真实性验证方法、产品和设备技术

本发明专利技术披露了一种用于由纸或纸板制成的物品确定类签名以便识别该物品所属的属类的方法和设备。使光束照射物品，检测器装置由当光束扫描物品时由物品的许多不同部分散射的光收集数据点。由在制造期间在除去纸浆中的水份的期间使用的筛网给予纸或纸板的固有特性导出类签名。检测所述类签名便能够识别制造纸的制造者或特定的造纸机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及安全性方法，更具体地说，本专利技术涉及例如个人识别(ID)卡、钞票、可销售的产品、文件或由纤维板材料例如纸或纸板制成的其它物品的物品真实性的验证。
技术介绍
许多传统的真实性安全系统依赖于难于由制造者之外的任何人进行的处理，其中重要设备的花费、技术秘密的复杂性或者这两者强加了所述的困难。在钞票中提供水印以及在信用卡或护照上提供全息图便是一些例子。不幸的是，犯罪技术越来越先进，实际上可以再生产制造者可以制造的任何原件。因此，具有一种已知的用于真实性安全系统的方法，其依赖于使用自然规律支配的一些处理产生安全性标记，使得每个标记是唯一的，更重要的是，每个标记具有可测量的因而可用作以后验证的依据的唯一的特征。按照这种方法，标记以一种设置的方式被制造和测量，以便获得唯一的特征。然后可以把特征存储在计算机数据库中，或者用其它方法保留。这种类型的标记可被嵌入载体物品例如钞票、护照、ID卡以及重要文件中。以后，载体物品可被再次测量，并把测量的特征和数据库中存储的特征比较，以便确定是否一致。在这个普通的方法中，提出了使用不同的物理效应。在许多现有技术文件中考虑的一种物理效应是使用取决于物品的固有特性的激光斑点，其一般呈特殊标记的形式，用于提供唯一的特征。按照这些技术，一个大的区域例如一个特殊标记的整个区域，被准直的激光束照射，并利用CCD对所得的斑点图案的有效的立体角部分成像，借以获得由数据点的大的阵列构成的被照射区域的斑点图案图像。更近一些时候，研发了另一种基于激光斑点的技术，其中通过在物品上扫描聚焦的激光束，并从由物品的许多不同部分散射的光收集许多数据点，一般为500或更多，从而收集大量的独立的数据点，来获得唯一的特征。通过收集大量的对于物品的许多不同部分特定的独立的信号成分分布，可以计算对于被扫描的物品的区域是唯一的数字签名。这种技术能够由包括大量物品，包括未处理的纸、纸板和塑料的表面提供唯一的签名。这种技术的一个重要应用是由存储的签名的数据库进行安全验证，该数据库在下面被称为“主数据库”。例如，在香水厂，可以用读取器扫描每个香水瓶盒，从而获得签名，这些签名被输入到主数据库中。主数据库包括来自生产的每个物品例如香水盒的签名。以后，为了进行现场验证，可使用读取器扫描任何香水盒，以获得签名，这个签名和主数据库比较，确定是否具有和主数据库中保存的一致的签名。如果没有一致的签名，则该物品被认为是伪造的。如果具有一致的签名，则该物品被认为是真品。在许多应用中，例如有关国家安全、市民提供的文件证据或大量的有商标的货物的应用中，在主数据库中存储的签名的数量可能是非常大的。条目的数量或许是百万、千万甚至过亿。例如，如果人口众多的国家把这种方法用于护照或驾照验证，则出现这种情况。即使不是全部应用，但对于大多数应用，需要以合理的时间进行主数据库的检索。怎样才算合理的根据应用而改变，但是对于许多应用，最大的合理的时间仅仅是几秒钟。如果物品发数量变得太大，这可能是难于达到的。因此需要能够不参考数据库而根据对所有真实的物品是普通的特性进行物品的不同种类的验证。虽然这可能不像基于每个物品的唯一特性的绝对验证处理那样安全，但是其更容易进行，并提供捡出许多明显的伪造品或赝品的负结果。例如，其可用作在根据唯一签名进行验证之前进行的预筛选试验。
技术实现思路
