DE102019207856A1

DE102019207856A1 - Verfahren zur Authentifizierung eines Produktes mittels Fourier-Mustern

Info

Publication number: DE102019207856A1
Application number: DE102019207856.7A
Authority: DE
Inventors: Stefan Borgsmüller; Steffen Scheibenstock; Jochen Aulbach
Original assignee: Tesa Scribos GmbH
Current assignee: Scribos GmbH
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-12-03
Also published as: EP3977423A1; WO2020239867A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Authentifizierung eines Produktes, indem ein graphischer Code (4) in ein Fourier-Muster (3) fouriertransformiert wird und das Fourier-Muster (3) auf dem Produkt angeordnet wird,ein mobiles Endgerät (6) mit einer Kamera (8), einem Bildschirm (7) und einer Recheneinheit verwendet wird und ein Bild des Fourier-Musters (3) von der Kamera (8) erfasst wird und das erfasste Bild in den graphischen Code (4) fourierrücktransformiert wird, der graphische Code (4) maschinell gelesen wird und ausgewertet wird und dem graphischen Code (4) zugeordnete Augmented-Reality-Inhalte abgerufen werden und auf dem Bildschirm (7) eine Augmented-Reality-Anwendung dargestellt wird, die ein Ergebnis der Auswertung des graphischen Codes (4) darstellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Authentifizierung eines Produktes.
In der EP 3 388 250 A1 werden zur Produktauthentifizierung gedruckte Sicherheitsmerkmale vorgeschlagen, die eine so hohe Auflösung besitzen, dass eine einfache Kopie zu einer deutlichen Verschlechterung der Qualität des Bildes des Sicherheitsmerkmales führt. Diese Verschlechterung kann maschinell detektiert werden. Es ergibt sich das Problem, dass eine vergrößerte Kopie dieses Sicherheitsmerkmales oft nicht zu so einer Verschlechterung führt und die maschinelle Erkennung überlistet werden kann. Während der maschinellen Erkennung wird in der Regel nicht die Größe des Sicherheitsfeatures gemessen und damit die Auflösung nicht absolut bestimmt.
In der US 8442295 B2 wird zur Produkterkennung für Augmented-Reality-Anwendungen als Marker ein verstecktes Pattern vorgeschlagen, das von einem Bildverarbeitungssystem mit vordefinierten Markern einer Markerdatenbank verglichen wird. Nachteilig daran ist, dass eine solche Markerdatenbank gepflegt werden muss. Die Erkennung kann auch fehlerhaft sein.
In der US 8814048 B2 ist ein graphischer, maschinenlesbarer Code auf einem Produkt angeordnet. Graphische maschinenlesbare Codes, zum Beispiel Barcodes, haben jedoch den Nachteil, dass sie deutlich sichtbar sind, was zu einer ästhetischen Einschränkung des Produktes führt. Zudem benötigt ein Barcode Referenzmarker, die über das Bildverarbeitungssystem gefunden werden müssen. Es kann zu Nichterkennungen führen, wenn die Referenzmarken beschädigt sind oder verdeckt sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eingangs genanntes Authentifizierungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das die obengenannten Probleme verringert.
Die Aufgabe wird durch ein eingangs genanntes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Zunächst wird ein graphischer Code, beispielsweise ein 1D- oder 2D-Barcode, ein QR-Code oder Ähnliches zu einem Fourier-Muster fouriertransformiert. Das Fourier-Muster wird als Teil eines Sicherheitsmerkmals verwendet und auf einem Produkt angeordnet. Der Begriff des Produktes ist hier weit zu verstehen; es kann sich um den eigentlichen Gegenstand handeln, der angeboten oder verkauft wird, aber auch um die Verpackung des Produktes oder Umverpackung des Produktes
Es wird ein mobiles Endgerät mit einer Kamera, einem Bildschirm und einer Recheneinheit verwendet. Bei dem mobilen Endgerät handelt es sich vorzugsweise um ein handelsübliches Smartphone, auf das Apps aus einem üblichen App-Store heruntergeladen werden können oder um eine Datenbrille. Die Wahl des mobilen Endgerätes ist aber nicht darauf beschränkt.
