專利名稱：使用納米粒子鑒別和識別對象的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及納米粒子。更具體而言，本發明涉及使用納米粒 子鑒別和識別對象。
背景技術：
要被鑒別或識別的對象有時設置有特定的標記，該標記可以是對 象本身的一部分或者可以與對象耦合。例如， 一般使用的標記是條形碼，條形碼包含被直接印刷到對象上或印刷到與對象耦合的標簽上的 要素的線性陣列。這些要素通常包含條和間隔，其中不同寬度的條代 表二進制l的串，并且不同寬度的間隔代表二進制O的串。雖然條形 碼對于跟蹤對象的位置或身份是有用的，但這些標記很容易被復制， 因此就防偽而言具有有限的效果。針對這種背景，需要開發本文所說明的裝置、系統和方法。發明內容在一個實施例中，提供了一種計算機可讀存儲介質，包含用于執 行以下處理的可執行代碼(l)基于標記的鑒別圖像得出索引；(2) 基于索引選擇標記的基準圖像；(3)將鑒別圖像與基準圖像相比較 以確定鑒別圖像是否與基準圖像匹配；和(4)基于鑒別圖像是否與基準圖像匹配，產生關于真實性的指示。還設想了本發明的其它方面和實施例。以上的發明概述和以下的 詳細說明并不意味著將本發明限制于任何特定的實施例，而僅是要說 明本發明的一些實施例。
為了更好地理解本發明的一些實施例的本質和目的，應結合附圖 參照以下的詳細說明。圖1示出可根據本發明的實施例實現的系統。圖2示出針對納米粒子的三個不同的隨機陣列獲得的三個不同 的圖像。
具體實施方式
定義以下的定義適用于關于本發明的一些實施例而說明的要素中的 一些要素。這些定義同樣可在這里被詳細描述。本文使用的術語"組"是指一個或更多個元素的集合。 一個組中的 元素也可4皮稱為該組的成員。 一個組中的元素可以是相同的或不同 的。在一些情況下， 一個組中的元素會共有一個或更多個共同的特性。本文使用的術語"任選的"和"任選地"意味著隨后說明的事件或 情況可以出現或者可以不出現，并且該說明包含事件或狀況出現的情 況以及不出現的情況。本文使用的術語"紫外線區域，，是指從約5納米("nm，，)到約 400nm的波長的范圍。本文4吏用的術語"可見光區域"是指從約400nm到約700nm的波 長的范圍。本文使用的術語"紅外線區域"是指從約700nm到約2毫米 ("mm")的波長的范圍。本文使用的術語"納米范圍"是指從約(Unm到約IO微米("pm") 的尺寸的范圍，諸如從約O.lnm到約500nm、從約O.lnm到約200nm、從約O.lnm到約100nm、從約50nm到約100nm、從約O.lnm到約 50nm、從約O.lnm到約20nm、或者從約O.lnm到約10nm。本文使用的術語"反射"和"反射的"是指光的彎曲或偏轉。光的彎 曲或偏轉可基本上沿單一方向，諸如鏡面反射的情況；或者可以沿多 個方向，諸如漫反射或散射的情況。 一般地，入射到材料上的光和從 材料反射的光可具有相同或不同的波長。本文使用的術語"發光"和"發光的"是指響應于能量激發的光發 射。發光可基于從原子或分子的電子激發態的弛豫(relaxation)而發 生，并可包含例如化學發光、電致發光、光致發光和它們的組合。例 如，在電致發光中，可基于電激發而產生電子激發態。在可包含熒光 和磷光的光致發光中，可基于諸如光的吸收的光激發而產生電子激發 態。 一般地，入射到材料上的光和由材料發射的光可具有相同或不同 的波長。發光材料的示例包含本征半導體(例如，間接帶隙半導體)、 本征絕緣體(例如，寬帶隙半導體)、本征熒光材料(例如，過渡金 屬和諸如鑭系元素的稀土元素)以及摻雜有適當的發光材料的材料。本文使用的術語"光致發光量子效率"是指由材料發射的光子的 數量相對于由材料吸收的光子的數量的比率。本文使用的術語"缺陷"是指晶體堆垛錯誤、陷阱(trap)、空位、 介入(insertion)或雜質。本文使用的術語"單層，，是指材料的單一完整涂層，沒有在該完整 涂層上添加附加材料。本文使用的術語"納米粒子，，是指具有納米范圍中的至少一個尺 寸的粒子。