RU2490191C2

RU2490191C2 - Упаковочная пленка для аутентификации продуктов, а также способ и система аутентификации

Info

Publication number: RU2490191C2
Application number: RU2011105020/12A
Authority: RU
Inventors: Христиан КОЛЕРТ; Бернд ШМИДТ; Вальтер ЭГЕНОЛЬФ; Тамара ЗИСТЯКОВА
Original assignee: Клекнер Пентапласт Гмбх Унд Ко.Кг
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2013-08-20
Also published as: ES2378807T3; US8578509B2; CN102089221A; EP2318286A1; RU2011105020A; PT2318286E; WO2010003585A1; US20110164748A1; PL2318286T3; DE102008032781A1; EP2318286B1; CN102089221B

Abstract

Изобретение относится к упаковочной пленке для аутентификации продуктов, а также к способу и системе аутентификации, применяемым в сочетании с упаковочной пленкой. Задачей изобретения является создание защитного признака, подходящего для коммерческих применений, с возможностью обеспечения высокой защиты от копирования. Упаковочная пленка, содержащая случайно распределенные с небольшой поверхностной плотностью пигментные частицы, используется для аутентификации продуктов. Посредством отображающего устройства с упакованного продукта записывается первое цифровое изображение. По нему с помощью компьютерной программы определяются координаты положения и опционально цветовые значения содержащихся в упаковочной пленке пигментных частиц, а по значениям координат и цветовым значениям вычисляется идентификационный код, который сохраняется в базе данных. Чтобы аутентифицировать продукт в более поздний момент времени, записывается второе цифровое изображение и определяется контрольный код, который сравнивается с записанными идентификационными кодами. Техническим результатом изобретения является создание защитного признака, подходящего для коммерческих применений, с возможностью обеспечения высокой защиты от копирования. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к упаковочной пленке для аутентификации продуктов, а также к способу и системе аутентификации, применяемым в сочетании с упаковочной пленкой.

Из уровня техники известны способы аутентификации продуктов, например, документов или денежных знаков.

В US 4218674 раскрыты система и способ проверки аутентичности документа, причем с помощью документа выработанные бинарные выходные сигналы сравниваются с предварительно записанными бинарными сигналами. Документ имеет защитный признак в виде случайно распределенных волокон из магнитного или намагничиваемого материала. Для считывания защитного признака документ сканируется вдоль заданной дорожки детектором, который регистрирует магнитные дефекты и при пересечении магнитных или намагничиваемых волокон подает электрический импульс.

В DE 10304805 А1 описан способ изготовления защитных признаков, при котором используется имеющийся на маркируемом объекте или нанесенный на него случайный узор. Для этого случайный узор вводится с помощью устройства считывания в компьютер, и выделяется отпечаток пальца, включающий в себя индивидуальные признаки узора. Выделенный отпечаток пальца заносится в машинную память данных. Для идентификации маркированных объектов с объекта считывается случайный узор, и выделяется отпечаток пальца, который сравнивается с отпечатком пальца, хранящимся в памяти данных.

В DE 602004007850 Т2 раскрыты способ, компьютерная программа и электронное устройство для определения подлинности объекта, причем объект содержит трехмерный узор из случайно распределенных частиц. В способе используются один первый и один второй коды. Второй код определяется за счет двухмерного сбора данных узора из случайно распределенных частиц. Для этого объект освещается белым рассеянным светом, и детектируется излученный от объекта и пропущенный свет. В случае объекта, содержащего узор из случайно распределенных частиц, речь идет преимущественно об этикетке.

Известные из уровня техники защитные признаки можно отнести к двум группам:

а) Защитный признак является присущей продукту составной частью, случайно возникающей во время изготовления или создаваемой за счет целенаправленных мер. При этом из-за состава материала, структуры поверхности и формы продукта вид и свойство признака ограничены узкими пределами. В качестве присущих продукту признаков известны, в том числе оптически детектируемые, образованные царапинами или волокнами случайные поверхностные узоры или точно определенные изотопные примеси в полимерных материалах. Присущие продукту защитные признаки имеют узко ограниченную область применения и непригодны для продуктов питания, лекарств, косметики и текстильных изделий.

