相关申请的交叉引用
本专利申请根据35u.s.c§119(e)要求于2015年7月2日提交的题为“authenticationdeviceandassociatedauthenticationmethod”的美国临时申请no.62/187903的优先权，其内容通过引用并入本文。
背景
所公开的构思一般涉及认证，并且更详细地涉及产品和文档的认证。
背景技术：
用于授权产品和文档的防伪和认证的完善解决方案如下：通过防伪安全提供商发起单个复杂的防伪安全图像(诸如全息图)，然后以标签或箔层的形式进行大量复制，其中唯一标识号码应用于每个得到的安全设备。安全提供商控制得到的安全设备仅分配给由品牌所有者或政府机构授权生产相关联的授权产品或文档的那些设施。唯一标识号码用于量化和跟踪安全设备向每个授权的工厂或设施的供应，安全设备在授权的工厂或设施中应用于授权的产品或文档。安全提供商保持将安全设备装运到授权的工厂和设施的记录。
在将安全设备应用于授权的产品或文档之后，可以在此后的任何时间通过验证安全设备内的特征来进行真实性的确定。伪造者可能能够将产品或文档复制到伪造品难以检测的程度，但是他们不能将安全设备中的安全特征复制到相同的程度。可以在任何时间通过验证安全提供商的安全设备的唯一标识号码的记录，进行产品或文档的原工厂或设施的确定。
虽然这个解决方案在大量的应用中都是有效的，但是存在需要改进的解决方案的应用。例如，伪造产品或文档获得的价值越高，伪造者试图也伪造安全设备的投资也越高。随着伪造的安全设备的质量提高，品牌所有者和政府官员需要更多的专业知识和工具来验证安全设备的真实性，从而验证商品或文档的真实性。对于高价值和大批量的商品，需要改进的解决方案，以使大量的人更容易在不需要专门的知识或工具的情况下容易地认证商品。
技术实现要素：
这些需求以及其他需求通过所公开的构思的实施例得以满足，该公开的构思提供了一种用于生产安全设备或安全元件的方法或系统，包括捕获安全设备或安全元件的图像。所公开的构思还提供了一种使用捕获的安全设备或安全元件的图像来认证安全设备或元件的方法或系统。
根据所公开的构思的方面，一种方法包括：在多个项目上生成第一图像和/或文本；打印多个唯一标识符，每个唯一标识符被打印在所述多个项目中的对应的一个项目上的图像和/或文本上方；捕获多个第二图像，每个第二图像包括所述多个唯一标识符中的对应的一个唯一标识符；以及将捕获的多个第二图像存储在计算机可读存储器中。
根据所公开的构思的另一方面，一种方法包括：提供具有在其上生成的第一图像和/或文本以及在所述第一图像和/或文本上方打印的唯一标识符的项目；捕获包括所述唯一标识符的至少一部分的第二图像；基于所述唯一标识符确定对应的第三图像，其中所述第三图像是先前捕获的与所述唯一标识符相关联的图像；通过将第二图像与第三图像彼此进行比较来确定第二图像和第三图像的相似度；以及如果所确定的相似度高于阈值相似度，则确定该项目是真实的。
根据所公开的构思的另一方面，一种系统包括：图像生成设备，被构造为在多个项目上生成第一图像和/或文本；打印设备，被构造为打印多个唯一标识符，每个唯一标识符被打印在所述多个项目中的对应的一个项目上的图像和/或文本上方；图像捕获设备，被构造为捕获多个第二图像，每个第二图像包括所述多个唯一标识符中的对应的一个唯一标识符；以及计算机可读存储器，被构造为存储所捕获的多个第二图像。
根据所公开的构思的另一方面，一种系统，包括：图像捕获设备，被构造为捕获具有在其上生成的第二图像和/或文本以及在所述第二图像和/或文本上方打印的唯一标识符的项目的第一图像，其中所述第一图像包括所述唯一标识符的至少一部分；包括例程的处理器，被构造为：基于所述唯一标识符确定对应的第三图像，其中所述第三图像是先前捕获的与所述唯一标识符相关联的图像；通过将第二图像与第三图像彼此进行比较来确定第二图像和第三图像的相似度；以及如果所确定的相似度高于阈值相似度，则确定该项目是真实的。
附图说明
图1是根据所公开的构思的示例性实施例的创建安全设备的方法的流程图；
图2是根据所公开的构思的示例性实施例的用于创建安全设备的系统的示意图；
图3是根据所公开的构思的示例性实施例的创建安全元件的方法的流程图；
图4是根据所公开的构思的示例性实施例的认证安全设备的方法的流程图；
