專利名稱：標記一組產(chǎn)品的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于標記一組產(chǎn)品的裝置和方法，例如用以檢測出冒牌商品。更具體地，本發(fā)明涉及能夠適當?shù)匕l(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的標記方法和裝置。
背景技術：
在很多領域中，尤其是在奢侈品行業(yè)(例如，香水、珠寶或皮具)中或者藥物領域中，與仿制品牌產(chǎn)品作斗爭是每天都關注的話題。目前有一些方法用來努力確保品牌產(chǎn)品的真實性。最簡單的方法是在產(chǎn)品上重制或貼上品牌標志。然而，居心不良的人能夠很容易地重制該標志。已知其它的較難以發(fā)覺和仿效的標記方法。這些方法中的一個方法包括將肉眼不可見的識別芯片放置在一批產(chǎn)品的每一產(chǎn)品上。對于此不可見的芯片，可以在置于產(chǎn)品上的透明芯片上形成全息圖?？梢酝ㄟ^計算表示例如品牌標志的圖像的傅立葉變換獲得該全息圖。因此，通過存在或不存在全息圖來確保產(chǎn)品來源。圖1示出了其上置有可見或不可見的標記或識別芯片的產(chǎn)品的示例。瓶10 (例如，用于香水)由容器12和瓶蓋14形成。在所示示例中，兩個芯片置于瓶10上，一個在容器12上，另一個在瓶蓋14上或內(nèi)側(cè)。芯片16由在其上形成有全息圖18 的薄透明片構成。諸如為圖1的芯片16的識別芯片可以置于任何類型的產(chǎn)品上，例如，置于表玻璃上。通常，標記必須盡可能的難以覺察，以避免改變物件外觀且避免覺察到該標記。盡管用來標記結(jié)構的已知全息圖不可見且微型，但其缺點在于，知道存在該標記的人可能通過研究該全息圖來利用適當?shù)姆椒ú⑼ㄟ^反向工程來獲得標記的原始圖像，且因此在仿制成的產(chǎn)品上重制該全息圖。美國專利5801857描述了一種用于標記產(chǎn)品、尤其是標記銀行卡的方法。此方法包括在一批銀行卡的每一卡上粘合包括全息圖的標簽。每一標簽上的全息圖相同。圖像重疊在該全息圖上以將標簽彼此區(qū)分開且因此使卡標記個性化。然而，這樣的標記可以很容易地覺察到并重制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式的目的是提供一種用于利用編碼全息圖標記一批產(chǎn)品的方法， 第三方不可能解碼該全息圖。本發(fā)明的實施方式的另一目的是提供一種用于通過編碼全息圖進行標記的方法， 其中即使全息圖的復制品準確，但仍可被檢測出。因此，本發(fā)明的實施方式提供了一種標記一批產(chǎn)品的方法，所述方法包括在每一產(chǎn)品上形成圖像的合成全息圖，所述全息圖還通過相位密鑰被編碼，所述圖像包括對該批產(chǎn)品中的不同產(chǎn)品來說相同的第一部分和對各產(chǎn)品來說各不相同的第二部分。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述全息圖通過電子束或激光刻蝕而成。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述圖像的所述第二部分包括隨產(chǎn)品而遞增、以條形碼或數(shù)據(jù)矩陣碼形式的一組數(shù)字和/或字母。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述編碼合成全息圖直接形成在所述產(chǎn)品上。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述編碼合成全息圖形成在位于所述產(chǎn)品上的芯片上。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述芯片的表面積小于Icm2且由薄的刻蝕的氧化鉬層形成。本發(fā)明的實施方式提供了一種用于檢測產(chǎn)品是否是仿制品并支持編碼合成全息圖的方法，所述方法包括以下步驟取樣至少兩個產(chǎn)品；通過適當?shù)南辔幻荑€，解碼所述產(chǎn)品的所述合成全息圖；以及驗證通過解碼獲得的圖像是否包括標記差異。


