WO2009097974A1 - Authentication of objects - Google Patents

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WO2009097974A1
WO2009097974A1 PCT/EP2009/000410 EP2009000410W WO2009097974A1 WO 2009097974 A1 WO2009097974 A1 WO 2009097974A1 EP 2009000410 W EP2009000410 W EP 2009000410W WO 2009097974 A1 WO2009097974 A1 WO 2009097974A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
marking
characteristic feature
unit
detection unit
feature
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/000410
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Gerigk
Wolfgang Borchers
Ludger BRÜLL
Martin Friedrich
Jürgen Focke
Simon Vougioukas
Wolfgang Joa
Raimund Klein
Manfred Moers
Original Assignee
Bayer Technology Services Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE102008016803A external-priority patent/DE102008016803A1/en
Application filed by Bayer Technology Services Gmbh filed Critical Bayer Technology Services Gmbh
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20Testing patterns thereon
    • G07D7/2016Testing patterns thereon using feature extraction, e.g. segmentation, edge detection or Hough-transformation

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for identifying and / or authenticating objects based on production-related and / or processing-related, random features.
  • Identification is the process that is used to uniquely recognize an object. If an object is uniquely recognized, it can be uniquely assigned or it can be uniquely assigned to the detected object. For example, An item (object) can be assigned a price or its destination. The identification takes place on the basis of characteristics characterizing the object and distinguishing from other objects.
  • Authentication is the process of verifying (verifying) an alleged identity.
  • the authentication of objects, documents or data is the statement that they are authentic - that is, they are unchanged, not copied originals.
  • Authentication also takes place on the basis of features characterizing the object and distinguishing from other objects.
  • the features that are used for the authentication are preferably non-transferable, not copyable and not forfeitable.
  • mechanically processable data are determined from the physical features for identification and / or authentication by means of physical methods, so that objects can be detected, assigned and authenticated by machine.
  • optical codes Today, omnipresent barcodes, 2D codes or OCR text (collectively referred to as optical codes) printed on objects are used to identify the objects.
  • the identification of objects based on optical codes will be referred to as recognition in the following in order to linguistically distinguish them from the method according to the invention for identification.
  • Methods for authenticating objects are also known in the art. For much of these procedures will not be the authenticity of the object itself tested but the authenticity of a preferably inseparably connected to the object aid.
  • An example is the use of magnetic particles which, depending on the distribution and / or orientation under electromagnetic radiation, show a characteristic signal that can be used for authentication (WO1998026379A).
  • the magnetic particles are used as aids and their distribution and / or arrangement used as an authentication feature for the object.
  • a disadvantage of the mentioned method is that the magnetic particles must be connected to the object or introduced into the object. This is a step that is not generally used to make the object. It is thus an additional step, which means additional costs.
  • not every object can be provided with magnetic particles; Metallic objects can prevent the measurability of the characteristic signal; in jewelry or design objects, the addition of such substances may be undesirable.
  • dyes are used which, depending on the composition, also show a characteristic signal (WO1999014416A1) which can be used for authentication.
  • the authentication is done by a chemical reaction of a component A with a component B. This is a complex process that can not be used everywhere and not multiple times to determine the authenticity of an object.
  • US 5325167 describes a method for authenticating documents.
  • the document contains a visible seal point on which opaque toner particles with reflection facets are applied.
  • the toner particles have a unique microscopic grain structure, which is used as a seal to authenticate the document.
  • the seal site is scanned and the result of the scan is stored in a database. During certification, the seal site is scanned again and the result is compared with the reference result in the database.
  • seal point an additional element must be introduced into the object or applied to the object.
  • Each additional element means at least one additional step in the production and / or processing of the object and means additional costs.
  • WO2005088533A1 describes a method which manages to authenticate an object without an additional element and allows objects to be uniquely assigned directly on the basis of their nature.
  • a laser beam is focused on the surface of the object, moved over the surface and detected by means of photodetectors at different points of the surface at different angles different degrees of scattered rays.
  • the detected scattered radiation is characteristic of a variety of different materials and individually for each surface and is very difficult to imitate because it is due to coincidences in the production of the object.
  • paper-like objects have a manufacturing fiber structure that is unique to each manufactured object.
  • the scatter data for the individual objects are stored in a database in order to be able to authenticate the object at a later time.
  • the object is measured again and the scatter data compared with the stored reference data.
  • a disadvantage of the described method as well as all previously described examples is that for authentication, a special device must be used, which is solely for authentication. With a large number of points in the logistics chain of an object on which an authentication makes sense, such a device would have to be installed, which means additional costs.
  • the subject matter of the present invention is therefore a method for identifying and / or authenticating an object by means of a detection unit on the basis of a production-related and / or processing-related feature which is part of a marking, characterized by the following steps:
  • a marker is understood to mean a visible feature on the object, eg a text, a logo, a line, a graphic, a pattern, a photograph, a combination of the named elements or the like.
  • the marking is applied to a carrier or introduced into a carrier.
  • the carrier may be the object to be identified and / or authenticated itself or a part of the object. It may also be a package in which the object is packaged or it may be a label or tag attached to the object. Preferably, the carrier is inseparably connected to the object.
  • the mark can be printed on the carrier. But it can also be e.g. be introduced by laser inscription, treatment with water jet or sandblast, by etching or engraving or other known method for marking in the carrier.
  • the marking has random production-related irregularities. This means that two markings applied by the same method to comparable supports or incorporated in comparable supports do not look identical, but have features that distinguish them. These distinctive ones
  • irregularities may be e.g. Variations in the ink distribution on the support be (splashes or the like).
  • the ink itself preferably has certain irregularities, e.g. in the size distribution of the pigments.
  • Laser markings have e.g. Irregularities in the form of fringes in the border area between marked and unmarked material.
  • the carrier for receiving the marking may be made of paper, wood, textile, plastic, metal, ceramic, glass or other solid material.
  • the carrier may also be a composite material of at least two of said materials.
  • the carrier also has random manufacturing and / or processing-related irregularities.
  • the carrier of the marking preferably consists of a fibrous material (paper, cardboard, textile, wood). Fibrous carriers show random production-related irregularities in the arrangement, size and orientation of the fibers. In the case of metallic carriers, the irregularity exists, for example, in grinding marks. It was surprisingly found that random manufacturing and / or processing-related irregularities in the carriers lead to an increase in the irregularities in the markers (synergy effect).
  • a paper-like carrier has a fibrous structure that is on the order of the ink droplets applied to the carrier by inkjet technology to create the printed image
  • the fibrous structure will cause increased capillary force on the droplets causing the droplets to form
  • Droplets continue to be distributed in and on the carrier as if the fiber structure of the carrier were smaller than the size of the ink droplets.
  • the carrier structure and material, marking agent and the process parameters for the production of the markings are preferably matched to one another in such a way that characteristic irregularities arise in the marking which are of the same order of magnitude as the spatial resolution of the registration unit or larger. Particularly preferably, the characteristic irregularities in the marking are greater than the spatial resolution of the detection unit.
  • each object has at least one individual characteristic irregularity in the marking, by means of which it can be uniquely identified and / or authenticated.
  • the irregularities are preferably robust, i. they do not change over time or only insignificantly.
  • characteristic irregularities in the marking at least one manufacturing and / or processing-related feature which is used for identification and / or authentication, extracted.
  • a detection unit for detecting a production-related and / or processing-related feature comprises at least one source which generates electromagnetic radiation, preferably with at least one wavelength in the range from 300 nm to 1000 nm. With the aid of the at least one radiation source, the marking or a part of the marking is irradiated.
  • the detection unit further comprises at least one optical system, with which the radiation reflected by the marking or a part of the marking is directed onto at least one detector, and at least one detector, which is guided by the marking or a part the mark reflects reflected radiation into an electronic signal.
  • the detector unit acts as a sensor for the electromagnetic radiation used.
  • the detector unit is eg a photoelement (phototransistor, photodiode) or an arrangement of photoelements.
  • the arrangement may be cellular (line sensor) or planar (area sensor).
  • the detection unit preferably has means for signal and image evaluation (see, for example, Figure 2, elements 2-1, 2-3 and 2-4).
  • a detection unit e.g. a document scanner or optical code camera (e.g., smart cam) may be used.
  • a device is used for identification and / or authentication, which not only serves the purpose of authentication but also fulfills at least one additional function.
  • the positioning of object and detection unit takes place relative to one another.
  • the positioning is the method of arranging the object and the detection unit with each other so that the marking or a part of the marking can be optically detected.
  • the different functions of the marking become clear.
  • the marking particularly preferably has at least three functions:
  • the tag is an optical code or part of an optical code. Based on the optical code, the object can be detected. Or the mark is a logo or part of a logo on the basis of which the user of the object an assignment of the
  • the marking is not only for the purpose of identification and / or authentication.
  • the method according to the invention makes use of an existing element of the object to be authenticated in order to perform an authentication and does not introduce an element which exclusively serves the purpose of the authentication. This makes the process according to the invention inexpensive.
  • the positioning can be done in several steps.
  • a first step the object and the detection unit are usually positioned manually to one another.
  • the object In the case of the use of a document scanner (FIG. 3), for example, the object is placed on a window for this purpose and, if necessary, aligned with markings on the window.
  • a camera eg for the reading of optical codes
  • this is held manually over the object.
  • a monitor that displays the captured camera image can facilitate manual positioning. It is also possible to carry out the positioning automatically, wherein the marking or a part of the marking is used for positioning.
  • the marking or a part of the marking is optically detected in a second step of the method according to the invention.
  • the marking or a part of the marking is irradiated by means of electromagnetic radiation, preferably with at least one wavelength in the range of 300 nm to 1000 nm, and that of the marking or a part of the marking reflected radiation by means of optical components such as lenses, mirrors, diaphragms etc. directed to at least one detector.
  • the detector converts the electromagnetic signal from the marker into an electronic signal.
  • sensor resolutions number of photoelements
  • B 20 mm x 15 mm
  • S 7 megapixels
  • one pixel on the detector corresponds to an area in the field of view of 6.5 microns x 6.5 microns (spatial resolution).
  • the spatial resolution O results generally from equation 1. It can be seen that a finer spatial resolution can be achieved by increasing the sensor resolution S (increased number of photoelements) or by reducing the field of view size B.
  • the spatial resolution is chosen to be of the same order of magnitude as the manufacturing and / or processing irregularities in the mark from which the characteristic feature for identification and / or authentication is derived, or chosen to be finer than the irregularities.
  • an enlargement unit between the marking and the sensor.
  • the enlargement unit generates an enlarged image of the mark or part of the mark.
  • the enlarged image is then captured by the camera system.
  • an enlargement unit e.g. a microscope objective (see, e.g., Figure 4).
  • Detection unit relative to each other by an amount to be shifted, which causes the image on the photo sensors by an amount shifts smaller than a pixel (photo element) is (subpixel method).
  • the individual recordings are combined into one recording. In this way, an image can be achieved with a resolution that is more accurate than the resolution of the detector used.
  • the marking or a part of the marking is irradiated areally and the reflected light is registered by a surface sensor as detector unit.
  • Surface irradiation means that the entire part of the label that is used for identification and / or authentication is completely irradiated.
  • the planar irradiation has the advantage that the marking or a part of the marking can be detected optically very quickly.
  • the marking prefferably be irradiated punctiform or linearly and for a relative movement to be carried out between the marking and the beam, so that all the portions of the marking required for the identification and / or authentication are irradiated one after the other and the radiations reflected by the different positions be sequentially collected / registered by a suitable detector unit.
  • the result of the optical detection is a digital image file that includes the mark or part of the mark in machine processable form.
  • the signals occurring at the sensors of the detector are digitized.
  • gray levels can be assigned to the analog intensity signals.
  • the gray values 0 to 255 are assigned to the various occurring intensity values, where 0 generally means black (dark) and 255 generally white (maximum intensity value).
  • 0 generally means black (dark)
  • 255 generally white (maximum intensity value).
  • other representations are possible, in particular a binary representation in which all intensity values below a threshold value are assigned the value 0 (black) and all intensity values above a threshold value are assigned the value 1 (white).
  • the irradiation and / or detector parameters are adjusted so that a bimodal intensity value distribution results in which the two modes do not overlap.
  • the threshold may be placed somewhere between the two modes. If the modes overlap, the threshold is preferably placed in the minimum between the modes.
  • the gray-scale or black-and-white data can be stored as an image file (eg in bitmap format or a compressed format such as the JPEG format in a database (2-5 in FIG. 2)) or further processing (data reduction, feature localization / -extraction, adjustment) are supplied.
  • the localization of at least one characteristic feature takes place in the image file.
  • the image file includes a graphic or it can be converted into a graphic or it can create a graphic from the image file.
  • the graphic refers to a two-dimensional arrangement of pixels.
  • a pixel abbreviation of picture element
  • a graphic can be output on an output device (e.g., printer or screen) to make it visible.
  • the visualized graphic shows the marking or a part of the marking of the object in a two-dimensional representation, optionally in enlarged form, optionally in a false-color representation.
  • the graphic of a marking or of a part of a marking preferably has at least three uniquely identifiable, characteristic points which do not lie on a straight line. These three points are preferably to be found in each graph of each mark of each object subjected to a method according to the invention. These three points serve as references to compare markers with each other. These three points span a triangle. One of the three points can be assigned the zero point of a coordinate system. From this go out two rays; one beam passes through one of the other two points, the other beam passes through the other of the other two points. The rays indicate the directions of the x and y axes of a coordinate system. On the basis of the coordinate system, the position of the marker in relation to the detection unit can be determined.
  • the position of one or more characteristic features within the graphic can be localized on the basis of the coordinate system.
  • a characteristic feature may be part of the graphic; but it can also be that the entire graphic is used as a characteristic feature.
  • One Characteristic feature is characterized by the fact that it is as unique as possible for the respective mark, so that it allows a distinction of the mark on / at the object under consideration from the mark of another object. The localization is based on the coordinate system determined for the respective graphic.
  • a so-called signature is generated.
  • the signature is a digitally storable and machine processable representation of the characteristic feature (s).
  • the signature is unique, i. Objects with the same characteristics produce the same signature; Objects with different characteristics produce different signatures.
  • the signature is robust and continuous, i. small changes in the features lead to small changes in the signatures, larger changes in the features lead to major changes in the signatures.
  • the process of signature creation is not necessarily reversible, i. a signature does not necessarily mean that the features can be reproduced; but the signature allows a clear assignment to the characteristics. In principle, different signatures can be generated for the existing features. There is at least one process for their generation that is reproducible for each signature. Examples of the signature creation are given below.
  • signatures of already acquired objects are stored in a database (reference data).
  • At least one localized and extracted characteristic feature is compared with at least one further characteristic feature.
  • the comparison is preferably carried out by means of the signatures mentioned.
  • the object can be identified and / or authenticated.
  • the signature of the object is compared with at least one further signature which was generated at an earlier time. If the signatures are identical, the probability is very high that the objects from which the signatures were generated are identical. If the signatures are different, there is a high probability that the objects from which the signatures were generated are also different.
  • a probability for the conformity of the signatures and thus for the match of the objects can be determined.