图5是根据所公开的构思的示例性实施例的用于认证安全设备的系统的示意图；
图6是根据所公开的构思的示例性实施例的具有唯一标识号码的一组安全设备的视图。
图7a是根据所公开的构思的示例性实施例的安全图像的视图；以及
图7b是根据所公开的构思的示例性实施例的具有覆盖的唯一标识号码的安全图像的视图。
具体实施方式
图1中示出了根据所公开的构思的示例性实施例的用于创建安全设备的方法的流程图，并且图2中示出了根据所公开的构思的一些示例实施例的用于创建具有安全元件的物品或安全设备的系统100的示意图。在10处，设计单个安全图像。在所公开的构思的一些示例性实施例中，安全图像包括在生产的后期阶段将打印唯一标识符(诸如但不限于唯一标识号码或唯一条形码)的区域中的参考标记的图案。
在12处，以标签或箔层的形式大量生产安全图像。标签或箔层的形式可能适用于应用于产品或文档。在所公开的构思的一些示例实施例中，安全图像形成为(例如，但不限于，压印在、铸造在、等)标签或箔层上的表面浮雕。例如，在一些实施例中，安全图像被压印在标签或箔层的形式上。压印会导致相当难以准确复制的图像。更详细地，使用图像生成设备104对标签或箔层基板102进行压印以创建安全图像106。本领域普通技术人员将会理解，图像生成设备104可以是适合于在标签、箔层、文档、产品、产品包装等上形成图像的各种类型的设备，而不背离所公开的构思的范围。例如但不限于，在所公开的构思的一些示例实施例中，图像生成设备104是表面浮雕生成设备，诸如适合于压印安全图像106的压印设备。在所公开的构思的一些其他示例实施例中，图像生成设备104是图像打印设备，例如但不限于适于打印安全图像的打印机。
另外，在所公开的构思的一些示例实施例中，安全图像可以通过其他表面浮雕生成过程(诸如铸造过程)形成。例如但不限于，图像生成设备104可以是能够创建铸造安全图像106的铸造设备。例如，可以通过用液体形成安全图像106的印记，然后液体被固化，使得液体变硬来执行铸造。本领域普通技术人员还将认识到，可以使用任何合适的过程来生成安全图像106，而不脱离所公开的构思的范围。
在所公开的构思的一些示例实施例中，安全图像是条形码。条形码可能是静态的，并识别与其关联的品牌、代理或程序。条形码中的纠错级别可能足够高，使得即使在条形码顶部打印数字或其他文本，条形码仍然可以被读取。
在14处，在每个安全图像上打印唯一标识符。在所公开的构思的一些示例实施例中，唯一标识符是唯一标识号码。在安全图像106包括参考标记的图案的示例性实施例中，唯一标识符可以被打印在参考标记的图案上方。更详细地，使用打印设备108(例如但不限于打印机)在安全图像106上打印唯一标识符，以创建具有其上打印有覆盖的唯一标识符的安全图像106的安全设备110。
唯一标识符是对其所打印上的安全设备110唯一的标识符。例如，如果两个安全设备110被创建，则每个安全设备110将具有不同的唯一标识符。在唯一标识符是唯一标识号码的情况下，每个安全设备110将具有在其上打印的不同的唯一标识号码。
在16处，通常与打印设备108联机安装的相机112(或其他图像捕获设备)捕获每个安全设备110的图像。与相机112和/或认证数据库114相关联的处理器(未示出)可以执行一个或多个例程以将所捕获的图像存储在认证数据库114中，读取每个唯一标识符，并将所捕获的图像与所读取的唯一标识符相关联。例如，例程可以包括图像处理软件以读取每个唯一标识符。读取唯一标识符是指处理唯一标识符的图像，使得唯一标识符号码的值可以被存储在计算机可读存储器中。例如，在唯一标识符是唯一标识号码的实施例中，唯一标识号码的值可以被读取并且与所捕获的安全设备110的图像相关联。例如，如果唯一标识号码是“5061”，则可以使用图像处理软件从唯一标识号读取值“5061”并将其与安全设备110相关联。在18处，将所捕获的每个安全设备110的图像存储在认证数据库114中。将理解的是，所捕获的图像可以以能够通过安全图像和唯一标识符进行搜索的方式存储在认证数据库114中。例如，搜索唯一标识符的值可以导致具有相同的值的唯一标识符的安全设备110的图像。本领域技术人员还应该理解的是，所捕获的图像的一部分而不是整个所捕获的图像可以被存储在数据库中以便最小化存储要求。
