WO2022122392A1 - Method for producing a series of forge-proof packages, series of forge-proof packages, authentication method, and authentication system - Google Patents

Method for producing a series of forge-proof packages, series of forge-proof packages, authentication method, and authentication system Download PDF

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WO2022122392A1
WO2022122392A1 PCT/EP2021/082916 EP2021082916W WO2022122392A1 WO 2022122392 A1 WO2022122392 A1 WO 2022122392A1 EP 2021082916 W EP2021082916 W EP 2021082916W WO 2022122392 A1 WO2022122392 A1 WO 2022122392A1
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WO
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batch
packaging
specific
fourier
printing
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PCT/EP2021/082916
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Stefan BORGSMÜLLER
Bernd Terhalle
Steffen Scheibenstock
Eduard Ziegler
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Scribos Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • G07D7/004Testing 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 digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip
    • G07D7/0043Testing 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 digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip using barcodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/305Associated digital information
    • 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
    • G07D7/202Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/206Matching template patterns

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a series of counterfeit-proof packaging.
  • the invention also relates to a series of anti-counterfeiting packaging made according to the manufacturing method.
  • the invention also relates to a method for authenticating a package, a series of packages divided into batches, and an authentication system.
  • DE 10 2017 206467 A1 describes a method for producing a security feature in which a first graphic code is provided and a second graphic code is provided in the form of a Fourier pattern, and the first and second graphic codes are combined concatenated by inserting the Fourier pattern into the outer border of the first graphic code.
  • DE 10 2017 206466 A1 also describes a method for producing a security feature in which a machine-readable graphic code is made available, the graphic code is embedded in a two-dimensional discrete complex function, the two-dimensional discrete complex function is Fourier transformed and becomes a two-dimensional image is binarized.
  • the binarized Fourier image is printed with a pixel resolution that is large enough to print enough structures to to enable inverse Fourier transformation, which enables a reconstruction of the machine-readable graphic code.
  • the object of the invention is to provide an authentication system with which the authentication method mentioned can be carried out.
  • the manufacturing process involves a series of anti-counterfeiting packaging.
  • Sales packaging of a product for example a toothpaste tube also the outer packaging, for example the folding box of the product.
  • the packaging can also be a part of a packaging, for example a label that is stuck onto an outer packaging.
  • the series of packaging is divided into preferably disjunctive batches.
  • Each package in a batch is given a batch-specific batch number. This is assigned to each packaging.
  • each packaging is assigned a packaging-specific serial number.
  • a batch can easily include several hundred, thousand, ten thousand or hundreds of thousands of packages, while the individual serial number of each package is assigned precisely and individually.
  • the packaging-specific serial number of each packaging is unique and is not repeated in the series.
  • the batch number as well as the serial number can be a sequence of numbers, sequences of letters, character sequences or a combination of the characters mentioned above.
  • the batch and serial numbers are pieces of information that can be used to identify the batch or the individual packaging. It can also be a two-dimensional character or image arrangement.
  • the lot-specific lot numbers are encoded in machine-readable lot-specific first graphic codes.
  • the packaging-specific serial numbers are encoded in packaging-specific, machine-readable second graphic codes.
  • the first graphic codes and/or the second graphic codes are preferably conventional machine-readable codes such as 2D barcodes, in particular data matrix codes or QR codes. It can also be one-dimensional barcodes, but also trill codes, quickmark codes, shot codes, etc.
  • General the machine-readable graphic codes include optoelectronically readable symbols that consist of bars or dots of different widths and gaps in between with the highest possible contrast.
  • the batch-specific first graphic code is Fourier-transformed into a batch-specific two-dimensional Fourier pattern.
  • Identical batch-specific first graphic codes are Fourier-transformed into identical batch-specific two-dimensional Fourier patterns, while different batch-specific first graphic codes are Fourier-transformed into different batch-specific two-dimensional Fourier patterns.
  • a Fourier pattern is a two-dimensional image, e.g. B. is shown in Fig. 4a.
  • Fourier patterns are hardly perceptible to the viewer as such, as they appear as a kind of satin gray background. Identity or difference of Fourier patterns can only be determined for the human observer when they are placed next to each other, i.e. with a direct comparison.
  • the batch-specific Fourier patterns are printed in a first printing process step on the packaging assigned to the batch number, and the packaging-specific, machine-readable second graphic codes are printed on the packaging assigned to them in a second printing process step.
  • the batch-specific two-dimensional Fourier pattern and the packaging-specific second graphic codes can be printed one on top of the other, side by side, partially overlapping on the packaging.
  • the machine-readable first graphic code is embedded in a real amplitude function of a two-dimensional, discrete complex function G(fx,fy) with an fx frequency coordinate and an fy frequency coordinate.
  • the code is positioned in a two-dimensional, preferably square, image template, with the x and y values of the image template being interpreted as fx and fy frequencies.
  • complex numbers or complex functions can be represented as the sum of the real and imaginary parts or sum of a real function and an imaginary function or in polar coordinate notation as the product of an amplitude function and phase function.
  • the method according to the invention is based on making the machine-readable first graphic code available as an amplitude function of a two-dimensional discrete complex function G(fx,fy).
  • the amplitude function preferably has either the function value 0 or the function value 1 via the two frequency coordinates fx and fy.
  • the black coordinate points of the code positioned in the image template receive the value 1 and the white coordinate points the value 0.
  • a suitable phase function e i(p (fx, fy) is preferably added to the real amplitude function by multiplication.
  • the task of the phase function is to smooth the frequency spectrum of the amplitude function.
  • the phase function e i(p (fx, fy) can be a random phase.
  • the first graphic code for generating the phase function is preferably initially designed as a random gray value image.
  • the outlines of the gray value image correspond to the first graphic code, except that the values do not lie at zero (white) and one (black) as in the construction of the amplitude function, but are random gray values between white and black.
  • the gray values are assigned to numbers between 0 and 2TT. If the gray value is black, the Phase 2TT, and if the gray value is white, the phase is zero.
  • the other gray values are assigned an angle between 0 and 2TT (radians), depending on the gray level.
  • the blacker i.e.
  • the random gray value image can be unambiguously converted into a phase function e i(p (fx, fy), and by multiplying the amplitude function by the phase function n the complex-valued function G(fx,fy) is formed.
  • phase functions can also be added to the real amplitude function.
  • the two-dimensional discrete complex function G(fx,fy) is then Fourier transformed and the resulting Fourier transformed g(x,y) is binarized into a two-dimensional image.
  • the real part of the Fourier transform g(x,y) can be determined and binarized using a threshold value.
  • the real part of the Fourier transform again contains gray levels.
  • binarization of an image means that each pixel of the image whose gray level is above the threshold value is assigned the value 1 and each pixel whose gray level is below the threshold value is assigned the value 0.
  • 10% binarization means that 10% of the pixels are black and 90% of the pixels are white.
  • 50% binarization then means that 50% of the pixels are black and 50% of the pixels are white, etc.
  • the real part or the phase of the Fourier transform g(x,y) can also be determined and binarized using a threshold value.
  • Other binarization options are known from the prior art (Goodman, JW, Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill (New York) (1996)).
  • the real part of the Fourier transform is preferably binarized and the batch-specific Fourier pattern is formed by it.
  • the Fourier pattern is preferably printed with a binarization of less than 50 percent, preferably less than 20 percent, particularly preferably less than 10 percent.
  • the batch-specific Fourier pattern which is printed on the packaging in the first printing process step, is understood here as the binarized real part of the Fourier transformation of the function G(fy,fy).
  • the first printing method step has a higher printing resolution than the second printing method step, and the batch-specific Fourier patterns are printed with a higher printing resolution than the packaging-specific second graphic code.
  • the first printing process step can be selected from gravure printing, offset printing, screen printing or flexographic printing, while the second printing process preferably takes place by means of a digital printing process from the group inkjet printing, thermal transfer printing, laser printing, laser engraving.
  • the first step of the printing process is carried out using a classic printing process, and the Fourier pattern is printed on the packaging with a high effective resolution.
  • the Fourier pattern contains the hidden, machine-readable first graphic code, which contains at least the batch number as information.
  • classic printing processes a printing plate or a printing cylinder is first produced, which is then used to print a series of similar packaging. First of all, the prints are the same on all packaging in the series.
  • the invention proposes in one aspect to already diversify the first printing method step and thus the Fourier pattern.
  • the series is divided into batches. These are disjoint sets of the series. If, for example, several printing presses are provided for the production of the series, each printing press could be assigned its own individual printing plate with a batch-specific two-dimensional Fourier pattern that contains the batch number as information. It would also be conceivable for the printing plates, which contain the batch-specific Fourier pattern, to be changed regularly within a printing press and each receive a different batch number as information. If several packages are printed simultaneously with one printing plate, several batch-specific Fourier patterns could be arranged on one printing plate.
  • high print resolutions are available, e.g. B. 2,000 dpi or 4,000 dpi.
  • a low resolution open machine-readable second graphic code is printed onto the package using a digital printing process.
  • the machine-readable graphic code contains at least one packaging-specific serial number as information. Individual packaging means that the number is only used once in the series of packaging and is therefore unique.
  • the serial number is preferably selected from a large range of numbers or generated cryptographically so that potential forgers are unable to guess a valid serial number.
  • the second graphic code preferably contains a URL with which a user can connect to an authentication server.
  • a URL could be, for example, https://www.authserver.com/, preferably the serial number is part of the URL, for example https://www.authserver.com/serialnumber/12345, where 12345 is the serial number.
  • the second printing process step takes place after the first printing process step.
  • a reverse order is also conceivable.
  • the second printing process step can be carried out in the same printing machine as the first printing process step if the printing machine provides printing units using classic printing methods and printing units using digital printing methods.
  • the second printing process step can also take place on a different printing press than the first printing process step. With that they can Printing machines can also be made available in different rooms or even different cities.
  • the first printing process step takes place at a producer for packaging and the second printing process step is carried out at a later point in time at the manufacturer of the product, for example on the packaging line.
  • the batch-specific Fourier pattern is preferably printed with an effective resolution of at least 600 dpi.
  • a printer must be used that has a higher print resolution, preferably a significantly higher print resolution of 1,000 dpi, 2,000 dpi or even 4,000 dpi. All intermediate values are also disclosed here. It has been shown that commercially available printers have a print resolution of less than 600 dpi, so that when the batch-specific Fourier pattern is photographed and the photographed Fourier pattern is printed out again, so much information is lost that a reconstruction of the batch-specific first graphic code is no longer possible. If the Fourier pattern is to be copied and the information contained therein is to be retained, then at least the effective resolution of the Fourier pattern must be retained during the copying process.
  • the effective resolution of the printed batch-specific Fourier pattern is determined by the resolution of the printer and by the positioning of the batch-specific first graphic code within the Image template determined.
  • the image template has half the width fx imit and half the height fy imit. Both values indicate the pixel numbers of half the width and half the height of the image template.
  • the special positioning of the batch-specific first graphic code within the image template in the fx and fy direction defines the greatest horizontal distance fx_max of the batch-specific first graphic code from the center of the image and the greatest vertical distance fy_max of the batch-specific first graphic code from the center of the image.
  • the effective resolution in the x direction is the product of the quotient fx_max/fx_limit multiplied by the resolution of the press ( as a formula: (fx_max/fx_limit) * resolution ), and the effective resolution in the y direction is the product of the quotient fy_max / fyjimit multiplied by the resolution of the press ( as a formula: (fy_max/fy_limit) * resolution ).
  • Effective resolution is the greater of effective x-direction resolution and effective y-direction resolution.
  • the batch-specific first graphic code is preferably positioned so far outside on the original image that the values fx_max and fy_max are so large that the effective print resolution is above 600 dpi.
  • the object is achieved by a series of counterfeit-proof packaging with the features of claim 15, which is manufactured using one of the manufacturing methods mentioned above. What was said about the method also applies to the series of forgery-proof packaging and should also be disclosed in connection with the series.
  • Packaging assigned a batch-specific batch number, and each
  • the packaging will have a packaging-specific serial number assigned.
  • the lot-specific lot numbers are encoded in machine-readable lot-specific first graphic codes, and the lot-specific first graphic codes are Fourier-transformed into lot-specific two-dimensional Fourier patterns.
  • the batch-specific Fourier patterns are each printed on the packaging assigned to the batch number, with the batch-specific Fourier patterns preferably being printed with an effective resolution of at least 600 dpi.
  • the packaging-specific serial numbers are encoded in packaging-specific, machine-readable second graphic codes that are printed on the associated packaging in a second printing process step.
  • the resolution of the second printer with which the second printing process step is carried out can be lower, possibly significantly lower, than the resolution of the first printer with which the first printing process step is carried out.
  • the packaging-specific, machine-readable second graphic code is preferably openly readable.
  • openly readable is understood to mean that it is printed on the packaging in such a way that it is detected with a conventional reading algorithm downloaded onto a commercially available smartphone that has a camera and the information it contains, for example the Serial number, can be read.
  • the reading algorithm can be a commercially available QR code scanner, data matrix code scanner or other corresponding scanner.
  • the batch-specific Fourier pattern and the second graphic code together represent a forgery-proof two-dimensional security feature according to the invention for each package.
  • the batch-specific Fourier pattern and the second graphic code may be placed one on top of the other, side by side, partially overlapping on the packaging.
  • the Fourier pattern is conveniently binarized. Binarized Fourier patterns have the advantage that they only have the values white and black and can therefore easily be printed with printing machines. A 20% binarization has proven advantageous. The 20% binarization still contains enough information and can be printed with little ink.
  • the object is achieved in its third aspect by a method for authenticating a packaging of a series of packaging divided into batches with the features of claim 20.
  • the authentication method is advantageously carried out using an authentication system which is described further below.
  • the authentication method is suitable for implementation with one of the series of counterfeit-proof packaging mentioned above, which are manufactured using one of the manufacturing methods mentioned above.
  • the authentication method is carried out using a mobile terminal device which has a camera.
  • the mobile end device can be a commercially available smartphone and the camera can be a commercially available camera integrated into smartphones.
  • An image of the two-dimensional security feature of the packaging is captured with the camera of the mobile device. The image is then evaluated. The captured image is supplied to a second reading algorithm for the second graphic code, and the second reading algorithm reads a packaging-specific serial number from the second graphic code.
  • the captured image is subsequently, simultaneously or beforehand, inverse Fourier transformed and the inverse Fourier transformed image is fed to a first reading algorithm for the batch-specific first graphic code.
  • the reading algorithm reads the batch number from the batch-specific first graphic code.
  • the read batch number and the read serial number are authenticated. It is determined whether the batch number and serial number and their assignment to one another are valid.
  • serial numbers are not formed consecutively, but are cryptographically encrypted, so that a counterfeiter cannot simply think up or guess a valid serial number.
  • the packaging-specific serial number is compared with the serial numbers stored in the database, and the batch-specific batch number is also compared with the batch-specific batch numbers stored in the database. If both numbers match individually and as a pair, the security token is authenticated.
  • the packaging with the security feature is then the original packaging. If the batch number cannot be read, for example because it is a blurred photocopy of the Fourier pattern of the security feature, the security feature will not be authenticated.
  • the serial number has already been queried one or more times, the serial number is preferably no longer authenticated in the next query. A serial number may preferably only be queried once or a certain number of times and is then blocked or invalidated.
  • the inverse Fourier transform program required for the authentication process, the first reading algorithm and the second reading algorithm may all or some of them be arranged on the mobile terminal. However, it is also conceivable that one or more of these programs are stored on an authentication server.
  • the database which has stored valid batch number and serial number pairs is preferably also stored on the authentication server.
  • serial numbers read out for the individual packaging are advantageously fed to the authentication server and the serial numbers read out are compared with the valid serial numbers stored in the database on the authentication server, and the serial numbers read out are authenticated if they match one of the valid serial numbers stored.
  • the batch numbers read out are preferably also sent to the authentication server and compared with valid batch numbers stored on the authentication server.
  • the connection between the mobile terminal device and the database server can be established via a conventional, preferably wireless connection such as a W-LAN connection to the Internet, a 3G/4G/5G connection to the Internet or a similar connection.
  • the object is achieved by an authentication system having the features of claim 25.
  • the method mentioned above is carried out with one of the authentication systems described here; the authentication systems described below are preferably also suitable for carrying out one of the authentication methods mentioned above.
  • the authentication system includes a series of forgery-proof packaging, as described above, a mobile terminal device with a camera and with a transceiver unit, with which the security features of the packaging detected by the camera can be transmitted to an authentication server.
  • the authentication system also includes a Fourier inverse transformation program with which the batch-specific Fourier pattern can be Fourier inverse-transformed, a first reading algorithm for the batch-specific first graphic code, which can read the batch number from the Fourier inverse-transformed image, a second reading algorithm for the packaging-specific second graphic code, which reads the individual serial number can.
  • the authentication system also includes the authentication server, which is in data communication with the mobile end device and on which the serial number and batch number assigned to each package are stored in association with one another and on which the batch numbers and serial numbers transmitted by the mobile terminal can be authenticated and with which an authentication signal is sent to the mobile terminal is deliverable.
  • the Fourier inverse transformation program can be downloaded to the mobile terminal device, but it can also be the case that the Fourier pattern captured by the camera is transmitted to the authentication server by means of the transceiver unit.
  • the first as well as the second reading algorithm can be stored either on the mobile terminal device or on the database authentication server.
  • both reading programs and the Fourier inverse transformation program are advantageously stored on the mobile terminal, so that only the batch-specific batch numbers already read and the individual packaging serial numbers that have been read need to be transmitted to the authentication server via the transceiver unit of the mobile terminal.
  • the numbers can be transmitted with a significantly lower data volume than the Fourier pattern scanned by the camera.
  • Fig. 1 coding of a batch number in a data matrix code
  • FIG. 18 Packaging series in Fig. 18 with a batch-specific Fourier pattern and with a packaging-specific QR code printed on three packaging.
  • FIG. 1 and 2 show a basic representation of the construction of a security feature 1 according to the invention.
  • 3 to 9 show the construction of a first embodiment of the security feature 1 with a low resolution.
  • 10 to 16 show the construction of a second embodiment of a security feature 1' with a high effective resolution.
  • the security feature 1, 1' according to the invention basically has two components, namely a binarized batch-specific one two-dimensional Fourier pattern 22, 22', which can be seen in Fig. 6 and Fig. 13 as a kind of background noise, but is actually the real part of the Fourier transform of a batch-specific first graphic code 3 brought into mathematical form, which is embodied here as a data matrix code , as well as a packaging-specific, machine-readable second graphic code 4 printed on the batch-specific two-dimensional Fourier pattern 22, 22′, which is embodied here in the form of a QR code.
  • both the first graphic code 3 and the second graphic code 4 can be designed in particular as 1D or 2D barcodes, in particular as a data matrix code or QR code. It should be machine-readable, i.e. it should be able to be read using a commercially available reading algorithm, which can be downloaded to mobile devices in the form of an app, for example.