Ein Bild des Fourier-Musters wird von der Kamera erfasst, und das erfasste Bild wird fourierrücktransformiert. Das rücktransformierte Fourier-Muster umfasst wieder den ursprünglichen graphischen Code, der maschinell eingelesen wird, und erfindungsgemäß werden dann dem graphischen Code zugeordnete Augmented-Reality-Inhalte abgerufen, und auf dem Bildschirm wird eine Augmented-Reality-Anwendung dargestellt.
Unter Augmented Reality oder Erweiterter Realität wird hier die beispielsweise unter Wikipedia findbare Definition verstanden:
Unter Augmented Reality wird eine computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung verstanden, die grundsätzlich alle Sinne des Menschen ansprechen kann. In der Regel betrifft die Augmented Reality nur die visuelle Darstellung von Information, das heißt, es werden Bilder oder Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen ergänzt. Es können auch virtuelle Objekte mittels Einblendung und Überlagerung die aufgenommen oder livegestreamten Bilder ersetzen.
Zunächst macht die Erfindung von der Idee Gebrauch, ein Fourier-Muster als Sicherheitsmerkmal oder als Teil eines Sicherheitsmerkmals zu verwenden. Das Muster ist für den menschlichen Betrachter nicht erkennbar, da es wie ein Zufallsmuster aussieht. Bei sehr hoher Auflösung erkennt der Mensch auch keine Strukturen mehr, sondern nur eine homogene Fläche. Das Fourier-Muster kann in anderweitigen Grafikelementen versteckt werden, wie Bilder oder Grauverläufe. Mit dem Fourier-Muster kann eine weitgehend unauffällige und versteckte Markierung des Produktes gelingen. Es eignet sich daher idealerweise für Augmented-Reality-Anwendungen.
Grundsätzlich wird zum Auslesen des Fourier-Musters ein von der Kamera durch ein Bildverarbeitungsprogramm erfasstes Bild des Musters fourierrücktransformiert und die Amplitude der Fourier-Rücktransformierten einer Auswertung zugeführt. Bei der Fourier-Rücktransformierten handelt es sich um einen graphischen Code, vorzugsweise um einen Barcode oder Ähnliches, der einer Barcodeerkennung zugeführt werden kann.
Das Fourier-Muster hat die sehr günstige Eigenschaft der Translationsinvarianz, das heißt, das Fourier-Muster muss in seiner x- und y-Richtung nicht in einer ganz bestimmten Position relativ zur Kamera beziehungsweise dem Smartphone angeordnet werden, sondern die Kamera kann in x- und y-Richtung an beliebiger Stelle des Fourier-Musters angeordnet werden oder auch nur Ausschnitte des Fourier-Musters erfassen. Eine Fourier-Rücktransformation in den graphischen Code ist dann immer noch möglich. Dadurch ist die Erkennung des Sicherheitsmerkmals durch das Bildverarbeitungsprogramm ausgesprochen robust.
Vorzugsweise ergibt die Auswertung des graphischen Codes eine Kennung, eine Seriennummer oder Ähnliches. Wenn kein Fourier-Muster im erfassten Bild vorhanden ist, wird kein Code erkannt. Die Auswertung des graphischen Codes kann so eingestellt werden, dass eine niedrige False-positive-Rate erzielt wird und somit das Risiko einer Fehlerkennung äußerst gering ist.
Die Kennung kann vorzugsweise verwendet werden, um das Produkt mittels einer Datenbankabfrage zu identifizieren. Ist das Produkt identifiziert, werden Augmented-Reality-Inhalte abgerufen und dargestellt.
Vorzugsweise wird als graphischer Code ein Barcode, insbesondere ein Datamatrix- oder ein QR-Code verwendet. Derartige Codes sind sicher auswertbar.