在本申请人的基于激光斑点的安全技术的最初研发期间，本申请人惊奇地发现，在对从同一大量纸集合中取出的两张纸测量的特征信号之间计算的随机匹配概率不像理论预期的那样低。在一个具体的实验中，计算表明，在规定的误差阈值内，两张给定的纸假定随机的特征签名的匹配的概率大约是106之一。然而，在试验期间，这种性质的匹配实际上每天观察到若干次。这表明，特征签名不完全是随机的，其包含从一张纸到下一张纸是恒定的信息成分。随后的研究揭示，纸产生赝像信号，其造成了纸张之间的随机的不正确的匹配的增加的概率。因此，为了减少物品的假真实的可能性，本申请人的设备被事先进行操作，以除去赝像信号的影响。赝像信号本身作为一个或多个频率分量出现，这些频率分量是当纸面被扫描时由光电检测器得到的输出信号中发现的。发现的任何特定赝像信号的频率分量的周期和数量取决于扫描光束相对于纸面的方位。在回顾造纸过程之后，本申请人目前相信，赝像信号来自用于在干燥处理期间从纸浆中除去水的筛网。这种筛网一般使用具有规则间距的金属丝制成。虽然这种筛网一般被设计使得试图在纸上不留下任何可见的标记，但是似乎筛网在普通的造纸过程期间仍然给予纸有效的印记。本申请人相信，能够检测到的赝像信号是由筛网给予的印记引起的。另外的实验揭示，对于从同一大量纸集合取出的纸张，赝像信号通常是共同的。此外，研究揭示随着时间的过去，赝像信号是稳定的，即使当特定的纸张由于弄皱、摩擦等而被破坏。不过，感兴趣的是，已经发现，来自不同供应者的纸张一般具有不同的赝像信号。因而似乎是，赝像信号携带着有用的信息，因为它们似乎是使用特定的筛网制造的或者筛网生产型的纸张的特征。此外，给定大量不同的筛网类型、材料和形状，这个结果似乎适合于提供用于识别来自特定源的纸张即使用特定的筛网或筛网类型制造的纸张的类签名。通过使用赝像信号提供类签名，可以识别纸的制造源。虽然这对其自身仅仅提供相当低级的安全性，但其提供一种用于对真实性进行负测试的有用的技术，因为不合格显然表明物品不是真的，而不管其唯一的个体签名。此外，使用这种技术确保不必对制造的每张纸都进行扫描以提供预定的特征签名。这种技术因而可以避免或减少对于存储这种预定的特征签名的大的数据集的需要。此外，为了获得类签名，可以在纸的表面上的任何位置进行扫描。这帮助减少对于精确地记录要用扫描光束扫描的物品的需要。因而，按照本专利技术的第一方面，提供一种用于分析位于读取容积内的纸或纸板制成的物品的设备。该设备包括用于利用光束扫描物品的扫描器，用于从所述光束扫描读取容积时获得的信号收集数据点组的检测器装置，以及数据获取和处理模块，用于处理所述数据点组，使得确定物品是否具有预定的类签名，所述类签名由物品的固有特性识别已知的属类的物品。不同的一些数据点和在扫描期间不同的时刻获得的信号有关。在不同的实施例中，所述源被安装用于引导相干光束朝向读取容积，使得相干光束以接近垂直的入射射到物品上。在不同的实施例中，扫描器被配置用于以接近垂直的入射把光束投射到物品上。物品的固有特性的周期性的改变可以产生可用于提供类签名的赝像信号。在各个实施例中，通过对数据点进行用于确定类签名的数学变换获得类签名。在测量的类签名和预定的类签名之间的匹配此时表示物品是和预定类签名的类相关的属类的。在各个实施例中，计算数据点组的一个或多个傅立叶变换(FT)，以便识别赝像信号。FT频谱或一个或多个FT频谱的峰值此时可用作类签名。也可以分析所述数据点组的选择的子集。例如，可以分析这种子集，以便确定哪个子集产生变换的数据点组中的最大幅值的峰值。这种子集可以包括对应于以不同的方位对物品进行的扫描的数据点。例如，一个子集可以包括通过旋转扫描的一个弧形成部分获得的数据点。可以在远离手持读取器或者包括在手持读取器中的数据库中提供预定的类签名。因为设备使用类签名，数据库可以相对地小。预定类签名也可以被加密，以增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分析位于读取容积内的纸或纸板制成的物品的设备，该设备包括：　　　　用于利用光束扫描物品的扫描器；　　　　用于从当光束扫描读取容积时获得的信号收集数据点组的检测器装置，其中不同的数据点和在扫描期间的不同时刻获得的信号相关；以及　　　　数据获取和处理模块，用于处理数据点组，以确定物品是否具有预定的类签名，所述类签名从物品的固有特性识别已知的属类的物品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁塞尔P考伯恩，
申请(专利权)人：英根亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]