  • the binarized Fourier pattern 22 and the QR code 4 are preferably printed one on top of the other. Due to their clearly different graphic design, however, they do not "interfere" with each other.
  • the batch number 6 can have almost any shape, it can be a sequence of letters, characters, numbers, bits or a combination thereof.
  • the batch number 6 is coded in a data matrix code 3 according to FIG.
  • the data matrix code 3 is the machine-readable first graphic code 3. Both are therefore given the same reference number.
  • the data matrix code 3 is the same for each pack 7 of a batch.
  • a series of packages 7 is divided into a number of batches.
  • the packages 7 are divided into four batches. per batch is one of the packages 7 shown in fig. Of course, more or fewer batches can also be formed.
  • the batch number 6 can also be encoded into any other machine-readable code.
  • the batch number in FIG. 1 can also be encoded in a QR code or a bar code.
  • Part of the idea according to the invention consists in converting the batch-specific first graphic code 3, here the data matrix code 3, into an associated Fourier pattern 2.
  • the data matrix code 3 is positioned in an empty image template 8 according to FIG.
  • the level is understood as a frequency level.
  • the function is defined in the frequency plane, which is spanned by an fx frequency and an fy frequency. Depending on where the data matrix code is positioned in the fx, fy level, it is formed by higher or lower frequencies.
  • the image template 8 has a size of m ⁇ n pixels.
  • a function G(fx,fy) is now formed from the arrangement of the data matrix code in the empty image template 8 .
  • the image template of m x n pixels forms the domain of definition of the function G(fx,fy).
  • the function G(fx,fy) consists of the product of an amplitude function and a phase function.
  • the amplitude function is shown graphically for the data matrix code 3 in FIG. 1 in FIG. 3a.
  • the amplitude function is zero at the white points and one or some other constant value at the black points. This means that the amplitude function is in the form of a real-valued function with the function values zero and one.
  • the amplitude function is multiplied by an appropriate phase function e i(p (fx,fy).
  • the phase function e i(p (fx,fy) can be a random phase act, but other phase distributions are also known in the prior art (Akahori, H., Comparison of deterministic phase coding with random face coding in terms of dynamic range, Appl. Opt. 12, pp. 2336-43 (1973)).
  • the phase ⁇ (fx,fy) selected here is designed and shown as a random gray value of the data matrix code 3a.
  • the outlines of the phase correspond to data matrix code 3, except that the values are not at zero (white) and one (black), but are random gray values between white and black.
  • each pixel is assigned a random gray value between white and black.
  • the gray values are now assigned to numbers between 0 and 2TT. If this gray value is black then the phase is 2 ⁇ and if the gray value is white then the phase is zero.
  • the other gray values are assigned an angle between 0 and 2TT depending on the gray level. The blacker the color, the higher the angle.
  • the random gray-scale image can be unambiguously converted into a phase function, and by multiplying the amplitude function graphed in Fig. 3a by the phase function in Fig. 3b e i(p (fx,fy), the complex-valued function G(fx,fy ) educated.
  • the complex function G(fx,fy) is Fourier transformed in the usual way, resulting in a new two-dimensional complex function on mxn pixels, the two-dimensional Fourier transformed g(x,y).
  • an inverse Fourier transformation or an inverse Fourier transformation can also be used in this method, since due to the Symmetry conditions between Fourier transformation and inverse
  • the real part of the Fourier transformation g(x,y) is referred to here as a two-dimensional Fourier pattern 2 and is shown in FIG. 4a.
  • the two-dimensional Fourier pattern 2 is also batch-specific and has gray values between white and black.
  • Binarization means that either a pixel value 1 or a pixel value 0 is assigned to each pixel of the Fourier pattern 2 in FIG. 4a. Black is used as pixel value 1 and white as pixel value 0.
  • Various methods from the literature for computer-generated holograms are known for binarization, e.g. the Detour phase method (Goodman, J.W., Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill (New York) (1996)).
  • a preferred method is the discrete binarization of the real part of the Fourier transform g(x,y).
  • a threshold value is selected here, and all values of the real part of the Fourier transform g(x,y) that are below the threshold value are assigned to the pixel value 0 and all other values to the pixel value 1.
  • the threshold value can be selected, as in FIG. 4b, such that 50% receive the pixel value 1, ie are black, and 50% receive the pixel value 0, ie are white.
  • Fig. 4b shows a 50% binarized Fourier pattern 21.
  • the threshold value can also be selected in such a way that any other desired percentage has the pixel value 1 and the remaining pixels have the pixel value 0.
  • a 20% binarized Fourier pattern 22 is shown in Fig. 4c shown.
  • the percentage of binarization is preferably between 5% and 25% for the current invention.
  • 5a, 5b, 5c show the real part of an inverse Fourier transformation 3, 31, 32 of the Fourier pattern 1, 21, 22 in FIGS. 4a, 4b, 4c. It can be seen that using the real part as a Fourier pattern results in a symmetrical, so-called negative order. It can also be seen that the binarization increases the noise (grey shadow in the background), with low binarization leading to more noise. Nevertheless, the inverse transformed Fourier pattern 3, 31, 32 in FIGS. 5a, 5b, 5c remains in machine-readable form.
  • FIG. 6 shows the first embodiment of the security feature 1 according to the invention, in which a QR code 4 is printed on the 20% binarized Fourier pattern 22 according to FIG. 4c.
  • the QR code 4 is an embodiment of the packaging-specific, machine-readable second graphic code 4, a packaging-specific serial number 9 being encoded in the QR code 4 in accordance with the explanation relating to FIG.
  • any other machine-readable code in particular a 2D barcode, such as a data matrix code according to FIG. 1 , or any other code can also be selected as the packaging-specific, machine-readable second graphic code 4 .
  • QR code 4 and packaging-specific, machine-readable second graphic code 4 are also given the same reference number, since they coincide in this exemplary embodiment.
  • Fig. 7 again shows the inverse Fourier transformation of the security feature 1 in
  • the security feature 1 is printed onto the packaging 7 in two separate printing process steps.
  • the 20% binarized Fourier pattern 22 in FIG. 6 is printed onto the packaging 7 in a first printing process step.
  • the first step in the printing process has a print resolution of at least 600 dpi.
  • a gravure printing method, offset printing method, screen printing method or flexographic printing method is selected in the first printing method step.
  • These are so-called classic printing processes in which a printing die is formed and the individual packaging rolls over the printing die.
  • the production of a printing matrix is complex, so that for cost reasons a separate printing matrix cannot be provided for each packaging 7, but a printing matrix is made separately for each batch, so that usually several hundred or thousands of packaging 7 with a same batch-specific two-dimensional Fourier pattern according to FIG. 6 are printed.
  • the packaging-specific, machine-readable second graphic code 4, here the QR code 4 is printed in a second printing process step, which can have a significantly lower print resolution than the first printing process step.
  • the second printing method step is preferably a digital printing method from the group of ink jet printing, thermal transfer printing, laser printing, laser engraving.
  • Digital printing methods make it possible to assign one of the packaging-specific serial numbers 9 to each packaging, which is encoded in one of the packaging-specific second codes 4 .
  • the packaging-specific second code 4 can be printed inexpensively and individually in the second method step due to the selection of the digital printing method.
  • FIG. 8 shows a photocopy 11 of the security feature 1 in FIG. 6, where the photocopy 11 was only printed out with a printer that has half the resolution of the printer in FIG.
  • Fig. 9 shows that the inverse Fourier transformation of the photocopy 11 in Fig. 8 is weaker than the inverse Fourier transformation of the original security feature 1 in Fig. 6.
  • ghost images i.e. higher-order Fourier inverse transformations, can be seen.
  • the information in the data matrix code 3 is retained and the data matrix code 3 can still be read by machines.
  • FIGS. 10 to 16 show a second embodiment of a security feature 1' with the associated construction of the security feature T.
  • the security feature T of the second embodiment has a higher effective resolution than the security feature 1 of the first embodiment.
  • FIGS. 10 to 16 an analogous construction, which was carried out in FIGS. 3 to 9, is shown for the same data matrix code 3.
  • the data matrix code 3' in FIG. 10a and the random phase in FIG. 10b are positioned at a different point in the image plane 8 than in FIGS. 3a and 3b.
  • the data matrix code 3' is positioned somewhat further away from the center of the image plane 8.
  • the fx values of the data matrix codes 3' in FIG. 3a and FIG. 10a remain the same, while the fy values in FIG. 10a are larger because the data matrix code 3' is shifted in the fy direction.
  • the complex function G'(fx,fy) is constructed in a manner analogous to the complex function from the amplitude function and the phase function of FIGS. 3a, 3b.
  • the complex function G'(fx,fy) and the real part of the Fourier transformation g'(x,y) as well as the other reference symbols are marked with a prime.
  • An analog Fourier pattern 2' is produced by Fourier transformation of the amplitude function G'(fx,fy), the real part of which is shown in FIG. 11a.
  • a comparison of the real parts of the Fourier transformation g(x,y) in FIG. 4a and the real part of the Fourier transformation g'(x,y) in FIG. 11a clearly shows that the structures in FIG.
  • the 50% and the 20% binarized Fourier patterns 21' and 22' which are shown in FIGS. 11b and 11c, are carried out technically in exactly the same way as the binarization in FIGS. 4b, 4c.
  • FIG. 11c it can be seen in particular in FIG. 11c that the structures of the 20% binarized Fourier pattern 22' are significantly finer than the structures of the 20% binarized Fourier pattern 22 in FIG. 4c.
  • the data matrix code 3', 31', 32' is easy to read , so that the information of the data matrix code 3 is retained.
  • FIG. 13 shows a security feature 1'. It is formed from the 20% binarized Fourier pattern 22', which is printed onto the packaging 7 in every first printing process step. In the second printing method step, the QR code 4 is again printed on the already printed 20% binarized Fourier pattern 22'. A Fourier inverse transformation of the originally printed security feature 1 in FIG. 13 leads to an easily readable data matrix code 3' in FIG.
  • FIG. 15 again shows a photocopy 11' of the security feature 1' in FIG. 13, the photocopy 11' being printed with a printer at half the resolution of the print in FIG.
  • FIG. 16 shows the inverse Fourier transformation of the photocopied security feature 11' in FIG. 15. It can be seen that the reconstructed data matrix code 3' can no longer be read. The information is destroyed. This means that the effective resolution of the security feature 1' in Fig. 13 was sufficient to destroy the information hidden in the 20% binarized Fourier pattern 22' by a photocopy using a conventional printer, while the effective resolution of the Security feature in Fig. 6 was not large enough so that the same photocopy resolution did not lead to the destruction of the information.
  • the positioning of the batch-specific first graphic code 3, 3' in the original image 8 can be determined using the effective resolution of the Fourier pattern 2, 2'. determine. If the effective resolution is greater than the resolution of the counterfeit printer used, information is lost during photocopying and the batch-specific first graphic code 3, 3' cannot be reconstructed by an inverse Fourier transformation, ie it cannot be read out.
  • the width fx imit and the height fy imit of the original image 8 are determined, as well as the horizontal distance fx_max of the batch-specific first graphic code 3 from the center of the image and the greatest vertical distance fy_max of the batch-specific first graphic code 3 from the center of the image.
  • the corresponding distances are indicated in FIG. 2 by double arrows.
  • the overall width of the original image is 512 pixels and the height is also 512 pixels.
  • the fx_max distance here is 75 pixels
  • fy_max is 168 pixels
  • fx_limit is 256 pixels
  • fy_limit is also 256 pixels.
  • the effective resolution of the forier pattern 2 can be determined.
  • the Fourier pattern in FIG. 4a is relatively coarse, and the information encoded in the coarse Fourier pattern can still be completely printed or photocopied using a low-resolution printer will.
  • Figure 17 shows four packages 7 of a series of packages 7.
  • the series of packages 7 is divided into four batches. Each lot is assigned a lot specific lot number 6 here ABCDEF, JK7MQ8, 90LTXS and PK6HG4.
  • the batch number 6 is encoded in a 20% binarized Fourier pattern 22' in the manner described above, and the 20% binarized Fourier pattern 22' is printed onto the packaging 7 in a first printing process step.
  • the packaging-specific, machine-readable second graphic code 4 is printed on the batch-specific 20% binarized Fourier pattern 22'.
  • Each packaging 7 thus receives a packaging-specific graphic code 4, which encodes a packaging-specific serial number 9, here GB4Q3, KLP789, 14FVL, and a batch-specific batch number 6, which is identical for all packaging 7 of the same batch.
  • the batch-specific two-dimensional Fourier pattern 22' has such a high effective resolution that if it were photocopied with conventional photocopiers, it can no longer be transformed back into the first graphic code 3', but the information would be destroyed as shown in FIG.
  • the security feature 1' printed on the packaging 7 is scanned with a conventional camera of a mobile terminal device, in particular a smartphone.
  • the QR code 4 is read out by means of a second reading algorithm and the serial number 9 specific to the packaging is determined.
  • the packaging-specific serial number 9 is transmitted to an authentication server by means of a transceiver unit of the mobile terminal.
  • the URL of a database server is also encoded in the second graphic code, so that the serial number 9 specific to the packaging can be transmitted to the database server.
  • a Fourier transformation program is also stored on the mobile terminal.
  • This Fourier transformation program Fourier-transforms the security feature 1' back, and the batch-specific first graphic code 3' that is formed is read out with a first reading algorithm, with the first and second reading algorithms being able to be identical if the code type is the same, and the determined batch number 6 is also transmitted to the authentication server.
  • An authentication database is stored on the authentication server, in which all valid combinations of batch numbers 6 and serial numbers 9 are stored. If the transmitted combination of serial number 9 and batch number 6 is found, a positive authentication signal is sent back to the mobile device. The packaging-specific serial number 9 can then be blocked. If a serial number 9 and no batch number 6 is transmitted to the database server after the security feature 1' has been scanned, it will presumably be a bad photocopy of an original security feature 1' on the packaging 7.
  • a negative authentication signal can be sent to the mobile end device are returned.
  • a negative authentication signal is also sent back to the mobile terminal device by the authentication server if the serial number 9 has already been queried one or more times and is blocked.
  • a negative authentication signal is also sent back to the mobile terminal device by the authentication server if the assignment of the individual packaging serial number to the batch number is not correct.

Abstract

The invention relates to a method for producing a series of forge-proof packages (7) in that the series of packages (7) is divided into batches, each package (7) is assigned a batch-specific batch number (6), and each package (7) is assigned a package-individual series number (9). The batch-specific batch numbers (6) are encoded in order to form a machine-readable, batch-specific first graphical code (3), the batch-specific first graphical code (3) is Fourier-transformed into batch-specific two-dimensional Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22'), the batch-specific Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22') are printed on the respective packages (7) assigned the batch numbers (6) in a first printing method step, the package-individual series numbers (9) are encoded in order to form machine-readable package-individual second graphical codes (4) which are printed on the assigned packages (7) in a second printing method step, and the batch-specific Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') and the second graphical code (4) together form a forge-proof two-dimensional security feature (1, 1') for each package.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Serie fälschungssicherer Verpackungen und eine Serie fälschungssicherer Verpackungen, ein Authentifizierungsverfahren und ein Authentifizierungssystem Method for manufacturing a series of anti-counterfeiting packaging and a series of anti-counterfeiting packaging, an authentication method and an authentication system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Serie fälschungssicherer Verpackungen. Die Erfindung betrifft auch eine Serie fälschungssicherer Verpackungen, die nach dem Herstellungsverfahren hergestellt werden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Authentifizierung einer Verpackung, einer in Chargen unterteilten Serie von Verpackungen sowie ein Authentifizierungssystem. The invention relates to a method for producing a series of counterfeit-proof packaging. The invention also relates to a series of anti-counterfeiting packaging made according to the manufacturing method. The invention also relates to a method for authenticating a package, a series of packages divided into batches, and an authentication system.
In der DE 10 2017 206467 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals beschrieben, bei dem ein erster graphischer Code zur Verfügung gestellt wird und ein zweiter graphischer Code in Form eines Fouriermusters zur Verfügung gestellt wird, und der erste und der zweite graphische Code werden miteinander verknüpft, indem das Fouriermuster in die äußere Umrandung des ersten graphischen Codes eingefügt wird. DE 10 2017 206467 A1 describes a method for producing a security feature in which a first graphic code is provided and a second graphic code is provided in the form of a Fourier pattern, and the first and second graphic codes are combined concatenated by inserting the Fourier pattern into the outer border of the first graphic code.
In der DE 10 2017 206466 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals beschrieben, bei dem ein maschinenlesbarer graphischer Code zur Verfügung gestellt wird, der graphische Code in eine zweidimensionale diskrete komplexe Funktion eingebettet wird, die zweidimensionale diskrete komplexe Funktion fouriertransformiert wird und zu einem zweidimensionalen Bild binarisiert wird. Das binarisierte Fourierbild wird in einer Pixelauflösung gedruckt, die hinreichend groß ist, so dass genügend Strukturen gedruckt werden, um eine Fourierrücktransformation zu ermöglichen, die eine Rekonstruktion des maschinenlesbaren graphischen Codes ermöglicht. DE 10 2017 206466 A1 also describes a method for producing a security feature in which a machine-readable graphic code is made available, the graphic code is embedded in a two-dimensional discrete complex function, the two-dimensional discrete complex function is Fourier transformed and becomes a two-dimensional image is binarized. The binarized Fourier image is printed with a pixel resolution that is large enough to print enough structures to to enable inverse Fourier transformation, which enables a reconstruction of the machine-readable graphic code.
Nachteilig an den beiden genannten Sicherheitsmerkmalen ist, dass sich eine große Anzahl verpackungsindividuell markierter Verpackungen nur mit erheblichem Aufwand herstellen lässt. A disadvantage of the two security features mentioned is that a large number of packages marked individually for the package can only be produced with considerable effort.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Serie fälschungssicherer Verpackungen zur Verfügung zu stellen, das den oben genannten Nachteil vermeidet. It is therefore the object of the present invention to provide a method for producing a series of forgery-proof packaging which avoids the disadvantage mentioned above.
Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Serie fälschungssicherer Verpackungen zur Verfügung zu stellen, die den oben genannten Nachteil vermeidet. It is also an object of the present invention to provide a series of counterfeit-proof packaging that avoids the disadvantage mentioned above.
Es ist des Weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Authentifizierung einer Verpackung einer in Chargen unterteilten Serie von Verpackungen zur Verfügung zu stellen. It is a further object of the present invention to provide a method for authenticating a package of a batched series of packages.
Es ist schließlich Aufgabe der Erfindung, ein Authentifizierungssystem zur Verfügung zu stellen, mit dem das genannte Authentifizierungsverfahren durchführbar ist. Finally, the object of the invention is to provide an authentication system with which the authentication method mentioned can be carried out.