Besonders bevorzugt wird ein produktspezifischer graphischer Code verwendet.
Es ist auch denkbar, dass ein einzigartiger graphischer Code verwendet wird. Bei einem einzigartigen Code handelt es sich um einen Code, der in einer Serie von gleichartigen Produkten höchstens einmal vorkommt. Besonders bevorzugt werden dem Benutzer dem einzigartigen graphischen Code zugeordnete Bonusprogramme oder Gewinnspiele vorzugsweise auf dem Display dargestellt.
Günstigerweise werden als Endgerät ein Smartphone oder eine Datenbrille verwendet.
Des Weiteren können Produktreferenzdaten als Hilfe für die Positionierung für die Augmented-Reality-Inhalte in der Darstellung abgerufen werden. Produktreferenzdaten sind vorzugsweise Produktformen oder die graphische Gestaltung des Produktes. Mit den Produktreferenzdaten lässt sich die Position und Lage des Produktes im Kamerabild sehr genau bestimmen und somit können die Augmented-Reality-Inhalte sehr gut positioniert werden.
Besonders bevorzugt wird das Fourier-Muster mit einer Auflösung von mindestens 300 dpi, vorzugsweise mindestens 600 dpi, vorzugsweise mindestens 800 dpi, auf das Produkt aufgebracht. Die Auflösung beinhaltet einen Kopierschutz, und zwar derart, dass der graphische Code im Fourier-Muster nach dessen Scannen und Ausdrucken mit einem Standarddrucker nicht mehr lesbar ist oder es zumindest detektierbar ist, dass es sich um eine Kopie handelt. Zusätzlich oder alternativ können dazu reflektierende Beschichtungen auf das Fourier-Muster aufgebracht werden, die den Kopier- oder Scannvorgang stören.
Vorzugsweise leitet die Augmented-Reality-Anwendung den Benutzer an, das mobile Endgerät in eine vorbestimmte Position relativ zum Fourier-Muster zu bringen und das Fourier-Muster zu authentifizieren.
Insbesondere im Fall hoher Auflösung des Fourier-Musters kann es schwierig sein, das versteckte Fourier-Muster aus dem erfassten Bild auszulesen, wenn der Abstand der Kamera zum Fourier-Muster zu groß ist oder wenn das Bild unscharf oder schlecht beleuchtet ist. Es kann daher eine Benutzerführung vorgesehen sein, die den Benutzer durch Einblenden von Augmented-Reality-Inhalten wie Rahmen, Pfeile oder Benutzungshinweise dazu bringen kann, das mobile Endgerät in die vorbestimmte Position relativ zum Fourier-Muster zu bringen.
Besonders bevorzugt wird eine Beleuchtung am mobilen Endgerät während des Einlesens des Fourier-Musters eingeschaltet. Dadurch wird das Fourier-Muster günstigen Lichtbedingungen ausgesetzt und kann leichter durch das Bildverarbeitungsprogramm erfasst werden. Benutzerführung mittels Augmented-Reality-Anwendungen sind deutlich effektiver als herkömmliche Benutzerführungen mittels Prospekten, Bedienungsanleitungen oder Ähnlichem.
Eine weitere Form der Benutzerführung kann darin bestehen, dass ein Koordinatensystem in einer Augmented-Reality-Anwendung auf dem Produkt animiert wird, anhand dessen das mobile Endgerät zum Fourier-Muster ausgerichtet werden kann.