納米粒子可具有多個形狀中的任一形狀，并可由多種材料 中的任何材料形成。在一些情況下，納米粒子包含由第一材料形成的 "核"，該核可任選地被由第二材料形成的"殼"或由"配位體層"包圍。 第一材料和第二材料可以相同或不同。根據納米粒子的結構，納米粒 子可表現出與量子限制有關的尺寸依賴特性。但是，可以想到，納米 粒子也可基本上沒有與量子限制有關的尺寸依賴特性，或者可在很低 的程度上表現出這種尺寸依賴特性。在一些情況下， 一組納米粒子可"。當將一組納米粒子稱為是單分散的時候，可以i殳想該組納米粒子中的至少約60% (諸如至少約75% 約90%)落入 特定的尺寸范圍內。例如， 一組單分散納米粒子在尺寸上可偏離小于 約20%均方根("rms，，)，諸如在尺寸上小于約10% rms或小于約 5%rms。在一些情況下， 一組納米粒子可被稱為是"基本無缺陷的"。 當將一組納米粒子稱為是基本無缺陷的時候，可以設想少于每個納米 粒子1個缺陷，諸如少于每1000個納米粒子1個缺陷、少于每106 個納米粒子1個缺陷或少于每109個納米粒子1個缺陷。通常，如果 納米粒子內的缺陷數量少的話，就會轉化成更高的光致發光量子效 率。在一些情況下，基本無缺陷的納米粒子可具有大于6%的光致發 光量子效率，諸如至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、 至少50%的光致發光量子效率。根據納米粒子的結構，納米粒子有時 可具有高達90% (或更大)的光致發光量子效率。納米粒子的示例包 含量子點、量子阱和量子線。本文使用的術語"尺寸"是指特征物理維度。在表現出與量子限制 有關的尺寸依賴特性的納米粒子的情況下，納米粒子的尺寸可指的是 納米粒子的量子限制物理尺寸。例如，在基本為球形的納米粒子的 情況下，納米粒子的尺寸可對應于納米粒子的直徑。在基本為具有基 本為圓形的截面的棒形的納米粒子的情況下，納米粒子的尺寸可對應 于納米粒子的截面直徑。當將一組納米粒子稱為具有特定尺寸時，可 以想到該組納米粒子可具有該特定尺寸附近的尺寸分布。因此，如本 文所使用的那樣， 一組納米粒子的尺寸可指的是尺寸的分布模式，諸 如尺寸分布的峰值尺寸。本文使用的術語"量子點"是指基本上沿三個正交維度表現出諸 如化學、磁、光和電特性的尺寸依賴特性的納米粒子。量子點可具有 多個形狀中的任一形狀，所述形狀諸如為球形、四面體、三足體、盤 形、角錐形、盒形、立方體形、以及多個其它的幾何和非幾何形狀。 包含被殼包圍的核的量子點可被稱為"核-殼量子點，，。量子點的示例包 含納米球、納米橢球、納米四足體、納米三足體、納米多足體和納米盒。本文使用的術語"量子阱"是指基本上沿至多單一維度表現出諸 如化學、磁、光和電特性的尺寸依賴特性的納米粒子。量子阱的示例 是納米盤。本文使用的術語"量子線"是指基本上沿至多兩個正交維度表現 出諸如化學、磁、光和電特性的尺寸依賴特性的納米粒子。量子線的 示例包含納米棒、納米管和納米柱。本文使用的術語"核"是指納米粒子的內部部分。核基本上可包含 單一的均勻單原子或多原子材料。核可以是晶體的、多晶的或非晶的， 并且可任選地包含摻雜劑。核可以是基本無缺陷的，或者可以包含一 定范圍的缺陷密度。雖然核有時可被稱為"晶體的"或"基本上為晶體 的"，但可以想到核的表面可以是多晶或非晶的，并且該多晶或非晶 表面可在核內延伸可測量的深度以形成"核-表面區域"。核-表面區域 的潛在非晶性質沒有改變這里提到的基本上為晶體的核的性質。核-表面區域有時可包含缺陷。在一些情況下，核-表面區域的深度范圍可 以為從約一個原子層到約五個原子層，并且可以是基本均勻的、基本 不均勻的、或者根據核-表面區域內的位置而連續改變。本文使用的術語"殼，，是指納米粒子的外部部分。殼可包含覆蓋核 的表面的至少一部分的材料層。界面區域可任選地位于核和殼之間。 殼可基本上包含單一的均勻的單原子或多原子材料。殼可以是晶體 的、多晶的或非晶的，并可任選地包含摻雜劑。殼可以是基本無缺陷 的，或者可以包含一定范圍的缺陷密度。