Die Aufgabe wird in ihrem ersten Aspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved in its first aspect by a method having the features of claim 1.
Das Herstellungsverfahren betrifft eine Serie fälschungssicherer Verpackungen. The manufacturing process involves a series of anti-counterfeiting packaging.
Unter Verpackung ist hier ein allgemeiner Begriff zu verstehen, der sowohl dieUnder packaging here is a general term to understand both the
Verkaufsverpackung eines Produktes, beispielsweise die Tube einer Zahnpasta, als auch die Umverpackung, beispielsweise die Faltschachtel des Produktes betrifft. Es kann sich bei der Verpackung auch um ein Teil einer Verpackung, beispielsweise um ein Etikett handeln, das auf eine Umverpackung aufgeklebt wird. Sales packaging of a product, for example a toothpaste tube also the outer packaging, for example the folding box of the product. The packaging can also be a part of a packaging, for example a label that is stuck onto an outer packaging.
Zunächst wird die Serie von Verpackungen in vorzugsweise disjunkte Chargen aufgeteilt. Jede Verpackung einer Charge erhält eine chargenspezifische Chargennummer. Diese wird jeder Verpackung zugeordnet. Des Weiteren wird jeder Verpackung eine verpackungsindividuelle Seriennummer zugeordnet. Eine Charge kann durchaus mehrere hundert, tausend, zehntausend oder hunderttausend Verpackungen umfassen, während die verpackungsindividuelle Seriennummer jeder Verpackung genau individuell zugeordnet wird. Die verpackungsindividuelle Seriennummer jeder Verpackung ist einzigartig und wiederholt sich nicht in der Serie. First, the series of packaging is divided into preferably disjunctive batches. Each package in a batch is given a batch-specific batch number. This is assigned to each packaging. Furthermore, each packaging is assigned a packaging-specific serial number. A batch can easily include several hundred, thousand, ten thousand or hundreds of thousands of packages, while the individual serial number of each package is assigned precisely and individually. The packaging-specific serial number of each packaging is unique and is not repeated in the series.
Bei der Chargennummer wie auch der Seriennummer kann es sich um Zahlenfolgen, Buchstabenfolgen, Zeichenfolgen oder um Kombinationen der oben genannten Zeichen handeln. Bei den Chargen- und Seriennummern handelt es sich um eine Information, durch die die Charge bzw. die verpackungsindividuelle Verpackung identifiziert werden kann. Es kann sich auch um eine zweidimensionale Zeichenoder Bildanordnung handeln. The batch number as well as the serial number can be a sequence of numbers, sequences of letters, character sequences or a combination of the characters mentioned above. The batch and serial numbers are pieces of information that can be used to identify the batch or the individual packaging. It can also be a two-dimensional character or image arrangement.
Die chargenspezifischen Chargennummern werden in maschinenlesbaren chargenspezifischen ersten graphischen Codes codiert. Die verpackungsindividuellen Seriennummern werden in verpackungsindividuellen maschinenlesbaren zweiten graphischen Codes codiert. Bei den ersten graphischen Codes und/oder den zweiten graphischen Codes handelt es sich vorzugsweise um herkömmliche maschinenlesbare Codes wie 2D-Barcodes, insbesondere Datamatrixcodes oder QR-Codes. Es kann sich auch um eindimensionale Barcodes handeln, aber auch um Trillcodes, Quickmarkcodes, Shotcodes usw. Allgemein umfassen die maschinenlesbaren graphischen Codes optoelektronisch lesbare Symbole, die aus unterschiedlich breiten Strichen oder Punkte und dazwischenliegenden Lücken mit möglichst hohem Kontrast bestehen. The lot-specific lot numbers are encoded in machine-readable lot-specific first graphic codes. The packaging-specific serial numbers are encoded in packaging-specific, machine-readable second graphic codes. The first graphic codes and/or the second graphic codes are preferably conventional machine-readable codes such as 2D barcodes, in particular data matrix codes or QR codes. It can also be one-dimensional barcodes, but also trill codes, quickmark codes, shot codes, etc. General the machine-readable graphic codes include optoelectronically readable symbols that consist of bars or dots of different widths and gaps in between with the highest possible contrast.
Der chargenspezifische erste graphische Code wird in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren in ein chargenspezifisches zweidimensionales Fouriermuster fouriertransformiert. Identische chargenspezifische erste graphische Codes werden in identische chargenspezifische zweidimensionale Fouriermuster fouriertransformiert, während unterschiedliche chargenspezifische erste graphische Codes in unterschiedliche chargenspezifische zweidimensionale Fouriermuster fouriertransformiert werden. Bei einem Fouriermuster handelt es sich um ein zweidimensionales Bild, wie es z. B. in der Fig. 4a dargestellt ist. Fouriermuster sind als solche für den Betrachter kaum wahrnehmbar, da sie sich als eine Art satinierter Grauuntergrund darstellen. Identität oder Verschiedenheit von Fouriermustern lässt sich für den menschlichen Betrachter nur bei gleichzeitigem Nebeneinanderlegen, also direktem Vergleich feststellen. In the production method according to the invention, the batch-specific first graphic code is Fourier-transformed into a batch-specific two-dimensional Fourier pattern. Identical batch-specific first graphic codes are Fourier-transformed into identical batch-specific two-dimensional Fourier patterns, while different batch-specific first graphic codes are Fourier-transformed into different batch-specific two-dimensional Fourier patterns. A Fourier pattern is a two-dimensional image, e.g. B. is shown in Fig. 4a. Fourier patterns are hardly perceptible to the viewer as such, as they appear as a kind of satin gray background. Identity or difference of Fourier patterns can only be determined for the human observer when they are placed next to each other, i.e. with a direct comparison.
Erfindungsgemäß werden die chargenspezifischen Fouriermuster in einem ersten Druckverfahrensschritt jeweils auf die der Chargennummer zugeordneten Verpackungen gedruckt, und die verpackungsindividuellen, maschinenlesbaren zweiten graphischen Codes werden auf die ihnen zugeordneten Verpackungen in einem zweiten Druckverfahrensschritt gedruckt. According to the invention, the batch-specific Fourier patterns are printed in a first printing process step on the packaging assigned to the batch number, and the packaging-specific, machine-readable second graphic codes are printed on the packaging assigned to them in a second printing process step.
Die chargenspezifischen zweidimensionalen Fouriermuster und die verpackungsindividuellen zweiten graphischen Codes können aufeinander, nebeneinander, sich teilweise überlappend auf die Verpackungen gedruckt werden. The batch-specific two-dimensional Fourier pattern and the packaging-specific second graphic codes can be printed one on top of the other, side by side, partially overlapping on the packaging.
Es wird im Folgenden zunächst die Erzeugung des Fouriermusters offenbart. Der maschinenlesbare erste graphische Code wird in eine reelle Amplitudenfunktion einer zweidimensionalen, diskreten komplexen Funktion G(fx,fy) mit einer fx- Frequenzkoordinate und einer fy-Frequenzkoordinate eingebettet. Der Code wird dazu in eine zweidimensionale, vorzugsweise quadratische Bildvorlage positioniert, wobei die x- und y-Werte der Bildvorlage als fx- und fy-Frequenzen interpretiert werden. The generation of the Fourier pattern is first disclosed below. The machine-readable first graphic code is embedded in a real amplitude function of a two-dimensional, discrete complex function G(fx,fy) with an fx frequency coordinate and an fy frequency coordinate. For this purpose, the code is positioned in a two-dimensional, preferably square, image template, with the x and y values of the image template being interpreted as fx and fy frequencies.
Grundsätzlich können komplexe Zahlen oder komplexe Funktionen als Summe des Real- und Imaginärteils bzw. Summe einer reellen Funktion und einer imaginären Funktion oder in Polarkoordinatenschreibweise als Produkt einer Amplitudenfunktion und Phasenfunktion dargestellt werden. In principle, complex numbers or complex functions can be represented as the sum of the real and imaginary parts or sum of a real function and an imaginary function or in polar coordinate notation as the product of an amplitude function and phase function.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, den maschinenlesbaren ersten graphischen Code als Amplitudenfunktion einer zweidimensionalen diskreten komplexen Funktion G(fx,fy) zur Verfügung zu stellen. Die Amplitudenfunktion hat bevorzugt über die zwei Frequenzkoordinaten fx und fy entweder den Funktionswert 0 oder den Funktionswert 1 . Die schwarzen Koordinatenpunkte des in die Bildvorlage positionierten Codes erhalten den Wert 1 und die weißen Koordinatenpunkte den Wert 0. The method according to the invention is based on making the machine-readable first graphic code available as an amplitude function of a two-dimensional discrete complex function G(fx,fy). The amplitude function preferably has either the function value 0 or the function value 1 via the two frequency coordinates fx and fy. The black coordinate points of the code positioned in the image template receive the value 1 and the white coordinate points the value 0.
Vorzugsweise wird der reellen Amplitudenfunktion eine geeignete Phasenfunktion ei(p(fx, fy) durch Multiplikation hinzugefügt. A suitable phase function e i(p (fx, fy) is preferably added to the real amplitude function by multiplication.
Die Phasenfunktion hat die Aufgabe, das Frequenzspektrum der Amplitudenfunktion zu glätten. Bei der Phasenfunktion ei(p(fx, fy) kann es sich um eine Zufallsphase handeln. Vorzugsweise wird der erste graphische Code zur Erzeugung der Phasenfunktion zunächst als zufälliges Grauwertbild ausgebildet. Die Umrisse des Grauwertbildes entsprechen dem ersten graphischen Code, nur dass die Werte nicht bei null (weiß) und eins (schwarz) liegen wie bei der Konstruktion der Amplitudenfunktion, sondern zufällige Grauwerte zwischen weiß und schwarz sind. Es findet eine Zuordnung der Grauwerte zu Zahlen zwischen 0 und 2TT statt. Wenn der Grauwert schwarz ist, beträgt die Phase 2TT, und wenn der Grauwert weiß ist, beträgt die Phase null. Die anderen Grauwerte werden je nach Graustufe einem Winkel zwischen 0 und 2TT (Bogenmaß) zugeordnet. Je schwärzer, also dunkler, die Farbe ist, desto größer ist der Winkel. Auf diese Weise kann das zufällige Grauwertbild eindeutig in eine Phasenfunktion ei(p(fx, fy) umgewandelt werden, und durch Multiplikation der Amplitudenfunktion mit der Phasenfunktion wird die komplexwertige Funktion G(fx,fy) gebildet. The task of the phase function is to smooth the frequency spectrum of the amplitude function. The phase function e i(p (fx, fy) can be a random phase. The first graphic code for generating the phase function is preferably initially designed as a random gray value image. The outlines of the gray value image correspond to the first graphic code, except that the values do not lie at zero (white) and one (black) as in the construction of the amplitude function, but are random gray values between white and black. The gray values are assigned to numbers between 0 and 2TT. If the gray value is black, the Phase 2TT, and if the gray value is white, the phase is zero. The other gray values are assigned an angle between 0 and 2TT (radians), depending on the gray level. The blacker, i.e. darker, the color, the larger the angle. On in this way the random gray value image can be unambiguously converted into a phase function e i(p (fx, fy), and by multiplying the amplitude function by the phase function n the complex-valued function G(fx,fy) is formed.
Es können der reellen Amplitudenfunktion aber auch andere Phasenfunktionen hinzugefügt werden. However, other phase functions can also be added to the real amplitude function.
Die zweidimensionale diskrete komplexe Funktion G(fx,fy) wird dann fouriertransformiert, und die daraus resultierende Fouriertransformierte g(x,y) wird zu einem zweidimensionalen Bild binarisiert. Zur Binarisierung kann der Realteil der Fouriertransformierten g(x,y) ermittelt werden und mittels eines Schwellenwerts binarisiert werden. Der Realteil der Fouriertransformierten enthält wiederum Graustufen. Binarisierung eines Bildes bedeutet hier, dass jedem Pixel des Bildes, dessen Graustufe oberhalb des Schwellwertes liegt, der Wert 1 und jedem Pixel, dessen Graustufe unterhalb des Schwellwertes liegt, der Wert 0 zugeordnet wird. 10%ige Binarisierung bedeutet dann, dass 10 % der Pixel schwarz und 90 % der Pixel weiß sind. 50% Binarisierung bedeutet dann, dass 50 % der Pixel schwarz und 50 % der Pixel weiß sind usw. Alternativ können auch der Realteil oder die Phase der Fouriertransformierten g(x,y) ermittelt werden und mittels eines Schwellenwerts binarisiert werden. Weitere Binarisierungsmöglichkeiten sind aus dem Stand der Technik bekannt (Goodman, J. W., Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill (New York) (1996)). The two-dimensional discrete complex function G(fx,fy) is then Fourier transformed and the resulting Fourier transformed g(x,y) is binarized into a two-dimensional image. For binarization, the real part of the Fourier transform g(x,y) can be determined and binarized using a threshold value. The real part of the Fourier transform again contains gray levels. Here, binarization of an image means that each pixel of the image whose gray level is above the threshold value is assigned the value 1 and each pixel whose gray level is below the threshold value is assigned the value 0. 10% binarization then means that 10% of the pixels are black and 90% of the pixels are white. 50% binarization then means that 50% of the pixels are black and 50% of the pixels are white, etc. Alternatively, the real part or the phase of the Fourier transform g(x,y) can also be determined and binarized using a threshold value. Other binarization options are known from the prior art (Goodman, JW, Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill (New York) (1996)).
Vorzugsweise wird der Realteil der Fouriertransformierten binarisiert und durch ihn das chargenspezifische Fouriermuster ausgebildet. The real part of the Fourier transform is preferably binarized and the batch-specific Fourier pattern is formed by it.
Vorzugsweise wird das Fouriermuster mit einer Binarisierung von weniger als 50 Prozent, vorzugsweise weniger als 20 Prozent, besonders bevorzugt weniger als 10 Prozent gedruckt. The Fourier pattern is preferably printed with a binarization of less than 50 percent, preferably less than 20 percent, particularly preferably less than 10 percent.
Unter dem chargenspezifischen Fouriermuster, das in dem ersten Druckverfahrensschritt auf die Verpackung gedruckt wird, wird hier der binarisierte Realteil der Fouriertransformation der Funktion G(fy,fy) verstanden. The batch-specific Fourier pattern, which is printed on the packaging in the first printing process step, is understood here as the binarized real part of the Fourier transformation of the function G(fy,fy).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens weist der erste Druckverfahrensschritt eine höhere Druckauflösung auf als der zweite Druckverfahrensschritt, und die chargenspezifischen Fouriermuster werden mit einer höheren Druckauflösung gedruckt als die verpackungsindividuellen zweiten graphischen Codes. In a particularly preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, the first printing method step has a higher printing resolution than the second printing method step, and the batch-specific Fourier patterns are printed with a higher printing resolution than the packaging-specific second graphic code.
Der erste Druckverfahrensschritt kann aus der Menge Tiefdruckverfahren, Offsetdruckverfahren, Siebdruckverfahren oder Flexodruckverfahren gewählt werden, während der zweite Druckverfahrensschritt vorzugsweise mittels eines digitalen Druckverfahrens erfolgt aus der Gruppe Tintenstrahldruck, Thermotransferdruck, Laserdruck, Lasergravur. Der erste Druckverfahrensschritt wird mit einem klassischen Druckverfahren durchgeführt, und das Fouriermuster wird in einer hohen effektiven Auflösung auf die Verpackung gedruckt. Das Fouriermuster enthält den versteckten maschinenlesbaren ersten graphischen Code, der als Information zumindest die Chargennummer enthält. Bei klassischen Druckverfahren werden zunächst eine Druckplatte oder ein Druckzylinder hergestellt, die oder der anschließend zum Druck einer Serie von gleichartigen Verpackungen dient. Zunächst sind die Drucke auf alle Verpackungen der Serie gleich. The first printing process step can be selected from gravure printing, offset printing, screen printing or flexographic printing, while the second printing process preferably takes place by means of a digital printing process from the group inkjet printing, thermal transfer printing, laser printing, laser engraving. The first step of the printing process is carried out using a classic printing process, and the Fourier pattern is printed on the packaging with a high effective resolution. The Fourier pattern contains the hidden, machine-readable first graphic code, which contains at least the batch number as information. In classic printing processes, a printing plate or a printing cylinder is first produced, which is then used to print a series of similar packaging. First of all, the prints are the same on all packaging in the series.
Im Gegensatz zu dieser bekannten Vorgehensweise schlägt die Erfindung in einem Aspekt vor, bereits den ersten Druckverfahrensschritt und damit die Fouriermuster zu diversifizieren. Die Serie wird dazu in Chargen unterteilt. Dabei handelt es sich um disjunkte Mengen der Serie. Sind beispielsweise mehrere Druckmaschinen für die Herstellung der Serie vorgesehen, so könnte jeder Druckmaschine eine eigene individuelle Druckplatte mit einem chargenspezifischen zweidimensionalen Fouriermuster, das die Chargennummer als Information erhält, zugeordnet werden. Es wäre auch denkbar, dass innerhalb einer Druckmaschine die Druckplatten, die das chargenspezifische Fouriermuster enthalten, regelmäßig gewechselt werden und dabei jeweils eine andere Chargennummer als Information erhalten. Werden mit einer Druckplatte mehrere Verpackungen gleichzeitig gedruckt, so könnten auf einer Druckplatte mehrere chargenspezifische Fouriermuster angeordnet sein. Werden beispielsweise bei einer Produktion von einhunderttausend Verpackungen zwei Druckmaschinen verwendet, und bei jeder Druckmaschine werden die Druckplatten während der Produktion einmal gewechselt, und befinden sich auf einer Druckplatte Druckvorlagen für zwanzig Verpackungen, so können in der Serie 2 x 2 x 20 = 80 verschiedene Chargennummern erzeugt werden. Typischerweise stehen bei klassischen Druckverfahren hohe Druckauflösungen zur Verfügung, z. B. 2.000 dpi oder auch 4.000 dpi. In contrast to this known procedure, the invention proposes in one aspect to already diversify the first printing method step and thus the Fourier pattern. For this purpose, the series is divided into batches. These are disjoint sets of the series. If, for example, several printing presses are provided for the production of the series, each printing press could be assigned its own individual printing plate with a batch-specific two-dimensional Fourier pattern that contains the batch number as information. It would also be conceivable for the printing plates, which contain the batch-specific Fourier pattern, to be changed regularly within a printing press and each receive a different batch number as information. If several packages are printed simultaneously with one printing plate, several batch-specific Fourier patterns could be arranged on one printing plate. If, for example, two printing machines are used to produce one hundred thousand packages, and the printing plates are changed once during production on each printing machine, and there are print templates for twenty packages on one printing plate, then the series can have 2 x 2 x 20 = 80 different batch numbers be generated. Typically stand by classic printing processes, high print resolutions are available, e.g. B. 2,000 dpi or 4,000 dpi.