Besonders bevorzugt kann die Auflösung des Fourier-Musters bestimmt werden und mit gespeicherten Daten verglichen werden. Hierzu wird vorzugsweise eine Größe der Produktverpackung in der Datenbank hinterlegt. Wenn das Produkt von der Augmented-Reality-Anwendung identifiziert ist, kann im gleichen Zuge die Größe ermittelt und damit die Auflösung des erfassten Fourier-Musters berechnet werden. Stimmt die ermittelte Auflösung des Fourier-Musters nicht mit den gespeicherten Daten überein, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Produktfälschung vor.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in fünf Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

1 eine Ansicht einer Produktverpackung mit einem erfindungsgemäßen Fourier-Muster,
2 einen Livestream der Verpackung in 1 auf dem Display eines Smartphones,
3a das Fourier-Muster in 1,
3b einen aus dem Fourier-Muster in 3a fourierrücktransformierten 2D-Barcode,
4 eine Darstellung des Livestreams in 2 mit einer Augmented-Reality-Anwendung,
5 eine Darstellung einer interaktiven Benutzerführung,
6a -6d vier verschiedene Verpackungen eines Produktes mit jeweils einem Fourier-Muster und jeweils einer im Fourier-Muster kodierten Seriennummer.

In 1 ist eine Verpackung 1 eines Kopfhörers (Headphones) dargestellt. Die Verpackung 1 ist in einer Draufsicht dargestellt und weist einen quadratischen Umriss auf.
Auf der Verpackung ist rechts oben ein Sicherheitsmerkmal 2 angeordnet. Das Sicherheitsmerkmal 2 ist fest auf die Verpackung 1 geklebt. Die Klebkraft des Sicherheitsmerkmals 2 auf der Verpackung 1 ist so groß, dass ein Abziehen des Sicherheitsmerkmales 2 ohne Zerstörung der Verpackung 1 nicht möglich ist. Das Sicherheitsmerkmal 1 in 1 umfasst ein Fourier-Muster 3. Die Herstellung dieser Art von Fourier-Mustern 3 ist beispielsweise in der EP 3 388 250A1 beschrieben. Das Fourier-Muster 3 ist grundsätzlich die Fourier-Transformierte eines in der 3b dargestellten Barcodes 4, insbesondere eines 2D-Barcodes 4.
In der 3a ist das Fourier-Muster der 1 dargestellt. In der 3b ist die FourierRücktransformierte des Fourier-Musters 3 in der 3a dargestellt. Die Fourier-Rücktransformation hat die Eigenschaft, dass der ursprüngliche Barcode 4 zweimal erscheint.
Der 2D-Barcode 4 ist ein maschinenlesbarer, graphischer 2D-Code. Zur Umwandlung in ein Fourier-Muster 3 wird der graphische 2D-Code in eine reelle Amplitudenfunktion einer zweidimensionalen, diskreten, komplexen Funktion G(f_x,f_y) mit einer f_x-Frequenzkoordinate und einer f_y-Frequenzkoordinate eingebettet. Grundsätzlich können komplexe Zahlen oder komplexe Funktionen entweder als Summe des Real- und Imaginärteils oder aber auch in Polarkoordinatenschreibweise als Amplitudenfunktion und Phasenfunktion dargestellt werden. Eine Möglichkeit zur Erzeugung des Fourier-Musters 3 ist es, den 2D-Barcode 4 als Amplitudenfunktion der zweidimensionalen, diskreten, komplexen Funktion G(f_x,f_y) zur Verfügung zu stellen. Die Amplitudenfunktion hat über die zwei Frequenzkoordinaten f_x, f_y entweder den Funktionswert 0 oder den Funktionswert 1.
Es ist denkbar, dass die zweidimensionale, diskrete, komplexe Funktion G(f_x f_y) weiter bearbeitet wird.
Die zweidimensionale, diskrete, komplexe Funktion G(f_x f_y) wird fouriertransformiert. Die daraus resultierende Fourier-Transformierte g(x,y) wird zu einem zweidimensionalen Bild binarisiert. Der Vorgang der Binarisierung ist in der EP 3 388 250 A1 erörtert. Grundsätzlich wird der Realteil der Fourier-Transformierten g(x,y) ermittelt und mittels eines Schwellenwertes binarisiert. Binarisierung bedeutet, dass jedem Pixel des Bildes entweder der Wert 1 oder der Wert 0 zugeordnet wird. Die erörterte binarisierte Fourier-Transformierte g(x,) entspricht dem in der 3a dargestellten Fourier-Muster. Es wird weiterhin als Fourier-Muster 3 bezeichnet.
