具有内置发光装置和摄像头的物品认证设备的制作方法

具有内置发光装置和摄像头的物品认证设备的制作方法
【专利摘要】一种设备(100,1001)，包括图像采集装置(110)、用于照亮将要被图像采集装置(110)采集图像的物体的发光装置(112)、引导用户将设备(100,1001)瞄准目标认证装置(140)的可视导引标记(114)、以及处理器(102)。设计所述可视导引标记(114)使得当遵循所述可视导引标记(114)的引导将设备(100,1001)瞄准目标认证装置(140)时，在发光装置(112)的照明下由图像采集装置(110)采集的目标认证装置(140)的图像上的亮度水平处在亮度水平的预定范围内，从而有助于参考目标认证装置(140)的采集图像验证真实性。
【专利说明】具有内置发光装置和摄像头的物品认证设备

【技术领域】
[0001]本公开涉及认证设备及方法，尤其涉及通过拍摄目标认证装置的图像来验证该目标认证装置的真实性的认证设备及方法。

【背景技术】
[0002]伪造是一个严重的问题，其不但破坏正常的商业或非商业活动，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，正品货物携带有诸如认证标签或代码之类的认证装置以帮助验证货物或者产品的真实性。然而，甚至这些认证标签或者代码也可能成为猖獗的伪造的对象，期望的是对抗伪造的增强安全措施。
[0003]诸如包含数字化编码安全图案的认证装置之类的高精度认证装置在对抗伪造时非常有用，因为存在于安全图案中的数字化编码信息非常灵敏且难以伪造。莫尔图案(111011-6 是包含数字化编码安全图案的认证装置的很好示例，其已广泛用于增强认证装置的可靠性。在本上下文环境中的术语“认证装置”一般意即用于在对抗伪造中使用的认证装置。
[0004]虽然包含诸如莫尔图案或莫尔型(咖匕卜忭?6)图案之类的数字化编码安全图案的认证装置在对抗伪造品中非常有用，但是安全图案的高精度或精细属性意味着通常需要安全图案的高保真度复制品以有助于可靠的认证。
[0005]例如移动电话、智能电话、平板电脑或笔记本电脑之类的许多现代移动电子装置具有内置数字摄像头，并且针对拍摄用于真实性验证的认证装置的图像应当是有用的。然而，实验显示通过这类移动电子装置拍摄的认证装置的图像的质量无法足够令人满意地帮助认证应用。
[0006]如果提供一种改良的认证设备和/或一种改良的图像采集方法，使得能够获得认证装置的高保真度图像，这将是有利的。

【专利附图】

【附图说明】
[0007]将参考附图通过非限制性示例的方式来描述本公开，其中:
[0008]图1是根据本公开的适于作为认证设备操作的示例设备的功能性框图；
[0009]图1八是具有图1的功能性框图的示例认证设备的第一视图；
[0010]图18是图1八的示例认证设备的第二视图；
[0011]图2八和28描述了分别在第一位置和第二位置使用图1八的认证设备拍摄示例认证装置的图像的示例操作；
[0012]图3八和38描述了分别与在图2八和28的位置处的采集相对应的呈现在图1八的示例认证设备的显示器上的示例认证装置的图像的示意图；
[0013]图4是描述了在如图2八和图3八中所示的相对位置处，通过示例认证设备拍摄的示例认证装置的第一采集图像的像素亮度水平的示例分布的示意图；
[0014]图4八描述了示例认证装置的示例的第一采集图像的副本；
[0015]图4B描述了确定第一采集图像的可接受性的示例判定流程；
[0016]图5是描述了分别与在如图2B和3B中所示的相对位置上，通过示例认证设备拍摄的示例认证装置的第二采集图像的像素亮度水平的示例分布的示意图；
[0017]图5A描述了示例认证装置的示例的第二采集图像的副本；
[0018]图5B描述了确定第二采集图像的可接受性的示例判定流程；
[0019]图6描述了参考上阈值亮度水平设计可视导引标记的示例流程图；
[0020]图7描述了参考下阈值亮度水平设计可视导引标记的示例流程图；
[0021]图8是描述了在示例认证设备上的示例认证处理的执行的流程图，和
[0022]图9、图9A和图9B是屏幕图，它们描述了在图1A的示例认证设备上的图8的认证处理的示例操作。

【具体实施方式】
[0023]公开了一种认证图像采集方法，通过与包含图像采集装置、投射用于照亮将要被该图像采集装置采集图像的物体的光的发光装置、以及处理器的设备来使用该方法。所述认证图像采集方法可以是用于验证含有诸如数字化编码安全特征之类的安全特征的目标认证装置的真实性的认证方法的一部分。因此，所述认证图像采集方法也是一种认证方法。
