认证装置的制作方法

本发明涉及认证(authentication)，并且更具体地涉及认证装置、认证设备和验证方法。

背景技术：

认证装置广泛用于安全或验证应用中，并且需要具有增强的安全特征的认证装置。

技术实现要素：

公开了一种包括编织的认证图案的认证装置。编织的认证图案包括多个图案形成编织元件，每个图案形成编织元件限定至少一个图案限定元件或多个图案限定元件。每个图案形成编织元件由具有对比光学或视觉性质且处于扭绞相互接合的多个线形成。所述图案限定元件具有螺旋形轮廓或边界，并且图案形成编织元件的相邻或邻接的图案限定元件在视觉上或光学上可区分。

公开了一种验证认证装置的真实性的方法。所述方法包括使用基于处理器或基于计算机的设备来进行以下步骤：

捕捉认证装置的图像；

从存储设备定位和提取一个参考图案或多个参考图案；

比较编织的认证图案与所述一个参考图案或多个参考图案之间的相似性或识别它们之间的差异；以及

根据相似性或差异的比较结果验证真实性。

公开了一种认证设备，该认证设备包括图像捕捉设备、处理器、存储设备和存储在存储设备中的指令。该认证设备在执行存储指令时可操作地进行以下操作：

捕捉认证装置的图像；

使用包含在识别图案中的识别信息来定位和提取一个参考图案或多个参考图案；

比较编织的认证图案与所述一个参考图案或多个参考图案之间的相似性或识别它们之间的差异；以及

根据相似性或差异的比较结果验证真实性并显示结果。

在一些实施例中，至少一些图案形成编织元件包括具有对比光学或视觉性质的相邻或邻接的图案限定元件。

在一些实施例中，编织的认证图案包括处于扭绞接合以形成一行图案形成编织元件的多个线，并且所述一行图案形成编织元件上的相邻的图案形成编织元件被编织的分隔元件分开。

在一些实施例中，编织的认证图案包括至少一行图案形成编织元件，并且所述一行图案形成编织元件包括多个图案形成编织元件，并且每个图案形成编织元件具有螺旋形轮廓或边界，并且所述一行图案形成编织元件的相邻和/或邻接的图案形成编织元件的螺旋形轮廓或边界是连续的。

在一些实施例中，编织的认证图案形成为多个相邻或邻接的图案形成编织元件行和多个相邻或邻接的图案形成编织元件列。

在一些实施例中，图案形成编织元件中的至少一些图案形成编织元件包括多个螺线形或螺旋形的图案限定元件，所述螺线形或螺旋形的图案限定元件处于扭绞相互接合并具有对比色。

在一些实施例中，每个图案形成编织元件具有由多个线的扭绞相互接合形成的特性图案，所述线具有对比色，并且每个所述特性图案在所述多个图案形成编织元件中是独一无二的。

在一些实施例中，编织的认证图案包括多个的N个图案形成编织元件，并且N个图案形成编织元件包含M个图案限定元件，M和N都是整数且M≥N；并且图案形成编织元件的相邻或邻接的图案限定元件在视觉上彼此能辨别或能区分。

在一些实施例中，M等于或大于2N，等于或大于3N，和/或等于或大于4N。

在一些实施例中，多个线中的至少一个线或全部线具有100或以下的旦尼尔值。

在一些实施例中，认证装置包括对准设备，对准设备包括围绕、邻近或邻接编织的认证图案分布的对准元件。

在一些实施例中，认证装置还包括包含识别数据的识别图案，其中，识别数据是人类可读的和/或能够被基于处理器或基于计算机的设备处理，以提取一个参考图案或多个参考图案来验证关于认证图案的真实性。

在一些实施例中，编织的认证图案占据的面积小于识别图案占据的面积或小于1cm²。

在一些实施例中，对准设备被设置成邻近或邻接编织的认证图案和/或识别图案。

在一些实施例中，识别数据由多个编织识别元件形成，并且编织识别元件的表面分布密度显著低于图案形成编织元件和/或图案限定元件的表面分布密度。

在一些实施例中，识别数据包含关于图案存储设备的位置的信息，能够从图案存储设备中提取用于验证真实性的一个参考图案或多个参考图案。

在一些实施例中，认证图案和识别图案被编织为一体的柔性编织件。

在一些实施例中，方法包括：将多个参考图案存储在远程存储器中；以及在图像捕捉位置处或在远程站点处执行编织的认证图案与一个参考图案或多个参考图案之间的相似性比较或差异识别。

