RU2714789C1 - Object identification system based on an optical element - Google Patents
Object identification system based on an optical element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714789C1 RU2714789C1 RU2019127892A RU2019127892A RU2714789C1 RU 2714789 C1 RU2714789 C1 RU 2714789C1 RU 2019127892 A RU2019127892 A RU 2019127892A RU 2019127892 A RU2019127892 A RU 2019127892A RU 2714789 C1 RU2714789 C1 RU 2714789C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- database
- optical element
- light beam
- unique
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F3/00—Labels, tag tickets, or similar identification or indication means; Seals; Postage or like stamps
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
- Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
Abstract
Description
1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.
Настоящее изобретение относится к области разработки средств маркировки различных объектов для идентификации и предотвращения незаконного копирования последних. Более конкретно оно относится к методам и системам выявления подлинности объектов путем ассоциирования объектов с оптической меткой, обладающей уникальными рефракционными свойствами, при этом потребитель получает возможность самостоятельно путем сравнительно простых средств идентифицировать оптическую метку и тем самым проверить аутентичность маркированных объектов. The present invention relates to the field of development of means for marking various objects to identify and prevent illegal copying of the latter. More specifically, it relates to methods and systems for detecting the authenticity of objects by associating objects with an optical tag with unique refractive properties, while the consumer is able to independently identify the optical tag using relatively simple means and thereby verify the authenticity of marked objects.
2. Уровень техники2. The level of technology
Часто появляется необходимость уникальной маркировки различных объектов для идентификации этих объектов, а также с целью предотвращения незаконного копирования, при этом желательно, чтобы идентификацию путем сравнительно простых средств мог осуществить непосредственный потребитель либо покупатель объектов. Существующие технологии, такие, как нанесение на изделия графических кодов, голографических изображений, дифракционных меток, а также снабжение изделий радиочастотными метками (RFID), не в полной мере отвечают поставленной цели. Существующие технологии либо не обеспечивают уникальность маркировки и могут копироваться или дублироваться на различных этапах, либо требуют использования специальных устройств для декодировки маркировки, что исключает возможность самостоятельной проверки аутентичности объектов непосредственным потребителем либо покупателем. Often there is a need for unique marking of various objects to identify these objects, as well as to prevent illegal copying, while it is desirable that identification by relatively simple means could be carried out by the direct consumer or buyer of the objects. Existing technologies, such as applying graphic codes, holographic images, diffraction marks on products, as well as supplying products with radio frequency tags (RFID), do not fully meet the intended purpose. Existing technologies either do not ensure the uniqueness of marking and can be copied or duplicated at various stages, or require the use of special devices for decoding markings, which excludes the possibility of independent verification of the authenticity of objects by a direct consumer or buyer.
В патенте RU 96269 U1 предложена комбинированная марка, включающая подложку и полимерный слой со структурой, состоящей из перекрывающегося поля голограммы и поля с цифровой информацией. Отличительной особенностью марки является то, что поле голограммы выполнено в виде рельефа из отражающего свет материала, а поле с цифровой информацией представляет собой массив дискретных элементов, оптические свойства которых отличаются от свойств контактирующей с ними (окружающих их) среды, и которые могут преобразовывать падающее электромагнитное излучение или прикладываемое к ним электрическое поле в эмитируемый или отраженный ими оптический сигнал, при этом в качестве устройства считывания индивидуальных особенностей марки предлагается устройство, включающее источник излучения, фокусирующую оптику, полупрозрачное или дихроичное зеркало, линзовую систему, фотоприемное устройство и блок обработки данных. Недостатком указанной комбинированной марки в смысле защиты изделий от подделок является возможность изготовления дубликата в процессе изготовления марки, а также последующее копирование, т.к. нанесенный на марку рельеф, а также включенный массив дискретных элементов не носят случайный состав и порядок распределения. Также существует необходимость использования сложного устройства для считывания и распознавания марки (включающее источник излучения, фокусирующую оптику, полупрозрачное или дихроичное зеркало, линзовую систему, фотоприемное устройство и блок обработки данных), что исключает возможность самостоятельной проверки пользователем аутентичности маркированного изделия. In the patent RU 96269 U1, a combined brand is proposed comprising a substrate and a polymer layer with a structure consisting of an overlapping hologram field and a field with digital information. A distinctive feature of the brand is that the hologram field is made in the form of a relief of light-reflecting material, and the field with digital information is an array of discrete elements, the optical properties of which differ from the properties of the medium in contact with them (surrounding them), and which can convert the incident electromagnetic radiation or an electric field applied to them into the optical signal emitted or reflected by them, while as a device for reading individual features of the brand A device including a radiation source, focusing optics, a translucent or dichroic mirror, a lens system, a photodetector and a data processing unit is provided. The disadvantage of this combined brand in the sense of protecting products from fakes is the possibility of making a duplicate in the manufacturing process of the brand, as well as subsequent copying, because the relief printed on the brand, as well as the included array of discrete elements, do not carry a random composition and distribution order. There is also a need to use a complex device for reading and recognizing a brand (including a radiation source, focusing optics, a translucent or dichroic mirror, a lens system, a photodetector and a data processing unit), which eliminates the possibility of a user independently checking the authenticity of the marked product.