Das Fourier-Muster 3 wird vorzugsweise mit einer Auflösung von mindestens 300 dpi, vorzugsweise mindestens 600 dpi, vorzugsweise mindestens 800 dpi auf das Sicherheitsetikett 2 gedruckt oder direkt auf die Verpackung 1 gedruckt. Die hohe Auflösung des Fourier-Musters 3 stellt einen Kopierschutz dar, da durch herkömmliches Fotografieren oder Abscannen des Fourier-Musters 3 und erneutes Ausdrucken auf einem handelsüblichen Drucker ein Druckbild erzeugt wird, das die sehr feinen und vielen Details und Substrukturen des Fourier-Musters 3 zerstört, so dass eine Rekonstruktion, das heißt Fourier-Rücktransformation des 2D-Barcodes nicht mehr möglich ist beziehungsweise nur unvollständig möglich ist, was den Effekt hat, dass die Fourier-Rücktransformation eines kopierten Fourier-Musters der 3a den 2D-Barcode 4 erzeugt, der deutlich schwächer, also verblasst erscheint und der fourierrücktransformierte 2D-Barcode 4 somit durch seine Blässe Rückschlüsse darauf zulässt, dass hier möglicherweise ein gefälschtes Produkt vorliegt. Insbesondere wird der 2D-Barcode 4 eines kopierten Fourier-Musters deutlich schwächer in den äußeren Bereichen, die hohe Ortsfrequenzen darstellen, da hohe Ortsfrequenzen bei der Kopie unvollständig oder gar nicht übertragen werden. In den 3a und 3b ist das Ergebnis der Fourier-Rücktransformation des Fourier-Musters 3 der 3a als 2D-Barcode 4 dargestellt. Der 2D-Barcode 4 ist so kräftig und scharf, dass er durch einen im Smartphone integrierten Barcode-Reader problemlos lesbar ist und die Authentizität des Kopfhörers oder allgemein des Produktes bestätigt.
Erfindungsgemäß ist der Vorgang der Authentifizierung des Produktes in eine Augmented-Reality-Anwendung (deutsch: erweiterte Realitätsanwendung) eingebunden.
Unter Augmented Reality wird hier im Wesentlichen der beispielsweise auf der Website Wikipedia definierte Begriff der „Augmented Reality“ verstanden. Es handelt sich um eine computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, die grundsätzlich alle menschlichen Sinne anspricht, häufig wird jedoch unter Augmented Reality nur die visuelle Darstellung von Information verstanden. Dabei werden Bilder oder Videos oder auch ein Livestream mit computergenerierter Zusatzinformation oder virtuellen Objekten überlagert.
In 4 wird in der Augmented-Reality-Anwendung ein Dank 9 ausgesprochen „Thank you for buying headphones“ und als Animation in den Livestream der aufgenommenen Verpackung 1 eingefügt. Dazu wird zunächst das Produkt mit dem Fourier-Muster 3 durch eine rückseitige Kamera 8 eines Smartphones 6 erfasst. Das erfasste Bild wird in einem Livestream auf einem Display 7 des Smartphones 6 gemäß 2 dargestellt. Auf das Smartphone 6 ist eine App heruntergeladen, die es ermöglicht, das Fourier-Muster 3 zu erkennen. Hierfür erhält der Benutzer des Smartphones 6 über die Augmented-Reality-Anwendung einen Hinweis, wie er das Smartphone 6 relativ zur Verpackung 1 des Kopfhörers halten soll und in welchem Abstand zur Verpackung 1, beziehungsweise zum Fourier-Muster 3, er die Kamera des Smartphones 6 in etwa bringen soll. Insbesondere der Abstand der Kamera 8 zum Fourier-Muster 3 ist wichtig einzuhalten, da bei einem zu großen Abstand des Fourier-Musters 3 von der Kamera 8 nicht mehr alle Feinheiten des Fourier-Musters 3 erfasst werden können und eine Rekonstruktion des 2D-Barcodes 4 dann nicht mehr möglich ist. Auf der anderen Seite wird das Bild unscharf, wenn die Kamera 8 zu dicht an das Fourier-Muster 3 herangeführt wird, und somit gehen ebenfalls die erforderlichen Feinheiten und Details des Fourier-Musters 3 verloren, was es ebenfalls erschweren kann, das Fourier-Muster 3 zurückzutransformieren.