在一些实施例中，该方法包括建立包括多个参考图案的数据库，其中，每个参考图案或一组参考图案与特定的识别数据相关联，使得多个参考图案与对应的多个识别数据相关联。

在一些实施例中，该方法包括模板匹配过程，以通过比较认证图案与提取到的一个参考图案或多个参考图案之间的相似性或识别它们之间的差异来评估认证图案的真实性。

在一些实施例中，该方法包括使用包含在识别图案中的识别信息来定位和提取一个参考图案或多个参考图案。

在一些实施例中，认证设备包括无线电信前端，并且认证设备可操作地经由无线电信前端从远程源提取一个参考图案或多个参考图案，以用于显示和/或比较。

附图说明

将参考附图通过举例的方式描述本发明，在附图中：

图1示出了示例性认证装置，

图1A示出了图1的认证装置的示例性绳状物，

图1A1、图1A2和图1A3示出了图1A的示例性绳状物的示例性部件线，

图2示出了示例性认证装置，

图2A示出了图2的认证装置的示例性绳状物，

图3示出了示例性认证装置，

图3A示出了图3的认证装置的示例性绳状物，

图4示出了示例性认证装置，

图4A示出了图4的认证装置的示例性绳状物，

图5示出了示例性认证装置，

图5A示出了图5的认证装置的示例性绳状物，

图6示出了示例性认证装置，

图6A示出了图6的认证装置的示例性绳状物，

图7示出了示例性认证装置，

图7A示出了图7的认证装置的示例性绳状物，

图8示出了示例性认证装置，

图9示出了示例性认证装置，

图10示出了承载示例性认证装置和信息承载设备的示例性制品，

图10A是示出了由图10的信息承载设备承载的数据的表，

图10B示出了承载图9的示例性认证装置和信息承载设备的示例性制品，

图10C示出了承载示例性认证装置和信息承载设备的示例性制品，

图11A是示出了参考图案或验证图案的数据库的示意图，

图11B是示出了与图11A的参考图案或验证图案的数据库相关联的特定和相关联的识别数据的示例性数据库的示意图，

图11C是示出了相关联的识别数据的另一示例性数据库和相关联的参考图案或验证图案的示意图，

图12是示例性鉴定装置的示意性框图，

图13A和图13B示出了示例性的变形认证图案和复原认证图案，以及

图14A和图14B示出了示例性的变形认证图案和复原认证图案。

具体实施方式

图1所示的示例性认证装置100包括用于形成认证图案的多个图案形成部件112。图案形成部件112在纵向方向上连续地或连串地分布，以形成一行图案形成部件。

每个图案形成部件112包括至少一个图案限定元件。包含在假想的虚线框102内的示例性图案形成部件112包括多个图案限定元件，即112a、112b、112c和112d。

每个图案形成部件112包括示例性绳状物/绳子110的长度部分。绳状物110沿纵向方向延伸以限定其长度。绳状物110包括处于扭绞接合的多个部件线110a、110b、110c。部件线110a、110b、110c具有不同的视觉或光学性质，并且沿着它们的长度被扭绞，以形成如图1A所示的部件线的扭绞整体。由于绳状物110通过部件线的扭绞接合(twisted engagement)而形成，因此绳状物110具有大致波浪状或涟漪状的(rippled)边界轮廓。

绳状物110沿其长度被分隔成多个绳段，每个绳段限定一个图案形成部件112。相邻的绳段由分隔部件104划分或分开。分隔部件104沿与绳状物110的纵向方向横断的方向延伸，并且覆盖绳状物110的一小部分以便于划分或分开。位于两个相邻的图案形成部件112之间的分隔部件104在视觉上或光学上与直接相邻的每一个图案形成部件112可区分开或可辨别开，以便于例如通过肉眼或通过自动光学识别设备识别各个图案形成部件112。相邻的分隔部件104间隔开，以限定绳段的长度和图案形成部件112的长度。