全部规定了安全图像中的特征(诸如参考标记的图案)的相对大小和频率、唯一标识符的大小以及用于捕获安全图像和唯一标识符的图像的相机112的分辨率，以精确地指示唯一标识符在安全图像上的放置。例如但不限于，安全图像中的特征(诸如参考标记的图案)的相对大小和频率、唯一标识符的大小以及用于捕获安全图像和唯一标识符的图像的相机的分辨率在编号表面的平面中的任何方向上可以具有+/-.001英寸或更好的公差。现代相机和视觉系统的分辨率远远大于现代打印配准系统的容差，所以现代打印配准系统将不能尽可能准确地将唯一标识符放置在预先存在的安全图像上。能够通过比较安全设备的副本与所捕获的原始安全设备的图像来检测由于现代打印配准系统的有限公差而导致的唯一标识符和/或安全图像的错位。
具有覆盖在安全图像上的唯一标识符的安全设备110可以被提供给授权的工厂或者设施以被应用于授权的商品或者文档。在所公开的构思的一些示例实施例中，安全图像和唯一标识符可以直接打印在诸如产品、产品包装、文档或其他项目的物品上，而不是安全设备110上。将关于图4更详细地描述安全设备110和/或物品的认证。
在所公开的构思的一些示例实施例中，所公开的构思还可以用于在没有安全图像的情况下提供关于物品(例如，但不限于产品、产品包装、文档或其他待认证的项目)的增强的安全性。这样的安全性可能不如以上讨论的使用压印安全图像的实施例稳健，但是可以以较低的成本实现。在一些实施例中，可以使用物品的图像或文本的元素作为参考标记的图案，利用具有不同分辨率的打印方法将唯一标识符打印在物品上的文本和/或图像上。
图3是根据所公开的构思的一些实施例的创建安全元件的方法的流程图。在160处，利用相对高分辨率的打印过程将图像和/或文本打印在物品上。图像和/或文本可以是通常是物品的一部分的图像和/或文本。例如，文本可以是文档的文本，或者图像可以是产品包装上的图像。在170处，使用标准分辨率打印过程(即，比用于打印文本和/或图像的分辨率低的分辨率)来在文本和/或图像的上方将唯一标识符(例如，唯一标识号码或唯一条形码)打印到每个物品上。两个打印过程的分辨率的差异导致在每个物品上打印的文本和/或图像与每个叠印的唯一标识符的元素之间的对准的变化。尽管如本文所述，物品上的文本和/或图像的打印分辨率高于唯一标识符的打印分辨率，但是本领域技术人员将认识到，如果以高分辨率打印唯一标识符并且以标准分辨率打印物品上的文本和/或图像，该构思起同样的功能，功能要求是打印分辨率之间的差异必须足以导致物品之间的可变配准偏差。唯一标识符在物品的文本和/或图像上方的并列创建了一种能够用于利用不太安全但成本较低的安全设备进行认证的安全元件的形式。
可以设想的是，图2的系统100或者类似的系统可以用于在物品上创建安全元件。例如，图像生成设备104可以用于使用具有一个分辨率的打印过程在物品上生成文本和/或图像，并且打印设备108可以用于使用不同的分辨率打印过程在物品上叠印唯一标识符。一旦已经创建了具有叠印的唯一标识符的物品，就可以使用图2的系统100或类似的系统对其进行拍照和记录。
例如，在180处，可以与打印设备108联机安装的相机112捕获物品的安全元件(即，在物品上的文本和/或图像上打印唯一标识符的区域)的图像。采用图像处理软件来读取每个唯一标识符。读取唯一标识符是指处理唯一标识符的图像，使得唯一标识符的值可以被存储在计算机可读存储器中。在190处，所捕获的每个安全元件的图像被存储在认证数据库114中，能够通过唯一标识符进行搜索。将理解的是，所捕获的图像的一部分而不是整个所捕获的图像可以被存储在数据库中，以便最小化存储要求。