Es ist beispielsweise denkbar, dass die Kamera 8 die Verpackung 1 des Smartphones 6 erfasst und dadurch die relative Position der Verpackung 1 gegenüber dem Smartphone 6 berechnet werden kann. Die Augmented Reality animiert nach dem Erfassen der Lage der Verpackung 1 ein Koordinatensystem auf der Oberfläche der Verpackung 1. Selbst bei Bewegungen der Verpackung wird das Koordinatensystem der Verpackung als Augmented- Reality-Anwendung nachgeführt. Der Benutzer erhält jetzt Hinweise, an welche Stelle er das Smartphone im Koordinatensystem bewegen soll. Es ist auch denkbar, dass das Koordinatensystem so auf die Oberfläche projiziert wird, dass der Nullpunkt mittig im Fourier-Muster 3 angeordnet ist und die x-Achse und die y-Achse senkrecht auf den Seiten des Fourier-Muster 3 stehen. Es sind natürlich auch andere Ausbildungen denkbar.
Wenn das Smartphone 6 seine korrekte Lage zum Fourier-Muster 3 erreicht hat, wird das Fourier-Muster 3 gemäß den 3a und 3b rücktransformiert, und der entstehende 2D-Barcode 4 wird mit einem üblichen, ebenfalls auf dem Smartphone implementierten oder bereits in der heruntergeladenen App implementierten, Barcode-Reader gelesen. Die gelesene Information, beispielsweise eine Seriennummer, kann mit einer in einer Datenbank abgelegten Information verglichen werden, und bei Übereinstimmung wird der in 4 dargestellte Dank 9 ebenfalls in der Augmented-Reality-Anwendung in dem Livestream des Produktes dargestellt.
Bei der im Barcode 4 verschlüsselten Information kann es sich um eine Seriennummer oder um Buchstaben, Zahlenkombinationen oder Ähnliches handeln. Die Seriennummern sind so gehalten, dass sie das Produkt identifizieren. Dazu werden die gültigen Seriennummern in einer Datenbank abgelegt. Die Datenbank kann auf dem Smartphone 6 gespeichert sein, es ist auch denkbar, dass das Smartphone über eine Internetverbindung mit einem zentralen Server verbunden wird und die Datenbank auf dem zentralen Server abgelegt ist und die gescannte Seriennummer dort mit der abgelegten Seriennummer verglichen wird. Bei Übereinstimmung ist das Produkt authentifiziert. Wenn die Seriennummer nicht in der Datenbank zu finden ist, ist das Produkt gefälscht. In diesem Fall wird in 4 kein Dank 9, sondern eine passende andere Animation dargestellt. Wenn eine gültige Seriennummer ermittelt wird, so kann in der Augmented-Reality-Anwendung eine zu der Seriennummer zugeordnetes Bonusprogramm oder Gewinnspiel durchgeführt werden. Beispielsweise können bestimmten Seriennummern bestimmte Gewinne zugeordnet sein, oder für jede ermittelte Seriennummer erhält der Benutzer einen Rabatt.
5 zeigt eine Augmented-Reality-Anwendung in dem Livestream des Produktes 1 mit einer interaktiven Benutzeranleitung. Zunächst wird in dem gestreamten Bild das Fourier-Muster 3 erkannt und die Augmented-Reality-Anwendung setzt hier zum einen einen Kasten 11 um das Fourier-Muster 3 und zum anderen eine Anweisung, die Kamera 8 des Smartphones 6 dichter und zentraler auf das Fourier-Muster 3 auszurichten. Für den Fall, dass die Kamera 6 zu dicht an das Fourier-Muster 3 heranbewegt wird, wird eine neue Anweisung im Rahmen der Augmented-Reality-Anwendung auf dem Display 7 erscheinen, beispielsweise dass die Kamera 8 ein Stück weit zurückgenommen werden soll.