  • the compared signatures will not match 100%.
  • the reason for this is, for example, the fact that the carrier of the marking and / or the marking itself undergoes an aging process and changes as a result of environmental influences.
  • the process of optical detection of the mark is subject to certain variations. It is in the optical detection e.g. It is not always possible to irradiate exactly the same area so that, if necessary, a slightly varying signal is determined during each acquisition process. As a rule, therefore, a threshold value S is set. If the degree of correspondence between the signatures is S or more, then a match is considered given, if the degree of correspondence is below S, the compared data sets are considered different.
  • n alignment takes place, i. the currently determined signature (1) is compared with all the (s) stored in the database signatures to determine the signature that largely coincides with the currently determined signature.
  • This signature belongs to the object that is likely to be identical to the currently detected object.
  • the object is identified if there is a single signature in the database for which the degree of correspondence with the currently determined signature is greater than a threshold S.
  • the threshold value S is preferably determined empirically: If there are several signatures in the database for which the degree of correspondence with the currently determined signature is greater than the threshold value S, the threshold value S is obviously set too low; If an object is detected twice in succession and the signatures thus obtained have a degree of coincidence which is smaller than the threshold value S, the threshold value S is obviously set too high.
  • a so-called 1: 1 adjustment takes place.
  • the object has already been identified, it being immaterial to the method according to the invention how the object has been identified, it is crucial that an identity has been established.
  • the method according to the invention serves to verify the alleged identity. There is only a match between the signature of the currently detected object and the signature of that object with which the object is due to match the identity. If the degree of coincidence is above a threshold value S, an authenticity is considered given; if the degree of agreement is below the threshold S, the objects are considered different and the claimed identity could not be verified.
  • the threshold value S is preferably determined empirically.
  • the comparison can be made by means of a microprocessor, which may be part of the detection unit.
  • the detection unit generates image files or extracted data which are fed to a separate unit for adjustment.
  • the detection unit may be connected to the unit for adjustment; However, it is also conceivable that the generated data are first stored in a memory in the detection unit and the detection unit is only connected at a later time with a unit for adjustment to transmit the data.
  • the connection or connection can be made electronically via cable, via radio, optically, acoustically or via another channel of signal transmission.
  • the reference database is part of the registration unit.
  • At least one manufacturing and / or processing-related feature on the object is optically detected by means of a detection unit.
  • the optically detected by the detection unit feature is digitized and possibly digitally processed.
  • the result is a signature.
  • the signature is stored in a reference database along with other signatures of other objects.
  • the optically detected by means of the detection unit feature is digitized and possibly digitally processed.
  • the result is a signature to be checked.
  • the signature to be checked is compared with at least one existing signature from the reference database.
  • a probability of matching the signature to be checked with at least one signature from the reference database is determined.
  • a device which is referred to here as a detection unit.
  • This detection unit comprises at least one source of electromagnetic radiation for irradiating the marking, at least one optical system for imaging the radiation reflected by the marking onto at least one detector unit and at least one detector unit for detecting the reflected radiation and for converting the radiation into electronic signals.
  • a unit for digitizing the electronic signals, an evaluation unit for digital data processing and for feature extraction, as well as a unit for comparing a characteristic feature with features stored in a database are also required.
  • These mentioned units can be integrated in the registration unit or in one or a plurality of units, which may be connected to the detection unit and / or to each other, be carried out separately.
  • a document scanner preferably, a copier or a camera system, which is preferably used for optical codes, used as a detection unit.
  • this existing device will be supplemented with means that can perform image manipulation, feature localization and extraction. The supplementation can take place by means of microchips (hardware) and / or suitable algorithms (software).
  • the detection unit according to the invention may have means for comparing data (FIG. 2). It is also conceivable that the detection unit according to the invention generates images or extracted data which are fed to a separate unit for adjustment.
  • the detection unit according to the invention may be connected to the unit for comparison; However, it is also conceivable that the generated data is first stored in a memory in the detection unit according to the invention and the detection unit according to the invention is connected to a unit for comparison at a later time to transmit the data.
  • the connection or connection can be made electronically via cable, via radio, optically, acoustically or via another channel of signal transmission. It is conceivable that the reference database is part of the detection unit according to the invention.
  • the detection unit according to the invention has a magnification unit which can be optionally mounted between the object and the detector. It preferably has different magnification factors, e.g. the factors 2, 5, 10, 20, 50, 100 or others.
  • Figure 1 shows as an object to be identified a package (1-1) carrying a printed optical code of the type DataMatrix as a marker (1-2).
  • FIG 2 shows schematically a detection unit comprising a control unit (2-1), a source of electromagnetic radiation (2-2), a detector unit with built-in optics (2-3) and an evaluation unit (2-4).
  • the detection unit is connected via the control unit to a database (2-5).
  • FIG. 3 shows schematically a part of the detection unit according to the invention in the form of a scanner.
  • the object to be authenticated (3-1) is placed on a window (3-2) and is irradiated from below by means of a source of electromagnetic radiation (3-3).
  • the radiation reflected at the object is directed via mirrors (3-4, 3-5) by means of optics (3-6) onto a detector (3-7).
  • One of the mirrors (3-4) and the radiation source (3-3) are made movable (direction of movement is illustrated by the arrows), so that different parts of the object (3-1) can be irradiated without moving the object. This will cause the object to be scanned and scanned.
  • Figure 3 (a) is a perspective view of the scanner.
  • Fig. 3 (b) and Fig. 3 (c) show the scanning apparatus and the object from the side at different timings of the scanning operation.
  • FIG. 4 shows a schematic side view of an object (4-1) with an optically detectable marking (4-2) as well as the beam path during the imaging of the marking on an area detector (4-8).
  • the mark (4-2) is magnified by means of a lens (4-3).
  • the result is an enlarged intermediate image (4-4). This is imaged on the detector (4-8) using an eyepiece (4-5), a camera object (4-6) and an aperture (4-7).
  • FIG. 5 shows, as an example of a marking according to the invention, the printed image of an optical code of the type DataMatrix (5-1) as well as the approximately 25-fold magnification (5-2) of the printed image.
  • Magnification indicates production-related irregularities (e.g., a fuzzy line at the bottom of the L-finder, indicated by the arrow (5-3)), which can be used as characteristic features for identification and / or authentication.
  • FIG. 6 shows, as an example of a marking according to the invention, the enlarged printed image (6-1) of a DataMatrix code.
  • One area was selected and enlarged approximately 16 times (6- 2). Again, an area was selected from the enlarged area and enlarged again about 16 times (6-3).
  • the production-related irregularities in the margins of the printed image are clearly visible.
  • Figure 7 shows the effect of an edge detection method applied to the image of a DataMatrix code (7-1).
  • the arrow (7-2) symbolizes the edge detection method.
  • the edges were pictorially emphasized.
  • FIG. 8 shows the image of a DataMatrix code in edge representation (8-1).
  • L-Finder By averaging the position values of the lower and left edge of the DataMatrix code (so-called L-Finder), the x-axis (8-3) and y-axis (8-4) of the coordinate system can be determined. At its intersection (8-2) lies the origin of the coordinate system.
  • FIG. 9 shows a characteristic region (9-1) from a printed image (see FIG. 6). From this a line pattern (9-3) can be determined by means of an edge detection method (indicated by the arrow 9-2) which can be used as a signature.
  • machine-readable optical codes produced by printing technology are used as markings on or on the object or on the packaging of the object and production-related irregularities of the markings are used for identification and / or authentication (FIG. 1).
  • the optical codes primarily serve the purpose of recognizing the corresponding object by known methods.
  • machine-readable optical codes e.g. Bar codes, stacked codes (e.g., "Codablock” or “PDF417"), matrix codes (e.g., "DataMatrix” or “MaxiCode”), or OCR (Optical Character Recognition) text.
  • These are usually printed on the object or the packaging of the object ( Figure 1). They have optically detectable irregularities caused by the pressure, the pressure medium and / or the support of the printed image. These irregularities in the printed image or parts of it are to be optically recorded.
  • the object is fed to a detection unit, which is shown schematically in FIG.
  • the DataMatrix code is irradiated by a source of electromagnetic radiation (2-2).
  • the reflected radiation is directed to a detector with built-in optics (2-3).
  • code camera optical code camera
  • code cameras for reading a DataMatrix code usually use an area sensor on which the entire code is mapped at once. If the irregularities in the printed image are smaller than the spatial resolution of the code camera, a microscope object between the code camera and the object can be used to increase the irregularities (FIG. 4).
  • FIG. 5 shows the captured image of a DataMatrix code. At about 25x magnification significant irregularities in the printed image can be seen. Especially the lower part of the L-Finder shows a fringy line (see arrow 5-3). The further magnification (see Figure 7) to the area where the individual pixels are clearly visible, make it clear that the printed image contains characteristic features that can be used for identification and / or authentication. For this, the features must be localized, extracted and stored.
  • the so-called L-Finder offers the possibility of placing a coordinate system which is the basis for all further mathematical operations (Alfred Nischwitz et al., Computer Graphics and Image Processing, Vieweg Verlag, 2nd edition, 2007).
  • the average values of the positions of the lower and left edges of the L-finder form the x and y axes of the coordinate system (FIG. 8).
  • the zero point of the coordinate system results from the intersection of the axes.
  • an image file of the DataMatrix code is created as in the initial capture. From the image file, a graphic can be generated in which the position of the code is determined using the L-finder and from which a characteristic feature is extracted at a defined position of the L-finder. The characteristic is compared with signatures in the database. In the identification, a similarity value (correlation coefficient) is determined for each pair of characteristic to be tested and signature. Thus it can be specified with which probability the characteristic to be tested and the respective signature match. It can be the indication of the object whose signature with the highest probability matches the characteristic to be tested. The object is identified.
  • the method described is referred to as a 1: n adjustment, since an object to be identified is compared with n different objects in order to identify the object with which the object to be tested is in all likelihood identical.
  • the use of optical codes offers the possibility of speeding up the matching: by means of the optical code, the object can be detected by means of known methods, e.g. detected by an optically stored identification number and thus the number of objects with which must be adjusted considerably reduced.
  • the optical code allows the object to be assigned to an object in the database, and it only needs to be checked whether it is actually the identified object. For this purpose, a characteristic feature of the object to be tested is compared with the corresponding characteristic feature of the identified object in the database (verification). This adjustment is called the l: l adjustment.
  • the inventive method is suitable for the identification and / or authentication of persons, animals and all conceivable items such as packaging, letters, parcels, documents, money, identity cards, jewelry, medicines, electronic and mechanical components, intermediates, end products, other valuables, etc.
  • the invention is characterized by a high degree of robustness, is stationary and mobile use, intuitive, inexpensive in use and allows the combination with existing methods for identification using optical codes.

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Abstract

The invention relates to a method for identifying/authenticating objects based on a production-related and/or processing-related feature.

Description

Authentifizierung von Objekten Authentication of objects
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung und / oder Authentifizierung von Objekten anhand von herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingten, zufälligen Merkmalen.The invention relates to a method and a device for identifying and / or authenticating objects based on production-related and / or processing-related, random features.
Unter Identifizierung wird der Vorgang verstanden, der zum eindeutigen Erkennen eines Objekts dient. Ist ein Objekt eindeutig erkannt, kann es eindeutig zugeordnet werden oder es kann eine eindeutige Zuordnung zu dem erkannten Objekt vorgenommen werden. Z.B. kann einer identifizierten Ware (Objekt) ein Preis oder sein Bestimmungsort zugeordnet werden. Die Identifizierung erfolgt anhand von das Objekt kennzeichnenden und von anderen Objekten unterscheidenden Merkmalen.Identification is the process that is used to uniquely recognize an object. If an object is uniquely recognized, it can be uniquely assigned or it can be uniquely assigned to the detected object. For example, An item (object) can be assigned a price or its destination. The identification takes place on the basis of characteristics characterizing the object and distinguishing from other objects.
Unter Authentifizierung wird der Vorgang der Überprüfung (Verifikation) einer behaupteten Identität verstanden. Die Authentifizierung von Objekten, Dokumenten oder Daten ist die Feststellung, dass diese authentisch sind - es sich also um unveränderte, nicht kopierte Originale handelt.Authentication is the process of verifying (verifying) an alleged identity. The authentication of objects, documents or data is the statement that they are authentic - that is, they are unchanged, not copied originals.
Auch die Authentifizierung erfolgt anhand von das Objekt kennzeichnenden und von anderen Objekten unterscheidenden Merkmalen. Die Merkmale, die zur Authentifizierung herangezogen werden, sind vorzugsweise nicht übertragbar, nicht kopierbar und nicht fälschbar.Authentication also takes place on the basis of features characterizing the object and distinguishing from other objects. The features that are used for the authentication are preferably non-transferable, not copyable and not forfeitable.
Bevorzugt werden aus den physikalischen Merkmalen zur Identifizierung und / oder Authentifizierung mittels physikalischer Methoden maschinell verarbeitbare Daten ermittelt, damit Objekte maschinell erfasst, zugeordnet und authentifiziert werden können.Preferably, mechanically processable data are determined from the physical features for identification and / or authentication by means of physical methods, so that objects can be detected, assigned and authenticated by machine.
Allgegenwärtig sind heutzutage Barcodes, 2D-Codes oder OCR-Text (zusammenfassend als optische Codes bezeichnet), die auf Objekten aufgedruckt sind und zur Identifizierung der Objekte herangezogen werden. Die Identifizierung von Objekten anhand optischer Codes soll im Folgenden als Erkennung bezeichnet werden, um sie von dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Identifizierung sprachlich zu unterscheiden.Today, omnipresent barcodes, 2D codes or OCR text (collectively referred to as optical codes) printed on objects are used to identify the objects. The identification of objects based on optical codes will be referred to as recognition in the following in order to linguistically distinguish them from the method according to the invention for identification.
