CN1153402C - 产生和鉴别不可变更的自动验证制品的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一系统包括：由生物统计数据集(101)和任选的正文数据集(102)组成的输入数据集(100)，一制品(10)，处理系统(103)以及自动验证制品(104)。输入数据集(100)是接收者特有数据。生物统计数据集(101)可以包括潜在的制品接收者特有的一个或多个物理特征，例如照片、视网膜扫描、指纹或签名。正文数据集(102)可以包括一个或多个正文属性、例如名字、地址、身高及体重、或眼睛颜色。

Description

产生和鉴别不可变更的 自动验证制品的方法和系统

发明的技术领域

本发明总的来说涉及编码方法和系统，尤其涉及产生和鉴别自动验证制品的方法、系统以及制品。

发明背景

现代生活要求迅速、方便和可靠地验证个人身份证明和文件真实性。几乎每一次商业交易都需要进行个人和文件的辨认。此外，在社会和政治环境中对个人身份证明的需要越来越多。

需要文件辨认和个人身份证明的商业交易包括信用卡、电话卡、自动提款机(“ATM”)和类似的交易以及其它日常商业交易，例如支票兑付。例如，当拿支票到银行进行支付时，银行需要验证支票书写者的签名(称为背书)的真实性，活期存款帐户中有足够的钱支付支票。背书的真实性通过把支票上的签名与支票书写者留在银行文件上的签名样品作比较来确定。伪造相当好的背书可以使未被授权的个人非法地兑现支票。

另一方面，在非商业环境中，在安全方面经常有识别问题存在。例如，公寓和办公楼的安全系统要求想进入大楼的任何人在安全警卫员面前“签到”，并经常向警卫员出示先前颁发的允许进入大楼的个人身份证明文件。安全警卫员要作出自己最好的判断来确定个人身份证明文件是真实的，出示该个人身份证明的人是该身份证明文件所确定的人。在这种情况下，可以理解安全警卫员可能受被伪造或被篡改的身份证明文件所确定的人的欺骗。在政治环境中，许多国家都要求公民公开携带个人身份证，以便在能够应适当的官方的要求可被检查。例如，在交通事故现场或因交通违章被停车时，个人要向警察出示个人身份证明，例如驾驶执照。此外，投票、跨越国际边界和/或进口或出口货物时都要提交个人身份证明文件。

因此，明显需要不可更改的自动验证的个人、商务和政治的识别卡、证件、文件、标签、包装和其它类似制品(article)。对本专利文件来说，应把制品看作是具有表面的任何物品，它可包括基体，可把数据固定在该基体上。此处使用的“固定”一词应表示以下词语中的一个或多个，但不受其限制，其系上、印上、粘上、蚀刻、刮出、画上、打印、敲击、嵌入、机床加工、钻出、冲压或成象。

目前的一种解决方案需要利用存储在由个人携带的存储器设备内的生物统计信息。“生物统计信息”一词指个人专有的特性，例如签名、指纹或照片。在安全条件下对存储器设备进行编程的“编程”场所从个人那里获得要用的生物统计信息的样品。利用普通编码技术使样品变成代码。可以让每个人把手、眼睛、脸或其它唯一的身份特征放在扫描输入设备上来获得样品。然后编码扫描的信息，形成随后被存储在可变更的便携存储器设备(即磁带、电子或光学存储卡、软盘等)内的代码。把便携存储器设备发给个人。当个人的身份需要验证时，每个人就在进行个人身份验证的“远程访问/译码”场所出示便携存储器设备，便携存储器设备内所包含的信息从存储器中被读出。然后个人再把特定的身体特征放在输入扫描设备上来获得生物统计信息的另一样品。机器把读出的代码与刚刚取样的生物统计信息进行比较，判断真实性。在这方面，可以例如利用与先前执行的编码相反的过程译码读出的代码或者可以例如利用与在加密时使用的编码处理相同的编码处理编码样品信息来进行比较。因为这种方法在每一编码和远程访问场所要有要求执行数据编码和/或译码的处理系统、复杂的光-电硬件以及每个人都有的存储器设备，所以这一解决方案是极其昂贵的。

因此，本发明的目的是提供在制品上使用的不可变更的代码，这种代码包含该制品的指定持有者所特有的生物统计识别信息。

本发明的另一目的是提供便宜地、准确地和有效地产生不可变更的自动验证的个人和商用制品的方法和系统。

本发明的再一个目的是提供准确地、有效地和便宜地鉴别所出示的自动验证制品的方法和系统。

本发明还一个目的是提供验证在远程访问场所出示的自动验证制品的真实性的方法和系统，这种方法和系统不需要昂贵的验证设备，例如物理特征扫描输入设备，也没有到达中央位置的通信信息的不便。