В патенте RU 2 568 821 C1 предложен способ оптической маркировки изделий, включающий формирование оптической марки, характеризующейся наличием неоднородностей со случайным пространственным распределением, направление на марку оптического излучения, формирование пространственно модулированного распределения интенсивности излучения рабочего спектрального диапазона, обусловленное наличием названных неоднородностей марки, считывание информации о распределении названных неоднородностей и сохранение полученной информации в базе данных системы идентификации, отличающийся тем, что названную оптическую марку изготавливают методом прессования из порошка материала с показателем преломления выше, чем у кварца, на марку направляют оптическое излучение с нескольких фиксированных направлений и регистрируют отражение от неоднородностей по нескольким фиксированным направлениям. Указанный способ позволяет повысить надежность защиты маркировки от дублирования при изготовлении и копирования впоследствии, т.к. марка характеризуется наличием неоднородностей со случайным пространственным распределением, в то же время указанный способ требует сложного устройства для распознавания марки, требующего фиксации отраженного от марки излучения в нескольких фиксированных положениях при нескольких различных фиксированных направлениях облучения марки, для реализации предложенного в изобретении алгоритма, а именно – «при этом на марку в различное время направляют оптическое излучение с нескольких различных фиксированных направлений и регистрируют отражение от неоднородностей по различным направлениям».
Тем самым исключена возможность самостоятельной проверки пользователем аутентичности маркированного изделия.This excludes the possibility of a user independently checking the authenticity of the marked product.
В патенте US20080025594A1 описана система и метод для обнаружения и проверки информационных меток на изделиях либо субстанциях. US20080025594A1 describes a system and method for detecting and checking information labels on products or substances.
Система включает в себя нанесение на объект двух меток, уникальную аналоговую метку с помещенными внутрь метки либо на поверхность метки случайно распределенными частицами, а также цифровую метку, сопряженную на помеченном объекте с упомянутой выше меткой. Метод предполагает получение изображения обеих меток с последующим декодированием характеристик уникальной аналоговой метки, а также декодирование цифровой метки, с последующим сопоставлением полученных результатов. В случае совпадения результатов продукт признается истинным.The system includes applying two marks to an object, a unique analog tag with randomly distributed particles placed inside the tag or on the tag surface, as well as a digital tag paired with the tag mentioned above on the tagged object. The method involves obtaining an image of both tags, followed by decoding the characteristics of a unique analog tag, as well as decoding a digital tag, followed by a comparison of the results. If the results match, the product is recognized as true.
По методу предполагается, что вследствие внешнего облучения внедренные в уникальную метку частицы начнут отражать внешнее либо генерировать свое собственное излучение, которое может быть зафиксировано регистрирующим устройством, направленным на уникальную метку, и впоследствии зарегистрированная информация может быть проверена на соответствие хранящейся в базе данных информации о характере метки и ее соответствии цифровой метке, тем самым определить аутентичность помеченного объекта. According to the method, it is assumed that, as a result of external irradiation, particles embedded in a unique label will begin to reflect external or generate their own radiation, which can be detected by a recording device aimed at the unique label, and subsequently the registered information can be checked for compliance with the nature information stored in the database tags and its compliance with the digital tag, thereby determining the authenticity of the marked object.