Verfahren zur Authentifizierung von Objekten sind nach dem Stand der Technik ebenfalls bekannt. Bei einem Großteil dieser Verfahren wird nicht die Authentizität des Objekts selbst geprüft sondern die Authentizität eines mit dem Objekt bevorzugt untrennbar verbundenen Hilfsmittels. Ein Beispiel ist die Verwendung magnetischer Partikel, die je nach Verteilung und / oder Ausrichtung bei elektromagnetischer Bestrahlung ein charakteristisches Signal zeigen, das zur Authentifizierung verwendet werden kann (WO1998026379A). Hier werden die magnetischen Partikel als Hilfsmittel eingesetzt und ihre Verteilung und / oder Anordnung als Authentifizierungsmerkmal für das Objekt verwendet. Nachteilig an dem genannten Verfahren ist, dass die magnetischen Partikel mit dem Objekt verbunden oder in das Objekt eingebracht werden müssen. Dies ist ein Schritt, der im Allgemeinen nicht zur Herstellung des Objekts angewendet wird. Es ist somit ein zusätzlicher Schritt, der zusätzliche Kosten bedeutet. Ferner lässt sich nicht jedes Objekt mit magnetischen Partikeln versehen; metallische Gegenstände können die Messbarkeit des charakteristischen Signals verhindern; bei Schmuck oder Designgegenständen kann der Zusatz von solchen Stoffen unerwünscht sein.Methods for authenticating objects are also known in the art. For much of these procedures will not be the authenticity of the object itself tested but the authenticity of a preferably inseparably connected to the object aid. An example is the use of magnetic particles which, depending on the distribution and / or orientation under electromagnetic radiation, show a characteristic signal that can be used for authentication (WO1998026379A). Here, the magnetic particles are used as aids and their distribution and / or arrangement used as an authentication feature for the object. A disadvantage of the mentioned method is that the magnetic particles must be connected to the object or introduced into the object. This is a step that is not generally used to make the object. It is thus an additional step, which means additional costs. Furthermore, not every object can be provided with magnetic particles; Metallic objects can prevent the measurability of the characteristic signal; in jewelry or design objects, the addition of such substances may be undesirable.
hi einem anderen Beispiel werden Farbstoffe eingesetzt, die je nach Zusammensetzung ebenfalls ein charakteristisches Signal zeigen (WO1999014416A1), das zur Authentifizierung herangezogen werden kann. Li diesem Beispiel erfolgt die Authentifizierung durch eine chemische Reaktion einer Komponente A mit einer Komponente B. Dies ist ein aufwändiges Verfahren, das nicht überall und nicht mehrfach eingesetzt werden kann, um die Echtheit eines Objekts zu bestimmen.In another example, dyes are used which, depending on the composition, also show a characteristic signal (WO1999014416A1) which can be used for authentication. In this example, the authentication is done by a chemical reaction of a component A with a component B. This is a complex process that can not be used everywhere and not multiple times to determine the authenticity of an object.
In US 5325167 ist ein Verfahren zur Beglaubigung von Dokumenten beschrieben. Dabei enthält das Dokument eine sichtbare Siegelstelle, an der undurchsichtige Tonerpartikel mit Reflexionsfacetten aufgebracht sind. Die Tonerpartikel weisen eine eindeutige mikroskopische Kornstruktur auf, die als Siegel zur Beglaubigung des Dokuments herangezogen wird. Die Siegelstelle wird abgetastet und das Ergebnis der Abtastung in einer Datenbank gespeichert. Bei der Beglaubigung wird die Siegelstelle erneut abgetastet und das Ergebnis mit dem Referenzergebnis in der Datenbank verglichen. Nachteilig an dem beschriebenen Verfahren sowie an allen vorher beschriebenen Beispielen ist, dass ein zusätzliches Element (hier: Siegelstelle) in das Objekt eingebracht oder auf das Objekt aufgebracht werden muss. Jedes zusätzliche Element bedeutet mindestens einen zusätzlichen Schritt bei der Herstellung und / oder Verarbeitung des Objekts und bedeutet zusätzliche Kosten. In WO2005088533A1 ist ein Verfahren beschrieben, das zur Authentifizierung eines Objekts ohne ein zusätzliches Element auskommt und Objekte direkt anhand ihrer Beschaffenheit eindeutig zuordnen lässt. Hierbei wird ein Laserstrahl auf die Oberfläche des Objekts fokussiert, über die Oberfläche bewegt und mittels Fotodetektoren die an unterschiedlichen Stellen der Oberfläche unter verschiedenen Winkeln unterschiedlich stark gestreuten Strahlen detektiert. Die erfasste Streustrahlung ist charakteristisch für eine Vielzahl von unterschiedlichen Materialien und individuell für jede Oberfläche und lässt sich nur sehr schwer nachahmen, da sie auf Zufälligkeiten bei der Herstellung des Objekts zurückzuführen ist. Zum Beispiel weisen papierartige Objekte eine herstellungsbedingte Faserstruktur auf, die für jedes hergestellte Objekt einzigartig ist. Die Streudaten zu den einzelnen Objekten werden in einer Datenbank gespeichert, um zu einem späteren Zeitpunkt das Objekt authentifizieren zu können. Hierzu wird das Objekt erneut vermessen und die Streudaten mit den gespeicherten Referenzdaten verglichen. Nachteilig an dem beschriebenen Verfahren sowie an allen vorher beschriebenen Beispielen ist, dass zur Authentifizierung ein spezielles Gerät verwendet werden muss, das einzig der Authentifizierung dient. Bei einer Vielzahl an Stellen in der Logistikkette eines Objekts, an denen eine Authentifizierung sinnvoll erscheint, müsste ein solches Gerät installiert werden, was zusätzliche Kosten bedeutet.US 5325167 describes a method for authenticating documents. The document contains a visible seal point on which opaque toner particles with reflection facets are applied. The toner particles have a unique microscopic grain structure, which is used as a seal to authenticate the document. The seal site is scanned and the result of the scan is stored in a database. During certification, the seal site is scanned again and the result is compared with the reference result in the database. A disadvantage of the described method as well as all previously described examples is that an additional element (here: seal point) must be introduced into the object or applied to the object. Each additional element means at least one additional step in the production and / or processing of the object and means additional costs. WO2005088533A1 describes a method which manages to authenticate an object without an additional element and allows objects to be uniquely assigned directly on the basis of their nature. In this case, a laser beam is focused on the surface of the object, moved over the surface and detected by means of photodetectors at different points of the surface at different angles different degrees of scattered rays. The detected scattered radiation is characteristic of a variety of different materials and individually for each surface and is very difficult to imitate because it is due to coincidences in the production of the object. For example, paper-like objects have a manufacturing fiber structure that is unique to each manufactured object. The scatter data for the individual objects are stored in a database in order to be able to authenticate the object at a later time. For this purpose, the object is measured again and the scatter data compared with the stored reference data. A disadvantage of the described method as well as all previously described examples is that for authentication, a special device must be used, which is solely for authentication. With a large number of points in the logistics chain of an object on which an authentication makes sense, such a device would have to be installed, which means additional costs.
Es stellt sich damit ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe ein Verfahren zur Authentifizierung von Objekten bereitzustellen, das ohne spezielle Geräte, die nur demIt is thus based on the prior art, the task of providing a method for authenticating objects that without special devices, only the
Zweck der Authentifizierung dienen, auskommt. Es stellt sich weiterhin die Aufgabe, einPurpose of authentication serve, get along. It continues to set the task, a
Verfahren bereitzustellen, das sowohl zur Authentifizierung als auch zur Identifizierung eingesetzt werden kann, ohne das zusätzliche Mittel am Objekt, die speziell nur der derTo provide a method that can be used for both authentication and identification, without the additional resources on the object, especially only the
Authentifizierung dienen, erforderlich sind. Es stellt sich ferner die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, das mit einer Vorrichtung ausgeführt werden kann, die je nach Bedarf nur eine Identifizierung, nur eine Authentifizierung, eine sequenzielle Identifizierung undServe authentication is required. It is also an object to provide a method that can be carried out with a device that, depending on the needs, only an identification, only an authentication, a sequential identification and
Authentifizierung oder eine parallele Identifizierung und Authentifizierung erlaubt. Das gesuchte Verfahren soll schnell, kostengünstig und intuitiv anwendbar sein. Dabei soll es aber auch eine hohe Sicherheit gewährleisten, sodass die Fälschung von Objekten verhindert oder zumindest erschwert wird.Authentication or parallel identification and authentication allowed. The process sought should be fast, cost-effective and intuitive. But it should also ensure a high level of security, so that the counterfeiting of objects is prevented or at least made more difficult.
Überraschend wurde gefunden, dass Objekte einfach und kostengünstig und unter Verwendung von bestehenden Geräten, die nicht nur dem Zweck der Authentifizierung dienen, anhand von herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingten Merkmals identifiziert und authentifiziert werden können. Bevorzugt sind die herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingten Merkmale ein Teil einer Markierung, die auf oder am Objekt angebracht ist, wobei die Markierung nicht allein der Authentifizierung dient, sondern weitere Funktionen erfüllt, wie weiter unten beschrieben ist.Surprisingly, it has been found that objects are simple and inexpensive and using existing equipment, not just the purpose of authentication serve, can be identified and authenticated based on manufacturing and / or processing-related feature. The production-related and / or processing-related features are preferably part of a marking which is applied to or on the object, the marking not being used solely for authentication, but fulfilling further functions, as described below.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Identifizierung und / oder Authentifizierung eines Objekts mittels einer Erfassungseinheit anhand eines herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingten Merkmals, das Teil einer Markierung ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:The subject matter of the present invention is therefore a method for identifying and / or authenticating an object by means of a detection unit on the basis of a production-related and / or processing-related feature which is part of a marking, characterized by the following steps:
- Positionierung von Objekt und Erfassungseinheit zueinander,- positioning of object and detection unit to each other,
optische Erfassung der Markierung oder eines Teils der Markierung, wobei eine digitale Bilddatei erzeugt wird, die die Markierung oder einen Teil der Markierung in maschinell verarbeitbarer Form umfasst,optically detecting the mark or a portion of the mark, thereby producing a digital image file comprising the mark or a portion of the mark in machine processable form,
Lokalisierung mindestens eines charakteristischen Merkmals innerhalb der Bilddatei,Localization of at least one characteristic feature within the image file,
Extraktion des mindestens einen charakteristischen Merkmals,Extraction of the at least one characteristic feature,
Vergleich des mindestens einen charakteristischen Merkmals mit mindestens einem charakteristischen Merkmal von mindestens einem Objekt, das zu einem früheren Zeitpunkt erfasst und dessen mindestens ein charakteristisches Merkmal in einer Datenbank gespeichert worden ist.Comparison of the at least one characteristic feature with at least one characteristic feature of at least one object that has been detected at an earlier time and whose at least one characteristic feature has been stored in a database.
Unter einer Markierung wird ein sichtbares Merkmal auf dem Objekt verstanden, z.B. ein Text, ein Logo, eine Linie, eine Grafik, ein Muster, ein Foto, eine Kombination der genannten Elemente oder ähnliches. Die Markierung ist auf einem Träger aufgebracht oder in einen Träger eingebracht. Der Träger kann das zu identifizierende und / oder authentifizierende Objekt selbst oder ein Teil des Objekts sein. Es kann aber auch eine Verpackung sein, in die das Objekt verpackt ist oder es kann ein Etikett oder Anhänger sein, das mit dem Objekt verbunden ist. Bevorzugt ist der Träger mit dem Objekt untrennbar verbunden. Alternativ ist es denkbar, den Träger so auszugestalten, das der Versuch der Trennung von Träger und Objekt zu einer Zerstörung des Trägers, des Objekts und / oder der Markierung fuhrt, wobei unter Zerstörung verstanden wird, das nach der Zerstörung eine Authentifizierung des Objekts anhand der Markierung nicht mehr möglich ist.A marker is understood to mean a visible feature on the object, eg a text, a logo, a line, a graphic, a pattern, a photograph, a combination of the named elements or the like. The marking is applied to a carrier or introduced into a carrier. The carrier may be the object to be identified and / or authenticated itself or a part of the object. It may also be a package in which the object is packaged or it may be a label or tag attached to the object. Preferably, the carrier is inseparably connected to the object. Alternatively, it is conceivable to design the carrier in such a way that the An attempt to separate the carrier and the object leads to the destruction of the carrier, the object and / or the marking, whereby destruction is understood to mean that after the destruction an authentication of the object based on the marking is no longer possible.
Die Markierung kann auf dem Träger aufgedruckt sein. Sie kann aber auch z.B. mittels Laserbeschriftung, Behandlung mit Wasserstrahl oder Sandstrahl, durch Ätzung oder Gravur oder einem anderen bekannten Verfahren zur Markierung in den Träger eingebracht sein.The mark can be printed on the carrier. But it can also be e.g. be introduced by laser inscription, treatment with water jet or sandblast, by etching or engraving or other known method for marking in the carrier.
Die Markierung weist zufällige herstellungsbedingte Unregelmäßigkeiten auf. Das bedeutet, dass zwei Markierungen, die über dasselbe Verfahren auf vergleichbaren Trägern aufgebracht oder in vergleichbare Träger eingebracht worden sind, nicht identisch aussehen, sondern Merkmale aufweisen, die sie unterscheiden. Diese unterscheidendenThe marking has random production-related irregularities. This means that two markings applied by the same method to comparable supports or incorporated in comparable supports do not look identical, but have features that distinguish them. These distinctive ones
Merkmale haben einen zufälligen Charakter, d.h. sie sind nicht vorhersehbar. Daraus ergibt sich ein sehr hoher Schutz für das Objekt: die Unregelmäßigkeiten lassen sich nur unter sehr hohem Aufwand reproduzieren, fälschen und / oder kopieren.Characteristics have a random character, i. they are unpredictable. This results in a very high protection for the object: the irregularities can be reproduced, falsified and / or copied only at great expense.
Diese Unregelmäßigkeiten können z.B. Variationen in der Druckfarbenverteilung auf dem Träger sein (Spritzer oder Ähnliches). Auch die Druckfarbe selbst weist bevorzugt gewisse Unregelmäßigkeiten auf, z.B. in der Größenverteilung der Pigmente. Laserbeschriftungen weisen z.B. Unregelmäßigkeiten in Form von Fransen im Randbereich zwischen markiertem und unmarkiertem Material auf.These irregularities may be e.g. Variations in the ink distribution on the support be (splashes or the like). Also, the ink itself preferably has certain irregularities, e.g. in the size distribution of the pigments. Laser markings have e.g. Irregularities in the form of fringes in the border area between marked and unmarked material.
Der Träger zur Aufnahme der Markierung kann aus Papier, Holz, Textil, Kunststoff, Metall, Keramik, Glas oder einem anderen festen Material bestehen. Der Träger kann auch ein Verbundmaterial aus mindestens zwei der genannten Materialien sein. Bevorzugt weist der Träger ebenfalls zufällige herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingte Unregelmäßigkeiten auf. Ist die Markierung drucktechnisch erzeugt, so besteht der Träger der Markierung bevorzugt aus einem Faserstoff (Papier, Pappe, Textil, Holz). Faserige Träger zeigen zufällige herstellungsbedingte Unregelmäßigkeiten in der Anordnung, Größe und Ausrichtung der Fasern. Bei metallischen Trägern besteht die Unregelmäßigkeit z.B. in Schleifspuren. Es wurde überraschend gefunden, dass zufallige herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingte Unregelmäßigkeiten bei den Trägern zu einer Vermehrung der Unregelmäßigkeiten bei den Markierungen fuhren (Synergieeffekt). Zeigt z.B. ein papierfδrmiger Träger eine Faserstruktur, die in der Größenordnung der Tintentröpfchen Hegt, die mittels Inkjet-Technologie auf den Träger aufgebracht werden, um das Druckbild zu erzeugen, so bewirkt die Faserstruktur eine erhöhte Kapillarkraft auf die Tröpfchen, die dazu führt, dass die Tröpfchen weiter im und auf dem Träger verteilt werden, als wenn die Faserstruktur des Träger kleiner als die Größe der Tintentröpfchen wäre.The carrier for receiving the marking may be made of paper, wood, textile, plastic, metal, ceramic, glass or other solid material. The carrier may also be a composite material of at least two of said materials. Preferably, the carrier also has random manufacturing and / or processing-related irregularities. If the marking is produced by printing technology, the carrier of the marking preferably consists of a fibrous material (paper, cardboard, textile, wood). Fibrous carriers show random production-related irregularities in the arrangement, size and orientation of the fibers. In the case of metallic carriers, the irregularity exists, for example, in grinding marks. It was surprisingly found that random manufacturing and / or processing-related irregularities in the carriers lead to an increase in the irregularities in the markers (synergy effect). For example, if a paper-like carrier has a fibrous structure that is on the order of the ink droplets applied to the carrier by inkjet technology to create the printed image, the fibrous structure will cause increased capillary force on the droplets causing the droplets to form Droplets continue to be distributed in and on the carrier as if the fiber structure of the carrier were smaller than the size of the ink droplets.