发明概要

本发明涉及包含被编码的机器可读数据集的自动验证制品，该机器可读编码数据集包括接收者特有生物统计数据。自动验证制品包括例如商业文件(即借据、汇票、支票和不记名证券等)、交易卡(即ATM卡、电话卡和信用卡等)、个人身份证明文件(即驾驶执照、政府救济卡、护照和个人身份证等)以及固定在包裹表面上的标签，这种标签包括例如该包裹所有者或寄送者的标识，可被关税代理商用来核实进口货物。生物统计数据集的子集或全部可以例如是被认为是某人特有的个人特征的图象，如指纹、视网膜扫描、照片、签名等，或者最好对上述一些组合进行编码来产生机器可读数据集。这种制品最好是纸或塑料的低成本制品，但可以是任何基体，最好把机器可读数据集固定在制品上或固定在制品内。制品还可以但不必包含生物统计数据集的人可读版本。

在本发明的一实施例中，以这样的方式把被编码的机器可读数据集固定在制品上，即除非借助于适当地设计的阅读设备，人眼看不懂或看不到。例如，支票或在这方面的任何制品在其上固定了包括指定的用户签名的机器可读数据集。因此，冒充的伪造者将拿不到指定签名的样品进行复制。使用者的签名与译码签名的比较允许在使用场所的验证。

在另一实施例中，人可读的正文数据集也出现在制品上，可选择该正文数据集的被选子集被编码、与被编码的生物统计数据集连接、交错等。对本专利文件来说，正文数据集包括非生物统计数据的所有数据。

因此，本发明的一个实施例是包括表面和数据集的自动验证制品，该数据集包括机器可读形式的被编码的接收者特有生物统计数据。另一实施例是包括表面、固定在该表面上的第一数据集和第二数据集的自动验证制品，第二数据集是第一数据集的被编码的拷贝。一替换实施例是包括表面、固定在该表面上的包括至少一个正文数据子集的正文数据集、固定在该表面上的包括至少一个生物统计数据子集的生物统计数据集以及包括正文数据集和生物统计数据集的编码拷贝的机器可读数据集的自动验证的接收者特有标识制品，这些数据集被随意地连接、交错或组合并被固定在该制品上。机器可读数据集最好被排列成为组成至少一个矩阵(阵列)的光可读二进制码。矩阵通常指二维条形码或矩阵码。

本发明的一个方面涉及产生不可变更的自动验证制品的方法，该方法包括以下步骤：接收由一个或多个接收者特有数据子集组成的接收者特有数据集，通过有选择地编码第一接收者特有数据子集来产生机器可读数据集，以及把该机器可读数据集和可选地把该第一接收者特有数据子集固定在该制品的表面上。最好可按照一个或多个机器可读矩阵形式固定机器可读数据集。印刷的机器可读数据集可作为可视二进制数据被固定在例如制品的指定空白区域上，或者另一方面，如以上所介绍的那样，可通过利用标记手段、例如可与制品印件分开被检测的油墨、如紫外、红外或其它颜色的油墨或可通过把机器可读数据集放置在制品上来把机器可读数据集印在制品的已打印区域的上面或下面，以便可有选择地读出永久的磁性或荧光图象。还有一种可能就是以光谱可分辨的方式来固定机器可读数据集，打印在数据集上的是假的代码，如果对其进行光复制或以其它方式对其进行再现将产生无效的代码。

另一方面，可实际上把机器可读数据集固定为作为空白点(void)的二进制数据。对于本专利文件来说，空白点应当包括但不限于坑、缝隙、气泡、凹陷和小孔等，或都不包括这些，可随意地把空白点安排在矩阵内，使得物理材料检测系统能够区分空白点/非空白点区域。这种检测系统可以包括超声或其它成像技术，这种技术利用确定晶格(cellarea)深度或密度的返回信号来确定是否存在空白点。其它光学技术可同样地被使用，例如在普通致密盘技术中所使用的光技术。最好是当利用物理特性时，可用材料填充或覆盖任何空白点来给制品提供平滑的表面。因此，制品的结构是多层结构，其中的一层包含作为空白点的机器可读代码。

另一可供选择的作法是制品中的一层上被固定有机器可读代码，除代码外，该层是不透光的(或者除代码外，该层是透光的)，所以可用强的不可见光来以光的方式检测代码，但代码不能被另一层遮住。

本发明的另一个方面涉及验证自动验证制品的真实性的操作方法。一种这样的方法包括以下步骤：扫描包括编码生物统计数据集的上述各种类型中的一种的自动验证制品，定位(或阅读等)和译码该生物统计数据集，将译码的生物统计数据集与接收者特有样品作比较，以及判断译码的生物统计数据集是否相应于该接收者特有样品。另一种方法包括以下步骤：接收自动验证制品，该自动验证制品包括第一和第二数据集，第一数据集是第二数据集的编码的拷贝，扫描该自动验证制品来定位(或阅读等)被编码的第一数据集，译码被编码的第一数据集，以及将被译码的第一数据集与第二数据集作比较来确定自动验证制品的真实性。在较佳实施例中，被编码的第一数据集已被印在一个或多个机器可读矩阵内。