б) Защитный признак выполнен в виде этикетки и размещается на продукте. Этикетки имеют тот недостаток, что их площадь ограничена, однако они облегчают локализацию и идентификацию защитного признака. С помощью современных приборов измерительной техники и аналитических методов можно, как правило, быстро определить физико-химическое свойство и принцип действия защитного признака. Если свойство и принцип действия известны, то подделке препятствует защита от копирования. В уровне техники описаны два метода выполнения защиты от копирования, причем оба метода также комбинируются между собой. Во-первых, предложены «невидимый», а, во-вторых, - невоспроизводимый или воспроизводимый лишь с несопоставимо большими затратами защитные признаки.

В отношении защиты от копирования важную роль играют следующие аспекты:

1) Воспроизводимость

Защитный признак должен быть, по возможности, невоспроизводимым. При этом термин «воспроизводимый» не следует понимать в смысле точной физической подделки, а в отношении регистрации техникой измерения определенных, имеющихся в защитном признаке узоров. В известных защитных признаках в большинстве случаев используются пространственные, как правило, двухмерные узоры, такие как смарт-коды, регистрируемые посредством оптических или магнитных детекторов. В качестве примера трехмерных узоров следует привести, прежде всего, голограммы. Менее распространенные защитные признаки включают в себя химические маркеры, например, изотопы, детектируемые спектрометрическими способами измерения.

Чтобы воспроизвести защитный признак, узор должен быть, в первую очередь, идентифицирован. Идентификация узора может быть затруднена различным образом, в том числе из-за использования узора, невидимого человеческому глазу. Так, в уровне техники предложены скрытые (covert) узоры. Однако большинство известных невидимых узоров идентифицируются с небольшими затратами распространенными сегодня способами измерения.

После идентификации необходимо воспроизвести узор таким образом, чтобы воспроизведение при регистрации средствами измерительной техники нельзя было отличить от оригинала. В принципе, можно воспроизвести любой идентифицированный узор, причем, однако, необходимым для этого затратам придается решающее значение. Если затраты на воспроизведение превышают ожидаемую экономическую выгоду, то воспроизведение не стоит этого. Затраты на воспроизведение находятся в тесной связи с регистрацией узора средствами измерительной техники. Чем регистрация средствами измерительной техники проще, тем меньше затрат, в целом, требует воспроизведение.

Кроме того, важным является информационное содержание защитных признаков. Термин «информационное содержание» следует при этом понимать как синоним числа структурных деталей, таких как точки или линии. Чем выше информационное содержание, тем больше затрат требует подделка. Информационное содержание имеет верхний предел за счет отношения площади защитного признака к величине деталей структуры. Чем больше площадь защитного признака и чем меньше детали структуры, тем выше максимально возможное информационное содержание.

2) Регистрация средствами измерительной техники

Регистрация средствами измерительной техники осуществляется, как правило, в двух или более местах и/или в два или более момента времени, например производителем продукта, при необходимости, на фрахтовом складе или во время транспортировки, и продавцом или при сбыте. При этом продукт сначала на этапе маркировки снабжается защитным признаком. Защитный признак или содержащийся в нем узор, как правило, априори не известен, а регистрируется средствами измерительной техники, а измерительный сигнал в закодированном или незакодированном виде записывается как идентификационный код. На последующем этапе идентификации находящийся на продукте защитный признак регистрируется средствами измерительной техники, а измерительный сигнал в закодированном или незакодированном виде сравнивается с имеющимися идентификационными кодами.

При регистрации средствами измерительной техники снабженный защитным признаком продукт позиционируется под детектором или направляется мимо детектора. Последний способ применяется, например, в случае лазерных сканеров, магнитных считывающих головок или камер с однострочным ПЗС, используемых в промышленной обработке данных. Позиционирование или перемещение продукта относительно детектора осуществляется вручную или посредством механического устройства, например ленточного транспортера. При этом вследствие производственно-технических или логистических условий необходимо соблюдать определенные требования. Часто требуется или желательно, чтобы регистрация средствами измерительной техники происходила бесконтактно, причем рабочее расстояние между продуктом и детектором не должно превышать минимального расстояния от нескольких сантиметров до нескольких метров. Если рабочее расстояние должно составлять более нескольких сантиметров, то для регистрации средствами измерительной техники применяются предпочтительно оптические, в частности создающие изображение способы. При этом важные параметры измерения, такие как разрешение, поле изображения и рабочее расстояние, устанавливаются не произвольно, а оказывают влияние друг на друга в соответствии с законами оптики. Дополнительно, хотя и в меньшей степени, выбор параметров измерения ограничен используемым объективом камеры. В противоположность объективам с высокой разрешающей способностью для использования в астрономии или на спутниках рассчитанные для промышленных нужд объективы камер не могут полностью использовать возможности оптической измерительной техники.