Bevorzugt werden Trägerbeschaffenheit und -material, Markierungsmittel und die Verfahrensparameter für die Erzeugung der Markierungen so aufeinander abgestimmt, dass in der Markierung charakteristische Unregelmäßigkeiten entstehen, die in der gleichen Größenordnung wie die Ortsauflösung der Erfassungseinheit oder größer sind. Besonders bevorzugt sind die charakteristischen Unregelmäßigkeiten in der Markierung größer als die Ortsauflösung der Erfassungseinheit.The carrier structure and material, marking agent and the process parameters for the production of the markings are preferably matched to one another in such a way that characteristic irregularities arise in the marking which are of the same order of magnitude as the spatial resolution of the registration unit or larger. Particularly preferably, the characteristic irregularities in the marking are greater than the spatial resolution of the detection unit.
Bevorzugt weist jedes Objekt mindestens eine individuelle charakteristische Unregelmäßigkeit in der Markierung auf, anhand der es eindeutig identifiziert und / oder authentifiziert werden kann. Die Unregelmäßigkeiten sind bevorzugt robust, d.h. sie verändern sich im Laufe der Zeit nicht oder nur unwesentlich.Preferably, each object has at least one individual characteristic irregularity in the marking, by means of which it can be uniquely identified and / or authenticated. The irregularities are preferably robust, i. they do not change over time or only insignificantly.
Aus diesen individuellen, charakteristischen Unregelmäßigkeiten in der Markierung wird mindestens ein herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingte Merkmal, das zur Identifizierung und / oder Authentifizierung herangezogen wird, extrahiert.From these individual, characteristic irregularities in the marking at least one manufacturing and / or processing-related feature, which is used for identification and / or authentication, extracted.
Dazu wird das Objekt oder besser die mit dem Objekt verbundene Markierung in einem ersten Schritt gegenüber einer Erfassungseinheit positioniert. Eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingten Merkmals umfasst mindestens eine Quelle, die elektromagnetische Strahlung, bevorzugt mit mindestens einer Wellenlänge im Bereich von 300 nm bis 1000 nm, erzeugt. Mit Hilfe der mindestens einen Strahlungsquelle wird die Markierung oder ein Teil der Markierung bestrahlt. Die Erfassungseinheit umfasst ferner mindestens eine Optik, mit der die von der Markierung oder einem Teil der Markierung reflektierte Strahlung auf mindestens einen Detektor geleitet wird, und mindestens einen Detektor, der die von der Markierung oder einem Teil der Markierung reflektierte Strahlung in ein elektronisches Signal umwandelt. Die Detektoreinheit wirkt als Sensor für die verwendete elektromagnetische Strahlung. Sie erlaubt vorzugsweise eine räumliche Auflösung der von der Markierung zurückgesandten elektromagnetischen Strahlung. Die Detektoreinheit ist z.B. ein Fotoelement (Fototransistor, Fotodiode) oder eine Anordnung von Fotoelementen. Die Anordnung kann zellenförmig (Zeilensensor) oder flächenförmig (Flächensensor) sein. Als optische Sensoren kommen unter anderem z.B. CCD-Chips (CCD = charge coupled device, ladungsgekoppelte Einheit) oder CMOS-Sensoren (CMOS = comlementary metal oxide semiconductor) in Frage.For this purpose, the object or, better, the marking associated with the object is positioned in a first step with respect to a detection unit. A detection unit for detecting a production-related and / or processing-related feature comprises at least one source which generates electromagnetic radiation, preferably with at least one wavelength in the range from 300 nm to 1000 nm. With the aid of the at least one radiation source, the marking or a part of the marking is irradiated. The detection unit further comprises at least one optical system, with which the radiation reflected by the marking or a part of the marking is directed onto at least one detector, and at least one detector, which is guided by the marking or a part the mark reflects reflected radiation into an electronic signal. The detector unit acts as a sensor for the electromagnetic radiation used. It preferably permits a spatial resolution of the electromagnetic radiation returned by the marking. The detector unit is eg a photoelement (phototransistor, photodiode) or an arrangement of photoelements. The arrangement may be cellular (line sensor) or planar (area sensor). Suitable optical sensors include, for example, CCD chips (CCD = charge coupled device, charge coupled device) or CMOS sensors (CMOS = comementary metal oxide semiconductor).
Die Erfassungseinheit verfügt bevorzugt über Mittel zur Signal- und Bildauswertung (siehe z.B. Figur 2, Elemente 2-1, 2-3 und 2-4).The detection unit preferably has means for signal and image evaluation (see, for example, Figure 2, elements 2-1, 2-3 and 2-4).
Als Erfassungseinheit kann z.B. ein Dokumentenscanner oder eine Kamera für optische Codes (z.B. Smart Cam) verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass zur Identifizierung und / oder Authentifizierung ein Gerät eingesetzt wird, das nicht allein dem Zweck der Authentifizierung dient sondern mindestens eine weitere Funktion erfüllt.As a detection unit, e.g. a document scanner or optical code camera (e.g., smart cam) may be used. This has the advantage that a device is used for identification and / or authentication, which not only serves the purpose of authentication but also fulfills at least one additional function.
In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Positionierung von Objekt und Erfassungseinheit zueinander.In a first step of the method according to the invention, the positioning of object and detection unit takes place relative to one another.
Die Positionierung ist das Verfahren zur Anordnung von Objekt und Erfassungseinheit zueinander, damit die Markierung oder ein Teil der Markierung optisch erfasst werden kann. Hier werden die verschiedenen Funktionen der Markierung deutlich. Die Markierung erfüllt besonders bevorzugt mindestens drei Funktionen:The positioning is the method of arranging the object and the detection unit with each other so that the marking or a part of the marking can be optically detected. Here the different functions of the marking become clear. The marking particularly preferably has at least three functions:
1. Sie weist ein charakteristisches Merkmal auf, das zur Identifizierung und / oder Authentifizierung verwendet werden kann.1. It has a characteristic feature that can be used for identification and / or authentication.
2. Sie kann zur relativen Positionierung von Erfassungseinheit und Objekt zueinander herangezogen werden, da sie optisch erfassbare Merkmale besitzt, die eine eindeutige Bestimmung der Lage des Objekts und der Markierung in Bezug zur Erfassungseinheit ermöglichen. 3. Sie erfüllt mindestens einen weiteren Zweck, der mit der Identifizierung und / oder Authentifizierung nicht unmittelbar in Zusammenhang steht, z.B. ist die Markierung ein optischer Code oder ein Teil eines optischen Codes. Anhand des optischen Codes kann das Objekt erkannt werden. Oder die Markierung ist ein Logo oder Teil eines Logos anhand dessen der Benutzer des Objekts eine Zuordnung des2. It can be used for the relative positioning of detection unit and object to each other, since it has optically detectable features that allow a clear determination of the position of the object and the marker with respect to the detection unit. 3. It fulfills at least one further purpose not directly related to the identification and / or authentication, eg the tag is an optical code or part of an optical code. Based on the optical code, the object can be detected. Or the mark is a logo or part of a logo on the basis of which the user of the object an assignment of the
Objekts zu einer Marke, Firma, Image oder dergleichen vornehmen kann. Weitere Funktionen der Markierung sind denkbar.Object to make a brand, company, image or the like. Further functions of the marking are conceivable.
Damit dient die Markierung nicht nur dem Zweck der Identifizierung und / oder Authentifizierung. Im Gegensatz zu vielen Authentifizierungsmerkmalen aus dem Stand der Technik wird im erfindungsgemäßen Verfahren auf ein bestehendes Element des zu authentifizierenden Objekts zurückgegriffen, um eine Authentifizierung durchzuführen und kein Element eingeführt, das ausschließlich dem Zweck der Authentifizierung dient. Dies macht das erfindungsgemäße Verfahren kostengünstig.Thus, the marking is not only for the purpose of identification and / or authentication. In contrast to many prior art authentication features, the method according to the invention makes use of an existing element of the object to be authenticated in order to perform an authentication and does not introduce an element which exclusively serves the purpose of the authentication. This makes the process according to the invention inexpensive.
Die Positionierung kann in mehreren Schritten erfolgen. In einem ersten Schritt werden das Objekt und die Erfassungseinheit üblicherweise manuell zueinander positioniert. Im Fall der Verwendung eines Dokumentenscanners (Figur 3) wird hierzu z.B. das Objekt auf ein Fenster gelegt und dabei ggf. anhand von Markierungen am Fenster ausgerichtet. Im Fall der Verwendung einer Kamera (z.B. für die Auslesung optischer Codes) wird diese z.B. manuell über das Objekt gehalten. Ein Monitor, der das erfasste Kamerabild darstellt, kann die manuelle Positionierung erleichtern. Es ist auch möglich, die Positionierung automatisiert durchzuführen, wobei die Markierung oder ein Teil der Markierung zur Positionierung herangezogen wird. Das bedeutet, dass anhand der Lage der Markierung oder eines Teil der Markierung auf mindestens einem Sensor einer Detektoreinheit ein Signal erzeugt wird, das zur Ansteuerung eines Aktuators verwendet wird, der Objekt und Erfassungseinheit zueinander in die richtige, zur Identifizierung und / oder Authentifizierung erforderliche Position bringt. Nachdem Objekt bzw. Markierung und Erfassungseinheit zueinander in Position gebracht sind, wird die Markierung oder ein Teil der Markierung in einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens optisch erfasst. Dazu wird die Markierung oder ein Teil der Markierung mittels elektromagnetischer Strahlung vorzugsweise mit mindestens einer Wellenlänge im Bereich von 300 nm bis 1000 nm bestrahlt und die von der Markierung oder einem Teil der Markierung reflektierte Strahlung mittels optischer Komponenten wie Linsen, Spiegel, Blenden etc. auf mindestens einen Detektor gelenkt. Der Detektor wandelt das elektromagnetische Signal von der Markierung in ein elektronisches Signal um.The positioning can be done in several steps. In a first step, the object and the detection unit are usually positioned manually to one another. In the case of the use of a document scanner (FIG. 3), for example, the object is placed on a window for this purpose and, if necessary, aligned with markings on the window. In the case of using a camera (eg for the reading of optical codes), for example, this is held manually over the object. A monitor that displays the captured camera image can facilitate manual positioning. It is also possible to carry out the positioning automatically, wherein the marking or a part of the marking is used for positioning. This means that based on the position of the marking or a part of the marking on at least one sensor of a detector unit, a signal is generated which is used to drive an actuator, the object and detection unit to each other in the correct position required for identification and / or authentication brings. After the object or marking and detection unit have been brought into position relative to one another, the marking or a part of the marking is optically detected in a second step of the method according to the invention. For this purpose, the marking or a part of the marking is irradiated by means of electromagnetic radiation, preferably with at least one wavelength in the range of 300 nm to 1000 nm, and that of the marking or a part of the marking reflected radiation by means of optical components such as lenses, mirrors, diaphragms etc. directed to at least one detector. The detector converts the electromagnetic signal from the marker into an electronic signal.
Heutige Detektoren des Typs CCD oder CMOS haben Sensorauflösungen (Zahl der Fotoelemente) von z.B. nominal 3 Megapixel (2048 x 1536), 5 Megapixel (2560 x 1920), 7 Megapixel (3072 x 2304) und andere Auflösungen (Pixel = picture element). Bei einer Blickfeldgröße B von 20 mm x 15 mm, die auf einem optischen Detektor mit einer Auflösung S von 7 Megapixel abgebildet wird, entspricht einem Pixel auf dem Detektor ein Bereich im Blickfeld von 6,5 Mikrometern x 6,5 Mikrometern (Ortsauflösung). Die Ortsauflösung O ergibt sich allgemein aus Gleichung 1. Dabei ist ersichtlich, dass eine feinere Ortsauflösung durch die Erhöhung der Sensorauflösung S (erhöhte Anzahl an Fotoelementen) oder durch Verringerung der Blickfeldgröße B erreicht werden kann.Today's CCD or CMOS detectors have sensor resolutions (number of photoelements) of e.g. nominal 3 megapixels (2048 x 1536), 5 megapixels (2560 x 1920), 7 megapixels (3072 x 2304) and other resolutions (pixels = picture element). With a field of view size B of 20 mm x 15 mm, which is imaged on an optical detector with a resolution S of 7 megapixels, one pixel on the detector corresponds to an area in the field of view of 6.5 microns x 6.5 microns (spatial resolution). The spatial resolution O results generally from equation 1. It can be seen that a finer spatial resolution can be achieved by increasing the sensor resolution S (increased number of photoelements) or by reducing the field of view size B.
ß O = - (Gleichung 1)ß O = - (Equation 1)
Bevorzugt wird die Ortsauflösung so gewählt, dass sie in der gleichen Größenordnung wie die herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingten Unregelmäßigkeiten in der Markierung liegt, aus denen das charakteristische Merkmal zur Identifizierung und / oder Authentifizierung gewonnen wird, oder so gewählt, dass sie feiner ist als die Unregelmäßigkeiten.Preferably, the spatial resolution is chosen to be of the same order of magnitude as the manufacturing and / or processing irregularities in the mark from which the characteristic feature for identification and / or authentication is derived, or chosen to be finer than the irregularities.
Sind die Unregelmäßigkeiten in der Markierung sehr klein und liegt kein Sensor mit einer genügenden Auflösung vor, so wird bevorzugt eine Vergrößerungseinheit zwischen Markierung und Sensor verwendet. Die Vergrößerungseinheit erzeugt ein vergrößertes Bild der Markierung oder eines Teils der Markierung. Das vergrößerte Bild wird dann von dem Kamerasystem aufgenommen. Als Vergrößerungseinheit kommt z.B. ein Mikroskopobjektiv in Frage (siehe z.B. Figur 4).If the irregularities in the marking are very small and there is no sensor with a sufficient resolution, it is preferable to use an enlargement unit between the marking and the sensor. The enlargement unit generates an enlarged image of the mark or part of the mark. The enlarged image is then captured by the camera system. As an enlargement unit, e.g. a microscope objective (see, e.g., Figure 4).
