, drukowanych w technologii fleksograficznej. Podstawowym założeniem jest osiągnięcie zabezpieczenia, które nanoszone byłoby podczas procesu drukowania bez użycia korzystania z podwykonawców, bez konieczności użycia specjalistycznych farb oraz innych czynników, które w odczuwalny sposób podniosłyby koszty produkcji. Istotą rozwiązania jest takie umieszczenie kodu QR, który będąc ukryty w elementach graficznych etykiety, jest niewidoczny dla ludzkiego oka.

Podstawowym problemem podjętym w niniejszym rozwiązaniu jest metoda naniesienia kodu QR na etykietę, tak aby wtopił się on w grafikę i był niewidoczny dla ludzkiego oka, ale jednocześnie był dekodowalny dla czytnika.

W literaturze patentowej znany jest z polskiego opisu wynalazku P. 229389 sposób uwierzytelniania przedmiotów wartościowych, obejmujący następujące po sobie etapy zabezpieczania przedmiotu, identyfikację oraz weryfikację autentyczności. W etapie zabezpieczania nakłada się na zabezpieczanym przedmiocie znacznik w postaci widzialnego znaku informującego o lokalizacji zabezpieczenia w formie kodu QR lub w postaci pola jednolicie pokrytego substancją fosforescencyjną. Identyfikację przeprowadza się w świetle lampy błyskowej o długości fali 350-450 nm, następnie rejestrując w sposób ciągły zmiany intensywności fosforescencji wzbudzonego znacznika w funkcji czasu za pomocą kolorowej kamery CCD wyposażonej w przynajmniej jeden fotodetektor czuły na widmo emisji w zakresie 400800 nm.

Z kolei z patentu europejskiego PL/EP3066612 znany jest dwuwymiarowy kod kreskowy oraz sposób uwierzytelniania takiego kodu kreskowego, którego sposób tworzenia obejmuje osadzanie informacji głównej, która może być odczytywana przez czytnik kodów kreskowych informacji głównej oraz osadzanie informacji wtórnej w widocznym wzorze osadzonym wewnątrz wspomnianego kodu kreskowego w co najmniej jednym obszarze, który nie zawiera żadnej informacji głównej, tak że informacja wtórna jest oddzielona od informacji głównej, przy czym wspomniana informacja wtórna w widocznym wzorze jest utworzona przez jasne i ciemne podkomórki elementarne mające największy wymiar mniejszy niż 50 μm skonfigurowane jako trudne do powielenia bez zmiany i przy czym informacja wtórna jest generowana z wykorzystaniem klucza tajnego, tak że widoczny wzór zawiera tajemnicę.

PL 243755 BI

Większość obecnych na rynku zabezpieczeń, ze względu na skomplikowany proces ich nakładania wpływa na końcowe koszty finalnego produktu. Zabezpieczenie w postaci hologramu musi zostać najpierw wygenerowane laserowo przez specjalistyczną firmę, bowiem firmy poligraficznie nie posiadają parków maszynowych do produkcji hologramów, a hologramy wykonywane są na foliach co ponownie zwiększa koszt ich zastosowania. Innym przykładem zabezpieczenia wpływającym na koszt zamówienia może być farba metameryczna, która jest dużo droższa od standardowej oraz wymaga wykorzystania dodatkowego zespołu drukującego, oraz jest powszechnie dostępna w sprzedaży, dlatego nie gwarantuje odpowiedniego zabezpieczenia. Kolejnym sposobem zabezpieczania jest nanoszenie znaków metodą hot-stamping lub cold-stamping, co wiąże się z koniecznością przeprowadzenia dodatkowego procesu technologicznego, a tym samym wpływa to na koszt zamówienia oraz wydłuża czas jego realizacji, jednocześnie nie oferując skutecznego zabezpieczenia. Zabezpieczenia stosuje się też w samym podłożu drukowym - ich wady to przede wszystkim bardzo wysoka cena stworzenia zabezpieczenia.

Większość dostępnych na rynku zabezpieczeń wpływa na końcowy wygląd produktu - narzuca w różnym stopniu efekt końcowy. Proponowane zabezpieczenie z racji tego, że jest niezwykle małych rozmiarów i jest ukryte w rastrze, nie jest widoczne dla ludzkiego oka. W konsekwencji końcowy efekt jest w 100% tożsamy z projektem graficznym jaki zamówił/dostarczył klient. Jest to kluczowe w przypadku takiego nośnika informacji jak etykiety, których główną funkcją jest reklamowanie produktu oraz informowanie o nim.

