PT1953684E - Aparelho e método para aplicação de código gráfico - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "APARELHO E MÉTODO PARA APLICAÇÃO DE CÓDIGO GRÁFICO" A presente invenção refere-se a marcações gráficas que são apropriadas para codificação, de modo a produzir um código de leitura por máquina único.

Os códigos que são representados graficamente e de leitura por máquina são bem conhecidos. Estes códigos são de utilização geral em bens de consumo e produtos comerciais e, quando lidos, podem proporcionar informação relativa ao custo, linha de item ou origem do produto, por exemplo. Estes tipos de códigos podem ser utilizados para automatizar as caixas em supermercados, para finalidades de controlo de existências ou para verificar se o produto correcto está na embalagem correcta. Códigos de leitura por máquina mais complexos deste tipo podem ser utilizados como uma caracteristica de segurança em determinados produtos de consumo, tais como produtos farmacêuticos, álcool, tabaco e semelhantes ou para documentos de elevado valor tais como moeda, obrigações, selos fiscais, documentos de viagem e cartões de identificação para impedir falsificação, adulteração e desvio. Existem vários tipos diferentes de formatos de código que são de utilização habitual, estes incluem alfanuméricos, códigos de barras lineares e códigos de barras bidimensionais. Contudo, estes tipos de códigos são relativamente simples de copiar ou replicar. Pode, igualmente, ser possível adivinhar o código seguinte numa sequência, uma vez que os algoritmos utilizados para gerar estes códigos são do domínio público. De igual modo, 1 a informação é codificada dentro do código e, mesmo que os dados estejam encriptados, a informação pode ser derivada a partir do código sem referência a qualquer base de dados. Os dados podem ser utilizados ou manipulados para finalidades não autorizadas, o que reduz muito a eficácia do código como um dispositivo de segurança ou de rastreio e localização.

Um tipo sofisticado de código de leitura por máquina é descrito na Patente Britânica N° GB 2383878 da Requerente e disponível comercialmente sob a marca registrada FractureCode (RTM). As vantagens deste tipo de código sobre outros códigos de leitura por máquina comerciais incluem a capacidade para gerar um número muito elevado de códigos únicos aleatórios. Isto torna o código excepcionalmente difícil de copiar e não é possível adivinhar um código autêntico. Outra vantagem importante é que o próprio código não contém nenhum dado e nenhum dado é requerido para gerar o código no momento em que o código é impresso. Isto torna os códigos desprovidos de significado até ao momento em que são utilizados. Estes códigos são, consequentemente, excepcionalmente seguros e são ideais para rastrear e localizar produtos e documentos.

Embora um grande número de códigos distintos possíveis possa ser produzido, de modo a garantir um grande número de códigos únicos, os códigos são habitualmente formados como marcações compostas e, como tal, compreendem duas ou mais marcações simples posicionadas em conjunto. Isto significa que um artigo, ou a sua embalagem, que deve ser marcado deve ter uma primeira marcação, seguida de uma segunda marcação, aplicadas na sua superfície. São necessárias máquinas impressoras rotativas especiais para que este procedimento seja realizado e estas 2 máquinas podem ser muito dispendiosas, e podem restringir o tipo de produtos e materiais que podem ser impressos. É, consequentemente, desejável proporcionar um código de leitura por máquina que tenha um grande número de códigos distintos possíveis que possam ser aplicados a uma vasta gama de substratos de diferentes materiais, bem como a produtos tais como tampas de metal ou plástico, garrafas ou frascos de vidro ou plástico e componentes fabricados, tão rápida e economicamente quanto possível. 0 documento GB 2324065 divulga um código de identificação para papel-moeda ou cartões de crédito, compreendendo um padrão de grânulos aleatórios. O código compreende uma matriz plástica bi ou tridimensional tendo grânulos embebidos, visualmente distinguíveis, posicionados aleatoriamente. A posição dos grânulos é lida e registada como um código de identificação, e. g. gravando a posição de uma sequência de grânulos acima ou abaixo de uma linha representativa dos uns e dos zeros num código binário. O código binário pode ser lido e armazenado numa base de dados como um identificador de papel moeda. Dois ou mais códigos podem ser utilizados, um escondido e um visível, sendo ambos os códigos gravados. O documento FR 2850774 divulga um processo que envolve produzir um código aleatório e uma operação de impressão estenográfica e aposição em que o código aleatório é afixado como um código de identificação em cada produto. O código aleatório é afixado de forma dissimulada numa zona de impressão do produto. O código aleatório e características de 3 identificação e origem do produto marcado pelo código aleatório são gravados numa base de dados de informação. A presente invenção é definida nas reivindicações independentes em anexo às quais será agora feita referência. Além disso, caracteristicas preferidas podem ser encontradas nas reivindicações dependentes em anexo.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é proporcionado um código de leitura por máquina compreendendo, pelo menos, uma parte de uma marcação gráfica, compreendendo a marcação gráfica uma disposição aleatória de pontos.