Ebenso ist es denkbar, mehrere Aufnahmen der Markierung oder eines Teils derIt is also conceivable, several shots of the mark or part of the
Markierung zu machen, wobei zwischen den einzelnen Aufnahmen die Markierung und dieMark to make, between the individual recordings the mark and the
Erfassungseinheit relativ zueinander um einen Betrag verschoben werden, der dazu führt, dass sich die Abbildung auf den Fotosensoren um einen Betrag verschiebt, der kleiner als ein Pixel (Fotoelement) ist (Subpixel-Verfahren). Die einzelnen Aufnahmen werden zu einer Aufnahme zusammengefasst. Auf diese Weise lässt sich ein Bild mit einer Auflösung erzielen, die genauer ist als die Auflösung des verwendeten Detektors.Detection unit relative to each other by an amount to be shifted, which causes the image on the photo sensors by an amount shifts smaller than a pixel (photo element) is (subpixel method). The individual recordings are combined into one recording. In this way, an image can be achieved with a resolution that is more accurate than the resolution of the detector used.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Markierung oder ein Teil der Markierung flächig bestrahlt und das reflektierte Licht von einem Flächensensor als Detektoreinheit registriert. Unter flächiger Bestrahlung wird verstanden, dass der gesamte Teil der Markierung, der zur Identifizierung und / oder Authentifizierung herangezogen wird, vollständig bestrahlt wird. Die flächige Bestrahlung hat den Vorteil, dass die Markierung oder ein Teil der Markierung sehr schnell optisch erfasst werden kann. Ebenso ist es denkbar, dass die Markierung punkt- oder linienformig bestrahlt wird und eine relative Bewegung zwischen Markierung und Strahl ausgeführt wird, so dass alle für die Identifizierung und / oder Authentifizierung erforderlichen Anteile der Markierung nacheinander bestrahlt werden und die von den verschiedenen Stellen reflektierten Strahlungen nacheinander von einer geeigneten Detektoreinheit aufgefangen/registriert werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the marking or a part of the marking is irradiated areally and the reflected light is registered by a surface sensor as detector unit. Surface irradiation means that the entire part of the label that is used for identification and / or authentication is completely irradiated. The planar irradiation has the advantage that the marking or a part of the marking can be detected optically very quickly. It is likewise conceivable for the marking to be irradiated punctiform or linearly and for a relative movement to be carried out between the marking and the beam, so that all the portions of the marking required for the identification and / or authentication are irradiated one after the other and the radiations reflected by the different positions be sequentially collected / registered by a suitable detector unit.
Das Ergebnis der optischen Erfassung ist eine digitale Bilddatei, die die Markierung oder einen Teil der Markierung in maschinell verarbeitbarer Form umfasst. Dazu werden die an den Sensoren des Detektors auftretenden Signale (Strahlungsintensitäten) digitalisiert. Z.B. lassen sich den analogen Intensitätssignalen Grauwerte zuordnen. Bei einer 8-Bit- Darstellung werden die Grauwerte 0 bis 255 den verschiedenen auftretenden Intensitätswerten zugeordnet, wobei 0 in der Regel schwarz (dunkel) und 255 in der Regel weiß (maximaler Intensitätswert) bedeutet. Natürlich sind auch andere Darstellungen möglich, insbesondere eine binäre Darstellung, bei der alle Intensitätswerte unterhalb eines Schwellwerts dem Wert 0 (schwarz) und alle Intensitätswerte oberhalb eines Schwellwerts dem Wert 1 (weiß) zugeordnet werden. Bevorzugt werden die Bestrahlungs- und / oder Detektor-Parameter so eingestellt, dass eine bimodale Intensitätswertverteilung resultiert, bei der sich die beiden Moden nicht überlappen. Dies lässt sich durch Bestrahlungsversuche, in denen die Parameter entsprechend optimiert werden, empirisch ermitteln. In einem solchen Fall kann der Schwellwert irgendwo zwischen die beiden Moden gelegt werden. Überlappen sich die Moden, wird der Schwellwert bevorzugt in das Minimum zwischen die Moden gelegt. Die Grauwert- oder Schwarz/Weißdaten können als Bilddatei abgespeichert werden (z.B. im Bitmap-Format oder einem komprimierten Format wie z.B. dem JPEG-Format in einer Datenbank (2-5 in Figur 2)) oder einer weiteren Verarbeitung (Datenreduktion, Merkmals- lokalisierung/-extraktion, Abgleich) zugeführt werden.The result of the optical detection is a digital image file that includes the mark or part of the mark in machine processable form. For this purpose, the signals occurring at the sensors of the detector (radiation intensities) are digitized. For example, gray levels can be assigned to the analog intensity signals. In an 8-bit representation, the gray values 0 to 255 are assigned to the various occurring intensity values, where 0 generally means black (dark) and 255 generally white (maximum intensity value). Of course, other representations are possible, in particular a binary representation in which all intensity values below a threshold value are assigned the value 0 (black) and all intensity values above a threshold value are assigned the value 1 (white). Preferably, the irradiation and / or detector parameters are adjusted so that a bimodal intensity value distribution results in which the two modes do not overlap. This can be determined empirically by irradiation experiments in which the parameters are optimized accordingly. In such a case, the threshold may be placed somewhere between the two modes. If the modes overlap, the threshold is preferably placed in the minimum between the modes. The gray-scale or black-and-white data can be stored as an image file (eg in bitmap format or a compressed format such as the JPEG format in a database (2-5 in FIG. 2)) or further processing (data reduction, feature localization / -extraction, adjustment) are supplied.
In einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Lokalisierung mindestens eines charakteristischen Merkmals in der Bilddatei. Vorzugsweise umfasst die Bilddatei eine Grafik oder sie lässt sich in eine Grafik umwandeln oder es lässt sich eine Grafik aus der Bilddatei erstellen. Als Grafik wird eine zweidimensionale Anordnung von Pixeln bezeichnet. Ein Pixel (Abkürzung von picture element) ist ein Punkt einer Grafik mit einem definierten Färb- oder Grauwert. Eine Grafik lässt sich auf einem Ausgabegerät (z.B. Drucker oder Bildschirm) ausgeben und so sichtbar machen. Die sichtbar gemacht Grafik zeigt die Markierung oder einen Teil der Markierung des Objekts in einer zweidimensionalen Darstellung, gegebenenfalls in vergrößerter Form, gegebenenfalls in einer Falschfarbendarstellung.In a third step of the method according to the invention, the localization of at least one characteristic feature takes place in the image file. Preferably, the image file includes a graphic or it can be converted into a graphic or it can create a graphic from the image file. The graphic refers to a two-dimensional arrangement of pixels. A pixel (abbreviation of picture element) is a point of a graphic with a defined color or gray value. A graphic can be output on an output device (e.g., printer or screen) to make it visible. The visualized graphic shows the marking or a part of the marking of the object in a two-dimensional representation, optionally in enlarged form, optionally in a false-color representation.
Die Grafik einer Markierung oder eines Teils einer Markierung weist bevorzugt mindestens drei eindeutig identifizierbare, charakteristische Punkte auf, die nicht auf einer Geraden liegen. Diese drei Punkte sind bevorzugt in jeder Grafik einer jeden Markierung eines jeden Objekts zu finden, das einem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen wird. Diese drei Punkte dienen als Referenzen, um Markierungen untereinander vergleichen zu können. Diese drei Punkte spannen ein Dreieck auf. Einem der drei Punkte lässt sich der Nullpunkt eines Koordinatensystems zuordnen. Von diesem gehen zwei Strahlen aus; der eine Strahl führt durch den einen der beiden anderen Punkte, der andere Strahl führt durch den anderen der beiden anderen Punkte. Die Strahlen geben die Richtungen der x- und y- Achsen eines Koordinatensystems an. Anhand des Koordinatensystems lässt sich die Lage der Markierung in Bezug zur Erfassungseinheit bestimmen. Ferner lässt sich anhand des Koordinatensystems die Lage eines oder mehrerer charakteristischer Merkmale innerhalb der Grafik lokalisieren. Zur Lokalisierung mindestens eines charakteristischen Merkmals innerhalb der Bilddatei ist stets die Bestimmung der Lage Koordinatensystems in der entsprechenden Grafik notwendig. Ist die Lage des Koordinatensystems bestimmt, erfolgt die Lokalisierung mindestens eines charakteristischen Merkmals innerhalb der Grafik. Dabei kann ein charakteristisches Merkmal ein Teil der Grafik sein; es kann aber auch sein, dass die gesamte Grafik als charakteristisches Merkmal verwendet wird. Ein charakteristisches Merkmal zeichnet sich dadurch aus, das es für die jeweilige Markierung möglichst einzigartig ist, so dass es eine Unterscheidung der Markierung auf/an dem betrachteten Objekt von der Markierung eines anderen Objekts ermöglicht. Die Lokalisierung erfolgt anhand des für die jeweilige Grafik ermittelten Koordinatensystems.The graphic of a marking or of a part of a marking preferably has at least three uniquely identifiable, characteristic points which do not lie on a straight line. These three points are preferably to be found in each graph of each mark of each object subjected to a method according to the invention. These three points serve as references to compare markers with each other. These three points span a triangle. One of the three points can be assigned the zero point of a coordinate system. From this go out two rays; one beam passes through one of the other two points, the other beam passes through the other of the other two points. The rays indicate the directions of the x and y axes of a coordinate system. On the basis of the coordinate system, the position of the marker in relation to the detection unit can be determined. Furthermore, the position of one or more characteristic features within the graphic can be localized on the basis of the coordinate system. In order to localize at least one characteristic feature within the image file, it is always necessary to determine the position of the coordinate system in the corresponding graphic. If the position of the coordinate system is determined, localization of at least one characteristic feature takes place within the graph. In this case, a characteristic feature may be part of the graphic; but it can also be that the entire graphic is used as a characteristic feature. One Characteristic feature is characterized by the fact that it is as unique as possible for the respective mark, so that it allows a distinction of the mark on / at the object under consideration from the mark of another object. The localization is based on the coordinate system determined for the respective graphic.
In einem vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens ein Merkmal extrahiert, indem es nach der Lokalisierung selektiert und unabhängig von den Daten der übrigen Grafik weiterverarbeitet wird. Aus dem einen Merkmal oder aus mehreren Merkmalen wird eine so genannte Signatur erzeugt. Die Signatur ist eine digital speicherbare und maschinell verarbeitbare Repräsentation des charakteristischen Merkmals / der charakteristischen Merkmale. Die Signatur ist eindeutig, d.h. Objekte mit den gleichen Merkmalen ergeben die gleiche Signatur; Objekte mit verschiedenen Merkmalen ergeben verschiedene Signaturen. Die Signatur ist robust und stetig, d.h. kleine Veränderungen in den Merkmalen führen zu kleinen Veränderungen in den Signaturen, größere Veränderungen in den Merkmalen führen zu größeren Veränderungen in den Signaturen. Der Prozess der Signaturerstellung ist nicht notwendigerweise umkehrbar, d.h. aus einer Signatur müssen nicht notwendigerweise die Merkmale reproduziert werden können; aber die Signatur erlaubt eine eindeutige Zuordnung zu den Merkmalen. Für die bestehenden Merkmale können prinzipiell verschiedene Signaturen erzeugt werden. Es gibt für jede Signatur mindestens einen Prozess für deren Erzeugung, der reproduzierbar ist. Beispiele für die Signaturerstellung sind weiter unten gegeben.In a fourth step of the method according to the invention, at least one feature is extracted by selecting it after the localization and processing it independently of the data of the remaining graphic. From the one or more features a so-called signature is generated. The signature is a digitally storable and machine processable representation of the characteristic feature (s). The signature is unique, i. Objects with the same characteristics produce the same signature; Objects with different characteristics produce different signatures. The signature is robust and continuous, i. small changes in the features lead to small changes in the signatures, larger changes in the features lead to major changes in the signatures. The process of signature creation is not necessarily reversible, i. a signature does not necessarily mean that the features can be reproduced; but the signature allows a clear assignment to the characteristics. In principle, different signatures can be generated for the existing features. There is at least one process for their generation that is reproducible for each signature. Examples of the signature creation are given below.
Bevorzugt werden Signaturen von bereits erfassten Objekten in einer Datenbank gespeichert (Referenzdaten).Preferably, signatures of already acquired objects are stored in a database (reference data).
In einem fünften Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Vergleich mindestens eines lokalisierten und extrahierten charakteristischen Merkmals mit mindestens einem weiteren charakteristischem Merkmal. Der Vergleich erfolgt bevorzugt mittels der genannten Signaturen. Anhand der Signatur kann das Objekt identifiziert und / oder authentifiziert werden. Dazu wird die Signatur des Objekts mit mindestens einer weiteren Signatur, die zu einem früheren Zeitpunkt erzeugt wurde, verglichen. Sind die Signaturen identisch, ist die Wahrscheinlichkeit sehr groß, dass auch die Objekte, von denen die Signaturen erzeugt wurden, identisch sind. Sind die Signaturen verschieden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass die Objekte, von denen die Signaturen erzeugt wurden, ebenfalls verschieden sind. Im Allgemeinen kann aus dem Vergleich der Signaturen eine Wahrscheinlichkeit für die Übereinstimmung der Signaturen und damit für die Übereinstimmung der Objekte ermittelt werden.In a fifth step of the method according to the invention, at least one localized and extracted characteristic feature is compared with at least one further characteristic feature. The comparison is preferably carried out by means of the signatures mentioned. Based on the signature, the object can be identified and / or authenticated. For this purpose, the signature of the object is compared with at least one further signature which was generated at an earlier time. If the signatures are identical, the probability is very high that the objects from which the signatures were generated are identical. If the signatures are different, there is a high probability that the objects from which the signatures were generated are also different. In general, from the comparison of the signatures a probability for the conformity of the signatures and thus for the match of the objects can be determined.
In der Regel werden die verglichenen Signaturen nicht zu 100% übereinstimmen. Ursache hierfür ist zum Beispiel die Tatsache, dass der Träger der Markierung und / oder die Markierung selbst einem Alterungsprozess unterliegt und sich infolge von Umwelteinflüssen verändert. Weiterhin unterliegt der Prozess der optischen Erfassung der Markierung gewissen Schwankungen. Es ist bei der optischen Erfassung z.B. nicht immer möglich, exakt denselben Bereich zu bestrahlen, so dass ggf. bei jedem Erfassungsvorgang ein leicht variierendes Signal bestimmt wird. In der Regel wird daher ein Schwellenwert S festgelegt. Beträgt der Grad der Übereinstimmung zwischen den Signaturen S oder mehr, so gilt eine Übereinstimmung als gegeben, liegt der Grad der Übereinstimmung unterhalb von S, so gelten die verglichenen Datensätze als verschieden.In general, the compared signatures will not match 100%. The reason for this is, for example, the fact that the carrier of the marking and / or the marking itself undergoes an aging process and changes as a result of environmental influences. Furthermore, the process of optical detection of the mark is subject to certain variations. It is in the optical detection e.g. It is not always possible to irradiate exactly the same area so that, if necessary, a slightly varying signal is determined during each acquisition process. As a rule, therefore, a threshold value S is set. If the degree of correspondence between the signatures is S or more, then a match is considered given, if the degree of correspondence is below S, the compared data sets are considered different.