Регистрация защитных признаков средствами измерительной техники должна отвечать различным, отчасти противоречивым, требованиям, к которым относятся:

- высокая чувствительность, в результате чего обнаруживаются незначительные отклонения скопированного защитного признака от оригинала. В случае оптической регистрации двухмерных узоров чувствительность означает, прежде всего, высокое боковое разрешение и контраст, т.е. используемая оптическая измерительная система должна иметь оптимизированную функцию передачи модуляции;

- невосприимчивость к погрешностям измерительной техники, чтобы уменьшить ложноположительную частоту ошибок, т.е. число обнаруженных ложным образом в качестве воспроизведения оригинальных защитных признаков. Частыми погрешностями измерительной техники при оптической регистрации являются неправильное позиционирование защитного признака относительно детектора, вибрации или разные условия освещения;

- небольшие расходы на приобретение и эксплуатацию измерительной системы;

- высокая скорость или производительность;

- автоматизация.

3) Кодирование

В данном случае под понятие «кодирование» подпадают все известные электронные и математические методы, применяемые при регистрации средствами измерительной техники, преобразовании, зашифровывании, хранении и воспроизведении защитных признаков. Эти методы могут быть реализованы в виде электронных аппаратных или программных средств. Используемый при кодировании объем данных определяется, в основном, информационным содержанием защитного признака в сочетании с разрешающей способностью регистрации средствами измерительной техники. При оптической регистрации двухмерных узоров объем данных имеет верхний предел за счет произведения от умножения числа разрешенных средствами измерительной техники элементов изображения (пикселей разрешения) на число ступеней цвета и контраста на каждый пиксель разрешения. Детали структуры защитного признака, которые меньше пикселя разрешения, не могут быть обнаружены и, тем самым, кодированы.

Центральная проблема оптической регистрации двухмерных защитных признаков кратко поясняется ниже. Для соотношения бокового разрешения и глубины резкости объектива камеры в хорошем приближении справедливо следующее отношение:

Δz=Δx²/λ,

где Δz - глубина резкости, λ - длина волны используемого для отображения света, а Δx - боковое разрешение со стороны объекта. Середина видимого светового диапазона составляет около 500 нм. Если подставить это значение в данное уравнение, то получим следующее:

Δx [мм]	1	5	10	15	20	30	40	50	60
Δz [мм]	0,002	0,05	0,2	0,5	0,8	1,8	3,2	5,0	7,2

Глубина резкости Δz указывает диапазон глубин, в котором две линии или точки, лежащие на защитном признаке на расстоянии Δx рядом друг с другом, отображаются в плоскости изображения еще в виде отдельных объектов. Чтобы структурная деталь размером 40 мкм отображалась еще резко, она не должна отстоять от плоскости фокуса более чем на 3,2 мм. В соответствии с этим оптическая регистрация двухмерных защитных признаков с разрешением ≤40 мкм требует точного позиционирования защитного признака относительно детектора с допуском ≤3,2 мм. Небольшое боковое смещение или небольшая угловая разность защитного признака при оптической регистрации на этапе идентификации относительно этапа маркировки вызвало/вызвала бы ложноположительное обнаружение ошибок. Во избежание этой проблемы при оптической регистрации с высоким разрешением необходимо помимо подходящего объектива камеры использовать высокоточные механические позиционирующие системы. Поскольку это совместимо с логистическими условиями, использование точных механических позиционирующих или транспортных систем часто невозможно из-за высоких расходов.

