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WO2022084865A1 - Verfahren, system und kennzeichen für verdeckte produktauthentifizierung - Google Patents

Verfahren, system und kennzeichen für verdeckte produktauthentifizierung Download PDF

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Publication number
WO2022084865A1
WO2022084865A1 PCT/IB2021/059639 IB2021059639W WO2022084865A1 WO 2022084865 A1 WO2022084865 A1 WO 2022084865A1 IB 2021059639 W IB2021059639 W IB 2021059639W WO 2022084865 A1 WO2022084865 A1 WO 2022084865A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
particles
randomly distributed
authentication
materials
Prior art date
Application number
PCT/IB2021/059639
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexis Zounek
Original Assignee
Alexis Zounek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alexis Zounek filed Critical Alexis Zounek
Publication of WO2022084865A1 publication Critical patent/WO2022084865A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/2033—Matching unique patterns, i.e. patterns that are unique to each individual paper
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/1205—Testing spectral properties
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/206—Matching template patterns

Definitions

  • the present invention relates to a method for optical product authentication with the steps of a) equipping a product, a packaging of a product and/or a product or packaging label with at least one identifier that contains randomly distributed particles; b) recording one or more reference images of a product equipped with at least one identifier in accordance with a); and c) authentication of a product registered according to b), comprising
  • the invention relates to a system for optical product authentication, comprehensive
  • At least one authentication system arranged and configured to digitally compare recognition images with reference images; wherein the registration system, the secondary image acquisition systems, the authentication system and the database are set up and configured to transmit and receive digital data via the communication system and/or bidirectional data lines.
  • the invention relates to an identifier for optical product authentication, which contains randomly distributed particles.
  • US 4,218,674 discloses a system and method for checking the authenticity of a document, wherein binary output signals generated on the basis of the document are compared with previously stored binary signals.
  • the document contains a security feature in the form of randomly distributed strands of magnetic or magnetizable material. To read the security feature, the document is scanned along a predetermined track with a detector that registers magnetic fields and emits an electrical pulse when crossing the magnetic or magnetized fibers.
  • DE 103 04805 A1 describes a method for producing security identifiers in which a random pattern present on or applied to an object to be marked is used.
  • the random pattern is read into a computer with a reader and a fingerprint is extracted, which contains individual characteristics of the pattern.
  • an identification number is applied to the object.
  • the extracted fingerprint is stored in a machine data storage device.
  • the random pattern is read from the object, the fingerprint is extracted and compared with the fingerprint stored in the data memory.
  • DE 60 2004007 850 T2 discloses a method, a computer program and an electronic device for determining the authenticity of an object, the object having a three-dimensional pattern of randomly distributed particles.
  • the method works with a first and second code.
  • the second code is determined by two-dimensional data acquisition on the pattern of randomly distributed particles.
  • the object is illuminated with white scattered light and the light reflected and transmitted by the object is detected.
  • the object comprising a pattern of randomly distributed particles is preferably a label.
  • the security mark is an inherent part of the product, which arises accidentally during manufacture or is produced by specific measures. here are Due to the material composition, surface structure and shape of the product, there are strict limits on the type and quality of the security label. Optically detectable random surface patterns formed from scratches or fibers or precisely defined isotope admixtures in polymer materials are known as product-inherent security features. Product-inherent security labels have a very limited area of application and are unsuitable for food, medicines, cosmetics and clothing textiles.
  • the safety mark is designed as a label and is attached to the product.
  • Labels have the disadvantage that they have a limited area and make it easier to locate and identify the security feature.
  • the physico-chemical nature and the functional principle of the security label can usually be determined quickly. If the nature and the functional principle are known, copy protection may prevent copying. Two methods for creating copy protection are described in the prior art, with the two methods also being combined. On the one hand, an "invisible" and on the other hand a non-reproducible security identifier or one that can only be reproduced with disproportionate effort is proposed.
  • a security label should not be reproducible if possible.
  • the term "reproducible” is not to be understood in the sense of an exact physical replica, but refers to the metrological detection of certain patterns present in the security identifier.
  • known security features are mostly spatial - usually two-dimensional pattern such.
  • smart codes are used, which are detected by means of optical or magnetic detectors. Holograms are a prime example of three-dimensional patterns.
  • Less common security features include chemical markers such as isotopes that are detected using spectroscopic measurement methods.
  • the pattern In order to reproduce a security mark, the pattern must first be identified. Identifying a pattern can be made difficult in a number of ways, including: using a pattern that is invisible to the human eye. Hidden (so-called covert) patterns are proposed in the prior art. However, most of the known invisible patterns can be identified with little effort using measurement methods available today.
  • the pattern After identification, the pattern must be recreated or reproduced in such a way that the reproduction cannot be distinguished from the original when it is recorded by measurement. In principle, any pattern identified can be reproduced, but the required effort is of crucial importance. If the expense of reproduction exceeds the resulting economic benefit, then the reproduction is not worthwhile and is not carried out.
  • the expense of reproduction is closely related to the metrological recording of the sample. The simpler the metrological recording is designed, the less effort is generally required for the reproduction.
  • information content of security signs is important.
  • information content is to be understood here as a synonym for the number of structural details, such as points or lines.
  • the information content is limited by the area ratio of the security marking to the size of the detailed structures. The larger the area of the security label and the smaller the detailed structures, the greater the maximum possible information content.
  • the metrological recording of security signs usually takes place at two or more places and/or times, e.g. at the producer of a product, possibly in a freight warehouse or during transport as well as at a dealer or a consumer.
  • a product is first provided with a security label in a labeling step.
  • the security mark or the pattern contained therein is usually not known a priori, but is recorded by measurement and the measurement signal is recorded in encrypted or unencrypted form as an identity code.
  • a security identifier on a product is recorded by measurement in a manner similar to the identification step, and the measurement signal is compared in encrypted or unencrypted form with existing identity codes.
  • the product provided with a security label is positioned under a detector or guided past a detector.
  • the latter is the case, for example, with laser scanners, magnetic reading heads or cameras with line sensors, as are common in industrial image processing.
  • the product is positioned or moved relative to the detector manually or by means of a mechanical device such as a conveyor belt. Due to product-technical or logistical circumstances, certain specifications must be observed. It is often necessary or desirable for the measurement technology to be recorded without contact, whereby the working distance between the product and a detector must not be less than a minimum distance of a few cm to a few meters. If the working distance is to be more than a few cm, optical, in particular imaging, methods are preferably used for the metrological detection.
  • the metrological recording of security signs must meet various, sometimes conflicting requirements; which includes:
  • sensitivity primarily means high lateral resolution and contrast, i.e. the optical measurement system used must have an optimized modulation transfer function.
  • the data volume used for coding is essentially determined by the information content of the security label in connection with the resolution of the measurement technology. In the optical recording of two-dimensional patterns, the data volume is limited by the product of the number of picture elements (resolution pixels) resolved by measurement and the number of color or contrast levels per resolution pixel. Detailed structures of the security identifier that are smaller than the resolution pixel cannot be detected and therefore cannot be encoded.
  • the present invention aims to overcome the above disadvantages and to provide a simple and robust method for optical product authentication.
  • a method for optical product authentication comprising the steps of a) equipping a product, a packaging of a product and/or a product or packaging label with at least one identifier that contains randomly distributed particles; b) recording one or more reference images of a product equipped with at least one identifier in accordance with a); and c) authentication of a product registered according to b), comprising
  • each of the randomly distributed particles consists of one of a plurality of materials, the one or more materials independently having spectrally selective absorption and/or diffusely scattering light having wavelengths in the range from 380 to 780 nm.
  • Expedient embodiments of the method according to the invention are characterized by the following additional features in any combination, provided that the combined features do not conflict: one or more of the materials each have a mean absorption coefficient ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) independently of one another in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials independently in wavelength ranges from ⁇ 0 - 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm each have a mean absorption coefficient ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1 , 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.1 ⁇ m -1 , 0.05 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.15 ⁇ m -1 or
  • 500 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) with and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials in a wavelength range from 420 to 500 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (420 nm, 500 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1 , 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.1 ⁇ m -1 , 0.05 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.15 ⁇ m -1 or
  • 500 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) with
  • 580 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (500 nm, 580 nm) with and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials in a wavelength range of 500 to 580 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (500 nm, 580 nm) with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1 , 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.1 ⁇ m -1 , 0.05 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.15 ⁇ m -1 or
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission
  • one or more of the materials in a wavelength range from 580 to 660 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (580 nm, 660 nm) with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (580 nm, 660 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1
  • one or more of the materials have a mean absorption coefficient ⁇ m (580 nm, 660 nm)
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from the optical transmission
  • one or more of the materials independently of one another have a specific absorption ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) with 0.4 ⁇ ⁇ in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.8 or 0.7 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.95 ; one or more of the materials independently of one another have a specific absorption ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) with 0.4 ⁇ ⁇ in wavelength
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm
  • ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.8 or 0.7 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.95 ; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from the optical transmission; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm
  • ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.8 or 0.7 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.95 ; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (580 nm, 660 nm) in a wavelength range from 580 to 660 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (580 nm, 660 nm) in a wavelength range from 580 to 660 nm
  • one or more of the materials are partially transparent and 100 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.6, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.9 or 0.5 ⁇ have T m ⁇ 0.8;
  • one or more of the materials are partially transparent and 100 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.4, 0.3 ⁇ T m ⁇ 0.5, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ T m ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ T m ⁇ 0.8 or
  • one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9;
  • one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.6, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.9 or 0.5 ⁇ have T m ⁇ 0.8;
  • one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.4, 0.3 ⁇ T m ⁇ 0.5, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ T m ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ T m ⁇ 0.8 or
  • one or more of the materials diffusely scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CI E brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 99 ;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CI E brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 92 or 90 ⁇ L* ⁇ 99;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CIE brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 84 , 82 ⁇ L* ⁇ 86 ; 84 ⁇ L* ⁇ 88 , 86 ⁇ L* ⁇ 90 , 88 ⁇ L* ⁇ 92 , 90 ⁇ L* ⁇ 94 , 92 ⁇ L* ⁇ 96 , 94 ⁇ L* ⁇ 98 or 95 ⁇ L* ⁇ 99 ;
  • one or more of the materials independently comprises 60 to 100% by weight colored polymer;
  • one or more of the materials independently comprise 60 to 100% by weight colored polymer, the polymer being selected from the group comprising polyamides, polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, polycycloolefins,
  • one or more of the materials independently contain one or more organic dyes; one or more of the materials independently contain one or more organic dyes selected from the group comprising anthraquinone dyes, azo dyes, dioxazine dyes, indigoid dyes, metal complex dyes, formazan dyes, phthalocyanine dyes, methine dyes, nitro and nitroso dyes, sulfur dyes; one or more of the materials independently contain one or more inorganic colorants; one or more of the materials independently contain one or more polymer-soluble dyes; one or more of the materials contain a yellow dye; one or more of the materials contain a dye which absorbs light
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of polytetrafluoroethylene with nanoscale morphology;
  • one or more of the materials contain 60 to 100% by weight of nanoscale particles made of polytetrafluoroethylene with sphere-equivalent diameters of 5 to 500 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with spherical diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm;
  • nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with spherical diameters of 5 to 200 nm, 100 to 300 nm, 200 to 400 nm or 300 to 500 nm include;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances, with the exception of phosphors based on yttrium aluminum garnet (YAG) and yttrium aluminum gallium garnet (YAGG);
  • YAG yttrium aluminum garnet
  • YAGG yttrium aluminum gallium garnet
  • One or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances, the polymers being selected from the group comprising polyamides, polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, polycycloolefins, polycarbonate, polyester, polyethylene terephthalate, polyacrylates, polyvinyl alcohol , polyvinyl acetate, poly(ether ketone ketone), poly(ether ether ether ketone), poly(ether ether ketone ketone), poly(ether ketone ketone ketone), cellulose, chitosan;
  • One or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances, the nanoscale inorganic substances being selected from the group comprising titanium dioxide, silicon dioxide, magnesium oxide, barium sulfate, calcium carbonate;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical diameters of 5 to 500 nm; one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm; - One or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical diameters of 5 to 200 nm, 100 to 300 nm, 200 to 400 nm or 300 to 500 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of a second polymer with spherical diameters of 5 to 500 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of a second polymer with sphere-equivalent diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm;
  • the materials 60 to 100 wt include nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with spherical diameters of 5 to 500 nm;
  • One or more of the materials 60 to 100 wt .-% of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with sphere-equivalent diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm include;
  • One or more of the materials 60 to 100 wt .-% of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with spherical equivalent diameters of 5 to 200 nm, 100 to 300 nm, 200 to 400 nm or 300 to 500 nm ;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 60 ⁇ m, 40 to 100 ⁇ m, 80 to 140 ⁇ m, 120 to 180 ⁇ m or 140 to 200 ⁇ m; the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 10 ⁇ m, 5 to 15 ⁇ m or 10 to 20 ⁇ m; - the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 10 to 30 ⁇ m, 20 to 40 ⁇ m, 30 to 50 ⁇ m, 40 to 60 ⁇ m, 50 to 70 ⁇ m, 60 to 80 ⁇ m, 70 to 90 ⁇ m, 80 to 100 ⁇ m, 90 to 110 ⁇ m, 100 to 120 ⁇ m, 110 to 130 ⁇ m, 120 to 140 ⁇ m, 130 to 150 ⁇ m, 140 to 160 ⁇ m, 150 to 170 ⁇ m, 160 to 180 ⁇ m, 170 to 190 ⁇ m or 180 to 200 ⁇ m ;
  • the randomly distributed particles independently have mean spherical diameters of 1 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have mean spherical equivalent diameters of 1 to 60 ⁇ m, 40 to 100 ⁇ m, 80 to 140 ⁇ m, 120 to 180 ⁇ m or 140 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have an average spherical equivalent diameter of 1 to 10 ⁇ m, 5 to 15 ⁇ m or 10 to 20 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently mean spherical equivalent diameters of 10 to 30 ⁇ m, 20 to 40 ⁇ m, 30 to 50 ⁇ m, 40 to 60 ⁇ m, 50 to 70 ⁇ m, 60 to 80 ⁇ m, 70 to 90 ⁇ m, 80 to 100 ⁇ m , 90 to 110 ⁇ m , 100 to 120 ⁇ m , 110 to 130 ⁇ m , 120 to 140 ⁇ m , 130 to 150 ⁇ m , 140 to 160 ⁇ m , 150 to 170 ⁇ m , 160 to 180 ⁇ m , 170 to 190 ⁇ m or 180 to 200 ⁇ m to have;
  • the randomly distributed particles independently have spherical-equivalent diameters d i with a standard deviation d s around a mean value d m with and 1 ⁇ m ⁇ d s ⁇ 50 ⁇ m, where N is the
  • the randomly distributed particles independently of one another have spherical-equivalent diameters d i with a standard deviation d s around a mean value d m with
  • the at least one identifier comprises an embedding body in which the randomly distributed particles are embedded
  • the embedding body is made of a polymeric material
  • the embedding body is made of paper; the embedding body is made of glass; the embedding body is in the form of a film, film area, label, coating, container, packaging or article of daily use;
  • the embedding body is designed as a foil, foil area, label or coating and has a thickness of 15 to 1000 ⁇ m;
  • the embedding body is designed as a foil, foil area, label or coating and has a thickness of 15 to 600 ⁇ m or 400 to 1000 ⁇ m;
  • the embedding body is designed as a film, film area, label or coating and has a thickness of 15 to 100 ⁇ m, 50 to 150 ⁇ m, 100 to 200 ⁇ m, 150 to 250 ⁇ m
  • the volume density of the randomly distributed particles in the embedding body is 100 to 10 6 particles/cm 3 ;
  • the volume density of the randomly distributed particles in the embedding body is 15000 to 10 6 particles/cm 3 ;
  • the volume density of the randomly distributed particles in the embedding body is 15000 to 6-10 5 particles/cm 3 or 4-10 5 to 10 6 particles/cm 3 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 1 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 150 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 150 to 6000 particles/cm 2 or 4000 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body 150 to 2000 particles/cm 2 , 1000 to 3000 particles/cm 2 , 2000 to 4000 particles/cm 2 , 3000 to 5000 particles/cm 2 , 4000 to 6000 particles/cm 2 , is 5000 to 7000 particles/cm 2 , 6000 to 8000 particles/cm 2 , 7000 to 9000 particles/cm 2 or 8000 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the embedding body is transparent
  • the embedding body is transparent and has a medium transmission with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9;
  • the embedding body is transparent and has an average transmission T m
  • the embedding body is transparent and has an average transmission T m
  • a reference composite image is calculated by linear combination of color channels of a reference image; reference composite images are calculated from a plurality of reference images by linear combination of respectively associated color channels;
  • Reference composite images are calculated according to the formula v R ⁇ red channel + v G ⁇ green channel + v B ⁇ blue channel with weighting factors v R , v G , v B of which one > 0 and two ⁇ 0;
  • a recognition composite image is calculated by linear combination of color channels of a recognition image
  • - recognition composite images are calculated from a plurality of recognition images by linear combination of respectively associated color channels;
  • - recognition composite images are calculated according to the formula w R ⁇ red channel + w G ⁇ green channel + w B ⁇ blue channel with weighting factors w R , w G , w B of which one > 0 and two ⁇ 0;
  • - recognition composite images are calculated according to the formula w Y ⁇ yellow channel + w M ⁇ magenta channel + w c ⁇ cyan channel with weighting factors w Y , w M , w c of which one > 0 and two ⁇ 0;
  • Products, product packaging, foils, product packaging foils or labels have a multi-layer structure and one layer contains the randomly distributed particles
  • Products, product packaging, films, product packaging films or labels are equipped with alphanumeric characters, a digital code, a barcode and/or a QR code;
  • image coordinates of the randomly distributed particles are determined in the one or more recognition images using a blob detection algorithm in conjunction with the calculation of blob center point coordinates;
  • image coordinates of the randomly distributed particles are determined using a blob detection algorithm in conjunction with the calculation of blob center point coordinates using unweighted averaging over blob pixel coordinates;
  • image coordinates of the randomly distributed particles using a blob detection algorithm in conjunction with the calculation of blob center point coordinates based on gray value-weighted averaging over blob pixel coordinates the blob pixel gray values are determined;
  • step (b) and/or step (c) comprises a digital thresholding algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises a digital pixel gray level thresholding algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises a blob grayscale algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises a recursive Grassfire algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises a sequential grassfire algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises a watershed algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises a priority watershed algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises image convolution with Sobel operators
  • step (b) and/or step (c) comprises image convolution with Scharr operators
  • step (b) and/or step (c) comprises image convolution with Prewitt operators
  • step (b) and/or step (c) comprises an image segmentation algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises an image segmentation based on the MSER algorithm (Maximally Stable Extremal Regions);
  • step (b) and/or step (c) comprises an image segmentation based on the SLIC algorithm (Simple Linear Iterative Clustering);
  • step (b) and/or step (c) comprises a SIFT (Scale-Invariant Feature Transforms) algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises a SURF (Speeded-Up Robust Features) algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises a DAISY (Efficient Dense Descriptors) algorithm
  • step (b) and/or step (c) comprises image convolutions with DoG operators (difference-of-Gaussians);
  • step (b) and/or step (c) comprises image convolutions with Marr-Hildreth operators
  • step (b) and/or step (c) comprises image convolutions with LoG operators (Laplacian of Gaussians);
  • step (b) and/or step (c) comprises image convolutions with Monge-Ampere operators
  • - the blob detection used in step (b) and/or step (c) comprises image convolutions with DoH operators based on normalized Hessian matrix determinants;
  • - the blob detection used in step (b) and/or step (c) comprises image convolutions with Hesse-Laplacian operators in conjunction with normalized Hesse matrix determinants;
  • step (b) and/or step (c) are filtered according to their size
  • step (b) and/or step (c) are filtered according to their number of pixels;
  • step (b) and/or step (c) are filtered according to their shape
  • the reference key includes the image coordinates of the randomly distributed particles in the respective reference image
  • the reference key is composed of the image coordinates of the randomly distributed particles in the respective reference image
  • the one or more reference keys are stored in a database
  • the one or more reference keys and the serial number or the digital code are linked in the database by means of a database-technical relation;
  • the product is arranged on a horizontal surface when the one or more reference images are recorded;
  • the one or more reference images are recorded with a camera equipped with a CCD image sensor; during the registration b) the one or more reference images are recorded with a camera equipped with a CMOS image sensor; upon registration b) the one or more reference images are recorded with a camera equipped with a BSI image sensor; during the registration b) the camera is aligned during the recording of the one or more reference images in such a way that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 5 degrees; during the registration b) the camera is aligned during the recording of the one or more reference images in such a way that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 2 degrees; during the registration b) the camera is aligned during the recording of the one or more reference images in such a way that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 1 degree; during registration b) at least one first digital reference image recorded with
  • a positive authentication is indicated if a mean distance d m between affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image and coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a reference image assumes a value of 0, 5 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 200 ⁇ m, 100 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 300 ⁇ m,
  • a positive authentication is indicated if a mean distance d m between affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image and coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a reference image assumes a value of 0, 5 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 40 ⁇ m , 20 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 60 ⁇ m , 40 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 80 ⁇ m , 60 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 100 ⁇ m , 80 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 120 ⁇ m , 100 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 140 ⁇ m, 120 ⁇ m ⁇ dm ⁇ 160 ⁇ m, 140 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 180 ⁇ m or 160 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 200 ⁇ m;
  • a preferred embodiment of the method according to the invention comprises digital methods for enhancing the one or more recognition images of the randomly distributed particles.
  • the digital amplification is carried out according to one of the methods described below or according to a combination of two or more of these methods:
  • the term "azimuthal angle” (https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelkoordinaten) describes the angle of a rotation about a direction parallel to gravity, i. H. called vertical spatial axis.
  • polar angle (https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelkoordinaten) designates an angle of inclination which is parallel to, d. H. vertical spatial axis and an axis inclined thereto.
  • blob detection refers to the detection and extraction of binary large objects (Binary Large Objects) that are used to identify areas in a digital image that differ from their surroundings by properties such as brightness or color (https://en. wikipedia.org/wiki/Blob_detection).
  • a "blob” - also known as a "point of interest” in the technical literature - is an area of an image in which some properties are constant or nearly constant. All pixels in a blob are similar in terms of certain properties.
  • a method that is frequently used in the context of blob detection is image convolution with Gaussian functions with a graduated half-width.
  • Blob detection includes or relates to:
  • a reference key and based on the at least one recognition or combination image a recognition key is calculated and the recognition key is compared with the one or more reference keys.
  • Imaging-related deviation between the at least one recognition or combination image and the one or more reference images can result in an authentic product not being recognized as such.
  • such a test result is sometimes referred to as "false negative”.
  • Imaging-related deviations between the at least one identification or combination image and the one or more reference images are caused, for example, by different camera perspectives when recording the one or more reference images and the at least one identification image.
  • method (i) is also referred to as “perspective library method”.
  • the perspective library method is based on the idea of anticipating the camera perspectives that are probable when recording the at least one recognition image and of creating a reference library for direct and rapid comparison without computationally intensive or with simplified image registration.
  • the terms "register”, “image registration” and “registration” refer to digital methods in which an image transformation is determined using a reference image and a recognition or combination image such that when the image transformation is applied to the recognition or combination image image that is as similar as possible to the reference image is obtained.
  • Image registration is required for calculating a measure of deviation between a recognition or combination image and one or more reference images. Without image registration is a comparison between a recognition or combination image and one or more Reference images are faulty and do not allow reliable assignment and authentication.
  • the electronic or digital image registration represents only one of several options for compensating for image-related deviations between one or more identification images or a combination image and one or more reference images.
  • Alternative methods that are also well suited are based on artificial neural networks, in particular Deep Neural Nets (DNN) or Convolutional Neural Nets (CNN), which are available as free or commercial software (https://www.tensorflow.org/; MATLAB® PatternNet). stand. Methods are also proposed in which nearest-neighbor algorithms (https://de.wikipedia.org/wiki/Nownste-Nachbarn-Klasstechnische) are used.
  • a serial number, a digital code, barcode or QR code which is shown on the product, on a packaging film or on a label, is used in the authentication to add one or more reference images to the recognition or combination image and to avoid a computationally intensive search or a computationally intensive comparison with reference images of a priori not identical products.
  • the serial number or the digital code acts as a quick sorting or search index.
  • Advantageous embodiments of the method according to the invention include methods for correcting imaging-related deviations between the at least one recognition or combination image and the one or more reference images of the randomly distributed particles.
  • imaging-related deviations between the recognition image and the reference image are compensated for by means of digital image registration.
  • a method based on orientation marks or a direct method is used for image registration.
  • a method based on landmarks includes the following steps:
  • the one or more landmarks can be designed as geometric patterns such as letters, numbers, lines, crosshairs or striped patterns.
  • the one or more orientation marks are preferably in the form of printing or laser inscription on a label or a packaging film.
  • orientation marks In contrast to randomly distributed particles, orientation marks have a known shape, which considerably simplifies the identification and association between a first and second image of an orientation mark recorded from different camera perspectives in a reference and recognition image. In the specialist literature, orientation marks are sometimes also referred to as "landmarks".
  • an image or correction transformation is determined using iterative optimization methods in such a way that when the correction transformation is applied to the identification image, a corrected identification image is obtained whose deviation from the reference image is minimal.
  • the image transformation T forms each pixel (i,j) of the recognition image into one pixel (i F , j F ) from.
  • Various mappings can be considered for the image transformation F, such as:
  • a specific image transformation F comprises, for example, a rotation R by an angle ⁇ about a vertical axis or about the axis of gravity, a scaling factor s and a displacement or translation vector (t 1; t 2 ), ie a total of four parameters.
  • Such an image transformation F corresponds to a mapping of the form:
  • the above simple image transformation F already represents a good approximation for deviations between the camera perspective when recording recognition images from the camera perspective when recording a reference image if the respective angles ⁇ E and ⁇ R between the optical axis of the camera and the axis of gravity are smaller than 10 degrees ( ⁇ E ⁇ 10 degrees , ⁇ R ⁇ 10 degrees).
  • the metric M provides a measure of the deviation of the transformed recognition image from the reference image.
  • measures such as Mean Squared Difference (MSD), Normalized Correlation Coefficient (NCC), Mutual Information (Ml), Normalized Mutual Information (NMI) and Kappa Statistics (KS).
  • a two- dimensional summation over selected image coordinates for example, superlattice-like equidistantly distributed or randomly selected image coordinates can be used.
  • the initially unknown parameters of the image transformation F are determined by means of iterative non-linear optimization in such a way that the metric function M has a value which is smaller than a given bound.
  • the iterative non-linear optimization is based on quasi-Newton (QN), non-linear conjugate gradients (NCG), gradient descent (GD) or Robbins-Monro (RM) methods or algorithms.
  • strategies with stepwise increasing complexity of the image data (multiresolution) and/or the image transformation F are preferably used.
  • the resolution of the reference and deviation image is reduced by convolution with a Gaussian function (down-sampling) and increased in subsequent stages with an increasingly refined (narrower) Gaussian function up to the original resolution.
  • the complexity or the number of parameters of the image transformation to be adjusted is gradually increased. The above strategies speed up the computation and improve the numerical reliability or probability of finding the global minimum of the metric function M in the nonlinear optimization.
  • a well-known problem of image registration, in particular direct image registration, is that the correction transformation found is not optimal, i. H. in terms of the deviation between the corrected recognition image and the reference image, there is only a local instead of a global minimum.
  • an optional grid search for an approximation for the global minimum, preceding the iterative optimization method is proposed within the scope of the present invention.
  • the multi-dimensional parameter space of the correction transformation is subdivided into equidistant nodes, the correction transformation associated with each node is calculated and the recognition image corrected in this way is compared with the reference image.
  • the support point in the parameter space for which the deviation between the corrected recognition image and the reference image is minimal is used as an approximation for the global minimum.
  • a statistical search with support points randomly distributed in the parameter space is also considered within the scope of the present invention.
  • the invention has the object of providing a system for the optical authentication of products.
  • each of the randomly distributed particles consists of one of a plurality of materials, the one or more materials independently having spectrally selective absorption and/or diffusely scattering light having wavelengths in the range from 380 to 780 nm.
  • one or more of the materials independently of one another have a mean absorption coefficient ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from the optical transmission
  • one or more of the materials independently of one another have a mean absorption coefficient ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm
  • 500 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) with and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission
  • one or more of the materials have a mean absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (420 nm, 500 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.1 ⁇ m -1 0.05 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.15 ⁇ m -1 or 0.1 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.3 ⁇ m -1 ; one or more of the materials have an average absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) in a wavelength range
  • 580 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (500 nm, 580 nm) with and 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) where ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials in a wavelength range of 500 to 580 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (500 nm, 580 nm) with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1 , 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.1 ⁇ m -1 , 0.05 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.15 ⁇ m -1 or 0.1 ⁇ m - 1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission
  • one or more of the materials in a wavelength range from 580 to 660 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (580 nm, 660 nm) with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (580 nm, 660 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1
  • one or more of the materials have a mean absorption coefficient ⁇ m (580 nm, 660 nm)
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials independently of one another have a specific absorption ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) with 0.4 ⁇ ⁇ in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.8 or
  • one or more of the materials independently of one another have a specific absorption ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) with 0.4 ⁇ ⁇ in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.5 , 0.45 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.55 , 0.5 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.6 ,
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm with and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm 0.4 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.8 or 0.7 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.95 ; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm
  • ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.8 or 0.7 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.95 ; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (580 nm, 660 nm) in a wavelength range from 580 to 660 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from the optical transmission; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (580 nm, 660 nm) in a wavelength range from 580 to 660 nm
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (580 nm, 660 nm) in a wavelength range from 580 to 660 nm
  • one or more of the materials are partially transparent and 100 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9; one or more of the materials are partially transparent and 100 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.6, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.9 or 0.5 ⁇ T have m ⁇ 0.8; one or more of the materials are partially transparent and 100 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.4 , 0.3 ⁇ T m ⁇ 0.5 , 0.4 ⁇ T m 0.6 , 0.5 ⁇ T m ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ T m ⁇ 0.8 or
  • one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9; - one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.6, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.9 or 0.5 ⁇ have T m ⁇ 0.8;
  • one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.4, 0.3 ⁇ T m ⁇ 0.5, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ T m ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ T m ⁇ 0.8 or
  • one or more of the materials diffusely scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CI E brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 99 ;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CI E brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 92 or 90 ⁇ L* ⁇ 99;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CIE brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 84 , 82 ⁇ L* ⁇ 86 ; 84 ⁇ L* ⁇ 88 , 86 ⁇ L* ⁇ 90 , 88 ⁇ L* ⁇ 92 , 90 ⁇ L* ⁇ 94 , 92 ⁇ L* ⁇ 96 , 94 ⁇ L* ⁇ 98 or 95 ⁇ L* ⁇ 99 ;
  • one or more of the materials independently comprise from 60 to 100% by weight of colored polymer
  • one or more of the materials independently comprise 60 to 100% by weight colored polymer, the polymer being selected from the group comprising polyamides, polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, polycycloolefins, polycarbonate, polyester, polyethylene terephthalate, polyacrylates, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate , poly(ether ketone ketone), poly(ether ether ether ketone), poly(ether ether ketone ketone), poly(ether ketone ether ketone ketone), cellulose, chitosan;
  • one or more of the materials independently contain one or more organic dyes
  • one or more of the materials independently contain one or more organic dyes selected from the group comprising anthraquinone dyes, azo dyes, dioxazine dyes, indigoid dyes, metal complex dyes, formazan dyes, phthalocyanine dyes, methine dyes, nitro and nitroso dyes, sulfur dyes; one or more of the materials independently contain one or more inorganic colorants; one or more of the materials independently contain one or more polymer-soluble dyes;
  • one or more of the materials contain a yellow dye
  • one or more of the materials contain a dye which absorbs light with wavelengths in the range from 450 to 490 nm;
  • one or more of the materials contain a violet or magenta dye
  • one or more of the materials contain a dye which absorbs light with wavelengths in the range from 490 to 560 nm;
  • one or more of the materials contain a blue-green or cyan dye
  • one or more of the materials contain a dye which absorbs light with wavelengths in the range from 630 to 700 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of colored glass
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of polytetrafluoroethylene
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of polytetrafluoroethylene with nanoscale morphology;
  • one or more of the materials contain 60 to 100% by weight of nanoscale particles made of polytetrafluoroethylene with sphere-equivalent diameters of 5 to 500 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with spherical diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm;
  • nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with spherical diameters of 5 to 200 nm, 100 to 300 nm, 200 to 400 nm or 300 to 500 nm include;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances, with the exception of phosphors based on yttrium aluminum garnet (YAG) and yttrium aluminum gallium garnet (YAGG); one or more of the materials comprise 60 to 100 wt.