Für den Vergleich sind eine Reihe von Algorithmen bekannt (siehe z.B. Image Analysis and Processing: 8th International Conference, ICIAP '95, San Remo, Italy, September 13- 15, 1995. Proceedings (Lecture Notes in Computer Science)). Es ist denkbar, beim Vergleich auf die umfangreichen Arbeiten zur Erkennung von biometrischen Merkmalen des Menschen zurückzugreifen (Fingerabdruckerkennung, Gesichtserkennung, Iriserkennung, Venenerkennung, Retinaerkennung etc.), denn auch im Fall von biometrischen Merkmalen gilt es, charakteristische Merkmale zu erfassen und mit Referenzdaten zu vergleichen. Auch hier bedient man sich optischer Methoden bei der Erfassung und Bildauswerteverfahren beim Abgleich. Beispiele für Verfahren zum Abgleich von z.B. Fingerabdrucken sind zu finden in US 7333641 B2, DE10260642 Al, DE10260638 Al, EP1435586B1.A number of algorithms are known for comparison (see, e.g., Image Analysis and Processing: 8th International Conference, ICIAP '95, San Remo, Italy, September 13-15, 1995. Proceedings (Lecture Notes in Computer Science)). It is conceivable to resort to the extensive work on the recognition of biometric features of humans (fingerprint recognition, face recognition, iris recognition, venous recognition, retina recognition, etc.), because even in the case of biometric features, it is necessary to record characteristic features and reference data to compare. Here, too, optical methods are used for capturing and image evaluation during adjustment. Examples of methods for balancing e.g. Fingerprints can be found in US Pat. No. 7333641 B2, DE10260642 A1, DE10260638 A1, EP1435586B1.
Es ist denkbar, den Vergleich mit den Bilddateien oder den Grafiken selbst durchzuführen. Aufgrund der genannten Schwankungen bei jedem optischen Erfassungsprozess werden die Bilddateien jedoch einer Bildverarbeitung zugeführt, bei dem mindestens ein charakteristisches Merkmal, welches die jeweilige Markierung ausmacht ermittelt wird. Ein solches Verfahren wird auch als Fingerprinting bezeichnet, da von jeder digital vorliegenden Markierung (oder Markierungsteil) quasi ein Fingerabdruck ermittelt wird. Gegenüber einem Vergleich anhand der Bilddateien oder Grafiken hat das Fingerprinting auch den Vorteil der höheren Geschwindigkeit, da kleinere Datensätze für die mathematischen Berechnungen verwendet werden. Ebenso ist die Datenmenge für die Speicherung der Referenzdaten beim Fingerprinting kleiner, sodass weniger Speicherkapazität vorhanden sein muss.It is conceivable to carry out the comparison with the image files or the graphics themselves. Due to the above-mentioned fluctuations in each optical detection process, however, the image files are subjected to image processing in which at least one characteristic feature which makes up the respective marking is determined. Such a method is also referred to as fingerprinting, since a fingerprint is virtually determined from each digitally present marking (or marking part). Compared to a comparison based on the image files or graphics has fingerprinting also the advantage of higher speed, as smaller data sets are used for the mathematical calculations. Likewise, the amount of data used to store the reference data during fingerprinting is smaller, so that less storage capacity is required.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Identifizierung eines Objekts erfolgt ein so genannter 1 :n- Abgleich, d.h. die aktuell ermittelte Signatur (1) wird mit allen (n) in der Datenbank gespeicherten Signaturen verglichen, um diejenige Signatur zu ermitteln, die mit der aktuell ermittelten Signatur weitestgehend übereinstimmt. Diese Signatur gehört zu dem Objekt, das mit dem aktuell erfassten Objekt aller Wahrscheinlichkeit nach identisch ist. Üblicherweise ist das Objekt identifiziert, wenn es eine einzige Signatur in der Datenbank gibt, für die der Grad der Übereinstimmung mit der aktuell ermittelten Signatur größer als ein Schwellenwert S ist. Der Schwellenwert S wird bevorzugt empirisch ermittelt: Gibt es in der Datenbank mehrere Signaturen, für die der Grad der Übereinstimmung mit der aktuell ermittelten Signatur größer als der Schwellenwert S ist, so ist der Schwellenwert S offensichtlich zu niedrig gewählt; wird ein Objekt zweimal hintereinander erfasst und die dabei ermittelten Signaturen haben einen Grad der Übereinstimmung, der kleiner als der Schwellenwert S ist, so ist der Schwellenwert S offensichtlich zu hoch gewählt.In a method according to the invention for the identification of an object, a so-called 1: n alignment takes place, i. the currently determined signature (1) is compared with all the (s) stored in the database signatures to determine the signature that largely coincides with the currently determined signature. This signature belongs to the object that is likely to be identical to the currently detected object. Typically, the object is identified if there is a single signature in the database for which the degree of correspondence with the currently determined signature is greater than a threshold S. The threshold value S is preferably determined empirically: If there are several signatures in the database for which the degree of correspondence with the currently determined signature is greater than the threshold value S, the threshold value S is obviously set too low; If an object is detected twice in succession and the signatures thus obtained have a degree of coincidence which is smaller than the threshold value S, the threshold value S is obviously set too high.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Authentifizierung eines Objekts erfolgt ein so genannter l :l-Ableich. Das Objekt ist bereits identifiziert worden, wobei es für das erfindungsgemäße Verfahren unerheblich ist, wie das Objekt identifiziert worden ist, entscheidend ist, dass eine Identität festgestellt worden ist. Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Verifikation der behaupteten Identität. Es erfolgt nur ein Abgleich zwischen der Signatur des aktuell erfassten Objekts und der Signatur desjenigen Objekts, mit dem das Objekt aufgrund der Identitätsfeststellung übereinstimmen soll. Liegt der Grad der Übereinstimmung oberhalb eines Schwellenwertes S, so gilt eine Authentizität als gegeben; liegt der Grad der Übereinstimmung unterhalb des Schwellenwertes S gelten die Objekte als verschieden und die behauptete Identität konnte nicht verifiziert werden. Der Schwellenwert S wird bevorzugt empirisch ermittelt. Der Vergleich kann mittels eines Mikroprozessors erfolgen, der Bestandteil der Erfassungseinheit sein kann. Es ist ebenso denkbar, dass die Erfassungseinheit Bilddateien oder extrahierte Daten generiert, die einer separaten Einheit zum Abgleich zugeführt werden. Die Erfassungseinheit kann mit der Einheit zum Abgleich verbunden sein; es ist aber auch denkbar, dass die generierten Daten zunächst in einem Speicher in der Erfassungseinheit gespeichert werden und die Erfassungseinheit erst zu einem späteren Zeitpunkt mit einer Einheit zum Abgleich verbunden wird, um die Daten zu übertragen. Die Verbindung oder Anbindung kann elektronisch über Kabel, über Funk, optisch, akustisch oder über einen anderen Kanal der Signalübertragung erfolgen.In a method according to the invention for authenticating an object, a so-called 1: 1 adjustment takes place. The object has already been identified, it being immaterial to the method according to the invention how the object has been identified, it is crucial that an identity has been established. The method according to the invention serves to verify the alleged identity. There is only a match between the signature of the currently detected object and the signature of that object with which the object is due to match the identity. If the degree of coincidence is above a threshold value S, an authenticity is considered given; if the degree of agreement is below the threshold S, the objects are considered different and the claimed identity could not be verified. The threshold value S is preferably determined empirically. The comparison can be made by means of a microprocessor, which may be part of the detection unit. It is also conceivable that the detection unit generates image files or extracted data which are fed to a separate unit for adjustment. The detection unit may be connected to the unit for adjustment; However, it is also conceivable that the generated data are first stored in a memory in the detection unit and the detection unit is only connected at a later time with a unit for adjustment to transmit the data. The connection or connection can be made electronically via cable, via radio, optically, acoustically or via another channel of signal transmission.
Es ist denkbar, dass die Referenzdatenbank Bestandteil der Erfassungseinheit ist.It is conceivable that the reference database is part of the registration unit.
Der Gesamtprozess, den bevorzugt jedes Objekt, das irgendwann einer Identifizierung und / oder Authentifizierung zugeführt werden soll, durchläuft, stellt sich zusammenfassend wie folgt dar:The overall process, which preferably passes through every object that is to be supplied to an identification and / or authentication at some point, is summarized as follows:
I. Ersterfassung: Mindestens ein herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingtes Merkmal am Objekt wird mittels einer Erfassungseinheit optisch erfasst.I. First Assessment: At least one manufacturing and / or processing-related feature on the object is optically detected by means of a detection unit.
π. Das mittels der Erfassungseinheit optisch erfasste Merkmal wird digitalisiert und ggf. digital verarbeitet. Das Resultat ist eine Signatur.π. The optically detected by the detection unit feature is digitized and possibly digitally processed. The result is a signature.
HI. Die Signatur wird in einer Referenzdatenbank zusammen mit anderen Signaturen von anderen Objekten gespeichert.HI. The signature is stored in a reference database along with other signatures of other objects.
IV. Identifizierung / Authentifizierung: Ein bereits erfasstes Objekt wird zurIV. Identification / Authentication: An already detected object becomes the
Identifizierung und / oder Bestätigung seiner Identität erneut einer Erfassungseinheit zugeführt, die mindestens ein herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingtes Merkmal am Objekt optisch erfasst.Identification and / or confirmation of its identity again supplied to a detection unit that optically detects at least one manufacturing and / or processing-related feature on the object.
V. Das mittels der Erfassungseinheit optisch erfasste Merkmal wird digitalisiert und ggf. digital verarbeitet. Das Ergebnis ist eine zu prüfende Signatur.V. The optically detected by means of the detection unit feature is digitized and possibly digitally processed. The result is a signature to be checked.
VI. Die zu prüfende Signatur wird mit mindestens einer bestehenden Signatur aus der Referenzdatenbank verglichen. VII. Es erfolgt die Ermittlung einer Wahrscheinlichkeit der Übereinstimmung der zu prüfenden Signatur mit mindestens einer Signatur aus der Referenzdatenbank.VI. The signature to be checked is compared with at least one existing signature from the reference database. VII. A probability of matching the signature to be checked with at least one signature from the reference database is determined.
Ist die relative Lage vom Objekt zur Erfassungseinheit bei der Identifizierung/ Authentifϊzierung gegenüber der Lage bei der Ersterfassung verschieden (Drehung, Verschiebung, Stauchung, Streckung), so kann das Maß der Verschiebung und / oder Drehung und / oder Stauchung und / oder Streckung in Bezug zur Lage bei der Ersterfassung anhand der drei eindeutig identifizierbaren, charakteristischen Punkte der Grafik ermittelt und ggf. korrigiert werden (siehe z.B. Alfred Nischwitz et al., Computergrafik und Bildverarbeitung, Vieweg Verlag, 2. Auflage, 2007). Es ist so möglich, die aufgenommene Grafik anhand der drei Punkte einer Koordinatentransformation zuzuführen, um die Grafik mit einer zu einem früheren Zeitpunkt erzeugten Grafik zur Deckung zu bringen.If the relative position of the object to the detection unit in the identification / authentication with respect to the position at the first detection different (rotation, displacement, compression, extension), so the amount of displacement and / or rotation and / or compression and / or extension in relation to the situation at the initial registration on the basis of the three clearly identifiable, characteristic points of the diagram are determined and if necessary corrected (see eg Alfred Nischwitz et al., computer graphics and image processing, Vieweg publishing house, 2nd edition, 2007). It is thus possible to feed the recorded graph from the three points of a coordinate transformation to make the graph coincide with a graph created earlier.
Es ist denkbar, bei der Ersterfassung bevorzugt eine höhere Ortsauflösung und ein vergrößerter Bildausschnitt zu verwenden als bei der späteren Identifizierung und / oder Authentifizierung. Die Qualität der erfassten Daten bei der Ersterfassung bestimmt maßgeblich die Qualität des späteren Abgleichs bei der Identifizierung und / oder Authentifizierung (Trefferquote, Genauigkeit der Übereinstimmung). Es ist denkbar, bei der Ersterfassung mehrere Aufnahmen von der Markierung und / oder einem Teil der Markierung zu machen und aus einer Bildmittelung ein verbessertes Referenzdatenmaterial zu generieren.It is conceivable to use a higher spatial resolution and an enlarged image detail in the initial detection than in the later identification and / or authentication. The quality of the recorded data during the initial assessment significantly determines the quality of the later matching in the identification and / or authentication (hit rate, accuracy of the match). It is conceivable to make several recordings of the marking and / or a part of the marking in the initial recording and to generate an improved reference data material from an image averaging.
Zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung erforderlich, die hier als Erfassungseinheit bezeichnet wird. Diese Erfassungseinheit umfasst mindestens eine Quelle für elektromagnetische Strahlung zur Bestrahlung der Markierung, mindestens eine Optik zur Abbildung der von der Markierung reflektierten Strahlung auf mindestens eine Detektoreinheit und mindestens eine Detektoreinheit zur Erfassung der reflektierten Strahlung und zur Umwandlung der Strahlung in elektronische Signale. Zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind weiterhin erforderlich: eine Einheit zur Digitalisierung der elektronischen Signale, eine Auswerteeinheit zur digitalen Datenverarbeitung und zur Merkmalsextraktion, sowie eine Einheit zum Vergleich eines charakteristischen Merkmals mit Merkmalen, die in einer Datenbank gespeichert sind. Diese genannten Einheiten können in die Erfassungseinheit integriert sein oder in einer oder mehreren Einheiten, die mit der Erfassungseinheit und / oder untereinander verbunden sein können, separat ausgeführt sein.To carry out a method according to the invention, a device is required, which is referred to here as a detection unit. This detection unit comprises at least one source of electromagnetic radiation for irradiating the marking, at least one optical system for imaging the radiation reflected by the marking onto at least one detector unit and at least one detector unit for detecting the reflected radiation and for converting the radiation into electronic signals. For carrying out a method according to the invention, a unit for digitizing the electronic signals, an evaluation unit for digital data processing and for feature extraction, as well as a unit for comparing a characteristic feature with features stored in a database are also required. These mentioned units can be integrated in the registration unit or in one or a plurality of units, which may be connected to the detection unit and / or to each other, be carried out separately.
Bevorzugt wird ein Dokumentenscanner, ein Kopierer oder ein Kamerasystem, das vorzugsweise für optische Codes eingesetzt wird, als Erfassungseinheit verwendet. Dieses bestehende Gerät wird bei Bedarf durch Mittel ergänzt, die eine Bildbearbeitung, Merkmalslokalisierung und -extraktion vornehmen können. Die Ergänzung kann mittels Mikrochips (Hardware) und / oder geeignete Algorithmen (Software) erfolgen.Preferably, a document scanner, a copier or a camera system, which is preferably used for optical codes, used as a detection unit. If required, this existing device will be supplemented with means that can perform image manipulation, feature localization and extraction. The supplementation can take place by means of microchips (hardware) and / or suitable algorithms (software).