Кроме того, надо помнить, что имеющиеся сегодня в распоряжении возможности позволяют легко воспроизводить структурные детали размером около 40 мкм. Так, распространенные на рынке лазерные или струйные принтеры бытового назначения уже имеют разрешение 600-2400 dpi (42-11 мкм). Следовательно, такие принтеры подходят для воспроизведения двухмерных защитных признаков со структурными деталями в диапазоне 10-40 мкм.

Из приведенных выше рассуждений следует, что для многочисленных коммерческих применений защитные признаки с очень мелкими структурными деталями ≤40 мкм непригодны.

В основе изобретения лежит задача устранения недостатков известных защитных признаков и создания защитного признака, который подходил бы для коммерческих применений, мог бы регистрироваться с умеренными затраты на измерительную технику и в то же время обеспечивал бы высокую защиту от копирования. Эта задача решается посредством упаковочной пленки по п.1, способа аутентификации по п.12 и системы аутентификации по п.17 формулы, применяемых в сочетании с упаковочной пленкой.

Предложенная упаковочная пленка содержит пигментные частицы, причем среднее число пигментных частиц на 1 см² упаковочной пленки лежит в диапазоне 1-100, а сами пигментные частицы случайно распределены на поверхности упаковочной пленки. Преимущественно среднее число пигментных частиц на 1 см² составляет 1-10, предпочтительно 1-5 и, в частности, 1-2. Пигментные частицы имеют средний эквивалентный диаметр в диапазоне 100-50000 нм, причем термин «эквивалентный диаметр» обозначает диаметр шарообразной частицы такого же объема V (т.е. эквивалентный диаметр соответствует 2×(0,75×V/π)^1/3). Преимущественно пигментные частицы являются белыми или прозрачными в спектральной области видимого света от 380 до 750 нм. В одном предпочтительном варианте упаковочной пленки пигментные частицы люминесцируют, если они освещаются УФ- или ИК-светом, т.е. в диапазоне длин волн 100-380 нм или 750-2000 нм. Здесь и далее термин «люминесценция» включает в себя как фосфоресценцию, так и флуоресценцию. Особенно подходящими являются пигментные частицы, которые при облучении УФ-светом возбуждаются к флуоресценции в видимом диапазоне длин волн.

Пигментные частицы содержат одно или несколько веществ, например, оксид иттрия, или полимерные пигменты. За счет соответствующих смешиваний веществ можно варьировать цвет отраженного от возбужденных пигментных частиц люминесцентного света. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения пигментные частицы при облучении в ИК-диапазоне длин волн, в частности лазерным ИК-светом, излучают видимый свет. Такие пигментные частицы содержат фосфоры для преобразования ИК-света в видимый свет (так называемое «infrader-to-visible upconversion phosphors», сокращенно IUP). Примером IUP является Er³⁺- активированный фторид иттрия общей формулы Y_1-xEr_xF₃, где × лежит в диапазоне 0,05-0,3.

Предложенная упаковочная пленка содержит один или несколько слоев из полимеров и изготавливается известными способами, такими как (со)экструзия, каландрирование и одно- или двухосное растяжение. Во время изготовления пленки пигментные частицы примешиваются к полимерным исходным материалам, таким как смолы, термопласты и т.п., в качестве альтернативы этому пигментные частицы напыляются на один слой пленки или наносятся в виде суспензии, а затем покрываются другим слоем пленки и/или фиксируются посредством каландрирования.

Преимущественно предложенная упаковочная пленка обладает способностью к глубокой вытяжке. В другом, предпочтительном для завертывания продуктов варианте упаковочная пленка выполнена в виде способной к усадке пленки.

Общая толщина предложенной упаковочной пленки составляет 5-4000 мкм, предпочтительно 40-500 мкм и особенно предпочтительно 60-200 мкм.

Упаковочная пленка может иметь любой цвет, преимущественно она белая или прозрачная.

Предложенный способ включает в себя этапы маркировки и идентификации.