Proponowana wynalazkiem forma zabezpieczenia jest niezwykle trudna do podrobienia. Przede wszystkim zabezpieczenie, w przeciwieństwie do wielu innych stosowanych obecnie technologii jest niewidoczne, tylko osoby uprawnione wiedzą w którym dokładnie miejscu się on znajduje. Jeśli nawet osobie postronnej udałoby się zlokalizować zabezpieczenie, musi ona je nie tylko odpowiednio powiększyć, ale także idealnie odwzorować skalę barwną, co w praktyce jest niemożliwe.

Najbliższa koncepcyjnie rozwiązaniu wedle wynalazku jest metoda Digimarc Barcode, która polega na naniesieniu na opakowanie kodu kreskowego, który jest słabo widoczny dla ludzkiego oka. Kod ten jest nanoszony na całą powierzchnię opakowania, dzięki czemu kasjer skanujący produkt nie musi szukać miejsca z kodem kreskowym i wystarczy przeciągnięcie opakowania przez skaner w dowolnym miejscu. Podstawową różnicą między obiema technologiami jest sam sposób naniesienia kodu, w Digmarc biała część kodu zamieniana jest magentę lub inną barwę, a czarna zastąpiona jest obrazem, a tym samym kod jest słabo widzialny, ale nie niezauważalny. Sprawia to, że kod można w łatwy sposób zlokalizować, a skopiowanie go jest dosyć proste.

Opracowana metoda zaliczana jest do steganografii, czyli jej założeniem jest przekazywanie informacji w taki sposób, aby przekaz nie został wykryty. Obecnie stegonografia stosowana jest głównie dla plików grafiki rastrowej oraz cyfrowo zapisanego dźwięku. Klasycznym przykładem jest tutaj metoda modyfikacji najmniej znaczącego bitu, w której ostatni bit (np. wartości składowych piksela) zastępowany jest bitem (lub bitami) z wiadomości. W ten sposób w zdjęciu można ukryć inne zdjęcie, które nie jest widoczne. W druku stegonografia wykorzystywana była kiedyś przez niektórych producentów drukarek. Przy wydruku na arkuszu papieru w jednym miejscu o polu 1 cm² nanoszono ledwo widoczne żółte kropki, które zawierały między innymi informacje o numerze seryjnym drukarki, dacie i dokładnej godzinie wydruku.

Sposób tworzenia zabezpieczeń etykiet, charakteryzuje się tym, że plik graficzny oraz plik z kodem QR lub wiadomość do ukrycia konwertuje się do odpowiedniego formatu, korzystnie rozdzielczości bitmap i dopasowuje do kształtu wykrojnika etykiet, przy czym kod QR generuje się wedle wzoru:

odległość odczytu

Min rozmiar kodu QR =-----------------3-----* współczynnik gęstości danych współczynnik war. odczytu gdzie: odległość odczytu to odległość pomiędzy czytnikiem a obrazem kodu w momencie odczytywania, współczynnik warunków odczytu jest standardowo równy 10, jednakże współczynnik należy zmniejszyć o 1 w przypadku istnienia warunków utrudniających odczyt, takich jak słabe oświetlenie, jasny kolor kodu, w tym słaby kontrast, odczyt z ukosa, zaś współczynnik gęstości danych to liczba modułów na szerokości kodu, następnie wykorzystując element grafiki półtotalnej, tam gdzie jest jedna lub dwie separacje barwne umieszcza się we wzorze etykiety na dodatkowej warstwie QR kod, kolejno tworzy się dodatkowe warstwy obrazu, na których to w miejscach, gdzie dane kodu QR pokrywają się z elementami obrazu zostawiane są one razem na jednej warstwie wraz z elementami niezadrukowanymi, zaś miejsca, które w QR kodzie mają zostać niezadrukowanymi, a jest tam nałożona grafika, zastępowane są

PL 243755 BI fałszywymi blokami „0”, które dla urządzeń optycznych mają być postrzegane jako białe pola, a dla oka ludzkiego zlewają się w pola czarne lub w odcienie szarości, natomiast miejsca, które w kodzie mają zostać zadrukowane, a nie ma tam nałożonej grafiki, zastępowane są fałszywymi blokami „1”, które dla urządzeń optycznych mają być postrzegane jako czarne pola, a dla oka ludzkiego wydawać się białe lub szare.

Korzystnie, obraz, w którym ukrywa QR kod powinien być osobną bitmapą, w formacie *psd (warstwy) lub *tiff w modelu CMYK, przy czym teksty zamienione zostają na krzywe lub wykorzystywane są gotowe fonty, bitmapy osadzone są w obrazie w skali 1:1 w rozdzielczości 300 dpi, a bitmapy monochromatyczne w rozdzielczości co najmniej 600 dpi.

Korzystnie, urządzenie optyczne to skaner, kamera video lub kamera przenośnego urządzenia elektronicznego, smartphona lub tabletu. Korzystnie, lokalizuje się umiejscowienie kodu QR w tle obrazu znajduje się w obrazie przejścia tonalne o stopniu pokrycia rastrowego 40-60%, o liniaturze rastra do poziomu 50 Ipi, tak żeby punkt rastrowy był widoczny, po czym na siatkę procentową nakłada się QR kod.