Die erfindungsgemäße Erfassungseinheit kann über Mittel zum Vergleich von Daten verfügen (Figur 2). Es ist ebenso denkbar, dass die erfindungsgemäße Erfassungseinheit Bilder oder extrahierte Daten generiert, die einer separaten Einheit zum Abgleich zugeführt werden. Die erfindungsgemäße Erfassungseinheit kann mit der Einheit zum Vergleich verbunden sein; es ist aber auch denkbar, dass die generierten Daten zunächst in einem Speicher in der erfindungsgemäßen Erfassungseinheit gespeichert werden und die erfindungsgemäße Erfassungseinheit erst zu einem späteren Zeitpunkt mit einer Einheit zum Vergleich verbunden wird, um die Daten zu übertragen. Die Verbindung oder Anbindung kann elektronisch über Kabel, über Funk, optisch, akustisch oder über einen anderen Kanal der Signalübertragung erfolgen. Es ist denkbar, dass die Referenzdatenbank Bestandteil der erfindungsgemäßen Erfassungseinheit ist.The detection unit according to the invention may have means for comparing data (FIG. 2). It is also conceivable that the detection unit according to the invention generates images or extracted data which are fed to a separate unit for adjustment. The detection unit according to the invention may be connected to the unit for comparison; However, it is also conceivable that the generated data is first stored in a memory in the detection unit according to the invention and the detection unit according to the invention is connected to a unit for comparison at a later time to transmit the data. The connection or connection can be made electronically via cable, via radio, optically, acoustically or via another channel of signal transmission. It is conceivable that the reference database is part of the detection unit according to the invention.
In einer besonderen Ausführungsform verfügt die erfindungsgemäße Erfassungseinheit über eine Vergrößerungseinheit, die wahlweise zwischen Objekt und Detektor angebracht werden kann. Sie verfügt bevorzugt über verschiedene Vergrößerungsfaktoren, z.B. die Faktoren 2, 5, 10, 20, 50, 100 oder andere.In a particular embodiment, the detection unit according to the invention has a magnification unit which can be optionally mounted between the object and the detector. It preferably has different magnification factors, e.g. the factors 2, 5, 10, 20, 50, 100 or others.
Im Folgenden wird eine konkrete Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, ohne die Erfindung jedoch auf diese Ausführungsform zu beschränken.Hereinafter, a concrete embodiment of the present invention will be described, but without limiting the invention to this embodiment.
Figur 1 zeigt als zu identifizierendes Objekt eine Verpackung (1-1), die einen gedruckten optischen Code des Typs DataMatrix als Markierung (1-2) trägt.Figure 1 shows as an object to be identified a package (1-1) carrying a printed optical code of the type DataMatrix as a marker (1-2).
Figur 2 zeigt schematisch eine Erfassungseinheit, umfassend eine Steuereinheit (2-1), eine Quelle für elektromagnetische Strahlung (2-2), eine Detektoreinheit mit eingebauter Optik (2-3) und eine Auswerteeinheit (2-4). Die Erfassungseinheit ist über die Steuereinheit mit einer Datenbank (2-5) verbunden.Figure 2 shows schematically a detection unit comprising a control unit (2-1), a source of electromagnetic radiation (2-2), a detector unit with built-in optics (2-3) and an evaluation unit (2-4). The detection unit is connected via the control unit to a database (2-5).
Figur 3 zeigt schematisch einen Teil der erfindungsgemäßen Erfassungseinheit in Form eines Scanners. Das zu authentifizierende Objekt (3-1) ist auf ein Fenster (3-2) aufgelegt und wird von unten mittels einer Quelle für elektromagnetische Strahlung (3-3) bestrahlt. Die am Objekt reflektierte Strahlung wird über Spiegel (3-4, 3-5) mittels einer Optik (3-6) auf einen Detektor (3-7) geleitet. Einer der Spiegel (3-4) sowie die Strahlungsquelle (3-3) sind beweglich ausgeführt (Bewegungsrichtung wird durch die Pfeile verdeutlicht), sodass verschiedene Stellen des Objekts (3-1) bestrahlt werden können, ohne das Objekt zu bewegen. Hierdurch wird das Objekt abgefahren und gescannt. Figur 3(a) ist eine perspektivische Darstellung des Scanners. Figur 3(b) und Figur 3(c) zeigen die Scanvorrichtung und das Objekt von der Seite zu verschiedenen Zeitpunkten des Scanvorgangs.FIG. 3 shows schematically a part of the detection unit according to the invention in the form of a scanner. The object to be authenticated (3-1) is placed on a window (3-2) and is irradiated from below by means of a source of electromagnetic radiation (3-3). The radiation reflected at the object is directed via mirrors (3-4, 3-5) by means of optics (3-6) onto a detector (3-7). One of the mirrors (3-4) and the radiation source (3-3) are made movable (direction of movement is illustrated by the arrows), so that different parts of the object (3-1) can be irradiated without moving the object. This will cause the object to be scanned and scanned. Figure 3 (a) is a perspective view of the scanner. Fig. 3 (b) and Fig. 3 (c) show the scanning apparatus and the object from the side at different timings of the scanning operation.
Figur 4 zeigt in Seitenansicht schematisch ein Objekt (4-1) mit einer optisch erfassbaren Markierung (4-2) sowie den Strahlengang bei der Abbildung der Markierung auf einen Flächendetektor (4-8). Bei der Abbildung wird die Markierung (4-2) mit Hilfe eines Objektivs (4-3) vergrößert. Es entsteht ein vergrößertes Zwischenbild (4-4). Dieses wird mit Hilfe eines Okulars (4-5), eines Kameraobjekts (4-6) und einer Blende (4-7) auf dem Detektor (4-8) abgebildet.FIG. 4 shows a schematic side view of an object (4-1) with an optically detectable marking (4-2) as well as the beam path during the imaging of the marking on an area detector (4-8). In the illustration, the mark (4-2) is magnified by means of a lens (4-3). The result is an enlarged intermediate image (4-4). This is imaged on the detector (4-8) using an eyepiece (4-5), a camera object (4-6) and an aperture (4-7).
Figur 5 zeigt als Beispiel einer erfindungsgemäßen Markierung das Druckbild eines optischen Codes des Typs DataMatrix (5-1) sowie die ca. 25fache Vergrößerung (5-2) des Druckbilds. In der Vergrößerung sind herstellungsbedingte Unregelmäßigkeiten zu erkennen (z.B. eine fransige Linie im unteren Bereich des L-Finders, angedeutet durch den Pfeil (5-3)), die als charakteristische Merkmale zur Identifizierung und / oder Authentifizierung herangezogen werden können.FIG. 5 shows, as an example of a marking according to the invention, the printed image of an optical code of the type DataMatrix (5-1) as well as the approximately 25-fold magnification (5-2) of the printed image. Magnification indicates production-related irregularities (e.g., a fuzzy line at the bottom of the L-finder, indicated by the arrow (5-3)), which can be used as characteristic features for identification and / or authentication.
Figur 6 zeigt als Beispiel einer erfindungsgemäßen Markierung das vergrößerte Druckbild (6-1) eines DataMatrix-Codes. Ein Bereich wurde ausgewählt und ca. 16fach vergrößert (6- 2). Aus dem vergrößerten Bereich wurde wiederum ein Bereich ausgewählt und wiederum ca. 16fach vergrößert (6-3). Die herstellungsbedingten Unregelmäßigkeiten im Randbereich des Druckbildes sind deutlich zu erkennen. Figur 7 zeigt die Wirkung eines Kantendetektionsverfahrens, das auf das Bild eines DataMatrix-Codes (7-1) angewendet wird. Der Pfeil (7-2) symbolisiert das Kantendetektionsverfahren. Als Ergebnis (7-3) wurden die Kanten bildlich hervorgehoben.FIG. 6 shows, as an example of a marking according to the invention, the enlarged printed image (6-1) of a DataMatrix code. One area was selected and enlarged approximately 16 times (6- 2). Again, an area was selected from the enlarged area and enlarged again about 16 times (6-3). The production-related irregularities in the margins of the printed image are clearly visible. Figure 7 shows the effect of an edge detection method applied to the image of a DataMatrix code (7-1). The arrow (7-2) symbolizes the edge detection method. As a result (7-3), the edges were pictorially emphasized.
Figur 8 zeigt das Bild eines DataMatrix-Codes in Kantendarstellung (8-1). Durch Mittelung der Positionswerte der unteren und linken Kante des DataMatrix-Codes (sogenannter L-Finder) lassen sich die x-Achse (8-3) und y-Achse (8-4) des Koordinatensystems bestimmten. In ihrem Schnittpunkt (8-2) liegt der Ursprung des Koordinatensystems.FIG. 8 shows the image of a DataMatrix code in edge representation (8-1). By averaging the position values of the lower and left edge of the DataMatrix code (so-called L-Finder), the x-axis (8-3) and y-axis (8-4) of the coordinate system can be determined. At its intersection (8-2) lies the origin of the coordinate system.
Figur 9 zeigt einen charakteristischen Bereich (9-1) aus einem Druckbild (siehe Figur 6). Aus diesem lässt sich ein Linienmuster (9-3) mittels eines Kantendetektionsverfahrens (angedeutet durch den Pfeil 9-2) ermitteln, das als Signatur verwendet werden kann.FIG. 9 shows a characteristic region (9-1) from a printed image (see FIG. 6). From this a line pattern (9-3) can be determined by means of an edge detection method (indicated by the arrow 9-2) which can be used as a signature.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden drucktechnisch erzeugte, maschinenlesbare optische Codes am oder auf dem Objekt oder auf der Verpackung des Objekts als Markierungen verwendet und herstellungsbedingte Unregelmäßigkeiten der Markierungen zur Identifizierung und / oder Authentifizierung herangezogen (Figur 1). Die optischen Codes erfüllen primär den Zweck der Erkennung des entsprechenden Objekts mittels bekannter Verfahren. Unter maschinenlesbaren optischen Codes werden z.B. Strichcodes, gestapelte Codes (z.B. „Codablock" oder „PDF417"), Matrix-Codes (z.B. „DataMatrix" oder „MaxiCode") oder OCR-Text (OCR = Optical Character Recognition) verstanden. Diese sind in der Regel auf das Objekt oder die Verpackung des Objekts aufgedruckt (Figur 1). Sie weisen optisch erfassbare Unregelmäßigkeiten auf, die durch den Druck, das Druckmittel und / oder den Träger des Druckbildes verursacht werden. Diese Unregelmäßigkeiten im Druckbild oder teile davon sollen optisch erfasst werden.In a preferred embodiment of the present invention, machine-readable optical codes produced by printing technology are used as markings on or on the object or on the packaging of the object and production-related irregularities of the markings are used for identification and / or authentication (FIG. 1). The optical codes primarily serve the purpose of recognizing the corresponding object by known methods. Among machine-readable optical codes, e.g. Bar codes, stacked codes (e.g., "Codablock" or "PDF417"), matrix codes (e.g., "DataMatrix" or "MaxiCode"), or OCR (Optical Character Recognition) text. These are usually printed on the object or the packaging of the object (Figure 1). They have optically detectable irregularities caused by the pressure, the pressure medium and / or the support of the printed image. These irregularities in the printed image or parts of it are to be optically recorded.
Zur Ersterfassung wird das Objekt einer Erfassungseinheit zugeführt, die schematisch in Figur 2 dargestellt ist. Bei der Erfassung wird der DataMatrix-Code mittels einer Quelle für elektromagnetische Strahlung (2-2) bestrahlt. Die reflektierte Strahlung wird auf einen Detektor mit eingebauter Optik (2-3) geleitet. Da der DataMatrix-Code zur Erkennung eines Objekts üblicherweise mit Hilfe einer Kamera für optische Codes (Code-Kamera) gelesen wird, wird auch zur erfindungsgemäßen Authentifizierung bevorzugt eine solche Code-Kamera eingesetzt. Code-Kameras zum Auslesen eines DataMatrix-Codes verwenden üblicherweise einen Flächensensor, auf dem der gesamte Code auf einmal abgebildet wird. Sind die Unregelmäßigkeiten im Druckbild kleiner als die Ortsauflösung der Code-Kamera, kann ein Mikroskopobjekt zwischen Code-Kamera und Objekt verwendet werden, um die Unregelmäßigkeiten zu vergrößern (Figur 4).For initial detection, the object is fed to a detection unit, which is shown schematically in FIG. Upon acquisition, the DataMatrix code is irradiated by a source of electromagnetic radiation (2-2). The reflected radiation is directed to a detector with built-in optics (2-3). Since the DataMatrix code for the recognition of an object usually with the help of an optical code camera (code camera) is read, such a code camera is preferably used for authentication according to the invention. Code cameras for reading a DataMatrix code usually use an area sensor on which the entire code is mapped at once. If the irregularities in the printed image are smaller than the spatial resolution of the code camera, a microscope object between the code camera and the object can be used to increase the irregularities (FIG. 4).
Figur 5 zeigt das erfasste Bild eines DataMatrix-Codes. Bei etwa 25facher Vergrößerung sind deutliche Unregelmäßigkeiten im Druckbild zu erkennen. Vor allem der untere Bereich des L-Finders zeigt eine fransige Linie (siehe Pfeil 5-3). Die weitere Vergrößerung (siehe Abbildung 7) bis in den Bereich, wo die einzelnen Bildpunkte deutlich erkennbar sind, verdeutlichen, dass das Druckbild charakteristische Merkmale enthält, die für eine Identifizierung und / oder Authentifizierung verwendet werden können. Hierzu müssen die Merkmale lokalisiert, extrahiert und gespeichert werden.FIG. 5 shows the captured image of a DataMatrix code. At about 25x magnification significant irregularities in the printed image can be seen. Especially the lower part of the L-Finder shows a fringy line (see arrow 5-3). The further magnification (see Figure 7) to the area where the individual pixels are clearly visible, make it clear that the printed image contains characteristic features that can be used for identification and / or authentication. For this, the features must be localized, extracted and stored.