  • YAG yttrium aluminum garnet
  • YAGG yttrium aluminum gallium garnet
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances, the nanoscale inorganic substances being selected from the group comprising titanium dioxide, silicon dioxide, magnesium oxide, barium sulfate, calcium carbonate; one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical diameters of 5 to 500 nm; one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm; one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical-equivalent diameter
  • One or more of the materials 60 to 100 wt .-% of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with sphere-equivalent diameters of 5 to 200 nm, 100 to 300 nm, 200 to 400 nm or 300 to 500 nm ;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 60 ⁇ m, 40 to 100 ⁇ m, 80 to 140 ⁇ m, 120 to 180 ⁇ m or 140 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 10 ⁇ m, 5 to 15 ⁇ m or 10 to 20 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 10 to 30 ⁇ m, 20 to 40 ⁇ m, 30 to 50 ⁇ m, 40 to 60 ⁇ m, 50 to 70 ⁇ m, 60 to 80 ⁇ m, 70 to 90 ⁇ m, 80 to 100 ⁇ m, 90 to 110 ⁇ m, 100 to 120 ⁇ m, 110 to 130 ⁇ m, 120 to 140 ⁇ m, 130 to 150 ⁇ m, 140 to 160 ⁇ m, 150 to 170 ⁇ m, 160 to 180 ⁇ m, 170 to 190 ⁇ m or 180 to 200 ⁇ m ;
  • the randomly distributed particles independently have mean spherical diameters of 1 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have mean spherical equivalent diameters of 1 to 60 ⁇ m, 40 to 100 ⁇ m, 80 to 140 ⁇ m, 120 to 180 ⁇ m or 140 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have an average spherical equivalent diameter of 1 to 10 ⁇ m, 5 to 15 ⁇ m or 10 to 20 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently mean spherical equivalent diameters of 10 to 30 ⁇ m, 20 to 40 ⁇ m, 30 to 50 ⁇ m, 40 to 60 ⁇ m, 50 to 70 ⁇ m, 60 to 80 ⁇ m, 70 to 90 ⁇ m, 80 to 100 ⁇ m , 90 to 110 ⁇ m , 100 to 120 ⁇ m , 110 to 130 ⁇ m , 120 to 140 ⁇ m , 130 to 150 ⁇ m , 140 to 160 ⁇ m , 150 to 170 ⁇ m , 160 to 180 ⁇ m , 170 to 190 ⁇ m or 180 to 200 ⁇ m to have; -
  • the randomly distributed particles independently have spherical-equivalent diameters d i with a standard deviation d s around a mean value d m with and 1 ⁇ m ⁇ d s ⁇ 50 ⁇ m, where N is the
  • the randomly distributed particles independently of one another have spherical-equivalent diameters d i with a standard deviation d s around a mean value d m with
  • the at least one identifier comprises an embedding body in which the randomly distributed particles are embedded
  • the embedding body is made of a polymeric material
  • the embedding body is made of paper
  • the embedding body is made of glass
  • the embedding body is designed as a film, film area, label, coating, container, packaging or article of daily use;
  • the embedding body is designed as a foil, foil area, label or coating and has a thickness of 15 to 1000 ⁇ m;
  • the embedding body is designed as a foil, foil area, label or coating and has a thickness of 15 to 600 ⁇ m or 400 to 1000 ⁇ m;
  • the embedding body is designed as a film, film area, label or coating and has a thickness of 15 to 100 ⁇ m, 50 to 150 ⁇ m, 100 to 200 ⁇ m, 150 to 250 ⁇ m
  • the volume density of the randomly distributed particles in the embedding body is 100 to 10 6 particles/cm 3 ; the volume density of the random particles in the embedding body is 15000 to 10 6 particles/cm 3 ; - the volume density of the randomly distributed particles in the embedding body is 15000 to 6-10 5 particles/cm 3 or 4-10 5 to 10 6 particles/cm 3 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 1 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 150 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 150 to 6000 particles/cm 2 or 4000 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body 1 to 100 particles/cm 2 , 50 to 150 particles/cm 2 , 100 to 300 particles/cm 2 , 200 to 400 particles/cm 2 , 300 to 500 particles/cm 2 , 400 to 600 particles/cm 2 , 500 to 700 particles/cm 2 , 600 to 800 particles/cm 2 , 700 to 900 particles/cm 2 or 800 to 1000 particles/cm 2 ;
  • the embedding body is transparent
  • the embedding body is transparent and has a medium transmission with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9;
  • the embedding body is transparent and has an average transmission T m
  • the embedding body is transparent and has an average transmission T m
  • the secondary image acquisition system is designed as a smartphone and includes a digital camera
  • the system comprises one or more digital image processing systems
  • the system is set up and configured to digitally compensate for imaging-related deviations between the at least one identification image and the at least one reference image;
  • the system is set up and configured to calculate a reference composite image by linearly combining color channels of a reference image
  • the system is set up and configured to calculate reference composite images from a plurality of reference images by linear combination of respectively associated color channels;
  • the system is set up and configured to calculate reference composite images according to the formula v R ⁇ red channel + v G ⁇ green channel + v B ⁇ blue channel with weighting factors v R , v G , v B of which one > 0 and two ⁇ 0;
  • the system is set up and configured to calculate reference composite images as an amount according to the formula
  • the system is set up and configured to calculate reference composite images according to the formula v Y ⁇ yellow channel + v M ⁇ magenta channel + v c ⁇ cyan channel with weighting factors v Y , v M , v c one > 0 and two ⁇ 0;
  • the system is set up and configured to calculate reference composite images as an amount according to the formula
  • the system is set up and configured to calculate a recognition composite image by linearly combining color channels of a recognition image
  • the system is set up and configured to calculate recognition composite images from a plurality of recognition images by linear combination of respectively associated color channels;
  • the system is set up and configured to calculate recognition composite images according to the formula w R ⁇ red channel + w G ⁇ green channel + w B ⁇ blue channel with weighting factors w R , w G , w B one of which are > 0 and two are ⁇ 0;
  • the system is set up and configured to calculate recognition composite images as an amount according to the formula
  • the system is set up and configured to calculate recognition composite images according to the formula w Y x yellow channel + w M x magenta channel + w c x cyan channel with weighting factors w Y , w M , w c , one > 0 and two ⁇ 0; - the system is set up and configured to calculate recognition composite images as an amount according to the formula
  • Products, product packaging, foils, product packaging foils or labels have a multi-layer structure and one layer contains the randomly distributed particles
  • Products, product packaging, films, product packaging films or labels are equipped with alphanumeric characters, a digital code, a barcode and/or a QR code;
  • the registration system comprises a digital processing unit (microprocessor), electronic memory and software;
  • the registration system comprises a digital processing unit (microprocessor), electronic memory and software for the control of the primary image acquisition system;
  • the registration system includes a digital processing unit (microprocessor), electronic memory and software for data processing and data transmission;
  • the registration system is connected to the database
  • the registration system is connected to the communication system
  • the registration system is connected to the database via the communication system;
  • the at least one authentication system includes a digital processing unit (microprocessor), electronic memory and software for digital image processing; - the at least one authentication system is connected to the registration system;
  • the at least one authentication system is connected to the database
  • the at least one authentication system is connected to the communication system
  • the at least one authentication system is connected to the database via the communication system;
  • the database is connected to the communication system
  • the primary imaging system comprises a camera with a CCD image sensor
  • the primary imaging system comprises a camera with a CMOS image sensor
  • the primary imaging system comprises a camera with a BSI image sensor
  • the registration system is set up and configured to record two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more reference images of a product bearing a license plate under defined, different camera perspectives;
  • the registration system is set up and configured for 11 to 30, 20 to 40, 30 to 50, 40 to 60, 50 to 70, 60 to 80 or 70 to 100 reference images of a product equipped with a license plate under defined, different camera perspectives to record;
  • the registration system is set up and configured to record two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more reference images of the randomly distributed particles under defined, mutually different camera perspectives;
  • the registration system is set up and configured to record 11 to 30, 20 to 40, 30 to 50, 40 to 60, 50 to 70, 60 to 80 or 70 to 100 reference images of the randomly distributed particles under defined, mutually different camera perspectives;
  • the registration system includes an automatically driven turntable for a product
  • the registration system is set up and configured to record several reference images of the randomly distributed particles under defined, different camera perspectives, with a product being arranged on a turntable and between the recording of two consecutive reference images, the turntable with the product is rotated by a predetermined azimuthal difference angle;
  • the registration system is set up and configured to record a plurality of reference images of the randomly distributed particles under defined, different camera perspectives and to tilt the camera by a predetermined polar difference angle between the recording of two consecutive reference images;
  • the registration system is set up and configured to record several reference images of the randomly distributed particles under defined, different camera perspectives and to tilt the camera between the recording of two consecutive reference images by a predetermined polar difference angle in such a way that a polar tilt angle between one optical axis of the camera and the axis of gravity takes a predetermined value;
  • the registration system includes a 3d scanner
  • the registration system is set up and configured to detect the shape of a product using a 3D scanner and to use the determined three-dimensional shape coordinates for a digital calibration of the one or more reference images;
  • the registration system is set up and configured to map one or more visual features of a product, such as contours, edges, inscriptions, barcodes, QR codes or label edges in the at least one reference image simultaneously with the randomly distributed particles;
  • the registration system is set up and configured to image one or more orientation marks in the at least one reference image simultaneously with the randomly distributed particles;
  • the registration system is set up and configured to store the one or more reference images of the randomly distributed particles in the database;
  • the registration system and/or the authentication system is set up and configured to use the one or more reference images of the randomly distributed particles to calculate a respective reference key; the registration system and/or the authentication system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more reference images;
  • the registration system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more reference images using a blob detection algorithm
  • the registration system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more reference images using a blob detection algorithm in connection with the calculation of blob center coordinates;
  • the registration system is set up and configured to assign image coordinates of the randomly distributed particles to the one or more reference images using a blob detection algorithm in conjunction with the calculation of blob center coordinates using unweighted averaging over blob pixel coordinates determine;
  • the registration system is set up and configured for this purpose, in which one or more reference images each have image coordinates of the randomly distributed particles using a blob detection algorithm in conjunction with the calculation of blob center coordinates using gray value-weighted averaging over blob pixel determine coordinates based on the blob pixel gray values;
  • the authentication system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more recognition images using a blob detection algorithm
  • the authentication system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more recognition images using a blob detection algorithm in conjunction with the calculation of blob center coordinates;
  • the authentication system is set up and configured to assign image coordinates of the randomly distributed particles to the one or more detection images using a blob detection algorithm in conjunction with the calculation of blob center coordinates using unweighted averaging over blob pixel coordinates determine;
  • the authentication system is set up and configured for this purpose, in which one or more recognition images each have image coordinates of the randomly distributed particles using a blob detection algorithm in conjunction with the calculation of blob center coordinates using gray value-weighted averaging over blob pixels determine coordinates based on the blob pixel gray values;
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a digital threshold algorithm
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a blob gray value algorithm
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a recursive Grassfire algorithm
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a sequential Grassfire algorithm
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a watershed algorithm
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a priority watershed algorithm
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises image convolution with Sobel operators
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises image convolution with Scharr operators
  • the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises image convolution with Prewitt operators; the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises an image segmentation algorithm; the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises an image segmentation based on the MSER (Maximally Stable Extremal Regions) algorithm; the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises an image segmentation based on the SLIC (Simple Linear Iterative Clustering) algorithm; the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a SIFT (Scale-Invariant Feature Transforms) algorithm; the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a SURF (Speeded-Up Robust Features) algorithm; the blob detection used in the registration system and/or the authentication system comprises a DAISY (Efficient Dense Descriptors) algorithm; the blob detection used in the registration system and/or the authentication system
  • the registration system and/or the authentication system is set up and configured to generate a reference key which includes the image coordinates of the randomly distributed particles in the respective reference image;
  • the registration system and/or the authentication system is set up and configured to generate a reference key which is composed of the image coordinates of the randomly distributed particles in the respective reference image;
  • the registration system and/or the authentication system is set up and configured to store one or more reference keys in the database
  • the registration system and/or the authentication system is set up and configured to store the serial number or the digital code in the database
  • the registration system and/or the authentication system is set up and configured to associate one or more reference keys and the serial number or the digital code in the database;
  • the registration system and/or the authentication system is set up and configured to link one or more reference keys and the serial number or the digital code in the database by means of a database-technical relation;
  • the registration system is set up and configured to support a product on a horizontal surface when recording the one or more reference images
  • the registration system is set up and configured to place a product on a horizontal surface when recording the one or more reference images
  • the registration system is set up and configured to align the camera when recording the one or more reference images in such a way that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 5 degrees;
  • the registration system is set up and configured to align the camera when recording the one or more reference images in such a way that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 2 degrees;
  • the registration system is set up and configured to align the camera when recording the one or more reference images in such a way that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 1 degree;
  • each authentication system is equipped with a secondary image capture system
  • each authentication system includes a digital processing unit (microprocessor), electronic memory and software for controlling the secondary image acquisition system;
  • the at least one authentication system includes a digital processing unit (microprocessor), electronic memory and software for data processing and data transmission;
  • the at least one authentication system includes a digital processing unit (microprocessor), electronic memory and software for digital pattern recognition;
  • the at least one authentication system comprises a software-implemented neural network
  • the at least one authentication system comprises a hardware-implemented neural network
  • the at least one authentication system comprises one or more graphics processing units (GPU);
  • the at least one authentication system is set up and configured to digitally compensate for imaging-related deviations between the at least one identification image or a combination image created from a plurality of identification images and the at least one reference image;
  • the at least one authentication system is set up and configured to align the camera when recording the one or more identification images in such a way that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 5 degrees; the at least one authentication system is set up and configured to enable the camera to record the one or more identification images in such a way align so that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 2 degrees;
  • the at least one authentication system is set up and configured to align the camera when recording the one or more identification images in such a way that an angle between the optical axis of the camera and the axis of gravity is ⁇ 1 degree;
  • each secondary image acquisition system comprises a camera equipped with a CCD sensor
  • each secondary image acquisition system comprises a camera equipped with a CMOS sensor
  • each secondary imaging system includes a camera equipped with a BSI sensor
  • each secondary image acquisition system comprises a camera equipped with a color CCD sensor
  • each secondary image acquisition system comprises a camera equipped with a color CMOS sensor
  • each secondary imaging system includes a camera equipped with a color BSI sensor
  • the secondary image acquisition systems are each designed as a smartphone equipped with a digital camera;
  • one or more of the secondary image acquisition systems are each designed as a smartphone equipped with a tilt sensor;
  • one or more of the secondary image acquisition systems are each designed as a smartphone equipped with a digital camera and an inclination sensor;
  • one or more of the secondary image capturing systems are arranged and configured to measure an angle 0 between the optical axis of the digital camera and the axis of gravity using the tilt sensor simultaneously with the recording of the one or more recognition images;
  • - one or more of the secondary image acquisition systems are each designed as a smartphone equipped with a digital camera and a 3-axis acceleration sensor; - one or more of the secondary image capturing systems are arranged and configured to measure an angle 0 between the optical axis of the digital camera and the axis of gravity using the 3-axis acceleration sensor simultaneously with the recording of the one or more recognition images;
  • one or more of the secondary image capture systems are set up and configured to record one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more recognition images;
  • one or more of the secondary image capture systems are arranged and configured to record two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more recognition images under the same camera perspective;
  • one or more of the secondary image capture systems are set up and configured to record two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more recognition images under different camera perspectives;
  • the at least one authentication system is set up and configured to digitally enhance the one or more recognition images
  • the at least one authentication system is set up and configured to enhance the one or more recognition images using digital image processing in order to increase the signal-to-noise ratio;
  • the at least one authentication system is set up and configured to digitally overlay or add two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more recognition images;
  • the at least one authentication system is set up and configured to digitally calculate a combination image based on two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten or more recognition images;
  • one or more of the secondary imaging systems are arranged and configured to simultaneously image a serial number located on a product, packaging film or label with the randomly distributed particles;
  • the at least one authentication system is set up and configured to digitize an image of a serial number using character recognition; the at least one authentication system is set up and configured to compare a serial number with serial numbers stored in a database; - one or more of the secondary imaging systems are set up and configured to simultaneously image a digital code, barcode and/or QR code arranged on a product, packaging film or label with the randomly distributed particles;
  • the at least one authentication system is set up and configured to decode a digital code
  • the at least one authentication system is set up and configured to compare a digital code with digital codes stored in a database
  • one or more of the secondary image capture systems are set up and configured to image one or more visual features of a product, such as contours, edges, inscriptions, barcodes, QR codes or label edges simultaneously with the randomly distributed particles in the one or more recognition images ;
  • the at least one authentication system is set up and configured to use one or more visual features of a product, such as contours, edges, labels, barcodes, QR codes or label edges, for digital image registration between the at least one recognition image and the one or more perform reference images;
  • one or more of the secondary imaging systems are arranged and configured to image one or more landmarks simultaneously with the randomly distributed particles in the one or more recognition images;
  • the at least one authentication system is set up and configured to carry out a digital image registration between the at least one identification image and the one or more reference images on the basis of the one or more orientation marks;
  • the at least one authentication system is set up and configured to digitally compare the at least one recognition image and the one or more reference images;
  • the at least one authentication system is set up and configured to carry out a digital image registration between the combination image and the one or more reference images using the one or more orientation marks; the at least one authentication system is set up and configured to digitally compare the combination image and the one or more reference images; - the at least one authentication system is set up and configured to use an angle 0 between the optical axis of the digital camera and the axis of gravity, measured by means of the inclination sensor, in the digital comparison of the at least one identification image or the combination image with the one or more reference images ;
  • the at least one authentication system is set up and configured for this purpose, in the digital comparison of the at least one identification image or the combination image with the one or more reference images, an angle 0 measured by means of the 3-axis acceleration sensor between the optical axis of the digital camera and to use the axis of gravity;
  • the at least one authentication system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more recognition images by means of threshold separation;
  • the at least one authentication system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more recognition images by means of gray value threshold separation;
  • the at least one authentication system is set up and configured to convert the one or more recognition images into a gray value image file and to binarize by means of gray value threshold separation;
  • the at least one authentication system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more recognition images using a recursive grass-fire algorithm
  • the at least one authentication system is set up and configured to determine image coordinates of the randomly distributed particles in the one or more recognition images using a sequential grass-fire algorithm
  • the at least one authentication system is set up and configured to calculate an identification key based on the at least one identification image
  • the at least one authentication system is set up and configured to calculate an identification key based on the combination image
  • the at least one authentication system is set up and configured to use an angle 0 between the optical axis of the camera of the smartphone and the axis of gravity, measured by the inclination sensor, when calculating the identification key;
  • the at least one authentication system is set up and configured to use an angle ⁇ between the optical axis of the smartphone's camera and the axis of gravity, measured by means of the 3-axis acceleration sensor, when calculating the identification key;
  • the recognition key comprises the image coordinates of the randomly distributed particles in the respective recognition image
  • the recognition key is composed of the image coordinates of the randomly distributed particles in the respective recognition image
  • the recognition key comprises the image coordinates of the randomly distributed particles in the combination image
  • the recognition key is composed of the image coordinates of the randomly distributed particles in the combination image
  • the at least one authentication system is set up and configured to compare the identification key with a reference key stored in the database
  • the at least one authentication system is set up and configured to compare the identification key with a number of reference keys stored in the database;
  • the at least one authentication system is set up and configured to display a positive authentication if the identification key and a reference key stored in the database sufficiently match;
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a positive authentication if affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image sufficiently match coordinates of 5 to 100% of randomly distributed particles detected in a reference image;
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a positive authentication if affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image with coordinates of 5 to 60% or 40 to 100% of randomly distributed particles detected in a reference image agree sufficiently;
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a positive authentication if affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image with coordinates of 5 to 20%, 10 to 30%, 20 to 40%, 30 to 50%, 40 to 60%, 50 to 70%, 60 to 80%, 70 to 90% or 90 to 100% of randomly distributed particles detected in a reference image correspond sufficiently;
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a positive authentication if an average distance d m between affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image and coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a reference image is 0, is 5 to 5000 ⁇ m (0.5 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 5000 ⁇ m);
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a positive authentication if an average distance d m between affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image and coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a reference image has a value assumes with 0.5 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 2000 ⁇ m, 1000 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 3000 ⁇ m, 2000 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 4000 ⁇ m or 3000 ⁇ m ⁇ d m 5000 ⁇ m;
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a positive authentication if an average distance d m between affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image and coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a reference image has a value assumes with 0.5 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 600 ⁇ m or 400 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 1000 ⁇ m;
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a positive authentication if an average distance d m between affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image and coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a reference image has a value accepts with
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a positive authentication if an average distance d m between affinely transformed coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a recognition image and coordinates of a subset of randomly distributed particles detected in a reference image has a value assumes with 0.5 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 40 ⁇ m, 20 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 60 ⁇ m, 40 ⁇ m ⁇ d m ⁇ 80 ⁇ m
  • the at least one authentication system is set up and configured to indicate a negative authentication if one of the above conditions for a positive authentication is not met;
  • the at least one authentication system is set up and configured to display a negative authentication if the identification key and a reference key stored in a database differ sufficiently from one another.
  • Another object of the invention is to provide a visually imperceptible identifier for product authentication that is recognizable using a digital camera and image processing.
  • a tag for optical product authentication that contains randomly distributed particles, each of the randomly distributed particles consisting of one of a plurality of materials, the one or more materials independently having a spectrally selective absorption and/or light with wavelengths in the range scatter diffusely from 380 to 780 nm.
  • one or more of the materials independently of one another have a mean absorption coefficient ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from the optical transmission; one or more of the materials each have a mean absorption coefficient ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) independently of one another in wavelength ranges from ⁇ 0 - 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm
  • one or more of the materials independently of one another have a mean absorption coefficient ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) of 0 001 ⁇ m -1 in the wavelength range from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm ⁇ ⁇ m ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.04 ⁇ m -1 ,
  • 500 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) with and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission
  • one or more of the materials in a wavelength range from 420 to 500 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (420 nm, 500 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1
  • one or more of the materials have an average absorption coefficient ⁇ m (420 nm, 500 nm) in
  • 580 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (500 nm, 580 nm) with and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission
  • one or more of the materials have an average absorption coefficient ⁇ m (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.1 ⁇ m -1 0.05 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.15 ⁇ m -1 or 0.1 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.3 ⁇ m -1 ; one or more of the materials in a wavelength range of 500 to 580 nm have an average absorption coefficient ⁇
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission
  • one or more of the materials in a wavelength range from 580 to 660 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (580 nm, 660 nm) with 0.001 ⁇ m -1 ⁇ ⁇ m (580 nm, 660 nm) ⁇ 3.0 ⁇ m -1
  • 660 nm have an average absorption coefficient ⁇ m (580 nm, 660 nm) with
  • one or more of the materials each have a specific absorption ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) independently of one another in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from the optical transmission; one or more of the materials independently of one another have a specific absorption ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) with 0.4 ⁇ ⁇ in wavelength ranges from ⁇ 0 — 40 nm to ⁇ 0 + 40 nm with 420 nm ⁇ ⁇ 0 ⁇ 700 nm s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s ( ⁇ 0 ⁇ 40 nm) ⁇ 0.8 or
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm and 0.4 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.95 where ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm
  • ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.8 or 0.7 ⁇ ⁇ s (420 nm, 500 nm) ⁇ 0.95 ; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (420 nm, 500 nm) in a wavelength range from 420 to 500 nm
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm
  • ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.8 or 0.7 ⁇ ⁇ s (500 nm, 580 nm) ⁇ 0.95 ; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (500 nm, 580 nm) in a wavelength range from 500 to 580 nm
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (580 nm, 660 nm) in a wavelength range from 580 to 660 nm and
  • ⁇ ( ⁇ ) denotes the absorption coefficients determined from optical transmission; one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (580 nm, 660 nm) in a wavelength range from 580 to 660 nm
  • one or more of the materials have a specific absorption ⁇ s (580 nm, 660 nm) in a wavelength range from 580 to 660 nm
  • one or more of the materials are partially transparent and 100 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9; one or more of the materials are partially transparent and 100 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.6, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.9 or 0.5 ⁇ T have m ⁇ 0.8; one or more of the materials are partially transparent and 100 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.4 , 0.3 ⁇ T m ⁇ 0.5 , 0.4 ⁇ T m 0.6 , 0.5 ⁇ T m ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ T m ⁇ 0.8 or
  • one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9;
  • one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.6, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.9 or 0.5 ⁇ have T m ⁇ 0.8;
  • one or more of the materials are partially transparent and 20 ⁇ m thick films made of the respective material have an average transmission T m with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.4, 0.3 ⁇ T m ⁇ 0.5, 0.4 ⁇ T m ⁇ 0.6 , 0.5 ⁇ T m ⁇ 0.7 , 0.6 ⁇ T m ⁇ 0.8 or
  • one or more of the materials diffusely scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CI E brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 99 ;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CI E brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 92 or 90 ⁇ L* ⁇ 99;
  • one or more of the materials scatter light with wavelengths in the range from 380 to 720 nm and have a CIE brightness L* with 80 ⁇ L* ⁇ 84 , 82 ⁇ L* ⁇ 86 ; 84 ⁇ L* ⁇ 88 , 86 ⁇ L* ⁇ 90 , 88 ⁇ L* ⁇ 92 , 90 ⁇ L* ⁇ 94 , 92 ⁇ L* ⁇ 96 , 94 ⁇ L* ⁇ 98 or 95 ⁇ L* ⁇ 99 ;
  • one or more of the materials independently comprise from 60 to 100% by weight of colored polymer
  • one or more of the materials independently comprise 60 to 100% by weight of colored polymer, the polymer being selected from the group comprising polyamides, polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, polycycloolefins,
  • one or more of the materials independently contain one or more organic dyes; - one or more of the materials independently contain one or more organic dyes selected from the group comprising anthraquinone dyes, azo dyes, dioxazine dyes, indigoid dyes, metal complex dyes, formazan dyes, phthalocyanine dyes, methine dyes, nitro and nitroso dyes, sulfur dyes;
  • one or more of the materials independently contain one or more inorganic colorants
  • one or more of the materials independently contain one or more dyes soluble in polymers
  • one or more of the materials contain a yellow dye
  • one or more of the materials contain a dye which absorbs light with wavelengths in the range from 450 to 490 nm;
  • one or more of the materials contain a violet or magenta dye
  • one or more of the materials contain a dye which absorbs light with wavelengths in the range from 490 to 560 nm;
  • one or more of the materials contain a blue-green or cyan dye
  • one or more of the materials contain a dye which absorbs light with wavelengths in the range from 630 to 700 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of colored glass
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of polytetrafluoroethylene
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of polytetrafluoroethylene with nanoscale morphology;
  • one or more of the materials contain 60 to 100% by weight of nanoscale particles made of polytetrafluoroethylene with sphere-equivalent diameters of 5 to 500 nm; one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with spherical diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm; - one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of nanoscale particles made of polytetrafluoroethylene with spherical-equivalent diameters of 5 to 200 nm, 100 to 300 nm, 200 to 400 nm or 300 to 500 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances, with the exception of phosphors based on yttrium aluminum garnet (YAG) and yttrium aluminum gallium garnet (YAGG);
  • YAG yttrium aluminum garnet
  • YAGG yttrium aluminum gallium garnet
  • One or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances, the polymers being selected from the group comprising polyamides, polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, polycycloolefins, polycarbonate, polyester, polyethylene terephthalate, polyacrylates, polyvinyl alcohol , polyvinyl acetate, poly(ether ketone ketone), poly(ether ether ether ketone), poly(ether ether ketone ketone), poly(ether ketone ketone ketone), cellulose, chitosan;
  • One or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic substances, the nanoscale inorganic substances being selected from the group comprising titanium dioxide, silicon dioxide, magnesium oxide, barium sulfate, calcium carbonate;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical diameters of 5 to 500 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm;
  • One or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of polymers and nanoscale inorganic particles with spherical diameters of 5 to 200 nm, 100 to 300 nm, 200 to 400 nm or 300 to 500 nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of a second polymer with spherical diameters of 5 to 500 nm; one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of a second polymer with spherical diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm; - one or more of the materials 60 to 100 wt include nm;
  • one or more of the materials comprise 60 to 100% by weight of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with spherical diameters of 5 to 500 nm;
  • One or more of the materials 60 to 100 wt .-% of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with sphere-equivalent diameters of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm include;
  • One or more of the materials 60 to 100 wt .-% of a composite of a first matrix polymer and nanoscale particles of polytetrafluoroethylene with sphere-equivalent diameters of 5 to 200 nm, 100 to 300 nm, 200 to 400 nm or 300 to 500 nm ;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 60 ⁇ m, 40 to 100 ⁇ m, 80 to 140 ⁇ m, 120 to 180 ⁇ m or 140 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 1 to 10 ⁇ m, 5 to 15 ⁇ m or 10 to 20 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have spherical equivalent diameters of 10 to 30 ⁇ m, 20 to 40 ⁇ m, 30 to 50 ⁇ m, 40 to 60 ⁇ m, 50 to 70 ⁇ m, 60 to 80 ⁇ m, 70 to 90 ⁇ m, 80 to 100 ⁇ m, 90 to 110 ⁇ m, 100 to 120 ⁇ m, 110 to 130 ⁇ m, 120 to 140 ⁇ m, 130 to 150 ⁇ m, 140 to 160 ⁇ m, 150 to 170 ⁇ m, 160 to 180 ⁇ m, 170 to 190 ⁇ m or 180 to 200 ⁇ m ;
  • the randomly distributed particles independently have mean spherical diameters of 1 to 200 ⁇ m;
  • the randomly distributed particles independently have mean spherical equivalent diameters of 1 to 60 ⁇ m, 40 to 100 ⁇ m, 80 to 140 ⁇ m, 120 to 180 ⁇ m or 140 to 200 ⁇ m; the randomly distributed particles independently have mean spherical equivalent diameters of 1 to 10 ⁇ m, 5 to 15 ⁇ m or 10 to 20 ⁇ m; - the randomly distributed particles independently mean spherical equivalent diameters of 10 to 30 ⁇ m, 20 to 40 ⁇ m, 30 to 50 ⁇ m, 40 to 60 ⁇ m, 50 to 70 ⁇ m, 60 to 80 ⁇ m, 70 to 90 ⁇ m, 80 to 100 ⁇ m , 90 to 110 ⁇ m , 100 to 120 ⁇ m , 110 to 130 ⁇ m , 120 to 140 ⁇ m , 130 to 150 ⁇ m , 140 to 160 ⁇ m , 150 to 170 ⁇ m , 160 to 180 ⁇ m , 170 to 190 ⁇ m or 180 to 200 ⁇ m to have;
  • the randomly distributed particles independently have spherical-equivalent diameters d i with a standard deviation d s around a mean value d m with and 1 ⁇ m ⁇ d s ⁇ 50 ⁇ m, where N is the denotes the number of particles in a measured sample and is 100 ⁇ N ⁇ 10 6 ;
  • the randomly distributed particles independently of one another have spherical-equivalent diameters d i with a standard deviation d s around a mean value d m with
  • the tag comprises an embedding body in which the randomly distributed particles are embedded
  • the embedding body is made of a polymeric material
  • the embedding body is made of paper
  • the embedding body is made of glass
  • the embedding body is designed as a film, film area, label, coating, container, packaging or article of daily use;
  • the embedding body is designed as a foil, foil area, label or coating and has a thickness of 15 to 1000 ⁇ m;
  • the embedding body is designed as a foil, foil area, label or coating and has a thickness of 15 to 600 ⁇ m or 400 to 1000 ⁇ m;
  • the embedding body is designed as a film, film area, label or coating and has a thickness of 15 to 100 ⁇ m, 50 to 150 ⁇ m, 100 to 200 ⁇ m, 150 to 250 ⁇ m
  • the volume density of the randomly distributed particles in the embedding body is 100 to 10 6 particles/cm 3 ;
  • the volume density of the randomly distributed particles in the embedding body is 15000 to 10 6 particles/cm 3 ;
  • the volume density of the randomly distributed particles in the embedding body is 15000 to 6-10 5 particles/cm 3 or 4-10 5 to 10 6 particles/cm 3 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 1 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 150 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the areal density of the randomly distributed particles in the embedding body is 150 to 6000 particles/cm 2 or 4000 to 10000 particles/cm 2 ;
  • the embedding body is transparent;
  • - the embedding body is transparent and has a medium transmission with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9;
  • the embedding body is transparent and has an average transmission T m
  • the embedding body is transparent and has an average transmission T m
  • the marker according to the invention consists of a foil, a foil area, a coating, a label or a surface area of a product with randomly distributed particles of colored, transparent materials and/or diffusely scattering, opaque materials.