Pelo menos alguns dos pontos compreendendo a marcação gráfica podem ter uma dimensão de menos de um micrómetro.

Os pontos compreendendo a marcação gráfica podem variar em tamanho e/ou forma. A parte da marcação gráfica compreendendo o código pode ser delimitada por um limite. 0 limite pode ser um limite provisório que pode ser gerado por uma máquina de leitura relativamente a um ponto de evento fixo apenas quando o código está a ser lido. De um modo alternativo, a parte da marcação gráfica compreendendo o código pode ser delimitada por um limite representado graficamente.

De acordo com uma segunda forma de realização da invenção, é proporcionado um método de associar dados a um artigo, compreendendo as etapas de: aplicar no artigo uma marcação gráfica compreendendo uma disposição aleatória de pontos; obter 4 electronicamente uma imagem de, pelo menos, uma parte da marcação gráfica; processar a imagem obtida para produzir um descritor; atribuir dados ao descritor; e, armazenar a associação num meio de armazenamento. A marcação gráfica pode ser aplicada por pulverização. Além disso, a marcação gráfica pode ser aplicada directamente na superfície do artigo. De um modo alternativo, a marcação gráfica pode ser aplicado a um substrato que é aplicado à superfície do artigo.

Uma parte da imagem obtida da marcação gráfica pode ser processada para produzir o descritor. A parte pode ser delimitada por um limite que pode ser um limite provisório que é gerado pela máquina relativamente a um ponto de evento fixo, apenas quando a marcação gráfica está a ser processada.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um aparelho para associar dados com um artigo, o aparelho compreendendo: uma unidade de aplicação para aplicar ao artigo uma marcação gráfica compreendendo uma disposição aleatória de pontos; uma câmara para obter electronicamente uma imagem de, pelo menos, uma parte da marcaçao gráfica; um processador para processar a imagem obtida para produzir um descritor; um meio de atribuição para atribuir dados ao descritor; e um meio de armazenamento para armazenar a associação. A unidade de aplicação pode compreender um bico de pulverização. 0 aparelho pode incluir ainda uma unidade de cálculo de janela, para definir uma parte da marcação gráfica a 5 ser processada pelo processador. Além disso, o aparelho pode incluir ainda uma unidade de detecção, para detectar um ponto de evento fixo para definir a posição da parte da marcação gráfica relativamente àquele.

Os pontos podem compreender pontos ou outras marcas que podem possuir qualquer forma. A marcação gráfica pode ser única e pode ser abstrata. A invenção pode compreender qualquer combinação das características e/ou limitações aqui referidas, excepto combinações de características que sejam mutuamente exclusivas.