根据本发明的原理的用于产生被固定在制品上的唯一的机器可读数据集的处理系统包括：接收包括多个接收者特有数据子集的接收者特有数据集的输入端，存储多条处理系统指令的存储器设备，产生机器可读数据集的处理单元，以及可选的传送所产生的机器可读数据集和第一接收者特有数据子集的输出端。处理单元检索和执行存储器设备中的至少一条处理系统指令。处理系统指令指示处理单元有选择地编码第一接收者特有数据子集。在本发明的一个实施例中，处理单元还能够把机器可读数据集作为组成至少一个矩阵的光可读二进制代码进行排列。

根据本发明的原理的用于验证自动验证制品的真实性的处理系统包括：接收(或扫描、读出等)自动验证制品的输入端，存储多条处理系统指令的存储器设备，验证自动验证制品的真实性的处理单元，以及可选的传送输出信号的输出端。该输入端包括被处理单元或替代地被另一处理单元或输入控制设备控制的、用于有选择地扫描自动验证制品的表面的装置。处理单元从存储器设备检索并执行至少一条处理系统指令，该条处理系统指令指示该处理单元定位固定在自动验证制品上的被编码的第一数据集和译码该被编码的第一数据集。在一个实施例中，处理单元还把被译码的第一数据集与固定在自动验证制品上的第二数据集作比较，并产生表示该自动验证制品的真实性的输出信号。在一替代的实施例中，处理单元将把被译码的第一数据集和第二数据集传送给对这两个数据集作比较的中央主处理系统。在另一个实施例中，被译码的第一数据集将包括生物统计数据，其输出端将把该生物统计数据传送给输出显示设备，该输出显示设备使值班员能够用眼睛来进行对自动验证制品的持有者的身份验证的比较。

应用和/或扩充本发明的一实施例是被存储在存储媒体上的软件。该软件包括多条计算机指令，这些计算机指令根据本发明的原理控制一个或多个处理单元来产生和/或鉴别特有的自动验证制品。计算机将包括将要被使用的必要的编码和/或译码操作/算法，或将包括其中的一部分。所用的存储媒体可以包括但不限于磁存储器、光存储器和/或半导体芯片，仅举三个例子。

因此，本发明的优点在于能够提供在制品上使用的不可变更的代码，该制品包含该制品的被许可的持有者特有的生物统计标识和特征信息。

另一优点在于机器可读代码利用非常可靠和准确的相当便宜的技术固定在制品上，最好使用普通的打印设备。

本发明的另一优点在于能够提供自动验证制品以及便宜地、准确地和有效地产生不可变更的自动验证的个人身份证明文件和商业文件的方法和系统。

本发明的还一优点在于能够提供准确地、有效地和便宜地鉴别出示的自动验证制品的方法和系统。

本发明的再一优点在于能够提供不需要昂贵的验证设备就能够验证在远程访问场所出示的自动验证制品的真实性的方法和系统。

附图概述

为了更彻底地理解本发明及其优点，现在请参看以下与附图一道给出的描述，附图中相同的标号指相同的部分，其中：

图1A表示根据本发明的原理的产生自动验证制品的系统的功能方框图；

图1B表示图1A所示处理系统的等角图；

图1C表示处理单元和存储器设备的方框图；

图2A表示根据本发明的原理的验证所接收的自动验证制品的真实性的系统的功能方框图；

图2B表示图2A所示远程访问场所处理系统的等角图；

图3表示机器可读二进制编码矩阵；

图4A和4B表示图1A所示实施例的产生不可变更的自动验证制品的流程图；以及

图5表示图2A所示实施例的验证所接收的自动验证制品的真实性的流程图。

发明详述

图1A表示本发明的产生自动验证制品的系统的功能图。该系统包括输入数据集100，该输入数据集包括生物统计数据集101和任选的正文数据集102，该系统还包括制品10、处理系统103和自动验证制品104。如上所述，数据集100由接收者特有数据组成。生物统计数据集101可以包括潜在制品接收者特有的一个或多个物理特征(即照片、视网膜扫描、指纹和签名等)，而正文数据集102，它被任选地包括在输入数据集100内，可以包括一个或多个正文属性(即名字、地址、身高/体重和眼睛的颜色等)。处理系统103通过产生固定在制品10上的唯一的机器可读数据集来产生自动验证制品104。

处理系统103包括输入装置、处理装置、输出装置和制品产生装置。处理装置使输入数据集100在语法上和在语义学上都是有效的，并编码生物统计数据集101的选定子集和任选地编码正文数据集102的选定部分(如果需要，还可任意地首先对待编码数据进行加密)。输出装置把被有效和编码了的数据集与生物统计数据集101的选定子集以及任选的正文数据集102一道传送给制品产生装置。制品产生装置把被有效和编码了的数据集以及可选地把生物统计数据集101的选定子集和任选的正文数据集102固定在制品10上，以便产生自动验证制品104。