示例性绳状物110具有由沿着绳状物的长度分布的五个分隔部件104限定的六个图案形成部件112。

部件线被制造或缠绕成处于扭绞相互接合以形成绳状物，并且如图1A1、图1A2、图1A3所示，每个扭绞的部件线110a、110b、110c具有螺旋(helical)或螺线(spiralled)的形状和构造。

通常，在图案形成部件中存在两种类型的图案限定元件，即与两个相邻的图案限定元件邻接的第一类型以及与一个相邻的图案限定元件和一个分隔部件邻接的第二类型。每个图案限定元件(即112a、112b、112c和112d)具有与一个相邻的图案限定元件或两个相邻的图案限定元件邻接的内部邻接边界。与相邻的图案限定元件邻接的内部邻接边界具有内部邻接边界轮廓。内部邻接边界轮廓相对于绳状物110的纵向方向以螺旋方式盘旋或延伸。

与两个相邻的图案限定元件邻接的内部邻接边界包括一对间隔开的内部邻接边界轮廓。每一个间隔开的内部邻接边界轮廓相对于绳状物110的纵向方向以螺旋方式盘旋或延伸，并且两个间隔开的内部邻接边界轮廓平行或大致平行。图案限定元件的两个间隔开的内部邻接边界轮廓配合，以限定图案形成部件112上的图案限定元件的范围或表面积或图案限定元件的表面积与图案形成部件112的总表面积的比例。图案形成部件112的两个平行或大致平行的内部邻接边界轮廓之间的正交分隔距离表示部件线的宽度或直径。

与仅一个相邻的图案限定元件邻接的内部邻接边界具有单个内部邻接边界轮廓。单个内部邻接边界轮廓螺旋地盘旋或延伸。一个间隔开的内部邻接边界轮廓与分隔部件104配合，以限定图案形成部件112上的图案限定元件的范围或表面积或图案限定元件的表面积与图案形成部件112的总表面积的比例。

每个图案限定元件(即112a、112b、112c和112d)具有外部边界。外部边界包括两个间隔开的外部边界轮廓，以限定图案形成部件112的横向轮廓和横向范围以及绳状物110的横向轮廓和横向范围。

在该实例中，图案限定元件112a和112d是部件线110a的一部分，图案限定元件112b是部件线110b的一部分，并且图案限定元件112c是部件线110c的一部分。

在一些实施例中，部件线具有不同的颜色。例如，部件线110a为白色，部件线110b为黑色，而部件线110c为灰色。

不同的颜色可以是形成鲜明对比的或不形成鲜明对比的。在一些实施例中，所有或一些部件线具有对比色。在一些实施例中，至少两个部件线具有对比色。例如，在示例性绳状物具有三个或四个部件线的情况下，如果部件线中的至少两个部件线具有对比色以便于快速识别，则这将是有用的。相邻的图案限定元件可以具有对比色或非对比色。在一些实施例中，通过扭绞非对比色的部件线而形成的相邻图案限定元件具有逐渐变化的外观。

在一些实施例中，作为不同颜色的补充或替代，部件线可以具有在光学或视觉上可区分的图案或纹理。

在一些实施例中，绳状物110通过编织而被结合到制品中，以形成编织认证装置。

在一些实施例中，绳状物110与其他绳状物编织在一起，以形成承载编织认证装置的编织制品。在此类实施例中，其他绳状物可以形成编织背景，以承载或支撑编织认证装置。

在一些实施例中，编织认证装置100与编织背景邻接。

在一些实施例中，编织认证装置中的绳状物和/或形成编织背景的绳状物是无光泽的或去光泽的，使得捕捉图像中的眩光减少。

参考图1，绳状物110和分隔部件104被编织以形成示例性认证装置100。认证装置100与包括多个编织部件140的编织背景邻接。编织部件140分布在认证装置100周围以形成边界，并且认证装置100被包含在边界内。

在一些实施例中，绳状物110是经纱部分的一部分，而分隔部件104是编织制品的纬纱部分的一部分。

在一些实施例中，绳状物110是纬纱部分的一部分，而分隔部件104是编织制品的经纱部分的一部分。

图2所示的示例性认证装置200包括用于形成认证图案的多个图案形成部件212。图案形成部件212是绳状物210的各部分，并且在绳状物的纵向方向上连续地或连串地分布，以形成一行图案形成部件。除了以下描述之外，认证装置200的形成、性质和特性与认证装置100的形成、性质和特性相同或大致相同。本文关于认证装置100的描述(包括与编织制品和编织背景相关的描述)在此处被结合和应用，但加上必要的变更，其中数字增加100。