In dem zweiten Druckverfahrensschritt wird mit einem digitalen Druckverfahren ein offener maschinenlesbarer zweiter graphischer Code mit niedriger Auflösung auf die Verpackung gedruckt. Der maschinenlesbare graphische Code erhält als Information zumindest eine verpackungsindividuelle Seriennummer. Verpackungsindividuell heißt, dass die Nummer in der Serie von Verpackungen nur einmal verwendet wird und somit einzigartig ist. Die Seriennummer ist vorzugsweise aus einem großen Nummernkreis gewählt oder kryptographisch erzeugt, so dass potentielle Fälscher nicht in der Lage sind, eine gültige Seriennummer zu erraten. In the second printing process step, a low resolution open machine-readable second graphic code is printed onto the package using a digital printing process. The machine-readable graphic code contains at least one packaging-specific serial number as information. Individual packaging means that the number is only used once in the series of packaging and is therefore unique. The serial number is preferably selected from a large range of numbers or generated cryptographically so that potential forgers are unable to guess a valid serial number.
Vorzugsweise beinhaltet der zweite graphische Code zusätzlich zur Seriennummer eine URL, mit der sich ein Benutzer mit einem Authentifizierungsserver verbinden kann. Eine solche URL könnte beispielsweise https://www.authserver.com/ lauten, vorzugsweise ist die Serien-nummer Teil der URL, beispielsweise https://www.authserver.com/serialnumber/12345, wobei 12345 die Seriennummer ist. So kann sich ein Verbraucher durch das Scannen des maschinenlesbaren zweiten graphischen Codes mit einem Smartphone über einen Internetbrowser mit dem Authentifizierungsserver verbinden. In addition to the serial number, the second graphic code preferably contains a URL with which a user can connect to an authentication server. Such a URL could be, for example, https://www.authserver.com/, preferably the serial number is part of the URL, for example https://www.authserver.com/serialnumber/12345, where 12345 is the serial number. Thus, by scanning the machine-readable second graphic code with a smartphone, a consumer can connect to the authentication server via an Internet browser.
Günstigerweise findet der zweite Druckverfahrensschritt nach dem ersten Druckverfahrensschritt statt. Auch eine umgekehrte Reihenfolge ist denkbar. Der zweite Druckverfahrensschritt kann in der gleichen Druckmaschine wie der erste Druckverfahrensschritt durchgeführt werden, wenn die Druckmaschine Druckwerke mit klassischen Druckverfahren und Druckwerke mit digitalen Druckverfahren zur Verfügung stellt. Der zweite Druckverfahrensschritt kann aber auch an einer anderen Druckmaschine als der erste Druckverfahrensschritt stattfinden. Damit können die Druckmaschinen auch in unterschiedlichen Räumen oder gar unterschiedlichen Städten zur Verfügung gestellt werden. Denkbar ist auch, dass der erste Druckverfahrensschritt bei einem Produzenten für Verpackungsmittel stattfindet und der zweite Druckverfahrensschritt zu einem späteren Zeitpunkt bei dem Hersteller des Produkts, z.B. an der Verpackungslinie durchgeführt wird. Favorably, the second printing process step takes place after the first printing process step. A reverse order is also conceivable. The second printing process step can be carried out in the same printing machine as the first printing process step if the printing machine provides printing units using classic printing methods and printing units using digital printing methods. However, the second printing process step can also take place on a different printing press than the first printing process step. With that they can Printing machines can also be made available in different rooms or even different cities. It is also conceivable that the first printing process step takes place at a producer for packaging and the second printing process step is carried out at a later point in time at the manufacturer of the product, for example on the packaging line.
Vorzugsweise wird das chargenspezifische Fouriermuster jeweils mit einer effektiven Auflösung von wenigstens 600 dpi gedruckt. Dazu muss ein Drucker verwendet werden, der eine höhere Druckauflösung, vorzugsweise deutlich höhere Druckauflösung von 1 .000 dpi, 2 .000 dpi oder auch 4.000 dpi aufweist. Es sind hier auch alle Zwischenwerte mitoffenbart. Es hat sich gezeigt, dass handelsübliche Drucker eine Druckauflösung von unter 600 dpi haben, so dass beim Abfotografieren des chargenspezifischen Fouriermusters und erneutem Ausdrucken des fotografierten Fouriermusters soviel Information verlorengeht, dass eine Rekonstruktion des chargenspezifischen ersten graphischen Codes nicht mehr möglich ist. Soll das Fouriermuster kopiert werden und dabei die darin enthaltene Information erhalten bleiben, so muss beim Kopiervorgang mindestens die effektive Auflösung des Fouriermusters erhalten bleiben. Wenn beispielsweise beim Kopiervorgang entweder der verwendete Scanner oder der verwendete Drucker eine niedrigere Auflösung als die effektive Auflösung des Fouriermusters haben, wird das Fouriermuster nur unvollständig übertragen, und der darin enthaltene graphische chargenspezifische Code wird beschädigt und dadurch nicht mehr lesbar. Es hat sich gezeigt, dass bei einer effektiven Auflösung von mindestens 600 dpi ein Kopierschutz gegen handelsübliche Bürokopierer gewährleistet ist. The batch-specific Fourier pattern is preferably printed with an effective resolution of at least 600 dpi. To do this, a printer must be used that has a higher print resolution, preferably a significantly higher print resolution of 1,000 dpi, 2,000 dpi or even 4,000 dpi. All intermediate values are also disclosed here. It has been shown that commercially available printers have a print resolution of less than 600 dpi, so that when the batch-specific Fourier pattern is photographed and the photographed Fourier pattern is printed out again, so much information is lost that a reconstruction of the batch-specific first graphic code is no longer possible. If the Fourier pattern is to be copied and the information contained therein is to be retained, then at least the effective resolution of the Fourier pattern must be retained during the copying process. If, for example, during the copying process either the scanner or the printer used have a lower resolution than the effective resolution of the Fourier pattern, the Fourier pattern will only be transferred incompletely and the graphic batch-specific code contained therein will be damaged and thus no longer readable. It has been shown that with an effective resolution of at least 600 dpi, copy protection against commercially available office copiers is guaranteed.
Die effektive Auflösung des gedruckten chargenspezifischen Fouriermusters wird zum einen durch die Auflösung des Druckers und zum anderen durch die Positionierung des chargenspezifischen ersten graphischen Codes innerhalb der Bildvorlage bestimmt. Die Bildvorlage hat eine halbe Breite fx imit bzw. die halbe Höhe fy imit. Beide Werte geben die Pixelanzahlen der halben Breite und halben Höhe der Bildvorlage an. Die spezielle Positionierung des chargenspezifischen ersten graphischen Codes innerhalb der Bildvorlage in fx- und fy-Richtung legt den größten horizontalen Abstand fx_max des chargenspezifischen ersten graphischen Codes von der Bildmitte sowie den größten vertikalen Abstand fy_max des chargenspezifischen ersten graphischen Codes von der Bildmitte fest. The effective resolution of the printed batch-specific Fourier pattern is determined by the resolution of the printer and by the positioning of the batch-specific first graphic code within the Image template determined. The image template has half the width fx imit and half the height fy imit. Both values indicate the pixel numbers of half the width and half the height of the image template. The special positioning of the batch-specific first graphic code within the image template in the fx and fy direction defines the greatest horizontal distance fx_max of the batch-specific first graphic code from the center of the image and the greatest vertical distance fy_max of the batch-specific first graphic code from the center of the image.
Es werden Quotienten fx_max/fx_limit und fy_max/fy_limit gebildet. Die effektive Auflösung in x-Richtung ist das Produkt aus dem Quotienten fx_max/fx_limit multipliziert mit der Auflösung der Druckmaschine ( als Formel: (fx_max/fx_limit) * Auflösung ), und die effektive Auflösung in y-Richtung ist das Produkt aus dem Quotienten fy_max/ fyjimit multipliziert mit der Auflösung der Druckmaschine ( als Formel: (fy_max/fy_limit) * Auflösung ). Die effektive Auflösung ist der größere Wert der effektiven Auflösung in x-Richtung und effektiven Auflösung in y-Richtung. Der chargenspezifische erste graphische Code wird vorzugsweise so weit außen an der Bildvorlage positioniert, dass die Werte fx_max, und fy_max so groß sind, dass die effektive Druckauflösung oberhalb von 600 dpi liegt. Quotients fx_max/fx_limit and fy_max/fy_limit are formed. The effective resolution in the x direction is the product of the quotient fx_max/fx_limit multiplied by the resolution of the press ( as a formula: (fx_max/fx_limit) * resolution ), and the effective resolution in the y direction is the product of the quotient fy_max / fyjimit multiplied by the resolution of the press ( as a formula: (fy_max/fy_limit) * resolution ). Effective resolution is the greater of effective x-direction resolution and effective y-direction resolution. The batch-specific first graphic code is preferably positioned so far outside on the original image that the values fx_max and fy_max are so large that the effective print resolution is above 600 dpi.
Die Aufgabe wird in ihrem zweiten Aspekt durch eine Serie fälschungssicherer Verpackungen mit den Merkmalen des Anspruchs 15, die nach einem der oben genannten Herstellungsverfahren hergestellt wird, gelöst. Das für das Verfahren Gesagte gilt sinngemäß auch für die Serie fälschungssicherer Verpackungen und soll auch im Zusammenhang mit der Serie offenbart sein. In its second aspect, the object is achieved by a series of counterfeit-proof packaging with the features of claim 15, which is manufactured using one of the manufacturing methods mentioned above. What was said about the method also applies to the series of forgery-proof packaging and should also be disclosed in connection with the series.
Erfindungsgemäß wird eine Serie von Verpackungen in Chargen aufgeteilt und jederAccording to the invention, a series of packages is divided into batches and each
Verpackung eine chargenspezifische Chargennummer zugeordnet, und jederPackaging assigned a batch-specific batch number, and each
Verpackung wird darüber hinaus eine verpackungsindividuelle Seriennummer zugeordnet. Die chargenspezifischen Chargennummern sind in maschinenlesbaren chargenspezifischen ersten graphischen Codes codiert, und die chargenspezifischen ersten graphischen Codes sind in chargenspezifische zweidimensionale Fourierm uster fouriertransformiert. Die chargenspezifischen Fouriermuster sind in einem ersten Druckverfahrensschritt jeweils auf die der Chargennummer zugeordneten Verpackungen gedruckt, wobei vorzugsweise die chargenspezifischen Fouriermuster mit einer effektiven Auflösung von wenigstens 600 dpi gedruckt sind. In addition, the packaging will have a packaging-specific serial number assigned. The lot-specific lot numbers are encoded in machine-readable lot-specific first graphic codes, and the lot-specific first graphic codes are Fourier-transformed into lot-specific two-dimensional Fourier patterns. In a first printing process step, the batch-specific Fourier patterns are each printed on the packaging assigned to the batch number, with the batch-specific Fourier patterns preferably being printed with an effective resolution of at least 600 dpi.
Die verpackungsindividuellen Seriennummern sind in verpackungsindividuellen, maschinenlesbaren zweiten graphischen Codes codiert, die auf die zugeordneten Verpackungen in einem zweiten Druckverfahrensschritt gedruckt sind. Die Auflösung des zweiten Druckers, mit dem der zweite Druckverfahrensschritt durchgeführt wird, kann geringer, möglicherweise deutlich geringer sein als die Auflösung des ersten Druckers, mit dem der erste Druckverfahrensschritt durchgeführt wird. The packaging-specific serial numbers are encoded in packaging-specific, machine-readable second graphic codes that are printed on the associated packaging in a second printing process step. The resolution of the second printer with which the second printing process step is carried out can be lower, possibly significantly lower, than the resolution of the first printer with which the first printing process step is carried out.
Der verpackungsindividuelle, maschinenlesbare zweite graphische Code ist vorzugsweise offen lesbar. Unter offen lesbar ist in dieser Anmeldung zu verstehen, dass er so auf die Verpackung gedruckt ist, dass er mit einem herkömmlichen Lesealgorithmus, der auf ein handelsübliches Smartphone heruntergeladen ist, das eine Kamera aufweist, erfasst wird und die in ihm enthaltene Information, beispielsweise die Seriennummer, ausgelesen werden kann. Es kann sich bei dem Lesealgorithmus um einen handelsüblichen QR-Code-Scanner, Datamatrixcodescanner oder entsprechende andere Scanner handeln. The packaging-specific, machine-readable second graphic code is preferably openly readable. In this application, openly readable is understood to mean that it is printed on the packaging in such a way that it is detected with a conventional reading algorithm downloaded onto a commercially available smartphone that has a camera and the information it contains, for example the Serial number, can be read. The reading algorithm can be a commercially available QR code scanner, data matrix code scanner or other corresponding scanner.
Das chargenspezifische Fouriermuster und der zweite graphische Code stellen gemeinsam ein erfindungsgemäßes fälschungssicheres zweidimensionales Sicherheitsmerkmal für jede Verpackung dar. Das chargenspezifische Fouriermuster und der zweite graphische Code können aufeinander, nebeneinander, sich teilweise überlappend auf der Verpackung angeordnet sein. The batch-specific Fourier pattern and the second graphic code together represent a forgery-proof two-dimensional security feature according to the invention for each package. The batch-specific Fourier pattern and the second graphic code may be placed one on top of the other, side by side, partially overlapping on the packaging.
Das Fouriermuster ist günstigerweise binarisiert. Binarisierte Fouriermuster haben den Vorteil, dass sie nur die Werte weiß und schwarz aufweisen und also einfach mit Druckmaschinen gedruckt werden können. Es hat sich eine 20%ige Binarisierung als vorteilhaft herausgestellt. Die 20%ige Binarisierung enthält noch hinreichend viel Information und kann mit wenig Druckerfarbe gedruckt werden. The Fourier pattern is conveniently binarized. Binarized Fourier patterns have the advantage that they only have the values white and black and can therefore easily be printed with printing machines. A 20% binarization has proven advantageous. The 20% binarization still contains enough information and can be printed with little ink.
Die Aufgabe wird in ihrem dritten Aspekt durch ein Verfahren zur Authentifizierung einer Verpackung einer in Chargen unterteilten Serie von Verpackungen mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst. The object is achieved in its third aspect by a method for authenticating a packaging of a series of packaging divided into batches with the features of claim 20.
Das Authentifizierungsverfahren wird günstigerweise mit einem Authentifizierungssystem, das weiter unten beschrieben wird, durchgeführt. Das Authentifizierungsverfahren eignet sich zur Durchführung mit einer der oben genannten Serien fälschungssicherer Verpackungen, die nach einem der oben genannten Herstellungsverfahren hergestellt werden. The authentication method is advantageously carried out using an authentication system which is described further below. The authentication method is suitable for implementation with one of the series of counterfeit-proof packaging mentioned above, which are manufactured using one of the manufacturing methods mentioned above.
Das Authentifizierungsverfahren wird erfindungsgemäß mit einem mobilen Endgerät durchgeführt, das eine Kamera aufweist. Bei dem mobilen Endgerät kann es sich um handelsübliche Smartphones handeln und bei der Kamera um eine handelsübliche in Smartphones integrierte Kamera. According to the invention, the authentication method is carried out using a mobile terminal device which has a camera. The mobile end device can be a commercially available smartphone and the camera can be a commercially available camera integrated into smartphones.
Ein Bild des zweidimensionalen Sicherheitsmerkmals der Verpackung wird mit der Kamera des mobilen Endgerätes erfasst. Das Bild wird dann ausgewertet. Das erfasste Bild wird einem zweiten Lesealgorithmus für den zweiten graphischen Code zugeführt, und der zweite Lesealgorithmus liest aus dem zweiten graphischen Code eine verpackungsindividuelle Seriennummer aus. An image of the two-dimensional security feature of the packaging is captured with the camera of the mobile device. The image is then evaluated. The captured image is supplied to a second reading algorithm for the second graphic code, and the second reading algorithm reads a packaging-specific serial number from the second graphic code.
Das erfasste Bild wird nachher, gleichzeitig oder vorher, fourierrücktransformiert, und das fourierrücktransformierte Bild wird einem ersten Lesealgorithmus für den chargenspezifischen ersten graphischen Code zugeführt. Der Lesealgorithmus liest aus dem chargenspezifischen ersten graphischen Code die Chargennummer aus. The captured image is subsequently, simultaneously or beforehand, inverse Fourier transformed and the inverse Fourier transformed image is fed to a first reading algorithm for the batch-specific first graphic code. The reading algorithm reads the batch number from the batch-specific first graphic code.
Die ausgelesene Chargennummer und die ausgelesene Seriennummer werden authentifiziert. Es wird festgestellt ob die Chargennummer und Seriennummer und deren Zuordnung zueinander gültig sind. The read batch number and the read serial number are authenticated. It is determined whether the batch number and serial number and their assignment to one another are valid.
Zunächst werden chargenspezifische Chargennummern und verpackungsindividuelle Seriennummern als Paare einander zugeordnet und vorzugsweise in einer Datenbank gespeichert. Günstigerweise sind die Seriennummern nicht fortlaufend gebildet, sondern kryptographisch verschlüsselt, so dass sich ein Fälscher eine gültige Seriennummer nicht einfach ausdenken oder erraten kann. First, batch-specific batch numbers and packaging-specific serial numbers are assigned to one another as pairs and preferably stored in a database. Advantageously, the serial numbers are not formed consecutively, but are cryptographically encrypted, so that a counterfeiter cannot simply think up or guess a valid serial number.
Die verpackungsindividuelle Seriennummer wird mit den in der Datenbank abgelegten Seriennummern verglichen, und die chargenspezifische Chargennummer wird ebenfalls mit den in der Datenbank abgelegten chargenspezifischen Chargennummern verglichen. Wenn beide Nummern für sich allein und als Paar übereinstimmen, wird das Sicherheitsmerkmal authentifiziert. Es handelt sich dann bei der mit dem Sicherheitsmerkmal versehenen Verpackung um die Originalverpackung. Wenn die Chargennummer nicht ausgelesen werden kann, beispielsweise weil es sich um eine unscharfe Fotokopie des Fouriermusters des Sicherheitsmerkmals handelt, wird das Sicherheitsmerkmal nicht authentifiziert. Wenn die Seriennummer bereits einmal oder mehrfach abgefragt wurde, wird die Seriennummer vorzugsweise bei einer nächsten Abfrage nicht mehr authentifiziert. Eine Seriennummer darf vorzugsweise nur einmal oder eine bestimmte Anzahl oft abgefragt werden und wird dann blockiert oder ungültig gemacht. The packaging-specific serial number is compared with the serial numbers stored in the database, and the batch-specific batch number is also compared with the batch-specific batch numbers stored in the database. If both numbers match individually and as a pair, the security token is authenticated. The packaging with the security feature is then the original packaging. If the batch number cannot be read, for example because it is a blurred photocopy of the Fourier pattern of the security feature, the security feature will not be authenticated. If the serial number has already been queried one or more times, the serial number is preferably no longer authenticated in the next query. A serial number may preferably only be queried once or a certain number of times and is then blocked or invalidated.