Das Fourier-Muster 3 in der 5 ist durch eine hohe Auflösung von 800 dpi kopiergeschützt. Es ist in einer so hohen Auflösung auf die Verpackung gedruckt, dass eine Kopie des Fourier-Musters 3 mit einem handelsüblichen Standardkopierer in der Auflösung deutlich verschlechtert wird, so dass das kopierte Fourier-Muster 3 entweder unlesbar wird oder die Kopie zumindest anhand einer Qualitätsverschlechterung detektierbar ist.
Um das Fourier-Muster 3 zu prüfen und von Kopien unterscheiden zu können, muss eine hochaufgelöste Aufnahme des Fourier-Musters 3 erfasst werden. Im Fall des Smartphones 6 ist das in der Regel nur möglich, wenn das Smartphone 6 in den Nahbereich des Fourier-Musters 3 gebracht wird, der üblicherweise einen Abstand von weniger als 20 cm aufweist.
Damit auch ein untrainierter Benutzer das Smartphone 6 in die für die Prüfung des Fourier-Musters 3 günstige Lage bringen kann, werden dem Benutzer 3 mittels der Augmented-Reality-Benutzerführung Hinweise eingeblendet.
In der 5 ist dies ist eine Aufforderung mit einem Pfeil „Please move camera here“. Wenn der Benutzer das Smartphone 6 in die korrekte Richtung bewegt, können Hinweise auf die Richtigkeit der Bewegung eingeblendet werden, wie z. B. ein grüner Haken. Umgekehrt, wenn der Benutzer das Endgerät in die falsche Richtung bewegt, können andere Hinweise eingeblendet werden, wie z. B. ein rotes Ausrufezeichen.
Die Augmented-Reality-Anwendung kann auf die Benutzerbewegung mit weiteren Augmented-Reality-Hinweisen als Feedback reagieren. Eine solche Benutzerführung ist den aus dem Stand der Technik bekannten Benutzerführungen deutlich überlegen, da sie dem Benutzer mittels Augmented Reality die gewünschte Position intuitiv vermitteln kann und dem Benutzer bei falscher Bewegung ein Feedback geben kann.
Günstigerweise ist das Fourier-Muster 3 durch hohe Auflösung kopiergeschützt, und Produktreferenzdaten, die beispielsweise aus einer Datenbank abgerufen werden, enthalten die physikalische Größe des Produktes, also dessen Außenabmessungen. In dem Fall kann die Augmented-Reality-Anwendung ein Koordinatensystem auf dem Produkt bestimmen und somit eine absolute Größe des Fourier-Musters 3 bestimmen. Mit Hilfe der absoluten Größe des Fourier-Musters 3 kann die Augmented-Reality-Anwendung die Auflösung des Fourier-Musters 3 bestimmen, indem sie die Position des graphischen Codes in der Fourier-Transformierten ermittelt. Damit wird die Raumfrequenz im Ortsraum bestimmt. Die Augmented-Reality-Anwendung kann das Fourier-Muster 3 als gültig anerkennen, wenn es die erwartete Auflösung besitzt. Anderenfalls wird es als ungültig erkannt. Auf diese Art und Weise ist die Anwendung vor vergrößerter Kopie des Fourier-Musters 3 geschützt, und die Authentifizierung des Produktes 1 wird verbessert.
