认证设备及方法
【专利摘要】一种用于验证目标认证装置的真实性的方法及设备，所述目标认证装置包括具有特征频率的参考图案以及安全图案，该安全图案包括利用相位调制信息来被编码的嵌入的安全装置。该方法包括：从目标认证装置的图像提取频域数据以促进对目标认证装置的真实性的验证。该方法提供了一种用于验证莫尔或类似莫尔图案的认证装置的真实性的非常有效和有利的机制以对抗伪造。
【专利说明】认证设备及方法
【技术领域】
[0001] 本公开内容涉及一种认证设备及方法，尤其涉及对包括相位调制编码安全装置的 认证装置的认证。
【背景技术】
[0002] 伪造在世界范围内是一个严重的问题，其不但破坏正常的商业或者非商业活动， 而且给公众带来安全和安保问题。多种类型的防伪造措施致力于帮助对抗伪造。例如，正品 携带有诸如认证标签或者码的认证装置以帮助验证货物或者产品的真实性。然而，即便是 这些认证标签或者码也会成为猖獗伪造的目标，期望有能够对抗伪造的增强的安全措施。 [0003] 诸如那些包括相位调制编码安全图案的装置之类的高精度的认证装置在对抗伪 造上非常有用，因为在安全图案中存在的相位调制编码信息非常敏感并非常难于伪造。莫 尔图案（moir6 pattern)是认证装置的一个好例子，该认证装置包括已广泛用于增强认证 装置的可靠性的相位调制编码安全图案。本发明中，术语"认证装置"一般表示用于对抗伪 造的认证装置。
[0004] 虽然诸如莫尔或类似莫尔图案之类的相位调制编码安全图案是非常有用的防伪 造工具，但是它们的高精确或者精细度的属性使得它们很难用于很多应用中，例如消费者 或零售应用。
[0005] US 7, 561，308公开了一种使用采样方法对嵌入到莫尔或类似莫尔图案中的数字 编码图像进行解码的方法。该方法包括以与用于对编码图像进行编码的行频率相对应的频 率从数字编码图像中获得一系列拉长矩形的图像内容样本，其中，以用于对编码图像进行 编码的编码角度来将所述样本定向。该方法要求编码行频率和定向角α的现有知识，并且 由于例如解码的图像中存在残留的编码行，所得的编码图像的质量并不完全令人满意。
[0006] 如果能够提供执行对安全装置的验证的增强措施（比如利用莫尔图案的比例的 那些措施），将会是有利的。
【专利附图】
【附图说明】
【发明内容】
[0007] 以与随后附图相关的非限制性示例的方式进行描述，
[0008] 其中：
[0009] 图1描述了 一个示例认证装置，
[0010] 图IA描述了图1的认证装置的示例背景图案，
[0011] 图IB描述了要结合到图IA的背景图案中以形成图1的认证装置的安全装置，
[0012] 图IC是描述了将图IB中的安全装置与图IA中背景图案合并或结合以形成图1 的认证装置的示意图，
[0013] 图ID和IE分别描述了认证装置的位于安全图案与背景图案交界的边界位置处和 位于背景图案处的放大部分，
[0014] 图IDl和IEl分别是图ID和IE的灰阶空间图，
[0015] 图IF是图1的认证装置的频域数据的图形表示，
[0016] 图IG是描述了使用参考轴移位技术通过快速傅立叶逆变换提取相对（relative) 相位和幅度信息的示意图，
[0017] 图2描述了第二示例认证装置，
[0018] 图2A描述了图2的认证装置的第二示例背景图案，
[0019] 图2B描述了要结合到图2A的背景图案中以形成图2的认证装置的安全装置，
[0020] 图2C是图2的认证装置的频域数据的图形表示，
[0021] 图2D是描述了使用参考轴移位技术通过快速傅立叶逆变换提取相对相位和幅度 信息的示意图，
[0022] 图3描述了第三示例认证装置，
[0023] 图3A描述了图3的认证装置的示例背景图案，
[0024] 图3B描述了要结合到图3A的背景图案中以形成图3的认证装置的安全装置，
[0025] 图3C是描述了将所述图3B的安全装置与图3A的背景图案合并或结合以形成图 3的认证装置的示意图，
[0026] 图3D和3E分别描述了认证装置的位于安全图案与背景图案交界的边界位置处和 位于背景图案处的放大部分，
[0027] 图3D1和3E1分别是图3D和3E的灰阶空间图，
[0028] 图3F是图3的认证装置的频域数据的图形表示，
[0029] 图3G是描述了使用参考轴移位技术通过快速傅立叶逆变换提取相对相位和幅度 信息的示意图，
[0030] 图4描述了第四示例认证装置，
[0031] 图4A描述了在图4的认证装置中嵌入的示例背景图案，
[0032] 图4B描述了要结合到图4A的背景图案中以形成图4的认证装置的中间状态的安 全装置，
[0033] 图4C是图4A的背景图案的频域数据的图形表示，