Указанный способ позволяет повысить надежность защиты маркировки от дублирования при изготовлении и копирования впоследствии, т.к. марка характеризуется наличием неоднородностей со случайным пространственным распределением, в то же время указанный способ требует сложного устройства для распознавания марки, включающее в себя функцию облучения марки неким видом энергии с фиксацией характера и пространственного расположения отраженной либо сгенерированной меткой вторичной энергии, с последующим декодированием полученного изображения марки, тем самым исключается возможность самостоятельной проверки пользователем аутентичности маркированного изделия.The specified method allows to increase the reliability of protection marking from duplication in the manufacture and copying subsequently, because the brand is characterized by the presence of heterogeneities with a random spatial distribution, at the same time, this method requires a complex device for brand recognition, which includes the function of irradiating the brand with a certain type of energy with fixing the nature and spatial location of the reflected or generated secondary energy label, followed by decoding the resulting brand image , thereby eliminating the possibility of a user independently checking the authenticity of the marked product.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является способ оптической маркировки изделия, описанный в патенте RU 2311677 . Способ оптической маркировки изделия предусматривает выбор оптической марки, характеризующейся наличием неоднородностей со случайным пространственным распределением, считыванием информации о распределении названных неоднородностей и сохранением полученной информации в базе данных системы идентификации. При этом выбор оптической марки производят из числа неповторяющихся, оптически анизотропных объектов со случайным пространственным распределением неоднородностей, неразличимых невооруженным глазом. На выбранную марку направляют пучок света от источника излучения, с помощью поляризационного прибора формируют пространственно модулированное распределение интенсивности излучения рабочего спектрального диапазона, обусловленное наличием названных визуально неразличимых неоднородностей оптически анизотропной марки, считывают названное распределение интенсивности излучения и сохраняют считанную информацию в базе данных в качестве основного кода изделия. Оптическую марку изготавливают из анизотропного оптического материала в виде прозрачного окна, например, в виде стеклянной пластины или листа пластика, не подвергавшихся термическому отжигу, и характеризующихся наличием свилей, нерегулярной волнистости поверхности или пространственно неоднородных внутренних напряжений. Это могут быть капсулированные жидкие кристаллы, частицы измельченной слюды, двулучепреломляющие микрокристаллы или волокна целлюлозы.Closest to the claimed in its technical essence is the method of optical marking of the product described in patent RU 2311677. The method of optical marking of the product involves the selection of an optical mark, characterized by the presence of heterogeneities with random spatial distribution, reading information about the distribution of these heterogeneities and storing the received information in the identification system database. In this case, the choice of the optical brand is made from among non-repeating, optically anisotropic objects with a random spatial distribution of inhomogeneities indistinguishable to the naked eye. A beam of light from the radiation source is directed to the selected brand, using a polarizing device, a spatially modulated distribution of the radiation intensity of the working spectral range is generated, due to the presence of the aforementioned visually indistinguishable inhomogeneities of the optically anisotropic brand, the aforementioned radiation intensity distribution is read, and the read information is stored in the database as the main code products. The optical brand is made of an anisotropic optical material in the form of a transparent window, for example, in the form of a glass plate or a plastic sheet, not subjected to thermal annealing, and characterized by the presence of stitches, irregular undulation of the surface or spatially inhomogeneous internal stresses. It can be encapsulated liquid crystals, particles of crushed mica, birefringent microcrystals or cellulose fibers.
Одним из недостатков данного способа является то, что измерения оптических характеристик в одном слое не обеспечивают достаточной защиты от подделок, так как возможности современной пленарной технологии позволяют формировать на поверхности элементы с высокой пространственной разрешающей способностью.One of the disadvantages of this method is that measurements of optical characteristics in one layer do not provide sufficient protection against fakes, since the capabilities of modern plenary technology allow the formation of elements with high spatial resolution on the surface.
Измерения оптических характеристик в разных слоях повышают защиту от возможных подделок, но при этом требуют механической перестройки фокусировки оптической измерительной системы на различную глубину. При проведении механической перестройки глубины настройки увеличивается время измерений и значительно усложняется механика системы, обеспечивающая высокоточное позиционирование. В любом случае для реализации способа требуется сложная считывающая система, включающая в себя строго позиционированные осветитель, поляроид, оптическую марку, выполненную из материала, оптическая анизотропия которого является пространственно модулированной по случайному закону, поляроид, объектив, отображающий изображение оптической марки на поверхность матричного фотоприемника, а также матричный фотоприемник, тем самым исключена возможность самостоятельной проверки пользователем аутентичности маркированного меткой изделия.Measurements of optical characteristics in different layers increase protection against possible fakes, but at the same time they require mechanical adjustment of the focus of the optical measuring system to different depths. During mechanical adjustment of the tuning depth, the measurement time increases and the mechanics of the system, which ensures high-precision positioning, are significantly complicated. In any case, the implementation of the method requires a complex reading system, which includes a strictly positioned illuminator, a polaroid, an optical mark made of a material whose optical anisotropy is spatially modulated according to a random law, a polaroid, a lens that displays the image of the optical mark on the surface of a matrix photodetector, as well as a matrix photodetector, thereby eliminating the possibility of a user independently checking the authenticity of a tagged product.