Die Abbildungen in den 6a bis 6d zeigen eine Serie gleichartiger Produkte 1, nämlich Kopfhörer und Produktverpackungen, die jeweils ein Fourier-Muster 3 mit einer unterschiedlichen individuellen Kennung in Form einer Seriennummer codieren. Die Seriennummer ist jeweils unterhalb der Produktverpackung 1 in den 6a-6d aufgeführt. Jedes Produkt 1 der Serie erhält eine einzigartige Seriennummer, die in der Kennung im graphischen Code enthalten ist. Hier wird ein Fourier-Muster 3 als graphischer Code verwendet. Dadurch kann in der Augmented-Reality-Anwendung das einzelne Produkt 1 eindeutig identifiziert und authentifiziert werden. Zum einen kann dem Benutzer in der Augmented-Reality-Anwendung signalisiert werden, dass er ein Originalprodukt vor sich hat. Des Weiteren ist es auch möglich, in der Augmented-Reality-Anwendung beispielsweise Bonusprogramme oder Gewinnspiele zu realisieren. So könnten bestimmten Seriennummern beispielsweise Bonuszahlungen oder Ähnliches zugeordnet sein, die durch das Einlesen der Seriennummern autorisiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Verpackung
2: Sicherheitselement
3: Fourier-Muster
4: Barcode
6: Smartphone
7: Display
8: Kamera
9: Dank
11: Kasten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3388250 A1 [0002, 0030, 0034]
US 8442295 B2 [0003]
US 8814048 B2 [0004]

Claims

Verfahren zur Authentifizierung eines Produktes, indem ein graphischer Code (4) in ein Fourier-Muster (3) fouriertransformiert wird und das Fourier-Muster (3) auf dem Produkt angeordnet wird, ein mobiles Endgerät (6) mit einer Kamera (8), einem Bildschirm (7) und einer Recheneinheit verwendet wird und ein Bild des Fourier-Musters (3) von der Kamera (8) erfasst wird und das erfasste Bild in den graphischen Code (4) fourierrücktransformiert wird, der graphische Code (4) maschinell gelesen wird und ausgewertet wird und dem graphischen Code (4) zugeordnete Augmented-Reality-Inhalte abgerufen werden und auf dem Bildschirm (7) eine Augmented-Reality-Anwendung dargestellt wird, die ein Ergebnis der Auswertung des graphischen Codes (4) darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als graphischer Code ein Barcode, insbesondere ein Datamatrix- oder ein QR-Code, verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein produktspezifischer graphischer Codes verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein einzigartiger graphischer Codes verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer dem einzigartigen graphischen Code zugeordnete Bonusprogramme oder Gewinnspiele dargestellt werden
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Endgerät ein Smartphone oder eine Datenbrille verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Fourier-Muster (3) mit einer Auflösung von mindestens 300 dpi auf das Produkt aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Fourier-Muster (3) mit einer Auflösung von mindestens 600 dpi auf das Produkt aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fourier-Muster (3) mit einer Auflösung von mindestens 800 dpi auf das Produkt aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Augmented-Reality-Anwendung den Benutzer interaktiv anleitet und auf Bewegungen des Benutzers reagiert.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer in der Augmented-Reality-Anwendung Hinweise gegeben werden, wie er das mobile Endgerät zum Fourier-Muster bewegen soll und eine Richtigkeit der Bewegung durch eine Rückäußerung bewertet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Augmented-Reality-Anwendung den Benutzer anleitet, das mobile Endgerät (6) in eine vorbestimmte Position relativ zum Fourier-Muster (3) zu bewegen und das Fourier-Muster (3) dann fourierrücktransformiert wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtung am mobilen Endgerät (6) während des Erfassens des Fourier-Musters (3) eingeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Augmented-Reality-Anwendung ein Koordinatensystem auf dem Produkt bestimmt, anhand dessen das mobile Endgerät (6) am Fourier-Muster (3) ausgerichtet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abmessungen des Fourier-Musters (3) bestimmt werden und mit dem erfassten Fourier-Muster (3) verglichen werden und eine Auflösung des Fourier-Musters (3) bestimmt wird und eine Authentifizierung nur bei hinreichender Auflösung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fourier-Muster (3) mit einer reflektierenden Schicht überdeckt wird.