  • the particles are added to a film material, a coating material, a painter's paint, a printing paint, a spray paint or a polymer material for injection molding or blow molding.
  • Products are equipped with the mark according to the invention in a wide variety of ways, such as:
  • particles can be configured in such a way that they are not visually perceptible, but can be imaged with sufficient accuracy using a digital camera of an ordinary smartphone and are suitable for the production of identifiers that offer reliable protection against counterfeiting and product piracy.
  • This surprising and counterintuitive result cannot be explained conclusively at this time.
  • psychophysical aspects of human vision play a significant role. These include, among other things:
  • the near point or minimum object distance for focusing which for the human eye - depending on age - is at least 25 cm, in connection with the pupil opening of usually 2 to 3 mm and the diffraction limitation caused by this;
  • method step b) is also referred to as "registration”.
  • a digital composite image is calculated for a registration or recognition image by linearly combining the respective red, green and blue channels.
  • structured background signals such as alphanumeric characters, barcodes or QR codes to be effectively suppressed and significantly improves the segmentation and classification of the particle signals.
  • colored-transparent particles produce a colored optical modulation (see explanations in connection with FIGS. 2 to 6). In contrast, colored transparent particles cannot be detected on a black or dark background.
  • the characteristic according to the invention also includes randomly distributed particles made of diffusely scattering, essentially white materials, such as polytetrafluoroethylene with nanoscale morphology or composites made of a polymer and nanoscale titanium dioxide or nanoscale silicon dioxide. Diffusely scattering, white particles can be detected on a black or dark background, such as printed characters or barcode lines, but not on a white or light background.
  • the colored-transparent or diffusely scattering, white particles according to the invention provide complementary optical contrasts and, when used together on an alternately dark and light background, allow the production of a mark that can be detected over the entire surface.
  • to determine the image coordinates of the randomly distributed particles both in reference images, ie in the Registration, as well as in recognition images, ie in authentication uses the same image processing algorithms. This procedure reduces the disturbing influence of any image artifacts, which are analyzed in the same way when evaluating reference and recognition images and have practically identical signatures.
  • the invention therefore enables products, packaging films and labels to be equipped in a cost-effective and versatile manner with covered identifiers that can be authenticated using a conventional smartphone and offer a high level of security against imitation and counterfeiting.
  • the identifier and authentication method according to the invention are characterized by a low error rate.
  • the identifier can be equipped with differently colored and white particles, which makes replication considerably more difficult and at the same time improves the error tolerance of the authentication.
  • the particles used for the identifier according to the invention consist of at least one material based on one or more polymers or based on glass.
  • the particles consist of colored, partially transparent materials, with a film made of the respective material with a reference thickness of 20 or 100 ⁇ m having average transmission for visible light with 0.2 ⁇ T m ⁇ 0.9.
  • the polymeric materials used to produce the particles preferably have a melting temperature in the range from 180 to 400° C., so that the particles remain intact during processing in a polymer melt, for example in a melt extruder or in a kneading unit.
  • the particle size can be adjusted or adapted in a range from up to 1 to 100 ⁇ m.
  • the term “absorption coefficient” refers to the linear attenuation coefficient of a substance for electromagnetic radiation in the visible wavelength range Light from 380 to 780 nm (https://de.wikipedia.org/wiki/ absorption coefficient).
  • the absorption coefficient is denoted by the Greek letter "a” in accordance with the usual terminology.
  • optical density or abbreviated "OD” (cf. https:/ /de.wikipedia.org/wiki/Extinction_(optics) ).
  • the linear absorption coefficient a is usually given according to the formula calculated based on the measured wavelength-dependent reflection R( ⁇ ) and transmission T( ⁇ ).
  • the molar extinction coefficient e is usually given in units of L-mol -1 ⁇ cm -1 instead of the linear absorption coefficient a.
  • ⁇ 2.3 ⁇ 10 -7 e • c ⁇ m -1 applies.
  • the term “specific absorption ⁇ s” refers to the quotient of the integral absorption (or optical density) in a given wavelength range [ ⁇ a , ⁇ b ] and the integral absorption (or optical density) over the visible spectrum from 380 to 780 nm
  • the "specific absorption ⁇ s ( ⁇ a , ⁇ b )" quantifies the spectrally selective absorption of a material used for the production of the particles according to the invention and supplements the usual qualitative designation using a color that is complementary to the wavelength range [ ⁇ a , ⁇ b ] (https: //de.wikipedia.org/wiki/Complementary Color).
  • the absorption coefficient ⁇ ( ⁇ ) and the specific absorption ⁇ s ( ⁇ a , ⁇ b ) are determined using the optical reflection R( ⁇ ) and transmission T( ⁇ ).
  • the optical reflection R( ⁇ ) and transmission T( ⁇ ) as a function of the wavelength ⁇ are measured according to DIN EN ISO 13468-2:2006-07 using a spectrophotometer (here a Shimadzu UV-3600 Plus instrument).
  • a collimated beam of incident light with intensity I 0 ( ⁇ ) is directed in a normal direction onto a surface of a foil and the directly transmitted intensity I D ( ⁇ ) in the beam direction and diffusely scattered intensity I FS ( ⁇ ) (forward scatter) measured.
  • the incident light beam is partially reflected on both surfaces of the foil.
  • I R ( ⁇ ) The sum of the reflected intensities, which is typically around 8% to 10% for polymer films, is referred to as I R ( ⁇ ).
  • the surface of polymer films has a low level of roughness, so that diffuse forward scattering I FS ( ⁇ ) and diffuse backward scattering I BS ( ⁇ ) are negligible.
  • An integrating integrating sphere is used to measure the optical transmission T( ⁇ ) and the forward scattering I FS ( ⁇ ) is thus detected. Accordingly, the following relationship applies to the optical transmission T( ⁇ ): where c denotes a factor determined by instrument calibration, preferably by measuring a reference transmission T ref ( ⁇ ) with no foil in the beam path.
  • I A ( ⁇ ) denotes the intensity absorbed in the film.
  • absorption, reflection and scattering are shown as summands in the above equation. However, in a physically adequate way, absorption, reflection and scattering are described as multipliers with magnitude ⁇ 1. The description of absorption, reflection and scattering using multipliers takes into account the probability principle of quantum mechanics.
  • the mean transmission T m of a film of given thickness is determined by averaging the optical transmission T( ⁇ ) over the visible wavelength range from 380 to 780 nm according to the relationship obtain.
  • concentration of a dye or color additive is adjusted based on color measurements.
  • pre-made coloring additives are used instead of pure dyes.
  • Coloring additives comprise one or more dyes dissolved or dispersed in an organic or polymeric vehicle. Accordingly, coloring additives are used in the form of a solution, dispersion, pigment or a so-called masterbatch.
  • the proportion of a dye in such coloring additives is usually not quantified by the manufacturers of the coloring additives. Therefore, in industrial practice, the proportion of a coloring additive in a polymer material is determined empirically by spectrometric color measurement on an extrudate made from the material. This empirical method is useful because the coloring effect of dyes can vary due to different temperatures in the manufacturing process.
  • the absorption of the polymer material components in the visible wavelength range from 380 to 780 nm is usually negligible.
  • the person skilled in the art of plastics technology measures the spectral transmission of two or more films of the same thickness with and without coloring additive, the films otherwise being made of identical polymeric materials .
  • the person skilled in the art produces two films F 1 and F 2 with the same thickness d from a polymer, the first film F 1 containing no coloring additive and the second film F 2 containing a predetermined proportion of a coloring additive, measuring their spectral transmission T 1 ( ⁇ ), or T 2 ( ⁇ ) and calculates the absorption coefficient of the dye or coloring additive according to the relationship
  • the person skilled in the art produces a film with a specified proportion of a selected coloring additive and measures its thickness d as well as the spectral transmission T(d; ⁇ ) and optical density OD(d; ⁇ ).
  • the spectral transmission T(n ⁇ d; ⁇ ) and optical density OD(n ⁇ d; ⁇ ) are measured on each stack.
  • the absorption coefficient ⁇ ( ⁇ ) is determined by linear regression from the optical densities OD(j ⁇ d; ⁇ ) as a function of the thickness j ⁇ d with 1 ⁇ j ⁇ n.
  • PC Polycarbonate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the CIE brightness (lightness) or the CIE value L* in remission is also measured on films made of diffusely reflecting materials using a spectrophotometer in accordance with DIN EN ISO/CIE 11664-1:2020-03, DIN EN ISO 11664-2:2011-07 and DIN EN ISO/CIE 11664-3:2020-03 with standard light CIE D65, 10° field of view and sensitivity or tristimulus curves of the CIE standard valence system from 1931.
  • size refers to the equivalent diameter of a spherical particle of the same material composition which, depending on the measurement method used, has the same projection area (electron microscope) or the same light scattering as the particles examined.
  • the dimensions of microscale particles or agglomerates are determined using a scanning electron microscope or transmission electron microscope and image analysis software such as ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij).
  • image analysis software such as ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij).
  • at least 100, preferably at least 1000 particles or agglomerates are digitally measured using the image analysis software on the basis of digitized electron micrographs. Due to the high lateral resolution of electron microscopes of the prior art, which depends on the setting of the electron optics and the beam parameters in the area is from a few angstroms to 10 nm, the equivalent diameter of the particles or agglomerates can be determined with high reliability.
  • micro- or nanoscale particles or agglomerates are measured using light scattering in accordance with ISO 13320:2020-01.
  • a suitable measuring device for particle sizes from 0.01 to 5000 ⁇ m is available from Horiba Ltd. (Kyoto, Japan) under the product designation LA-300.
  • the terms “registration system” and “authentication system” refer to functional units that include one or more hardware components, such as electronic computers and data storage devices and one or more software programs that may be spatially separated from one another and via a communication network to transmit and receive data among themselves.
  • the secondary image capture systems and the authentication system are located in different locations and are connected to each other via the Internet and/or cellular networks.
  • one or more of secondary image acquisition systems each designed as a smartphone and the authentication system as a powerful computer equipped with one or more graphics processors (GPU), which is located at the same place as the database and/or the registration system.
  • GPU graphics processors
  • an authentication system and a secondary image capture system are components of a smartphone.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the recording of an identification image of a product label equipped with an identifier
  • Figure 2 is a schematic sectional view of two particles randomly distributed in a license plate
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the optical absorption of a particle in the case of asymmetrical incidence of light
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the optical absorption of a particle with symmetrical incidence of light
  • FIG. 7 shows a representation of the geometric imaging ratios of a typical smartphone camera
  • Figure 10 is a flowchart for blob detection.
  • FIG. 1 schematically shows the recording of a digital identification image of a label provided with an identifier according to the invention.
  • Electric lamps as well as sunlight and daylight are equally suitable as light sources.
  • the distance between the object and the smartphone camera is less than 10 cm, the object will be shadowed by the smartphone. Even under unfavorable conditions, such as dull daylight, the image quality is sufficient to detect the randomly distributed particles in the license plate in a statistically sufficient number.
  • Fig. 2 shows a schematic sectional view of a license plate 1 with an at least partially transparent polymeric matrix or film 3 and particles 4 and 5 randomly embedded therein.
  • the polymeric matrix / film 3 is loose on the surface of an article or on a product label 2 or arranged or fixed in a non-positive manner.
  • the randomly distributed particles (4, 5) preferably consist of a material selected from a coloured, transparent polymer or glass or from a nanoscale composite which strongly scatters visible light in a diffuse manner.
  • the colored transparent particle 4 or the diffusely scattering particle 5 produces a stronger optical modulation or a stronger optical contrast.
  • FIG. 3 illustrates the formation of the image and the optical contrast profile using a spheroidal particle 4 made of colored transparent or spectrally selectively absorbing material under lateral incidence of light 100.
  • the reference symbols 2 and 3 have the same meaning as explained above in connection with FIG.
  • the spheroidal particle 4 has the radius "r".
  • the letter "h” denotes a distance between the particle's center of gravity and the surface of the article/label 2.
  • the particle 4 casts a graded shadow 4" in an observation plane 4' perpendicular to the direction of incidence, depending on the length of the path of a light beam the particle 4.
  • the curve 40 illustrates the optical modulation or the contrast profile that occurs during observation or image recording with the viewing direction or camera axis perpendicular to the surface and is reproduced on a larger scale in Fig. 4.
  • the one shown in Figs Contrast curve 40 includes the lateral shading 4" and a "central shading" of incident light that falls directly on the surface of the article/label 2, is diffusely reflected by it and traverses the absorbent particle 4 on its way to the observer.
  • FIG. 5 and 6 illustrate in a manner analogous to FIGS. 3 and 4 the course of contrast with illumination 100 of an absorbent particle 4 from both sides.
  • the reference symbols in FIG. 5 have the same meaning as explained above in connection with FIG.
  • the contrast curve 40 shown in FIGS. 3-6 is qualitatively described by the following mathematical formulas
  • T in , T out is the transmission of the incident and, respectively, diffusely scattered light rays from the surface of the article/label.
  • the contrast curves calculated according to the above equations are convolved with a Gaussian function or point spread function (PSF) with a width at half maximum of 22.3 ⁇ m in order to simulate the optical resolution of a standard smartphone camera.
  • PSF Gaussian function or point spread function
  • an optoelectronic image sensor such as a CCD, CMOS or BSI sensor, is shown schematically in FIG. 7 as a rectangle with a height of 3 mm.
  • Common image sensors for smartphones have pixel dimensions of around 1 ⁇ 1 ⁇ m 2 , so that a vertical sensor dimension of 3 mm has a pixel count of around 3000 is equivalent to. Accordingly, the nominal pixel resolution is about 22 times smaller than the diffraction-limited optical resolution of 22 ⁇ m.
  • Fig. 8 shows the absorption coefficients of three exemplary commercial dyes for coloring thermoplastic polymers manufactured by Yamada Chemical Co.,Ltd. and Epolin of Chroma Color Corp.
  • the absorption of the dyes shown in FIG. 8 is particularly suitable for generating a high contrast in the blue, green and red channels of a smartphone camera.
  • Fig. 9 shows an exemplary flowchart for image acquisition and processing during the registration and authentication of a license plate according to the invention:
  • the digital image processing algorithms used in steps (202, 212), (203, 213) and (204, 214) in the evaluation of the reference and recognition image are preferably identical in each case in order to compensate or reduce the disruptive influence of any image artifacts that may be present. largely eliminated.
  • FIG. 10 shows an exemplary flow chart with details for blob detection (step or function block 203 and 213 in FIG. 9).
  • a morphological filter kernel such as a Laplacian of Gaussian (LoG) filter kernel, to emphasize blobs and lines.
  • the filtered image is segmented to extract the image areas of maximum or minimum intensity resulting from randomly distributed particles.
  • a simple gray value threshold or an alternative method commonly used in the prior art, such as a watershed, Otsu or clustering algorithm is used.
  • the extracted segments are filtered according to their size and/or their shape in a further step 233 in order to separate segments that do not originate from randomly distributed particles.
  • the circularity or the isoperimetric quotient of the respective segment is preferably used for the shape filtering.
  • the isoperimetric quotient is calculated according to the formula calculated.
  • the number of pixels contained in the segment or the number of pixels delimiting the segment are used for the area and the perimeter. For example, only segments with an isoperimetric quotient in the range of 0.8 to 1.0 or 0.8 to 1.05 are considered in shape filtering.
  • 250 ml of ordinary acrylic clear coat are 15 mg of micronized polytetrafluoroethylene powder (emulsion polymerized with primary particle size ⁇ 400 nm) of the type MicroFLON® S- 203-RC from Shamrock Technologies Inc. with an average (secondary) particle size of 15 to 25 ⁇ m and the mixture stirred intensively for 10 min.
  • a small part of the acrylic clear coat with the PTFE particles it contains is then brushed onto a black plastic sheet (DIN A4 format, 210 mm ⁇ 297 mm) and left to dry overnight. After drying, the film coated with the clear lacquer is visually inspected by five test persons with normal vision or vision compensated by glasses under daylight (overcast sky, oblique incidence of light through windows). Apart from two insufficiently dispersed powder agglomerates, none of the five test persons could see PTFE particles.
  • a large number of gray spots are immediately visible when the digital images are enlarged on the computer screen.
  • the number or areal density of the spots is about 60 cm -2 .
  • a cursory analysis of some of the gray patches using the The image processing program ImageJ shows maximum gray values in the range from 20 to 60 for the spots on an average background of around 10 (based on a scale from 0 to 255). Accordingly, the light scattered by the PTFE particles provides a signal strong enough for digital image recognition.
  • a white plastic film DIN A4 format, 210 mm ⁇ 297 mm
  • each of the three white films coated with clear lacquer and glass pigments P1, P2, P3 contained therein is visually inspected by five test persons with normal vision or those with glasses compensated under daylight (overcast sky, oblique incidence of light through windows). None of the five test persons can perceive one of the glass pigments P1, P2, P3 on one of the three foils examined.
  • Pigment P1 Blue Channel minus 0.5 x [Red Channel + Green Channel]
  • Pigment P2 Green channel minus 0.5 x [Blue channel + Red channel]
  • Pigment P3 Red Channel minus 0.5 x [Green Channel + Blue Channel]
  • Pigment P2 ⁇ 80 cm' 2
  • Pigment P3 ⁇ 65 cm' 2
  • the gray values of the patches range from 170 to 210 on an average background of about 240 (based on a scale of 0 to 255). Accordingly, the light absorption of the glass pigments P1, P2 and P3 generates an optical modulation or contrast signal that is sufficiently strong for digital image recognition.
  • the linear combination of the red, green and blue channels of the respective digital images used in Examples 2, 3 and 4 eliminates or weakens image signals with approximately equal red, green and blue components and enables structured background signals to be effectively suppressed or weakened , such as alphanumeric characters, barcodes, or QR codes. This significantly improves the digital segmentation and classification of the pigment or particle signals.
  • composite particles with an average spherical diameter of 23 ⁇ m are produced from nanoscale PTFE and titanium dioxide powder.
  • the particles of PTFE-TiO 2 nanocomposite are dispersed in acrylic clear lacquer, the dispersion obtained is applied to a black plastic film and dried overnight. During the visual inspection, none of the five test persons could detect a particle.
  • microscale spheroidal particles are produced using established processes for the production of microgranules and powders, such as melt atomization in industrial volumes from conventional polymeric materials such as polyamide and PEEK or nanoscale composite materials with a polymeric matrix.
  • Industrial polymer additives such as color masterbatches, TiO 2 or SiO 2 masterbatches, are expediently used for the production of microscale particles or powder from colored polymeric materials or nanoscale composite materials with a polymeric matrix.
  • Monodisperse spheroidal particles made of colored polymer or colored glass with a diameter in the range from 50 nm to 100 ⁇ m are commercially available from various suppliers, such as microParticles GmbH (https://microparticles.de/), Mo-Sci Corp. (https://mo-sci.com/) and Cospheric LLC (https://www.cospheric.com/).
  • the prior art also includes numerous articles that describe processes for the emulsion or suspension polymerization of nano- and microscale spheroidal particles from a matrix of a natural or synthetic polymer and dyes or nanoscale additives such as titanium dioxide or silicon dioxide dissolved or dispersed therein, such as:

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Abstract

In einem Verfahren und einem System für optische Produktauthentifizierung wird ein Produkt mit optisch spektralselektiv absorbierenden und/oder diffus streuenden Partikeln mit einer Größe von 1 bis 200 µm gekennzeichnet, in einem Registrierungsschritt ein Referenzbild und in einem Erkennungsschritt ein Erkennungsbild der Partikel aufgezeichnet und das Produkt durch Vergleich von Bilddaten oder einer aus Bilddaten abgeleiteten Kodierung authentifiziert.

Description

Verfahren, System und Kennzeichen für verdeckte Produktauthentifizierung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für optische Produktauthentifizierung mit den Schritten a) Ausrüsten eines Produktes, einer Verpackung eines Produktes und/oder eines Produkt- oder Verpackungsetiketts mit mindestens einem Kennzeichen, das zufällig verteilte Partikel enthält; b) Aufzeichnen eines oder mehrerer Referenzbilder eines gemäß a) mit mindestens einem Kennzeichen ausgerüsteten Produktes; und c) Authentifizierung eines gemäß b) registrierten Produktes, umfassend
- Aufzeichnen eines oder mehrerer digitaler Erkennungsbilder des mindestens einen Kennzeichens mit den zufällig verteilten Partikeln;
- digitaler Vergleich des mindestens einen Erkennungsbildes mit dem mindestens einen Referenzbild;
- Anzeigen einer positiven Authentifizierung, wenn das mindestens eine Erkennungsbild und das mindestens eine Referenzbild hinreichend übereinstimmen; oder
- Anzeigen einer negativen Authentifizierung, wenn das mindestens eine Erkennungsbild und das mindestens eine Referenzbild hinreichend voneinander abweichen.
Zudem betrifft die Erfindung ein System für optische Produktauthentifizierung, umfassend
(i) ein oder mehrere Kennzeichen, die jeweils zufällig verteilte Partikel enthalten;
(ii) mindestens ein Registrierungssystem mit einem primären Bilderfassungssystem für die Aufzeichnung eines oder mehrerer Referenzbilder eines mit einem Kennzeichen ausgestatteten Produktes;
(iii) mindestens eine Datenbank;
(iv) ein Kommunikationssystem auf Basis des Internets und/oder Mobilfunknetzen; und
(v) ein oder mehrere sekundäre Bilderfassungssysteme für die Aufzeichnung eines oder mehrerer Erkennungsbilder eines mit einem Kennzeichen ausgestatteten Produktes;
(vi) mindestens ein Authentifizierungssystem, das dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Erkennungsbilder mit Referenzbildern digital zu vergleichen; wobei das Registrierungsystem, die sekundären Bilderfassungssysteme, das Authentifi- zierungssystem und die Datenbank dafür eingerichtet und konfiguriert sind, über das Kommunikationssystem und/oder bidirektionale Datenleitungen digitale Daten zu übertragen und zu empfangen.
Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Kennzeichen für optische Produktauthentifizierung, das zufällig verteilte Partikel enthält.
Verfahren zur Authentifizierung von Objekten, wie z.B. Dokumenten oder Geldscheinen sind im Stand derTechnik bekannt.
US 4,218,674 offenbart ein System und eine Methode zur Prüfung der Authentizität eines Dokuments, wobei anhand des Dokuments generierte, binäre Ausgangssignale mit zuvor abgespeicherten binären Signalen verglichen werden. Das Dokument enthält ein Sicherheitskennzeichen in Form von zufällig verteilten Fasern aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material. Zum Auslesen des Sicherheitskennzeichens wird das Dokument entlang einer vorbestimmten Spur abgetastet mit einem Detektor, der magnetische Felder registriert und bei Überquerung der magnetischen oder magnetisierten Fasern einen elektrischen Puls ausgibt.
DE 103 04805 Al beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Sicherheitskennzeichen, bei dem ein auf einem zu kennzeichnenden Objekt vorhandenes oder darauf aufgebrachtes Zufallsmuster genutzt wird. Hierzu wird das Zufallsmuster mit einem Lesegerät in einen Computer eingelesen und ein Fingerabdruck extrahiert, der individuelle Merkmale des Musters beinhaltet. Optional wir auf dem Objekt eine Identifikationsnummer aufgebracht. Der extrahierte Fingerabdruck wird in einem maschinellen Datenspeicher abgelegt. Zur Identifikation der gekennzeichneten Objekte wird das Zufallsmuster vom Objekt eingelesen, der Fingerabdruck extrahiert und mit dem im Datenspeicher abgelegten Fingerabdruck verglichen.
DE 60 2004007 850 T2 offenbart ein Verfahren, ein Computerprogramm und eine elektronische Vorrichtung zur Bestimmung der Echtheit eines Objekts, wobei das Objekt ein dreidimensionales Muster von zufällig verteilten Partikeln aufweist. Das Verfahren arbeitet mit einem ersten und zweiten Code. Der zweite Code wird durch zweidimensionale Datenerfassung an dem Muster zufällig verteilter Partikel ermittelt. Hierzu wird das Objekt mit weißem Streulicht beleuchtet und das vom Objekt reflektierte und transmittierte Licht detektiert. Bei dem Objekt, das ein Muster zufällig verteilter Partikel umfasst, handelt es sich vorzugsweise um ein Etikett.
Die im Stand der Technik bekannten Sicherheitskennzeichen können zwei Gruppen A) und B) zugeordnet werden:
A) Das Sicherheitskennzeichen ist ein inhärenter Bestandteil des Produkts, der während der Herstellung zufällig entsteht oder durch gezielte Maßnahmen erzeugt wird. Hierbei sind aufgrund der stofflichen Zusammensetzung, Oberflächenstruktur und Form des Produkts der Art und Beschaffenheit des Sicherheitskennzeichens enge Grenzen gesetzt. Als produkt- inhärente Sicherheitskennzeichen sind u.a. optisch detektierbare, aus Kratzern oder Fasern gebildete zufällige Oberflächenmuster oder genau definierte Isotopenbeimengungen in polymeren Werkstoffen bekannt. Produkt-inhärente Sicherheitskennzeichen haben einen eng beschränkten Einsatzbereich und sind für Lebensmittel, Medikamente, Kosmetika und Bekleidungstextilien ungeeignet.
B) Das Sicherheitskennzeichen ist als Etikett ausgestaltet und wird auf dem Produkt angebracht. Etiketten haben den Nachteil, dass sie eine beschränkte Fläche aufweisen und die Lokalisierung und Identifizierung des Sicherheitskennzeichens erleichtern. Mittels moderner, kommerziell verfügbarer Instrumente der Messtechnik und Analytik kann die physikalisch- chemische Beschaffenheit und das Funktionsprinzip des Sicherheitskennzeichens in der Regel schnell ermittelt werden. Ist die Beschaffenheit und das Funktionsprinzip bekannt, steht einer Nachbildung allenfalls ein Kopierschutz entgegen. Im Stand der Technik werden zwei Methoden für die Ausbildung eines Kopierschutzes beschrieben, wobei die beiden Methoden auch kombiniert werden. Zum Einen wird ein "unsichtbares" und zum Anderen ein nicht- reproduzierbares bzw. nur unter unverhältnismäßig großem Aufwand reproduzierbares Sicherheitskennzeichen vorgeschlagen.
Hinsichtlich des Kopierschutzes von Sicherheitskennzeichen spielen folgende Aspekte eine wichtige Rolle:
I) Reproduzierbarkeit
Ein Sicherheitskennzeichen sollte möglichst nicht reproduzierbar sein. Hierbei ist der Begriff "reproduzierbar" nicht im Sinne einer exakten physischen Nachbildung zu verstehen sondern auf die messtechnische Erfassung bestimmter in dem Sicherheitskennzeichen vorhandener Muster bezogen. In bekannten Sicherheitskennzeichen werden zumeist räumliche - in der Regel zweidimensionale Muster wie z. B. Smartcodes verwendet, die mittels optischer oder magnetischer Detektoren erfasst werden. Als Beispiel für dreidimensionale Muster sind vor allem Hologramme zu nennen. Weniger gebräuchliche Sicherheitskennzeichen beinhalten chemische Marker wie beispielsweise Isotope, die mittels spektroskopischer Messmethoden detektiert werden.