На этапе маркировки:

- продукт упаковывается в предложенную, содержащую случайно распределенные пигментные частицы упаковочную пленку по п.п.1-11;

- с первой части упакованного продукта, охватывающей первый участок упаковочной пленки, посредством отображающего устройства записывается первое цифровое изображение;

- первое цифровое изображение обрабатывается с помощью компьютерной программы, причем определяются относительные координаты положения и опционально-цветовые значения N1 пигментных частиц, содержащихся на первом участке;

- из N1 пигментных частиц, содержащихся на первом участке, по принципу случайности выбираются N пигментных частиц, причем N меньше/равно N1;

- из относительных координат положения и опционально цветовых значений выбранных N пигментных частиц в соответствии с алгоритмом шифрования выводится идентификационный код, который записывается.

На этапе идентификации:

- со второй части упакованного продукта, охватывающей содержащий первый участок второй участок упаковочной пленки, посредством устройства отображения записывается второе цифровое изображение;

- второе цифровое изображение обрабатывается с помощью компьютерной программы, причем определяются относительные координаты положения и опционально-цветовые значения N2 пигментных частиц, содержащихся на втором участке;

- из N2 пигментных частиц, содержащихся на втором участке, образуются N2!/(N2-N)!·N! комбинаций отличающихся друг от друга N пигментных частиц, а из N относительных координат положения и опционально цветовых значений каждой из этих N2!/(N2-N)!·N! комбинаций в соответствии с алгоритмом шифрования выводится контрольный код, который сравнивается на совпадение с записанными идентификационными кодами.

Здесь и далее «N2!/(N2-N)!·N!» обозначает частное от деления факториала N2 на произведение (N2-N) на N, которое называется в комбинаторике обычно «N2 над N».

В усовершенствование предложенного способа идентификационный код включает в себя угловые значения одного или нескольких многоугольников с m углами, причем m обозначает натуральное число с 3≤m≤N, а координаты углов многоугольников соответствуют относительным координатам положения m пигментных частиц.

Предпочтительно на этапе маркировки на упаковочную пленку наносится этикетка.

На этапе маркировки идентификационный код печатается на упаковочной пленке, этикетке и/или переносится в банк данных и имеется в распоряжении для последующего сравнения, т.е. для аутентификации.

Предложенная система аутентификации включает в себя помимо упаковочной пленки по пп.1-11 первое и второе отображающие устройства и первый и второй компьютеры или сервер с программой для обработки цифровых изображений. Преимущественно система аутентификации включает в себя базу данных, причем первый и второй компьютеры или сервер связаны с базой данных. В другом варианте осуществления изобретения система аутентификации включает в себя также этикетку.

Предложенная упаковочная пленка используется для завертывания продуктов или для изготовления фасонных тел, таких как емкости, бутылки, стаканы, миски и т.п. Эти фасонные тела изготавливаются из упаковочной пленки известными способами, например, глубокой вытяжкой. Для изготовления из предложенной упаковочной пленки, в основном, закрытых емкостей, например, бутылок, упаковочная пленка формуется непосредственно после экструзии, например, посредством экструзии с раздувом.

Для завертывания продуктов, например, продуктов питания, преимущественно используется способный к глубокой вытяжке, а часто и к усадке вариант предложенной упаковочной пленки. Для этого подходят изготовленные из полимерных материалов, одно- или двухосно растянутые, способные к усадке варианты предложенной упаковочной пленки, в частности такие, которые снабжены термосвариваемым слоем.

Изобретение более подробно поясняется далее со ссылкой на чертежи, на которых схематично изображают:

- фиг.1а: первый фрагмент предложенной упаковочной пленки с пигментными частицами;

- фиг.1b: второй фрагмент предложенной упаковочной пленки с тремя случайно выбранными пигментными частицами;

- фиг.2: систему аутентификации с двумя отображающими устройствами и базой данных.