Das für das Authentifizierungsverfahren erforderliche Fourierrücktransformationsprogramm, der erste Lesealgorithmus und der zweite Lesealgorithmus können alle oder einige von ihnen auf dem mobilen Endgerät angeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass eines oder mehrere dieser Programme auf einem Authentifizierungsserver abgelegt sind. Auf dem Authentifizierungsserver ist vorzugsweise auch die Datenbank abgelegt, die gültige Chargennummern- und Seriennummernpaare gespeichert hat. The inverse Fourier transform program required for the authentication process, the first reading algorithm and the second reading algorithm may all or some of them be arranged on the mobile terminal. However, it is also conceivable that one or more of these programs are stored on an authentication server. The database which has stored valid batch number and serial number pairs is preferably also stored on the authentication server.
Günstigerweise werden die ausgelesenen verpackungsindividuellen Seriennummern dem Authentifizierungsserver zugeführt und die ausgelesenen Seriennummern mit den in der Datenbank auf dem Authentifizierungsserver abgelegten gültigen Seriennummern verglichen, und die ausgelesenen Seriennummern werden bei Übereinstimmung mit einer der abgelegten gültigen Seriennummern authentifiziert. Vorzugsweise werden die ausgelesenen Chargennummern dem Authentifizierungsserver ebenfalls zugeführt und mit auf dem Authentifizierungsserver abgelegten gültigen Chargennummern verglichen. The serial numbers read out for the individual packaging are advantageously fed to the authentication server and the serial numbers read out are compared with the valid serial numbers stored in the database on the authentication server, and the serial numbers read out are authenticated if they match one of the valid serial numbers stored. The batch numbers read out are preferably also sent to the authentication server and compared with valid batch numbers stored on the authentication server.
Es wird auch geprüft, ob die Zuordnung von abgelegter Seriennummer und abgelegter Chargennummer mit der Zuordnung von ausgelesener Chargennummer und ausgelesener Seriennummer übereinstimmt. Stimmen die einzelnen Nummern und auch die Zuordnungen überein, wird ein Authentifizierungssignal an das mobile Endgerät abgegeben. Die Verbindung zwischen mobilem Endgerät und Datenbankserver kann über eine herkömmliche, vorzugsweise kabellose Verbindung wie eine W-LAN-Verbindung ins Internet, eine 3G-/4G-/5G-Verbindung ins Internet oder eine ähnliche Verbindung erfolgen. It is also checked whether the assignment of the stored serial number and the stored batch number matches the assignment of the batch number and the serial number that have been read. Are the individual numbers correct? and the assignments also match, an authentication signal is sent to the mobile terminal device. The connection between the mobile terminal device and the database server can be established via a conventional, preferably wireless connection such as a W-LAN connection to the Internet, a 3G/4G/5G connection to the Internet or a similar connection.
Im vierten Aspekt wird die Aufgabe durch ein Authentifizierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 25 gelöst. In the fourth aspect, the object is achieved by an authentication system having the features of claim 25.
Das oben genannte Verfahren wird mit einem der hier beschriebenen Authentifizierungssysteme durchgeführt, vorzugsweise eignen sich auch die unten beschriebenen Authentifizierungssysteme zur Durchführung eines der oben genannten Authentifizierungsverfahren. The method mentioned above is carried out with one of the authentication systems described here; the authentication systems described below are preferably also suitable for carrying out one of the authentication methods mentioned above.
Das Authentifizierungssystem umfasst eine Serie fälschungssicherer Verpackungen, wie sie oben beschrieben wurden, ein mobiles Endgerät mit einer Kamera und mit einer Sendeempfangseinheit, mit der die von der Kamera erfassten Sicherheitsmerkmale der Verpackung an einen Authentifizierungsserver übermittelbar sind. The authentication system includes a series of forgery-proof packaging, as described above, a mobile terminal device with a camera and with a transceiver unit, with which the security features of the packaging detected by the camera can be transmitted to an authentication server.
Das Authentifizierungssystem umfasst auch ein Fourierrücktransformationsprogramm, mit dem das chargenspezifische Fouriermuster fourierrücktransformierbar ist, einen ersten Lesealgorithmus für den chargenspezifischen ersten graphischen Code, der aus dem fourierrücktransformierten Bild die Chargennummer auslesen kann, einen zweiten Lesealgorithmus für den verpackungsindividuellen zweiten graphischen Code, der die individuelle Seriennummer auslesen kann. Das Authentifizierungssystem umfasst auch den Authentifizierungsserver, der mit dem mobilen Endgerät datenleitend in Verbindung steht und auf dem die jeder Verpackung zugeordnete Seriennummer und Chargennummer einander zugeordnet abgelegt sind und auf dem die vom mobilen Endgerät übermittelten Chargennummern und Seriennummern authentifizierbar sind und mit dem ein Authentifizierungssignal an das mobile Endgerät abgebbar ist. The authentication system also includes a Fourier inverse transformation program with which the batch-specific Fourier pattern can be Fourier inverse-transformed, a first reading algorithm for the batch-specific first graphic code, which can read the batch number from the Fourier inverse-transformed image, a second reading algorithm for the packaging-specific second graphic code, which reads the individual serial number can. The authentication system also includes the authentication server, which is in data communication with the mobile end device and on which the serial number and batch number assigned to each package are stored in association with one another and on which the batch numbers and serial numbers transmitted by the mobile terminal can be authenticated and with which an authentication signal is sent to the mobile terminal is deliverable.
Auch hier gilt das für die Serie fälschungssicherer Verpackungen Offenbarte und für das Verfahren zur Herstellung einer Serie fälschungssicherer Verpackungen Offenbarte sinngemäß ebenfalls. Here, too, what has been disclosed for the series of forgery-proof packaging and what has been disclosed for the method for producing a series of forgery-proof packaging applies mutatis mutandis as well.
Insbesondere kann das Fourierrücktransformationsprogramm auf das mobile Endgerät heruntergeladen sein, es kann aber auch sein, dass das von der Kamera erfasste Fouriermuster mittels der Sendeempfangseinheit an den Authentifizierungsserver übermittelt wird. Ebenso können der erste wie auch der zweite Lesealgorithmus entweder auf dem mobilen Endgerät oder auf dem Datenbankauthentifizierungsserver abgelegt sein. Günstigerweise sind jedoch beide Leseprogramme wie auch das Fourierrücktransformationsprogramm auf dem mobilen Endgerät abgelegt, so dass über die Sendeempfangseinheit des mobilen Endgerätes lediglich die bereits ausgelesenen chargenspezifischen Chargennummern und die ausgelesenen verpackungsindividuellen Seriennummern an den Authentifizierungsserver übermittelt zu werden brauchen. Die Nummern sind mit deutlich geringerem Datenvolumen übermittelbar als das von der Kamera eingescannte Fouriermuster. In particular, the Fourier inverse transformation program can be downloaded to the mobile terminal device, but it can also be the case that the Fourier pattern captured by the camera is transmitted to the authentication server by means of the transceiver unit. Likewise, the first as well as the second reading algorithm can be stored either on the mobile terminal device or on the database authentication server. However, both reading programs and the Fourier inverse transformation program are advantageously stored on the mobile terminal, so that only the batch-specific batch numbers already read and the individual packaging serial numbers that have been read need to be transmitted to the authentication server via the transceiver unit of the mobile terminal. The numbers can be transmitted with a significantly lower data volume than the Fourier pattern scanned by the camera.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in 18 Figuren beschrieben. Dabei zeigen: Fig. 1 Codierung einer Chargennummer in einem Datamatrixcode, The invention is described using several exemplary embodiments in 18 figures. show: Fig. 1 coding of a batch number in a data matrix code,
Fig. 2 Positionierung des Datamatrixcodes in einer Bildvorlage, Fig. 2 positioning of the data matrix code in an image template,
Fig. 3a Amplitudenfunktion in einer ersten Ausführungsform mit niedriger effektiver Auflösung, 3a amplitude function in a first embodiment with low effective resolution,
Fig. 3b Phasen in einer ersten Ausführungsform mit niedriger effektiver Auflösung, 3b phases in a first embodiment with low effective resolution,
Fig. 4a Fouriermuster als Realteil der Fouriertransformation des Datamatrixcodes in den Fig. 3a, 3b, 4a Fourier pattern as real part of the Fourier transformation of the data matrix code in FIGS. 3a, 3b,
Fig. 4b Fouriermuster der Fig. 4a in einer 50%igen Binarisierung, Fig. 4b Fourier pattern of Fig. 4a in a 50% binarization,
Fig. 4c Fouriermuster der Fig. 4a in einer 20%igen Binarisierung, 4c Fourier pattern of FIG. 4a in a 20% binarization,
Fig. 5a Realteil der Fourierrücktransformation des Fouriermusters in Fig. 4a, 5a real part of the Fourier inverse transformation of the Fourier pattern in FIG. 4a,
Fig. 5b Realteil der Fourierrücktransformation des binarisierten Fouriermusters in Fig. 4b, 5b real part of the inverse Fourier transformation of the binarized Fourier pattern in FIG. 4b,
Fig. 5c Realteil der Fourierrücktransformation des binarisierten Fouriermusters in Fig. 4c, 5c real part of the inverse Fourier transformation of the binarized Fourier pattern in FIG. 4c,
Fig. 6 erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals mit dem 20 % binarisierten Fouriermuster und einem verpackungsindividuellen QR-Code, Fig. 7 Fourierrücktransformation des Sicherheitsmerkmals in Fig. 6, 6 first embodiment of the security feature according to the invention with the 20% binarized Fourier pattern and a packaging-specific QR code, Fig. 7 inverse Fourier transformation of the security feature in Fig. 6,
Fig. 8 Fotokopie des Sicherheitsmerkmals in Fig. 6 mit halber Auflösung, Fig. 8 photocopy of the security feature in Fig. 6 with half resolution,
Fig. 9 Fourierrücktransformation des kopierten Sicherheitsmerkmals in Fig. 8, Fig. 9 Fourier inverse transformation of the copied security feature in Fig. 8,
Fig. 10a Amplitudenfunktion in einer zweiten Ausführungsform mit hoher effektiver Auflösung, 10a amplitude function in a second embodiment with high effective resolution,
Fig. 10b Phasen in einer zweiten Ausführungsform mit hoher effektiver Auflösung, 10b phases in a second embodiment with high effective resolution,
Fig. 11a Fouriermuster als Realteil der Fouriertransformation des Datamatrixcodes in den Fig. 10a, 10b, 11a Fourier pattern as real part of the Fourier transformation of the data matrix code in FIGS. 10a, 10b,
Fig. 11 b Fouriermuster in Fig. 11 a in einer 50%igen Binarisierung, Fig. 11 b Fourier pattern in Fig. 11 a in a 50% binarization,
Fig. 11 c Fouriermuster der Fig. 11 a in einer 20%igen Binarisierung, 11 c Fourier pattern of FIG. 11 a in a 20% binarization,
Fig. 12a Realteil der Fourierrücktransformation des Fouriermusters in Fig. 11a, 12a real part of the Fourier inverse transformation of the Fourier pattern in FIG. 11a,
Fig. 12b Realteil der Fourierrücktransformation des Fouriermusters in Fig. 11b, 12b real part of the Fourier inverse transformation of the Fourier pattern in FIG. 11b,
Fig. 12c Realteil der Fourierrücktransformation des Fouriermusters in Fig. 11c, Fig. 13 zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals mit dem 20 % binarisierten Fouriermuster und verpackungsindividuellem QR-Code 12c real part of the Fourier inverse transformation of the Fourier pattern in FIG. 11c, 13 second embodiment of the security feature according to the invention with the 20% binarized Fourier pattern and packaging-specific QR code
Fig. 14 Fourierrücktransformation des Sicherheitsmerkmals in Fig. 13, Fig. 14 inverse Fourier transformation of the security feature in Fig. 13,
Fig. 15 Fotokopie des Sicherheitsmerkmals in Fig. 13 mit halber Auflösung, Fig. 15 photocopy of the security feature in Fig. 13 with half resolution,
Fig. 16 Fourierrücktransformation des Sicherheitsmerkmals in Fig. 15, Fig. 16 inverse Fourier transformation of the security feature in Fig. 15,
Fig. 17 Verpackungsserie in vier Chargen unterteilt, Fig. 17 packaging series divided into four batches,
Fig. 18 Verpackungsserie in Fig. 18 mit chargenspezifischem Fouriermuster und mit auf drei Verpackungen aufgedrucktem, verpackungsindividuellem QR-Code. Fig. 18 Packaging series in Fig. 18 with a batch-specific Fourier pattern and with a packaging-specific QR code printed on three packaging.
Fig.1 und Fig. 2 zeigen eine grundsätzliche Darstellung zur Konstruktion eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals 1. 1 and 2 show a basic representation of the construction of a security feature 1 according to the invention.
Die Fig. 3 bis Fig. 9 zeigen die Konstruktion einer ersten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals 1 mit einer geringen Auflösung. Die Fig. 10 bis Fig. 16 zeigen die Konstruktion einer zweiten Ausführungsform eines Sicherheitsmerkmals 1 ' mit einer hohen effektiven Auflösung. 3 to 9 show the construction of a first embodiment of the security feature 1 with a low resolution. 10 to 16 show the construction of a second embodiment of a security feature 1' with a high effective resolution.
Ein grundsätzlicher Aufbau des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals 1 , 1 ‘ ist in den Fig. 6, 8, 13, 15 sowie den rechten drei Verpackungen der Fig. 18 dargestellt. Das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal 1 , 1 ' weist grundsätzlich zwei Komponenten auf, und zwar ein binarisiertes chargenspezifisches zweidimensionales Fouriermuster 22, 22‘, das in der Fig. 6 und der Fig. 13 als eine Art Hintergrundrauschen zu erkennen ist, tatsächlich aber der Realteil der Fouriertransformierten eines in mathematische Form gebrachten chargenspezifischen ersten graphischen Codes 3 ist, der hier als Datamatrixcode ausgebildet ist, sowie einen auf das chargenspezifische zweidimensionale Fouriermuster 22, 22' aufgedruckten verpackungsindividuellen maschinenlesbaren zweiten graphischen Code 4, der hier in Form eines QR-Codes ausgebildet ist. A basic structure of the security feature 1, 1' according to the invention is shown in FIGS. 6, 8, 13, 15 and the right three packages of FIG. The security feature 1, 1' according to the invention basically has two components, namely a binarized batch-specific one two-dimensional Fourier pattern 22, 22', which can be seen in Fig. 6 and Fig. 13 as a kind of background noise, but is actually the real part of the Fourier transform of a batch-specific first graphic code 3 brought into mathematical form, which is embodied here as a data matrix code , as well as a packaging-specific, machine-readable second graphic code 4 printed on the batch-specific two-dimensional Fourier pattern 22, 22′, which is embodied here in the form of a QR code.
Grundsätzlich können sowohl der erste graphische Code 3 als auch der zweite graphische Code 4 insbesondere als 1 D oder 2D Barcodes, insbesondere als Datamatrixcode oder QR-Code ausgebildet sein. Er sollte maschinenlesbar sein, also mittels eines handelsüblichen Lesealgorithmus ausgelesen werden können, der beispielsweise in Form einer App auf mobile Endgeräte heruntergeladen werden kann. Das binarisierte Fouriermuster 22 und der QR-Code 4 sind gemäß Fig. 6 bevorzugt aufeinandergedruckt. Aufgrund ihrer deutlich unterschiedlichen graphischen Ausgestaltung „stören“ sie sich jedoch gegenseitig nicht. In principle, both the first graphic code 3 and the second graphic code 4 can be designed in particular as 1D or 2D barcodes, in particular as a data matrix code or QR code. It should be machine-readable, i.e. it should be able to be read using a commercially available reading algorithm, which can be downloaded to mobile devices in the form of an app, for example. According to FIG. 6, the binarized Fourier pattern 22 and the QR code 4 are preferably printed one on top of the other. Due to their clearly different graphic design, however, they do not "interfere" with each other.
Fig. 1 zeigt eine Zuordnung einer Chargennummer 6, die hier ABCDEF heißt, in den ersten graphischen Code 3, hier einen Datamatrixcode. Die Chargennummer 6 kann eine weitgehend beliebige Gestalt haben, es kann sich um eine Buchstaben- Zeichen-, Zahlen, Bitfolge oder eine Kombination davon handeln. Die Chargennummer 6 wird in einem Datamatrixcode 3 gemäß Fig. 1 codiert. Der Datamatrixcode 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel der maschinenlesbare erste graphische Code 3. Beide erhalten daher dasselbe Bezugszeichen. Der Datamatrixcode 3 ist für jede Verpackung 7 einer Charge gleich. 1 shows an assignment of a batch number 6, which is called ABCDEF here, to the first graphic code 3, here a data matrix code. The batch number 6 can have almost any shape, it can be a sequence of letters, characters, numbers, bits or a combination thereof. The batch number 6 is coded in a data matrix code 3 according to FIG. In this exemplary embodiment, the data matrix code 3 is the machine-readable first graphic code 3. Both are therefore given the same reference number. The data matrix code 3 is the same for each pack 7 of a batch.
Eine Serie Verpackungen 7 wird in eine Reihe von Chargen aufgeteilt. Im Beispiel gemäß Fig. 17 werden die Verpackungen 7 in vier Chargen aufgeteilt. Je Charge ist eine der Verpackungen 7 in Fig. 17 dargestellt. Es können natürlich auch mehr oder weniger Chargen ausgebildet werden. A series of packages 7 is divided into a number of batches. In the example according to FIG. 17, the packages 7 are divided into four batches. per batch is one of the packages 7 shown in fig. Of course, more or fewer batches can also be formed.
Die Chargennummer 6 kann auch in jeden anderen maschinenlesbaren Code verschlüsselt werden. Beispielsweise kann die Chargennummer in der Fig. 1 auch in einem QR-Code oder einem Strichcode codiert werden. The batch number 6 can also be encoded into any other machine-readable code. For example, the batch number in FIG. 1 can also be encoded in a QR code or a bar code.
Ein Teil der erfindungsgemäßen Idee besteht darin, den chargenspezifischen ersten graphischen Code 3, hier den Datamatrixcode 3, in ein zugehöriges Fouriermuster 2 umzuwandeln. Dazu wird der Datamatrixcode 3 in eine leere Bildvorlage 8 gemäß Fig. 2 positioniert. Die Ebene wird als Frequenzebene aufgefasst. Die Funktion ist in der Frequenzebene definiert, die durch eine fx-Frequenz und eine fy-Frequenz aufgespannt wird. Je nachdem wo in der fx-, fy-Ebene der Datamatrixcode positioniert wird, wird er durch höhere oder geringere Frequenzen gebildet. Die Bildvorlage 8 hat eine Größe von m x n Pixeln. Part of the idea according to the invention consists in converting the batch-specific first graphic code 3, here the data matrix code 3, into an associated Fourier pattern 2. For this purpose, the data matrix code 3 is positioned in an empty image template 8 according to FIG. The level is understood as a frequency level. The function is defined in the frequency plane, which is spanned by an fx frequency and an fy frequency. Depending on where the data matrix code is positioned in the fx, fy level, it is formed by higher or lower frequencies. The image template 8 has a size of m×n pixels.