Um ein Sicherheitskennzeichen zu reproduzieren, muss das Muster zunächst identifiziert werden. Die Identifikation eines Musters kann auf verschiedene Weise erschwert werden, u. a. indem ein Muster verwendet wird, das für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. So werden im Stand der Technik verborgene (sogenannte covert) Muster vorgeschlagen. Die meisten der bekannten unsichtbaren Muster sind jedoch mit heute verfügbaren Messmethoden mit geringem Aufwand zu identifizieren.
Nach Identifikation gilt es, das Muster derart nachzustellen bzw. zu reproduzieren, dass die Reproduktion bei der messtechnischen Erfassung vom Original nicht unterscheidbar ist. Prinzipiell kann jedes identifizierte Muster reproduziert werden, wobei jedoch dem hierfür erforderlichen Aufwand entscheidende Bedeutung zukommt. Übersteigt der Aufwand der Reproduktion den hieraus resultierenden wirtschaftlichen Vorteil, so ist die Reproduktion nicht lohnend und unterbleibt. Der Aufwand der Reproduktion steht in enger Beziehung zu der messtechnischen Erfassung des Musters. Je einfacher die messtechnische Erfassung gestaltet ist, desto weniger Aufwand erfordert im Allgemeinen die Reproduktion.
Im Weiteren ist der Informationsgehalt von Sicherheitskennzeichen wichtig. Der Begriff Informationsgehalt ist hierbei als Synonym für die Anzahl von Strukturdetails, wie etwa Punkte oder Linien zu verstehen. Je höher der Informationsgehalt, desto mehr Aufwand erfordert die Nachbildung. Der Informationsgehalt ist nach oben begrenzt durch das Flächenverhältnis des Sicherheitskennzeichens zu der Größe der Detailstrukturen. Je größer die Fläche des Sicherheitskennzeichens und je kleiner die Detailstrukturen sind, desto grösser ist der maximal mögliche Informationsgehalt.
II) Messtechnische Erfassung
Die messtechnische Erfassung von Sicherheitskennzeichen erfolgt in der Regel an zwei oder mehreren Orten und/oder Zeitpunkten, z.B. bei dem Erzeuger eines Produktes, ggf. in einem Frachtlager oder während des Transportes sowie bei einem Händler oder einem Konsumenten. Hierbei wird ein Produkt zunächst in einem Kennzeichnungsschritt mit einem Sicherheitskennzeichen ausgestattet. Das Sicherheitskennzeichen bzw. das darin enthaltene Muster ist in der Regel nicht a-priori bekannt, sondern wird messtechnisch erfasst und das Messsignal in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form als Identcode aufgezeichnet. In einem späteren Identifikationsschritt wird ein auf einem Produkt befindliches Sicherheits- kennzeichen in ähnlicher Weise wie im Kennzeichnungsschritt messtechnisch erfasst und das Messignal in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form mit vorhandenen Identcodes verglichen.
Bei der messtechnischen Erfassung wird das mit einem Sicherheitskennzeichen versehene Produkt unter einem Detektor positioniert oder an einem Detektor vorbeigeführt. Letzteres ist z.B. der Fall bei Laserscannern, magnetischen Leseköpfen oder Kameras mit Zeilensensor, wie sie in der industriellen Bildverarbeitung gebräuchlich sind. Die Positionierung bzw. die Bewegung des Produkts relativ zum Detektor erfolgt manuell oder mittels einer mechanischen Vorrichtung wie z.B. eines Förderbandes. Hierbei sind aufgrund produkttechnischer oder logistischer Gegebenheiten bestimmte Vorgaben einzuhalten. Häufig ist es erforderlich oder erwünscht, dass die messtechnische Erfassung berührungslos erfolgt, wobei der Arbeitsabstand zwischen dem Produkt und einem Detektoreinen Mindestabstand von einigen cm bis zu wenigen Metern nicht unterschreiten darf. Wenn der Arbeitsabstand mehr als einige cm betragen soll, werden für die messtechnische Erfassung bevorzugt optische, insbesondere bildgebende Verfahren eingesetzt. Hierbei sind wichtige Messparameter, wie Auflösung, Bildfeld und Arbeitsabstand nicht beliebig einstellbar, sondern beeinflussen sich gemäß den Gesetzen der Optik gegenseitig. Zusätzlich, wenn auch in geringerem Umfang, ist die Wahl der Messparameter durch das verwendete Kameraobjektiv eingeschränkt. Mit den für den industriellen Bedarf konzipierten Kameraobjektiven können, im Gegensatz zu Hochleistungsobjektiven für astronomische oder satellitentechnische Anwendungen, die Möglichkeiten der optischen Messtechnik nicht voll ausgeschöpft werden.
Die messtechnische Erfassung von Sicherheitskennzeichen muss verschiedenen, zum Teil gegenläufigen Anforderungen genügen; hierzu zählen:
- hohe Sensitivität, so dass geringfügige Abweichungen eines kopierten Sicherheitskennzeichens vom Original erkannt werden. Im Fall der optischen Erfassung von zweidimensionalen Mustern bedeutet Sensitivität vor allem hohe laterale Auflösung und Kontrast, d.h. das verwendete optische Messsystem muss eine optimierte Modulations- übertragungsfunktion aufweisen.
- Immunität gegenüber messtechnischen Abweichungen, damit die falsch-negative Fehlerrate, d.h. die Zahl von irrtümlich als Fälschung bewerteten originären Sicherheitskennzeichen gering ist. Eine häufige messtechnische Abweichung bei der optischen Erfassung ist Fehlpositionierung des Sicherheitskennzeichens relativ zum Detektor, Vibrationen oder unterschiedliche Beleuchtungsverhältnisse.
- geringe Kosten für Anschaffung und Betrieb des Messsystems.
- hohe Geschwindigkeit bzw. hoher Durchsatz.
- Automatisierung.
Ill) Kodierung
Unter dem Begriff Kodierung sind alle bekannten elektronischen und mathematischen Verfahren subsummiert, die bei der messtechnischen Erfassung, Umwandlung, Verschlüsselung, Speicherung und Wiedergabe von Sicherheitskennzeichen eingesetzt werden. Diese Verfahren können in Form von elektronischer Hard- oder Software implementiert sein. Das bei der Kodierung eingesetzte Datenvolumen wird im Wesentlichen durch den Informationsgehalt des Sicherheitskennzeichens in Verbindung mit dem Auflösungsvermögen der messtechnischen Erfassung bestimmt. Bei der optischen Erfassung von zweidimensionalen Mustern ist das Datenvolumen nach oben begrenzt durch das Produkt aus der Anzahl der messtechnisch aufgelösten Bildelemente (Auflösungspixel) und der Anzahl der Färb- oder Kontraststufen je Auflösungspixel. Detailstrukturen des Sicherheits- kennzeichens, die kleiner sind als das Auflösungspixel können nicht detektiert und somit nicht kodiert werden.
Entsprechend den vorstehenden Randbedingungen weisen die im Stand der Technik bekannten Verfahren einige Nachteile auf, wie
- hohe Fehlerrate oder reduzierte Sicherheit;
- Verwendung von speziellen Kameras oder Messeinrichtungen bei der Authentifizierung; - Einhaltung eng tolerierter Messbedingungen, wie beispielsweise einer vorgegebenen Kameraperspektive bei der Authentifizierung;
- umständliche Handhabung; und
- Notwendigkeit für eine Modifikation oder Anpassung des Produktes oder einer Produkt- verpackung, insbesondere des visuellen Erscheinungsbildes.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die vorstehenden Nachteile zu überwinden und ein einfaches und robustes Verfahren für optische Produktauthentifizierung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren für optische Produktauthentifizierung, umfassend die Schritte a) Ausrüsten eines Produktes, einer Verpackung eines Produktes und/oder eines Produkt- oder Verpackungsetiketts mit mindestens einem Kennzeichen, das zufällig verteilte Partikel enthält; b) Aufzeichnen eines oder mehrerer Referenzbilder eines gemäß a) mit mindestens einem Kennzeichen ausgerüsteten Produktes; und c) Authentifizierung eines gemäß b) registrierten Produktes, umfassend
- Aufzeichnen eines oder mehrerer digitaler Erkennungsbilder des mindestens einen Kennzeichens mit den zufällig verteilten Partikeln;
- digitaler Vergleich des mindestens einen Erkennungsbildes mit dem mindestens einen Referenzbild;
- Anzeigen einer positiven Authentifizierung, wenn das mindestens eine Erkennungsbild und das mindestens eine Referenzbild hinreichend übereinstimmen; oder
- Anzeigen einer negativen Authentifizierung, wenn das mindestens eine Erkennungsbild und das mindestens eine Referenzbild hinreichend voneinander abweichen; wobei jedes der zufällig verteilten Partikel aus einem von mehreren Werkstoffen besteht, der eine oder die mehreren Werkstoffe unabhängig voneinander eine spektralselektive Absorption aufweisen und/oder Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 780 nm diffus streuen.
Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden weiteren Merkmale in beliebiger Kombination, sofern die kombinierten Merkmale nicht in Widerspruch stehen: einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
Figure imgf000009_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± Δλ) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder
0,1 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren
Absorptionskoeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,04 μm-1 ,
0,02 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,06 μm-1 ,
0,04 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,08 μm-1 ,
0,06 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder
0,08 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis
500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
Figure imgf000009_0002
und
0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder
0,1 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis
500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
0,001 μm-1 ≤ αm (420 nm, 500 nm) ≤ 0,04 μm-1 ,
0,02 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis
580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
Figure imgf000010_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder
0,1 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,04 μm-1 , 0,02 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
Figure imgf000011_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder 0,1 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,04 μm-1 , 0,02 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit und
Figure imgf000011_0002
0,4 ≤ αs(λ0 ± AX) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0,4 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0,4 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,5 0,45 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,55 , 0,5 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,6 ,
0,55 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,65 , 0,6 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,7 ,
0,65 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,75 , 0,7 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,8 ,
0,75 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,85 oder 0,8 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
Figure imgf000012_0001
und
0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
Figure imgf000012_0002
und
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
Figure imgf000013_0001
und
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission
Figure imgf000014_0001
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 , 0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder
0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission
Figure imgf000014_0002
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 , 0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder
0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm diffus streuen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CI E-He lligkeit L* aufweisen mit 80 ≤ L* ≤ 99 ;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CI E-He lligkeit L* aufweisen mit 80 ≤ L* ≤ 92 oder 90 ≤ L* ≤ 99 ;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CIE-Helligkeit L* aufweisen mit 80 ≤L* ≤84 , 82 ≤ L* ≤ 86 ; 84 ≤ L* ≤ 88 , 86 ≤ L* ≤ 90 , 88 ≤ L* ≤ 92 , 90 ≤ L* ≤ 94 , 92 ≤ L* ≤ 96 , 94 ≤ L* ≤ 98 oder 95 ≤ L* ≤ 99 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander 60 bis 100 Gew. -% gefärbtes Polymer umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander 60 bis 100 Gew. -% gefärbtes Polymer umfassen, wobei das Polymer gewählt ist aus der Gruppe, umfassend Polyamide, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polycycloolefine,
Polycarbonat, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Polyvinylalkohol, Poly- vinylacetat, Poly(etherketonketon), Poly(etheretheretherketon), Poly(etherether- ketonketon), Poly(etherketon-etherketonketon), Cellulose, Chitosan; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere organische Farbstoffe enthalten; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere organische Farbstoffe enthalten, die gewählt sind aus der Gruppe umfassend Anthrachinonfarbstoffe, Azofarbstoffe, Dioxazinfarbstoffe, Indigoide Farbstoffe, Metallkomplexfarbstoffe, Formazanfarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe, Methin- farbstoffe, Nitro- und Nitrosofarbstoffe, Schwefelfarbstoffe; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere anorganische Farbstoffe enthalten; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere in Polymeren lösliche Farbstoffe enthalten; einer oder mehrere der Werkstoffe einen gelben Farbstoff enthalten; einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 450 bis 490 nm absorbiert; einer oder mehrere der Werkstoffe einen violetten bzw. magentafarbenen Farbstoff enthalten; einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 490 bis 560 nm absorbiert; einer oder mehrere der Werkstoffe einen blaugrünen bzw. cyanfarbenen Farbstoff enthalten; einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 630 bis 700 nm absorbiert; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% gefärbtes Glas umfassen; - einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% Polytetrafluorethylen umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% Polytetrafluorethylen mit nanoskaliger Morphologie umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen, ausgenommen Phosphore auf Basis von Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) und Yttrium-Aluminium-Gallium-Granat (YAGG), umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen, wobei die Polymere gewählt sind aus der Gruppe, umfassend Polyamide, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polycycloolefine, Polycarbonat, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Poly(etherketonketon), Poly(etheretheretherketon), Poly(etheretherketonketon), Poly(etherketon-etherketonketon), Cellulose, Chitosan;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen, wobei die nanoskaligen anorganischen Stoffe gewählt sind aus der Gruppe, umfassend Titandioxid, Siliziumdioxid, Magnesiumoxid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen; - einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 60 μm , 40 bis 100 μm , 80 bis 140 μm , 120 bis 180 μm oder 140 bis 200 μm haben; die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 10 μm , 5 bis 15 μm oder 10 bis 20 μm haben; - die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 10 bis 30 μm , 20 bis 40 μm , 30 bis 50 μm , 40 bis 60 μm , 50 bis 70 μm , 60 bis 80 μm , 70 bis 90 μm , 80 bis 100 μm , 90 bis 110 μm , 100 bis 120 μm , 110 bis 130 μm , 120 bis 140 μm , 130 bis 150 μm , 140 bis 160 μm , 150 bis 170 μm , 160 bis 180 μm , 170 bis 190 μm oder 180 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 60 μm , 40 bis 100 μm , 80 bis 140 μm , 120 bis 180 μm oder 140 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 10 μm , 5 bis 15 μm oder 10 bis 20 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 10 bis 30 μm , 20 bis 40 μm , 30 bis 50 μm , 40 bis 60 μm , 50 bis 70 μm , 60 bis 80 μm , 70 bis 90 μm , 80 bis 100 μm , 90 bis 110 μm , 100 bis 120 μm , 110 bis 130 μm , 120 bis 140 μm , 130 bis 150 μm , 140 bis 160 μm , 150 bis 170 μm , 160 bis 180 μm , 170 bis 190 μm oder 180 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser di mit einer Standardabweichung ds um einen Mittelwert dm aufweisen mit und 1 μm ≤ ds ≤ 50 μm , wobei N die
Figure imgf000018_0001
Anzahl der Partikel in einer gemessenen Stichprobe bezeichnet und 100 ≤ N ≤ 106 ist;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser di mit einer Standardabweichung ds um einen Mittelwert dm aufweisen mit
Figure imgf000018_0002
1 μm ≤ ds ≤ 10 μm , 1 μm ≤ ds ≤ 20 μm , 1 μm ≤ ds ≤ 30 μm oder 1 μm ≤ ds ≤ 40 μm , wobei N die Anzahl der Partikel in einer gemessenen Stichprobe bezeichnet und 100 ≤ N ≤ 106 ist;
- das mindestens eine Kennzeichen einen Einbettungskörper umfasst, in dem die zufällig verteilten Partikel eingebettet sind;
- der Einbettungskörper aus einem polymeren Werkstoff hergestellt ist;
- der Einbettungskörper aus Papier hergestellt ist; der Einbettungskörper aus Glas hergestellt ist; der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett, Beschichtung, Behälter, Verpackung oder Gebrauchsartikel ausgebildet ist;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 1000 μm hat;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 600 μm oder 400 bis 1000 μm hat;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 100 μm , 50 bis 150 μm , 100 bis 200 μm , 150 bis 250 μm
, 200 bis 300 μm , 250 bis 350 μm , 300 bis 400 μm , 350 bis 450 μm , 500 bis 600 μm
, 550 bis 650 μm , 600 bis 700 μm , 650 bis 750 μm , 700 bis 800 μm , 750 bis 850 μm
, 800 bis 900 μm , 850 bis 950 μm oder 900 bis 1000 μm hat;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 100 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 6-105 Partikel/cm3 oder 4-105 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 2-105 Partikel/cm3 , 105 bis 3-105 Partikel/cm3 , 2-105 bis 4-105 Partikel/cm3 , 3-105 bis 5-105 Partikel/cm3 , 4-105 bis 6-105 Partikel/cm3 , 5-105 bis 7-105 Partikel/cm3 , 6-105 bis 8-105 Partikel/cm3 , 7-105 bis 9-105 Partikel/cm3 oder 8-105 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis
10000 Partikel/cm3 , 5000 bis 15000 Partikel/cm3 , 10000 bis 30000 Partikel/cm3 , 20000 bis 40000 Partikel/cm3 , 30000 bis 50000 Partikel/cm3 , 40000 bis
60000 Partikel/cm3 , 50000 bis 70000 Partikel/cm3 , 60000 bis 80000 Partikel/cm3 , 70000 bis 90000 Partikel/cm3 oder 80000 bis 100000 Partikel/cm3 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 6000 Partikel/cm2 oder 4000 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt; - die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 2000 Partikel/cm2 , 1000 bis 3000 Partikel/cm2 , 2000 bis 4000 Partikel/cm2 , 3000 bis 5000 Partikel/cm2 , 4000 bis 6000 Partikel/cm2 , 5000 bis 7000 Partikel/cm2 , 6000 bis 8000 Partikel/cm2 , 7000 bis 9000 Partikel/cm2 oder 8000 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis 100 Partikel/cm2 , 50 bis 150 Partikel/cm2 , 100 bis 300 Partikel/cm2 , 200 bis 400 Partikel/cm2 , 300 bis 500 Partikel/cm2 , 400 bis 600 Partikel/cm2 , 500 bis 700 Partikel/cm2 , 600 bis 800 Partikel/cm2 , 700 bis 900 Partikel/cm2 oder 800 bis
1000 Partikel/cm2 beträgt;
- der Einbettungskörper transparent ist;
- der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission
Figure imgf000020_0001
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweist;
- der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission Tm mit
0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweist;
- der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission Tm mit
0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 ,
0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweist;
- durch Linearkombination von Farbkanälen eines Referenzbildes ein Referenz- kompositbild berechnet wird; aus mehreren Referenzbildern durch Linearkombination jeweils zugehöriger Farbkanäle Referenzkompositbilder berechnet werden;
Referenzkompositbilder berechnet werden gemäß der Formel vR × Rotkanal + vG × Grünkanal + vB × Blaukanal mit Wichtungsfaktoren vR,vG,vB von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
Referenzkompositbilder berechnet werden als Betrag gemäß der Formel
|vR × Rotkanal + vG × Grünkanal + vB × Blaukanal | mit Wichtungsfaktoren vR,vG,vB von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind; - die Wichtungsfaktoren vR,vG,vB die Bedingung |vR + vG + vB | ≤ 0,2 erfüllen;
- Referenzkompositbilder berechnet werden gemäß der Formel vY × Gelbkanal + vM × Magentakanal + vc × Cyankanal mit Wichtungsfaktoren vY,vM,vc von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- Referenzkompositbilder berechnet werden als Betrag gemäß der Formel
|vY × Gelbkanal + vM × Magentakanal + vc × Cyankanal | mit Wichtungsfaktoren vY,vM,vc von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- die Wichtungsfaktoren vY,vM,vc die Bedingung |vY + vM + vc| ≤ 0,2 erfüllen;
- durch Linearkombination von Farbkanälen eines Erkennungsbildes ein Erkennungs- kompositbild berechnet wird;
- aus mehreren Erkennungsbildern durch Linearkombination jeweils zugehöriger Farbkanäle Erkennungskompositbilder berechnet werden;
- Erkennungskompositbilder berechnet werden gemäß der Formel wR × Rotkanal + wG × Grünkanal + wB × Blaukanal mit Wichtungsfaktoren wR, wG,wB von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- Erkennungskompositbilder berechnet werden als Betrag gemäß der Formel
|wR × Rotkanal + wG × Grünkanal + wB × Blaukanal | mit Wichtungsfaktoren wR, wG,wB von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- die Wichtungsfaktoren wR,wG, wB die Bedingung |wR + wG + wB| ≤ 0,2 erfüllen;
- Erkennungskompositbilder berechnet werden gemäß der Formel wY × Gelbkanal + wM × Magentakanal + wc × Cyankanal mit Wichtungsfaktoren wY,wM,wc von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- Erkennungskompositbilder berechnet werden als Betrag gemäß der Formel
|wY × Gelbkanal + wM × Magentakanal + wc × Cyankanal | mit Wichtungsfaktoren wY,wM,wc von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind; die Wichtungsfaktoren wY, wM, wc die Bedingung |wY + wM + wc| ≤ 0,2 erfüllen;
- Produkte, Produktverpackungen oder Etiketten mit einer transparenten, die zufällig verteilten Partikel enthaltenden Folie, Deckfolie oder Lackschicht ausgerüstet sind;
- Produkte, Produktverpackungen, Folien, Produktverpackungsfolien oder Etiketten mehrlagig aufgebaut sind und eine Lage die zufällig verteilten Partikel enthält;
- Produkte, Produktverpackungen, Folien, Produktverpackungsfolien oder Etiketten mit alphanumerischen Zeichen, einem Digitalcode, einem Barcode und/oder einem QR-Code ausgerüstet sind;
- Produkte, Produktverpackungen, Folien, Produktverpackungsfolien oder Etiketten mit einer oder mehreren Orientierungsmarken ausgerüstet sind;
- Produkte, Produktverpackungen, Folien oder Produktverpackungsfolien mit einem Etikett, das eine oder mehrere Orientierungsmarken umfasst, ausgerüstet sind;
- bei der Registrierung b) zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kameraperspektiven aufgezeichnet werden;
- bei der Registrierung b) 11 bis 30, 20 bis 40, 30 bis 50, 40 bis 60, 50 bis 70, 60 bis 80 oder 70 bis 100 Referenzbilder zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kameraperspektiven aufgezeichnet werden;
- bei der Registrierung b) mehrere Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kameraperspektiven aufgezeichnet werden, wobei das Produkt auf einem Drehteller angeordnet ist und zwischen der Aufzeichnung von zwei aufeinanderfolgenden Referenzbildern der Drehteller mit dem Produkt jeweils um einen vorgegebenen azimutalen Differenzwinkel gedreht wird;
- bei der Registrierung b) mehrere Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kameraperspektiven aufgezeichnet werden, wobei zwischen der Aufzeichnung von zwei aufeinanderfolgenden Referenzbildern die Kamera jeweils um einen vorgegebenen polaren Differenzwinkel geneigt wird;
- bei der Registrierung b) mehrere Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kameraperspektiven aufgezeichnet werden, wobei zwischen der Aufzeichnung von zwei aufeinanderfolgenden Referenzbildern die Kamera jeweils um einen vorgegebenen polaren Differenzwinkel derart geneigt wird, dass ein polarer Neigungswinkel zwischen einer optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse einen vorgegebenen Wert annimmt; bei der Registrierung b) die Gestalt des Produktes mittels eines 3d-Scanners erfasst und die ermittelten dreidimensionalen Gestaltkoordinaten für eine digitale Kalibrierung des einen oder der mehreren Referenzbilder verwendet werden; bei der Registrierung b) ein oder mehrere visuelle Merkmale von Produkten, wie beispielsweise Konturen, Kanten, Beschriftungen, Barcodes, QR-Codes oder Etikettenränder in dem mindestens einen Referenzbild simultan mit den zufällig verteilten Partikel abgebildet werden; bei der Registrierung b) eine oder mehrere Orientierungsmarken in dem mindestens einen Referenzbild simultan mit den zufällig verteilten Partikel abgebildet werden; bei der Registrierung b) das eine oder die mehreren Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel in einer Datenbank gespeichert werden; bei der Registrierung b) anhand des einen oder der mehreren Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel jeweils ein Referenzschlüssel berechnet wird; bei der Registrierung b) in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mittels Schwellentrennung bestimmt werden; bei der Registrierung b) in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bild- koordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus bestimmt werden; bei der Registrierung b) in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bild- koordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in in Verbindung mit der Berechnung von Blob-Mittelpunkt-Koordinaten bestimmt werden; bei der Registrierung b) in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bild- koordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob-Mittelpunkt-Koordinaten anhand ungewichteter Mittelung über Blob-Pixel-Koordinaten bestimmt werden; bei der Registrierung b) in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bild- koordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob-Mittelpunkt-Koordinaten anhand Grauwert- gewichteter Mittelung über Blob-Pixel-Koordinaten auf Basis der Blob-Pixel-Grauwerte bestimmt werden; bei der Authentifizierung c) in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions- Algorithmus bestimmt werden;
- bei der Authentifizierung c) in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions- Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob-Mittelpunkt-Koordinaten bestimmt werden;
- bei der Authentifizierung c) in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions- Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob-Mittelpunkt-Koordinaten anhand ungewichteter Mittelung über Blob-Pixel-Koordinaten bestimmt werden;
- bei der Authentifizierung c) in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions- Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob-Mittelpunkt-Koordinaten anhand Grauwert-gewichteter Mittelung über Blob-Pixel-Koordinaten auf Basis der Blob- Pixel-Grauwerte bestimmt werden;
- bei der Registrierung b) und bei der Authentifizierung c) zur Bestimmung der Bild- koordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem einen oder den mehreren Referenz- und Erkennungsbildern jeweils die gleichen Bildverarbeitungsalgorithmen verwendet werden;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen digitalen Schwellwert-Algorithmus umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen digitalen Pixel- Grauwert-Schwellen-Algorithmus umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen Blob-Grauwert- Algorithmus umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen rekursiven Grassfire-Algorithmus umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen sequenziellen Grassfire-Algorithmus umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen Watershed- Algorithmus umfasst; - die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen Priority- Watershed-Algorithmus umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion eine Bildfaltung mit Sobel-Operatoren umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion eine Bildfaltung mit Scharr-Operatoren umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion eine Bildfaltung mit Prewitt-Operatoren umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen Bild- segmentierungs-Algorithmus umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion eine Bildsegmentierung auf Basis des MSER-Algorithmus (Maximally Stable Extremal Regions) umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion eine Bildsegmentierung auf Basis des SLIC-Algorithmus (Simple Linear Iterative Clustering) umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen SIFT-Algorithmus (Scale-Invariant Feature Transforms) umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen SURF-Algorithmus (Speeded-Up Robust Features) umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion einen DAISY- Algorithmus (Efficient Dense Descriptors) umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit DoG- Operatoren (Difference-of-Gaussians) umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit Marr- Hildreth-Operatoren umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit LoG- Operatoren (Laplacian-of-Gaussians) umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit Monge-Ampere-Operatoren umfasst;
- die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit DoH- Operatoren auf Basis normierter Hesse-Matrix-Determinanten umfasst; - die in Schritt (b) und/oder Schritt (c) verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit Hesse-Laplace-Operatoren in Verbindung mit normierten Hesse-Matrix-Determinanten umfasst;
- in Schritt (b) und/oder Schritt (c) detektierte Blobs gemäß ihrer Größe gefiltert werden;
- in Schritt (b) und/oder Schritt (c) detektierte Blobs gemäß ihrer Pixelzahl gefiltert werden;
- in Schritt (b) und/oder Schritt (c) detektierte Blobs gemäß ihrer Gestalt gefiltert werden;
- in Schritt (b) und/oder Schritt (c) detektierte Blobs gemäß ihrer Zirkularität bzw. ihres isoperimetrischen Quotienten (= 4n x Fläche/Umfang2) gefiltert werden;
- bei der Registrierung b) der Referenzschlüssel die Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem jeweiligen Referenzbild umfasst;
- bei der Registrierung b) der Referenzschlüssel aus den Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem jeweiligen Referenzbild zusammengesetzt ist;
- bei der Registrierung b) der eine oder die mehreren Referenzschlüssel in einer Datenbank gespeichert werden;