在图2的示例性认证装置200中，绳状物210与绳状物110相同，但是在编织时相对于分隔部件204在纵向方向上移位。

与相应的各个图案形成部件112的外观相比各个图案形成部件212的外观的实质性差异，与相应的图案限定元件112a、112b、112c和112d的外观、形状和构造相比构成的图案限定元件212a、212b、212c的外观、形状和构造的实质性差异，与绳状物110的外观相比通过串联组合图案形成部件212而形成的整体图案的外观的实质性差异表明了绳状物110、210在鉴定应用中的巨大潜力，因为巨大数量的独特变化可能性可供选择和采用。

在一些实施例中，绳状物可以具有较小数量或较大数量的部件线。

例如，如图3A所示，图3所示的示例性认证装置300包括具有不同视觉或光学性质的两个部件线的绳状物310。两个部件线具有对比色，即黑色和白色。

例如，通过改变扭绞元件密度、通过改变扭绞元件均匀性、和/或通过改变相邻分隔部件之间的分隔距离，可以进一步增加图案形成部件的外观的差异的变化，构成的图案限定元件的外观、形状和构造的差异的变化以及整个图案的外观的差异的变化。

图4所示的示例性认证装置400具有绳状物410和多个分隔部件404。如图4A所示，绳状物410具有与绳状物110相同的结构和构成，并且本文关于认证装置100的描述(包括与编织制品和编织背景相关的描述)在此处被结合和应用，但加上必要的变更，其中数字增加300。

图5所示的示例性认证装置500具有绳状物510和多个分隔部件504。如图5A所示，绳状物510具有与绳状物110相同的结构和构成，并且本文关于认证装置100的描述(包括与编织制品和编织背景相关的描述)在此处被结合和应用，但加上必要的变更，其中数字增加400。

在这里的实例中，绳状物具有每单位长度11至25个扭绞元件的扭绞元件密度。实际上，优选的示例性范围是每8.3mm具有11至13个扭绞元件。

示例性绳状物410具有每单位长度的绳状物13个扭绞元件的示例性扭绞元件密度。

示例性绳状物510具有每单位长度的绳状物25个扭绞元件的示例性扭绞元件密度。

在一些实施例中，部件线是旦尼尔(denier)值为100或以下的细线。

从图4与图5之间的比较可以看出，扭绞元件密度的变化可以带来明显且显著的独特差异，以促进和增强鉴定应用。

图6所示的示例性认证装置600具有绳状物610和多个分隔部件604。如图6A所示，绳状物610具有与绳状物110相同的结构和构成，并且本文关于认证装置100的描述(包括与编织制品和编织背景相关的描述)在此处被结合和应用，但加上必要的变更，其中数字增加500。

图7所示的示例性认证装置700具有绳状物710和多个分隔部件704。如图7A所示，绳状物710具有与绳状物110相同的结构和构成，并且本文关于认证装置100的描述(包括与编织制品和编织背景相关的描述)在此处被结合和应用，但加上必要的变更，其中数字增加600。

绳状物610沿其长度具有均匀的扭绞元件密度，而绳710沿其长度具有不均匀或可变的扭绞元件密度，在一侧具有较高的密度，而在另一侧具有较低的扭绞元件密度。

从图6与图7之间的比较可以看出，扭绞元件均匀性的变化可以带来明显且显著的独特差异，以促进和增强鉴定应用。

在一些实施例中，多个图案形成部件被布置成多行图案形成部件。各行图案形成部件可以间隔开，可以相邻或者可以邻接。

图8所示的示例性认证装置800包括布置成用于形成认证图案860的多个图案形成部件812。图案形成部件812分布成多个邻接行的图案形成部件812。

每行图案形成部件812包括绳状物810和多个分隔部件804。除了绳状物810由不同示例性颜色(即红色、浅黄色、蓝色)的部件线的相互扭绞接合形成之外，绳状物810具有与绳状物110相同的结构和形成。交替行上的绳状物具有红色、绿色和蓝色。本文关于认证装置100的描述(包括与编织制品和编织背景相关的描述)在此处被结合和应用，但加上必要的变更，其中数字增加700。