Es wird jetzt aus der Anordnung des Datamatrixcodes in der leeren Bildvorlage 8 eine Funktion G(fx,fy) gebildet. Die Bildvorlage von m x n Pixeln bildet den Definitionsbereich der Funktion G(fx,fy). Die Funktion G(fx,fy) besteht aus dem Produkt einer Amplitudenfunktion und einer Phasenfunktion. Die Amplitudenfunktion ist für den Datamatrixcode 3 in Fig. 1 in Fig. 3a graphisch dargestellt. Die Amplitudenfunktion beträgt an den weißen Punkten null und an den schwarzen Punkten eins oder einen anderen konstanten Wert. Das heißt, dass die Amplitudenfunktion als eine reellwertige Funktion mit den Funktionswerten null und eins ausgebildet ist. A function G(fx,fy) is now formed from the arrangement of the data matrix code in the empty image template 8 . The image template of m x n pixels forms the domain of definition of the function G(fx,fy). The function G(fx,fy) consists of the product of an amplitude function and a phase function. The amplitude function is shown graphically for the data matrix code 3 in FIG. 1 in FIG. 3a. The amplitude function is zero at the white points and one or some other constant value at the black points. This means that the amplitude function is in the form of a real-valued function with the function values zero and one.
Die Amplitudenfunktion wird mit einer geeigneten Phasenfunktion ei(p(fx,fy) multipliziert. Bei der Phasenfunktion ei(p(fx,fy) kann es sich um eine Zufallsphase handeln, jedoch sind im Stand der Technik auch andere Phasenverteilungen bekannt (Akahori, H., Comparison of deterministic phase coding with random face coding in terms of dynamic range, Appl. Opt. 12, S. 2336-43 (1973)). The amplitude function is multiplied by an appropriate phase function e i(p (fx,fy). The phase function e i(p (fx,fy) can be a random phase act, but other phase distributions are also known in the prior art (Akahori, H., Comparison of deterministic phase coding with random face coding in terms of dynamic range, Appl. Opt. 12, pp. 2336-43 (1973)).
In Fig. 3b ist die hier gewählte Phasen <p(fx,fy) als zufälliger Grauwert des Datamatrixcodes 3a ausgebildet und dargestellt. Die Umrisse der Phase entsprechen dem Datamatrixcode 3, nur dass die Werte nicht bei null (weiß) und eins (schwarz) liegen, sondern zufällige Grauwerte zwischen weiß und schwarz sind. Innerhalb des Datamatrixcodes 3a wird jedem Pixel ein zufälliger Grauwert zwischen weiß und schwarz zugeordnet. Es findet jetzt eine Zuordnung der Grauwerte zu Zahlen zwischen 0 und 2TT statt. Wenn dieser Grauwert schwarz ist, beträgt die Phase 2TT, und wenn der Grauwert weiß ist, beträgt die Phase null. Die anderen Grauwerte werden je nach Graustufe, einem Winkel zwischen 0 und 2TT zugeordnet. Je schwärzer die Farbe ist, desto höher ist der Winkel. Auf diese Weise kann das zufällige Grauwertbild eindeutig in eine Phasenfunktion umgewandelt werden, und durch Multiplikation der in Fig. 3a graphisch dargestellten Amplitudenfunktion mit der Phasenfunktion in Fig. 3b ei(p(fx,fy) wird die komplexwertige Funktion G(fx,fy) gebildet. In FIG. 3b, the phase φ(fx,fy) selected here is designed and shown as a random gray value of the data matrix code 3a. The outlines of the phase correspond to data matrix code 3, except that the values are not at zero (white) and one (black), but are random gray values between white and black. Within the data matrix code 3a, each pixel is assigned a random gray value between white and black. The gray values are now assigned to numbers between 0 and 2TT. If this gray value is black then the phase is 2π and if the gray value is white then the phase is zero. The other gray values are assigned an angle between 0 and 2TT depending on the gray level. The blacker the color, the higher the angle. In this way, the random gray-scale image can be unambiguously converted into a phase function, and by multiplying the amplitude function graphed in Fig. 3a by the phase function in Fig. 3b e i(p (fx,fy), the complex-valued function G(fx,fy ) educated.
Die komplexe Funktion G(fx,fy) ist auf einem Definitionsbereich gemäß Fig. 2 von m x n Pixeln, wobei m die Anzahl der Pixel in fx-Richtung und n die Anzahl der Pixel in fy-Richtung bezeichnet, ausgebildet. Im Beispiel ist m = n = 512. Die komplexe Funktion G(fx,fy) wird in üblicher weise fouriertransformiert, wodurch eine neue zweidimensionale komplexe Funktion auf m x n Pixeln, die zweidimensionale Fouriertransformierte g(x,y) entsteht. Alternativ zur Fouriertransformation kann bei diesem Verfahren auch eine inverse Fouriertransformation oder eine Fourierrücktransformation verwendet werden, da sich aufgrund der Symmetriebedingungen zwischen Fouriertransformation und inverserThe complex function G(fx,fy) is formed on a domain of definition according to FIG. 2 of m×n pixels, where m denotes the number of pixels in the fx direction and n denotes the number of pixels in the fy direction. In the example, m = n = 512. The complex function G(fx,fy) is Fourier transformed in the usual way, resulting in a new two-dimensional complex function on mxn pixels, the two-dimensional Fourier transformed g(x,y). As an alternative to the Fourier transformation, an inverse Fourier transformation or an inverse Fourier transformation can also be used in this method, since due to the Symmetry conditions between Fourier transformation and inverse
Fouriertransformation keine für die Erfindung relevanten Unterschiede ergeben. Fourier transformation revealed no differences relevant to the invention.
Der Realteil der Fouriertransformation g(x,y) wird hier als zweidimensionales Fouriermuster 2 bezeichnet und ist in der Fig. 4a dargestellt. Das zweidimensionale Fouriermuster 2 ist ebenfalls chargenspezifisch und weist Grauwerte zwischen weiß und schwarz auf. The real part of the Fourier transformation g(x,y) is referred to here as a two-dimensional Fourier pattern 2 and is shown in FIG. 4a. The two-dimensional Fourier pattern 2 is also batch-specific and has gray values between white and black.
Fig. 4b und Fig. 4c zeigen sogenannte binarisierte Fouriermuster 21 , 22 des Fouriermusters 2 der Fig. 4a. Binarisierung bedeutet, dass jedem Pixel des Fouriermusters 2 in Fig. 4a entweder ein Pixelwert 1 oder ein Pixelwert 0 zugeordnet ist. Schwarz wird als Pixelwert 1 und weiß als Pixelwert 0 verwendet. Es sind jedoch auch zwei unterschiedliche Grauwerte oder auch zwei verschiedene Farbwerte denkbar. Zur Binarisierung sind verschiedene Verfahren aus der Literatur für computergenerierte Hologramme bekannt, z. B. das Detour-Phase Verfahren (Goodman, J. W., Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill (New York) (1996)). 4b and 4c show so-called binarized Fourier patterns 21, 22 of the Fourier pattern 2 of FIG. 4a. Binarization means that either a pixel value 1 or a pixel value 0 is assigned to each pixel of the Fourier pattern 2 in FIG. 4a. Black is used as pixel value 1 and white as pixel value 0. However, two different gray values or two different color values are also conceivable. Various methods from the literature for computer-generated holograms are known for binarization, e.g. the Detour phase method (Goodman, J.W., Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill (New York) (1996)).
Ein bevorzugtes Verfahren, das auch hier verwendet wird, ist die diskrete Binarisierung des Realteils der Fouriertransformierten g(x,y). Hierbei wird ein Schwellwert gewählt, und alle Werte des Realteils der Fouriertransformierten g(x,y), die unterhalb des Schwellwertes liegen, werden dem Pixelwert 0 zugeordnet und alle anderen Werte dem Pixelwert 1 . Der Schwellwert kann so gewählt werden, wie in der Fig. 4b geschehen, dass 50 % den Pixelwert 1 erhalten, also schwarz sind, und 50 % den Pixelwert 0 erhalten, also weiß sind. Fig. 4b stellt ein 50 % binarisiertes Fouriermuster 21 dar. Der Schwellwert kann aber auch so gewählt werden, dass jeder gewünschte andere Prozentsatz den Pixelwert 1 bekommt und die restlichen Pixel den Pixelwert 0. Ein 20%ig binarisiertes Fouriermuster 22 ist in der Fig. 4c dargestellt. Der Prozentsatz der Binarisierung liegt für die aktuelle Erfindung bevorzugt zwischen 5% und 25%. A preferred method, which is also used here, is the discrete binarization of the real part of the Fourier transform g(x,y). A threshold value is selected here, and all values of the real part of the Fourier transform g(x,y) that are below the threshold value are assigned to the pixel value 0 and all other values to the pixel value 1. The threshold value can be selected, as in FIG. 4b, such that 50% receive the pixel value 1, ie are black, and 50% receive the pixel value 0, ie are white. Fig. 4b shows a 50% binarized Fourier pattern 21. However, the threshold value can also be selected in such a way that any other desired percentage has the pixel value 1 and the remaining pixels have the pixel value 0. A 20% binarized Fourier pattern 22 is shown in Fig. 4c shown. The percentage of binarization is preferably between 5% and 25% for the current invention.
In den Fig. 5a, 5b, 5c ist der Realteil einer Fourierrücktransformation 3, 31 , 32 der Fouriermuster 1 , 21 , 22 in den Fig. 4a, 4b, 4c dargestellt. Es ist erkennbar, dass durch die Verwendung des Realteils als Fouriermuster eine symmetrische sogenannte negative Ordnung entsteht. Es ist weiterhin erkennbar, dass die Binarisierung das Rauschen (grauer Schatten im Hintergrund) erhöht, wobei eine geringe Binarisierung zu einem größeren Rauschen führt. Dennoch verbleibt das rücktransformierte Fouriermuster 3, 31 , 32 in den Fig. 5a, 5b, 5c jeweils maschinenlesbar erhalten. 5a, 5b, 5c show the real part of an inverse Fourier transformation 3, 31, 32 of the Fourier pattern 1, 21, 22 in FIGS. 4a, 4b, 4c. It can be seen that using the real part as a Fourier pattern results in a symmetrical, so-called negative order. It can also be seen that the binarization increases the noise (grey shadow in the background), with low binarization leading to more noise. Nevertheless, the inverse transformed Fourier pattern 3, 31, 32 in FIGS. 5a, 5b, 5c remains in machine-readable form.
In Fig. 6 ist die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals 1 dargestellt, bei dem auf das 20 % binarisierte Fouriermuster 22 gemäß Fig. 4c, ein QR-Code 4 aufgedruckt ist. 6 shows the first embodiment of the security feature 1 according to the invention, in which a QR code 4 is printed on the 20% binarized Fourier pattern 22 according to FIG. 4c.
Der QR-Code 4 ist eine Ausführungsform des verpackungsindividuellen, maschinenlesbaren zweiten graphischen Codes 4, wobei in dem QR-Code 4 entsprechend der Erklärung zu Fig. 1 eine verpackungsindividuelle Seriennummer 9 codiert ist. Als verpackungsindividueller, maschinenlesbarer zweiter graphischer Code 4 kann statt des QR-Codes auch jeder andere maschinenlesbare Code, insbesondere ein 2D Barcode, etwa ein Datamatrixcode gemäß Fig. 1 , oder irgendein anderer Code gewählt werden. QR-Code 4 und verpackungsindividueller, maschinenlesbarer zweiter graphischer Code 4 erhalten ebenfalls dasselbe Bezugszeichen, da sie in diesem Ausführungsbeispiel zusammenfallen. The QR code 4 is an embodiment of the packaging-specific, machine-readable second graphic code 4, a packaging-specific serial number 9 being encoded in the QR code 4 in accordance with the explanation relating to FIG. Instead of the QR code, any other machine-readable code, in particular a 2D barcode, such as a data matrix code according to FIG. 1 , or any other code can also be selected as the packaging-specific, machine-readable second graphic code 4 . QR code 4 and packaging-specific, machine-readable second graphic code 4 are also given the same reference number, since they coincide in this exemplary embodiment.
Fig. 7 zeigt wiederum die Fourierrücktransformation des Sicherheitsmerkmals 1 inFig. 7 again shows the inverse Fourier transformation of the security feature 1 in
Fig. 6. Durch die Fourierrücktransformation wird in der Fig. 7 zwischen den beiden rekonstruierten Datamatrixcodes 3 ein schwarzes Kreuz mit Schatten erzeugt, das die Fourierrücktransformation des in Fig. 6 aufgedruckten QR-Codes 4 darstellt. An dieser Stelle wird ein Vorteil der Erfindung deutlich: Zum einen ist der QR Code 4 weiterhin mit Standardlesegeräten lesbar, obwohl er in dem gleichen Bereich wie das binarisierte Fouriermuster 22 liegt. Zum anderen, obwohl der QR Code 4 auf das binarisierte Fouriermuster 22 aufgedruckt wird und dieses somit teilweise abdeckt, ist der graphische Code 3 in der Fourierrücktransformierten ebenso weiterhin mit Standardlesegeräten lesbar. Fig. 6. Due to the Fourier inverse transformation in Fig. 7 between the two reconstructed data matrix code 3 produces a black cross with shadows, which represents the inverse Fourier transformation of the QR code 4 printed in FIG. At this point, an advantage of the invention becomes clear: on the one hand, the QR code 4 can still be read with standard reading devices, although it is in the same area as the binarized Fourier pattern 22 . On the other hand, although the QR code 4 is printed on the binarized Fourier pattern 22 and thus partially covers it, the graphic code 3 in the Fourier inverse transformed can also continue to be read with standard reading devices.
Das Sicherheitsmerkmal 1 wird in zwei voneinander getrennten Druckverfahrensschritten auf die Verpackung 7 aufgedruckt. The security feature 1 is printed onto the packaging 7 in two separate printing process steps.
Das 20 % binarisierte Fouriermuster 22 in Fig. 6 ist in einem ersten Druckverfahrensschritt auf die Verpackung 7 aufgedruckt. Der erste Druckverfahrensschritt weist eine Druckauflösung von wenigstens 600 dpi auf. The 20% binarized Fourier pattern 22 in FIG. 6 is printed onto the packaging 7 in a first printing process step. The first step in the printing process has a print resolution of at least 600 dpi.
Zum Aufdrucken des 20 % binarisierten Fourierm usters 22 wird im ersten Druckverfahrensschritt ein Tiefdruckverfahren, Offsetdruckverfahren, ein Siebdruckverfahren oder ein Flexodruckverfahren gewählt. Es handelt sich dabei also um sogenannte klassische Druckverfahren, bei denen eine Druckmatrize gebildet wird und die einzelnen Verpackungen über die Druckmatrize abrollen. Das Herstellen einer Druckmatrize ist aufwendig, so dass aus Kostengründen nicht für jede Verpackung 7 eine separate Druckmatrize zur Verfügung gestellt werden kann, sondern eine Druckmatrize wird für jeweils eine der Chargen separat angefertigt, so dass üblicherweise mehrere hundert oder Tausende von Verpackungen 7 mit einem gleichen chargenspezifischen zweidimensionalen Fouriermuster gemäß Fig. 6 bedruckt werden. Der verpackungsindividuelle maschinenlesbare zweite graphische Code 4, hier der QR-Code 4 wird in einem zweiten Druckverfahrensschritt aufgedruckt, der eine deutlich geringere Druckauflösung als der erste Druckverfahrensschritt aufweisen kann. To print the 20% binarized Fourier pattern 22, a gravure printing method, offset printing method, screen printing method or flexographic printing method is selected in the first printing method step. These are so-called classic printing processes in which a printing die is formed and the individual packaging rolls over the printing die. The production of a printing matrix is complex, so that for cost reasons a separate printing matrix cannot be provided for each packaging 7, but a printing matrix is made separately for each batch, so that usually several hundred or thousands of packaging 7 with a same batch-specific two-dimensional Fourier pattern according to FIG. 6 are printed. The packaging-specific, machine-readable second graphic code 4, here the QR code 4, is printed in a second printing process step, which can have a significantly lower print resolution than the first printing process step.
Der zweite Druckverfahrensschritt ist vorzugsweise ein digitales Druckverfahren aus der Gruppe Tintenstrahldruck, Thermotransferdruck, Laserdruck, Lasergravur. Digitale Druckverfahren erlauben es, jeder Verpackung eine der verpackungsindividuellen Seriennummern 9 zuzuordnen, die in einem der verpackungsindividuellen zweiten Codes 4 codiert ist. Der verpackungsindividuelle zweite Code 4 ist aufgrund der Wahl der digitalen Druckverfahren im zweiten Verfahrensschritt kostengünstig und individuell druckbar. The second printing method step is preferably a digital printing method from the group of ink jet printing, thermal transfer printing, laser printing, laser engraving. Digital printing methods make it possible to assign one of the packaging-specific serial numbers 9 to each packaging, which is encoded in one of the packaging-specific second codes 4 . The packaging-specific second code 4 can be printed inexpensively and individually in the second method step due to the selection of the digital printing method.
Fig. 8 stellt eine Fotokopie 11 des Sicherheitsmerkmals 1 in Fig. 6 dar, wobei die Fotokopie 11 lediglich mit einem Drucker ausgedruckt wurde, der die halbe Auflösung des Druckers in Fig. 6 hat. Auf den ersten Blick sind hier zwar kaum Unterschiede zwischen der Fotokopie 11 und dem Original 1 zu erkennen, Fig. 9 zeigt jedoch, dass die Fourierrücktransformation der Fotokopie 11 in Fig. 8 schwächer ist als die Fourierrücktransformation des originalen Sicherheitsmerkmals 1 in Fig. 6. Dazu sind Geisterbilder, also Fourierrücktransformationen höherer Ordnung, zu erkennen. Jedoch bleibt die Information des Datamatrixcodes 3 erhalten, und der Datamatrixcode 3 ist weiterhin maschinell lesbar. FIG. 8 shows a photocopy 11 of the security feature 1 in FIG. 6, where the photocopy 11 was only printed out with a printer that has half the resolution of the printer in FIG. At first glance, there are hardly any differences between the photocopy 11 and the original 1, but Fig. 9 shows that the inverse Fourier transformation of the photocopy 11 in Fig. 8 is weaker than the inverse Fourier transformation of the original security feature 1 in Fig. 6. In addition, ghost images, i.e. higher-order Fourier inverse transformations, can be seen. However, the information in the data matrix code 3 is retained and the data matrix code 3 can still be read by machines.