在以下結(jié)合附圖對具體實施方式
的非限制性描述中將詳細討論本發(fā)明的上述的和其他的目的、特征和優(yōu)勢圖1(上文描述)示出了其上置有標記的產(chǎn)品的示例，所述標記能夠證實該產(chǎn)品為
首口
具 PFt ；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式能夠形成全息圖的圖像的示例；圖3是用于形成包括根據(jù)本發(fā)明的實施方式的全息圖的芯片的方法的流程圖；圖4示出了能夠形成包括全息圖的芯片的刻蝕裝置的示例；圖5A和圖5B示出了從諸如圖2的圖像之類的原始圖像獲得的全息圖的示例；圖6示出了從諸如圖2的圖像之類的兩個圖像獲得的兩個全息圖之間的比較；圖7示出了用于以透射方式讀取編碼合成全息圖的裝置的示例；以及圖8示出了用于以反射方式讀取編碼合成全息圖的裝置的示例。為了清楚，在不同的附圖中，已利用相同的附圖標記表示相同的元件，而且，各個附圖不按照比例繪制。
具體實施例方式發(fā)明人提供了用于標記產(chǎn)品的裝置和方法，對該標記的仿造可以容易地檢測出。 為了實現(xiàn)此目的，發(fā)明人提供了在一批產(chǎn)品上都放置透明或不透明且包括編碼全息圖的芯片，該全息圖的編碼包括涉及相位密鑰的步驟。因此，不利用用于編碼的相位密鑰，不可能解碼該全息圖。而且，發(fā)明人提供了這樣的全息圖，即使非常精確的直接復制的全息圖，也可以檢測出。為了實現(xiàn)此目的，發(fā)明人提供了由包括以下兩部分的原始圖像構成全息圖對該批產(chǎn)品中的不同產(chǎn)品而言相同的第一部分和隨產(chǎn)品而各不相同的第二部分。因此，可檢測到產(chǎn)品上存在的全息圖的即使非常精確的仿制品和一些其他產(chǎn)品上的此全息圖的復制品。為此，驗證在產(chǎn)品上自全息圖再現(xiàn)且意欲在兩個產(chǎn)品間不同的圖像部分實際上相同是足夠的。圖2示出了根據(jù)實施方式的兩個部分中的原始圖像的示例。原始圖像20包括第一部分22和第二部分M。在所示的示例中，第一部分22包括標志和首字母(CGH)。第二部分M包括數(shù)字和字母的序列(“AXB2008/00244”)，該序列對于每一產(chǎn)品不同，且因此對于每一全息圖不同。例如，第二部分可以是針對每一產(chǎn)品遞增的序列號、條形碼亦或數(shù)據(jù)矩陣碼。圖3是示出用于在產(chǎn)品上形成包括全息圖的芯片的方法的實施方式的框圖，在此實施例中，全息圖為編碼合成全息圖。第一步驟30包括計算原始圖像(諸如為圖2的圖像20)的傅立葉變換以獲得圖像32和圖像34。第一圖像32示出了傅立葉變換的振幅，第二圖像34示出了傅立葉變換的相位。步驟36包括通過相位密鑰對相位圖像34進行編碼。相位密鑰由這樣的圖案構成 其線條對應于圖像34的相移區(qū)。因此，需要同一相位密鑰對所形成的全息圖解碼。下一步驟38中，計算由圖像32和在編碼相位圖像34的步驟36中獲得的圖像集合成的圖像。該計算可以以不同的已知形式進行，例如，通過依據(jù)A. W. Lohmann和D. P. Paris 在 Appl. Opt. 1967 年第 1739-1784 頁中發(fā)表的“Binary Fraunhofer holograms, generated by computer”中討論的全息圖計算方法。此方法包括使暗區(qū)與全息圖像中的每一像素關聯(lián)，該暗區(qū)包括孔，孔的尺寸可依據(jù)像素振幅變化且其居中程度依據(jù)像素相位而定。根據(jù)所進行的計算，形成具有大量可能狀態(tài)的像素，所述大量可能狀態(tài)可以被比作不同灰度級 (例如，256)。作為非限制性示例，圖像32和圖象34且因此獲得的編碼全息圖可以包括 500X500個像素、800X800個像素亦或1000X 1000個像素。