[0034] 图4D是图4的认证装置的频域数据的图形表示，
[0035] 图4E是描述了使用参考轴移位技术通过快速傅立叶逆变换从图4的认证装置提 取相对相位和幅度信息的步骤的示意图，
[0036] 图5是示例认证设备的框图，
[0037] 图5A描述了与图5的认证设备上的可视导引标记对齐的认证装置的图像，
[0038] 图5B描述了附图5的认证设备上的安全装置的视觉表示，以及
[0039] 图5C描述了图5的认证设备的示例图形界面。
【具体实施方式】
[0040] 在此公开了一种用于验证目标认证装置的真实性的认证方法及认证设备，目标认 证装置包括参考图案和安全图案，安全图案包括被采用特征频率的相位调制信息进行了编 码的嵌入安全装置。该方法包括从目标认证装置的图像获取频域数据来提取用于验证目标 认证装置的真实性的相位调制信息。
[0041] 例如，相位调制信息可以被用于恢复整个安全装置或者其显著部分来促进真实性 的验证。
[0042] 该认证方法的优势在于其不需要关于特征频率的现有知识，因为特征频率已经存 在于频域数据中，并且容易得来使用。因为相位调制信息是安全装置的特征，所以安全装置 或如此提取的部分对于认证应用来说将更加准确和合适。
[0043] 可以通过将认证装置的图像的空间域像素数据转换到频域中来获得频域数据。
[0044] 可以根据提取的相位信息来形成或者构造安全装置的可视图像以用于显示，以使 得用户能够执行视觉验证。可以对提取的相位调制信息进行处理以促进嵌入的安全装置的 真实性的机器验证。例如，可以通过处理器提取安全装置的诸如其形状或轮廓之类的显著 特征以检查和验证真实性。
[0045] 这个认证方法的一个优点在于，由于相位调制信息是安全装置的特征，因此能够 不考虑或者基本上不考虑参考图案来提取安全装置。对安全装置的提取将有利于人类验 证，因为安全装置可以包含人类可感知的消息。
[0046] 在一个示例中，相位调制信息包括关于安全图案与参考图案之间的相对相移的信 息，并且所述方法要提取关于相对相移的信息以恢复整个安全装置或其显著部分来促进真 实性验证。
[0047] 所述方法可以包括通过特征频率偏移频域数据，在特征频率偏移后，将频域数据 反变换为空间域数据，然后从所述空间域数据中提取相位信息和/或幅度信息来促进真实 性验证。通过处理与由于参考图案而得的特征频率有关的频域数据，数字地滤除了参考图 案。
[0048] 所述方法可以包括根据提取的相位信息作出所述安全装置的可视轮廓以用于显 示，和/或根据提取的幅度信息作出所述安全装置的可视实心图案以用于显示。
[0049] 所述认证装置可以包括图案定义元素，例如圆点、线条或者其他图案，图案定义元 素被分布以共同地定义特征频率，并且可视表示基本上不依赖于图案定义元素。典型地，通 过认证装置的相邻图案定义元素之间的间距或者间隔来确定特征频率。由于特征频率是认 证装置的特定属性，在本文合适之处，术语"特征频率"和"参考频率"可替换地使用。
[0050] 安全图案和参考图案可以邻接，并且所述邻接勾勒出与莫尔图案的边界类似的边 界交界。所述方法可以包括在提取相位调制数据之前对特征频率进行数字滤波来促进真实 性的验证。
[0051] 安全图案可以被参考图案围绕或者反之亦可，并且安全图案可以从参考图案中分 离。
[0052] 由于参考图案不包含除了特征频率之外的安全信息，因此在本文合适之处，术语 "背景图案"和"参考图案"可替换地使用。
[0053] 该方法或者特征能够由软件、硬件、固件或者其组合实现。所述方法可适用于报摊 或者POS(销售点）终端和计算机设备，尤其是移动装置，例如移动电话、智能电话、笔记本 电脑和平板电脑中。
[0054] 因此，在此提出了 一种包括执行上述认证方法的处理器的认证设备。处理器处理 目标认证装置的图像以验证真实性。处理器从目标认证装置的图像中提取频域数据以获得 相位调制信息来促进目标认证装置的真实性的验证。
[0055] 图1中示出了一个示例认证装置110。认证装置110包括安全装置120的安全图 案122、以及背景图案130。背景图案130包括分布在平面背景上的小圆点矩阵。每个小圆 点是一个黑点并且背景图案中的小圆点沿着第一轴（X)和与第一轴正交的第二轴（y)分 布。一个轴上的相邻点之间的间隔距离被定义为间隔或者间距d。X轴定义X方向，并且在 X方向上的间距由符号dx表示。y轴定义y方向，并且y方向上的间距由符号d y表示。对 于图1的背景图案，在X方向和y方向上的相邻点之间的间隔距离相同并等于d，并且相关 联的空间频率ω为ω = 2n/d。
[0056] 背景图案130可以由关于其强度分布（intensity profile)的空间域函数表示如 下：
[0057]