[0024]所述认证方法包括设计可视导引标记(visual guide)，其用于在认证处理执行时，引导用户将设备瞄准目标认证装置，使得当遵循可视导引标记的引导将设备瞄准目标认证装置以采集该目标认证装置的图像时，采集图像的内容和保真度的质量足以有助于目标认证装置的真实性的验证。
[0025]可以将可视导引标记设计为使得当设备瞄准目标认证装置以便可视导引标记上的对准装置与目标认证装置上的相应对准装置对准时，由此采集的目标认证装置的图像将导致具有有助于进行真实性的验证的充足内容的图像。在本上下文中的充足内容意即目标认证装置的图像数据的量足以对目标认证装置的真实性做出判定。设计可视导引标记的尺寸和形状以采集充足内容。
[0026]可以将可视导引标记设计为使得当设备瞄准目标认证装置以便可视导引标记上的对准装置与目标认证装置上的相应对准装置对准时，由此采集的目标认证装置的图像将导致具有有助于真实性的验证的充足质量的保真度。本上下文中的充足质量的保真度意即目标认证装置的采集图像含有图像数据的集合，该图像数据的集合是有助于对目标认证装置的真实性进行确定的目标认证装置的充分真实、准确或正确的表示。
[0027]可以利用参考设备和目标认证装置的参考样本(“参考认证装置”)凭经验设计可视导引标记。例如，在发光装置的照明下通过在图像采集装置和参考认证装置之间的不同相对位置处拍摄满足内容需要的参考认证装置的样本图像，并选择生成正确认证结果的相对位置，来设计可视导引标记。正确认证结果将意味着，满足对图像数据的保真度的质量的要求。应该认识到的是，相对位置将不失普遍性地由显示在参考设备的显示器的不同部分上的图像来表示。在存在给出正确认证结果的多于一个位置的情况下，选择给出最满足预定亮度阈值的图像的相对位置来设置可视导引标记。例如，可能与其中样本图像具有更加均匀的像素强度分布的位置相对应的相对位置被选择作为设置可视导引标记的位置。在一个示例中，在存在给出正确认证结果的多于一个位置的情况下，更加远离未满足图像数据保真度的质量的位置的相对位置被选择为设置可视导引标记的相对位置。
[0028]可以使用图像处理技术设计来可视导引标记。例如，与目标认证装置以相同方式布置、具有相同的数字化编码特征但扩展超过图像采集装置的整个图像采集区域的样本认证装置可被用作校准样本来校准参考设备以设置可视导弓I标记。由于相同的数字化编码特征以与目标认证装置相同的方式布置，可预期相同的光反射和失真性质。在发光装置的照明下且满足内容要求的同时通过让样本认证装置覆盖图像采集装置的整个图像采集区域而拍摄到的样本认证装置的扩展图像意味着能够关于样本认证装置的单个扩展图像完成校准。
[0029]可将参考认证装置或样本认证装置用作校准样本来设置满足保真度要求的可视导引标记。
[0030]在校准操作中，操作员在发光装置的操作照明下将设备瞄准校准样本并采集校准样本的图像。然后，通过处理器恢复并分析嵌入在采集的校准样本的图像中的数字数据，或者人工地检查嵌入在采集图像中的数字化数据的保真度的质量。可视导引标记将被设置在其中保真度的质量满足预定保真度阈值的区域中。在该区域可容纳多于一个可视导引标记的情况下，可以选择性地将可视导引标记设置在其中与采集的样本图像相关联的像素的亮度水平能最满足预定亮度阈值的区域中。在本文的描述中，当上下文允许或要求时，可以交换使用术语“保真度”、“真实”、“正确性”、“精确度”以及对应的形容词。
[0031]在一个示例中，所述方法包括将可视导引标记设计为使得在发光装置的操作照明下由图像采集装置采集的校准样本的图像上的亮度水平处在适于真实度验证的亮度水平预定范围之内。可将预定的阈值亮度水平的范围选择为其中校准样本的采集图像的质量足以有助于真实性验证的范围。采集图像的分辨率是与影响真实性的验证的因素相关的质量的方面。
[0032]亮度水平的预定范围可以包括上亮度阈值水平和/或下亮度阈值水平。上亮度阈值水平可设置为这样的水平:如果高于该水平，则存在图像会由于过度照明而失真的可能性。例如，上阈值亮度水平可以设置在像素可得的最大强度水平附近。最大强度对应于亮度饱和，亮度饱和使得进一步增加校准样本处的亮度将不会增加像素处的强度水平。下亮度阈值水平可以设置为这样的水平:如果低于该水平，则存在图像会由于照明不足而失真的可能性。例如，下阈值亮度水平可以设置在像素可得的最小强度水平附近。最小强度对应于暗度饱和，暗度饱和使得进一步减小校准样本处的暗度将不会减小像素处的强度水平。