3. Раскрытие сущности изобретения3. Disclosure of the invention
Целью изобретения является создание оптической идентификационной метки, ассоциированной с маркированным объектом и обладающей уникальными рефракционными свойствами, которые практически невозможно копировать в процессе использования либо дублировать на этапе изготовления, при этом технология распознавания оптической метки должна позволять потребителю путем сравнительно простых средств самостоятельно производить идентификацию оптической метки и тем самым самостоятельно проверять аутентичность маркированных объектов. В качестве маркированных объектов могут выступать любые физические объекты, кроме того, предлагаемая метка может служить в роли средства персональной идентификации для организации доступа в защищенные помещения либо в компьютерные базы данных. The aim of the invention is the creation of an optical identification tag associated with a marked object and having unique refractive properties that are almost impossible to copy during use or duplicate at the manufacturing stage, while the recognition technology of the optical mark should allow the consumer to identify the optical mark independently using relatively simple means and thereby independently verify the authenticity of marked objects. Any physical objects can act as marked objects, in addition, the proposed label can serve as a means of personal identification for organizing access to secure premises or to computer databases.
Это достигается тем, что система идентификации объекта на основе оптического элемента, включающая в себя оптическую метку, ассоциированную физически и в базе данных с маркированным объектом, отличается тем, что оптическая метка включает в себя оптический элемент с уникальными рефракционными свойствами и источник светового луча, зафиксированные в оптической метке относительно друг друга в положении, обеспечивающем прохождение светового луча сквозь оптический элемент, с возможностью выхода светового пучка, образованного преломленным оптическим элементом световым лучом, за пределы оптической метки, с последующей идентификацией оптической метки в базе данных путем идентификации уникального рефракционного изображения, возникающего на поверхности, размещенной в направлении распространения светового пучка, образованного преломленным оптическим элементом световым лучом, с последующей демонстрацией пользователю имеющейся в базе данных информации об ассоциированном с данной оптической меткой объекте. This is achieved by the fact that the object identification system based on the optical element, which includes the optical mark associated physically and in the database with the marked object, is characterized in that the optical mark includes the optical element with unique refractive properties and a light source fixed in the optical mark relative to each other in a position that ensures the passage of the light beam through the optical element, with the possibility of the output of the light beam formed by the refracted optical element with a light beam, beyond the optical mark, with the subsequent identification of the optical mark in the database by identifying a unique refractive image arising on the surface located in the direction of propagation of the light beam formed by the refracted optical element with a light beam, followed by demonstrating to the user the database information about the object associated with this optical tag.
Это достигается также тем, что идентификация уникального рефракционного изображения, возникающего на поверхности, размещенной в направлении распространения светового пучка, образованного преломленным оптическим элементом световым лучом, осуществляется путем съемки уникального рефракционного изображения с помощью мобильного устройства, оснащенного камерой и средствами связи с базой данных, с последующим распознаванием рефракционного изображения и поиском соответствия в базе данных рефракционных изображений оптических меток, с целью идентификации оптической метки, с последующим отображением на мобильном устройстве информации об объекте, ассоциированном в базе данных с данной оптической меткой. This is also achieved by the fact that the identification of a unique refractive image arising on a surface located in the direction of propagation of the light beam formed by the light beam refracted by the optical element is carried out by capturing a unique refractive image using a mobile device equipped with a camera and communication tools with a database, with subsequent recognition of the refractive image and the search for correspondence in the database of refractive images of optical marks, with the purpose of identifying the optical tag, with the subsequent display on the mobile device of information about the object associated in the database with this optical tag.
Это достигается также тем, что оптическая метка включает в себя оптический элемент с уникальными рефракционными свойствами, состоящий из одного или нескольких прозрачных объектов неправильной случайной формы, сопряженных друг с другом случайным образом, при этом индекс рефракции материала прозрачных объектов отличается от индекса рефракции окружающей прозрачные элементы среды. This is also achieved by the fact that the optical mark includes an optical element with unique refractive properties, consisting of one or more transparent objects of irregular random shape, randomly conjugated to each other, while the refractive index of the material of transparent objects differs from the refractive index of the surrounding transparent elements Wednesday.