在较佳实施例中，处理系统103通过把全部选定的生物统计和正文数据子集编码成为紧凑的不可变更的机器可读数据集并随后把机器可读数据集排列成一个或多个矩阵来确保数据的完整性。如果可取的话，可把机器可读数据集分成两个或两个以上的单个数据段，然后可把这些数据段加到两个或两个以上的两维机器可读矩阵中去，这些两维机器可读矩阵可以看起来大小相同，也可以看起来大小不相同。这些矩阵尽管在物理上是分开的，但可以包含保证能够发现任何试图改变人可读文本和/或机器可读矩阵的校验值和特点。在这方面，可把被编码的生物统计数据和正文数据连接成一个数据串，然后粗略地分成两部分之后形成大小基本上相同的两个矩阵。另一方面，可以例如以交替的位、字节、一组字节等为单位对生物统计数据和文本数据进行交错以形成数据串，然后把该数据串分成两个矩阵。最好给每一矩阵提供校验和独立地验证每一矩阵的数据完整性。此外，或替代地，矩阵可以具有被用来共同地验证两个矩阵的数据完整性的相互依赖的校验和。由于这些校验和的作用，如果改变了一个矩阵，或如果改变了两个矩阵，就将读出无效数据。按照预定例程对生物统计数据和正文数据进行交错有利地提高了检验被改变的矩阵的能力。另一方面，生物统计数据集101可构成一个矩阵，而正文数据集102可构成第二个矩阵。

在一个实施例中，通过按照预定标准检验机器可读数据集的可接受性-这种检验可以包括对以前产生的制品的数据库(例如被存储的供处理系统使用的有组织的综合的数据集合)进行搜索以确定唯一性-就能够获得并维持增强的数据安全性。注意，在一替代的实施例中，可以在不具有验证和/或编码算法的远程访问编码场所接收输入数据集100，在这种情况下，可以把接收者特有生物统计数据和有关的正文数据的数据信号表示传送给安全的中央主机(类似于图2A所示)，该中央主机然后执行上述验证。传输可以是有线或无线传输。

如果接收者被确认是可接受的，就对接收者特有生物统计数据进行编码，这种编码最好包括利用压缩算法和把生物统计数据的子集以及任意地把正文数据的子集组合成一个或多个机器可读矩阵。如果在不具有编码算法的远程访问编码场所接收输入数据集100，就如上所述地把所获得的编码二进制串传送给该远程访问编码场所。标准的制品产生设备(图1B所示)然后把机器可读数据集固定在一个或多个自动验证制品上。随着制品在制品产生设备中被产生和被排出，事件的记录就自动地进入数据库，如果输入数据集100在远程访问编码场所被接收，该数据库就可以位于中央主机处。记录项目保证了以后不会无意中产生重复的制品。注意所产生制品的数目直接与制品的预定用途有关。本发明的这一方面的应用包括只产生具有唯一的编码照片的单个驾驶执照，或者产生具有相同的加密签名的多个制品，例如支票、旅行支票和银行往来帐户提款单等。

图1B表示处理系统103的等角图。处理系统103包括与制品产生设备114连接的个人计算机(“PC”)105。PC105由机壳106(被表示为具有切开的视图)、监视器109、键盘110以及任选的鼠标器113组成。机壳106包括软盘驱动器107和硬盘驱动器108。软盘驱动器107接受、读出和写入外部磁盘，而硬盘驱动器108提供快速访问的数据存储和检索。虽然只示出了软盘驱动器107，但PC105可以装备任何恰当地设计的用于接收和发送数据的结构，例如包括磁带和光盘驱动器以及串行和并行端口。在机壳106的切开的部分内是与存储器设备连接的中央处理单元(“CPU”)111，在所述实施例中，该存储器设备是随机存取存储器(“RAM”)112。虽然PC 105被示出具有一个CPU111，但PC105可装备协同地执行本发明的原理的多个CPU111。制品产生设备114接收PC105的一个或多个输出数据集，并把输出数据集固定在制品的表面上。

虽然已用PC105和制品产生设备114来说明处理系统103的一种实现，但可以替换地在至少具有一个处理单元的任何处理系统内、例如在复杂的计算机器、手持计算机、小型计算机、主机和超级计算机(RISC和并行处理体系结构)内以及在以上所述处理系统的网络组合内实施本发明，可以采用任何合理设计的制品产生装置。

图1C表示可在图1A和1B中使用的任意个数的子处理系统之一的原理方框图。该子处理系统包括通过数据总线118与存储器设备、例如RAM112连接的一个处理单元，例如CPU111。存储器设备112存储被处理单元111检索、解释和执行的一条或多条指令。处理单元111包括控制单元115、算术逻辑单元(“ALU”)116以及本地存储器设备117，本地存储器设备117例如可以是层叠的高速缓存或多个寄存器。控制单元115从存储器设备112中取指令。ALU116执行完成指令所需的多种操作、包括加法和布尔“与”。本地存储器设备117提供存储中间结果和控制信息所需的高速存储器。