[0033]显示器可以是参考设备的内置显示器或是外部显示器。例如，参考设备可具有视频输出或投影仪输出以让图像在外部显示器上显示。
[0034]在一个示例中，所述方法包括识别与参考设备相关联的显示器的显示部分，该显示部分使得:当在采集图像上的亮度水平处在亮度水平的预定范围内的情况下进行采集时，与呈现在该显示部分上的图像相对应的校准样本的图像将提供充足的数据以有助于真实性的验证。所述方法包括:将参考设备瞄准校准样本，使得校准样本的图像将呈现在显示器的一部分上；在发光装置的照明下采集校准样本的图像；分析采集图像上的亮度水平；当采集图像上的亮度水平在亮度水平的预定范围内时，在该显示部分上设计可视导引
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[0035]在一个示例中，所述方法包括当存在多于一个满足要求的显示部分时，选择在用于真实性验证的采集图像上具有更优的亮度水平分布的显示部分作为可视导引标记。
[0036]在一个示例中，所述方法包括选择位于与在样本目标认证装置上的发光装置最亮照明的线相对应的光投射轴以外的显示部分来设计可视导引标记。
[0037]在一个示例中，所述方法具有用于在包含处理器的设备上运行的可下载软件应用程序的形式，并且所述可下载应用程序是设备特有的，使得将针对特定设备参照设备型号来下载该应用程序以运行认证方法。所述设备可以是基于主流微处理器的装置，例如智能电话、平板电脑或数字照相机等。
[0038]所述方法可以通过硬件、软件、固件或其组合来实现。在一个示例中，所述方法在智能电话上实现，使得智能电话在用户的触发下作为运行所述认证图像采集方法的认证设备操作。
[0039]因此，公开了用于验证目标认证装置的真实性的认证设备。所述设备包括图像采集装置、用于照亮将要通过图像采集装置采集图像的物体的发光装置、引导用户将所述设备瞄准目标认证装置的可视导引标记、以及处理器。所述可视导引标记使得当在认证处理的执行过程中遵循可视导引标记的引导将该设备瞄准目标认证装置时，在发光装置的操作照明下由图像采集装置采集的目标认证装置的图像的内容和保真度的质量足以有助于目标认证装置的真实性的验证。
[0040]在一个示例中，可视导引标记使得当遵循该可视导引标记的引导将所述设备瞄准目标认证装置时，在发光装置的操作照亮下由图像采集装置采集的目标认证装置的图像上的亮度水平处在亮度水平的预定范围内，从而有助于参考目标认证装置的采集图像来验证真实性。
[0041 ] 在一个示例中，处理器处理采集图像以为用户生成嵌入在目标认证装置中的安全特征的可视化表示，以验证目标认证装置的真实性。
[0042]在一个示例中，可视导引标记包括对准装置，用于与目标认证装置上的相应对准装置对准。可以将可视导引标记和发光装置布置为当遵循可视导引标记的引导将所述设备瞄准目标认证装置以使得可视导引标记的对准装置与目标认证装置上的相应对准装置对准时，使得与发光装置的最亮照明的线相对应的光投射的轴落在目标认证装置的安全特征以外。
[0043]在一个示例中，所述设备包括相关联的显示装置，并且处理器在该相关联的显示装置上生成可视导引标记。
[0044]所述设备可以包括投影仪，并且处理器生成用于通过投影仪投影的可视导引标记。
[0045]目标认证装置可以包含具有隐藏安全特征(诸如数字化编码安全特征)的嵌入式安全装置，并且处理器处理目标认证装置的采集图像以提取安全特征来用于显示。
[0046]下面将参照附图详细地描述认证方法和认证装置的示例。
[0047]图1的功能性框图描绘了能够作为认证设备操作的示例设备100，其包括处理器102、天线104、存储器106、显示器108、图像采集装置110、发光装置112和可视导引标记114。智能电话是这种设备的一个示例。显示屏有助于与用户可视化交互，并通常包含聚集地形成LCD显示器的液晶单元的矩阵。现在，普遍的是，许多电子装置的LCD显示器具有超过100万的像素。例如，智能电话的典型IXD显示器具有在10cm对角线屏幕中分布的320X480像素、640X960像素或640 X 1136像素的像素规模。图像采集装置包括与图像传感器光学耦合的图像收集器。图像收集器可以是透镜、透镜组件或针孔式装置。图像传感器包括图像传感元件的矩阵，例如电荷耦合器件⑴⑶)的阵列。图像传感元件的数量与显示屏的像素规模大约是1:1的对应关系，但是图像传感元件的实际数量可以根据应用和设计而不同。每个图像传感元件形成被图像采集装置采集的图像的像素，并且每个图像传感元件被配置为检测给予其上的光的亮度水平。当表示各个像素的亮度水平的全部数据以空间顺序被处理器收集并存储时，形成数字图像。