在一些情況下，形成殼的材 料的帶隙能量比形成核的材料的帶隙能量大。在其它情況下，形成殼 的材料的帶隙能量可以比形成核的材料的帶隙能量小。形成殼的材料 相對于形成殼的材料可具有帶偏移，使得殼的導帶可以比核的導帶高 或低，并且殼的價帶可以比核的價帶高或低。形成殼的材料可任意地 被選擇為具有接近形成核的材料的原子間距的原子間距。殼可以是 "完整的"，使得殼基本上完全覆蓋核的表面，從而例如基本上覆蓋核 的所有表面原子。作為替代方案，殼可以是"不完整的"，使得殼部分地覆蓋核的表面，從而例如部分地覆蓋核的表面原子。殼可具有一定范圍的厚度，諸如從約O.lnm到約100nm。可以在形成殼的材料的單 層的數量方面定義殼的厚度。在一些情況下，殼可具有從約0個到約 10個單層的厚度。非整數數量的單層可對應于存在不完整單層的狀 態。不完整單層可以是均勻的或不均勻的，并可在核的表面上形成島 或塊。殼可具有一致或不一致的厚度。在殼具有不一致厚度的情況下， 可以想到不完整殼可包含材料的多于一個的單層。殼可任選地在洋蔥 狀結構中包含一種或更多種材料的多個層，使得每個層用作下一最內 層的殼。在各個層之間任選地存在界面區域。本文使用的術語"界面區域"是指納米粒子的兩個或更多個部分 之間的邊界。例如，界面區域可位于核和殼之間或殼的兩個層之間。 在一些情況下，界面區域可表現出形成納米粒子的一部分的材料和形 成納米粒子的另一部分的材料之間的原子離散過渡。在其它情況下， 界面區域可以是形成納米粒子的兩個部分的材料的合金。界面區域可 以是晶格匹配或不匹配的，并且可以是晶體的、多晶的或非晶的，并 可任選地包含摻雜劑。界面區域可以是基本無缺陷的，或者可以包含 一定范圍的缺陷密度。界面區域可以是均勻的或不均勻的，并可具有 諸如為了提供漸進或連續的過渡而在納米粒子的兩個部分之間被分 級的特性。作為替代方案，過渡可以是不連續的。界面區域可具有一 定范圍的厚度，諸如從約1個原子層到約5個原子層。本文使用的術語"配位體層"是指包圍納米粒子的核的 一組表面 配位體。包含配位體層的納米粒子也可包含殼。同樣，配位體層的一 組表面配位體可以與核、殼或這兩者(例如，在不完整殼的情況下) 共價或非共價鍵合。配位體層可包含單一類型的表面配位體或兩種或 更多種類型的表面配位體的混合。表面配位體可至少在表面配位體的 一部分上對于核、殼或這兩者具有親合力或者可以選擇性地與它們鍵 合。表面配位體可任選地在沿表面配位體的多個部分處被鍵合。表面 配位體可任選地包含不特定地與核或殼相互作用的一個或更多個附 加的活性基團。表面配位體可以為基本上親水的、基本上疏水的或基本上兩親的。表面配位體的示例包括以下基團，諸如烷基、烯基、炔基、芳基、亞胺基(iminyl gro叩)、氬化物基、卣代基(halo group )、 羥基、烷氧基、烯氧基(alkenoxy group )、炔氧基(alkynoxy group )、 芳氧基、羧基、烷羰氧基(alkylcarbonyloxy group)、烯羰氧基 (alkenylcarbonyloxy group )、 炔羰氧基(alkynylcarbonyloxy group )、芳羰氧基(arylcarbonyloxy group )、疏代基(thio group )、 烷硫基(alkylthio group)、 烯硫基(alkenylthio group)、 炔硫基 (alkynylthio group )、 芳硫基(arylthio group )、 氰基、硝基、氛 基、N-取代氨基(N-substituted amino group )、 烷羰氨基 (alkylcarbonylamino group) 、 N-取代烷羰氨基、烯羰氨基 (alkenylcarbonylamino group) 、 N-取代烯羰氨基、炔羰氨基 (alkynylcarbonylamino group) 、 N-取代炔羰氨基、芳羰氨基 (arylcarbonylamino group ) 、 N-取代芳羰氨基、甲硅烷基和珪氧基。 