图2A表示本发明的验证所接收的自动验证制品的真实性的系统的功能方框图。该系统包括自动验证制品104、可选地与中央主处理系统103连接(如虚线所示)的远程访问场所处理系统200、以及真实性信息显示装置201，真实性信息显示装置201可以是例如显示器、打印机或其它合理设计的显示装置。自动验证制品104至少包括一个编码数据集，该编码数据集包括是生物统计数据集的一部分或全部的编码拷贝的第一数据子集。自动验证制品104最好还包括文本数据集或生物统计数据集，或包括它们两者。

远程访问场所处理系统200包括输入装置、处理装置和输出装置。输入装置接收自动验证制品104。处理装置验证自动验证制品104的真实性，这种验证可以包括远程访问场所处理系统200和中央主处理系统103之间的通信。输出装置把处理装置产生的真实性信息传送给显示装置201。

处理装置对自动验证制品104进行扫描，以便定位和译码被编码的第一数据集、将被译码的第一数据集与从制品的持有者获得的或被固定在自动验证制品104上的第二数据集作比较、以及产生表示制品104的真实性的输出信号。在一替代的实施例中，处理装置有选择地旁路或不执行被译码的第一数据集和第二数据集的比较。代之以处理装置为显示设备产生表示被译码的第一数据集的输出信号、例如生物编码数据集的一部分的图形显示和第二数据集，以便由处理系统的操作者进行手动比较和验证。或者处理系统的操作者可手动地把被译码的第一数据集和可选的第二数据集(如果固定在制品上)与制品持有者或从持有者获得的或来自数据库的生物统计数据集、例如持有者的签名或外貌进行比较。

所述验证自动验证制品104的真实性的系统可以采用例如包括便携终端、固定站阅读器以及平面扫描器的各种设备，其中的每一种都可直接包括有译码器或可利用有线或射频、短波、蜂窝式、红外或其它形式的无线通信在基站或主站、例如在处理系统103处实现译码功能。远程访问场所处理系统200和/或中央主处理系统103可以具有键盘和分辨率足以准确地显示被编码的生物统计图象和/或正文数据的显示屏，还可包括把机器可读数据集变换为二进制机器语言位以做好译码准备所需的成像设备。这种成像设备可以基于包括CCD、CMOS和NMOS的若干种技术中的任何一种或者其它形式的光敏传感器，这些传感器可以具有两维区域或一维线性阵列形式的结构，或者可以是按照光栅模式扫描两维图象的单束激光读出的传感器。

成象设备的一较佳实施例是与印刷的机器可读代码205的实边界垂直对齐的线性阵列扫描器，当两个或多个矩阵被使用时，这些矩阵平行地排列，所以利用如在普通的磁带读出中的普通的卡片猛击(cardswipe)动作的CCD扫描器能够扫过两个符号。矩阵于是被读出，每一矩阵的视频图象被存储在存储器内供处理。还可以利用激光、激光二极管、红外或其它的可以使设备具有两维区域或一维线性阵列形式的结构的二进制成像技术来实现成像。此外，阅读器可以具有自动地把被编码在机器可读矩阵内的图象和信息与在同一制品上的人可识别的版本进行比较的能力。在一个实施例中，可以在远程访问场所处理系统200的存储器内完成这种比较，这样在终端上就不需要键盘和/或高分辨率显示屏幕。或者如上所述，操作者可以用眼睛来把显示在终端屏幕上的信息与现在在制品上的和/或该制品持有者的人可读的信息作比较。

图2B表示可用作远程访问场所处理系统200的手持计算机的等角图。手持计算机200包括键盘202、显示屏蔽203和输入端口204。键盘202包括手动地接收用户的输入数据的按键的有规则的排列。显示屏幕203显示真实性信息和/或生物统计和/或正文数据。输入端口204接收在此用驾驶执照来表示的自动验证制品104，在所述实施例中，该自动验证制品104包括排列成两个光可读二进制矩阵的加密的机器可读数据集205a和205b。远程访问场所处理系统200至少包括一个处理单元和一个存储器设备，例如图1c所示的子处理系统。处理单元最好包括具有相关存储器(存储识别和译码矩阵的程序指令集的非易失存储器和用于数据处理工作区的易失存储器)的微处理器、存储待译码矩阵的图象的视频存储器、以及有关的信号调整电路，它们都固定在一块印刷电路板上。