Korzystnie, lokalizuje się umiejscowienie kodu QR w tle obrazu poprzez takie jego umiejscowienie w rzeczonym tle aby najmniej widocznymi były najbardziej charakterystyczne elementy QR kodu, czyli trzy punkty narożne.

Zastosowanie technologii wedle wynalazku pozwoli na wykonanie do etykiet posiadających zabezpieczenia niewidoczne dla ludzkiego oka i praktycznie niemożliwego do podrobienia. Ponadto, rozwiązanie to charakteryzuje się takimi cechami użytkowymi jak brak dodatkowych kosztów zastosowania zabezpieczenia, brak wpływu na wygląd końcowy produktu, bardzo wysoki stopień skomplikowania zabezpieczenia, brak wydłużenia czasu realizacji zamówienia.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym na: Fig. 1 przedstawiono tabelę minimalnej wielkość kodu w zależności od liczby modułów i odległości skanowania, zaś Fig. 2 uwidoczniono różnej wielkości punkty w zależności od miejsca w obrazie, Fig. 3 zaprezentowano grafiki przed i po nałożeniu kodu QR.

Przy zastosowaniu rozwiązania wedle wynalazku uzyskano możliwość szyfrowania za pomocą generatora kodu QR informacji, która nie jest widoczna gołym okiem dla ludzi, ponadto uzyskano dodatkowe zabezpieczenie, które w procesie skanowania, przetwarzania i ponownego rastrowania, siatki z matrycą kodu QR zostanie zagubione na etapie samego konwertowania danych z analogowych na cyfrowe.

Opisana wedle wynalazku metoda opiera się na nanoszeniu na wydruku odpowiednich punktów, które jako całość tworzą zakodowaną informację.

W przypadku QR kodu umieszczanego na etykietach powinien mieć on co najmniej rozmiar 2,5 x 2,5 centymetra. Im kod zawiera więcej informacji, tym jego poszczególne moduły są mniejsze, przy takim samym rozmiarze całkowitym kodu QR. Aby więc jego odczytanie nie sprawiało kłopotów, wielkość obrazka z kodem powinna być odpowiednio większa.

Rozmiar kodu QR ustala się dla odczytu typowego aparatu w telefonie o matrycy 3-4 MP. W zależności od liczby modułów wygenerowanego kodu ustala się rozmiar kodu QR zgodnie z danymi z przedstawionymi na Fig. 1.

Kody QR nie muszą być czarno-białe, ważne jest jednak, aby pomiędzy obszarami jasnymi i ciemnymi był jak największy kontrast.

Ukrycie kodu QR w tle obrazu polega na znalezieniu w obrazie przejścia tonalnego o stopniu pokrycia rastrowego 40-60%. W tym miejscu zwiększona jest liniatura rastra do poziomu 50 Ipi, tak żeby punkt rastrowy był widoczny. Następnie na siatkę procentową nakładany jest kod tak, że wtapia się on w tło. Na Fig. 3 zaprezentowano grafiki przed i po nałożeniu kodu QR wedle wskazanej metody, obrazując skuteczność ukrycia informacji.

Sposób tworzenia zabezpieczeń etykiet, charakteryzuje się tym, że plik graficzny oraz plik z kodem QR lub wiadomość do ukrycia konwertuje się do odpowiedniego formatu, korzystnie rozdzielczości bitmap i dopasowuje do kształtu wykrojnika etykiet, przy czym kod QR generuje się wedle wzoru:

odległość odczytu

Min rozmiar kodu QR =----------_;-----+ współczynnik gęstości danych współczynnik war. odczytu gdzie: odległość odczytu to odległość pomiędzy czytnikiem a obrazem kodu w momencie odczytywania, współczynnik warunków odczytu jest standardowo równy 10, jednakże współczynnik należy zmniejszyć