На фиг.1а схематично изображен фрагмент упаковочной пленки 1, содержащей пигментные частицы 2. На этапе маркировки с первого участка 5 упаковочной пленки 1 посредством отображающего устройства записывается цифровое изображение, которое обрабатывается с помощью компьютерной программы. На последующем этапе идентификации со второго участка 6, охватывающего первый участок 5, записывается другое цифровое изображение, которое обрабатывается с помощью компьютерной программы. На фиг.1а участки 5, 6 выделены штриховкой из перекрещивающихся и параллельных линий соответственно. Участки 5, 6 содержат N1 и N2 пигментных частиц соответственно. Поскольку участок 6 охватывает участок 5, содержащиеся на участке 5 N1 пигментные частицы образуют частичное количество содержащихся на участке 6 N2 пигментных частиц, причем N1≤N2. Кроме того, на фиг.1а изображена опциональная, нанесенная на этапе маркировки на упаковочную пленку 1 этикетка 3. В одном предпочтительном варианте способа на этикетке 3 или на упаковочной пленке 1 печатается идентификационный код, который на этапе идентификации регистрируется с помощью отображающего устройства и обрабатывается с помощью компьютерной программы. Идентификационный код может быть машинно-считываемым и включает в себя различные изобразительные формы, например, буквенно-цифровые знаки, смарт-код, матричный или штрих-код.

На фиг.1b схематично изображен увеличенный фрагмент из фиг.1а, причем ссылочные позиции 1-6 имеют такое же значение. Кроме того, изображен треугольник, образованный тремя пигментными частицами 101, 102, 103. В одном предпочтительном варианте способа три пигментные частицы 101, 102, 103 выбираются с помощью используемой для обработки цифровых изображений компьютерной программы посредством основанного на случайности алгоритма из содержащихся на участке 5 N1 пигментных частиц. Относительные координаты положения трех выбранных пигментных частиц 101, 102, 103, в частности, значения трех углов α, β, γ образованного пигментными частицами 101, 102, 103 треугольника, используются для идентификационного кода.

На фиг.2 схематично изображен пример системы аутентификации 100 с упаковочной пленкой 1, первым 10 и вторым 20 отображающими устройствами и первым 14 и вторым 24 компьютерами.

Отображающее устройство 10 и компьютер 14 используются на этапе маркировки, т.е., как правило, непосредственно после упаковывания продукта в упаковочную пленку 1. Для маркировки с первой части упакованного продукта посредством отображающего устройства 10 записывается цифровое изображение первого участка 5 упаковочной пленки 1. При этом участок 5 соответствует полю изображения отображающего устройства 10. Участок 5 выбирается, при необходимости, так, чтобы опционально используемая в рамках маркировки этикетка 3 частично или полностью находилась на участке 5. Отображающее устройство 10 связано с компьютером 14. Снятое отображающим устройством 10 цифровое изображение участка 5 и содержащихся на нем пигментных частиц передается на компьютер 14 и обрабатывается в нем с помощью компьютерной программы, содержащей модуль для обработки изображений и модуль для зашифровки. Компьютерная программа выдает затем зашифрованный идентификационный код. Преимущественно идентификационный код включает в себя информацию об относительном геометрическом расположении пигментных частиц по отношению друг к другу, например углы всех образованных каждыми тремя пигментными частицами треугольников. Идентификационный код записывается в связанную с компьютером 14 базу данных 30 и/или переносится или печатается на упаковочной пленке 1 или этикетке 3, преимущественно в виде буквенно-цифровой цепочки знаков или в виде смарт-кода.

Затем маркированный таким образом продукт отправляется получателю или передается на промежуточный склад. Это движение или этот путь перемещения между этапом маркировки и следующим за ним местом контроля обозначено на фиг.2 штриховой стрелкой 40.

В месте контроля происходит аутентификация или идентификация упакованного продукта посредством второго отображающего устройства 20 и второго компьютера 24 аналогичным маркировке образом. При этом со второго участка 6, охватывающего первый участок 5, и содержащихся на нем пигментных частиц записывается цифровое изображение, и посредством компьютерной программы определяется контрольный код, причем определяется по тому же алгоритму, что и идентификационный код на этапе маркировки. Полученный таким образом контрольный код сравнивается с хранящимися в базе данных 30 идентификационными кодами. Если контрольный код совпадает с идентификационным кодом, то продукт считается аутентичным. В альтернативном варианте определенный в результате обработки цифрового изображения контрольный код сравнивается с идентификационным кодом, напечатанным на этапе маркировки на упаковочной пленке 1 или этикетке 3. В этом альтернативном варианте база данных 30 не требуется. Для определения напечатанного на упаковочной пленке 1 или этикетке 3 идентификационного кода компьютерная программа снабжена модулем для распознавания знаков или узоров.