图3说明用矩阵205概括地表示的优选的单个机器可读二进制编码矩阵。矩阵205是由位于佛罗里达的Clearwater的Interntional DataMatrix Inc。(它是本发明的受让人)开发的Data Matrix符号表示的一个样品。矩阵205具有由交叉边301和交叉周界边302形成的周界300，交叉边301是实线，而交叉周界边302由交替的深色周界矩形303和浅色周界矩形304组成。通过把待存储的每一个字符变换成为用相应于被编码的二进制信息的1和0的深色和浅色矩形来表示的可视二进制代码，就把概括地用305表示的数据存储在矩阵204的周界301内。对矩阵205结构的更完整的描述请参看题为“动态可变的机器可读二进制代码及其读出和产生的方法”的美国专利第4939354号和题为“产生动态可变的机器可读二进制代码的设备以及读出和产生该代码的方法”的待审查美国专利第5324923号，这两项专利申请都为本专利文件的受让人所拥有，在此都作为参考文献。

图4A表示图1A所示实施例的产生不可变更的自动验证制品的流程图。一进入“开始”方框400，就开始了根据本发明的原理的处理。至少包括一个数据子集的接收者特有数据集被处理系统103接收(输入方框401)。处理系统103最好执行对第一数据子集的图象压缩。图象压缩的比率最好约为50：1或更高，以便获得所获数据的数字表示。这样的压缩数据能够在普通的图形显示屏幕上再现接收者特有图象，不会造成视觉质量的任何显著的降低(方框402)。可利用任何标准的例程、例如离散余弦变换(DCT)、LZW(Lempel-Ziv)、fractal等完成图象压缩，以便减小编码第一数据子集所需的位数。50∶1的压缩比被认为是合适的，但也可以使用其它压缩比。除数据压缩外，为了增强图象对比度、锐度、平滑边缘以及减小阴影效应，尤其是对接收者的照片进行成像时，还可以对第一数据子集执行图象增强例程，最好是在数据压缩步骤之前。以上所述因更有效的数据压缩而改善了数字图象。合适的图象增强例程是公知的，Addison-Wesley出版公司(Reading MA)1987年出版的R。Gonzlez等人的“数字图象处理”一书描述了这种例程。处理系统103有选择地编码被压缩的第一数据集，以便产生机器可读数据集(处理方框403)。将参看对图4B的详细描述更详细地讨论这一选择性编码步骤。在本发明的一个实施例中，处理系统103还把机器可读数据集排列成组成一个或多个矩阵的光可读二进制代码(处理方框404)。处理系统103把机器可读数据集和第一接收者特有数据子集固定在制品的表面上，由此产生自动验证制品104(处理方框405)。在一个实施例中，利用普通打印处理、例如热敏、传热、喷墨、喷磁泡、激光、点阵打印等把矩阵固定在制品上。或者例如通过层叠上表面或通过把矩阵覆盖多层制品的打印层而可把矩阵固定在表面之下。在另一实施例中，机器可读数据集被印在制品的已印刷区域上，例如驾驶执照上的照片。在还一实施例中，通过根据矩阵的图样在制品内产生气泡或空隙或在制品上钻出或冲出的孔来形成矩阵，这种代码是机器可读的，可利用能够检测材料的存在与否、材料的相对密度或在制品内的气泡、空隙、孔等的深度的技术或利用光测量系统或其它合适的具有能够区分代码的反弹信号的成像系统来读出这种代码。

图4B表示图4A所示处理方框402的更详细的流程图。一进入“开始”方框406，就开始了对第一数据集的选择性编码。处理系统103将第一数据集与系统控制值作比较，以判断第一数据集是否在可接受的容限内(处理方框407)。该比较步骤可以包括例如语法和/或语义分析。如果第一数据集被判断为无效(判决方框408的“否”分支)，处理系统103就异常终止自动验证制品的产生(终止方框409)。另一方面，如果第一数据集被判断为有效(判决方框408的“是”分支)，处理系统103就搜索以前产生的制品的数据库，以确认所产生的制品是否是唯一的(处理方框410)，作为所产生的制品的类型的函数根据主观判断来确定唯一性。应当指出，处理系统103所使用的数据库可以在处理系统103的内部或外部，不管在内部还是在外部，处理系统103都可以直接或间接地搜索该数据库。例如，该数据库可被处理系统103与之进行通信的另一处理系统远程地进行存储和进行控制。如果第一数据集被判断为不是唯一的(判决方框411的“否”分支)处理系统103就异常终止自动验证制品的产生(终止方框412)。另一方面，如果第一数据集被判断为是有效的(判决方框411的“是”分支)，处理系统103就有选择地把所接收的接收者特有数据集的一个或多个子集作为至少一个记录加入数据库(处理方框413)。处理系统103然后编码第一数据集(处理方框414)，在一个实施例中，给被编码的第一数据集增加纠错位(处理方框415)。

体现在图4A和4B里的仅对第一数据集的选择性编码只是说明性的，应当认识到，本发明能够有选择地对多个被压缩的接收者特有数据子集进行编码，然后对被编码子集进行连接和交错等，由此形成一个机器可读数据集。此外，当对两个或多个数据子集进行编码并将它们连接、交错在一起时，处理系统103能够把机器可读数据集排列成一个或多个光可读矩阵，每个编码数据子集可以占据两个或多个矩阵。