[0048]当图像采集装置要在环境光水平不足的环境条件下拍摄物体的图像时，发光装置对该物体提供补充照明。当环境照明低于图像采集装置产生有助于真实性的验证的充足保真度质量的图像所需的水平时，通常需要补充照明。本示例的发光装置包括[￡0灯，其被布置为沿着光投射的轴朝目标物体发射光束。光投射的轴是发光装置的特征，并定义了最亮照明的方向，使得截断或遭遇光投射的轴的物体的部分将受到最亮补充照明。
[0049]可视导引标记提供可视化引导以帮助用户将认证设备瞄准目标认证装置，因此，当认证设备遵循可视导引标记的引导瞄准目标认证装置时，通过认证设备的图像采集装置采集的目标认证装置的图像将包含充足数量的必要认证数据，并具有充足质量的保真度，从而有助于真实性的验证。
[0050]因此，目标认证装置的采集图像包含充足量的数据以有助于真实性的验证，可视导引标记定义了图像对准装置(例如，图像对准窗口)，使得当利用目标认证装置上的图像对准装置与可视导引标记上的相应图像对准装置对准而将设备瞄准目标认证装置时，采集图像将具有充足数量的必要认证数据，从而有助于验证。通常，如果采集图像已采集到目标认证装置的含有嵌入在目标认证装置中的全部安全数据的部分，则数据图像的数量将是充足的。在许多当今的应用中，安全数据被数字化编码在目标认证装置中。
[0051]因此，目标认证装置的采集图像具有充足质量的保真度以有助于真实性的验证，可视导引标记定义了照明对准装置(例如，照明对准窗口)，使得当利用目标认证装置上的照明对准装置与可视导引标记上的相应照明对准装置对准而将设备瞄准目标认证装置时，落在认证装置或将被认证的认证装置的至少一部分上的补充照明将导致在图像采集装置处的图像使得像素的亮度水平处在有助于真实性的验证的亮度水平的规定范围内。具体地，亮度水平的规定范围是其中采集图像的所有像素的亮度水平既不会曝光过度也不会曝光不足的范围。当在发光装置的过度照明下拍摄时，图像或部分图像曝光过度，使得像素的亮度水平达到饱和强度。当照明不足或不充分拍摄时，图像或部分图像曝光不足。在认证应用中，曝光过度和曝光不足是不期望的，这是因为曝光过度的图像或曝光不足的图像意味着在图像采集处理期间的失真和/或重要细节的丢失。
[0052]处理器在显示器上设置可视导引标记以向用户提供引导或帮助以采集具有充足数据量和充足保真度质量的目标认证装置的图像。在一个示例中，一旦认证处理的激活，处理器在显示屏幕上设置照明对准装置和图像对准装置。在一个示例中，照明对准装置和图像对准装置合并为单个可视对准装置，并且处理器设置显示在部分显示器上的可视对准装置以引导用户。当用户确认呈现在显示屏上的目标认证装置的图像与可视对准装置对准时，处理器操作图像采集装置和发光装置采集认证装置的图像。在一个示例中，认证验证处理可驻留在设备上以参考诸如存储在该设备上的参考认证装置的图像之类的预存储的参数的集合来执行目标认证装置的真实性的验证。在另一示例中，认证处理可输出目标认证的采集图像用于外部或远程验证
[0053]存储器用于存储认证操作处理，例如由处理器执行的认证图像采集方案和/或认证验证方案。天线是可选的，并且在设备装备有通信功能时(例如移动电话)存在。
[0054]将描述安装有认证处理以作为认证设备操作的图1A和图1B中描绘的智能电话的不例认证设备的操作。诸如苹果公司的iPhone?、iPhone 4?>iPhone 4S?>iPhone 5?之类的iPhone?或三星公司的Galaxy?是可使用的智能电话的示例。
[0055]图1A和图1B中的示例认证设备1001包括上述类型的处理器102、天线104、存储器106、显示屏108、图像采集装置110、发光装置112和可视导引标记114。认证处理存储在认证设备的存储器中。认证设备1001包括沿着与如图2A和图2B中所示的纵轴A-A’平行的纵向方向延伸的硬塑料的坚硬且细长的壳体118。图像采集装置110和发光装置112在壳体118的不同的主侧上。具体地，图像采集装置110和发光装置112在壳体118的后侦牝而显示屏108在壳体118的前侧上。当在认证处理期间物体的图像被采集时，壳体118在物体和其显示器上的图像之间。