Serão agora descritas formas de realização da presente invenção, a titulo de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 mostra um código de acordo com uma primeira forma de realização da invenção; A Figura 2 mostra uma máquina de impressão para aplicar uma marcação gráfica para o código da Figura 1; A Figura 3 mostra esquematicamente um aparelho para atribuir dados a um código; A Figura 4 mostra esquematicamente um aparelho para ler um código; 6 A Figura 5 mostra um código de acordo com uma segunda forma de realização da invenção. A Figura 6 mostra uma máguina de impressão para aplicar uma marcação gráfica a uma tela continua; A Figura 7 mostra uma máquina de impressão para aplicar uma marcação gráfica a uma tela de papel durante o processo de fabrico de papel; A Figura 8 mostra uma máquina de impressão para aplicar uma marcação gráfica a folhas individuais de um substrato; A Figura 9 mostra uma máquina de impressão para aplicar uma marcação gráfica a uma parte de um artigo; A Figura 10 mostra uma outra máquina de impressão para aplicar uma marcação gráfica a uma parte de um artigo; A Figura 11 mostra uma máquina de impressão para aplicar uma marcação gráfica a uma parte de uma etiqueta para aplicação a um artigo; e A Figura 12 mostra uma máquina de impressão para aplicar uma marcação gráfica a partes de garrafas de vidro. A Figura 1 mostra um artigo 10, na forma de uma etiqueta de endereço, tendo uma marcação 14 gráfica sobre a sua superfície 12. A marcação 14 gráfica tem a forma de marcas ou pontos que variam em tamanho e forma e estão distribuídos aleatoriamente na superfície. A marcação 14 gráfica é aplicada pulverizando a 7 superfície 12 do substrato a partir da qual o artigo deve ser feito, antes do seu fabrico. A superfície 12 pode ser pulverizada com tintas convencionais ou tintas invisíveis, tais como aquelas que apenas são detectáveis quando iluminadas ou irradiadas com luz em determinados intervalos de frequência. A pulverização com tinta produz, naturalmente uma marcação 14 gráfica única constantemente variável. Além disso, existem múltiplos factores que afectam o tipo de marcação 14 gráfica produzida por pulverização, incluindo: a temperatura da tinta, o tipo de substrato que está a ser pulverizado, a viscosidade da tinta, a pressão da tinta, o tipo de bico de pulverização, o número de bicos, a disposição dos bicos e a velocidade a que o substrato se move enquanto está a ser pulverizado. 0 tamanho dos pontos pode variar muito, mas, pelo menos, alguns deles têm menos de um micrómetro e, por esta razão, são conhecidos como "nano pontos". 0 tamanho dos pontos mais pequenos que podem ser impressos utilizando técnicas convencionais de impressão tais como flexografia, rotogravura, impressão tipográfica ou litografia é entre 5-10 micrómetros. Isto significa que é impossível reproduzir exactamente a marcação 14 gráfica através de impressão. A cópia e a reprodução exactas da marcação 14 gráfica, por exemplo, por fotocópia ou digitalização, são igualmente impossíveis. Como os padrões produzidos por pulverização são inteiramente aleatórios não é possível reproduzir uma marcação 14 gráfica específica executando esta técnica. É, consequentemente, difícil ver como a marcação 14 gráfica poderia, em qualquer caso, ser reproduzida com exactidão. 8 A marcação 14 gráfica pode ser aplicada a uma tela do substrato 12 do artigo antes de qualquer outra informação ser impressa na sua superfície 12 ou qualquer artigo feito a partir daquela. A Figura 2 mostra um aparelho 300 apropriado para este efeito. O aparelho compreende um rolo 302 de desenrolamento, um rolo 304 de rebobinagem, uma unidade 406 de pulverização, um controlador 308 e um reservatório 310 de tinta. Uma tela do substrato 12 do artigo, desenrolada a partir do rolo 302 de desenrolamento, é pulverizada e é, em seguida, rebobinada no rolo 304 de rebobinagem. Entre os rolos 302, 304 de desenrolamento e de rebobinagem existe uma unidade 306 de