Это достигается также тем, что оптическая метка включает в себя оболочку, оптический элемент, зафиксированный внутри оболочки в случайном пространственном положении относительно оболочки, зафиксированный внутри оболочки лазерный диод в качестве источника светового луча, а также источник питания лазерного диода и выключатель питания, при этом выключатель питания сконфигурирован в положении, обеспечивающем удобство активирования большим пальцем кисти человеческой руки. This is also achieved by the fact that the optical mark includes a cladding, an optical element fixed inside the cladding in a random spatial position relative to the cladding, a laser diode fixed inside the cladding as a source of a light beam, as well as a power supply of the laser diode and a power switch, with a switch power is configured in a position that provides the convenience of activating the thumb of a human hand.
Это достигается также тем, что сведения об уникальных рефракционных изображениях оптических меток и сведения об ассоциированных с конкретными оптическими метками маркированных объектах вносятся в базу данных с последующей идентификацией оптической метки по её уникальному рефракционному изображению, передаваемому в базу пользователем, с последующим определением в базе данных объекта, ассоциированного с идентифицированной оптической меткой, с последующей передачей пользователю имеющейся в базе данных информации об указанном объекте. This is also achieved by the fact that information about unique refractive images of optical marks and information about marked objects associated with specific optical marks are entered into the database with subsequent identification of the optical mark by its unique refractive image transmitted to the database by the user, with subsequent determination in the object’s database associated with the identified optical tag, with the subsequent transfer to the user of information in the database about the specified volume kte.
Это достигается также тем, что на поверхность оптической метки, а также на маркированный объект нанесен видимый пользователю уникальный код, при этом сведения об уникальных кодах оптических меток и соответствующих им уникальных рефракционных изображениях оптических меток, а также сведения об ассоциированных с конкретными оптическими метками маркированных объектах вносятся в базу данных с последующей передачей пользователем уникального кода и рефракционного изображения оптической метки в базу данных, для идентификации в базе данных оптической метки по соответствию ее уникального цифрового кода с ее рефракционным изображением, с последующим определением в базе данных объекта, ассоциированного с идентифицированной оптической меткой, с последующей передачей пользователю имеющейся в базе данных информации об указанном объекте. This is also achieved by the fact that a unique code visible to the user is applied to the surface of the optical mark, as well as to the marked object, while information about the unique codes of optical marks and the corresponding unique refractive images of optical marks, as well as information about marked objects associated with specific optical marks entered into the database with the subsequent transfer by the user of a unique code and refractive image of the optical mark to the database for identification in the database x marks on the optical matching its unique digital code with its refractive image, followed by determining the database object associated with the identified optical label, with subsequent transfer to the user in the database of available information about the specified object.
4. Краткое описание чертежей и графических материалов4. Brief description of drawings and graphic materials
На Фиг.1 представлена принципиальная схема системы идентификации объекта на основе оптического элемента с источником светового луча (1) и оптическим элементом (2). Также обозначены световой луч (3), составляющие оптический элемент прозрачные объекты (4), световой пучок (5), образованный световым лучом, преломленным оптический элементом, оболочка (11), а также поверхность (6) с отображенным на поверхности рефракционным изображением (7). Figure 1 presents a schematic diagram of an object identification system based on an optical element with a light beam source (1) and an optical element (2). Also indicated are a light beam (3), transparent objects (4) constituting the optical element, a light beam (5) formed by a light beam, a refracted optical element, a shell (11), and also a surface (6) with a refractive image displayed on the surface (7) )
На Фиг. 2 представлен условный общий вид оптической метки (8), физически ассоциированной с маркированным объектом (9), с нанесенным на метку и объект уникальным кодом (17). In FIG. Figure 2 shows a conditional general view of an optical mark (8) physically associated with a marked object (9), with a unique code applied to the mark and object (17).
На Фиг.3 представлен способ съемки пользователем уникального рефракционного изображения оптической метки с использованием мобильного устройства (10) в виде смартфона, где (8) – оптическая метка, (5) – световой пучок, (6) – поверхность, (7) – рефракционное изображение. Figure 3 shows a method for a user to capture a unique refractive image of an optical mark using a mobile device (10) in the form of a smartphone, where (8) is the optical mark, (5) is the light beam, (6) is the surface, (7) is the refractive picture.
На Фиг.4 представлен чертеж одного из возможных вариантов конструктивного исполнения оптической метки, где (3) – световой луч, (2) – оптический элемент, (4) – прозрачные объекты, составляющие оптический элемент, (11) – оболочка оптической метки, (12) – источник светового луча в виде лазерного диода, (13) – источник питания, (14) – выключатель питания, (15) – материал, фиксирующий оптический элемент в оболочке, (16) – прозрачный защитный экран. Figure 4 presents a drawing of one of the possible variants of the design of the optical mark, where (3) is the light beam, (2) is the optical element, (4) is the transparent objects that make up the optical element, (11) is the shell of the optical mark, ( 12) - the source of the light beam in the form of a laser diode, (13) - the power source, (14) - the power switch, (15) - the material that fixes the optical element in the shell, (16) - a transparent protective screen.