Ist der DataMatrix-Code vollständig erfasst, so können z.B. Kantendetektionsverfahren (Sobel-Operator, Laplace-Operator, Prewitt-Operator, Roberts-Operator o.a.) eingesetzt werden, um die äußeren Begrenzungen des Codes zu bestimmen (Figur 7). Beim DataMatrix-Code bietet der so genannte L-Finder die Möglichkeit, ein Koordinatensystem zu platzieren, das Grundlage für alle weiteren mathematischen Operationen ist (Alfred Nischwitz et al., Computergrafik und Bildverarbeitung, Vieweg Verlag, 2. Auflage, 2007). Die Mittelwerte der Positionen der unteren und linken Kante des L-Finders bilden die x- und y-Achse des Koordinatensystems (Figur 8). Aus dem Schnittpunkt der Achsen ergibt sich der Nullpunkt des Koordinatensystems. Weitere charakteristische Punkte bilden die anderen drei Ecken des DataMatrix-Codes. Es kann nun ein Merkmal extrahiert werden, indem z.B. in einem definierten Abstand vom Nullpunkt in Richtung der x-Achse ein Bereich mit definierter Größe herausgegriffen wird. Ein solcher Bereich könnte der in Figur 9 mit 9-1 bezeichnete Bereich sein, der aus dem DataMatrix-Code in Figur 6 willkürlich herausgegriffen wurde. Die Lage und Größe des Bereichs ist eindeutig definiert. Der Bereich ist charakteristisch und somit für die Erstellung einer Signatur geeignet. Es ist möglich, das Bild 9-1 als Datei digital zu speichern und als Signatur zu verwenden. Ebenso ist es möglich, nur das Linienmuster (9-2), das das charakteristische Merkmal bestimmt, als Datei digital zu speichern und als Signatur zu verwenden. Zur Ablage der Signaturen dient eine Datenbank, die mit der Erfassungseinheit verbunden sein kann (Figur 2). Bei der Identifizierung und / oder Authentifizierung wird wie bei der Ersterfassung eine Bilddatei des DataMatrix-Codes erstellt. Aus der Bilddatei kann eine Grafik erzeugt werden, in der die Lage des Codes anhand des L-Finders bestimmt und aus der ein charakteristisches Merkmal an einer definierten Position des L-Finders extrahiert wird. Das Merkmal wird mit Signaturen in der Datenbank verglichen. Bei der Identifizierung wird für jedes Paar aus zu prüfendem Merkmal und Signatur ein Ähnlichkeitswert (Korrelationskoeffizient) ermittelt. So kann angegeben werden, mit welcher Wahrscheinlichkeit das zu prüfende Merkmal und die jeweilige Signatur übereinstimmen. Es kann die Angabe des Objekts erfolgen, dessen Signatur mit der höchsten Wahrscheinlichkeit mit dem zu prüfenden Merkmal übereinstimmt. Das Objekt ist identifiziert.If the DataMatrix code is completely captured, eg edge detection methods (Sobel operator, Laplace operator, Prewitt operator, Roberts operator or the like) can be used to determine the outer boundaries of the code (FIG. 7). With the DataMatrix code, the so-called L-Finder offers the possibility of placing a coordinate system which is the basis for all further mathematical operations (Alfred Nischwitz et al., Computer Graphics and Image Processing, Vieweg Verlag, 2nd edition, 2007). The average values of the positions of the lower and left edges of the L-finder form the x and y axes of the coordinate system (FIG. 8). The zero point of the coordinate system results from the intersection of the axes. Further characteristic points form the other three corners of the DataMatrix code. It is now possible to extract a feature by, for example, selecting an area of defined size at a defined distance from the zero point in the direction of the x-axis. Such an area could be the area designated 9-1 in FIG. 9, which was arbitrarily selected from the DataMatrix code in FIG. The location and size of the area is clearly defined. The area is characteristic and thus suitable for the creation of a signature. It is possible to digitally save the image 9-1 as a file and to use it as a signature. It is also possible to digitally store only the line pattern (9-2) that determines the characteristic as a file and to use it as a signature. To store the signatures is a database that can be connected to the detection unit (Figure 2). During identification and / or authentication, an image file of the DataMatrix code is created as in the initial capture. From the image file, a graphic can be generated in which the position of the code is determined using the L-finder and from which a characteristic feature is extracted at a defined position of the L-finder. The characteristic is compared with signatures in the database. In the identification, a similarity value (correlation coefficient) is determined for each pair of characteristic to be tested and signature. Thus it can be specified with which probability the characteristic to be tested and the respective signature match. It can be the indication of the object whose signature with the highest probability matches the characteristic to be tested. The object is identified.
Das beschriebene Verfahren wird als 1 :n- Abgleich bezeichnet, da ein zu identifizierendes Objekt mit n verschiedenen Objekten abgeglichen wird, um dasjenige Objekt zu identifizieren, mit dem das zu prüfende Objekt aller Wahrscheinlichkeit nach identisch ist. Die Verwendung von optischen Codes bietet die Möglichkeit, den Abgleich zu beschleunigen: Durch den optischen Code kann das Objekt nämlich mittels bekannter Verfahren z.B. anhand einer optisch gespeicherten Identifikationsnummer erkannt und somit die Zahl der Objekte, mit denen abgeglichen werden muss, beträchtlich reduziert werden. Im Idealfall lässt sich durch den optischen Code das Objekt bereits einem Objekt in der Datenbank zuordnen und es muss nur noch überprüft werden, ob es sich tatsächlich um das identifizierte Objekt handelt. Dazu wird ein charakteristisches Merkmal des zu prüfenden Objekts mit dem entsprechenden charakteristischen Merkmal des identifizierten Objekts in der Datenbank verglichen (Verifikation). Diesen Abgleich bezeichnet man als l :l-Abgleich.The method described is referred to as a 1: n adjustment, since an object to be identified is compared with n different objects in order to identify the object with which the object to be tested is in all likelihood identical. The use of optical codes offers the possibility of speeding up the matching: by means of the optical code, the object can be detected by means of known methods, e.g. detected by an optically stored identification number and thus the number of objects with which must be adjusted considerably reduced. Ideally, the optical code allows the object to be assigned to an object in the database, and it only needs to be checked whether it is actually the identified object. For this purpose, a characteristic feature of the object to be tested is compared with the corresponding characteristic feature of the identified object in the database (verification). This adjustment is called the l: l adjustment.
Es bietet sich an, beim Vergleich die Position der Linie in positive und negative x- und y- Richtung zu verschieben und für jede Verschiebung den Korrelationskoeffizienten zu ermitteln. Zwar sind die Lagepunkte des Anfangs und des Endes der Linie durch die Ermittlung der x- und y-Achse und des Nullpunkts aus dem L-Finder eindeutig bestimmbar, es kommt jedoch immer zu leichten Verzerrungen bei der Abbildung, die zu Fehlern bei der Lagebestimmung führt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Identifizierung und / oder Authentifizierung von Personen, Tieren und allen denkbaren Gegenständen wie Verpackungen, Briefe, Pakete, Dokumente, Geld, Ausweise, Schmuck, Medikamente, elektronische und mechanische Bauteile, Zwischenprodukte, Endprodukte, weitere Wertgegenstände, etc.It makes sense to shift the position of the line in positive and negative x- and y-direction and to determine the correlation coefficient for each shift. Although the location points of the beginning and the end of the line can be determined unambiguously by determining the x- and y-axis and the zero point from the L-finder, there are always slight distortions in the image which leads to errors in the position determination , The inventive method is suitable for the identification and / or authentication of persons, animals and all conceivable items such as packaging, letters, parcels, documents, money, identity cards, jewelry, medicines, electronic and mechanical components, intermediates, end products, other valuables, etc.
Die Erfindung zeichnet sich durch eine hohe Robustheit aus, ist stationär und mobil einsetzbar, intuitiv anwendbar, kostengünstig in der Anwendung und erlaubt die Kombination mit bereits existierenden Verfahren zur Identifikation anhand optischer Codes.The invention is characterized by a high degree of robustness, is stationary and mobile use, intuitive, inexpensive in use and allows the combination with existing methods for identification using optical codes.
Bezugszeichenreference numeral
1-1 Objekt1-1 object
1-2 Markierung in Form eines gedruckten optischen Codes des Typs DataMatrix1-2 mark in the form of a printed optical code of type DataMatrix
2-1 Steuereinheit2-1 control unit
2-2 Quelle für elektromagnetische Strahlung2-2 Source of electromagnetic radiation
2-3 Detektoreinheit2-3 detector unit
2-4 Auswerteeinheit2-4 evaluation unit
2-5 Datenbank2-5 database
3-1 Objekt3-1 object
3-2 Fenster3-2 windows
3-3 Quelle für elektromagnetische Strahlung3-3 Source of electromagnetic radiation
3-4 Spiegel3-4 mirrors
3-5 Spiegel3-5 mirrors
3-6 Optik3-6 optics
3-7 Detektor3-7 detector
4-1 Objekt4-1 object
4-2 Markierung4-2 mark
4-3 Objektiv4-3 lens
4-4 Zwischenbild4-4 intermediate image
4-5 Okular4-5 eyepiece
4-6 Kameraobj ekti v4-6 Camera obj. Ect
4-7 Blende4-7 aperture
4-8 Detektor 5-1 Druckbild eines DataMatrix-Codes4-8 detector 5-1 Printout of a DataMatrix code
5-2 25fache Vergrößerung eines Druckbilds eines DataMatrix-Codes5-2 25x magnification of a print image of a DataMatrix code
5-3 Charakteristische, herstellungsbedingte, zufallige Merkmale5-3 Characteristic, production-related, random features
6-1 Vergrößerung eines Druckbilds eines DataMatrix-Codes 6-2 vergrößerter Ausschnitt eines Druckbilds eines DataMatrix-Codes6-1 Enlarging a Print Image of a DataMatrix Code 6-2 Enlarged section of a print image of a DataMatrix code
6-3 vergrößerter Ausschnitt eines Druckbilds eines DataMatrix-Codes6-3 Enlarged section of a print image of a DataMatrix code
7-1 Druckbild eines DataMatrix-Codes7-1 Printout of a DataMatrix code
7-2 Pfeil, der ein Kantendetektionsverfahren symbolisiert7-2 arrow symbolizing an edge detection procedure
7-3 Ergebnis eines Kantendetektionsverfahren an dem Druckbild eines DataMatrix- Codes7-3 Result of an edge detection method on the printed image of a DataMatrix code
8-1 Kantendarstellung eines DataMatrix-Codes8-1 Edge representation of a DataMatrix code
8-2 Ursprung eines Koordinatensystems, aufgespannt durch die Achsen des L-Finders des DataMatrix-Codes8-2 Origin of a coordinate system spanned by the axes of the L-finder of the DataMatrix code
8-3 x-Achse 8-4 y- Achse8-3 x-axis 8-4 y-axis
9-1 charakteristische Merkmale aus dem Randbereich des Druckbilds eines DataMatrix- Codes in vergrößerter Darstellung9-1 characteristic features from the edge region of the printed image of a DataMatrix code in an enlarged view
9-2 Pfeil, der ein Kantendetektionsverfahren symbolisiert9-2 arrow symbolizing an edge detection procedure
9-3 Ergebnis eines Kantendetektionsverfahren an einem charakteristischen Merkmal aus dem Randbereich des Druckbilds eines DataMatrix-Codes in vergrößerter Darstellung 9-3 Result of an edge detection method on a characteristic feature from the edge region of the printed image of a DataMatrix code in an enlarged view

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Identifizierung und / oder Authentifizierung eines Objekts mittels einer Erfassungseinheit anhand eines herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingten Merkmals, das Teil einer Markierung ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:Method for identifying and / or authenticating an object by means of a detection unit on the basis of a production-related and / or processing-related feature which is part of a marking, characterized by the following steps:
- Positionierung von Objekt und Erfassungseinheit zueinander,- positioning of object and detection unit to each other,
optische Erfassung der Markierung oder eines Teils der Markierung Druckbildes, wobei eine digitale Bilddatei erzeugt wird, die die Markierung oder einen Teil der Markierung in maschinell verarbeitbarer Form umfasst,optically capturing the mark or a portion of the mark printed image, thereby producing a digital image file comprising the mark or a portion of the mark in machine processable form,
- Lokalisierung mindestens eines charakteristischen Merkmals innerhalb der- Localization of at least one characteristic feature within the
Bilddatei,Image file
Extraktion des mindestens einen charakteristischen Merkmals,Extraction of the at least one characteristic feature,
Vergleich des mindestens einen charakteristischen Merkmals mit mindestens einem charakteristischen Merkmal von mindestens einem Objekt, das zu einem früheren Zeitpunkt erfasst und dessen mindestens ein charakteristisches Merkmal in einer Datenbank gespeichert worden ist.Comparison of the at least one characteristic feature with at least one characteristic feature of at least one object that has been detected at an earlier time and whose at least one characteristic feature has been stored in a database.
2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem zusätzlichen Schritt2. The method of claim 1, with the additional step
Ermittlung mindestens einer Übereinstimmungswahrscheinlichkeit zwischen dem charakteristischen Merkmal und dem mindestens einen charakteristischen Merkmal des mindestens einen früher erfassten Objekts.Determining at least one match probability between the characteristic feature and the at least one characteristic feature of the at least one previously detected object.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass aus der Bilddatei eine Grafik erzeugt wird, die mindestens drei eindeutig identifizierbare Punkte enthält, die nicht auf einer Geraden liegen und die ein Koordinatensystem bilden, das zur Bestimmung der Lage von Objekt und Erfassungseinheit zueinander verwendet wird. 3. The method of claim 1 or 2, characterized in that from the image file, a graph is generated, which contains at least three uniquely identifiable points that are not on a straight line and form a coordinate system that is used to determine the position of the object and detection unit to each other is used.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die drei Punkte zu einer Koordinatentransformation verwendet werden, um die Grafik mit einer zu einem früheren Zeitpunkt erzeugten Grafik zur Deckung bringen zu können.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the three points are used for a coordinate transformation in order to bring the graphic with a previously generated graph to cover.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die drei Punkte die Position des mindestens einen charakteristischen Merkmals eindeutig definieren.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the three points uniquely define the position of the at least one characteristic feature.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung das Druckbild eines optischen Codes ist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the marking is the printed image of an optical code.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung ein Lesegerät für optische Codes, eine Kamera oder ein7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that for detecting a reader for optical codes, a camera or a
Dokumentenscanner verwendet wird.Document scanner is used.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Objekt und Erfassungseinheit ein Mikroskopobjektiv angebracht ist.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that between object and detection unit, a microscope objective is mounted.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Subpixel- Verfahren angewendet wird, um die Ortsauflösung zu erhöhen.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a subpixel method is applied to increase the spatial resolution.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Kantendetektionsverfahrens ein Linienmuster als charakteristisches Merkmal extrahiert wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that by means of an edge detection method, a line pattern is extracted as a characteristic feature.
11. Vorrichtung zur Identifizierung und / oder Authentifizierung eines Objekts anhand eines herstellungs- und / oder verarbeitungsbedingten Merkmals, das Teil einer11. An apparatus for identifying and / or authenticating an object based on a manufacturing and / or processing-related feature that is part of a
Markierung ist, umfassend mindestens eine Quelle für elektromagnetische Strahlung zur Bestrahlung der Markierung, mindestens eine Optik zur Abbildung der von der Markierung reflektierten Strahlung auf mindestens eine Detektoreinheit, mindestens eine Detektoreinheit zur Erfassung der reflektierten Strahlung, eine Einheit zur Digitalisierung der erfassten Strahlung, einerA marking is, comprising at least one source of electromagnetic radiation for irradiating the marking, at least one optical system for imaging the radiation reflected by the marking on at least one detector unit, at least one detector unit for detecting the reflected radiation, a unit for digitizing the detected radiation
Auswerteeinheit zur digitalen Bildbearbeitung und zur Merkmalsextraktion sowie eine Einheit zum Vergleich eines charakteristischen Merkmals mit Merkmalen, die in einer Datenbank gespeichert sind. Evaluation unit for digital image processing and for feature extraction and a unit for comparing a characteristic feature with features that are stored in a database.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Markierung und Detektoreinheit wahlweise eine Vergrößerungseinheit angebracht werden kann. 12. The device according to claim 11, characterized in that between the marking and the detector unit optionally a magnification unit can be attached.
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