pulverização. A unidade 306 de pulverização compreende um número de bicos de pulverização que são alimentados com tinta pressurizada a partir do abastecimento 310 de tinta. O controlador 308 controla a operação de pulverização relativamente à velocidade do substrato 12. À medida que o substrato 12 passa através da unidade 306 de pulverização, é aplicado um padrão aleatório, constantemente variável de pontos 14 na direcção 312 da tela, sobre toda a superfície ou parte da superfície para onde os bicos de pulverização estão orientados. Isto resulta numa tela de substrato 12 tendo uma marcação 14 gráfica aleatória, sem significado, sobre a sua superfície. A marcação 14 gráfica pode ser aplicada de modo muito económico, rápido e simples e é, naturalmente, única. A tela de substrato 12, em seguida, é tratada de acordo com uma produção convencional e pode, por exemplo, ser impressa com texto e/ou gráficos e cortada em artigos distintos, tendo cada artigo um padrão 14 gráfico único sobre uma parte da sua superfície 12. 9 A disposição aleatória de pontos pulverizados no substrato pode ser utilizada como um código gráfico, de leitura or máquina. A Figura 3 mostra um diagrama esquemático de um aparelho 200 para ler os pontos 14 de codificação, codificar uma parte destes e atribuir-lhes dados. Uma câmara 202 obtém uma imagem dos pontos 14 de codificação. A imagem obtida é corrigida nos seus erros e melhorada electronicamente numa unidade 204 de correcção de erros e de melhoramento de imagem. A unidade 206 de detecção, em seguida, detecta um ponto 16 de evento predeterminado o qual, neste exemplo, é o canto inferior direito do artigo. Com base em coordenadas predefinidas, uma janela 18 de código virtual de um tamanho e forma especificados é criada, em seguida, em torno de uma parte dos pontos 14 de codificação, relativos ao ponto 16 de evento, por uma unidade 207 de cálculo de janelas. As coordenadas da janela 18 de código virtual relativas ao ponto 16 de evento são definidas pela máquina 200 e a posição da janela de código virtual é, consequentemente, a mesma para cada artigo 10 que é digitalizado. Porém, o padrão dos pontos 14 de codificação dentro da janela 18 virtual é único para cada artigo. 0 meio 208 de descodificação, em seguida, processa o código 20, que é a parte dos pontos 14 de codificação delimitados pela janela 18 de código virtual, e o processador 209 aplica um algoritmo para produzir um descritor 22 numérico ou alfanumérico relacionado com os pontos. Uma unidade 210 de atribuição de dados, em seguida, obtém os dados 212 a ser atribuídos ao artigo 10 particular, atribui estes ao descritor 22 alfanumérico e armazena esta associação num meio 214 de armazenamento. Os dados 212 e o descritor 22 alfanumérico podem ser exibidos num meio 216 de ecrã. 10 A Figura 4 mostra esquematicamente um aparelho 200 de leitura manual para ler o código 20 num artigo 10. Uma câmara 302 obtém uma imagem dos pontos 14 de codificação e a imagem obtida é corrigida nos seus erros e melhorada electronicamente numa unidade 304 de correcção de erros e de melhoramento de imagem. A unidade 306 de detecção detecta o ponto 16 de evento predeterminado e a unidade 307 de cálculo de janela cria a janela 18 de código virtual, com uma forma e tamanho especificados relativamente àquela com base na informação ou predefinida coordenada armazenada no leitor 300. A janela 18 de código virtual está na mesma posição em que estava quando o artigo foi inicialmente digitalizado. O meio 308 de descodificação processa, em seguida, o código 20, que é a parte dos pontos 14 de codificação delimitada pela janela 18 de código virtual e o processador 309 aplica um algoritmo para produzir um descritor 22. Uma unidade 310 de recuperação de dados obtém, em seguida, os dados associados ao descritor 22 a partir do meio 214 de armazenamento no qual os dados foram armazenados durante o processo de codificação. O meio 316 de ecrã indica, em seguida, os dados relativos ao artigo 10 digitalizado. A Figura 5 mostra uma segunda forma de realização da invenção. Um artigo 30, na forma de um cartão de identificação, tem uma marcação 34 gráfica sobre apenas uma pequena parte da sua superfície 32. De modo semelhante à primeira forma de realização, a marcação 34 gráfica tem a forma de pontos que variam em tamanho e forma e estão espaçados aleatoriamente. Os pontos são aplicados na superfície 32 do cartão 30 por pulverização de pontos que abrange uma área da marcação gráfica dependente da distância a que a cabeça de pulverização está da superfície 32 e da pressão utilizada para gerar a pulverização. 11

Devido à natureza aleatória do padrão de pulverização produzido, cada artigo tem um padrão único de pontos 34 na sua superfície. Sobre a marcação 34 gráfica é impressa uma caixa 38 rectangular. Esta janela 38 delimita uma parte dos pontos que pode, em seguida, ser codificada e utilizada como um código 40.