[0056]发光装置112被布置为朝远离发光装置112的壳体的纵向端部投射光。如图2A和图2B所示，发光装置112的光投射轴X与纵轴A-A’成锐角Θ。图像采集装置110和显示屏108使得当将具有长度L’的平坦表面的物体的平坦表面与纵轴A-A’平行且相距d放置时，该物体的相应图像将刚好占据显示屏108的整个长度L，并且显示图像与平坦表面呈几何比例或大致成比例。
[0057]在该示例中，设计可视导引标记114使得当显示出呈现在显示屏上的可视导引标记的可视对准装置与目标认证装置140上的相应对准工具处于对准状态时，待认证的目标认证装置140将相对于设备处在如图2A所示的位置处，待认证的平坦表面将在离A-A’为距离d的地方，并且图像将如图3A所示地呈现在部分显示屏上。另一方面，在维持与图2B中示出的相同或类似尺寸的图像的同时，当目标认证装置140和设备1001之间的相对位置变化使得目标认证装置140相对靠近设备的远端纵向端部时，图像将呈现在靠近如图3B所示的远端纵向端部的部分显示屏上。
[0058]例如，当用户通过激活触摸屏图标激活认证处理时，认证处理将被激活并且可视导引标记114将如图1A所示地显示在显示屏108上以通知用户设备现在准备完毕并可用于作为认证设备操作以验证目标认证装置140的真实性。
[0059]一旦激活，处理器将产生对准装置，如图1A所示，其呈现在显示屏的一部分上以引导用户将设备瞄准目标认证装置。当显示屏上的对准装置与目标认证装置上的对准装置对准时，用户将激活认证设备以采集用于认证应用的认证装置的图像。通过这个处理采集的图像在图4A中示出，并且根据图4B的条件，该图像具有如图4所示的可接受的亮度水平分布。
[0060]当在显示屏上维持相同图像大小(或内容)的同时在目标认证装置超出由可视化对准装置限定的区域的情况下采集图像时，将产生具有不同于图4的像素亮度分布的像素亮度分布的图像。例如，当在维持目标认证装置的相同图像尺寸的同时将目标认证装置朝向发光装置的光投射轴X移动时，将产生具有如图5所示的像素亮度分布的如图5A所示的曝光过度图像，其根据图5B的条件是不可接受的。导致曝光过度的图像是因为目标认证装置的大部分拦截了发光装置的光投射轴。
[0061]将描述校准参考认证设备以设计可视导引标记的示例校准方案。校准结果将被应用于具有相同或可兼容的图像采集规范的其他认证设备上。在本上下文中的具有相同图像采集规范的设备意味着设备具有以相同内部关系布置的相同或等效的发光装置。
[0062]为了帮助采集具有充足图像数据的参考认证装置的图像以有助于其他目标认证装置的认证，作为图1八所示的可视导引标记的示例的可视对准装置被设置在参考认证设备的显示器上用于用户引导。可视对准装置被设计为帮助用户收集具有来自目标认证装置的充数数量的图像数据的图像以有助于认证的验证，并包括对准工具。示例对准工具包括在可视对准装置的角落分布的对准标记。对准标记被布置为使得当对准标记视觉上与参考认证装置上的相应对准标记对准时，待收集的图像将包含充足数量的图像数据，从而有助于真实性的验证。
[0063]图4八的示例参考目标认证装置具有15^(宽度X长度)整体尺寸，仅其中央的9111111X9111111部分定义了数字化编码安全特征。该9111111X 9111111部分可通过100像素X 100像素的数字编码来完整且准确地表示。参考充足分辨率水平的图像，这个像素量提供了有助于有意义的认证应用的充足数量的图像数据。因此，作为一个示例，可视对准装置被设计为采集300像素乂300像素。当可视对准装置在显示器上显示为与参考认证装置上的相应对准装置对准时，尽管仅仅与采集图像的中央部分相对应的100像素X 100像素就包含认证所需的关键数据，但是整个15111111X15111111的参考认证装置将被采集并存储为针对验证可用的300像素X 300像素。
[0064]除了具有充足数量的图像数据以外，采集的图像数据的保真度也很重要，如此可针对采集图像来执行有意义的认证。为了让采集图像真实地表示目标认证装置，图像对准装置被移动到显示器上的不同位置以对应发光装置的不同照明条件。需要注意的是，当采集的参考目标认证装置的图像的亮度水平在亮度水平的上阈值和下阈值之间分布时，图像的保真度对于认证而言是可接受的。另一方面，当采集的参考目标认证装置的图像落入上亮度阈值或者下亮度阈值以外时，图像的保真度对于认证而言是不可接受的。