- bei der Registrierung b) die Seriennummer oder der Digitalcode in einer Datenbank gespeichert wird;
- bei der Registrierung b) der eine oder die mehreren Referenzschlüssel und die Seriennummer oder der Digitalcode in der Datenbank verknüpft sind;
- bei der Registrierung b) der eine oder die mehreren Referenzschlüssel und die Seriennummer oder der Digitalcode in der Datenbank mittels einer datenbanktechnischen Relation verknüpft sind;
- bei der Registrierung b) das Produkt bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder durch eine horizontalen Fläche abgestützt ist;
- bei der Registrierung b) das Produkt bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder auf einer horizontalen Fläche angeordnet ist;
- bei der Registrierung b) das eine oder die mehreren Referenzbilder mit einer mit einem CCD-Bildsensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Registrierung b) das eine oder die mehreren Referenzbilder mit einer mit einem CMOS-Bildsensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Registrierung b) das eine oder die mehreren Referenzbilder mit einer mit einem BSI-Bildsensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Registrierung b) die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder derart ausgerichtet ist, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 5 Grad ist; bei der Registrierung b) die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder derart ausgerichtet ist, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 2 Grad ist; bei der Registrierung b) die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder derart ausgerichtet ist, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 1 Grad ist; bei der Registrierung b) von dem mindestens einen Kennzeichen mit den zufällig verteilten Partikeln mindestens ein erstes digitales Referenzbild mit einer hoch- auflösenden digitalen Kamera und mindestens ein zweites digitales Referenzbild mit einer Smartphone-Kamera aufgezeichnet und anhand des mindestens einen ersten und zweiten Referenzbildes eine Abbildungsfunktion berechnet wird; bei der Authentifizierung c) ein oder mehrere Erkennungsbilder des Produktes und der zufällig verteilten Partikel mit einer Digitalkamera eines Smartphones aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) auf dem Produkt, einer Verpackungsfolie oder einem Etikett angeordnete alphanumerische Zeichen, Digitalcode, Barcode und/oder QR-Code simultan mit den zufällig verteilten Partikeln aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einer mit einem CCD-Sensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einer mit einem CMOS-Sensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einer mit einem BSI-Sensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einer mit einem Farb-CCD-Sensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einer mit einem Farb-CMOS-Sensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einer mit einem Farb-BSI-Sensor ausgerüsteten Kamera aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einem, mit einer digitalen Kamera ausgerüsteten Smartphone aufgezeichnet wird; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einem Smartphone aufgezeichnet werden, das mit einer digitalen Kamera und einer GaN-LED oder InGaN-LED ausgerüstet ist; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einem Smartphone aufgezeichnet werden, das mit einer digitalen Kamera und einer Weißlicht- GaN-LED oder Weißlicht-lnGaN-LED ausgerüstet ist; bei der Authentifizierung c) das Produkt bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder durch eine horizontale Fläche abgestützt ist; bei der Authentifizierung c) das Produkt bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder auf einer horizontalen Fläche angeordnet ist; bei der Authentifizierung c) die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder derart ausgerichtet ist, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 5 Grad ist; bei der Authentifizierung c) die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder derart ausgerichtet ist, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 2 Grad ist; bei der Authentifizierung c) die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder derart ausgerichtet ist, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 1 Grad ist; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einem Smartphone aufgezeichnet werden, das mit einem Neigungssensor ausgerüstet ist; bei der Authentifizierung c) simultan zur Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder ein Winkel 0 zwischen der optischen Achse der Kamera des Smartphones und der Schwerkraftachse mithilfe des Neigungssensor gemessen wird; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mit einem Smartphone aufgezeichnet werden, das mit einem 3-Achsen-Beschleunigungssensor ausgerüstet ist; bei der Authentifizierung c) simultan zur Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder ein Winkel 0 zwischen der optischen Achse der Kamera des Smartphones und der Schwerkraftachse mithilfe des 3-Achsen-Beschleunigungssensor gemessen wird; bei der Authentifizierung c) ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbilder aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbilder unter der gleichen Kamera Perspektive aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbilder unter voneinander verschiedenen Kameraperspektiven aufgezeichnet werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder digital verstärkt werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mithilfe digitaler Bildverarbeitung verstärkt werden, um das Signal-Rauschverhältnis zu erhöhen; bei der Authentifizierung c) zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbilder digital überlagert bzw. addiert werden; bei der Authentifizierung c) anhand von zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbildern digital ein Kombinationsbild berechnet wird; bei der Authentifizierung c) eine auf dem Produkt, einer Verpackungsfolie oder einem Etikett angeordnete Seriennummer simultan mit den zufällig verteilten Partikeln abgebildet wird; bei der Authentifizierung c) das Bild der Seriennummer mittels Zeichenerkennung digitalisiert wird; bei der Authentifizierung c) die Seriennummer mit in einer Datenbank hinterlegten Seriennummern verglichen wird; bei der Authentifizierung c) ein auf dem Produkt, einer Verpackungsfolie oder einem Etikett angeordneter Digitalcode, wie beispielsweise Barcode oder QR-Code simultan mit den zufällig verteilten Partikeln abgebildet wird; bei der Authentifizierung c) der Digitalcode dekodiert wird; bei der Authentifizierung c) der Digitalcode mit in einer Datenbank hinterlegten Digitalcodes verglichen wird; bei der Authentifizierung c) ein oder mehrere visuelle Merkmale des Produktes, wie beispielsweise Konturen, Kanten, Beschriftungen, Barcodes, QR-Codes oder Etiketten- ränder in dem mindestens einen Erkennungsbild simultan mit den zufällig verteilten Partikeln abgebildet werden; bei der Authentifizierung c) anhand des einen oder mehreren visuellen Merkmale des Produktes, wie beispielsweise Konturen, Kanten, Beschriftungen, Barcodes, QR-Codes oder Etikettenränder eine digitale Bildregistrierung zwischen dem mindestens einen Erkennungsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern durchgeführt wird; bei der Authentifizierung c) eine oder mehrere Orientierungsmarken in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern simultan mit den zufällig verteilten Partikeln abgebildet werden; bei der Authentifizierung c) anhand der einen oder mehreren Orientierungsmarken eine digitale Bildregistrierung zwischen dem mindestens einen Erkennungsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern durchgeführt wird; bei der Authentifizierung c) das mindestens eine Erkennungsbild und das eine oder die mehreren Referenzbilder digital verglichen werden; bei der Authentifizierung c) anhand der einen oder mehreren Orientierungsmarken eine digitale Bildregistrierung zwischen dem Kombinationsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern durchgeführt wird; bei der Authentifizierung c) das Kombinationsbild und das eine oder die mehreren Referenzbilder digital verglichen werden; bei der Authentifizierung c) bei dem digitalen Vergleich des mindestens einen Erkennungsbildes oder des Kombinationsbildes mit dem einen oder den mehreren Referenzbildern ein mittels des Neigungssensor gemessener Winkel 0 zwischen der optischen Achse der Kamera des Smartphones und der Schwerkraftachse verwendet wird; bei der Authentifizierung c) bei dem digitalen Vergleich des mindestens einen Erkennungsbildes oder des Kombinationsbildes mit dem einen oder den mehreren Referenzbildern ein mittels des 3-Achsen-Beschleunigungssensor gemessener Winkel 0 zwischen der optischen Achse der Kamera des Smartphones und der Schwerkraftachse verwendet wird; bei der Authentifizierung c) in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mittels Schwellentrennung bestimmt werden; bei der Authentifizierung c) in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel Partikel mittels Grauwert- Schwellentrennung bestimmt werden; bei der Authentifizierung c) das eine oder die mehreren Erkennungsbilder jeweils in eine Grauwert-Bilddatei konvertiert und mittels Grauwert-Schwellentrennung binarisiert werden; bei der Authentifizierung c) in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines rekursiven Grass-Fire- Algorithmus bestimmt werden; bei der Authentifizierung c) in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines sequentiellen Grass-Fire- Algorithmus bestimmt werden; bei der Authentifizierung c) anhand des mindestens einen Erkennungsbildes ein Erkennungsschlüssel berechnet wird; bei der Authentifizierung c) anhand des Kombinationsbildes ein Erkennungsschlüssel berechnet wird; bei der Authentifizierung c) bei der Berechnung des Erkennungsschlüssels ein mittels des Neigungssensor gemessener Winkel 0 zwischen der optischen Achse der Kamera des Smartphones und der Schwerkraftachse verwendet wird; bei der Authentifizierung c) bei der Berechnung des Erkennungsschlüssel ein mittels des 3-Achsen-Beschleunigungssensor gemessener Winkel 0 zwischen der optischen Achse der Kamera des Smartphones und der Schwerkraftachse verwendet wird; bei der Authentifizierung c) der Erkennungsschlüssel die Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem jeweiligen Erkennungsbild umfasst; bei der Authentifizierung c) der Erkennungsschlüssel aus den Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem jeweiligen Erkennungsbild zusammengesetzt ist; bei der Authentifizierung c) der Erkennungsschlüssel die Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem Kombinationsbild umfasst; bei der Authentifizierung c) der Erkennungsschlüssel aus den Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem Kombinationsbild zusammengesetzt ist; bei der Authentifizierung c) der Erkennungsschlüssel mit einem, in einer Datenbank hinterlegten Referenzschlüssel verglichen wird; bei der Authentifizierung c) der Erkennungsschlüssel mit mehreren, in einer Datenbank hinterlegten Referenzschlüsseln verglichen wird; bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn der Erkennungsschlüssel und ein, in einer Datenbank hinterlegter Referenzschlüssel hinreichend übereinstimmen; bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn affin transformierte Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln mit Koordinaten von 5 bis 100 % von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln hinreichend übereinstimmen; bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn affin transformierte Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln mit Koordinaten von 5 bis 60 % oder 40 bis 100 % von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln hinreichend übereinstimmen; bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn affin transformierte Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln mit Koordinaten von 5 bis 20 % , 10 bis 30 % , 20 bis 40 % , 30 bis 50 % , 40 bis 60 % , 50 bis 70 % , 60 bis 80 % , 70 bis 90 % oder 90 bis 100 % von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln hinreichend übereinstimmen; bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln 0,5 bis 5000 μm beträgt (0,5 μm ≤ dm ≤ 5000 μm) ; bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln einen Wert annimmt mit 0,5 μm ≤ dm ≤ 2000 μm , 1000 μm ≤ dm ≤ 3000 μm , 2000 μm ≤ dm ≤ 4000 μm oder 3000 μm ≤ dm ≤ 5000 μm ; - bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln einen Wert annimmt mit 0,5 μm ≤ dm ≤ 600 μm oder 400 μm ≤ dm ≤ 1000 μm ;
- bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln einen Wert annimmt mit 0,5 μm ≤ dm ≤ 200 μm , 100 μm ≤ dm ≤ 300 μm ,
200 μm ≤ dm ≤ 400 μm , 300 μm ≤ dm ≤ 500 μm , 400 μm ≤ dm ≤ 600 μm , 500 μm ≤ dm ≤ 700 μm , 600 μm ≤ dm ≤ 800 μm , 700 μm ≤ dm ≤ 900 μm oder 800 μm ≤ dm ≤ 1000 μm ;
- bei der Authentifizierung c) eine positive Authentifizierung angezeigt wird, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln einen Wert annimmt mit 0,5 μm ≤ dm ≤ 40 μm , 20 μm ≤ dm ≤ 60 μm , 40 μm ≤ dm ≤ 80 μm , 60 μm ≤ dm ≤ 100 μm , 80 μm ≤ dm ≤ 120 μm , 100 μm ≤ dm ≤ 140 μm , 120 μm ≤ dm ≤ 160 μm , 140 μm ≤ dm ≤ 180 μm oder 160 μm ≤ dm ≤ 200 μm ;
- bei der Authentifizierung c) eine negative Authentifizierung angezeigt wird, wenn eine der vorstehenden Bedingungen für eine positive Authentifizierung nicht erfüllt ist; und/oder
- bei der Authentifizierung c) eine negative Authentifizierung angezeigt wird, wenn der Erkennungsschlüssel und ein, in einer Datenbank hinterlegter Referenzschlüssel hinreichend voneinander abweichen.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst digitale Methoden zur Verstärkung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder der zufällig verteilten Partikel. Die digitale Verstärkung erfolgt gemäß einer der nachfolgend beschriebenen Methoden oder gemäß einer Kombination von zwei oder mehreren dieser Methoden:
- Addition bzw. Überlagerung von zwei oder mehreren unter der gleichen Kameraperspektive aufgezeichneten Erkennungsbildern;
Zusammenfassung von 4 (2x2) oder 16 (4x4) benachbarten Bildpixeln zu einem Pixel, ggf. mittels numerischer Interpolation; differentielle Analyse von zwei oder mehreren sequentiell aufgezeichneten Erkennungs- bildern, um zeitliche Änderungen der Pixelintensitäten zu detektieren;
- Farbfilterung, insbesondere Beschränkung auf den Blauanteil, den Grünanteil und/oder den Rotanteil des einen oder der mehreren Erkennungsbilder;
- Subtraktion von Farbkomponenten bzw. Farbkanälen, insbesondere gewichtete Subtraktion des Blauanteils bzw. des blauen Farbkanals von dem grünen und/oder roten Farbanteil bzw. Farbkanal.
Mit dem Begriff "azimutaler Winkel" (https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelkoordinaten) wird erfindungsgemäß der Winkel einer Drehung um eine zur Schwerkraft parallelen, d. h. vertikalen Raumachse bezeichnet.
Mit dem Begriff "polarer Winkel" (https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelkoordinaten) wird erfindungsgemäß ein Neigungswinkel bezeichnet, der von einer zur Schwerkraft parallelen, d. h. vertikalen Raumachse und einer hierzu geneigten Achse begrenzt ist.
Der Begriff "Blob-Detektion" bezeichnet die Erkennung und Extraktion binär großer Objekte (Binary Large Objects), mit der Bereiche in einem digitalen Bild identifiziert werden, die sich durch Eigenschaften wie Helligkeit oder Farbe von ihrer Umgebung unterscheiden (https://en.wikipedia.org/wiki/Blob_detection). Ein "Blob" - in der Fachliteratur auch als "Interessenpunkt" bezeichnet - ist ein Bereich eines Bildes, in dem einige Eigenschaften konstant oder annähernd konstant sind. Alle Pixel in einem Blob ähneln sich in Bezug auf bestimmte Eigenschaften. Ein im Rahmen der Blob-Detektion häufig eingesetztes Verfahren ist die Bildfaltung mit Gauss-Funktionen abgestufter Halbwertsbreite.
Die Blob-Detektion umfasst oder betrifft die:
- Berechnung von Blob-Merkmalen;
- Zuordnung (Matching) von Blobs in einem Referenz- und Prüfbild;
- Bildregistrierung; und
- Mustererkennung.
Der Stand der Technik umfasst zahlreiche Fachartikel, Algorithmen sowie Open-Source und kommerzielle Software-Programme für Blob-Detektion (siehe z.B. https://opencv.org/, https://www.mathworks.com/products/image.html).
Um eine sichere und robuste Authentifizierung mit geringer Fehlerrate zu gewährleisten, werden abbildungsbedingte Abweichungen zwischen dem mindestens einen Erkennungs- oder Kombinationsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern kompensiert. Dies gilt für erfindungsgemäße Ausführungsformen, bei denen - das mindestens eine Erkennungs- oder Kombinationsbildes mit dem einen oder den mehreren Referenzbildern verglichen wird; oder
- anhand des einen oder der mehreren Referenzbilder jeweils ein Referenzschlüssel und anhand des mindestens einen Erkennungs- oder Kombinationsbildes ein Erkennungs- schlüssel berechnet und der Erkennungsschlüssel mit dem einen oder den mehreren Referenzschlüsseln verglichen wird.
Eine abbildungsbedingte Abweichung zwischen dem mindestens einen Erkennungs- oder Kombinationsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern kann dazu führen, dass ein authentisches Produkt nicht als solches erkannt wird. In der Fachliteratur wird ein derartiges Prüfergebnis mitunter als "falsch negativ" bezeichnet. Abbildungsbedingte Abweichungen zwischen dem mindestens einen Erkennungs- oder Kombinationsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern sind beispielsweise durch voneinander verschiedene Kameraperspektiven bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder und des mindestens einen Erkennungsbildes verursacht.
Um abbildungsbedingte Abweichungen zwischen dem mindestens einen Erkennungs- oder Kombinationsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern zu beheben bzw. zu kompensieren werden in der vorliegenden Erfindungen zwei Verfahren vorgeschlagen:
(i) Aufzeichnen einer Vielzahl von Referenzbildern der zufällig verteilten Partikel unter voneinander verschiedenen Kameraperspektiven und Speichern dieser Referenzbilder und/oder Speichern von aus dem jeweiligen Referenzbild berechneten Referenz- schlüsseln in einer Datenbank; und
(ii) auf Orientierungsmarken gestützte oder direkte "Registrierung" des mindestens einen Erkennungs- oder Kombinationsbildes mit dem einen oder den mehreren Referenzbildern.
Das Verfahren (i) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als "perspektivisches Bibliothekverfahren" bezeichnet. Dem perspektivischen Bibliothekverfahren liegt die Idee zugrunde, die bei der Aufzeichnung des mindestens einen Erkennungsbildes wahrscheinlichen Kameraperspektiven zu antipizieren und eine Referenzbibliothek für den direkten und schnellen Vergleich ohne rechenintensive bzw. mit erleichterter Bildregistrierung zu erstellen.
In der vorliegenden Erfindung bezeichnen die Begriffe "registrieren", "Bildregistrierung" und "Registrierung" digitale Verfahren, bei denen anhand eines Referenzbildes und eines Erkennungs- oder Kombinationsbildes eine Bildtransformation derart ermittelt wird, dass bei Anwendung der Bildtransformation auf das Erkennungs- oder Kombinationsbild ein zu dem Referenzbild möglichst ähnliches Bild erhalten wird. Die Bildregistrierung ist erforderlich für die Berechnung eines Abweichungsmaßes zwischen einem Erkennungs- oder Kombinationsbild und einem oder mehreren Referenzbildern. Ohne Bildregistrierung ist ein Vergleich zwischen einem Erkennungs- oder Kombinationsbild und einem oder mehreren Referenzbildern fehlerbehaftet und ermöglicht keine zuverlässige Zuordnung und Authentifizierung.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung repräsentiert die elektronische bzw. digitale Bild- registrierung lediglich eine von mehreren Möglichkeiten, um abbildungsbedingte Abweichungen zwischen einem oder mehreren Erkennungsbildern bzw. einem Kombinationsbild und einem oder mehreren Referenzbildern zu kompensieren. Alternative, ebenfalls gut geeignete Methoden basieren auf künstlichen neuronalen Netzen insbesondere Deep Neural Nets (DNN) oder Convolutional Neural Nets (CNN), die als freie oder kommerzielle Software (https://www.tensorflow.org/; MATLAB® PatternNet) zur Verfügung stehen. Im Weiteren werden Verfahren vorgeschlagen, in denen Nearest-Neighbor- Algorithmen (https://de. wikipedia. org/wiki/Nächste-Nachbarn-Klassifikation) verwendet werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Authentifizierung eine Seriennummer, ein Digitalcode, Barcode oder QR-Code, welche auf dem Produkt, auf einer Verpackungsfolie oder auf einem Etikett abgebildet sind, verwendet, um dem Erkennungs- oder Kombinationsbild ein oder mehrere Referenzbilder zuzuordnen und eine rechenintensive Suche bzw. einen rechenintensiven Vergleich mit Referenzbildern von a priori nicht identischen Produkten zu vermeiden. Hierbei fungiert die Seriennummer oder der Digitalcode als schneller Sortier- bzw. Suchindex.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen Methoden zur Korrektur abbildungsbedingter Abweichungen zwischen dem mindestens einen Erkennungs- oder Kombinationsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern der zufällig verteilten Partikel. In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindungen werden abbildungsbedingte Abweichungen zwischen dem Erkennungs- und Referenzbild mittels digitaler Bildregistrierung kompensiert. Hierbei wird für die Bildregistrierung ein auf Orientierungsmarken gestütztes Verfahren oder ein direktes Verfahren angewendet.
Ein auf Orientierungsmarken gestütztes Verfahren umfasst die Schritte:
- Aufzeichnen eines digitalen Referenzbildes mit einer oder mehreren Orientierungs- marken;
- Aufzeichnen eines digitalen Erkennungsbildes mit der einen oder den mehreren Orientierungsmarken;
- Berechnung einer digitalen Bild- bzw. Korrekturtransformation, welche die in dem Erkennungsbild abgebildete Orientierungsmarke mit der in dem Referenzbild abgebildeten Orientierungsmarke zur Deckung bringt bzw. registriert;
- Anwenden der Korrekturtransformation auf das Erkennungsbild, um dieses mit dem Referenzbild zu registrieren. Die eine oder mehreren Orientierungsmarken können als geometrische Muster, wie beispielsweise Buchstaben, Zahlen, Linien, Fadenkreuze oder Streifenmuster gestaltet sein. Vorzugsweise sind die eine oder mehreren Orientierungsmarken als Bedruckung oder Laserbeschriftung auf einem Etikett oder einer Verpackungsfolie ausgebildet.
Im Gegensatz zu zufällig verteilten Partikeln haben Orientierungsmarken eine bekannte Form, was die Identifizierung und Zuordnung zwischen einem ersten und zweiten, unter verschiedenen Kameraperspektiven aufgezeichneten Bild einer Orientierungsmarke in einem Referenz- und Erkennungsbild erheblich vereinfacht. In der Fachliteratur werden Orientierungsmarken mitunter auch als "Landmarks" bezeichnet.
Bei der direkten Bildregistrierung wird mittels iterativer Optimierungsverfahren eine Bild- bzw. Korrekturtransformation derart bestimmt, dass bei Anwendung der Korrektur- transformation auf das Erkennungsbild ein korrigiertes Erkennungsbild erhalten wird, dessen Abweichung von dem Referenzbild minimal ist.
Im Stand der Technik sind diverse Methoden bzw. Algorithmen für die digitale Registrierung von Orientierungsmarken und/oder vollständigen Bildern bekannt (https://de.wikipedia.org/ wiki/Bildregistrierung; http://elastix.isi.uu.nl/).
Die Grundzüge der bekannten Methoden bzw. Algorithmen für digitale Bildregistrierung sind nachfolgend kurz erläutert, wobei folgende Symbole verwendet werden:
Figure imgf000037_0001
Die Bildtransformation T bildet jedes Pixel (i,j) des Erkennungsbildes auf ein Pixel
Figure imgf000037_0002
(iF , jF ) ab. Für die Bildtransformation F kommen diverse Abbildungen in Betracht, wie beispielsweise:
(a) Translation (iF , jF ) = (I, j) + (t1,t2)
(b) Eulertransformation (iF , jF ) = R[(i,j) — (c1, c2)] + (t1, t2) + (c1, c2)
Ähnlichkeits- (iF , jF ) = s · R[(i,j) - (c1, c2)] + (t1, t2) + (c1, c2) abbildung
(d) Affine Abbildung (iF , jF ) = A[(i,j) - (c1, c2)] + (t1, t2) + (c1, c2)
(e) B-Spline Abbildung (iF , jF ) = (i,j) +
Figure imgf000037_0003
Spline-Integralkern-
(f) (iF , jF ) = (i,j) + A(i,j) + (t1, t2) + ∑(iF,jF) cFG(i - iF, j - jF)
Transformation wobei (t1, t2) und (c1, c2) zweidimensionale Verschiebungsvektoren, R eine zweidimen- sionale Rotationsmatrix, s einen skalaren Vergrößerungs- bzw. Verkleinerungsfaktor, A eine beliebige zweidimensionale Matrix,
Figure imgf000038_0004
kubische Spline- Polynome mit Stützstellen (is,js) und Koeffizienten αm und eine
Figure imgf000038_0005
Summe einer mit Koeffizienten cF gewichteten Basisfunktion G an ausgewählten, sogenannten "Landmark"-Positionen (iF,jF) bezeichnet.
Eine konkrete Bildtransformation F umfasst beispielsweise eine Rotation R um einen Winkel Φ um eine vertikale Achse bzw. um die Schwerkraftachse, einen Skalierungsfaktor s und einen Verschiebungs- bzw. Translationsvektor (t1; t2), d.h. insgesamt vier Parameter. Eine derartige Bildtransformation F entspricht einer Abbildung der Form:
Figure imgf000038_0001
Die vorstehende einfache Bildtransformation F repräsentiert bereits eine gute Näherung für Abweichungen zwischen der Kamera Perspektive bei der Aufzeichnung von Erkennungsbildern von der Kameraperspektive bei der Aufzeichnung eines Referenzbildes, wenn die jeweiligen Winkel θE und respektive θR zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse kleiner als 10 Grad sind ( θE ≤ 10 Grad , θR ≤ 10 Grad).
Die Metrik M liefert ein Maß für die Abweichung des transformierten Erkennungsbildes
Figure imgf000038_0006
von dem Referenzbild . Für die Metrik M kommen verschiedene Maße, wie Mean
Figure imgf000038_0007
Squared Difference (MSD), Normalised Correlation Coefficient (NCC), Mutual Information (Ml), Normalised Mutual Information (NMI) und Kappa-Statistik (KS) in Betracht.
Nachfolgend sind beispielhaft die Formeln für die Berechnung von MSD und NCC wiedergegeben:
Figure imgf000038_0002
Um den Rechenaufwand zu verringern, kann bei der Berechnung der Metrik M anstelle der vollen zweidimensionalen Summation über alle Bildkoordinaten eine zwei-
Figure imgf000038_0003
dimensionale Summation über ausgewählte Bildkoordinaten, beispielsweise übergitterförmig äquidistant verteilte oder zufällig gewählte Bildkoordinaten verwendet werden.
Die zunächst unbekannten Parameter der Bildtransformation F werden mittels iterativer nichtlinearer Optimierung derart bestimmt, dass die metrische Funktion M einen Wert annimmt, der kleinerals eine vorgegebene Schranke ist. Die iterative nichtlineare Optimierung basiert auf quasi-Newton (QN), nichtlinear konjugierten Gradienten (NCG), Gradientenabstiegs (GD) oder Robbins-Monro (RM) Verfahren bzw. Algorithmen.
Vorzugsweise werden bei der Berechnung der Bildtransformation F Strategien mit stufenweise zunehmender Komplexität der Bilddaten (multiresolution) und/oder der Bildtransformation F angewendet. So wird in einer ersten Stufe die Auflösung des Referenz- und Abweichungsbildes durch Faltung mit einer Gaußfunktion verringert (down-sampling) und in nachfolgenden Stufen mit einer zunehmend verfeinerten (schmaleren) Gaußfunktion bis zur ursprünglichen Auflösung erhöht. In ähnlicher Weise wird die Komplexität bzw. die Zahl der anzupassenden Parameter der Bildtransformation stufenweise erhöht. Die vorstehenden Strategien beschleunigen die Berechnung und verbessern die numerische Zuverlässigkeit bzw. die Wahrscheinlichkeit dafür, dass bei der nichtlinearen Optimierung das globale Minimum der metrischen Funktion M aufgefunden wird.
Ein bekanntes Problem der Bildregistrierung, insbesondere der direkten Bildregistrierung besteht darin, dass die aufgefundene Korrekturtransformation nicht optimal ist, d. h. hinsichtlich der Abweichung zwischen dem korrigierten Erkennungsbild und dem Referenzbild lediglich ein lokales anstelle eines globalen Minimums ergibt. Um das Problem nicht optimaler Bildregistrierung zu vermeiden, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine optionale, dem iterativen Optimierungsverfahren vorgeschaltete Gittersuche nach einer Näherung für das globale Minimum vorgeschlagen.
Bei der Gittersuche wird der mehrdimensionale Parameterraum der Korrekturtransformation in äquidistante Stützstellen unterteilt, die zu jeder Stützstelle gehörige Korrektur- transformation berechnet und das damit korrigierte Erkennungsbild mit dem Referenzbild verglichen. Die Stützstelle im Parameterraum, für welche die Abweichung zwischen dem korrigierten Erkennungsbild und dem Referenzbild minimal ist, wird als Näherung für das globale Minimum verwendet. Alternativ zu einer Gittersuche wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine statistische Suche mit zufällig im Parameterraum verteilten Stützstellen in Betracht gezogen.
Im Weiteren hat die Erfindung die Aufgabe, ein System für die optische Authentifizierung von Produkten bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System für optische Produktauthentifizierung, umfassend
(i) ein oder mehrere Kennzeichen, die jeweils zufällig verteilte Partikel enthalten;
(ii) mindestens ein Registrierungssystem mit einem primären Bilderfassungssystem für die Aufzeichnung eines oder mehrerer Referenzbilder eines mit einem Kennzeichen ausgestatteten Produktes; (iii) mindestens eine Datenbank;
(iv) ein Kommunikationssystem auf Basis des Internets und/oder Mobilfunknetzen;
(v) ein oder mehrere sekundäre Bilderfassungssysteme für die Aufzeichnung eines oder mehrerer Erkennungsbilder eines mit einem Kennzeichen ausgestatteten Produktes;
(vi) mindestens ein Authentifizierungssystem, das dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Erkennungsbilder mit Referenzbildern digital zu vergleichen; wobei das Registrierungsystem, die sekundären Bilderfassungssysteme, das Authentifi- zierungssystem und die Datenbank dafür eingerichtet und konfiguriert sind, über das Kommunikationssystem und/oder bidirektionale Datenleitungen digitale Daten zu übertragen und zu empfangen; und jedes der zufällig verteilten Partikel aus einem von mehreren Werkstoffen besteht, der eine oder die mehreren Werkstoffe unabhängig voneinander eine spektralselektive Absorption aufweisen und/oder Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 780 nm diffus streuen.
Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden weiteren Merkmale in beliebiger Kombination, sofern die kombinierten Merkmale nicht in Widerspruch stehen:
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
Figure imgf000040_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± AX) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder 0,1 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0 001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,08 μm-1 ,
0,02 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis
500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
Figure imgf000041_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 3,0 μm-1 0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,1 μm-1 0,05 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder 0,1 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm (420 nm, 500 nm) ≤ 0,04 μm-1 , 0,02 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis
580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit und
Figure imgf000041_0002
0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder 0,1 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,04 μm-1 , 0,02 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
Figure imgf000042_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder 0,1 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,04 μm-1 , 0,02 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
Figure imgf000043_0001
und
0,4 ≤ αs(λ0 ± Δλ) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0,4 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,8 oder
0,7 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0,4 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,55 , 0,5 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,6 ,
0,55 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,65 , 0,6 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,7 ,
0,65 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,75 , 0,7 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,8 ,
0,75 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,85 oder 0,8 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit und
Figure imgf000043_0002
0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit 0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
Figure imgf000044_0001
und
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
Figure imgf000044_0002
und
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,7 ,
0,6 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission
Figure imgf000045_0001
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweisen; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 , 0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder
0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission
Figure imgf000045_0002
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen; - einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 , 0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder
0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm diffus streuen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CI E-He lligkeit L* aufweisen mit 80 ≤ L* ≤ 99 ;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CI E-He lligkeit L* aufweisen mit 80 ≤ L* ≤ 92 oder 90 ≤ L* ≤ 99 ;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CIE-Helligkeit L* aufweisen mit 80 ≤L* ≤84 , 82 ≤ L* ≤ 86 ; 84 ≤ L* ≤ 88 , 86 ≤ L* ≤ 90 , 88 ≤ L* ≤ 92 , 90 ≤ L* ≤ 94 , 92 ≤ L* ≤ 96 , 94 ≤ L* ≤ 98 oder 95 ≤ L* ≤ 99 ;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander 60 bis 100 Gew. -% gefärbtes Polymer umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander 60 bis 100 Gew. -% gefärbtes Polymer umfassen, wobei das Polymer gewählt ist aus der Gruppe, umfassend Polyamide, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polycycloolefine, Polycarbonat, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Polyvinylalkohol, Poly- vinylacetat, Poly(etherketonketon), Poly(etheretheretherketon), Poly(etherether- ketonketon), Poly(etherketon-etherketonketon), Cellulose, Chitosan;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere organische Farbstoffe enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere organische Farbstoffe enthalten, die gewählt sind aus der Gruppe umfassend Anthrachinonfarbstoffe, Azofarbstoffe, Dioxazinfarbstoffe, Indigoide Farbstoffe, Metallkomplexfarbstoffe, Formazanfarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe, Methin- farbstoffe, Nitro- und Nitrosofarbstoffe, Schwefelfarbstoffe; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere anorganische Farbstoffe enthalten; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere in Polymeren lösliche Farbstoffe enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen gelben Farbstoff enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 450 bis 490 nm absorbiert;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen violetten bzw. magentafarbenen Farbstoff enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 490 bis 560 nm absorbiert;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen blaugrünen bzw. cyanfarbenen Farbstoff enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 630 bis 700 nm absorbiert;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% gefärbtes Glas umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% Polytetrafluorethylen umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% Polytetrafluorethylen mit nanoskaliger Morphologie umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen, ausgenommen Phosphore auf Basis von Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) und Yttrium-Aluminium-Gallium-Granat (YAGG), umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen, wobei die Polymere gewählt sind aus der Gruppe, umfassend Polyamide, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polycycloolefine, Polycarbonat, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Poly(etherketonketon), Poly(etheretheretherketon), Poly(etheretherketonketon), Poly(etherketon-etherketonketon), Cellulose, Chitosan; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen, wobei die nanoskaligen anorganischen Stoffe gewählt sind aus der Gruppe, umfassend Titandioxid, Siliziumdioxid, Magnesiumoxid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 60 μm , 40 bis 100 μm , 80 bis 140 μm , 120 bis 180 μm oder 140 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 10 μm , 5 bis 15 μm oder 10 bis 20 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 10 bis 30 μm , 20 bis 40 μm , 30 bis 50 μm , 40 bis 60 μm , 50 bis 70 μm , 60 bis 80 μm , 70 bis 90 μm , 80 bis 100 μm , 90 bis 110 μm , 100 bis 120 μm , 110 bis 130 μm , 120 bis 140 μm , 130 bis 150 μm , 140 bis 160 μm , 150 bis 170 μm , 160 bis 180 μm , 170 bis 190 μm oder 180 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 60 μm , 40 bis 100 μm , 80 bis 140 μm , 120 bis 180 μm oder 140 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 10 μm , 5 bis 15 μm oder 10 bis 20 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 10 bis 30 μm , 20 bis 40 μm , 30 bis 50 μm , 40 bis 60 μm , 50 bis 70 μm , 60 bis 80 μm , 70 bis 90 μm , 80 bis 100 μm , 90 bis 110 μm , 100 bis 120 μm , 110 bis 130 μm , 120 bis 140 μm , 130 bis 150 μm , 140 bis 160 μm , 150 bis 170 μm , 160 bis 180 μm , 170 bis 190 μm oder 180 bis 200 μm haben; - die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser di mit einer Standardabweichung ds um einen Mittelwert dm aufweisen mit und 1 μm ≤ ds ≤ 50 μm , wobei N die
Figure imgf000050_0001
Anzahl der Partikel in einer gemessenen Stichprobe bezeichnet und 100 ≤ N ≤ 106 ist;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser di mit einer Standardabweichung ds um einen Mittelwert dm aufweisen mit
Figure imgf000050_0002
1 μm ≤ ds ≤ 10 μm , 1 μm ≤ ds ≤ 20 μm , 1 μm ≤ ds ≤ 30 μm oder 1 μm ≤ ds ≤ 40 μm , wobei N die Anzahl der Partikel in einer gemessenen Stichprobe bezeichnet und 100 ≤ N ≤ 106 ist;
- das mindestens eine Kennzeichen einen Einbettungskörper umfasst, in dem die zufällig verteilten Partikel eingebettet sind;
- der Einbettungskörper aus einem polymeren Werkstoff hergestellt ist;
- der Einbettungskörper aus Papier hergestellt ist;
- der Einbettungskörper aus Glas hergestellt ist;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett, Beschichtung, Behälter, Verpackung oder Gebrauchsartikel ausgebildet ist;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 1000 μm hat;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 600 μm oder 400 bis 1000 μm hat;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 100 μm , 50 bis 150 μm , 100 bis 200 μm , 150 bis 250 μm
, 200 bis 300 μm , 250 bis 350 μm , 300 bis 400 μm , 350 bis 450 μm , 500 bis 600 μm
, 550 bis 650 μm , 600 bis 700 μm , 650 bis 750 μm , 700 bis 800 μm , 750 bis 850 μm
, 800 bis 900 μm , 850 bis 950 μm oder 900 bis 1000 μm hat;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 100 bis 106 Partikel/cm3 beträgt; die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 106 Partikel/cm3 beträgt; - die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 6-105 Partikel/cm3 oder 4-105 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 2-105 Partikel/cm3 , 105 bis 3-105 Partikel/cm3 , 2-105 bis 4-105 Partikel/cm3 , 3-105 bis 5-105 Partikel/cm3 , 4-105 bis 6-105 Partikel/cm3 , 5-105 bis 7-105 Partikel/cm3 , 6-105 bis 8-105 Partikel/cm3 , 7-105 bis 9-105 Partikel/cm3 oder 8-105 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis
10000 Partikel/cm3 , 5000 bis 15000 Partikel/cm3 , 10000 bis 30000 Partikel/cm3 , 20000 bis 40000 Partikel/cm3 , 30000 bis 50000 Partikel/cm3 , 40000 bis
60000 Partikel/cm3 , 50000 bis 70000 Partikel/cm3 , 60000 bis 80000 Partikel/cm3 , 70000 bis 90000 Partikel/cm3 oder 80000 bis 100000 Partikel/cm3 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 6000 Partikel/cm2 oder 4000 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 2000 Partikel/cm2 , 1000 bis 3000 Partikel/cm2 , 2000 bis 4000 Partikel/cm2 , 3000 bis 5000 Partikel/cm2 , 4000 bis 6000 Partikel/cm2 , 5000 bis 7000 Partikel/cm2 , 6000 bis 8000 Partikel/cm2 , 7000 bis 9000 Partikel/cm2 oder 8000 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel indem Einbettungskörper 1 bis 100 Partikel/cm2 , 50 bis 150 Partikel/cm2 , 100 bis 300 Partikel/cm2 , 200 bis 400 Partikel/cm2 , 300 bis 500 Partikel/cm2 , 400 bis 600 Partikel/cm2 , 500 bis 700 Partikel/cm2 , 600 bis 800 Partikel/cm2 , 700 bis 900 Partikel/cm2 oder 800 bis 1000 Partikel/cm2 beträgt;
- der Einbettungskörper transparent ist;
- der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission
Figure imgf000051_0001
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweist;
- der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission Tm mit
0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweist;
- der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission Tm mit
0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 ,
0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweist;
- das sekundäre Bilderfassungssystem als Smartphone ausgebildet ist und eine Digitalkamera umfasst;
- das System ein oder mehrere digitale Bildverarbeitungssysteme umfasst;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, abbildungsbedingte Abweichungen zwischen dem mindestens einen Erkennungsbild und dem mindestens einen Referenzbild digital zu kompensieren;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, durch Linearkombination von Farbkanälen eines Referenzbildes ein Referenzkompositbild zu berechnen;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, aus mehreren Referenzbildern durch Linearkombination jeweils zugehöriger Farbkanäle Referenzkompositbilder zu berechnen;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Referenzkompositbilder zu berechnen gemäß der Formel vR × Rotkanal + vG × Grünkanal + vB × Blaukanal mit Wichtungsfaktoren vR, vG, vB von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Referenzkompositbilder zu berechnen als Betrag gemäß der Formel
|vR × Rotkanal + vG × Grünkanal + vB × Blaukanal | mit Wichtungsfaktoren vR,vG,vB von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- die Wichtungsfaktoren vR, vG, vB die Bedingung |vR + vG + vB | ≤ 0,2 erfüllen; das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Referenzkompositbilder zu berechnen gemäß der Formel vY × Gelbkanal + vM × Magentakanal + vc × Cyankanal mit Wichtungsfaktoren vY, vM, vc von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Referenzkompositbilder zu berechnen als Betrag gemäß der Formel
|vY × Gelbkanal + vM × Magentakanal + vc × Cyankanal | mit Wichtungsfaktoren vY,vM,vc von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- die Wichtungsfaktoren vY,vM,vc die Bedingung |vY + vM + vc| ≤ 0,2 erfüllen;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, durch Linearkombination von Farbkanälen eines Erkennungsbildes ein Erkennungskompositbild zu berechnen;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, aus mehreren Erkennungsbildern durch Linearkombination jeweils zugehöriger Farbkanäle Erkennungskompositbilder zu berechnen;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Erkennungskompositbilder zu berechnen gemäß der Formel wR × Rotkanal + wG × Grünkanal + wB × Blaukanal mit Wichtungsfaktoren wR, wG, wB von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Erkennungskompositbilder zu berechnen als Betrag gemäß der Formel
|wR × Rotkanal + wG × Grünkanal + wB × Blaukanal | mit Wichtungsfaktoren wR, wG,wB von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- die Wichtungsfaktoren wR,wG, wB die Bedingung |wR + wG + wB| ≤ 0,2 erfüllen;
- das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Erkennungskompositbilder zu berechnen gemäß der Formel wY × Gelbkanal + wM × Magentakanal + wc × Cyankanal mit Wichtungsfaktoren wY, wM, wc von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind; - das System dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Erkennungskompositbilder zu berechnen als Betrag gemäß der Formel
|wY × Gelbkanal + wM × Magentakanal + wc × Cyankanal | mit Wichtungsfaktoren wY, wM, wc von denen einer > 0 und zwei ≤ 0 sind;
- die Wichtungsfaktoren wY, wM, wc die Bedingung |wY + wM + wc| ≤ 0,2 erfüllen;
- Produkte, Produktverpackungen oder Etiketten mit einer transparenten, die zufällig verteilten Partikel enthaltenden Folie, Deckfolie oder Lackschicht ausgerüstet sind;
- Produkte, Produktverpackungen, Folien, Produktverpackungsfolien oder Etiketten mehrlagig aufgebaut sind und eine Lage die zufällig verteilten Partikel enthält;
- Produkte, Produktverpackungen, Folien, Produktverpackungsfolien oder Etiketten mit alphanumerischen Zeichen, einem Digitalcode, einem Barcode und/oder einem QR-Code ausgerüstet sind;
- Produkte, Produktverpackungen, Folien, Produktverpackungsfolien oder Etiketten mit einer oder mehreren Orientierungsmarken ausgerüstet sind;
- Produkte, Produktverpackungen, Folien oder Produktverpackungsfolien mit einem Etikett, das eine oder mehrere Orientierungsmarken umfasst, ausgerüstet sind;
- das Registrierungssystem eine digitale Recheneinheit (Mikroprozessor), elektronischen Speicher und Software umfasst;
- das Registrierungssystem eine digitale Recheneinheit (Mikroprozessor), elektronischen Speicher und Software für die Steuerung des primären Bilderfassungssystems umfasst;
- das Registrierungssystem eine digitale Recheneinheit (Mikroprozessor), elektronischen Speicher und Software für Datenverarbeitung und Datenübertragung umfasst;
- das Registrierungssystem mit der Datenbank verbunden ist;
- das Registrierungssystem mit dem Kommunikationssystem verbunden ist;
- das Registrierungssystem über das Kommunikationssystem mit der Datenbank verbunden ist;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem eine digitale Recheneinheit (Mikro- prozessor), elektronischen Speicher und Software für digitale Bildverarbeitung umfasst; - das mindestens eine Authentifizierungssystem mit dem Registrierungssystem verbunden ist;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem mit der Datenbank verbunden ist;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem mit dem Kommunikationssystem verbunden ist;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem über das Kommunikationssystem mit der Datenbank verbunden ist;
- die Datenbank mit dem Kommunikationssystem verbunden ist;
- das primäre Bilderfassungssystem eine Kamera mit einem CCD-Bildsensor umfasst;
- das primäre Bilderfassungssystem eine Kamera mit einem CMOS-Bildsensor umfasst;
- das primäre Bilderfassungssystem eine Kamera mit einem BSI-Bildsensor umfasst;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Referenzbilder eines mit einem Kennzeichen ausgestatteten Produktes unter definierten, voneinander verschiedenen Kamera- perspektiven aufzuzeichnen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, 11 bis 30, 20 bis 40, 30 bis 50, 40 bis 60, 50 bis 70, 60 bis 80 oder 70 bis 100 Referenzbilder eines mit einem Kennzeichen ausgestatteten Produktes unter definierten, voneinander verschiedenen Kamera Perspektiven aufzuzeichnen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kamera Perspektiven aufzuzeichnen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, 11 bis 30, 20 bis 40, 30 bis 50, 40 bis 60, 50 bis 70, 60 bis 80 oder 70 bis 100 Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kameraperspektiven aufzuzeichnen;
- das Registrierungssystem einen automatisiert angetriebenen Drehteller für ein Produkt umfasst;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, mehrere Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kamera- perspektiven aufzuzeichnen, wobei ein Produkt auf einem Drehteller angeordnet ist und zwischen der Aufzeichnung von zwei aufeinanderfolgenden Referenzbildern der Drehteller mit dem Produkt jeweils um einen vorgegebenen azimutalen Differenzwinkel gedreht wird;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, mehrere Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kamera- perspektiven aufzuzeichnen und zwischen der Aufzeichnung von zwei aufeinanderfolgenden Referenzbildern die Kamera jeweils um einen vorgegebenen polaren Differenzwinkel zu neigen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, mehrere Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel unter definierten, voneinander verschiedenen Kamera- perspektiven aufzuzeichnen und zwischen der Aufzeichnung von zwei aufeinanderfolgenden Referenzbildern die Kamera jeweils um einen vorgegebenen polaren Differenzwinkel derart zu neigen, dass ein polarer Neigungswinkel zwischen einer optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse einen vorgegebenen Wert annimmt;
- das Registrierungssystem einen 3d-Scanner umfasst;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, die Gestalt eines Produktes mittels eines 3d-Scanners zu erfassen und die ermittelten dreidimensionalen Gestaltkoordinaten für eine digitale Kalibrierung des einen oder der mehreren Referenzbilder zu verwenden;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, ein oder mehrere visuelle Merkmale eines Produktes, wie beispielsweise Konturen, Kanten, Beschriftungen, Barcodes, QR-Codes oder Etikettenränder in dem mindestens einen Referenzbild simultan mit den zufällig verteilten Partikeln abzubilden;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine oder mehrere Orientierungsmarken in dem mindestens einen Referenzbild simultan mit den zufällig verteilten Partikeln abzubilden;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, das eine oder die mehreren Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel in der Datenbank zu speichern;
- das Registrierungssystem und/oder das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, anhand des einen oder der mehreren Referenzbilder der zufällig verteilten Partikel jeweils einen Referenzschlüssel zu berechnen; das Registrierungssystem und/oder das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel zu bestimmen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus zu bestimmen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in in Verbindung mit der Berechnung von Blob- Mittelpunkt-Koordinaten zu bestimmen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob- Mittelpunkt-Koordinaten anhand ungewichteter Mittelung über Blob-Pixel-Koordinaten zu bestimmen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Referenzbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob- Mittelpunkt-Koordinaten anhand Grauwert-gewichteter Mittelung über Blob-Pixel- Koordinaten auf Basis der Blob-Pixel-Grauwerte zu bestimmen;
- das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus zu bestimmen;
- das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob- Mittelpunkt-Koordinaten zu bestimmen;
- das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob- Mittelpunkt-Koordinaten anhand ungewichteter Mittelung über Blob-Pixel-Koordinaten zu bestimmen; - das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines Blob-Detektions-Algorithmus in Verbindung mit der Berechnung von Blob- Mittelpunkt-Koordinaten anhand Grauwert-gewichteter Mittelung über Blob-Pixel- Koordinaten auf Basis der Blob-Pixel-Grauwerte zu bestimmen;
- in dem Registrierungs- und Authentifizierungssystem zur Bestimmung der Bild- koordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem einen oder den mehreren Referenz- und Erkennungsbildern die gleichen Bildverarbeitungsalgorithmen verwendet werden;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen digitalen Schwellwert-Algorithmus umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem einen digitalen Pixel-Grauwert-Schwellen-Algorithmus umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen Blob-Grauwert- Algorithmus umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen rekursiven Grassfire-Algorithmus umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen sequenziellen Grassfire-Algorithmus umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen Watershed-Algorithmus umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen Priority-Watershed-Algorithmus umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion eine Bildfaltung mit Sobel-Operatoren umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion eine Bildfaltung mit Scharr-Operatoren umfasst;
- die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion eine Bildfaltung mit Prewitt-Operatoren umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen Bildsegmentierungs-Algorithmus umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion eine Bildsegmentierung auf Basis des MSER-Algorithmus (Maximally Stable Extremal Regions) umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion eine Bildsegmentierung auf Basis des SLIC-Algorithmus (Simple Linear Iterative Clustering) umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen SIFT-Algorithmus (Scale-Invariant Feature Transforms) umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen SURF-Algorithmus (Speeded-Up Robust Features) umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion einen DAISY-Algorithmus (Efficient Dense Descriptors) umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit DoG-Operatoren (Difference-of-Gaussians) umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit Marr-Hildreth-Operatoren umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit LoG-Operatoren (Laplacian-of-Gaussians) umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit Monge-Ampere-Operatoren umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit DoH-Operatoren (Difference of Hessians) auf Basis normierter Hesse-Matrix-Determinanten umfasst; die in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem verwendete Blob-Detektion Bildfaltungen mit Hesse-Laplace-Operatoren in Verbindung mit normierten Hesse-Matrix-Determinanten umfasst; in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem detektierte Blobs gemäß ihrer Größe gefiltert werden; in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem detektierte Blobs gemäß ihrer Pixelzahl gefiltert werden; in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem detektierte Blobs gemäß ihrer Gestalt gefiltert werden;
- in dem Registrierungssystem und/oder dem Authentifizierungssystem detektierte Blobs gemäß ihrer Zirkularität bzw. ihres isoperimetrischen Quotienten (= 4π x Fläche/Umfang2) gefiltert werden;
- das Registrierungssystem und/oder das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, einen Referenzschlüssel zu erzeugen, der die Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem jeweiligen Referenzbild umfasst;
- das Registrierungssystem und/oder das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, einen Referenzschlüssel zu erzeugen, der aus den Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem jeweiligen Referenzbild zusammengesetzt ist;
- das Registrierungssystem und/oder das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, einen oder mehrere Referenzschlüssel in der Datenbank zu speichern;
- das Registrierungssystem und/oder das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, die Seriennummer oder den Digitalcode in der Datenbank zu speichern;
- das Registrierungssystem und/oder das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine oder mehrere Referenzschlüssel und die Seriennummer oder den Digitalcode in der Datenbank zu verknüpfen;
- das Registrierungssystem und/oder das Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine oder mehrere Referenzschlüssel und die Seriennummer oder den Digitalcode in der Datenbank mittels einer datenbanktechnischen Relation zu verknüpfen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, ein Produkt bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder auf einer horizontalen Fläche abzustützen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, ein Produkt bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder auf einer horizontalen Fläche anzuordnen;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder derart auszurichten, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 5 Grad ist; - das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder derart auszurichten, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 2 Grad ist;
- das Registrierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Referenzbilder derart auszurichten, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 1 Grad ist;
- jedes Authentifizierungssystem mit einem sekundären Bilderfassungssystem ausgerüstet ist;
- jedes Authentifizierungssystem eine digitale Recheneinheit (Mikroprozessor), elektronischen Speicher und Software für die Steuerung des sekundären Bilderfassungssystems umfasst;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem eine digitale Recheneinheit (Mikro- prozessor), elektronischen Speicher und Software für Datenverarbeitung und Datenübertragung umfasst;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem eine digitale Recheneinheit (Mikro- prozessor), elektronischen Speicher und Software für digitale Mustererkennung umfasst;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem ein software-implementiertes neuronales Netz umfasst;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem ein hardware-implementiertes neuronales Netz umfasst;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem einen oder mehrere Grafikprozessoren (GPU) umfasst;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, abbildungsbedingte Abweichungen zwischen dem mindestens einen Erkennungsbild oder einem aus mehreren Erkennungsbildern erstellten Kombinationsbild und dem mindestens einen Referenzbild digital zu kompensieren;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder derart auszurichten, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 5 Grad ist; das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder derart auszurichten, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 2 Grad ist;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, die Kamera bei der Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder derart auszurichten, dass ein Winkel zwischen der optischen Achse der Kamera und der Schwerkraftachse ≤ 1 Grad ist;
- jedes sekundäre Bilderfassungssystem eine mit einem CCD-Sensor ausgerüstete Kamera umfasst;
- jedes sekundäre Bilderfassungssystem eine mit einem CMOS-Sensor ausgerüstete Kamera umfasst;
- jedes sekundäre Bilderfassungssystem eine mit einem BSI-Sensor ausgerüstete Kamera umfasst;
- jedes sekundäre Bilderfassungssystem eine mit einem Farb-CCD-Sensor ausgerüstete Kamera umfasst;
- jedes sekundäre Bilderfassungssystem eine mit einem Farb-CMOS-Sensor ausgerüstete Kamera umfasst;
- jedes sekundäre Bilderfassungssystem eine mit einem Farb-BSI-Sensor ausgerüstete Kamera umfasst;
- die sekundären Bilderfassungssysteme jeweils als ein mit einer digitalen Kamera ausgerüstetes Smartphone ausgebildet sind;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme jeweils als ein mit einem Neigungssensor ausgerüstetes Smartphone ausgebildet sind;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme jeweils als ein mit einer digitalen Kamera und einem Neigungssensor ausgerüstetes Smartphone ausgebildet sind;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, simultan zur Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder einen Winkel 0 zwischen der optischen Achse der digitalen Kamera und der Schwerkraftachse mithilfe des Neigungssensor zu messen;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme jeweils als ein mit einer digitalen Kamera und einem 3-Achsen-Beschleunigungssensor ausgerüstetes Smart- phone ausgebildet sind; - ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, simultan zur Aufzeichnung des einen oder der mehreren Erkennungsbilder ein Winkel 0 zwischen der optischen Achse der digitalen Kamera und der Schwerkraftachse mithilfe des 3-Achsen-Beschleunigungssensor zu messen;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbilder aufzuzeichnen;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbilder unter der gleichen Kamera Perspektive aufzuzeichnen;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbilder untervoneinander verschiedenen Kamera Perspektiven aufzuzeichnen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, das eine oder die mehreren Erkennungsbilder digital zu verstärken;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, das eine oder die mehreren Erkennungsbilder mithilfe digitaler Bildverarbeitung zu verstärken, um das Signal-Rauschverhältnis zu erhöhen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbilder digital zu überlagern bzw. zu addieren;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, anhand von zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr Erkennungsbildern digital ein Kombinationsbild zu berechnen;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, eine auf einem Produkt, einer Verpackungsfolie oder einem Etikett angeordnete Seriennummer simultan mit den zufällig verteilten Partikeln abzubilden;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, ein Bild einer Seriennummer mittels Zeichenerkennung zu digitalisieren; das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine Seriennummer mit in einer Datenbank hinterlegten Seriennummern zu vergleichen; - ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, ein auf einem Produkt, einer Verpackungsfolie oder einem Etikett angeordneten Digitalcode, Barcode und/oder QR-Code simultan mit den zufällig verteilten Partikeln abzubilden;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, einen Digitalcode zu dekodieren;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, einen Digitalcode mit in einer Datenbank hinterlegten Digitalcodes zu vergleichen;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, ein oder mehrere visuelle Merkmale eines Produktes, wie beispielsweise Konturen, Kanten, Beschriftungen, Barcodes, QR-Codes oder Etikettenränder simultan mit den zufällig verteilten Partikeln in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern abzubilden;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, anhand des einen oder mehreren visuellen Merkmalen eines Produktes, wie beispielsweise Konturen, Kanten, Beschriftungen, Barcodes, QR-Codes oder Etikettenränder eine digitale Bildregistrierung zwischen dem mindestens einen Erkennungsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern durchzuführen;
- ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme dafür eingerichtet und konfiguriert sind, eine oder mehrere Orientierungsmarken simultan mit den zufällig verteilten Partikeln in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern abzubilden;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, anhand der einen oder mehreren Orientierungsmarken eine digitale Bildregistrierung zwischen dem mindestens einen Erkennungsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern durchzuführen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, das mindestens eine Erkennungsbild und das eine oder die mehreren Referenzbilder digital zu vergleichen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, anhand der einen oder mehreren Orientierungsmarken eine digitale Bildregistrierung zwischen dem Kombinationsbild und dem einen oder den mehreren Referenzbildern durchzuführen; das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, das Kombinationsbild und das eine oder die mehreren Referenzbilder digital zu vergleichen; - das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, bei dem digitalen Vergleich des mindestens einen Erkennungsbildes oder des Kombinations- bildes mit dem einen oder den mehreren Referenzbildern ein mittels des Neigungssensor gemessenen Winkel 0 zwischen der optischen Achse der digitalen Kamera und der Schwerkraftachse zu verwenden;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, bei dem digitalen Vergleich des mindestens einen Erkennungsbildes oder des Kombinations- bildes mit dem einen oder den mehreren Referenzbildern ein mittels des 3-Achsen- Beschleunigungssensor gemessenen Winkel 0 zwischen der optischen Achse der digitalen Kamera und der Schwerkraftachse zu verwenden;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mittels Schwellentrennung zu bestimmen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mittels Grauwert-Schwellentrennung zu bestimmen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, das eine oder die mehreren Erkennungsbilder jeweils in eine Grauwert-Bilddatei zu konvertieren und mittels Grauwert-Schwellentrennung zu binarisieren;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines rekursiven Grass-Fire-Algorithmus zu bestimmen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, in dem einen oder den mehreren Erkennungsbildern jeweils Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel mithilfe eines sequentiellen Grass-Fire-Algorithmus zu bestimmen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, anhand des mindestens einen Erkennungsbildes einen Erkennungsschlüssel zu berechnen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, anhand des Kombinationsbildes einen Erkennungsschlüssel zu berechnen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, bei der Berechnung des Erkennungsschlüssels ein mittels des Neigungssensor gemessenen Winkel 0 zwischen der optischen Achse der Kamera des Smartphones und der Schwerkraftachse zu verwenden; - das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, bei der Berechnung des Erkennungsschlüssels ein mittels des 3-Achsen-Beschleunigungs- sensor gemessenen Winkel θ zwischen der optischen Achse der Kamera des Smart- phones und der Schwerkraftachse zu verwenden;
- der Erkennungsschlüssel die Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem jeweiligen Erkennungsbild umfasst;
- der Erkennungsschlüssel aus den Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem jeweiligen Erkennungsbild zusammengesetzt ist;
- der Erkennungsschlüssel die Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem Kombinationsbild umfasst;
- der Erkennungsschlüssel aus den Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel in dem Kombinationsbild zusammengesetzt ist;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, den Erkennungsschlüssel mit einem, in der Datenbank hinterlegten Referenzschlüssel zu vergleichen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, den Erkennungsschlüssel mit mehreren, in der Datenbank hinterlegten Referenz- schlüsseln zu vergleichen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn der Erkennungsschlüssel und ein, in der Datenbank hinterlegter Referenzschlüssel hinreichend übereinstimmen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn affin transformierte Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln mit Koordinaten von 5 bis 100 % von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln hinreichend übereinstimmen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn affin transformierte Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln mit Koordinaten von 5 bis 60 % oder 40 bis 100 % von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln hinreichend übereinstimmen; - das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn affin transformierte Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln mit Koordinaten von 5 bis 20 % , 10 bis 30 % , 20 bis 40 % , 30 bis 50 % , 40 bis 60 % , 50 bis 70 % , 60 bis 80 % , 70 bis 90 % oder 90 bis 100 % von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln hinreichend übereinstimmen;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln 0,5 bis 5000 μm beträgt (0,5 μm ≤ dm ≤ 5000 μm) ;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln einen Wert annimmt mit 0,5 μm ≤ dm ≤ 2000 μm , 1000 μm ≤ dm ≤ 3000 μm , 2000 μm ≤ dm ≤ 4000 μm oder 3000 μm ≤ dm ≤ 5000 μm ;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln einen Wert annimmt mit 0,5 μm ≤ dm ≤ 600 μm oder 400 μm ≤ dm ≤ 1000 μm ;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln einen Wert annimmt mit
0,5 μm ≤ dm ≤ 200 μm , 100 μm ≤ dm ≤ 300 μm 200 μm ≤ dm ≤ 400 μm ,
300 μm ≤ dm ≤ 500 μm , 400 μm ≤ dm ≤ 600 μm 500 μm ≤ dm ≤ 700 μm ,
600 μm ≤ dm ≤ 800 μm , 700 μm ≤ dm ≤ 900 μm oder 800 μm ≤ dm ≤ 1000 μm ; - das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine positive Authentifizierung anzuzeigen, wenn eine mittlere Distanz dm zwischen affin transformierten Koordinaten einer Teilmenge von in einem Erkennungsbild detektierten zufällig verteilten Partikeln und Koordinaten einer Teilmenge von in einem Referenzbild detektierten zufällig verteilten Partikeln einen Wert annimmt mit 0,5 μm ≤ dm ≤ 40 μm , 20 μm ≤ dm ≤ 60 μm , 40 μm ≤ dm ≤ 80 μm
60 μm ≤ dm ≤ 100 μm , 80 μm ≤ dm ≤ 120 μm , 100 μm ≤ dm ≤ 140 μm , 120 μm ≤ dm ≤ 160 μm , 140 μm ≤ dm ≤ 180 μm oder 160 μm ≤ dm ≤ 200 μm ;
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine negative Authentifizierung anzuzeigen, wenn eine der vorstehenden Bedingungen für eine positive Authentifizierung nicht erfüllt ist; und/oder
- das mindestens eine Authentifizierungssystem dafür eingerichtet und konfiguriert ist, eine negative Authentifizierung anzuzeigen, wenn der Erkennungsschlüssel und ein, in einer Datenbank hinterlegter Referenzschlüssel hinreichend voneinander abweichen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein visuell nicht wahrnehmbares Kennzeichen für die Authentifizierung von Produkten zu schaffen, das mithilfe einer digitalen Kamera und Bildverarbeitung erkennbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kennzeichen für optische Produktauthentifizierung, das zufällig verteilte Partikel enthält, wobei jedes der zufällig verteilten Partikel aus einem von mehreren Werkstoffen besteht, der eine oder die mehreren Werkstoffe unabhängig voneinander eine spektralselektive Absorption aufweisen und/oder Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 780 nm diffus streuen.
Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kennzeichens sind gekenn- zeichnet durch die nachfolgenden weiteren Merkmale in beliebiger Kombination, sofern die kombinierten Merkmale nicht in Widerspruch stehen:
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
Figure imgf000068_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± AX) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm( λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 3,0 μm-1 ,
0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,1 μm-1 ,
0,05 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder
0,1 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0 001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,04 μm-1,
0,02 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis
500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
Figure imgf000069_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder 0,1 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(420 nm, 500 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm (420 nm, 500 nm) ≤ 0,04 μm-1 , 0,02 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(420 nm, 500 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis
580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
Figure imgf000070_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 3,0 μm-1 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,1 μm-1 0,05 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder 0,1 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(500 nm, 580 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,04 μm-1 , 0,02 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm(500 nm, 580 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
Figure imgf000070_0002
und
0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit 0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 3,0 μm-1 , 0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,1 μm-1 , 0,05 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,15 μm-1 oder 0,1 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,3 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis
660 nm einen mittleren Absorptionskoeffizienten αm(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
0,001 μm-1 ≤ αm(580 nm, 660 nm) ≤ 0,04 μm-1 , 0,02 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,06 μm-1 , 0,04 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,08 μm-1 , 0,06 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,1 μm-1 oder 0,08 μm-1 ≤ αm (580 nm, 660 nm) ≤ 0,12 μm-1 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
Figure imgf000071_0001
und
0,4 ≤ αs(λ0 ± AX) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0,4 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,8 oder
0,7 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische
Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit 0,4 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,5 0,45 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,55 0,5 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,65 0,6 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,75 0,7 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,8 ,
0,75 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,85 oder 0,8 ≤ αs(λ0 ± 40 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
Figure imgf000071_0002
und 0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 500 nm eine spezifische Absorption αs(420 nm, 500 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(420 nm, 500 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
Figure imgf000072_0001
und
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,7 , 0,6 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 580 nm eine spezifische Absorption αs(500 nm, 580 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(500 nm, 580 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
Figure imgf000073_0001
und
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,6 , 0,5 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,7 ,
0,6 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe in einem Wellenlängenbereich von 580 bis 660 nm eine spezifische Absorption αs(580 nm, 660 nm) aufweisen mit
0,4 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,5 , 0,45 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,55 ,
0,5 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,6 , 0,55 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,65 ,
0,6 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,7 , 0,65 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,75 ,
0,7 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,8 , 0,75 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,85 oder
0,8 ≤ αs(580 nm, 660 nm) ≤ 0,95 ; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission
Figure imgf000073_0002
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweisen; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 100 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 , 0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder
0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen; einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission
Figure imgf000074_0001
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe partiell transparent sind und 20 μm dicke Folien aus dem jeweiligen Werkstoff eine mittlere Transmission Tm mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 , 0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder
0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweisen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm diffus streuen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CI E-He lligkeit L* aufweisen mit 80 ≤ L* ≤ 99 ;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CI E-He lligkeit L* aufweisen mit 80 ≤ L* ≤ 92 oder 90 ≤ L* ≤ 99 ;
- einer oder mehrere der Werkstoffe Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 720 nm streuen und eine CIE-Helligkeit L* aufweisen mit 80 ≤L* ≤84 , 82 ≤ L* ≤ 86 ; 84 ≤ L* ≤ 88 , 86 ≤ L* ≤ 90 , 88 ≤ L* ≤ 92 , 90 ≤ L* ≤ 94 , 92 ≤ L* ≤ 96 , 94 ≤ L* ≤ 98 oder 95 ≤ L* ≤ 99 ;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander 60 bis 100 Gew. -% gefärbtes Polymer umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander 60 bis 100 Gew. -% gefärbtes Polymer umfassen, wobei das Polymer gewählt ist aus der Gruppe, umfassend Polyamide, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polycycloolefine,
Polycarbonat, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Polyvinylalkohol, Poly- vinylacetat, Poly(etherketonketon), Poly(etheretheretherketon), Poly(etherether- ketonketon), Poly(etherketon-etherketonketon), Cellulose, Chitosan; einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere organische Farbstoffe enthalten; - einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere organische Farbstoffe enthalten, die gewählt sind aus der Gruppe umfassend Anthrachinonfarbstoffe, Azofarbstoffe, Dioxazinfarbstoffe, Indigoide Farbstoffe, Metallkomplexfarbstoffe, Formazanfarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe, Methin- farbstoffe, Nitro- und Nitrosofarbstoffe, Schwefelfarbstoffe;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere anorganische Farbstoffe enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander einen oder mehrere in Polymeren lösliche Farbstoffe enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen gelben Farbstoff enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 450 bis 490 nm absorbiert;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen violetten bzw. magentafarbenen Farbstoff enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 490 bis 560 nm absorbiert;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen blaugrünen bzw. cyanfarbenen Farbstoff enthalten;
- einer oder mehrere der Werkstoffe einen Farbstoff enthalten, der Licht mit Wellenlängen im Bereich von 630 bis 700 nm absorbiert;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% gefärbtes Glas umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% Polytetrafluorethylen umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% Polytetrafluorethylen mit nanoskaliger Morphologie umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen; - einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew. -% nanoskalige Partikel aus Poly- tetrafluorethylen mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen, ausgenommen Phosphore auf Basis von Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) und Yttrium-Aluminium-Gallium-Granat (YAGG), umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen, wobei die Polymere gewählt sind aus der Gruppe, umfassend Polyamide, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polycycloolefine, Polycarbonat, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Poly(etherketonketon), Poly(etheretheretherketon), Poly(etheretherketonketon), Poly(etherketon-etherketonketon), Cellulose, Chitosan;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen umfassen, wobei die nanoskaligen anorganischen Stoffe gewählt sind aus der Gruppe, umfassend Titandioxid, Siliziumdioxid, Magnesiumoxid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Partikeln mit kugeläquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen; einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen; - einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus einem zweiten Polymer mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm umfassen;
- einer oder mehrere der Werkstoffe 60 bis 100 Gew.-% eines Komposits aus einem ersten Matrixpolymer und nanoskaligen Partikeln aus Polytetrafluorethylen mit kugel- äquivalenten Durchmessern von 5 bis 200 nm , 100 bis 300 nm , 200 bis 400 nm oder 300 bis 500 nm umfassen;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 60 μm , 40 bis 100 μm , 80 bis 140 μm , 120 bis 180 μm oder 140 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 10 μm , 5 bis 15 μm oder 10 bis 20 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser von 10 bis 30 μm , 20 bis 40 μm , 30 bis 50 μm , 40 bis 60 μm , 50 bis 70 μm , 60 bis 80 μm , 70 bis 90 μm , 80 bis 100 μm , 90 bis 110 μm , 100 bis 120 μm , 110 bis 130 μm , 120 bis 140 μm , 130 bis 150 μm , 140 bis 160 μm , 150 bis 170 μm , 160 bis 180 μm , 170 bis 190 μm oder 180 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 60 μm , 40 bis 100 μm , 80 bis 140 μm , 120 bis 180 μm oder 140 bis 200 μm haben; die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 10 μm , 5 bis 15 μm oder 10 bis 20 μm haben; - die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander mittlere kugeläquivalente Durchmesser von 10 bis 30 μm , 20 bis 40 μm , 30 bis 50 μm , 40 bis 60 μm , 50 bis 70 μm , 60 bis 80 μm , 70 bis 90 μm , 80 bis 100 μm , 90 bis 110 μm , 100 bis 120 μm , 110 bis 130 μm , 120 bis 140 μm , 130 bis 150 μm , 140 bis 160 μm , 150 bis 170 μm , 160 bis 180 μm , 170 bis 190 μm oder 180 bis 200 μm haben;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser di mit einer Standardabweichung ds um einen Mittelwert dm aufweisen mit und 1 μm ≤ ds ≤ 50 μm , wobei N die
Figure imgf000078_0001
Anzahl der Partikel in einer gemessenen Stichprobe bezeichnet und 100 ≤ N ≤ 106 ist;
- die zufällig verteilten Partikel unabhängig voneinander kugeläquivalente Durchmesser di mit einer Standardabweichung ds um einen Mittelwert dm aufweisen mit
Figure imgf000078_0002
1 μm ≤ ds ≤ 10 μm , 1 μm ≤ ds ≤ 20 μm , 1 μm ≤ ds ≤ 30 μm oder 1 μm ≤ ds ≤ 40 μm , wobei N die Anzahl der Partikel in einer gemessenen Stichprobe bezeichnet und 100 ≤ N ≤ 106 ist;
- das Kennzeichen einen Einbettungskörper umfasst, in dem die zufällig verteilten Partikel eingebettet sind;
- der Einbettungskörper aus einem polymeren Werkstoff hergestellt ist;
- der Einbettungskörper aus Papier hergestellt ist;
- der Einbettungskörper aus Glas hergestellt ist;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett, Beschichtung, Behälter, Verpackung oder Gebrauchsartikel ausgebildet ist;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 1000 μm hat;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 600 μm oder 400 bis 1000 μm hat;
- der Einbettungskörper als Folie, Folienbereich, Etikett oder Beschichtung ausgebildet ist und eine Dicke von 15 bis 100 μm , 50 bis 150 μm , 100 bis 200 μm , 150 bis 250 μm
, 200 bis 300 μm , 250 bis 350 μm , 300 bis 400 μm , 350 bis 450 μm , 500 bis 600 μm
, 550 bis 650 μm , 600 bis 700 μm , 650 bis 750 μm , 700 bis 800 μm , 750 bis 850 μm
, 800 bis 900 μm , 850 bis 950 μm oder 900 bis 1000 μm hat; - die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 100 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 6-105 Partikel/cm3 oder 4-105 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 15000 bis 2-105 Partikel/cm3 , IO5 bis 3-105 Partikel/cm3 , 2-105 bis 4-105 Partikel/cm3 , 3-105 bis 5-105 Partikel/cm3 , 4-105 bis 6-105 Partikel/cm3 , 5-105 bis 7-105 Partikel/cm3 , 6-105 bis 8-105 Partikel/cm3 , 7-105 bis 9-105 Partikel/cm3 oder 8-105 bis 106 Partikel/cm3 beträgt;
- die Volumendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis
10000 Partikel/cm3 , 5000 bis 15000 Partikel/cm3 , 10000 bis 30000 Partikel/cm3 , 20000 bis 40000 Partikel/cm3 , 30000 bis 50000 Partikel/cm3 , 40000 bis
60000 Partikel/cm3 , 50000 bis 70000 Partikel/cm3 , 60000 bis 80000 Partikel/cm3 , 70000 bis 90000 Partikel/cm3 oder 80000 bis 100000 Partikel/cm3 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 6000 Partikel/cm2 oder 4000 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 150 bis 2000 Partikel/cm2 , 1000 bis 3000 Partikel/cm2 , 2000 bis 4000 Partikel/cm2 , 3000 bis 5000 Partikel/cm2 , 4000 bis 6000 Partikel/cm2 , 5000 bis 7000 Partikel/cm2 , 6000 bis 8000 Partikel/cm2 , 7000 bis 9000 Partikel/cm2 oder 8000 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt;
- die Flächendichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis 100 Partikel/cm2 , 50 bis 150 Partikel/cm2 , 100 bis 300 Partikel/cm2 , 200 bis 400 Partikel/cm2 , 300 bis 500 Partikel/cm2 , 400 bis 600 Partikel/cm2 , 500 bis 700 Partikel/cm2 , 600 bis 800 Partikel/cm2 , 700 bis 900 Partikel/cm2 oder 800 bis 1000 Partikel/cm2 beträgt; der Einbettungskörper transparent ist; - der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission
Figure imgf000080_0001
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweist;
- der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission Tm mit
0,2 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,9 oder 0,5 ≤ Tm ≤ 0,8 aufweist; und/oder
- der Einbettungskörper transparent ist und eine mittlere Transmission Tm mit
0,2 ≤ Tm ≤ 0,4 , 0,3 ≤ Tm ≤ 0,5 , 0,4 ≤ Tm ≤ 0,6 , 0,5 ≤ Tm ≤ 0,7 ,
0,6 ≤ Tm ≤ 0,8 oder 0,7 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweist.
Das erfindungsgemäße Kennzeichen besteht aus einer Folie, einem Folienbereich, einer Beschichtung, einem Etikett oder einem Oberflächenbereich eines Produktes mit zufällig verteilten Partikeln aus gefärbten, transparenten Werkstoffen und/oder diffus streuenden, opaken Werkstoffen. Zur Herstellung des Kennzeichens werden die Partikel einem Folienwerkstoff, einem Beschichtungsmaterial, einem Malerlack, einem Drucklack, einem Sprühlack oder einem polymeren Werkstoff für Spritzguss oder Blasextrusion beigemengt. Produkte werden auf verschiedenste Art und Weise mit dem erfindungsgemäßen Kennzeichen ausgerüstet, wie:
Verpacken eines Produktes in einer Folie mit den zufällig verteilten Partikeln;
Bedrucken, Beschichten, Belacken oder Besprühen einer Folie, eines Etiketts oder eines Produktes mit einem Lack mit den darin dispergierten Partikeln;
- Spritzguss, Blasextrusion oder Thermoformen eines Artikels, wie beispielsweise eines Behälters aus einem polymeren Werkstoff mit den darin zufällig verteilten Partikeln.
Der Erfinder hat überraschend gefunden, dass Partikel derart konfiguriert werden können, dass sie visuell nicht wahrnehmbar, jedoch mit einer Digitalkamera eines gewöhnlichen Smartphones hinreichend genau abbildbar sind und sich für die Herstellung von Kennzeichen eignen, die zuverlässigen Schutz vor Fälschung und Produktpiraterie bieten. Dieses überraschende und kontraintuitive Ergebnis kann zur Zeit nicht schlüssig erklärt werden. Es wird jedoch vermutet, dass psychophysikalische Aspekte des menschlichen Sehens eine maßgebliche Rolle spielen. Hierzu zählen unter anderem:
- der Nahpunkt bzw. minimale Objektabstand für Scharfstellung, der für das menschliche Auge - abhängig vom Lebensalter - mindestens 25 cm beträgt, in Verbindung mit der Pupillenöffnung von in der Regel 2 bis 3 mm und der hierdurch bedingten Beugungs- begrenzung; - die Verarbeitung von Lichtreizen in den S-, M- und L-Zapfen der Retina und deren Verknüpfung zum Rot-Grün-System (G-R), dem Gelb-Blau-System (B— [R+G]) und dem Luminanzsystem (R+G+B);
- eine im Vergleich zu achromatischen Helligkeitskontrasten reduzierte Empfindlichkeit bzw. Sehschärfe (Visus) für chromatische Kontraste;
- neuronale Prozesse, die bei struktriertem Hintergrund vergleichsweise feine Details maskieren.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Verfahrensschritt b) auch mit dem Begriff "Registrierung" bzeichnet.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden bei Bedarf spezielle Bildver- arbeitungsalgorithmen eingesetzt, die auf die optischen Eigenschaften - insbesondere die spektralselektive Absorption - der jeweils verwendeten Partikel zugeschnitten sind.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird für ein Registrierungs- oder Erkennungsbild durch Linearkombination der jeweiligen Rot-, Grün- und Blau-Kanäle ein digitales Kompositbild zu berechnen. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine effektive Unterdrückung strukturierter Hintergrundsignale, wie beispielsweise alpanumerischer Zeichen, Barcode oder QR-Code und verbessert maßgeblich die Segmentierung und Klassifizierung der Partikelsignale.
Auf weißem oder hellem Untergrund bzw. Hintergrund erzeugen farbig-transparente Partikel eine farbige optische Modulation (siehe Erläuterungen in Verbindung mit Figuren 2 bis 6). Demgegenüber sind farbig-transparente Partikel auf schwarzem oder dunklem Hintergrund nicht detektierbar.
Neben oder anstelle von zufällig verteilten Partikeln aus farbig-transparenten Werkstoffen umfasst das erfindungsgemäße Kennzeichen auch zufällig verteilte Partikel aus diffus streuenden, im Wesentlichen weißen Werkstoffen, wie Polytetrafluorethylen mit nanoskaliger Morpholgie oder Kompositen aus einem Polymer und nanoskaligem Titandioxid oder nanoskaligem Siliziumdioxid. Diffus streuende, weiße Partikel sind auf schwarzem oder dunklem Hintergrund, wie beispielsweise Druckzeichen oder Barcode-Strichen detektierbar, jedoch nicht auf weißem oder hellem Hintergrund.
Die erfindungsgemäß farbig-transparenten oder diffus streuenden, weißen Partikel liefern komplementäre optische Kontraste und gestatten bei gemeinsamer Verwendung auf einem wechselweise dunklen und hellen Hintergrund die Herstellung eines vollflächig detektierbaren Kennzeichens.
In einer besonders zweckmäßigen Ausführungform der Erfindung werden zur Bestimmung der Bildkoordinaten der zufällig verteilten Partikel sowohl in Referenzbildern, d.h. bei der Registrierung, wie auch in Erkennungsbildern, d.h. bei der Authentifizierung, die gleichen Bildverarbeitungsalgorithmen verwendet. Diese Vorgehensweise mindert den störenden Einfluss von eventuellen Bildartefakten, welche bei der Auswertung von Referenz- und Erkennungsbildern in gleicher Weise analysiert werden und praktisch identische Signaturen haben.
Die Erfindung ermöglicht daher eine kostengünstige und vielseitige Ausstattung von Produkten, Verpackungsfolien und Etiketten mit verdeckten (covert) Kennzeichen, die mithilfe eines gewöhnlichen Smartphones authentifizierbar sind und hohe Sicherheit gegenüber Nachahmung und Fälschung bieten. Das erfindungsgemäße Kennzeichen und Authentifizierungsverfahren zeichnen sich durch eine niedrige Fehlerrate aus. Insbesondere kann das Kennzeichen mit verschiedenfarbigen sowie weißen Partikeln ausgerüstet werden, was die Replikation erheblich erschwert und zugleich die Fehlertoleranz der Authentifizierung verbessert.
Die für das erfindungsgemäße Kennzeichen verwendeten Partikel bestehen aus mindestens einem Werkstoff auf Basis eines oder mehrerer Polymere oder auf Basis von Glas. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung bestehen die Partikel aus gefärbten, partiell transparenten Werkstoffen, wobei eine Folie aus dem jeweiligen Werkstoff mit einer Referenzdicke von 20 oder 100 μm für sichtbares Licht eine mittlere Transmission
Figure imgf000082_0001
mit 0,2 ≤ Tm ≤ 0,9 aufweist.
Vorzugsweise haben die für die Herstellung der Partikel verwendeten polymeren Werkstoffe eine Schmelztemperatur im Bereich von 180 bis 400 °C, so dass die Partikel bei der Verarbeitung in einer Polymerschmelze, beispielsweise in einem Schmelzextruder oder in einem Knetaggregat intakt bleiben.
Für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung ist eine präzise Einstellung der spektralselektiven Absorption der zufällig verteilten Partikel nicht erforderlich, weil
- der Parameterbereich, in dem die zufällig verteilten Partikel visuell nicht wahrnehmbar, jedoch mittels Smartphone-Kamera detektierbar sind, hinreichend groß ist; und zudem
- die Partikelgröße in einem Bereich von bis 1 bis 100 μm einstellbar bzw. adaptierbar ist.
Dessen ungeachtet ist nachfolgend dargelegt, wie die spektralselektive Absorption der zufällig verteilten Partikel in gezielter Weise eingestellt werden kann.
Hierbei bezeichnet der Begriff "Absorptionskoeffizient" den linearen Schwächungskoeffizient eines Stoffes für elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes von 380 bis 780 nm (https://de.wikipedia.org/wiki/ Absorptionskoeffizient). Der Absorptionskoeffizient wird in Einklang mit der üblichen Terminologie mit dem griechischen Buchstaben "a" bezeichnet. Nach dem Lambert-Beerschen Gesetz nimmt die Intensität I(z) von Licht mit anfänglicher Intensität I0 nach Durchlaufen eines Materials mit Absorptionskoeffizient a exponentiell mit der Wegstrecke z ab, gemäß der Beziehung l(z) = I0 • e-α·z . Das Produkt a - z oder a - d des Absorptionskoeffizienten a und der Wegstrecke z bzw. der Dicke d eines von Licht durchquerten Materials, wie insbesondere einer Polymerfolie wird als "optische Dichte" bzw. abgekürzt "OD" bezeichnet (cf. https://de. wikipedia. org/ wiki/Extinktion_(Optik) ).
Die lineare Absorptionskoeffizient a wird üblicherweise gemäß der Formel
Figure imgf000083_0001
anhand der gemessenen wellenlängenabhängigen Reflexion R(λ) und Transmission T(λ) berechnet.
Für Farbstoffe wird anstelle des linearen Absorptionskoeffizienten a üblicherweise der molare Extinktionskoeffizient e in Einheiten von L-mol-1 · cm -1 angegeben. Die Umrechnung erfolgt gemäß der Formel a = ln(10) • ∈ • c mit der molaren Konzentration c . Bei Angabe von c in Einheiten von mmol-L -1 gilt α = 2,3 × 10-7 e • c μm-1 .
Im Weiteren bezeichnet der Begriff "spezifische Absorption αs" den Quotienten aus der integralen Absorption (oder optischen Dichte) in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich [λa , λb] und der integralen Absorption (oder optischen Dichte) über das sichtbare Spektrum von 380 bis 780 nm
Figure imgf000083_0002
Die "spezifische Absorption αs(λa , λb)" quantifiziert die spektralselektive Absorption eines für die Herstellung der erfindungsgemäßen Partikel verwendeten Werkstoffes und ergänzt die übliche qualitative Bezeichnung anhand einer zu dem Wellenlängenbereich [λa , λb] komplementären Farbe (https://de. wikipedia. org/wiki/Komplementärfarbe).
Der Absorptionskoeffizient α(λ) und die spezifische Absorption αs(λa , λb) werden anhand der optischen Reflexion R(λ) und Transmission T(λ) bestimmt. Die optische Reflexion R(λ) und Transmission T(λ) als Funktion der Wellenlänge X werden gemäß DIN EN ISO 13468- 2:2006-07 gemessen unter Verwendung eines Spektralphotometers (vorliegend ein Instrument des Typs Shimadzu UV-3600 Plus). Zur Messung der optischen Transmission T(λ) wird ein kollimierter Strahl einfallenden Lichts mit Intensität I0 (λ) in einer normalen Richtung auf eine Oberfläche einer Folie gerichtet und die in Strahlrichtung direkt transmittierte Intensität ID(λ) sowie diffus gestreute Intensität IFS(λ) (Vorwärtsstreuung) gemessen. Der einfallende Lichtstrahl wird partiell an den beiden Oberflächen der Folie reflektiert. Die Summe der reflektierten Intensitäten, die bei Polymerfolien typischerweise etwa 8 % bis 10 % beträgt, wird als IR(λ) bezeichnet. In der Regel weist die Oberfläche von Polymerfolien eine geringe Rauigkeit auf, so dass diffuse Vorwärtsstreuung IFS(λ) sowie diffuse Rückwärtsstreuung IBS(λ) vernachlässigbar sind. Zur Messung der optischen Transmission T(λ) wird eine integrierende Ulbricht-Kugel verwendet und somit die Vorwärtsstreuung IFS(λ) detektiert. Dementsprechend gilt für die optische Transmission T(λ) die Beziehung:
Figure imgf000084_0001
worin c einen Faktor bezeichnet, der durch Instrumentenkalibrierung bestimmt wird, vorzugsweise durch Messen einer Referenztransmission Tref(λ) ohne Folie im Strahlengang. In der vorstehenden Beziehung bezeichnet IA(λ) die in der Folie absorbierte Intensität. Zwecks Veranschaulichung sind in der vorstehenden Gleichung Absorption, Reflexion und Streuung als Summanden dargestellt. In physikalisch adäquater Weise werden Absorption, Reflexion und Streuung jedoch als Multiplikatoren mit Betrag ≤1 beschrieben. Die Beschreibung von Absorption, Reflexion und Streuung mithilfe von Multiplikatoren trägt dem Wahrscheinlichkeitsprinzip der Quantenmechanik Rechnung.
Die mittlere Transmission Tm einer Folie vorgegebener Dicke wird durch Mitteln der optischen Transmission T(λ) über den sichtbaren Wellenlängenbereich von 380 bis 780 nm, gemäß der Beziehung
Figure imgf000084_0002
erhalten.
In analoger Weise wird für einen vorgegebenen Wellenlängenbereich [λa, λb ] eine mittlere spektrale Transmission Tm(λa,λb) gemäß
Figure imgf000084_0003
bestimmt.
Bei der Transmission von Licht durch ein Partikel aus einem polymeren Werkstoff oder Glas, das in eine polymere Matrix eingebettet ist, sind Intensitätsverluste aufgrund von Reflexion deutlich verringert bzw. vernachlässigbar, weil der Unterschied der Brechungsindices zwischen Partikel und Matrix klein ist. Daher unterscheidet sich die mit einem Spektral- photometer in Umgebungsluft gemessene mittlere Transmission durch einen Faktor von etwa 0,9 von der mittleren Transmission in einer polymeren Matrix. Dieser Unterschied ist jedoch unerheblich für die optische Parametrierung der Werkstoffe für die zufällig verteilten Partikel und beeinträchtigt die Ausführung der Erfindung in keiner Weise.
Aus praktischen Gründen wird für die optische Parametrierung erfindungsgemäßer Partikel der Absorptionskoeffizient α(λ) bzw. eine optische Dichte OD(λ) = α(λ) • d einer Folie mit Dicke d aus dem jeweiligen Werkstoff oder einem hierzu optisch äquivalenten Werkstoff gemessen. In der industriellen Praxis wird die Konzentration eines Farbstoffes oder Farbadditivs anhand von Farbmessungen eingestellt. Üblicherweise werden anstelle von reinen Farbstoffen vorkonfektionierte Färbungsadditive eingesetzt. Färbungsadditive umfassen einen oder mehrere, in einem organischen oder polymeren Träger gelöste oder dispergierte Farbstoffe. Dementsprechend werden Färbungsadditive in Form einer Lösung, Dispersion, Pigment oder eines sogenannten Masterbatches eingesetzt. Der Mengenanteil eines Farbstoffes in derartigen Färbungsadditiven wird von den Herstellern der Färbungs- additive üblicherweise nicht quantifiziert. Daher wird in der industriellen Praxis der Mengen- anteil eines Färbungsadditivs in einem polymeren Werkstoff empirisch durch spektro- metrische Farbmessung an einem aus dem Werkstoff hergestellten Extrudat ermittelt. Diese empirische Methode ist zweckmäßig, weil der Färbungseffekt von Farbstoffen aufgrund unterschiedlicher Temperaturen im Herstellungsprozeß Abweichungen unterworfen sein kann.
Es ist es weder praktikabel noch zweckmäßig, den Farbstoffgehalt erfindungsgemäßer Partikel in mengenbezogenen Einheiten von [Gew.-%] oder [mol-%] zu bestimmen. Stattdessen wird der Absorptionskoeffizient α(λ) bzw. die optische Dichte 0D(λ) = α(λ) • d einer Folie aus dem jeweiligen Werkstoff gemessen. Dabei ist die Absorption der polymeren Werkstoffkomponenten im sichtbaren Wellenlängenbereich von 380 bis 780 nm in der Regel vernachlässigbar. Um die optische Dichte 0D(λ) eines Farbstoffes bzw. Färbungsadditivs in einer beliebigen Folie zu erhalten, misst der Fachmann der Kunststofftechnik die spektrale Transmission von zwei oder mehr Folien gleicher Dicke mit und ohne Färbungsadditiv, wobei die Folien im Übrigen aus identischen polymeren Werkstoffen bestehen.
Beispielsweise fertigt der Fachmann zwei Folien F1 und F2 mit gleicher Dicke d aus einem Polymer, wobei die erste Folie F1 kein Färbungsadditiv und die zweite Folie F2 einen vorgegebenen Mengenanteil eines Färbungsadditivs enthält, misst deren spektrale Transmission T1(λ) , respektive T2(λ) und berechnet den Absorptionskoeffizienten des Farbstoffes bzw. Färbungsadditivs gemäß der Beziehung
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Alternativ fertigt der Fachmann eine Folie mit einem vorgegebenen Mengenanteil eines ausgewählten Färbungsadditivs an und misst deren Dicke d sowie die spektrale Transmission T(d; λ) und optische Dichte OD(d; λ) . Aus der Folie werden Stapel gebildet, die frei von Luftspalten sind und Dicken von 1 × d, n × d mit n = 2, 3, ... haben. An jedem Stapel wird die spektrale Transmission T(n × d; Ä) und optische Dichte 0D(n × d; λ) gemessen. Aus den optischen Dichten OD(j × d; λ) als Funktion der Dicke j × d mit 1 ≤ j ≤ n wird der Absorptionskoeffizient α(λ) durch lineare Regression bestimmt.
Bevorzugt wird als polymerer Werkstoff für die Folien F1 und F2 Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) verwendet. Im sichtbaren Wellenlängenbereich von 380 bis 780 nm weisen PC und PMMA für Schichtdicken von bis zu 10 mm eine praktisch konstante Transmission und vernachlässigbare Absorption auf und dienen als "unsichtbare" Matrix für den Farbstoff bzw. das Färbungsadditiv.
Bei der Bestimmung der optischen Dichte OD(λ) und des Absorptionskoeffizienten α(λ) gemäß der vorstehenden Methoden werden Intensitätsverluste aufgrund von Reflexion und Streuung an Folienoberflächen kompensiert bzw. heben sich auf. Zudem werden die vorstehenden Messungen an Folien mit exakt bestimmtem Mengenanteil bzw. Konzentration eines Farbstoffes oder Färbungsadditivs durchgeführt. Der Absorptionskoeffizient α(λ) ist direkt proportional zu der Konzentration des Farbstoffes oder Färbungsadditivs. Um die spektralselektive Absorption einer Folie oder eines Partikels in gezielter Weise einzustellen, passt der Fachmann die Konzentration des Farbstoffes oder Färbungsadditivs in dem polymeren Werkstoff entsprechend an.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zudem an Folien aus diffus reflektierenden Werkstoffen die CIE-Helligkeit (lightness) bzw. der CIE-Wert L* in Remission mithilfe eines Spektralphotometers gemäß DIN EN ISO/CIE 11664-1:2020-03, DIN EN ISO 11664-2:2011-07 und DIN EN ISO/CIE 11664-3:2020-03 mit Normlicht CIE D65, 10° Sichtfeld und Empfindlichkeits- bzw. Tristimuluskurven des CIE Normvalenzsystems von 1931 gemessen.
In Bezug auf Partikel bezeichnet der Begriff "Größe" den Äquivalentdurchmesser eines kugel- förmigen Partikels gleicher stofflicher Zusammensetzung, das je nach dem verwendeten Messverfahren die gleiche Projektionsfläche (Elektronenmikroskop) oder gleiche Licht- streuung wie die untersuchten Partikel aufweist.
Die Abmessungen von mikroskaligen Partikeln oder Agglomeraten werden erfindungsgemäß mittels eines Rasterelektronenmiskroskops oder Transmissionselektronenmikroskops und einer Bildanalysesoftware, wie ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij) bestimmt. Hierbei werden anhand digitalisierter elektronenmikroskopischer Aufnahmen mindestens 100, vorzugsweise mindestens 1000 Partikel bzw. Agglomerate mithilfe der Bildanalysesoftware digital vermessen. Aufgrund der hohen lateralen Auflösung von Elektronenmikroskopen des Standes der Technik, die je nach Einstellung der Elektronenoptik und der Strahlparameter im Bereich von einigen Ängström bis zu 10 nm liegt, kann der Äquivalentdurchmesser der Partikel oder Agglomerate mit hoher Zuverlässigkeit ermittelt werden.
Softwaregestützte Verfahren zur Auswertung von mittels Licht- oder Elektronenmikroskopen aufgezeichneten digitalen Bildern von Partikeln sind im Stand der Technik bekannt und umfassen die folgenden Schritte:
- algorithmische Erstellung eines Grauwerthistogramms;
- interaktive Festlegung eines geeigneten Schwellwertes im Grauwerthistogramm, um jedes Bildpixel als zum Hintergrund oder zu einem Partikel gehörig zu klassifizieren, je nachdem ob der Grauwert des Bildpixels oberhalb oder unterhalb des Schwellwertes liegt;
- algorithmisches Binarisieren des Bildes, d. h. Wandlung des Grauwertbildes in ein Schwarz- Weiß-Bild;
- gegebenenfalls algorithmische binäre Dilatation und Erosion (Closing), um Lücken zu schließen oder binäre Erosion und Dilatation (Opening), um durch Bildrauschen verursachte Artefakte, wie Pseudopartikel zu eliminieren; und
- algorithmische Identifikation von zusammenhängenden Flächen aus benachbarten (schwarzen) Bildpixeln, die Partikeln zugeordnet sind und Ermittlung der Größe bzw. der Anzahl der in der jeweiligen Fläche enthaltenen Bildpixel.