图5表示图2A所示实施例的验证所接收的自动验证制品的真实性的流程图。一进入“开始”方框500，就开始了根据本发明的原理的处理。在本实施例中包括多个数据集(其中的第一数据集是第一数据集的编码拷贝)的自动验证制品被远程访问场所处理系统200接收(输入方框501)。远程访问场所处理系统200然后扫描所接收的自动验证制品来定位被编码的第一数据集(处理方框502)。远程访问场所处理系统200译码被编码的第一数据集(处理方框503)，并将被译码的第一数据集与第二数据集作比较来判断所接收的自动验证制品的真实性(处理方框504)。

在一个实施例中，利用远程访问场所处理系统200和处理系统103之间的通信来完成比较步骤，处理系统103维持与以前产生的自动验证制品有关的接收者特有数据的数据库。在这一实施例中，可利用有线或无线通信手段来实现远程访问场所处理系统200和处理系统103之间的通信。在一替代实施例中，至少把被译码的第一数据集以及任选地把第二数据集传送给输出显示设备，以便由系统操作者进行手动比较。如果确认被译码的第一数据集不是真实的(判决方框505的“否”分支)，远程访问场所处理系统200就显示指出自动验证制品是无效的真实性信息(输出方框506)。相反地，如果确认被译码的第一数据集是真实的(判决方框505的“是”分支)，远程访问场所处理系统200就显示指出自动验证制品是有效的真实性信息(输出方框507)。

在另一实施例中，在译码被编码的第一数据集之前，远程访问场所处理系统200把接收的自动验证制品变换成为数字位图，并把该数字位图分割成多个区域，其中的第一区域包括被编码的第一数据集而第二区域包括第二数据集。在这一实施例中，第一和第二区域都可包括再被远程访问场所处理系统200变换成为普通数据格式进行处理的多个生物统计和/或正交数据子集。

如上所述，自动验证制品的一实施例包含具有生物统计数据的第一数据集和正文数据的第二数据集的两个矩阵。此外，在一实施例中，制品还可包含含有可变更的数据的磁条，可通过扫描机器可读矩阵、译码其内所包含的某些数据以及将该数据(连同其它数据或不连同其它数据)译码至磁条来对磁条进行编程。这样使自动验证制品在需要读磁条的应用中非常有用。

本发明的再一个应用是防止软件的非法复制。软件是已被记录在存储媒体、例如在上述存储媒体之一上的特殊形式的程序。软件使程序可被自由地从一个存储媒体转换或拷贝至另一存储媒体，这就使未被许可的用户能够获得软件的非法复制品。例如，在一个实施例中，处理系统的购买者向软件销售商提供工业标准化的个人数据，这种个人数据可包括生物统计数据，生物统计数据被任选地加密，和被存储在处理系统的外部。无论处理系统购买者什么时候购买软件，购买者都将再被要求提供这种工业标准化的个人数据，这种工业标准化的个人数据被压缩、被任选地加密和被编码成为机器可读数据集，最好被编码成为一个或多个二进制编码矩阵，以及被固定在便携存储媒体的表面上，例如被存储在软盘或光盘中。当软件被装入处理系统时，矩阵被按照本发明的原理扫描、译码和验证、与以前存储的数据作比较以便保证所有权的通用性，由此限制软件的非法复制。如果发现了公共所有权，软件就与被译码的工业标准化个人数据一道被装入处理系统。当处理系统的所有者转移处理系统的所有权时，为了装载他的软件，新的所有者将必需再新定义工业标准化的个人数据，这会暂停新的所有者对已有软件的使用或自动地删除已有软件。当软件的使用被暂停时，如果某一软件的所有权被合法转移，就可以得到所有权“转移”例行程序来重新启动已有软件的暂停使用。

虽然已详细描述了本发明及其优点，但应当认识到，不违背本发明的精神和不超出本发明的范围，能够作出各种改变和替换。

Claims (23)