In den Fig. 10 bis 16 ist eine zweite Ausführungsform eines Sicherheitsmerkmals 1 ‘dargestellt mit der zugehörigen Konstruktion des Sicherheitsmerkmals T. Das Sicherheitsmerkmal T der zweiten Ausführungsform weist eine höher effektive Auflösung auf als das Sicherheitsmerkmal 1 der ersten Ausführungsform. In den Fig. 10 bis 16 ist eine analoge Konstruktion, die in den Fig. 3 bis 9 durchgeführt wurde, für denselben Datamatrixcode 3 dargestellt. Der Datamatrixcode 3‘ in Fig. 10a und die Zufallsphase in Fig. 10b sind aber an einer anderen Stelle in der Bildebene 8 positioniert als in den Fig. 3a und Fig. 3b. Der Datamatrixcode 3‘ ist etwas weiter weg vom Mittelpunkt der Bildebene 8 positioniert. Die fx-Werte der Datamatrixcodes 3‘ in der Fig. 3a und der Fig. 10 a bleiben gleich, während die fy- Werte in der Fig. 10a größer sind, weil der Datamatrixcode 3‘ in fy-Richtung verschoben ist. Dasselbe gilt für die Zufallsphase in Fig. 3b und Fig. 10b. 10 to 16 show a second embodiment of a security feature 1' with the associated construction of the security feature T. The security feature T of the second embodiment has a higher effective resolution than the security feature 1 of the first embodiment. In FIGS. 10 to 16, an analogous construction, which was carried out in FIGS. 3 to 9, is shown for the same data matrix code 3. However, the data matrix code 3' in FIG. 10a and the random phase in FIG. 10b are positioned at a different point in the image plane 8 than in FIGS. 3a and 3b. The data matrix code 3' is positioned somewhat further away from the center of the image plane 8. The fx values of the data matrix codes 3' in FIG. 3a and FIG. 10a remain the same, while the fy values in FIG. 10a are larger because the data matrix code 3' is shifted in the fy direction. The same applies to the random phase in Figures 3b and 10b.
Die komplexe Funktion G‘(fx,fy) wird in analoger Weise konstruiert wie die komplexe Funktion aus der Amplitudenfunktion und der Phasenfunktion der Fig. 3a, 3b. Die komplexe Funktion G‘(fx,fy) und der Realteil der Fouriertransformation g‘(x,y) wie auch die weiteren Bezugszeichen werden mit einem Obenstrich gekennzeichnet. Durch Fouriertransformation der Amplitudenfunktion G‘(fx,fy) entsteht ein analoges Fouriermuster 2‘, dessen Realteil in Fig. 11 a dargestellt ist. Ein Vergleich der Realteile der Fouriertransformation g(x,y) in Fig. 4a und des Realteiles der Fouriertransformation g‘(x,y) in Fig. 11 a zeigt deutlich, dass die Strukturen in der Fig. 11 a hochfrequenter sind als die Strukturen in der Fig. 4a. Das ist darauf zurückzuführen, dass der Datamatrixcode 3‘weiter entfernt vom Nullpunkt in der fx-, fy-Ebene in der Fig. 10a gegenüber der Fig. 3a positioniert ist und aus höheren Einzelfrequenzen besteht. The complex function G'(fx,fy) is constructed in a manner analogous to the complex function from the amplitude function and the phase function of FIGS. 3a, 3b. The complex function G'(fx,fy) and the real part of the Fourier transformation g'(x,y) as well as the other reference symbols are marked with a prime. An analog Fourier pattern 2' is produced by Fourier transformation of the amplitude function G'(fx,fy), the real part of which is shown in FIG. 11a. A comparison of the real parts of the Fourier transformation g(x,y) in FIG. 4a and the real part of the Fourier transformation g'(x,y) in FIG. 11a clearly shows that the structures in FIG. 11a have a higher frequency than the structures in Figure 4a. This is due to the fact that the data matrix code 3' is positioned further away from the zero point in the fx, fy plane in Fig. 10a compared to Fig. 3a and consists of higher individual frequencies.
Die 50% ig und die 20% ig binarisierten Fouriermuster 21 ‘ und 22‘, die in den Fig. 11 b bzw. Fig. 11 c dargestellt sind, werden technisch genauso durchgeführt wie die Binarisierung in den Fig. 4b, 4c. Insbesondere in der Fig. 11 c ist jedoch zu erkennen, dass die Strukturen des 20 % binarisierten Fouriermuster 22' deutlich feiner sind als die Strukturen des 20 % binarisierten Fouriermusters 22 in der Fig. 4c. In der in den Fig. 12a, 12b, 12c dargestellten Fourierrücktransformation der in den Fig. 11a, 11 b, 11c dargestellten Realteile der Fouriermuster 2‘, 21 ‘ und 22' ist der Datamatrixcode 3‘, 31 ‘, 32' jeweils gut lesbar, so dass die Information des Datamatrixcodes 3jeweils erhalten bleibt. The 50% and the 20% binarized Fourier patterns 21' and 22', which are shown in FIGS. 11b and 11c, are carried out technically in exactly the same way as the binarization in FIGS. 4b, 4c. However, it can be seen in particular in FIG. 11c that the structures of the 20% binarized Fourier pattern 22' are significantly finer than the structures of the 20% binarized Fourier pattern 22 in FIG. 4c. In the inverse Fourier transformation shown in FIGS. 12a, 12b, 12c of the real parts of the Fourier patterns 2', 21' and 22' shown in FIGS. 11a, 11b, 11c, the data matrix code 3', 31', 32' is easy to read , so that the information of the data matrix code 3 is retained.
In der Fig. 13 ist wie in der Fig. 6 ein Sicherheitsmerkmal 1 ' dargestellt. Es ist aus dem 20 % binarisierten Fouriermuster 22’ gebildet, das in jedem ersten Druckverfahrensschritt auf die Verpackung 7 aufgedruckt wird. In dem zweiten Druckverfahrensschritt wird wieder der QR-Code 4 auf das bereits gedruckte 20 % binarisierte Fouriermuster 22' gedruckt. Eine Fourierrücktransformation des original aufgedruckten Sicherheitsmerkmals 1 in Fig. 13 führt in Fig. 14 zu einem gut lesbaren Datamatrixcode 3‘. As in FIG. 6, FIG. 13 shows a security feature 1'. It is formed from the 20% binarized Fourier pattern 22', which is printed onto the packaging 7 in every first printing process step. In the second printing method step, the QR code 4 is again printed on the already printed 20% binarized Fourier pattern 22'. A Fourier inverse transformation of the originally printed security feature 1 in FIG. 13 leads to an easily readable data matrix code 3' in FIG.
Fig. 15 zeigt wiederum eine Fotokopie 11 ' des Sicherheitsmerkmals 1 ' in Fig. 13, wobei die Fotokopie 11 ' mit einem Drucker mit der halben Auflösung des Drucks in Fig. 13 gedruckt ist. FIG. 15 again shows a photocopy 11' of the security feature 1' in FIG. 13, the photocopy 11' being printed with a printer at half the resolution of the print in FIG.
Fig. 16 zeigt die Fourierrücktransformation des fotokopierten Sicherheitsmerkmals 11 ' in Fig. 15. Es ist zu erkennen, dass der rekonstruierte Datamatrixcode 3' nicht mehr lesbar ist Die Information wird zerstört. Das heißt, dass die effektive Auflösung des Sicherheitsmerkmals 1 ' in Fig. 13 hinreichend war, um durch eine Fotokopie mit Hilfe eines herkömmlichen Druckers die Information, die in dem 20 % binarisierten Fouriermuster 22' versteckt ist, zu zerstören, während die effektive Auflösung des Sicherheitsmerkmals in Fig. 6 nicht hinreichend groß war, so dass dieselbe Fotokopieauflösung noch nicht zu einer Zerstörung der Information führte. FIG. 16 shows the inverse Fourier transformation of the photocopied security feature 11' in FIG. 15. It can be seen that the reconstructed data matrix code 3' can no longer be read. The information is destroyed. This means that the effective resolution of the security feature 1' in Fig. 13 was sufficient to destroy the information hidden in the 20% binarized Fourier pattern 22' by a photocopy using a conventional printer, while the effective resolution of the Security feature in Fig. 6 was not large enough so that the same photocopy resolution did not lead to the destruction of the information.
Die Positionierung des chargenspezifischen ersten graphischen Codes 3, 3' in der Bildvorlage 8 lässt sich mit Hilfe der effektiven Auflösung des Fouriermusters 2, 2' ermitteln. Wenn die effektive Auflösung größer ist als die Auflösung des verwendeten Fälschungsdruckers, geht beim Fotokopieren Information verloren, und der chargenspezifische erste graphische Code 3, 3‘ ist nicht durch eine Fourierrücktransformation rekonstruierbar, also auslesbar. The positioning of the batch-specific first graphic code 3, 3' in the original image 8 can be determined using the effective resolution of the Fourier pattern 2, 2'. determine. If the effective resolution is greater than the resolution of the counterfeit printer used, information is lost during photocopying and the batch-specific first graphic code 3, 3' cannot be reconstructed by an inverse Fourier transformation, ie it cannot be read out.
Gemäß Fig. 2 wird für die spezielle Positionierung des chargenspezifischen ersten graphischen Codes 3 innerhalb der Bildvorlage 8 in fx- und fy-Richtung die Breite fx imit bzw. die Höhe fy imit der Bildvorlage 8 bestimmt sowie der horizontale Abstand fx_max des chargenspezifischen ersten graphischen Codes 3 von der Bildmitte sowie der größte vertikale Abstand fy_max des chargenspezifischen ersten graphischen Codes 3 von der Bildmitte. Die entsprechenden Distanzen sind in der Fig. 2 durch Doppelpfeile eingezeichnet. In der Fig. 2 beträgt die Gesamtbreite der Bildvorlage 512 Pixel und die Höhe ebenfalls 512 Pixel. Der Abstand fx_max beträgt hier 75 Pixel, fy_ max beträgt 168 Pixel, fx_ limit beträgt 256 Pixel und fy_ limit beträgt ebenfalls 256 Pixel. Das Verhältnis fx_max /fx_limit beträgt damit 75 / 256 = 0,29, und fy_max / fy limit beträgt 168 / 256 = 0,66. According to FIG. 2, for the special positioning of the batch-specific first graphic code 3 within the original image 8 in the fx and fy direction, the width fx imit and the height fy imit of the original image 8 are determined, as well as the horizontal distance fx_max of the batch-specific first graphic code 3 from the center of the image and the greatest vertical distance fy_max of the batch-specific first graphic code 3 from the center of the image. The corresponding distances are indicated in FIG. 2 by double arrows. In FIG. 2 the overall width of the original image is 512 pixels and the height is also 512 pixels. The fx_max distance here is 75 pixels, fy_max is 168 pixels, fx_limit is 256 pixels and fy_limit is also 256 pixels. The ratio fx_max / fx_limit is thus 75 / 256 = 0.29, and fy_max / fy limit is 168 / 256 = 0.66.
Mit den Werten fx_max/fx_limit und fy_max/ fy_limit und der Auflösung der Druckmaschine, die bei Verwendung einer Druckplatte als Auflösung des Druckplattenbelichters gewählt werden kann, die üblicherweise bei 1.000 dpi bis 4.000 dpi liegt, kann die effektive Auflösung des Foruriermusters 2 bestimmt werden. Bei einer Druckauflösung von 2.000 dpi beträgt die effektive Auflösung in horizontaler Richtung 2.000 dpi * 0,29 = 580 dpi und in vertikaler Richtung 2.000 dpi * 0,66 = 1.320 dpi. Das heißt, dass bei einer Kopie des Fouriermusters mit einem herkömmlichen Drucker, der eine Druckauflösung von üblicherweise 600 dpi hat, die Strukturen soweit zerstört werden, dass die in dem Fouriermuster enthaltene Information nach Fourierrücktransformation unlesbar wird wie in Fig. 16 dargestellt. Es ist somit bei der Konstruktion des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals 1 , 1 ' auf zwei Dinge zu achten; zum einen muss der graphische Code 3, 3' so weit vom Nullpunkt der fx-, fy-Ebene entfernt sein, also aus so hohen Frequenzen bestehen, dass das Fouriermuster 2, 2' Fig. 11a hinreichend fein ist, und zum anderen muss ein erster Druckverfahrensschritt gewählt werden, der es ermöglicht, dieses hinreichend feine Muster auch nach Binarisierung ohne größeren Informationsverlust auf die Verpackung 7 zu drucken. Wenn der erste graphische Code 3, wie in der Fig. 3a zu dicht am Nullpunkt positioniert wird, ist das Fouriermuster in Fig. 4a relativ grob, und die in dem groben Fouriermuster codierte Information kann auch mittels eines gering auflösenden Druckers noch vollständig gedruckt oder fotokopiert werden. With the values fx_max/fx_limit and fy_max/fy_limit and the resolution of the printing press, which can be selected as the resolution of the printing plate exposer when using a printing plate, which is usually 1,000 dpi to 4,000 dpi, the effective resolution of the forier pattern 2 can be determined. With a print resolution of 2000 dpi, the effective resolution in the horizontal direction is 2000 dpi * 0.29 = 580 dpi and in the vertical direction is 2000 dpi * 0.66 = 1320 dpi. This means that when the Fourier pattern is copied with a conventional printer, which usually has a print resolution of 600 dpi, the structures are destroyed to such an extent that the information contained in the Fourier pattern becomes illegible after Fourier inverse transformation, as shown in FIG. Two things must therefore be observed when constructing the security feature 1, 1' according to the invention; on the one hand, the graphic code 3, 3' must be far enough away from the zero point of the fx, fy plane, ie consist of such high frequencies, that the Fourier pattern 2, 2' Fig. 11a is sufficiently fine, and on the other hand, a first printing process step can be selected, which makes it possible to print this sufficiently fine pattern on the packaging 7 even after binarization without any major loss of information. If the first graphic code 3, as in FIG. 3a, is positioned too close to the zero point, the Fourier pattern in FIG. 4a is relatively coarse, and the information encoded in the coarse Fourier pattern can still be completely printed or photocopied using a low-resolution printer will.
Fig. 17 zeigt vier Verpackungen 7 einer Serie von Verpackungen 7. Die Serie von Verpackungen 7 ist in vier Chargen aufgeteilt. Jeder Charge ist eine chargenspezifische Chargennummer 6 hier ABCDEF, JK7MQ8, 90LTXS und PK6HG4 zugeordnet. Die Chargennummer 6 wird in der oben beschriebenen Weise in einem 20 % binarisierten Fouriermuster 22' codiert und das 20 % binarisierte Fouriermuster 22' in einem ersten Druckverfahrensschritt auf die Verpackung 7 aufgedruckt. Figure 17 shows four packages 7 of a series of packages 7. The series of packages 7 is divided into four batches. Each lot is assigned a lot specific lot number 6 here ABCDEF, JK7MQ8, 90LTXS and PK6HG4. The batch number 6 is encoded in a 20% binarized Fourier pattern 22' in the manner described above, and the 20% binarized Fourier pattern 22' is printed onto the packaging 7 in a first printing process step.
In Fig. 18 ist der erfindungsgemäße zweite Druckverfahrensschritt gezeigt. In dem zweiten Druckverfahrensschritt wird auf das chargenspezifische 20 % binarisierte Fouriermuster 22' der verpackungsindividuelle, maschinenlesbare zweite graphische Code 4 gedruckt. Jede Verpackung 7 erhält somit einen verpackungsindividuellen graphischen Code 4 , der eine verpackungsindividuelle Seriennummer 9, hier GB4Q3, KLP789, 14FVL, codiert und eine chargenspezifische Chargennummer 6, die für alle Verpackungen 7 der gleichen Charge identisch ist. Das chargenspezifische zweidimensionale Fouriermuster 22' weist jedoch eine so hohe effektive Auflösung auf, dass, wenn es mit herkömmlichen Fotokopieren fotokopiert würde, nicht mehr in den ersten graphischen Code 3‘ zurücktransformierbar ist, sondern die Information gemäß der Abbildung in Fig. 16 zerstört würde. 18 shows the second printing process step according to the invention. In the second printing process step, the packaging-specific, machine-readable second graphic code 4 is printed on the batch-specific 20% binarized Fourier pattern 22'. Each packaging 7 thus receives a packaging-specific graphic code 4, which encodes a packaging-specific serial number 9, here GB4Q3, KLP789, 14FVL, and a batch-specific batch number 6, which is identical for all packaging 7 of the same batch. However, the batch-specific two-dimensional Fourier pattern 22' has such a high effective resolution that if it were photocopied with conventional photocopiers, it can no longer be transformed back into the first graphic code 3', but the information would be destroyed as shown in FIG.