編碼步驟36和計算步驟38 的結(jié)合提供了目前稱為編碼合成全息圖的全息圖。全息圖的編碼和計算所花費的時間取決于其包括的像素的數(shù)目。例如，在64位戴爾precision 490MT雙核Xeon 515型號的個人臺式計算機上，利用Matlab程序，編碼和計算包括500X500個像素的全息圖所花費的時間持續(xù)約0. Is。下一步驟40中，通過編碼獲得的全息圖被刻蝕到芯片上或者被直接刻蝕到目標件上。刻蝕可以由電子束或激光束執(zhí)行，其提供大于零點幾微米的準確度。作為示例，對于包括500X500個像素的全息圖，可以在1. 25mmX 1. 25mm的芯片上進行刻蝕。優(yōu)選地，刻蝕芯片的表面積小于1cm2。通過激光束刻蝕，在約30分鐘內(nèi)刻蝕約200個芯片，即每一芯片需要幾秒。電子束刻蝕提供類似的結(jié)果。因此，與刻蝕時間相比，計算時間可被忽略。因此， 有利地，與用于在晶片上形成全息圖的已知方法相比，本文提供的方法不再耗時。優(yōu)選地，在刻蝕步驟40之前，重復步驟30到步驟38若干次，以獲得與在第二部分 M上彼此不同的原始圖像相對應的一組編碼合成全息圖。要放置在待標記的目標件上的很多芯片可以在單晶片刻蝕步驟中獲得，每一芯片包括不同的全息圖。在下一步驟42中，切下不同的芯片，之后在步驟44中，將它們附在產(chǎn)品上以被證明是真品。作為示例，可以通過分子鍵合將芯片附在產(chǎn)品上。圖4示出了能夠形成包括全息圖的芯片的刻蝕裝置的示例。要在其上形成全息圖的晶片50在轉(zhuǎn)臺(未示出)上延伸。通過電子束或激光束實現(xiàn)刻蝕的針形物52對準晶片 50。針形物52沿著晶片50的直徑移動，在晶片50的細環(huán)形帶M上實現(xiàn)刻蝕。當晶片50 旋轉(zhuǎn)時，針形物52面對帶M的不同部分放置。因此，對帶M進行刻蝕，之后，刻蝕針形物 52被移動到與帶M平行的帶上。從一個帶到另一帶的移動還可以是連續(xù)的針形物在該晶片上沿螺旋路線。例如，晶片可以是在其上形成氧化鉬層的玻璃晶片。在激光照射下，熱效應將氧化鉬轉(zhuǎn)化成鉬，接著通過化學蝕刻移除鉬。如果氧化鉬是反光材料，則全息圖可以以反射或透射形式作用。應當注意到，此工藝僅是示例，且很多刻蝕工藝可以用來形成全息圖。圖5A示出了基于如圖2中的圖像之類的圖像、通過圖3的方法獲得的編碼合成全息圖64。圖5B是圖5A的全息圖的中央部分66的放大圖，中央部分是待刻蝕的區(qū)域集中的地方。圖5A和圖5B中示出的全息圖包括明顯標記的中央?yún)^(qū)和較不明顯標記的邊緣區(qū)。 應當注意到，編碼合成全息圖不代表用來形成該編碼合成全息圖的原始圖像，因為通過傅立葉變換，原始圖像的所有要素分布在整個全息圖中。而原始圖像中存在的小尺寸的細節(jié)也分布在整個全息圖中。因此，從對應于兩個略微不同(例如，不同的序列號)的圖像的兩個全息圖再現(xiàn)所使用的原始圖像是不可能的。而且，有利地，如果全息圖包括瑕疵，例如，一?；覊m或淺劃痕，則在解碼時，此瑕疵分布在通過解碼獲得的整個圖像中。因此，全息圖編碼很穩(wěn)健。圖6示出了從兩個略微不同的圖像獲得的兩個全息圖的兩個中央部分的區(qū)別，舉例而言，該兩個圖像諸如為圖2的圖像，其區(qū)別在于序列號中的一個數(shù)字不同。考慮分辨率為800 X 800個像素的情況。在差別圖像70中，每一灰色像素對應于這樣的像素所考慮的兩個全息圖的相對應像素之間的差值小于的最大誤差值(等于2. 3% )，即如果編碼包括256灰度級，則差值小于6灰度級。應當注意到，灰色像素基本上遍布圖像的整個表面且最大誤差保持為低。因此，對原始圖像的小改動分布在整個獲得的全息圖中。因此，不可能從若干全息圖再現(xiàn)使其另一部分M人為地遞增的全息圖。由于相位密鑰的使用，檢測出產(chǎn)品上存在全息圖并試圖對其解碼的造假者將不會成功。即使獲得的具有兩個略微不同的圖像的兩個全息圖之間的差別，也無法了解編碼技術。