图4是认证安全设备110或物品(诸如使用图1的方法制造的安全设备110或具有使用图3的方法制造的安全元件的物品)的方法的流程图。图5是根据所公开的构思的示例性实施例的用于认证安全设备110或物品的系统200的示意图。在20处，用户使用用户设备202捕获物品的安全元件或安全设备110的图像208，包括唯一标识符和下伏的安全图像或物品的文本和/或图像。安全设备110可以被布置在诸如文档的物品204上，或者如前面关于图3所讨论的，安全元件可以通过在物品上叠印唯一标识符而形成。本领域技术人员将会理解，用户设备202可以是用以捕获安全元件或安全设备110的图像208的任何合适的设备，诸如相机或包括相机的设备。然而，将会理解，诸如移动电话、平板电脑或能够连接到互联网的其他这样的设备的设备将使得用户更容易上传所捕获的图像。在所公开的构思的一些示例性实施例中，用户设备202从所捕获的图像208读取唯一标识符。在所公开的构思的其它示例性实施例中，通过另一个设备(诸如由认证数据库114定位的设备)读取所捕获的图像中的唯一标识符。用户设备202和认证数据库114能够经由诸如互联网的网络206彼此通信。
在22处，从认证数据库114获得与所捕获的图像208对应的图像。即，认证数据库114包括多个图像210，每个图像210具有对应的唯一标识符。认证数据库114中的具有与所捕获的图像208相同的唯一标识符的图像212被确定为与所捕获的图像208对应的图像212。
在24处，将所捕获的图像208与认证数据库114中的对应的图像212进行比较。可以采用已知的图像识别和比较技术来比较所捕获的图像208与认证数据库114中的对应图像212。比较的结果可以是指示图像的选定特征匹配多好的值。例如但不限于，可以在所捕获的图像208中比较安全图像和唯一标识符的特征的相对放置，并且可以比较存储在认证数据库114中的对应图像112。通过比较图像中的特征，而不是图像本身的总体，由于不同的相机角度、相机类型，照明和其他特性而引起的差异可以被最小化，同时强调图像的特征。
在26处，确定所捕获的图像208和认证数据库114中的对应图像212是否足够相似，以认证安全设备110或物品。例如但不限于，图像的比较的输出可以是值，并且可以通过将该值与预定的阈值进行比较来进行安全设备110或物品是否真实的确定。比较的结果可以是在28处安全设备110或物品是真实的确定，或者在30处安全设备110或物品不是真实的确定。本领域技术人员将理解的是，认证的方法可以在用户的设备202上执行。例如但不限于，该方法可以被实现为用户设备202(诸如智能电话或平板电脑)上的应用。例如但不限于，用户设备202可以包括可以实现图4所示的方法的步骤20的图像捕获设备(例如，相机)，并且用户设备202可以包括包含例程的处理器，该例程在被执行时可以实现图4所示的方法的步骤22-28中的一个或多个。还设想的是，认证方法的一些步骤可以由诸如但不限于与用户远程布置的服务器或其他计算设备的另一设备执行(例如，与用户远程布置的服务器或其他计算设备可以包括包含例程的处理器，该例程在执行时可以实现图4所示的方法的步骤22-28中的一个或多个)。在一些情况下，远程地执行所捕获的图像208和认证数据库114中的对应图像112的比较以防止用户或用户设备202获得存储在认证数据库114中的对应图像212的副本可以是有利的。在所公开的构思的一些实施例中，用户设备202获得认证数据库114中的对应图像112的副本并将其与所捕获的图像208进行比较。在这种情况下，处理被卸载到用户设备202。
图6是根据所公开的构思的示例性实施例的包括安全图像和唯一标识符的安全设备110的视图。图7a是压印安全图像106的更近的视图，图7b是包括安全图像和覆盖的唯一标识号码的安全设备110的更近的视图。虽然图6、7a和7b示出了一种类型的安全设备110，但是本领域技术人员将理解的是，安全图像和唯一标识符的设计可以改变，而不背离所公开的构思的范围。还设想的是，可以从各种类型的识别机构(诸如但不限于唯一标识号码或唯一条形码)中选择唯一标识符，而不背离所公开的构思的范围。
所公开的构思为伪造者复制安全设备的能力创造了新的障碍，同时使用户在不需要专门的知识或工具的情况下更为容易地验证真实性。即使伪造者设法精确地复制一个安全设备(由于准确地复制压印图像的困难性，这将是困难的)，伪造者也将需要为每个后续的安全设备完全重复该过程，因为每个安全设备的唯一图像都存储在认证数据库中。因此，防止了伪造者大量生产伪造的安全设备。
虽然已经详细描述了所公开的构思的具体实施例，但是本领域技术人员将会理解，根据本公开的总体教导可以开发对这些细节的各种修改和替代。因此，所公开的特定布置仅意在说明的而不是限制本发明的范围，本发明的范围将由随附权利要求及其任何和所有等同物的全部宽度给出。