[0065]图6描述了关于上亮度阈值12确定采集图像是否满足像素亮度要求的示例流程图。在步骤600，以原始1--或1爪^格式采集参考目标认证装置的图像。在步骤610，图像数据被转换为灰阶(或灰度级)格式的数据。在步骤620，选择与对帮助真实性验证重要的采集图像的区域相对应的灰阶数据来分析对上亮度阈值12的要求是否满足。在步骤630，表示具有亮度和强度超过上亮度阈值！'2的像素的数量的分数(分数)被初始化为零。在步骤640，具有亮度和强度超过上亮度阈值12的像素的数量被计数。具有亮度或强度超过上亮度阈值12的像素的总数被计算，并且在步骤650做出决定。如果具有亮度和强度超过上亮度阈值12的像素的总数超过阈值计数1112，则存在采集图像曝光过度问题，并且图像(并因此，相对于设备的参考目标认证装置的位置)是不可接受的，因为保真度的质量对于执行有意义的认证处理将是不可接受的。另一方面，如果具有超出上亮度阈值12的亮度或强度的像素的总数没有超出阈值计数他2，则采集图像不存在曝光过度问题，并且图像(并因此，相对于设备的参考目标认证装置的位置)是可接受的，因为保真度的质量对于执行有意义的认证处理将是可接受的。
[0066]图7示出关于下亮度阈值II确定采集图像是否满足像素亮度要求的示例流程图。在步骤700，以原始RGB或YUV格式采集参考目标认证装置的图像。在步骤710，图像数据被转换为灰阶(或灰度)格式的数据。在步骤720，选择与对帮助真实性验证重要的采集图像的区域相对应的灰阶数据来分析对下亮度阈值T1的要求是否满足。在步骤730，表示具有亮度和强度低于下亮度阈值T1的像素的数量的分数(分数2)被初始化为零。在步骤740，具有亮度和强度低于下亮度阈值T1的像素的数量被计数。具有亮度或强度低于下亮度阈值T1的像素的总数被计算，并且在步骤750做出决定。如果具有亮度和强度低于下亮度阈值T1的像素的总数超过阈值计数Thl，则存在采集图像曝光不足问题，并且图像(并因此，相对于设备的参考目标认证装置的位置)是不可接受的，因为保真度的质量对于执行有意义的认证处理而言将是不可接受的。另一方面，如果具有低于下亮度阈值T1的亮度或强度的像素的总数没有超出阈值计数Thl，则采集图像不存在曝光不足的问题，并且图像(并因此，相对于设备的参考目标认证装置的位置)是可接受的，因为保真度的质量对于执行有意义的认证处理而言将是可接受的。
[0067]例如，利用与图3B中所示位置处的参考认证装置相对应的可视导引标记拍摄到如图5A所示的参考认证装置的图像。因为它包含超过上亮度阈值T2的图像数据，所以该图像非常苍白和白化，并且数据保真度是不可接受的。另一方面，利用与图3A中所示位置处的参考认证装置相对应的可视导引标记拍摄到如图4A所示的参考认证装置的图像。该图像具有在亮度范围内的所有图像数据，该亮度范围在下阈值亮度水平T1和上阈值亮度水平T2之间。在该亮度范围内的所有数据具有对于认证应用来说是可接受的数据保真度。
[0068]在评估了参考认证装置的多个图像之后，满足上述亮度范围要求的采集图像相对应的可视对准装置的位置将被选择，并设置为参考认证设备的可视对准装置以完成校准。
[0069]在一个示例中，替代在采集图像上评估像素亮度水平的分布，可通过解码采集图像以恢复嵌入在采集图像中的数字编码并将该数据与参考目标认证装置的数据进行比较来评估采集图像的数据保真度。然后，选择产生具有可接受数据保真度水平的图像的可视导引标记并设置为认证设备的可视对准装置来完成校准。
[0070]在另一示例中，具有与图4A的参考认证装置相同内容但扩展至覆盖图像采集装置的整个范围的扩展样本认证装置可用来校准和设置可视导引标记。采集扩展样本认证装置的图像并检查数字化编码数据的数据保真度以选择具有可接受数据保真度的区域设置作为可视导引标记的位置以完成校准。
[0071]在完成校准和设计可视导引标记之后，可视导引标记可以被包括为认证处理的一部分，用于引导用户采集目标认证装置的图像以验证真实性。不失普遍性地，验证能够通过设备内部地完成或通过另一认证设备外部地完成。
[0072]在一个示例中，根据认证处理的执行，校准数据被用于在诸如图1A的认证设备之类的认证设备上设计可视导引标记。认证处理可以提供为用于针对其已校准过的智能电话的应用软件来设置可视导引标记，使得一旦安装和激活，智能电话或可兼容设备将作为认证设备操作。
[0073]如图8所示，用户可访问因特网来搜索针对特定型号的智能电话指定的认证应用软件。如果存在针对特定智能电话可用的应用软件，则应用软件将被下载并安装在智能电话上。一旦执行用于目标认证装置的认证的应用软件，智能电话的型号标识将被确认并且可视导引标记将呈现在显示器上来运行如图9至图9B中所示的认证处理。