На Фиг.5 представлен общий алгоритм определения аутентичности маркированного объекта путем идентификации ассоциированной с маркированным объектом оптической метки, с помощью поиска в базе данных рефракционного изображения, соответствующего снятому пользователем и переданному в базу данных рефракционному изображению оптической метки. Figure 5 presents a general algorithm for determining the authenticity of a marked object by identifying an optical mark associated with the marked object by searching the database for a refractive image corresponding to the refractive image of the optical mark taken by the user and transferred to the database.
На Фиг.6 представлен общий алгоритм определения аутентичности маркированного объекта путем идентификации ассоциированной с маркированным объектом оптической метки с помощью проверки в базе данных соответствия ее уникального кода со снятым пользователем и переданным в базу данных рефракционным изображением оптической метки. Figure 6 shows the general algorithm for determining the authenticity of a marked object by identifying an optical mark associated with a marked object by checking in the database its unique code with the user shot and the refractive image of the optical mark transferred to the database.
5. Осуществление изобретения5. The implementation of the invention
Предлагаемая система идентификации объекта на основе оптического элемента базируется на явлении рефракции (преломления), т.е. на изменении направления луча (волны), возникающем на границе двух сред, через которые этот луч проходит, или в одной среде, но с меняющимися свойствами, в которой скорость распространения волны неодинакова. Ядром системы является источник светового луча (1) и оптический элемент (2) с уникальными рефракционными свойствами, сквозь который направляется световой луч (3). Источник светового луча (1) и оптический элемент (2) фиксируются относительно друг друга в оболочке (11) и вместе составляют собой оптическую метку (8). The proposed object identification system based on an optical element is based on the phenomenon of refraction (refraction), i.e. on a change in the direction of the beam (wave) that occurs at the boundary of two media through which this beam passes, or in one medium, but with changing properties, in which the wave propagation velocity is not the same. The core of the system is the light beam source (1) and the optical element (2) with unique refractive properties through which the light beam (3) is directed. The source of the light beam (1) and the optical element (2) are fixed relative to each other in the shell (11) and together constitute an optical mark (8).
Поскольку каждый оптический элемент уникален в смысле его рефракционных свойств, световой луч, проходя сквозь оптический элемент, формирует световой пучок (5) с уникальными характеристиками и при направлении светового пучка на поверхность (6) создает на этой поверхности уникальное рефракционное изображение (7), которое может быть снято камерой мобильного устройства (10), и затем с помощью программ распознавания изображения может быть найдено соответствие этого изображения с рефракционными изображениями, хранящимися в базе данных, каждое из которых соответствует оптическому элементу определенной оптической метки. Тем самым становится возможным ассоциировать оптическую метку с маркированным объектом, и, поскольку оптический элемент каждой оптической метки уникален в смысле рефракционных свойств, пара оптическая метка-маркированный объект перекрестным образом подтверждает свою аутентичность. Since each optical element is unique in the sense of its refractive properties, the light beam passing through the optical element forms a light beam (5) with unique characteristics and, when the light beam is directed to the surface (6), creates a unique refractive image on this surface (7), which can be captured by the camera of a mobile device (10), and then, using image recognition programs, the correspondence of this image with refractive images stored in the database can be found, each of which corresponds to the optical element of the definition of the optical mark. This makes it possible to associate an optical mark with a marked object, and since the optical element of each optical mark is unique in the sense of refractive properties, a pair of optical mark-marked objects cross-validates their authenticity.
Сведения об уникальных рефракционных изображениях оптических меток и сведения об ассоциированных с конкретными оптическими метками маркированных объектах вносятся в базу данных с последующей идентификацией конкретной оптической метки по её уникальному рефракционному изображению, после передачи пользователем уникального рефракционного изображения оптической метки в базу данных с последующим определением в базе данных объектов, ассоциированных с конкретной оптической меткой, с последующей передачей пользователю имеющейся в базе данных информации об указанном объекте. Information about unique refractive images of optical marks and information about marked objects associated with specific optical marks is entered into the database with the subsequent identification of a specific optical mark by its unique refractive image, after the user transfers a unique refractive image of the optical mark to the database with subsequent determination in the database objects associated with a particular optical tag, with subsequent transfer to the user of the database Data information about the specified object.