Softwarealgorithmen bzw. -programme, der vorstehend beschriebenen Art gehören üblicherweise zum Lieferumfang von modernen Licht- und Elektronenmikroskopen oder sind als Option erhältlich. Alternativ hierzu können generische Bildanalyseprogramme, wie ImageJ verwandt werden.
Alternativ oder begleitend werden die Abmessungen mikro- oder nanoskaliger Partikel oder Agglomerate mittels Lichtstreuung gemäß ISO 13320:2020-01 gemessen. Ein hierfür geeignetes Messgerät für Partikelgrößen von 0,01 bis 5000 μm wird unter anderem von Horiba Ltd. (Kyoto, Japan) unter der Produktbezeichnung LA-300 kommerziell angeboten.
In der vorliegenden Erfindung bezeichnen die Begriffe "Registrierungssystem" und "Authenti- fizierungssystem" funktionelle Einheiten, die eine oder mehrere Hardware-Komponenten, wie elektronische Computer und Datenspeicher und ein oder mehrere Software-Programme umfassen, die ggf. räumlich voneinander getrennt sind und über ein Kommunikationsnetz untereinander Daten übermitteln und empfangen. Beispielsweise befinden sich die sekundären Bilderfassungssysteme und das Authentifizierungssystem an verschiedenen Orten und sind über das Internet und/oder Mobilfunknetze miteinander verbunden. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind ein oder mehrere der sekundären Bilderfassungssysteme jeweils als Smartphone ausgebildet und das Authen- tifizierungssystem als leistungsfähiger, mit einem oder mehreren Grafikprozessoren (GPU) ausgerüsteter Computer, der sich am gleichen Ort, wie die Datenbank und/oder das Registrierungssystem befindet.
Im Rahmen der Erfindung sind zudem auch Konfigurationen vorgesehen, bei denen das Registrierungs- und Authentifizierungssystem teilweise oder vollumfänglich die gleichen Hardware-Komponenten, insbesondere den gleichen Computer für Bildverarbeitung nutzen.
In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform sind jeweils ein Authentifizierungssystem und ein sekundäres Bilderfassungssystem Bestandteile eines Smartphones.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen und Beispielen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Aufzeichnung eines Erkennungsbildes eines mit einem Kennzeichen ausgerüsteten Warenetiketts;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht von zwei in einem Kennzeichen zufällig verteilten Partikeln;
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur optischen Absorption eines Partikels bei asymmetrischem Lichteinfall;
Fig. 4 die optische Modulation eines absorbierenden Partikel bei asymmetrischem Lichteinfall;
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur optischen Absorption eines Partikels bei symmetrischem Lichteinfall;
Fig. 6 die optische Modulation eines absorbierenden Partikel bei symmetrischem Lichteinfall;
Fig. 7 eine repräsentative Darstellung der geometrischen Abbildungsverhältnisse einer typischen Smartphone-Kamera;
Fig. 8 Absorptionskoeffizienten von drei kommerziellen Farbstoffen für thermoplastische Polymere;
Fig. 9 ein Flussdiagramm zur Bildverarbeitung bei der Registrierung und Authentifizierung von Kennzeichen; und
Fig. 10 ein Flussdiagramm für Blobdetektion.
Fig. 1 zeigt schematisch die Aufzeichnung eines digitalen Erkennungsbildes eines mit einem erfindungsgemäßen Kennzeichen ausgestatteten Etiketts. Als Lichtquelle sind elektrische Leuchten sowie Sonnen- bzw. Tageslicht gleichermaßen geeignet. Bei einem typischen Abstand zwischen Objekt und Smartphone-Kamera von unter 10 cm, wird das Objekt durch das Smartphone abgeschattet. Selbst unter ungünstigen Verhältnissen, wie trübem Tageslichteinfall ist die Bildqualität ausreichend, um die zufällig verteilten Partikel in dem Kennzeichen in statistisch hinreichender Zahl zu detektieren.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Kennzeichens 1 mit einer zumindest partiell transparenten polymeren Matrix oder Folie 3 und darin zufällig eingebetteten Partikeln 4 und 5. Die polymere Matrix/Folie 3 ist auf der Oberfläche eines Artikels oder auf einem Waren- etikett 2 lose oder kraftschlüssig angeordnet bzw. fixiert. Die zufällig verteilten Partikel (4, 5) bestehen vorzugsweise aus einem Werkstoff der gewählt ist aus gefärbtem, transparenten Polymer oder Glas oder aus einem nanoskaligen Komposit, der sichtbares Licht diffus stark streut. Je nach Farbe und den optischen Eigenschaften der Oberfläche des Artikels oder Etiketts 2 erzeugt das gefärbte transparente Partikel 4 oder das diffus streuende Partikel 5 eine stärkere optische Modulation bzw. einen stärkeren optischen Kontrast.
Fig. 3 illustriert die Bildentstehung und den optischen Kontrastverlauf anhand eines sphäroiden Partikels 4 aus gefärbtem transparentem bzw. spektralselektiv absorbierendem Werkstoff unter seitlichem Lichteinfall 100. Die Bezugszeichen 2 und 3 haben die gleiche Bedeutung, wie vorstehend in Verbindung mit Fig. 2 dargelegt. Wie durch den Lambertschen Strahlungskegel 20 angedeutet, wird angenommen, dass die Oberfläche des Artikels/Etiketts 2 sichtbares Licht in einer zu gewöhnlichem Schreibpapier ähnlichen Weise, d.h. annähernd gemäß der Lambertschen Richtungscharakteristik streut (https://de.wiki- pedia.org/wiki/Lambertsches_ Gesetz). Das sphäroide Partikel 4 hat den Radius "r". Der Buchstabe "h" bezeichnet einen Abstand zwischen dem Partikelschwerpunkt und der Oberfläche des Artikels/Etiketts 2. Für absorbiertes Licht 100 wirft das Partikel 4 in einer zur Einfallsrichtung senkrechten Beobachtungsebene 4' einen gradierten Schatten 4" je nach der Länge der Wegstrecke eines Lichtstrahls durch das Partikel 4. Demgegenüber illustriert die Kurve 40 die optische Modulation bzw. den Kontrastverlauf der sich bei Beobachtung oder Bildaufnahme mit zur Oberfläche senkrechter Blickrichtung bzw. Kamerachse einstellt und in Fig. 4 in größerem Maßstab wiedergegeben ist. Der in Fig. 3 und 4 gezeigte Kontrastverlauf 40 umfasst die seitliche Abschattung 4" sowie eine "zentrale Abschattung" von einfallendem Licht, das direkt auf die Oberfläche des Artikels/Etiketts 2 fällt, von dieser diffus reflektiert wird und auf seinem Weg zum Beobachter das absorbierende Partikel 4 durchquert.
Fig. 5 und 6 illustrieren in analoger Weise zu Fig. 3 und 4 den Kontrastverlauf bei beidseitiger Beleuchtung 100 eines absorbierenden Partikels 4. Die Bezugszeichen der Fig. 5 haben die gleiche Bedeutung wie vorstehend in Verbindung mit Fig. 3 erläutert.
Der in den Figuren 3-6 gezeigte Kontrastverlauf 40 wird qualitativ durch die folgenden mathematischen Formeln beschrieben
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Kontrast
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wobei 0 den Winkel zwischen der Einfallsrichtung des Lichtes und der Oberflächennormale, α den linearen Absorptionskoeffizienten, × eine horizontale, zur Oberfläche parallele Lauf- variable, p den Abstand des zu × korrespondierenden Lichtstrahls vom Mittelpunkt des absorbierenden Partikels sowie Tin , Tout die Transmission der einfallenden und, respektive von der Oberfläche des Artikels/Etiketts diffus gestreuten Lichtstrahlen bezeichnen. Die vorstehenden Gleichungen repräsentieren eine einfache Form physikalischen Raytracings.
Für die Berechnung der in den Figuren 3 bis 6 gezeigten Kontrastverläufe werden in die vorstehenden Gleichungen folgende Parameter eingesetzt: h = 50 μm , r = 25 μm , 0 = 45° , a = 0,017 μm 1 . Im Weiteren werden die gemäß den vorstehenden Gleichungen berechneten Kontrastverläufe mit einer Gaußfunktion bzw. Point-Spread-Function (PSF) mit einer Halb- wertsbreite von 22,3 μm gefaltet, um die optische Auflösung einer üblichen Smartphone- Kamera zu simulieren. Wie unten in Verbindung mit Fig. 7 erläutert, hat eine übliche Smartphone-Kamera eine numerische Apertur NA von etwa l/sin(0,72°) = 79,6. Hieraus ergibt sich mit λ = 0,55 μm eine laterale PSF-Halbwertsbreite von 0,51-λ/NA = 22,3 μm (cf. https://de. wikipedia. org/wiki/Auflösung_(Mikroskopie) ).
Für eine präzise optische Modellierung und Simulation kann - soweit zweckmäßig - ein professionelles Programm, wie beispielsweise TracePro (https://www.lambdares.com/ tracepro/) eingesetzt werden. Wie die unten beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, ist dies für die Ausführung der Erfindung jedoch nicht erforderlich. Vielmehr können Partikel mit geeigneten optischen Eigenschaften ohne präzise optische Modellierung parametriert und hergestellt bzw. von kommerziellen Anbietern bezogen werden.
Fig. 7 zeigt eine für übliche Smartphone-Kameras repräsentative maßstäbliche Darstellung des Strahlengangs gemäß den Gesetzen der geometrischen Optik mit numerischer Apertur NA = 0,012 und einer beugungsbegrenzten optischen Auflösung von etwa 22 μm (cf. T. Steinich, V. Blahnik; Optical design of camera optics for mobile phones; Adv. Opt. Techn., Vol. 1 (2012), pp. 51-58). In Fig. 7 ist zudem ein optoelektronischer Bildsensor, wie beispielsweise ein CCD-, CMOS- oder BSI-Sensor schematisch als Rechteck mit einer Höhe von 3 mm dargestellt. Übliche Bildsensoren für Smartphones haben Pixelabmessungen von etwa 1×1 μm2, so dass eine vertikale Sensorabmessung von 3 mm einer Pixelzahl von etwa 3000 entspricht. Dementsprechend ist die nominelle Pixelauflösung etwa 22-mal kleiner als die beugungsbegrenzte optische Auflösung von 22 μm.
Fig. 8 zeigt die Absorptionskoeffizienten von drei beispielhaften kommerziellen Farbstoffen für die Färbung thermoplastischer Polymere, die von den Firmen Yamada Chemical Co., Ltd. und Epolin of Chroma Color Corp, angeboten werden. Die Absorption der in Fig. 8 gezeigten Farbstoffe eignet sich insbesondere, um in dem Blau-, Grün- und Rot-Kanal einer Smartphone- Kamera einen hohen Kontrast zu erzeugen.
Fig. 9 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm zur Bildaufnahme und -Verarbeitung bei der Registrierung und Authentifizierung eines erfindungsgemäßen Kennzeichens:
201 Aufzeichnung eines Referenzbildes mit einer Digitalkamera;
211 Aufzeichnung eines Erkennungsbildes mit einer Digitalkamera;
202 Berechnung eines Kompositbildes durch Linearkombination des Rot-, Grün- und Blau- Kanals des digitalen Referenzbildes;
212 Berechnung eines Kompositbildes durch Linearkombination des Rot-, Grün- und Blau- Kanals des digitalen Erkennungsbildes;
203 Blobdetektion bzw. Extraktion der in dem Referenzbild enthaltenen Bildbereiche, die von einem zufällig verteilten Partikel herrühren;
213 Blobdetektion bzw. Extraktion der in dem Erkennungsbild enthaltenen Bildbereiche, die von einem zufällig verteilten Partikel herrühren;
204 Berechnung von Blobkoordinaten, insbesondere Blob-Schwerpunktkoordinaten des Referenzbildes;
214 Berechnung von Blobkoordinaten, insbesondere Blob-Schwerpunktkoordinaten des Erkennungsbildes, und
220 Registrierung der Blobkoordinaten des Referenz- und Erkennungsbildes bzw. Bestimmung einer räumlichen Transformation, welche die unterschiedlichen Kameraperspektiven bei der Aufzeichnung des Referenz- und Erkennungsbildes kompensiert und die Blobkoordinaten des Referenz- und Erkennungsbildes zur Deckung bringt.
Vorzugsweise sind die in den Schritten (202, 212), (203, 213) und (204, 214) bei der Auswertung des Referenz- und Erkennungsbildes verwendeten digitalen Bildverarbeitungs- algorithmen jeweils identisch, um den störenden Einfluss eventuell vorhandener Bildartefakte zu kompensieren bzw. weitgehend zu eliminieren.
Fig. 10 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm mit Details zur Blobdetektion (Schritt bzw. Funktionsblock 203 und 213 in Fig. 9). In einem ersten Schritt 231 wird das Referenz- oder Erkennungsbild mit einem morphologischen Filterkern, wie beispielsweise einem Laplacian- of-Gaussian-Filterkern (LoG) gefaltet, um Punkte bzw. Blobs und Linien hervorzuheben. Im nachfolgenden Schritt 232 wird das gefilterte Bild segementiert, um die von zufällig verteilten Partikeln herrührenden Bildbereiche mit maximaler oder minimaler Intensität zu extrahieren. Für die Segmentierung 232 wird ein einfache Grauwertschwelle oder eine alternative, im Stand der Technik gebräuchliche Methode, wie ein Watershed-, Otsu- oder Clustering- Algorithmus angewendet. In einer zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungesgemäßen Verfahrens werden die extrahierten Segmente in einem weiteren Schritt 233 nach ihrer Größe und/oder ihrer Gestalt gefiltert, um Segmente, die nicht von zufällig verteilten Partikeln herrühren abzutrennen. Vorzugsweise wird für die Gestaltfilterung die Zirkularität bzw. der isoperimetrische Quotient des jeweiligen Segments verwendet. Der isoperimetrische Quotient wird gemäß der Formel
Figure imgf000092_0001
berechnet. Hierbei werden für die Fläche und den Umfang die Anzahl der in dem Segment enthaltenen, respektive die Anzahl der das Segment begrenzenden Pixel eingesetzt. Beispielsweise werden bei der Gestaltfilterung nur Segmente mit einem isoperimetrischen Quotienten im Bereich von 0,8 bis 1,0 bzw. 0,8 bis 1,05 berücksichtigt.
Beispiel 1
250 ml gewöhnlichem Acryl-Klarlack werden 15 mg mikronisiertes Polytetrafluorethylen- Pulver (emulsionspolymerisiert mit primärer Partikelgröße ≤ 400 nm) des Typs MicroFLON® S- 203-RC von Shamrock Technologies Inc. mit mittlerer (sekundärer) Partikelgröße von 15 bis 25μm zugegeben und die Mischung über 10 min intensiv gerührt. Anschließend wird ein kleiner Teil des Acryl-Klarlacks mit den darin enthaltenen PTFE-Partikeln auf eine schwarze Kunststofffolie (DIN A4 Format, 210 mm x 297 mm) aufgepinselt und über Nacht getrocknet. Nach der Trocknung wird die mit dem Klarlack beschichtete Folie von fünf Testpersonen mit normaler oder durch Brille kompensierter Sehkraft visuell inspiziert unter Tageslicht (bedeckter Himmel, schräger Lichteinfall durch Fenster). Abgesehen von zwei ungenügend dispergierten Pulver-Agglomeraten kann keine der fünf Testpersonen PTFE-Partikel sehen.
Nachfolgend werden 10 voneinander verschiedene Flächenbereiche der beschichteten Folie mit der Kamera eines gewöhnlichen Smartphones (Gigaset GS190 mit 13 Megapixel Digitalkamera) aufgenommen und auf einem Computerbildschirm angezeigt. Der Abstand zwischen der Folie und der Smartphone-Kamera (Objektabstand) bei der Bildaufnahme variiert zufällig zwischen 6 und 10 cm.
Bei vergrößerter Darstellung der Digitalbilder auf dem Computerbildschirm ist unmittelbar eine Vielzahl grauer Flecken erkennbar. Die Anzahl bzw. Flächendichte der Flecken beträgt etwa 60 cm-2. Eine kursorische Analyse einiger der grauen Flecken mithilfe der Bildverarbeitungsprogramms ImageJ (https://imagej.nih.gov/ij/) zeigt für die Flecken maximale Grauwerte im Bereich von 20 bis 60 auf einem durchschnittlichen Hintergrund von etwa 10 (bezogen auf eine Skala von 0 bis 255). Dementsprechend liefert das von den PTFE- Partikeln gestreute Licht ein für digitale Bilderkennung ausreichend starkes Signal.
Beispiele 2, 3 und 4
In analoger Weise zu Beispiel 1, werden von der Firma Kremer Pigmente GmbH & Co. KG angebotene, gefärbte Glaspigmente P1, P2, P3 der Typen 390302 (brilliantgelb transparent, Partikelgröße 63 bis 80 p), 392401 (fuchsia transparent, Partikelgröße ≤ 63 μm) und 393361 (türkisblau transparent, Partikelgröße ≤ 63 μm) in Mengen von 600 mg, 180 mg und respektive 150 mg jeweils in 250 ml Acryl-Klarlack dispergiert. Ein kleiner Anteil der drei Acryl- Klarlacke mit den darin dispergierten Glaspigmenten P1, P2 und P3 wird jeweils auf eine weiße Kunststofffolie (DIN A4 Format, 210 mm x 297 mm) aufgepinselt und über Nacht getrocknet.
Nach der Trocknung wird jede der drei, mit Klarlack und darin enthaltenen Glaspigmenten P1, P2, P3 beschichteten, weißen Folien von fünf Testpersonen mit normaler oder durch Brille kompensierter Sehkraft visuell inspiziert unter Tageslicht (bedeckter Himmel, schräger Lichteinfall durch Fenster). Keine der fünf Testpersonen kann auf einer der drei untersuchten Folien eines der Glaspigmente P1, P2, P3 wahrnehmen.
Nachfolgend werden jeweils 10 voneinander verschiedene Flächenbereiche der beschichteten Folien mit der Kamera eines gewöhnlichen Smartphones (Gigaset GS190 mit 13 Megapixel Digitalkamera) aufgenommen und auf einem Computerbildschirm angezeigt. Der Abstand zwischen der Folie und der Smartphone-Kamera (Objektabstand) bei der Bildaufnahme variiert zufällig zwischen 6 und 10 cm.
Bei vergrößerter Darstellung der Digitalbilder auf dem Computerbildschirm sind vereinzelte, schwach gefärbte Stellen zu erkennen. Im Rahmen einer kursorischen Analyse mit dem Bild- verarbeitungsprogramm ImageJ werden durch Linearkombination des Rot-, Grün- und Blau- Kanals jedes Digitalbildes Kompositbilder berechnet gemäß den Rechenvorschriften
Pigment P1: Blau-Kanal minus 0,5 x [Rot-Kanal + Grün-Kanal]
Pigment P2: Grün-Kanal minus 0,5 x [Blau-Kanal + Rot-Kanal]
Pigment P3: Rot-Kanal minus 0,5 x [Grün-Kanal + Blau-Kanal]
In den derart berechneten Kompositbildern ist unmittelbar eine Vielzahl grauer Flecken erkennbar. Die Anzahl bzw. Flächendichte der Flecken in den Digitalbildern hat je nach Folie bzw. Pigment Werte von
Pigment P1: ≈ 50 cm'2
Pigment P2: ≈ 80 cm'2 Pigment P3: ≈ 65 cm'2
Die Grauwerte der Flecken liegen im Bereich von 170 bis 210 auf einem durchschnittlichen Hintergrund von etwa 240 (bezogen auf eine Skala von 0 bis 255). Dementsprechend erzeugt die Lichtabsorption der Glaspigmente P1, P2 und P3 eine für die digitale Bilderkennung ausreichend starke optische Modulation bzw. Kontrastsignal.
Die in den Beispielen 2, 3 und 4 angewendte Linearkombination des Rot-, Grün- und Blau- Kanals der jeweiligen Digitalbilder eliminiert bzw. schwächt Bildsignale mit näherungsweise gleich großen Rot-, Grün- und Blauanteilen und ermöglicht eine effektive Unterdrückung bzw. Abschwächung strukturierter Hintergrundsignale, wie beispielsweise alpanumerischer Zeichen, Barcode oder QR-Code. Hierdurch wird die digitale Segmentierung und Klassifizierung der Pigment- bzw. Partikelsignale maßgeblich verbessert.
Beispiel 5
Gemäß dem Koagulations-Verfahren von
F. Polastri, O. Ligabue, V. Kapeliouchko, D. Garrison, E. Marchese; PTFE nanocomposites in tubes and W&C; 56th I WCS Conference - Proceedings of the International Wire and Cable Symposium, Inc. (2007) werden aus nanoskaligem PTFE- und Titandioxid-Pulver Komposit-Partikel mit einem mittleren kugeläquivalenten Durchmesser von 23 μm hergestellt. Wie in Beispiel 1 beschrieben, werden die Partikel aus PTFE-TiO2-Nanokomposit in Acryl-Klarlack dispergiert, die erhaltene Dispersion auf eine schwarze Plastikfolie aufgetragen und über Nacht getrocknet. Bei der visuellen Untersuchung kann keine der fünf Testpersonen ein Partikel detektieren.
Demgegenüber zeigen mit der Smartphone-Kamera aufgenommene und auf einem Computerbildschirm dargestellte Digitalbilder eine Vielzahl von hellgrauen Flecken mit Grauwerten von bis zu 80 (auf einer Skala von 0 bis 255). Dies deutet darauf hin, dass die Partikel aus PTFE-TiO2-Nanokomposit Licht stärker streuen als Partikel aus reinem PTFE.
Alternativ werden mikroskalige sphäroide Partikel mittels etablierterverfahren für die Herstellung von Mikrogranulaten und Pulver, wie Schmelzverdüsung in industriellen Volumina aus üblichen polymeren Werkstoffen, wie Polyamid und PEEK oder nanoskaligen Kompositwerkstoffen mit polymerer Matrix hergestellt.
Weitere etablierte Verfahren zur Herstellung mikroskaliger Partikel bzw. Pulver aus gefärbten polymeren Werkstoffen oder nanoskaligen Kompositwerkstoffen mit polymerer Matrix sind beispielsweise Kryogenvermahlung (https://en.wikipedia.org/wiki/Cryogenic_grinding), Mahlung in einer Strahlmühle (https://en.wikipedia.org/wiki/Jet_mill), Emulsions- polymerisation (https://en.wikipedia.org/wiki/Emulsion_polymerization) und Suspensions- polymerisation (https://en.wikipedia.org/wiki/Suspension_polymerization).
Die vorstehenden Verfahren zur Herstellung mikroskaliger Partikel bzw. Pulver aus gefärbten polymeren Werkstoffen oder nanoskaligen Kompositwerkstoffen mit polymerer Matrix werden in der industriellen Produktion von Kunststoffen angewendet oder als Dienstleistung angeboten, beispielsweise von Aveka Inc. (https://www.aveka.com/) und General Polymer Services LLC (https://www.polymerservices.com/). Hierfür konzipierte industrielle Mahl- vorrichtungen sowie Labormühlen sind kommerziell erhältlich von Anbietern, wie Retsch GmbH (https://www.retsch.com/) und Noll GmbH (https://www.noll.eu/en/).
Zweckmäßig werden für die Herstellung mikroskaliger Partikel bzw. Pulver aus gefärbten polymeren Werkstoffen oder nanoskaligen Kompositwerkstoffen mit polymerer Matrix industrieübliche polymere Additive, wie Farb-Masterbatches, TiO2- oder SiO2-Masterbatches eingesetzt.
Monodisperse sphäroide Partikel aus gefärbtem Polymer oder gefärbtem Glas mit Durchmesser im Bereich von 50 nm bis 100 μm sind kommerziell erhältlich von verschiedenen Anbietern, wie beispielsweise microParticles GmbH (https://microparticles.de/), Mo-Sci Corp. (https://mo-sci.com/) und Cospheric LLC (https://www.cospheric.com/).
Der Stand der Technik umfasst zudem zahlreiche Artikel, die Verfahren beschreiben zur Emulsions- oder Suspensionspolymerisation von nano- und mikroskaligen sphärioden Partikeln aus einer Matrix aus einem natürlichen oder synthetischen Polymer und darin gelösten oder dispergierten Farbstoffen oder nanoskaligen Additiven, wie Titandioxid oder Siliziumdioxid, wie:
Continuous Production of Cellulose Microbeads via Membrane Emulsification; J. Coombs OBrien, L. Torrente-Murciano, D. Mattia, J. L. Scott; ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 5931-5939;
Preparation and Application of Microparticles Prepared Via the Primary Amine- catalyzed Michael Addition of a Trithiol to a Triacrylate; C. O. Bounds, R. Goetter, J. A. Pojman, M. Vandersall; Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2012, 50, 409-422;
Preparation of Transparent Nanocomposite Microspheres via Dispersion of High- Concentration TiO2 and BaTiO3 Nanoparticles in Acrylic Monomer; M. Takeda, E. Tanabe, T. Iwaki, A. Yabuki, K. Okuyama; Journal of the Society of Powder Technology, Japan 2008 45, 1, 23-29.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für optische Produktauthentifizierung, umfassend die Schritte a) Ausrüsten eines Produktes, einer Verpackung eines Produktes und/oder eines Produkt- oder Verpackungsetiketts mit mindestens einem Kennzeichen, das zufällig verteilte Partikel enthält; b) Aufzeichnen eines oder mehrerer Referenzbilder eines gemäß a) mit mindestens einem Kennzeichen ausgerüsteten Produktes; und c) Authentifizierung eines gemäß b) registrierten Produktes, umfassend
- Aufzeichnen eines oder mehrerer digitaler Erkennungsbilder des mindestens einen Kennzeichens mit den zufällig verteilten Partikeln;
- digitaler Vergleich des mindestens einen Erkennungsbildes mit dem mindestens einen Referenzbild;
- Anzeigen einer positiven Authentifizierung, wenn das mindestens eine Erkennungsbild und das mindestens eine Referenzbild hinreichend übereinstimmen; oder
- Anzeigen einer negativen Authentifizierung, wenn das mindestens eine Erkennungsbild und das mindestens eine Referenzbild hinreichend voneinander abweichen; dadurch gekennzeichnet, dass jedes der zufällig verteilten Partikel aus einem von mehreren Werkstoffen besteht und der eine oder die mehreren Werkstoffe unabhängig voneinander eine spektralselektive Absorption aufweisen und/oder Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 780 nm diffus streuen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zufällig verteilten Partikel kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 200 μm haben.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus jeweils einem Referenzbild und/oder jeweils einem Erkennungsbild durch Linearkombination von Farbkanälen ein Referenzkompositbild und/oder ein Erkennungskompositbild berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) bei der Authentifizierung ein oder mehrere Erkennungsbilder des Produktes und der zufällig verteilten Partikel mit einer Digitalkamera eines Smartphones aufgezeichnet werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) bei der Authentifizierung auf dem Produkt, einer Verpackungsfolie oder einem Etikett angeordnete alphanumerische Zeichen, Digitalcode, Barcode und/oder QR- Code simultan mit den zufällig verteilten Partikeln aufgezeichnet werden.
6. System für optische Produktauthentifizierung, umfassend
(i) ein oder mehrere Kennzeichen, die jeweils zufällig verteilte Partikel enthalten;
(ii) mindestens ein Registrierungssystem mit einem primären Bilderfassungssystem für die Aufzeichnung eines oder mehrerer Referenzbilder eines mit einem Kennzeichen ausgestatteten Produktes;
(iii) mindestens eine Datenbank;
(iv) ein Kommunikationssystem auf Basis des Internets und/oder Mobilfunknetzen; und
(v) ein oder mehrere sekundäre Bilderfassungssysteme für die Aufzeichnung eines oder mehrerer Erkennungsbilder eines mit einem Kennzeichen ausgestatteten Produktes;
(vi) mindestens ein Authentifizierungssystem, das dafür eingerichtet und konfiguriert ist, Erkennungsbilder mit Referenzbildern digital zu vergleichen; wobei das Registrierungsystem, die sekundären Bilderfassungssysteme, das Authentifi- zierungssystem und die Datenbank dafür eingerichtet und konfiguriert sind, über bidirektionale Datenleitungen oder das Kommunikationssystem digitale Daten zu übertragen und zu empfangen; dadurch gekennzeichnet, dass jedes der zufällig verteilten Partikel aus einem von mehreren Werkstoffen besteht, der eine oder die mehreren Werkstoffe unabhängig voneinander eine spektralselektive Absorption aufweisen und/oder Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 780 nm diffus streuen.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils einen mittleren Absorptions- koeffizienten αm(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
Figure imgf000098_0001
und
0,001 μm-1 ≤ αm(λ0 ± AX) wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet. System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander in Wellenlängenbereichen von λ0 — 40 nm bis λ0 + 40 nm mit 420 nm ≤ λ0 ≤ 700 nm jeweils eine spezifische Absorption αs(λ0 ± 40 nm) aufweisen mit
Figure imgf000098_0002
und
0,4 ≤ αs(λ0 ± AX) ≤ 0,95 wobei α(λ) die anhand der optischen Transmission bestimmten Absorptions- koeffizienten bezeichnet. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander 60 bis 100 Gew. -% gefärbtes Polymer oder gefärbtes Glas umfassen. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Werkstoffe unabhängig voneinander 60 bis 100 Gew.-% eines Materials enthält, das gewählt ist aus der Gruppe, umfassend Polytetrafluorethylen und Komposite aus Polymeren und nanoskaligen anorganischen Stoffen. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zufällig verteilten Partikel kugeläquivalente Durchmesser von 1 bis 200 μm haben. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das sekundäre Bilderfassungssystem als Smartphone ausgebildet ist und eine Digitalkamera umfasst. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ein oder mehrere digitale Bildverarbeitungssysteme umfasst. Kennzeichen für optische Produktauthentifizierung, dadurch gekennzeichnet, dass es zufällig verteilte Partikel enthält, jedes der zufällig verteilten Partikel aus einem von mehreren Werkstoffen besteht und der eine oder die mehreren Werkstoffe unabhängig voneinander eine spektralselektive Absorption aufweisen und/oder Licht mit Wellen- längen im Bereich von 380 bis 780 nm diffus streuen. Kennzeichen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Einbettungs- körper umfasst, in dem die zufällig verteilten Partikel eingebettet sind und eine Flächen- dichte der zufällig verteilten Partikel in dem Einbettungskörper 1 bis 10000 Partikel/cm2 beträgt.
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