[0074]当可视导引标记呈现在显示器上时，显示器上的文本消息将引导用户将可视导引标记与目标认证装置上的相应对准装置对准。然后，用户将瞄准认证设备使图形采集装置准备采集显示在显示器上的目标认证装置的图像。然后，一旦接收到用户给出的确认信号，处理器将操作图像采集装置采集并存储目标认证装置的图像。然后，设备可使用内部或内置认证算法执行验证或使得采集图像在外部验证中可用。
[0075]图8描述了示出根据认证处理的执行、凭借操作为认证设备的移动电话的步骤的示例流程图，当用户搜索适于特定类型的装置适用的应用软件形式的认证处理时，处理从步骤800开始。在步骤810，将做出决定。如果不存在可适用的软件应用程序，则在步骤820处理将终止并且移动装置无法关于目标认证装置作为认证设备操作。另一方面，如果存在可适用的软件应用程序可获得，则处理在步骤830处将获得软件并安装在移动装置上。在步骤840，在已经安装应用软件之后，移动装置将执行该软件并运行由该应用软件定义的认证处理。当软件应用程序适于多于一种移动装置时，处理在步骤850处将辨识移动装置的型号。在步骤860执行认证处理时，处理器将设计显示器上的可视导引标记以引导用户操作认证设备并且一旦接受到用户给出的指示，将通过认证设备采集目标认证装置的图像。可视导引标记还包括如图9至图9B中示出的文本消息。在已经采集到目标认证装置的图像并且完成相应的验证处理之后，处理在步骤870结束。
[0076]尽管已经参考上述示例和实施例描述了认证方法和设备，但是应当认识到的是，这些示例和实施例仅仅是帮助理解而不应当用来限制本公开的范围。例如，尽管参考智能电话上的操作示出了示例认证处理，但是应当认识到的是，诸如平板电脑之类的其他便携式或移动电子装置或专用验证设备可以使用，而且不失普遍性。作为另一示例，显示器可以内置在认证设备上或者可以是外部显示器。
【权利要求】
1.一种用于验证目标认证装置的真实性的认证设备，所述设备包括图像采集装置、用于照亮将被所述图像采集装置采集图像的物体的发光装置、引导用户将所述设备瞄准目标认证装置的可视导引标记、以及处理器；其中，所述可视导引标记使得当在执行认证处理过程中遵循所述可视导引标记的引导将所述设备瞄准目标认证装置时，在所述发光装置的操作照明下通过所述图像采集装置采集的所述目标认证装置的图像的内容和保真度质量足以有助于所述目标认证装置的真实性的验证。
2.根据权利要求1所述的认证设备，其中，所述可视导引标记使得当遵循所述可视导引标记的引导将所述设备瞄准所述目标认证装置时，在所述发光装置的操作照明下的同时通过所述图像采集装置采集的所述目标认证装置的图像上的亮度水平处在有助于真实性的验证的亮度水平的预定范围之内。
3.根据权利要求2所述的认证设备，其中，预定阈值亮度水平的范围是使得所采集到的所述目标认证装置的图像的质量和/或分辨率亦达到验证真实性的范围。
4.根据权利要求2或3所述的认证设备，其中，预定阈值亮度水平的范围包括:上阈值亮度水平，其对应于所采集到的所述目标认证装置的图像可用于帮助真实性的验证的最大亮度水平；和/或下阈值亮度水平，其对应于所采集到的所述目标认证装置的图像可用于帮助真实性的验证的最小亮度水平。
5.根据权利要求4所述的认证设备，其中，所述上阈值亮度水平是低于亮度饱和的亮度水平，亮度饱和是这样一种现象:增加所述目标认证装置处的照明亮度水平不会增加采集图像处的灰阶或亮度水平。
6.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述处理器用于处理采集图像并验证所述目标认证装置的真实性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述处理器用于处理采集图像以生成嵌入在所述目标认证装置中的安全特征的可视表示，所述安全特征的可视表示用于用户验证所述目标认证装置的真实性。
8.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述可视导引标记包括对准装置，用于与所述目标认证装置上的相应对准装置对准，所述可视导引标记和所述发光装置被布置来使得:当遵循所述可视导引标记的引导将所述设备瞄准所述目标认证装置以使得所述可视导引标记的对准装置与所述目标认证装置上的所述相应对准装置对准时，与所述发光装置的最亮照明的线相对应的光投射轴落在所述目标认证装置的安全特征以外。
9.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述设备包括相关联的显示装置，并且所述处理器用于在所述相关联的显示装置上生成所述可视导引标记。