PL 243755 BI o 1 w przypadku istnienia warunków utrudniających odczyt, takich jak słabe oświetlenie, jasny kolor kodu, w tym słaby kontrast, odczyt z ukosa, zaś współczynnik gęstości danych to liczba modułów na szerokości kodu, następnie wykorzystując element grafiki półtotalnej, tam gdzie jest jedna lub dwie separacje barwne umieszcza się we wzorze etykiety na dodatkowej warstwie QR kod, kolejno tworzy się dodatkowe warstwy obrazu, na których to w miejscach, gdzie dane kodu QR pokrywają się z elementami obrazu zostawiane są one razem na jednej warstwie wraz z elementami niezadrukowanymi, zaś miejsca, które w QR kodzie mają zostać niezadrukowanymi, a jest tam nałożona grafika, zastępowane są fałszywymi blokami „0”, które dla urządzeń optycznych mają być postrzegane jako białe pola, a dla oka ludzkiego zlewają się w pola czarne lub w odcienie szarości, natomiast miejsca, które w kodzie mają zostać zadrukowane, a nie ma tam nałożonej grafiki, zastępowane są fałszywymi blokami „1”, które dla urządzeń optycznych mają być postrzegane jako czarne pola, a dla oka ludzkiego wydawać się białe lub szare. Obraz, w którym ukrywa QR kod powinien być osobną bitmapą, w formacie *psd (warstwy) lub *tiff w modelu CMYK, przy czym teksty zamienione zostają na krzywe lub wykorzystywane są gotowe fonty, bitmapy osadzone w są obrazie w skali 1:1 w rozdzielczości 300 dpi, a bitmapy monochromatyczne w rozdzielczości co najmniej 600 dpi. Urządzenie optyczne to skaner, kamera video lub kamera przenośnego urządzenia elektronicznego, smartphona lub tabletu. Lokalizuje się umiejscowienie kodu QR w tle obrazu znajduje się w obrazie przejścia tonalne o stopniu pokrycia rastrowego 40-60%, o liniaturze rastra do poziomu 50 Ipi, tak żeby punkt rastrowy był widoczny, po czym na siatkę procentową nakłada się QR kod. Lokalizuje się umiejscowienie kodu QR w tle obrazu poprzez takie jego umiejscowienie w rzeczonym tle aby najmniej widocznymi były najbardziej charakterystyczne elementy QR kodu, czyli trzy punkty narożne.

Claims (5)

1. Sposób tworzenia zabezpieczeń etykiet, znamienny tym, że plik graficzny oraz plik z kodem QR lub wiadomość do ukrycia konwertuje się do odpowiedniego formatu, korzystnie rozdzielczości bitmap i dopasowuje do kształtu wykrojnika etykiet, przy czym kod QR generuje się wedle wzoru:

odległość odczytu

Min rozmiar kodu QR =------------------_;-----* współczynnik gęstości danych współczynnik war. odczytu gdzie: odległość odczytu to odległość pomiędzy czytnikiem a obrazem kodu w momencie odczytywania, współczynnik warunków odczytu jest standardowo równy 10, jednakże współczynnik należy zmniejszyć o 1 w przypadku istnienia warunków utrudniających odczyt, takich jak słabe oświetlenie, jasny kolor kodu, w tym słaby kontrast, odczyt z ukosa, zaś współczynnik gęstości danych to liczba modułów na szerokości kodu, następnie wykorzystując element grafiki półtotalnej, tam gdzie jest jedna lub dwie separacje barwne umieszcza się we wzorze etykiety na dodatkowej warstwie QR kod, kolejno tworzy się dodatkowe warstwy obrazu, na których to w miejscach, gdzie dane kodu QR pokrywają się z elementami obrazu zostawiane są one razem na jednej warstwie wraz z elementami niezadrukowanymi, zaś miejsca, które w QR kodzie mają zostać niezadrukowanymi, a jest tam nałożona grafika, zastępowane są fałszywymi blokami „0”, które dla urządzeń optycznych mają być postrzegane jako białe pola, a dla oka ludzkiego zlewają się w pola czarne lub w odcienie szarości, natomiast miejsca, które w kodzie mają zostać zadrukowane, a nie ma tam nałożonej grafiki, zastępowane są fałszywymi blokami „1”, które dla urządzeń optycznych mają być postrzegane jako czarne pola, a dla oka ludzkiego wydawać się białe lub szare.

2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że obraz, w którym ukrywa QR kod powinien być osobną bitmapą, w formacie *psd (warstwy) lub *tiff w modelu CMYK, przy czym teksty zamienione zostają na krzywe lub wykorzystywane są gotowe fonty, bitmapy osadzone w są obrazie w skali 1:1 w rozdzielczości 300 dpi, a bitmapy monochromatyczne w rozdzielczości co najmniej 600 dpi.

3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie optyczne to skaner, kamera video lub kamera przenośnego urządzenia elektronicznego, smartphona lub tabletu.

PL 243755 BI

4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że lokalizuje się umiejscowienie kodu QR w tle obrazu znajduje się w obrazie przejścia tonalne o stopniu pokrycia rastrowego 40-60%, o liniaturze rastra do poziomu 50 Ipi, tak żeby punkt rastrowy był widoczny, po czym na siatkę procentową nakłada się QR kod.

5. Sposób, według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że lokalizuje się umiejscowienie kodu QR w tle obrazu poprzez takie jego umiejscowienie w rzeczonym tle aby najmniej widocznymi były najbardziej charakterystyczne elementy QR kodu, czyli trzy punkty narożne.