直接相邻行上的分隔部件804不对准并且处于偏移关系。在一些实施例中，间隔相邻行上的分隔部件804对准。在一些实施例中，间隔相邻行上的分隔部件804不对准。在一些实施例中，一些间隔相邻行上的分隔部件804对准，而一些间隔相邻行上的分隔部件804不对准。在一些实施例中，直接相邻行上的分隔部件804可以对准，而不失一般性。

图9所示的示例性认证装置900包括：多个图案形成部件912，其布置成形成认证图案960；以及对准设备980，其包括设置成与认证图案960相邻的第一部分980a和第二部分980b。除了认证图案由两种类型的绳状物(即包括颜色为深红色、深绿色和蓝色的部件线的第一绳状物以及包括颜色为深红色、蓝色和黄色的部件线的第二绳状物)形成之外，认证图案960(包括其结构、形成和性质)与认证图案860相同或基本相同。在该实例中，第一绳状物和第二绳状物被编织以形成交替的行。在一些实施例中，第一类型的绳状物和第二类型的绳状物可以被编织(无论是交替行还是非交替行)，以形成认证图案。本文关于认证装置800的描述(包括与编织制品和编织背景相关的描述)在此处被结合和应用，但加上必要的变更，其中数字增加100。

认证图案960被结合以形成编织制品的一部分。编织制品是编织标签或编织吊牌的示例性构成，并且形成包括与认证图案960相邻的多个编织部件940的编织背景。对准设备980(由虚线框表示)被编织在编织背景上。对准设备980用于促进认证图案960的对准，并且包括多个对准部件982。对准部件982被布置成行并与认证图案960相邻。

认证图案960包括布置成四个邻接行的总共26个图案形成部件912，并且具有8.3mm×1.1mm的尺寸。

通常，认证图案可以包括N个图案形成部件，并且每个图案形成部件可以包括1-K个图案限定元件，N和K是N≥1和K>1的整数。在N＝1的情况下，不需要分隔部件。虽然K可以是任何整数，但优选范围将是2-4或2-6。认证图案的图案限定元件的总数M将基本显著大于N，即M≥N。例如，M可以等于或大于2N，等于或大于3N，和/或等于或大于4N。图案形成部件可以布置成一行或多行，而不失一般性。

图10所示的示例性制品1包括认证装置1000和诸如识别设备等信息承载设备3。认证装置1000包括认证图案1060和对准设备1080。认证图案1060与认证图案960相同。对准设备1080包括沿着矩形的各边布置以围绕信息承载设备3的对准部件1082。信息承载设备3与认证装置1000相邻设置，以在必要或适当的时候提供引导或其他参考数据或信息。由信息承载设备承载的信息或数据可以是人工可读的或机器可读的。

在一些实例中，由信息承载设备3承载的数据或信息可以如图10A所示，其中，黑色元件表示“1”，白色元件表示“0”。当然，也可以应用其他数据编码方案，而不失一般性。

图10B所示的示例性制品1A包括认证装置900和诸如识别设备等信息承载设备3A。信息承载设备3A所承载的数据或信息是人类可读的。

图10C所示的示例性制品1B包括认证装置1100和诸如识别设备等信息承载设备3B。由信息承载设备3B承载的数据或信息以及机器可读编码表示作为优选实例的数据AB00001。

信息承载设备可以通过任何标记过程来编织、印刷或形成。在编织信息承载设备的情况下，信息承载设备和认证装置可以被一体地编织为单件体。

将描述本发明的鉴定装置的示例性应用。

在鉴定操作期间，捕捉包括目标制品的图像。将目标制品的图像与参考图案或验证图案进行比较，以确定相似性或差异。如果比较结果是肯定的，这意味着所捕捉的目标图像与参考图案或验证图案相同、大致相似或大致上没有不相同，则确认真实性。

比较过程可以手动进行或通过运行存储指令的计算机的处理器的操作自动进行。

在示例性操作中，如图11A所示，存储多个参考图案或验证图案以供后续取回或使用。计算机的处理器可以在执行存储指令时搜索数据库并取回可比较的验证图案以执行比较。比较可以通过手动或自动操作进行。