Ao código 40 podem ser atribuídos dados pelo aparelho, como mostrado na Figura 3 e como descrito para a primeira forma de realização. Uma diferença é que a câmara 202 detecta visualmente a janela 38 de código, em vez desta ser definida pela unidade 207 de cálculo da janela de código virtual, relativamente a um ponto de evento fixo. O código 40 pode ser lido utilizando o aparelho mostrado na Figura 4 e como descrito para a primeira forma de realização, sendo a diferença a câmara 302 detectar visualmente a janela 38 de código, em vez desta ser definida pela unidade 307 de cálculo da janela de código virtual.

Os pontos 14, 34 de codificação pode ser sobre-impressos com gráficos, texto e/ou outro código de leitura por máquina. Os códigos de leitura por máquina incluem códigos alfanuméricos, códigos de barras lineares e códigos de barras bidimensionais. De um modo alternativo, os gráficos, texto e/ou um código de leitura por máquina podem ser impressos sobre um artigo e pontos 14, 34 de codificação podem ser pulverizados sobre aqueles. A Figura 6 mostra um aparelho para imprimir texto e gráficos sobre uma tela de papel e, em seguida, pulverizar pontos 14 de codificação sobre a tela. Este processo de pulverização pode ocorrer imediatamente antes da tela ser impressa ou imediatamente após a tela ter sido impressa. A tela de papel é guiada por vários rolos 414 e a superfície do papel é impressa 12 utilizando um número de cilindros 416 de impressão. Assim que a tela tenha sido impressa, é pulverizada com os pontos 14 de codificação únicos por um bico 406 de pulverização que está ligado a um reservatório 410 de tinta, controlado por um controlador 408. A Figura 7 mostra um aparelho para aplicar pontos 14 de codificação a uma tela de papel durante o processo de fabrico de papel. A pasta 418 de papel é alimentada à máquina utilizando uma rampa 420 e uma correia 422 transportadora, em que a pasta é espremida e a água é evaporada da pasta 418, guiada por vários rolos 414. São, em seguida, aplicados pontos 14 de codificação únicos na superfície 12 seca do papel, por um bico 406 de pulverização antes daquele ser enrolado num rolo 404 para utilização posterior numa vasta gama de materiais de acondicionamento. A Figura 8 mostra um aparelho para aplicar pontos 14 de codificação a uma pilha de artigos 10. Os artigos 10 são alimentados um a um a uma correia 422 transportadora e guiados por rolos 424. Os artigos alcançam um bico 406 de pulverização, que está ligado a um reservatório 410 de tinta e pontos 14 de codificação únicos na superfície 12 dos artigos 10. Os artigos são, em seguida, novamente empilhados na extremidade da correia 422 transportadora. A Figura 9 mostra um aparelho para aplicar um código 24 de leitura por máquina e pontos 34 de codificação únicos na superfície 12 de um artigo 10. Os artigos 10 movem-se ao longo de uma correia 422 transportadora e, primeiro, uma máquina 500 imprime um código 24 de barras 2D na superfície do artigo. Uma 13 segunda máquina aplica, em seguida, pontos 34 de codificação únicos na superfície do artigo, na região do código 24 de barras. Os pontos 14 são aplicados por um bico 406 de pulverização que está ligado a um controlador 408 e a um reservatório 410 de tinta. Os pontos 34 de codificação e o código 24 de barras são, em seguida, lidos por um aparelho 200 de codificação onde os dados são atribuídos à parte a 40 dos pontos 34 de codificação. Isto pode ser baseado ou ter alguma relação com o código 24 de barras. A Figura 10 mostra outro aparelho para aplicar um código 24 de leitura por máquina e pontos 34 de codificação únicos na superfície 12 de um artigo 10. É o mesmo que o aparelho na Figura 9, com a excepção dos pontos 34 de codificação serem aplicados primeiro, em seguida, codificados e os dados atribuídos e, em seguida, o código 24 de barras ser aplicado. O código de barras pode ser baseado em alguns dados derivados de ou atribuídos a uma parte dos pontos 34 de codificação ou as coordenadas de uma janela de código virtual. A Figura 11 mostra ainda um outro aparelho para aplicar um código 24 de leitura por máquina e pontos 34 de codificação únicos na superfície 12 de um artigo 10. O aparelho é idêntico àquele mostrado na Figura 9, com a excepção de os artigos 10 serem etiquetas autoadesivas que, em seguida, são aplicadas na superfície de um outro artigo. A Figura 12 mostra um outro aparelho para aplicar um código 24 de leitura por máquina e pontos 34 de codificação únicos na superfície 12 de um artigo 10. Este é igual ao aparelho mostrado na Figura 9, com a excepção de os artigos serem garrafas. 14