表面配位體的其它示例包括聚合物(或用于聚合反應的單體)、無機 配合物、分子鏈(molecular tether )、納米粒子和外延的晶體結構。 配位體層可具有一定范圍的厚度。可以在形成配位體層的一組表面配位體的單層的數量方面定義配位體層的厚度。在一些情況下，配位體 層具有單個單層或更小的厚度，諸如明顯小于單個單層的厚度。概要本發明的實施例涉及使用納米粒子來形成對象的標記。這些標記可用作難以復制的安全標記，由此可有利地被用于防偽應用中。例如，標記可被用于驗證帶有這些標記的對象是否是真的或原始的。另選地或相關聯地，標記可用作識別標記并由此可有利地被用于存貨應用中。例如，標記可被用于作為存貨控制的一部分而跟蹤帶有這些標記的對象的身份或位置。對于本發明的一些實施例，標記可包含多個要素，這些要素包含(1)空間圖案；和(2)用于基于納米粒子的吸收、散射、發光和其它光學和非光學特性中的一種或更多種對一組簽名進行編碼的納米粒子陣列。例如，墨水成分可被形成為包含分散于其中的一組光致發光納米粒子，并且墨水成分可被印刷于關注的對象上以在其上形成標 記。可以以諸如條形碼的空間圖案形成標記。雖然空間圖案可被復制， 但標記內的光致發光納米粒子的隨機分布是難以或事實上是不可能 復制的。作為登記處理的一部分，可通過照射標記而獲得該標記的基 準圖像，并且可以存儲該基準圖像以供以后進行比較。出于鑒別目的， 可以獲得標記的鑒別圖像，并且可以將鑒別圖像與基準圖像相比較。 如果在這兩個圖像之間存在足夠的匹配，那么關注的對象可被視為是 真的或原始的。有利的是，空間圖案可被用于得出存儲基準圖像的索 引，并且該索引可被用于選擇或找到用于隨后的圖像比較的基準圖 像。這樣，該索引使得可以在避免在多個基準圖像中進行耗時搜索的 同時迅速匹配圖《象。 安全系統圖1示出可根據本發明的實施例實現的系統100。如下面進一步 說明的那樣，系統IOO可作為安全系統工作，用以防止或減少諸如消費品、信用卡、身份證、護照和貨幣等的各種對象的偽造。如圖1所示，系統100包含多個站點，這些站點包含站點A 102、 站點B 104和站點C 106。站點A 102、站點B 104和站點C 106通過 任何有線或無線通信信道與計算機網絡108連接。在示出的實施例中， 站點A 102是對象110的制造站點、配送站點或零售站點，站點B 104 是對象110的鑒別和登記站點，而站點C 106是顧客所處的站點。可以參照可使用系統100執行的操作序列進一步理解示出的實 施例。首先，在站點A 102,標記112被施加到對象110 (或與對象 IIO耦合或包住對象110的另一對象)上。標記112以諸如條形碼的 空間圖案形成，并包含表現出光致發光的納米粒子的隨機陣列。作為 登記處理的一部分，使用光學檢測器114獲得標記112的基準圖像 124，并且基準圖像124與登記請求一起被傳送到站點B 104。基準圖 像124包含空間圖案以及由納米粒子的隨機陣列產生的光致發光圖案 的表示。在一些情況下，可通過對光學檢測器114使用各種設置而獲 得標記112的多個基準圖像。其次，站點B 104接收基準圖像124并存儲基準圖像124以供以 后進行比較。為了能夠迅速匹配圖像，空間圖案被用于分配或得出存 儲基準圖像124的索引126。如圖1所示，站點B104包含計算機116, 計算機116可以是諸如Web服務器的服務器計算機。計算機116包 含標準計算機部件，這些標準計算機部分包含與存儲器120連接的中 央處理單元("CPU") 118。存儲器120可包含存儲有基準圖像124 的數據庫。存儲器120還可包含用于執行各種圖像處理操作的計算機 代碼。第三，在站點C106，顧客可能希望驗證對象110是否是真的或 原始的。作為鑒別處理的一部分，使用光學檢測器122獲得標記112 的鑒別圖像128，并且，鑒別圖像128與鑒別請求一起被傳送到站點 B 104。與基準圖像124類似，鑒別圖像128包含空間圖案以及由納 米粒子的隨機陣列產生的光致發光圖案的表示。