10.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述设备包括投影仪，并且所述处理器用于生成用于投影的所述可视导引标记。
11.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述目标认证装置包括具有隐藏安全特征的嵌入式安全装置，并且所述处理器用于处理所采集到的所述目标认证装置的图像以提取所述安全特征来用于显示。
12.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述设备包括用于存储参考认证装置的特征的存储器，并且所述处理器用于参考所采集到的所述目标认证装置的图像来验证所述目标认证装置的真实性。
13.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，用户一旦激活认证处理，所述处理器就生成所述可视导引标记，所述认证处理驻存在所述设备上。
14.根据前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预存储的认证处理产生所述可视导引标记，所述认证处理是设备特有的，并且是通过因特网或者其他通信通道可下载的。
15.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述处理器用于访问位于远程计算服务器上的所述认证处理来帮助验证。
16.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述设备是可加载认证处理以验证所述目标认证装置的真实性的诸如移动通信装置之类的移动装置，例如移动电话、智能电话、平板电脑或具有通信能力的计算机。
17.根据前述权利要求中任一项所述的认证设备，其中，所述发光装置是内置闪光灯。
18.—种通过认证设备使用的认证图像采集方法，所述认证设备包括图像采集装置、用于投射光以照亮将被所述图像采集装置采集图像的物体的发光装置、以及处理器；其中所述方法包括:设计可视导引标记，所述可视导引标记用于在认证处理的执行时引导用户将所述设备瞄准目标认证装置，使得当在所述发光装置的操作照明下遵循所述可视导引标记的引导将所述设备瞄准所述目标认证装置时，所采集的图像的内容和保真度质量足以有助于所述目标认证装置的真实性的验证。
19.根据权利要求18所述的认证图像采集方法，其中，所述方法包括:设计所述可视导引标记，使得在所述发光装置的操作照明下通过所述图像采集装置采集的所述目标认证装置的图像上的亮度水平处在适合于真实性的验证的亮度水平的预定范围内。
20.根据权利要求18或19所述的认证图像采集方法，其中，所述方法包括:识别与所述认证设备相关联的显示器的显示部分，当使得所采集的图像上的亮度水平处在亮度水平的预定范围内来进行采集时，所述显示部分使得与呈现在所述显示部分上的图像相对应的所述目标认证装置的图像将提供充足数据以有助于真实性的验证的数据；将所述设备瞄准样本目标认证装置，使得该目标认证装置的图像将呈现在显示器的一部分上，在所述发光装置的照明下采集所述校准目标认证装置的图像，分析所采集的图像上的亮度水平，当所采集的图像上的亮度水平处在亮度水平的预定范围内时，在该显示部分上设计所述可视导引标记。
21.根据权利要求20所述的认证图像采集方法，其中，所述方法包括:当存在满足要求的多于一个的显示部分时，选择并设置在采集图像上具有更加均匀的亮度水平分布的显示部分作为所述可视导引标记。
22.根据权利要求20或21所述的认证图像采集方法，其中，所述方法包括:选择处在与所述发光装置在所述样本目标认证装置上的最亮照明的线相对应的光投射轴以外的显示部分来设计所述可视导引标记。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的认证图像采集方法，其中，所述方法具有用于在包含处理器的认证设备上运行的可下载软件应用程序的形式，并且所述可下载应用程序是设备特有的，使得将参考所述认证设备的型号来为特定设备下载特定应用程序以运行所述认证方法。
【文档编号】G07D7/20GK104395938SQ201380028498
【公开日】2015年3月4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:印刷易联网有限公司