在执行自动比较的情况下，处理器可以执行比较算法的存储指令，以例如通过执行模板匹配或颜色含量匹配来执行图案比较。

在示例性自动操作中，执行颜色分离操作以便于图案比较。所捕捉的目标图像(或目标图案)的一部分的每个图案形成部件912和参考图案的颜色含量将由处理器相对于基本颜色分量(红色、绿色和蓝色)来确定。然后将执行以下构成的比较算法以确定差分系数S，其中，M是参考图案的像素数目，其也是目标图案的像素数目，R_i⁽¹⁾指的是目标图案(TP或(1))的第i个像素的红色灰度(或红色标度)值，以及R_i⁽²⁾指的是参考图案(RP或(2))的对应的第i个像素的红色标度值。同案地，G_i⁽¹⁾和G_i⁽²⁾同案指的是绿色灰度(或绿色标度)值，以及B_i⁽¹⁾和B_i⁽²⁾同案指的是蓝色灰度(或蓝色标度)值。

在示例性自动化操作中，目标认证图案(或简称为目标图案)的捕捉图像的整体或一部分可以用于与参考图案或验证图案进行比较。

如果差分系数(difference coefficient)S低于差分阈值(difference threshold)，则将返回确认真实性的肯定结果。

在一些实施例中，提取一组参考图案以用于鉴定，将捕捉到的编织认证装置的目标图像与该组参考图案进行比较，以获得与共同识别数据相关联的一组k个参考图案的一组差分系数S_k，并且将该组差分系数的最小差分系数与预定差分阈值进行比较。如果最小差分系数低于差分阈值，则将返回确认真实性的肯定结果。

在一些示例性实施例中，如图11B所示，存储在图11A的数据库中的每个参考图案或验证图案具有特定且相关联的识别数据。作为实例，信息承载设备3可以承载引导信息，以便于使用特定且相关联的识别数据来提取参考图案或验证图案。

在一些实施例中，如图11C所示，多个参考图案或验证图案可以具有共同的相关联识别数据。共同的相关联识别数据可以例如是与具有不同视觉性质和/或特性的多个认证图案1160、1260、1360相关的批号或共同序列号。

在示例性鉴定操作中，捕捉包括目标图案在内的目标制品的图像。然后分析所捕捉的目标制品，以提取包含在信息承载设备中的目标认证图案和引导信息。通过利用引导信息，可以方便地提取一个参考验证图案或多个参考验证图案，以通过执行诸如本文所述的那些比较算法等比较算法来进行验证比较。

在图12中示出了用于执行验证比较的示例性认证设备10。认证设备10包括图像捕捉设备12、包括诸如RAM等易失性存储器和诸如ROM、EEPROM或闪存等非易失性存储器的存储设备14、适于与数据网络通信的通信前端16、以及构造为执行存储指令的诸如微处理器等处理器18。存储指令可以是应用软件或简而言之“App”的构成。验证图案的数据库和特定且相关联的识别数据(如果可用的话)可以存储在存储设备14中或者可以经由数据网络访问。

在一些实施例中，验证图案的数据库和特定且相关联的识别数据(如果可用的话)可以存储在外部或远程装置中。

在一些实施例中，认证设备10在执行指令时经由电信网络将所捕捉到的目标图像发送到外部或远程装置进行处理。

在一些实施例中，可以在进行捕捉图案与参考图案或验证图案之间的相似性或差异的比较之前执行复原过程。在此类实施例中，可以激活可由处理器执行的存储图像复原指令，以在需要时进行执行。

参考图13A，示出了变形的纺织制品的图像。在已经捕捉到变形的编织物品的图像之后，处理器将在所捕捉的图像上寻找对准设备并检查对准设备的完整性。如果对准设备被处理器确定为变形，则将执行复原处理，并且将根据由所捕捉的对准设备反映的变形程度执行复原，并且在图13B中示出了复原的目标图像。

在图14A中示出了变形的编织制品的另一个图像，并且在图14B中示出了复原的图像。

虽然本文已经描述了各种实例，但是应当理解的是，实例是为了帮助理解，而不是旨在限制或限定本发明的范围。