Оптический элемент (2) оптической метки (8) состоит из одного или нескольких прозрачных объектов (4) неправильной случайной формы, например, фрагментов дробленого стекла, сопряженных друг с другом случайным образом, при этом индекс рефракции материала прозрачных объектов отличается от индекса рефракции окружающей прозрачные элементы среды.The optical element (2) of the optical mark (8) consists of one or more transparent objects (4) of irregular random shape, for example, fragments of crushed glass, randomly conjugated to each other, while the refractive index of the material of transparent objects differs from the refractive index of the surrounding transparent elements of the environment.
Конструктивно оптическая метка (8) может быть реализована путем размещения в единой оболочке (11) оптического элемента (2) и лазерного диода (12) в качестве источника светового луча (3), при этом оптический элемент зафиксирован в оболочке фиксирующим материалом (15) в случайном пространственном положении относительно источника светового луча. Кроме того, оптическая метка включает в себя элемент питания (13) лазерного диода и выключатель питания (14), при этом выключатель питания сконфигурирован в положении, обеспечивающем удобство активирования большим пальцем кисти человеческой руки, чем обеспечивается максимально упорядоченная ориентация рефракционного изображения, возникающего на матовой поверхности (6), помещенной в направлении распространения светового пучка (5), образованного преломленным оптическим элементом (2) световым лучом (3). Световой пучок исходит из оптической метки сквозь защитный прозрачный экран (16).Structurally, the optical mark (8) can be realized by placing an optical element (2) and a laser diode (12) in a single shell (11) as a source of a light beam (3), while the optical element is fixed in the shell by a fixing material (15) in random spatial position relative to the source of the light beam. In addition, the optical mark includes a laser diode battery (13) and a power switch (14), while the power switch is configured in a position that provides the convenience of activating the thumb of the human hand, which ensures the most ordered orientation of the refractive image that appears on the matte surface (6) placed in the direction of propagation of the light beam (5) formed by the refracted optical element (2) by the light beam (3). The light beam emanates from the optical mark through the protective transparent screen (16).
В качестве средств идентификации рефракционного изображения (7) и тем самым идентификации оптической метки пользователем предлагается использование мобильного устройства (10), снабженного камерой и средствами связи с базой данных, при этом в качестве таких мобильных устройств могут использоваться повсеместно распространенные в настоящее время смартфоны. Порядок распознавания метки пользователем и тем самым порядок проверки аутентичности маркированного объекта состоит из следующих основных этапов:As a means of identifying a refractive image (7) and thereby identifying an optical mark, the user proposes the use of a mobile device (10) equipped with a camera and means of communication with a database, while currently used smartphones can be used as such mobile devices. The procedure for recognizing a label by a user, and thus the procedure for verifying the authenticity of a marked object, consists of the following main steps:
1. пользователь направляет оптическую метку, физически ассоциированную с маркированным объектом, на поверхность, находящуюся на расстоянии 20…50 см. от оптической метки, расположенную желательно перпендикулярно к направлению распространения светового пучка от оптической метки, и большим пальцем руки активирует выключатель питания. Поверхностью для экспонирования рефракционного изображения, созданного преломленным оптическим элементом светового луча, может служить любая сравнительно плоская матовая поверхность, например, стена помещения либо лист бумаги.1. the user directs the optical mark physically associated with the marked object to a surface located at a distance of 20 ... 50 cm from the optical mark, preferably perpendicular to the direction of propagation of the light beam from the optical mark, and activates the power switch with the thumb. The surface for exposure of the refractive image created by the refracted optical element of the light beam can be any relatively flat matte surface, for example, a room wall or a sheet of paper.
2. пользователь с помощью камеры мобильного устройства делает снимок рефракционного изображения, возникшего на поверхности.2. the user using the camera of a mobile device takes a picture of the refractive image that has arisen on the surface.
3. пользователь отправляет в базу данных снятое рефракционное изображение оптической метки и запрос на получение данных об ассоциированном в базе данных с оптической меткой маркированном объекте.3. the user sends to the database a captured refractive image of the optical mark and a request for data about the marked object associated with the optical mark in the database.
4. пользователь получает желаемое - проверяет соответствие полученных из базы данных сведений о маркированном оптической меткой объекте с реальным маркированным оптической меткой объектом.4. the user receives what he wants - he checks the correspondence of the information received from the database about the object marked with an optical tag with the real object marked with an optical tag.