В одном альтернативном варианте осуществления изобретения компьютерная программа для обработки цифровых изображений выполняется не на компьютерах 14, 24, а на сервере (не показан), причем компьютеры 14, 24 связаны с сервером по линиям передачи данных или через Интернет и передают цифровые изображения участков 5, 6 на сервер.

Преимущественно отображающее устройство 10, 20 содержит камеру 11, 21 с объективом и CCD- или CMOS-сенсором. CCD- или CMOS-сенсор представляет собой однострочный или матричный сенсор.

Если упакованный в упаковочную пленку 1 продукт движется во время съемки изображения, например по ленточному транспортеру, то отображающее устройство 10, 20 работает в режиме сканирования, причем предпочтительно используется CCD- или CMOS-сенсор. Если требуется достичь максимально высоких разрешения и контраста, то однострочный сенсор работает в режиме TDI (Time-Delay and Integration - интегрирование во времени) и имеется в продаже.

В одном особенно предпочтительном варианте системы идентификации 100 отображающее устройство 10, 20 содержит блок освещения 12, 22, который излучает УФ-свет с длинами волн в диапазоне от 100 до ≤380 нм или ИК-свет с длинами волн от более 750 до 2000 нм. Такой блок освещения 12, 22 служит для возбуждения люминесценции распределенных в упаковочной пленке 1 пигментных частиц 2. Термин «возбуждение люминесценции» включает в себя здесь и далее возбужденное за счет облучения светом излучение флуоресцентного или фосфоресцирующего света. Пигментные частицы 2 содержат вещество, которое, по меньшей мере, в одном из указанных выше диапазонов длин волн УФ- или ИК-света имеет одну или несколько люминесцентных линий поглощения. В частности, подходят вещества, которые при возбуждении УФ-светом флуоресцируют в видимом диапазоне (380-750 нм), или так называемые IUP, например, Y_1-xEr_xF₃ (с 0,05<х<0,3), которые преобразуют ИК-излучение в видимый свет.

Для определения идентификационного или контрольного кода помимо координат положения пигментных частиц можно использовать также излученный ими свет. Для этого используется отображающее устройство 10, 20 с цветовым сенсором, предпочтительно CCD- или CMOS-сенсором с интегрированной матрицей с цветовым фильтром, например матричным фильтром Байера с тремя полосовыми фильтрами в красной, зеленой и синей областях (RGB). У цветового сенсора с матричным фильтром Байера цифровой цветовой пиксель включает в себя соответственно четыре расположенные в матрице 2×2 ячейки матричного CCD- или CMOS-сенсора, причем перед двумя из четырех ячеек расположен зеленый цветовой фильтр, а перед обеими оставшимися ячейками - соответственно один красный и один синий фильтры. Такие цветовые сенсоры миллионами используются в обычных цифровых камерах. В качестве альтернативы этому можно использовать также 3-чиповый сенсор высокого разрешения, у которого изображение распределяется посредством призмы по трем, снабженным соответственно красным, зеленым и синим фильтрами сенсорам.

В этом варианте одной пигментной частице присваивается одно цветовое значение или одно значение RGB и HSV (Hue, Saturation, Value - цвет, насыщенность, яркость). Полученное цветовое значение записывается затем в зашифрованном виде в идентификационный или контрольный код. В случае, если длина волны излученного пигментными частицами люминесцентного света лежит в УФ- или ИК-диапазоне, используется подходящее для этого отображающее устройство 10, 20, т.е. УФ- или ИК-камера.

Помимо координат положения и цвета излученного пигментными частицами люминесцентного света изобретение создает также возможность включения в защитный признак времени затухания люминесцентного света в качестве параметра. Для этой цели блок освещения 12, 22 выполнен с возможностью включения или рассчитан на импульсный режим, а отображающее устройство 10, 20 оснащено электронным управлением для подачи запускающих импульсов и для измерения времени.

Claims

1. Упаковочная пленка (1) для аутентификации продуктов, содержащая пигментные частицы (2), причем среднее число пигментных частиц (2) на 1 см²упаковочной пленки (1) лежит в диапазоне 1-100, а сами пигментные частицы (2) случайно распределены на поверхности упаковочной пленки (1).

2. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что среднее число пигментных частиц (2) на 1 см² лежит в диапазоне 1-10, предпочтительно 1-5 и, в частности в диапазоне 1-2.

3. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что средний эквивалентный диаметр пигментных частиц (2) лежит в диапазоне 100-50000 нм.

4. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что пигментные частицы (2) в диапазоне длин волн от 380 до 750 нм являются, в основном, прозрачными.

5. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что пигментные частицы (2) являются белыми.

6. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что пигментные частицы (2) в диапазоне длин волн от 100 до менее чем 380 нм имеют, по меньшей мере, одну люминесценцию.

7. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что пигментные частицы (2) в диапазоне длин волн от более чем 750 до 2000 нм имеют, по меньшей мере, одну люминесценцию.

8. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что пигментные частицы (2) содержат оксид иттрия.

9. Пленка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит один или несколько слоев из полимера.

10. Пленка по п.9, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью глубокой вытяжки или усадки и опционально с возможностью запечатывания.

11. Пленка по п.9, отличающаяся тем, что она является термопластичной.

12. Способ аутентификации продуктов, включающий этап маркировки и этап идентификации, причем на этапе маркировки:
продукт упаковывают в содержащую случайно распределенные пигментные частицы упаковочную пленку (1) по пп.1-11;
с первой части упакованного продукта, охватывающей первый участок (5) упаковочной пленки (1), посредством отображающего устройства записывают первое цифровое изображение;
первое цифровое изображение обрабатывают с помощью компьютерной программы, причем определяют относительные координаты положения и опционально-цветовые значения N1 пигментных частиц, содержащихся на первом участке (5);
из N1 пигментных частиц, содержащихся на первом участке (5), по принципу случайности выбирают N пигментных частиц, причем N меньше/равно N1;
из относительных координат положения и опционально цветовых значений выбранных N пигментных частиц в соответствии с алгоритмом шифрования выводят идентификационный код, который записывают, а на этапе идентификации:
со второй части упакованного продукта, охватывающей содержащий первый участок (5) второй участок (6) упаковочной пленки (1), посредством устройства отображения записывают второе цифровое изображение;
второе цифровое изображение обрабатывают с помощью компьютерной программы, причем определяют относительные координаты положения и опционально-цветовые значения N2 пигментных частиц, содержащихся на втором участке(6);
из N2 пигментных частиц, содержащихся на втором участке (6), образуют N2!/(N2-N)!·N! комбинаций отличающихся друг от друга N пигментных частиц, а из N относительных координат положения и опционально-цветовых значений каждой из этих N2!/(N2-N)!·N! комбинаций в соответствии с алгоритмом шифрования выводят контрольный код, который сравнивают на совпадение с записанными идентификационными кодами.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что идентификационный код включает в себя угловые значения одного или нескольких многоугольников с m углами, причем m обозначает натуральное число с 3≤m≤N, а координаты углов многоугольников соответствуют относительным координатам положения m пигментных частиц.

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что на этапе маркировки на упаковочную пленку (1) наносят этикетку (3).

15. Способ по пп.12, 13 или 14, отличающийся тем, что на этапе маркировки на упаковочную пленку (1) или этикетку (3) переносят идентификационный код.

16. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что на этапе маркировки идентификационный код сохраняют в базе данных (30).

17. Способ по п.15, отличающийся тем, что на этапе маркировки идентификационный код сохраняют в базе данных (30).

18. Система аутентификации (100), включающая в себя упаковочную пленку (1) по пп.1-11, первое и второе отображающие устройства (10, 20) и первый и второй компьютеры (14, 24) или сервер с программой для обработки цифровых изображений.

19. Система по п.18, отличающаяся тем, что она включает в себя базу данных (30), причем первый и второй компьютеры (14, 24) или сервер связаны с базой данных (30).

20. Система по п.18, отличающаяся тем, что она включает в себя этикетку (3).

21. Применение упаковочной пленки (1) по пп.1-11 для завертывания продуктов.

22. Применение упаковочной пленки (1) по пп.1-11 для изготовления фасонных тел.