【权利要求】
1. 一种用于验证目标认证装置真实性的认证方法，其中所述目标认证装置包括参考图 案和安全图案，并且所述安全图案包括以特征频率的相位调制信息进行了编码的嵌入安全 装置；并且其中所述方法包括从所述目标认证装置的图像获得频域数据来提取所述相位调 制信息以用于所述目标认证装置的真实性的验证。
2. 如权利要求1所述的认证方法，其中所述相位调制信息包括关于所述安全图案和所 述参考图案之间的相对相移的信息，并且所述方法包括提取关于相对相移的所述信息来促 进真实性的验证。
3. 如权利要求1或2所述的认证方法，其中所述方法包括：将所述认证装置的图像的 空间域像素数据转换为频域数据，并且随后处理所述频域数据来提取所述相位调制数据以 恢复所述安全装置。
4. 如权利要求3所述的认证方法，其中所述方法包括从所述频域数据提取所述相对相 移来促进真实性的验证。
5. 如上述权利要求中任一项所述的认证方法，其中所述方法包括：通过所述特征频率 偏移所述频域数据，在特征频率偏移之后将所述频域数据反变换回空间域数据，并且随后 从所述空间域数据提取相位信息和/或幅度信息来促进真实性的验证。
6. 如权利要求5所述的认证方法，其中所述方法包括处理提取的相位信息和/或提取 的幅度信息来获得所述安全装置的特有特征以促进真实性的验证。
7. 如权利要求5或6所述的认证方法，其中所述方法包括处理提取的相位信息和/或 提取的幅度信息来作出所述安全装置的可视表示以用于显示。
8. 如上述权利要求中任一项所述的认证方法，其中所述方法包括根据提取的相位信息 作出所述安全装置的可视轮廓以用于显示和/或根据提取的幅度信息作出所述安全装置 的可视实心图案以用于显示。
9. 如权利要求7或8所述的认证方法，其中所述认证装置包括被分布以共同地定义所 述特征频率的图案定义元素，并且所述可视表示与所述图案定义元素实质上无关。
10. 如上述权利要求中任一项所述的认证方法，其中所述安全图案和所述参考图案是 邻接的，并且所述邻接勾画出与莫尔图案的边界交界类似的边界交界，并且其中所述方法 包括在提取所述相位调制数据之前数字滤波所述特征频率来促进真实性的验证。
11. 一种认证设备，其包括处理目标认证装置的图像以验证真实性的处理器，其中所述 目标认证装置包括参考图案和安全图案，并且所述安全图案包括以特征频率的相位调制信 息进行了编码的嵌入安全装置；并且其中所述处理器用于从所述目标认证装置的图像获得 频域数据，以提取所述相位调制信息来促进对所述目标认证装置的真实性的验证。
12. 如权利要求11所述的认证设备，其中所述相位调制信息包括关于所述安全图案和 所述参考图案之间的相对相移的信息，并且所述处理器用于提取关于相对相移的所述信息 来促进真实性的验证。
13. 如权利要求11或12所述的认证设备，其中所述处理器用于将所述认证装置的图像 的空间域像素数据转换为频域数据，并且随后处理所述频域数据以提取所述相位调制数据 来恢复所述安全装置。
14. 如权利要求13所述的认证设备，其中所述处理器从所述频域数据提取所述相对相 移来促进真实性的验证。
15. 如上述权利要求中任一项所述的认证设备，其中所述处理器通过所述特征频率偏 移所述频域数据，以在特征频率偏移之后将所述频域数据反变换回空间域数据，并且随后 从所述空间域数据提取相位信息和/或幅度信息来促进真实性的验证。
16. 如权利要求15所述的认证设备，其中所述处理器用于处理提取的相位信息和/或 提取的幅度信息以获得所述安全装置的特有特征以促进真实性的验证。
17. 如权利要求15或16所述的认证设备，其中所述设备用于处理提取的相位信息和/ 或所述提取的幅度信息以作出所述安全装置的可视表示来用于显示。
18. 如上述权利要求中任一项所述的认证设备，其中所述处理器用于根据提取的相位 信息作出所述安全装置的可视轮廓以用于显示和/或根据提取的幅度信息作出所述安全 装置的可视实心图案以用于显示。
19. 如权利要求17或18所述的认证设备，其中所述认证装置包括被分布以共同地定义 所述特征频率的图案定义元素，并且所述处理器用于作出与所述图案定义元素实质上无关 的可视表示。
20. 如上述权利要求中任一项所述的认证设备，其中所述安全图案和所述参考图案是 邻接的，并且所述邻接勾画出与莫尔图案的边界交界类似的边界交界，并且其中所述处理 器用于在提取所述相位调制数据之前数字滤波所述特征频率来促进真实性的验证。
【文档编号】G06F21/44GK104428783SQ201380028902
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】刘德伟, 林咏康 申请人:利达国际商标有限公司