[发明专利]基于不可克隆特征的安全物品识别以及认证系统和方法

权利要求书

1.一种在计算机可读介质上编码的计算机实现方法，所述方法扫描物品用于快速且安全识别和认证有价值物品，或者识别它们的有效性、有效期限或来源，所述方法包括以下步骤：

(a)使用认证的成像装置获取物品表面的微观结构图像；

(b)将所获取的图像变换到密钥相依安全和不变域；

(c)使用所变换的数据用于具有识别目的的物品注册包括：将步骤(b)中所得到的数据存储在与关于制造或注册的物品的识别信息联合的结构化索引的数据库中；以及用于具有认证目的的物品注册包括：基于密钥将步骤(b)的数据编码为安全认证物品索引，接下来在所述数据库中将其存储或者在所述物品表面上进行再生，包装或随附认证文档、证书或卡；

(d)通过以下方式来验证正被检测的物品：使用认证或未认证成像装置获取微观结构的图像，将所获取的图像变换到密钥相依安全和不变域，以及通过在可能候选者列表中使用搜索做出关于物品身份的决策并且判定单个或多个匹配来建立其身份，并且通过获取在步骤(c)中注册的认证索引、从所述索引和变换的数据解码所述认证数据并且使用用于注册的同一密钥做出关于产品真实性的决策来建立其认证；

(e)相应地，在请求和关于请求方的信息的数据库中记录所述请求和步骤(d)的结果并且通知所述请求方关于请求执行的结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，由被信任方执行所述注册(c)，并且在直接具有公共共享数据库的便携装置上或者在具有可能的公共数据库的被信任服务器上由所述被信任方或未知用户执行步骤(d)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取功能(a)使用具有需要的放大且具有指定照明波长和角度的非相干光的高速工业相机或扫描器进行的获取结果，同时所述获取(d)使用具有相同或更低分辨率的固定装置或便携装置的任何相机作为用于(d)的相机。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不变变换功能(b)和(d)使用在所述物品表面、透明物品覆盖物或包装上直接再生或集成到具有可添加光学放大结构的物品表面上的明确添加的同步标记或符号，或者使用隐式特征，诸如用于印刷(包括圆网印、线网印、椭圆网印、凹版网印、随机网印、几何网印、连续色调网印或用户可编程网印)的半色调图案的规则结构、集成芯片或具有限定位置、文本结构、图形元素或它们的部分(包括线段、曲线、多边形)或它们的傅立叶幅度谱或诸如过完备或傅立叶-梅林系数的不变域系数的其他数据载体。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述安全密钥相依变换(b)和(d)包括：所获取数据的密钥相依随机投影或基于密钥的参考码字变换，所述基于密钥的参考码字变换建立在所获取数据和密钥限定参考码字之间的距离。

6.根据权利要求1和5所述的方法，其中，以如下方式在所述幅度图像频谱上联合地执行所述不变域变换和密钥相依投影：通过从图像频谱的指定可能重叠区域计算密钥相依函数，计算所述指定区域之间的差，以及以如下方式将这些差存储在数据库中或做出关于它们与它们接下来在所述数据库中存储的关系的二元决策：当在用于可能几何失真图像的识别或认证阶段重复同一过程时，所述差或所述二元决策的结果将表示相对于直接或使用对实际数据或二进制数据的互相关识别的所测量结果的循环移位。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，利用直接添加或集成到所述物品或其包装或者附着在所述成像装置前面的放大结构执行所述获取功能(a)和(d)，其中，所述放大结构可以为微距镜头、光学变化材料或透视结构。

8.根据权利要求1和/或权利要求5所述的方法，其中，所述密钥相依变换函数包括可能具有维数减少的所有形式的变换，这些变换在保存内部物品距离时被最优化用于识别和维数减少技术，并且在附加可逆变换之后实现被应用至具有指定统计信息的微观结构的图像可能可逆性，导致稀疏数据表示并且保存向量和分布距离，其中，利用通过满足正射投影特性的密钥限定的种子，由随机发生器生成所述变换的基本向量。

9.根据权利要求1和/或权利要求5所述的方法，其中，所述计算到所述密钥限定码字的距离的函数使用由与微观结构图像的分布类似的分布所生成的人工码字或者从真实微观结构获得的采样图像，并且所述距离被限定为任何二进制向量或实向量之间的向量距离。