1一种产生接收者特有制品的方法，所述方法包括以下步骤：

接收接收者特有数据集，所述接收者特有数据集包括一个或多个接收者特有数据子集；

编码第一接收者特有数据子集以产生机器可读数据集；

把所述机器可读数据集排列成为组成至少一个矩阵的光可读二进制代码；和

将所述机器可读数据集固定到一制品上。

2.权利要求1的方法，其中所述编码步骤还包括以下步骤：

至少将所述第一接收者特有数据子集的一部分与控制值作比较，以确定所述第一接收者特有数据子集是否在所述控制值的可接受容限内。

3.权利要求2的方法，其中所述比较步骤在确认了可接受性之后还包括以下步骤：

搜索以前产生的不可变更制品的数据库，以确定所述接收者特有数据集是否是唯一的，所述以前产生的不可变更制品的数据库包括一个或多个记录；

一旦非唯一性被确认，就异常终止所述唯一的接收者特有标识制品的产生；以及

一旦唯一性被确认，就把所述接收者特有数据集插入在所述以前产生的不可变更制品的数据库内的所述记录的至少一个记录中去。

4.权利要求1的方法，其中所述排列步骤之前有以下步骤：

有选择地编码第二接收者特有数据子集；以及

组合所述被编码的第二接收者特有数据子集和所述被编码的第一接收者特有数据子集，由此形成所述机器可读数据集。

5.权利要求1的方法，其中所述固定步骤还包括把所述矩阵蚀刻在所述制品上的步骤。

6.权利要求1的方法，其中所述固定步骤还包括把所述矩阵刻在所述制品上的步骤。

7.权利要求1的方法，其中所述编码步骤还包括加密所述第一接收者特有数据子集的步骤。

8.权利要求7的方法，其中所述组合步骤包括以下步骤：

将所述被编码的第二接收者特有数据子集与所述被编码的第一接收者特有数据子集交错。

9.权利要求7的方法，其中所述第二接收者特有数据子集包括正文数据。

10.权利要求7的方法，其中所述第一接收者特有数据子集包括生物统计数据。

11.权利要求1的方法，其中所述编码步骤还包括以下步骤：

把所述机器可读数据集排列成为组成两个矩阵的光可读二进制代码。

12.一种验证接收的接收者特有制品的真实性的方法，所述接收者特有制品包括多个数据集，该多个数据集包括第一数据集和第二数据集，其中所述第一数据集是所述第二数据集的一个编码的拷贝，所述第二数据集是组成至少一个矩阵的光可读二进制代码，所述方法包括以下步骤：

扫描所述接收的接收者特有制品以定位所述被编码的第一数据集；

译码所述被编码的第一数据集；以及

将所述被译码的第一数据集与所述第二数据集作比较，以判断所述接收的接收者特有标识制品的真实性。

13.权利要求12的方法，其中所述扫描步骤还包括以下步骤：

把所述多个数据集变换成为数字位图图象；以及

把所述数字位图图象分割成为多个区域，其中的第一区域包括所述被编码的第一数据集，而第二区域包括所述第二数据集。

14.权利要求13的方法，其中所述第一区域包括被编码的正文数据子集，所述译码步骤还包括以下步骤：

把所述第一区域的被译码的正文数据子集和第二区域的正文数据子集变换成为第一数据格式。

15.权利要求13的方法，其中所述第一区域包括一个被编码的生物统计数据子集，所述译码步骤还包括以下步骤：

把所述第一区域的被译码的生物统计数据子集和第二区域的生物统计数据子集变换成为第一数据格式。

16.权利要求12的方法，其中所述比较步骤还包括以下步骤：

把所述被译码的第一数据集和所述第二数据集传送给处理系统，以便于所述真实性的确认。

17.一种产生固定在自动鉴别的接收者特有制品上的唯一的机器可读数据集的处理系统，所述处理系统包括：

接收接收者特有数据集的一个输入端，所述接收者特有数据集包括至少一个接收者特有数据子集；

存储多条处理系统指令的存储器设备；

处理单元，通过检索和执行所述存储器设备内的所述处理单元指令中的至少一条来产生印在自动鉴别的接收者特有制品上的所述机器可读数据集，所述处理单元对第一接收者特有数据子集进行编码；以及

把所述被编码的第一接收者特有数据子集作为所述机器可读数据集进行传送的一个输出端；

所述处理单元还把所述被编码的第一接收者特有数据子集排列成为组成至少一个矩阵的光可读二进制代码。

18.权利要求17的处理系统，还包括：

制品产生设备，与所述输出端连接，把所述机器可读数据集固定在自动鉴别的接收者特有制品上。

19.权利要求18的处理系统，其中所述制品产生设备还包括把接收者特有数据集的至少一部分固定在所述自动鉴别制品上的装置。

20.一种验证自动验证制品的真实性的处理系统，该处理系统包括：

接收包括第一和第二数据子集的数据集的输入端，其中所述第一数据子集是第二数据子集的一个编码的形式，所述第一数据子集设置为组成至少一个矩阵的光可读二进制代码，所述输入端包括受处理单元控制、有选择地扫描所述自动验证制品表面的装置；

存储多条处理系统指令的存储器设备；

所述处理单元，通过检索和执行所述存储器设备内的所述处理单元指令中的至少一条指令来验证所述自动验证制品的真实性，所述处理单元译码所述被编码的第一数据子集。

21.权利要求20的处理系统，还包括将所述被译码的第一数据子集与所述第二数据子集作比较的装置。

22.权利要求20的处理单元，还包括产生表示所述自动验证制品的真实性的输出信号的装置。

23.权利要求20的处理系统，还包括显示所述被译码的第一数据子集的装置。

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