Для упрощения идентификации оптической марки на поверхность оптической марки, а также на маркированный объект может наноситься уникальный код (17), видимый пользователю, при этом указанный уникальный код должен соответствовать в базе данных уникальному рефракционному изображению оптической марки, в этом случае пользователь передает в базу данных не только снятое мобильным устройством рефракционное изображение оптической марки, но и дополнительно уникальный код оптической марки, тем самым исключается необходимость поиска соответствия уникального рефракционного изображения оптической марки со всеми хранящимися в базе данных рефракционными изображениями оптических марок, в этом случае для определения аутентичности маркированного объекта достаточно проверить соответствие в базе данных уникального рефракционного изображения оптической марки с уникальным кодом оптической марки и соответствующего маркированного объекта, тем самым пара оптическая метка-маркированный объект перекрестным образом подтверждают свою аутентичность. To simplify the identification of the optical mark on the surface of the optical mark, as well as on the marked object, a unique code can be applied (17), visible to the user, while the specified unique code must correspond to the unique refractive image of the optical mark in the database, in this case, the user transfers to the database not only the refractive image of the optical mark taken by the mobile device, but also an additionally unique code of the optical mark, thereby eliminating the need for matching a unique refractive image of the optical mark with all the refractive images of optical marks stored in the database, in this case, to determine the authenticity of the marked object, it is enough to check the correspondence in the database of the unique refractive image of the optical mark with a unique code of the optical mark and the corresponding marked object, thereby a pair of optical mark -marked object cross-confirm their authenticity.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127892A RU2714789C1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Object identification system based on an optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127892A RU2714789C1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Object identification system based on an optical element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2714789C1 true RU2714789C1 (en) | 2020-02-19 |
Family
ID=69625878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019127892A RU2714789C1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Object identification system based on an optical element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2714789C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2311677C2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-11-27 | Виталий Иванович Суханов | Method for optical marking of products |
| US20080025594A1 (en) * | 2004-06-10 | 2008-01-31 | Gary Metzger | Systems and methods for detecting and verifying taggant information of a tagged item or substance |
| RU96269U1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-07-20 | ЗАО "Констеллейшн 3Ди Восток" | COMBINED BRAND |
| RU2568821C1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-11-20 | Владимир Александрович Жаботинский | Method for optical labelling of product |
-
2019
- 2019-09-04 RU RU2019127892A patent/RU2714789C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080025594A1 (en) * | 2004-06-10 | 2008-01-31 | Gary Metzger | Systems and methods for detecting and verifying taggant information of a tagged item or substance |
| RU2311677C2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-11-27 | Виталий Иванович Суханов | Method for optical marking of products |
| RU96269U1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-07-20 | ЗАО "Констеллейшн 3Ди Восток" | COMBINED BRAND |
| RU2568821C1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-11-20 | Владимир Александрович Жаботинский | Method for optical labelling of product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10395086B2 (en) | Flat panel display embedding optical imaging sensor | |
| US9058535B2 (en) | Security barcode | |
| JP5253360B2 (en) | Authenticity verification methods, products and equipment | |
| US4963859A (en) | Method and apparatus for capturing information in drawing or writing | |
| CA1263264A (en) | Transparent retroreflective sheets containing directional images and method for forming the same | |
| US7744130B2 (en) | Secure product authentication tags | |
| US20170276612A1 (en) | Gemstone verification | |
| JPS6258380A (en) | Identifier | |
| EA009688B1 (en) | Random-type identifying material, 3-d identifying system and method using the same | |
| US8820639B2 (en) | Security feature RFID card | |
| JP2008524689A (en) | Optical identifier with randomly oriented partial faces | |
| US20240119964A1 (en) | Optical Identifier and System for Reading Same | |
| US20090230199A1 (en) | Diffractive data storage | |
| RU2714789C1 (en) | Object identification system based on an optical element | |
| EP4320570A1 (en) | Asset verification system and methods of using same | |
| US20070040032A1 (en) | Information-recorded medium containing a holographically-recorded bar code and associated methods | |
| US20080115212A1 (en) | Fuel cartridge authentication | |
| RU2311677C2 (en) | Method for optical marking of products | |
| US7710623B2 (en) | Security hologram, method of recording same, and method of using same wherein the holographic imaging includes a single coherent beam of electromagnetic radiation in combination with a Lloyd's mirror to provide both reference and object beams | |
| US7126729B2 (en) | Double hologram | |
| KR101166172B1 (en) | Cubical tag | |
| CN211044274U (en) | Fingerprint identification equipment and electronic equipment under screen | |
| JP2011141776A (en) | Optical information reading apparatus and hologram type two-dimensional code | |
| TW201937402A (en) | NB controller and form factors | |
| US10699180B2 (en) | System for identification of items using unique optical element |