用以由合成全息圖仿造標記的唯一剩下的解決方案是盡可能準確地直接復制目標件上形成的全息圖。發(fā)明人已注意到，可以容易地檢測出全息圖的不完美復制品，因為從這樣的全息圖解碼出的圖像模糊不清且質(zhì)量低。即使造假者能夠完美復制編碼合成全息圖，但該全息圖的復制品也可被檢測出。 實際上，為了實現(xiàn)此目的，提取兩個仿制產(chǎn)品并解碼在這兩個產(chǎn)品上形成的合成全息圖就足夠。如果通過解碼獲得的圖像的序列號相同，則表示全息圖是仿制品。圖7示出了能夠解碼和讀取編碼合成全息圖的裝置的示例。在此考慮了透射讀取裝置。光束80穿過包括用于解碼的相位密鑰的片狀物82，接著穿過在芯片86上形成的全息圖84。由全息圖84衍射的光束88穿過透鏡90，透鏡90能夠在面94中形成解碼圖像92。由于對全息圖抽樣，一些圖像再現(xiàn)于面94上。執(zhí)行獲取的攝像機選擇單獨的一個。圖8示出了用于以反射形式讀取編碼合成全息圖的裝置的示例。激光束94穿過包括相位密鑰的片狀物96，接著進入分光鏡98。分光鏡98提供朝著合成全息圖100的方向且垂直于光束94的光束。由合成全息圖100反射的光束再次進入分光鏡98以到達透鏡102，透鏡102能夠在讀取面94中形成解碼圖像。優(yōu)選地，分光鏡 98位于移動支架上，使得能夠準確地照射全息圖100。應當注意到，相位密鑰和全息圖的對準必須準確以自該全息圖獲得解碼圖像。為此，全息圖可以包括使此對準成為可能的特征點。
已描述了本發(fā)明的具體實施方式
。本領域的技術人員會想到各種不同的變化和改動。尤其應當注意到，圖7和圖8中示出的讀取裝置僅是示例，且任何適當?shù)淖x取裝置可用來解碼本文所述的合成全息圖。
權利要求
1.一種用于標記一批產(chǎn)品的方法，所述方法包括在每一產(chǎn)品上形成圖像00)的合成全息圖(64)，所述全息圖還通過相位密鑰被編碼，所述圖像包括對該批產(chǎn)品中的不同產(chǎn)品來說相同的第一部分0 和對各產(chǎn)品來說各不相同的第二部分04)。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述全息圖通過電子束或激光刻蝕而成。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中所述圖像OO)的所述第二部分04)包括隨產(chǎn)品而遞增、以條形碼或數(shù)據(jù)矩陣碼形式的一組數(shù)字和/或字母。
4.如權利要求1到3中任一項所述的方法，其中所述編碼合成全息圖直接形成在所述廣品上。
5.如權利要求1到3中任一項所述的方法，其中所述編碼合成全息圖形成在位于所述產(chǎn)品上的芯片上。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述芯片的表面積小于Icm2且所述芯片由薄的刻蝕的氧化鉬層形成。
7.一種用于檢測產(chǎn)品是否是仿制品并支持編碼合成全息圖的方法，所述方法包括以下步驟取樣至少兩個產(chǎn)品；通過適當?shù)南辔幻荑€，解碼所述產(chǎn)品的所述合成全息圖；以及驗證通過解碼獲得的圖像是否包括參考差異。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種標記一批產(chǎn)品的方法，所述方法包括在每一產(chǎn)品上形成圖像(20)的合成全息圖，所述全息圖還使用相位密鑰被編碼，所述圖像包括對該批產(chǎn)品中的不同產(chǎn)品來說相同的第一部分(22)和對各產(chǎn)品來說各不相同的第二部分(24)。
文檔編號G03H1/00GK102301287SQ201080004640
公開日2011年12月28日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權日2009年1月14日
發(fā)明者克里斯托夫·馬丁內(nèi)斯, 阿蘭-馬塞爾·雷伊 申請人:原子能與替代能源委員會