As tintas utilizadas nos processos descritos acima podem ser compostos tais como tintas com marcadores que podem compreender luminescentes e/ou fosforescentes ou filtros, bloqueadores UV.

Lisboa, 10 de Agosto de 2102 15

Claims (14)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Código (20) de leitura por máquina compreendendo, pelo menos, uma parte de uma marcação (14) gráfica, compreendendo a marcação gráfica compreendendo uma disposição aleatória de pontos, caracterizado por, pelo menos, alguns dos pontos a marcação gráfica terem uma dimensão de menos de um micron.
2. 2. Código de acordo com a reivindicação 1, em que os pontos compreendendo a marcação (14) gráfica variam em tamanho e/ou forma.
3. 3. Código de acordo com qualquer reivindicação anterior, em que a parte da marcação gráfica compreendendo o código (20) é delimitada por um limite (18) provisório que é gerado por uma máquina de leitura relativamente a um ponto de evento fixo, apenas quando o código tiver sido lido.
4. 4. Código de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a parte da marcação gráfica compreendendo o código (40) é delimitada por um limite (38) representado graficamente.
5. 5. Método de associar dados a um artigo, compreendendo as etapas de: aplicar uma marcação (14) gráfica compreendendo uma disposição aleatória de pontos no artigo, em que, pelo menos, alguns dos pontos compreendendo a marcação gráfica têm uma dimensão de menos de um micron; 1 obter electronicamente uma imagem de, pelo menos, uma parte (20) da marcação gráfica; processar a imagem obtida para produzir um descritor; atribuir dados ao descritor; e, armazenar a associação num meio de armazenamento.
6. 6. Método de acordo com a reivindicação 5, em que a marcação (14) gráfica é aplicada por pulverização.
7. 7. Método de acordo com a reivindicação 5 ou 6, em que a marcação (14) gráfica é aplicada directamente na superfície (12) do artigo (10).
8. 8. Método de acordo com a reivindicação 5 ou 6, em que a marcação (14) gráfica é aplicada num substrato que é aplicado na superfície do artigo.
9. 9. Método de acordo com qualquer das reivindicações 5 a 8, em que uma parte da imagem obtida da marcação (14) gráfica é processada para produzir o descritor.
10. 10. Método de acordo com a reivindicação 9, em que a parte é delimitada por um limite (18) provisório que é gerado pela máquina relativamente a um ponto de evento fixo, apenas quando a marcação (14) gráfica tiver sido processada. 2
11. 11. Aparelho para associar dados a um artigo, compreendendo: uma unidade (406) de aplicação para aplicar uma marcação (14) gráfica compreendendo uma disposição aleatória de pontos no artigo, em que, pelo menos, alguns dos pontos compreendendo a marcação gráfica têm uma dimensão de menos de um micrómetro; uma câmara (202) para obter electronicamente uma imagem de, pelo menos, uma parte da marcação (14) gráfica; um processador (209) para processar a imagem obtida para produzir um descritor; um meio (210) de atribuição para atribuir dados ao descritor; e, um meio (214) de armazenamento para armazenar a associação.
12. 12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, em que a unidade de aplicação compreende um bico de pulverização.
13. 13. Aparelho de acordo com a reivindicação 11 ou 12, incluindo ainda, uma unidade (207) de cálculo de janela para definir uma parte da marcação (14) gráfica a ser processada pelo processador (209).
14. 14. Aparelho de acordo com a reivindicação 13, incluindo além disso, uma unidade (206) de detecção, para detectar um ponto 3 de evento fixo para definir a posição da parte da marcaçao (14) gráfica relativa a este. 10 de Agosto de 2012 4