Das auf der Verpackung 7 aufgedruckte Sicherheitsmerkmal 1’wird mit einer herkömmlichen Kamera eines mobilen Endgerätes, insbesondere eines Smartphones, gescannt. Der QR-Code 4 wird mittels eines zweiten Lesealgorithmus ausgelesen und die verpackungsindividuelle Seriennummer 9 ermittelt. Die verpackungsindividuelle Seriennummer 9 wird mittels einer Sendeempfangseinheit des mobilen Endgerätes an einen Authentifizierungsserver übermittelt. In dem zweiten graphischen Code ist dazu auch die URL eines Datenbankservers codiert, so dass die verpackungsindividuelle Seriennummer 9 an den Datenbankserver übermittelbar ist. Des Weiteren ist auf dem mobilen Endgerät ein Fouriertransformationsprogramm abgelegt. Dieses Fouriertransformationsprogramm fouriertransformiert das Sicherheitsmerkmal 1 ‘ zurück, und der ausgebildete chargenspezifische erste graphische Code 3‘ wird mit einem ersten Lesealgorithmus ausgelesen, wobei erster und zweiter Lesealgorithmus bei gleicher Codeart auch identisch sein können, und die ermittelte Chargennummer 6 wird ebenfalls an den Authentifizierungsserver übermittelt. Auf dem Authentifizierungsserver ist eine Authentifizierungsdatenbank abgelegt, in der alle gültigen Kombinationen von Chargennummern 6 und Seriennummern 9 gespeichert sind. Wird die übermittelte Kombination aus Seriennummer 9 und Chargennummer 6 gefunden, wird ein positives Authentifizierungssignal an das mobile Endgerät zurückgesendet. Die verpackungsindividuelle Seriennummer 9 kann daraufhin blockiert werden. Wenn eine Seriennummer 9 und keine Chargennummer 6 nach dem Einscannen des Sicherheitsmerkmals 1‘ an den Datenbankserver übermittelt wird, wird es sich vermutlich um eine schlechte Fotokopie eines originalen Sicherheitsmerkmals 1 ‘ auf der Verpackung 7 handeln. Dann kann ein negatives Authentifizierungssignal an das mobile Endgerät zurückgesendet werden. Ebenfalls wird ein negatives Authentifizierungssignal an das mobile Endgerät vom Authentifizierungsserver zurückgesendet, wenn die Seriennummer 9 bereits einmal oder mehrere Male abgefragt wurde und blockiert ist. Ebenfalls wird ein negatives Authentifizierungssignal an das mobile Endgerät vom Authentifizierungsserver zurückgesendet, wenn die Zuordnung der verpackungsindividuellen Seriennummer zur Chargennummer nicht stimmig ist. The security feature 1' printed on the packaging 7 is scanned with a conventional camera of a mobile terminal device, in particular a smartphone. The QR code 4 is read out by means of a second reading algorithm and the serial number 9 specific to the packaging is determined. The packaging-specific serial number 9 is transmitted to an authentication server by means of a transceiver unit of the mobile terminal. The URL of a database server is also encoded in the second graphic code, so that the serial number 9 specific to the packaging can be transmitted to the database server. A Fourier transformation program is also stored on the mobile terminal. This Fourier transformation program Fourier-transforms the security feature 1' back, and the batch-specific first graphic code 3' that is formed is read out with a first reading algorithm, with the first and second reading algorithms being able to be identical if the code type is the same, and the determined batch number 6 is also transmitted to the authentication server. An authentication database is stored on the authentication server, in which all valid combinations of batch numbers 6 and serial numbers 9 are stored. If the transmitted combination of serial number 9 and batch number 6 is found, a positive authentication signal is sent back to the mobile device. The packaging-specific serial number 9 can then be blocked. If a serial number 9 and no batch number 6 is transmitted to the database server after the security feature 1' has been scanned, it will presumably be a bad photocopy of an original security feature 1' on the packaging 7. Then a negative authentication signal can be sent to the mobile end device are returned. A negative authentication signal is also sent back to the mobile terminal device by the authentication server if the serial number 9 has already been queried one or more times and is blocked. A negative authentication signal is also sent back to the mobile terminal device by the authentication server if the assignment of the individual packaging serial number to the batch number is not correct.
Bezugszeichenliste Reference List
1 Sicherheitsmerkmal 1 security feature
1' Sicherheitsmerkmal 1' security feature
2 Fouriermuster 2 Fourier patterns
2‘ Fouriermuster 2' Fourier pattern
3 erster chargenspezifischer graphischer Code, Datamatrixcode3 first batch-specific graphic code, data matrix code
3a Phase 3a phase
3‘ erster chargenspezifischer graphischer Code, Datamatrixcode3' first batch-specific graphic code, data matrix code
3’a Phase 3'a phase
4 zweiter graphischer Code, QR-Code 4 second graphic code, QR code
6 Chargennummer 6 batch number
7 Verpackung 7 packaging
8 Bildvorlage 8 picture template
9 Seriennummer 9 serial number
11 Fotokopie des Sicherheitsmerkmals 11 Photocopy of the security feature
11 ‘ Fotokopie des Sicherheitsmerkmals 11 ‘ Photocopy of security feature
21 50 % binarisiertes Fouriermuster 21 50% binarized Fourier pattern
21 ' 50 % binarisiertes Fouriermuster 21 ' 50% binarized Fourier pattern
22 20 % binarisiertes Fouriermuster 22 20% binarized Fourier pattern
22' 20 % binarisiertes Fouriermuster 22' 20% binarized Fourier pattern
31 Realteil der Fourierrücktransformation 31 Real part of the inverse Fourier transform
31 ‘ Realteil der Fourierrücktransformation 31 ' Real part of the inverse Fourier transform
32 Realteil der Fourierrücktransformation 32 Real part of the inverse Fourier transform
32' Realteil der Fourierrücktransformation 32' real part of the inverse Fourier transform

Claims

SCRIBOS GmbH, Sickingenstraße 65, 69126 Heidelberg, Deutschland Patentansprüche SCRIBOS GmbH, Sickingenstraße 65, 69126 Heidelberg, Germany Patent claims
1. Verfahren zur Herstellung einer Serie fälschungssicherer Verpackungen (7), indem die Serie von Verpackungen (7) in Chargen aufgeteilt wird und jeder Verpackung (7) eine chargenspezifische Chargennummer (6) zugeordnet wird und jeder Verpackung (7) eine verpackungsindividuelle Seriennummer (9) zugeordnet wird, die chargenspezifischen Chargennummern (6) in maschinenlesbaren, chargenspezifischen ersten graphischen Codes (3) codiert werden, die chargenspezifischen ersten graphischen Codes (3) in chargenspezifische zweidimensionale Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) fouriertransformiert werden, die chargenspezifischen Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) in einem ersten Druckverfahrensschritt jeweils auf die der Chargennummer (6) zugeordneten Verpackungen (7) gedruckt werden, die verpackungsindividuellen Seriennummern (9) in maschinenlesbaren, verpackungsindividuellen zweiten graphischen Codes (4) codiert werden, die auf die zugeordneten Verpackungen (7) in einem zweiten1. A method for producing a series of forgery-proof packaging (7) by dividing the series of packaging (7) into batches and assigning a batch-specific batch number (6) to each packaging (7) and assigning a packaging-specific serial number (9 ) is assigned, the batch-specific batch numbers (6) are encoded in machine-readable, batch-specific first graphic codes (3), the batch-specific first graphic codes (3) in batch-specific two-dimensional Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22' ) are Fourier transformed, the batch-specific Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22') are printed in a first printing process step on the packaging (7) assigned to the batch number (6), the packaging-specific serial numbers (9) in machine-readable, packaging-specific second graphic codes (4) are encoded on the associated packaging (7) in a second
Druckverfahrensschritt gedruckt werden, das chargenspezifische Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) und der zweite graphische Code (4) gemeinsam ein fälschungssicheres, zweidimensionales Sicherheitsmerkmal (1 , T) für jede Verpackung ausbilden. printing process step are printed, the batch-specific Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') and the second graphic code (4) together form a forgery-proof, two-dimensional security feature (1, T) for each packaging.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckverfahrensschritt eine höhere Druckauflösung aufweist als der zweite Druckverfahrensschritt und die chargenspezifischen Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) mit einer höheren Druckauflösung gedruckt werden als die verpackungsindividuellen zweiten graphischen Codes (4). 2. The method according to claim 1, characterized in that the first printing method step has a higher printing resolution than the second printing method step and the batch-specific Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22') are printed with a higher printing resolution than the packaging-specific second graphic code (4).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckverfahrensschritt aus der Menge Tiefdruckverfahren, Offsetdruckverfahren, Siebdruckverfahren oder Flexodruckverfahren gewählt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the first printing process step is selected from the set of gravure printing processes, offset printing processes, screen printing processes or flexographic printing processes.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Druckverfahrensschritt mittels eines digitalen Druckverfahrens erfolgt und aus der Gruppe Tintenstrahldruck, Thermotransferdruck, Laserdruck, Lasergravur gewählt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second printing process step takes place by means of a digital printing process and is selected from the group of ink jet printing, thermal transfer printing, laser printing, laser engraving.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die chargenspezifischen Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) jeweils mit einer effektiven Auflösung von wenigstens 600 dpi gedruckt werden. 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the batch-specific Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22') are each printed with an effective resolution of at least 600 dpi.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) binarisiert werden und die binarisierten Fouriermuster (21 , 21 ', 22, 22‘) gedruckt werden. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22') are binarized and the binarized Fourier patterns (21, 21', 22, 22') are printed.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fourier-Muster (21 , 21 ', 22, 22‘) zu 50 %, vorzugsweise weniger als 20 %, vorzugsweise weniger als 10 % binarisiert werden. 7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Fourier patterns (21, 21', 22, 22') are binarized to 50%, preferably less than 20%, preferably less than 10%.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten graphischen Codes (4) auch eine URL eines Authentifizierungsservers gespeichert wird. 8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a URL of an authentication server is also stored in the second graphic code (4).
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten graphischen Codes (3, 4) 2D-Barcodes, insbesondere QR-Codes oder Datamatrix-Codes sind. 9. The method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the first and/or second graphic codes (3, 4) are 2D barcodes, in particular QR codes or data matrix codes.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) und der zweite graphische Code (4) einander überlappend angeordnet werden. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') and the second graphic code (4) are arranged to overlap one another.
11 . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) und der zweite graphische Code (4) benachbart angeordnet werden. 11 . Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') and the second graphic code (4) are arranged adjacent.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chargennummern (6) und die Seriennummern (9) paarweise in einer Authentifizierungsdatenbank eines Authentifizierungsservers abgelegt werden. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein mobiles Endgerät zur Verfügung gestellt wird, mit dem die zweidimensionalen chargenspezifischen Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) und die verpackungsindividuellen zweiten Codes (4) erfasst werden und eine datenleitende Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Authentifizierungsserver zur Verfügung gestellt wird und eine Authentifizierungssoftware einen Vergleich der vom mobilen Endgerät erfassten und an den Authentifizierungsserver übermittelten Daten und der in der Authentifizierungsdatenbank abgelegten Chargennummern (6) und der Seriennummern (9) ermöglicht. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckverfahrensschritt bei einem Verpackungsmittelhersteller durchgeführt wird und der zweite Druckverfahrensschritt an einer Verpackungslinie durchgeführt wird. Serie fälschungssicherer Verpackungen (7), hergestellt nach einem der vorgenannten Herstellungsverfahren, wobei die Serie von Verpackungen (7) in Chargen aufgeteilt ist und jeder Verpackung (7) eine chargenspezifische Chargennummern (6) zugeordnet ist und jeder Verpackung (7) eine verpackungsindividuelle Seriennummer (9) zugeordnet ist, die chargenspezifischen Chargennummern (6) in maschinenlesbaren, chargenspezifischen ersten graphischen Codes (3, 3‘) codiert sind, die chargenspezifischen ersten graphischen Codes (3. 3‘) in chargenspezifische zweidimensionale Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) fouriertransformiert sind, die chargenspezifischen Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) in einem ersten Druckverfahrensschritt jeweils auf die der Chargennummer (6) zugeordneten Verpackungen (7) gedruckt sind, die verpackungsindividuellen Seriennummern (9) in verpackungsindividuellen maschinenlesbaren zweiten graphischen Codes (4) codiert sind, die auf die zugeordneten Verpackungen (7) in einem zweiten Druckverfahrensschritt gedruckt sind, das chargenspezifische Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) und der zweite graphische Code (4) ein fälschungssicheres, zweidimensionales12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the batch numbers (6) and the serial numbers (9) are stored in pairs in an authentication database of an authentication server. Method according to Claim 12, characterized in that a mobile terminal device is made available with which the two-dimensional batch-specific Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') and the packaging-specific second code (4) are detected and a data-conducting connection between the mobile terminal device and the authentication server is made available and authentication software enables a comparison of the data recorded by the mobile terminal device and transmitted to the authentication server and the batch numbers (6) and serial numbers (9) stored in the authentication database. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first printing process step is carried out at a packaging means manufacturer and the second printing process step is carried out on a packaging line. Series of forgery-proof packaging (7), produced according to one of the aforementioned manufacturing processes, the series of packaging (7) being divided into batches and each packaging (7) being assigned a batch-specific batch number (6) and each packaging (7) having a packaging-specific serial number ( 9) is assigned, the batch-specific batch numbers (6) are encoded in machine-readable, batch-specific first graphic codes (3, 3'), the batch-specific first graphic codes (3. 3') are Fourier-transformed into batch-specific two-dimensional Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22'), the batch-specific Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22') are printed in a first printing process step on the packaging (7) assigned to the batch number (6), the packaging-specific serial numbers (9) are encoded in packaging-specific, machine-readable second graphic codes (4), which are printed on the assigned packaging (7) in are printed in a second printing process step, the batch-specific Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') and the second graphic code (4) a forgery-proof, two-dimensional
Sicherheitsmerkmal (1 , 1‘) für jede Verpackung (7) darstellen. Serie fälschungssicherer Verpackungen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösungen der gedruckten Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) höher sind als die Auflösungen des gedruckten zweiten graphischen Codes (4). Serie fälschungssicherer Verpackungen nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) binarisiert ist. Serie fälschungssicherer Verpackungen nach einem der Ansprüche 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) mit einer effektiven Auflösung von wenigstens 600 dpi gedruckt ist. Serie fälschungssicherer Verpackungen nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) und der zweite graphische Code (4) auf jeder Verpackung (7) aufeinandergedruckt sind. Verfahren zur Authentifizierung einer Verpackung (7) einer in Chargen unterteilten Serie von Verpackungen (7) mit einem Authentifizierungssystem, indem ein Bild eines zweidimensionalen Sicherheitsmerkmals (1 , 1‘) der Verpackung (7) mit einer Kamera eines mobilen Endgerätes erfasst wird, das erfasste Bild fourierrücktransformiert wird und das fourierrücktransformierte Bild einem ersten Lesealgorithmus für den chargenspezifischen ersten graphischen Code (3, 3‘, 31 , 31 , 32, 32‘) zugeführt wird und eine Chargennummer (6) ausgelesen wird und das erfasste Bild einem zweiten Lesealgorithmus für den zweiten graphischen Code (4) zugeführt wird und eine verpackungsindividuelle Seriennummer (9) ausgelesen wird und die Chargennummer (6) und die Seriennummer (9) geprüft werden. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgelesene Seriennummer (9) einem Authentifizierungsserver zugeführt wird und mit auf dem Authentifizierungsserver abgelegten gültigen Seriennummern (9) verglichen wird und die ausgelesene Seriennummer (9) bei Übereinstimmung mit einer der abgelegten gültigen Seriennummern (9) authentifiziert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die ausgelesene Chargennummer (6) dem Authentifizierungsserver zugeführt wird und mit auf demRepresent security feature (1, 1 ') for each package (7). Series of counterfeit-proof packaging according to Claim 15, characterized in that the resolutions of the printed Fourier patterns (2, 2', 21, 21', 22, 22') are higher than the resolutions of the printed second graphic code (4). Series of counterfeit-proof packaging according to one of Claims 15 or 16, characterized in that the Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') is binarized. Series of counterfeit-proof packaging according to one of claims 15, 16 or 17, characterized in that the Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') is printed with an effective resolution of at least 600 dpi. Series of counterfeit-proof packaging according to any one of claims 15 to 18, characterized in that the Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') and the second graphic code (4) are printed one on top of the other on each packaging (7). Method for authenticating a packaging (7) of a series of packaging (7) divided into batches with an authentication system by capturing an image of a two-dimensional security feature (1, 1') of the packaging (7) with a camera of a mobile terminal device that captured Image is inverse Fourier transformed and the inverse Fourier transformed image is fed to a first reading algorithm for the batch-specific first graphic code (3, 3', 31, 31, 32, 32') and a batch number (6) is read out and the captured image is sent to a second reading algorithm for the second graphic code (4) is supplied and a packaging-specific serial number (9) is read and the batch number (6) and the serial number (9) are checked. Method according to Claim 20, characterized in that the read serial number (9) is fed to an authentication server and is compared with valid serial numbers (9) stored on the authentication server and the read serial number (9) if it matches one of the valid serial numbers (9) stored is authenticated. The method according to any one of claims 20 or 21, characterized in that the read batch number (6) is supplied to the authentication server and on the
Authentifizierungsserver abgelegten gültigen Chargennummern (6) verglichen wird und die ausgelesene Chargennummer (6) bei Übereinstimmung mit einer der abgelegten gültigen Chargennummern (6) authentifiziert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal (1 , 1‘) authentifiziert wird, wenn sowohl die Seriennummer (9) als auch die Chargennummer (6) authentifiziert wurden. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal (1 , 1‘) authentifiziert wird, wenn die Kombination aus Seriennummer (9) und Chargennummer (6) authentifiziert wurden. Authentifizierungssystem mit Authentication server stored valid batch numbers (6) is compared and the read batch number (6) is authenticated if it matches one of the stored valid batch numbers (6). Method according to one of Claims 20, 21 or 22, characterized in that the security feature (1, 1') is authenticated if both the serial number (9) and the batch number (6) have been authenticated. Method according to one of Claims 20 to 23, characterized in that the security feature (1, 1') is authenticated if the combination of serial number (9) and batch number (6) has been authenticated. authentication system with
- einer Serie fälschungssicherer Verpackungen (7) mit fälschungssicheren Sicherheitsmerkmalen (1 , 1‘) nach einem der Ansprüche 15 bis 19,- a series of forgery-proof packaging (7) with forgery-proof security features (1, 1 ') according to one of claims 15 to 19,
- einem mobilen Endgerät mit einer Kamera zur Erfassung der Bilder der fälschungssicheren Sicherheitsmerkmale (1 , 1‘) und mit einer Sendeempfangseinheit, mit der Daten der von der Kamera erfassten Sicherheitsmerkmale (1 , 1‘) der Verpackung (7) an einen Authentifizierungsserver übermittelbar sind, - A mobile terminal with a camera for capturing the images of the forgery-proof security features (1, 1') and with a transceiver unit with which the data of the security features (1, 1') of the packaging (7) captured by the camera can be transmitted to an authentication server ,
- einem Fourierrücktransformationsprogramm, mit dem das chargenspezifische Fouriermuster (2, 2‘, 21 , 21 ', 22, 22‘) fourierrücktransformierbar ist, - einem ersten Lesealgorithmus für den ersten chargenspezifischen Code (3, 3‘, 31 , 31 , 32, 32‘) der aus dem fourierrücktransformierten Bild die Chargennummer (6) ermitteln kann, - a Fourier inverse transformation program with which the batch-specific Fourier pattern (2, 2', 21, 21', 22, 22') can be Fourier inverse transformed, - A first reading algorithm for the first batch-specific code (3, 3', 31, 31, 32, 32') which can determine the batch number (6) from the Fourier inverse-transformed image,
- einem zweiten Lesealgorithmus für den verpackungsindividuellen zweiten graphischen Code (4), der die verpackungsindividuelle Seriennummer (9) ermitteln kann, - a second reading algorithm for the packaging-specific second graphic code (4), which can determine the packaging-specific serial number (9),
- mit dem Authentifizierungsserver, der mit dem mobilen Endgerät datenleitend in Verbindung steht und auf dem die jeder Verpackung (7) zugeordnete Seriennummer (9) und Chargennummer (6) einander zugeordnet abgelegt sind und auf dem die vom mobilen Endgerät übermittelten Chargennummern (6) und Seriennummern (9) authentifizierbar sind und mit dem ein Authentifizierungssignal an das mobile Endgerät abgebbar ist. - with the authentication server, which is in data communication with the mobile end device and on which the serial number (9) and batch number (6) assigned to each package (7) are stored and assigned to one another and on which the batch numbers (6) and Serial numbers (9) can be authenticated and with which an authentication signal can be sent to the mobile terminal.
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