可以使用當獲得基準 圖像124時用于光學檢測器114的類似設置來操作光學檢測器122。 如果希望的話，與基準圖像124相比，鑒別圖像128可以具有較低的 分辨率和較高的壓縮水平。在一些情況下，可以在鑒別請求中包含全 球定位坐標，使得顧客或對象110的位置可被確定，接著，站點B 104接收鑒別圖像128并基于空間圖案再次得出索 引126。索引126被用于在存儲器120中查找以選擇用于與鑒別圖像 128進行比較的基準圖像124。如果鑒別圖像128與基準圖像124充 分匹配(例如，在特定的概率范圍內)，那么站點B 104向在站點C 106 的顧客發送確認對象110為真的消息。除了這種確認以外，站點B 104 可發送與該對象有關的其它信息，諸如制造日期、制造位置和有效期 等。另一方面，如果鑒別圖像128不與基準圖像124 (或任何其它基 準圖像)充分匹配，那么站點B104發送指示不能確認對象110為真 (或對象110可能是復制品)的消息。站點B 104還可向站點A 102 發送鑒別信息，使得偽造的水平可被監視。雖然參照特定的位置說明了某些部件和操作，但可以想到可以類 似地在各種其它位置實現這些部件和操作。因此，例如，可以在相同的位置或在圖1沒有示出的另一位置實現參照站點A 102、站點B 104 和站點C106說明的特定部件和操作。此外，雖然參照安全系統說明 了系統100，但可以想到的是系統IOO也可以作為用于作為存貨控制 的一部分而跟蹤各種對象的身份或位置的存貨系統進行工作。 納米粒子各種納米粒子可被用于形成這里說明的標記。納米粒子可表現出 吸收、散射、發光和其它光學和非光學特性，這些特性可提供用于鑒 別和識別目的的特定簽名。在一些情況下，納米粒子的光學和非光學 特性可響應于電場和磁場中的任一個或兩者而表現出變化。取決于納 米粒子的結構，納米粒子的光學和非光學特性可表現出與量子限制有 關的尺寸依賴性。但是，可以想到的是納米粒子的光學和非光學特性 也可基本上沒有尺寸依賴性。感光(例如，被紫外線區域中的光照射 時發生氧化)的納米粒子可被用于一次讀取或讀取敏感應用。在散射的情況下，納米粒子可散射紫外線區域、可見光區域、紅 外線區域或它們的組合中的光。散射光的強度可依賴于多個因素。例 如，對于較短波長的入射光，會出現較高的散射強度。此外，散射光 的強度可依賴于納米粒子的散射截面，該散射截面進而可依賴于納米 粒子和周圍材料之間的尺寸、形狀和折射率差。在一些情況下，可通 過形成具有折射率不同的核和殼的納米粒子來增強散射截面。在發光的情況下，納米粒子可發射紫外線區域、可見光區域、紅 外線區域或它們的組合中的光。發射光的強度可依賴于多個因素。例 如，發射光的強度以及偏振可依賴于納米粒子的形狀。此外，發射光 的強度可依賴于入射光的強度和納米粒子的單位面積的質量密度。而 單位面積的質量密度進而可依賴于納米粒子的尺寸和單位面積的納 米粒子數量。在一些情況下，可能希望在檢測標記的圖像時區分發光和散射特 性。因此，例如，可能希望在明顯減少、去除或濾除來自散射光的貢 獻的同時獲得標記的光致發光圖像。特別地，標記可包含分散于聚合 物粘合劑中或加入諸如紙的基底內的一組納米粒子，并且得到的圖像可另外包含來自與污物對應的散射中心或來自其它背景散射(例如， 來自聚合物粘合劑或基底)的貢獻，可以基于多個因素來區分光致發 光特性和散射特性。例如，發射光和散射光可表現出對入射光的強度 和波長的不同依賴性。具體而言，與光致發光材料不同，非光致發光 材料通常以線性依賴于入射光強度且與入射光波長的負四次方成比 例的強度對光進行散射。因此，通過適當地調整入射光的強度和波長， 發射光和散射光的相對強度可被調到希望的水平。作為另一示例，散 射光可包含第 一組波長，而發射光可包含與第 一組波長不同的第二組 波長。具體而言，第二組波長可在下變換的情況下包含更長的波長(或 在上變換的情況下包含更短的波長)。因此，通過適當地利用這種波 長差，可以主要從發射光或散射光獲得圖像。對于本發明的某些實施例，納米粒子可包含由表現出發光性的材料形成的核。核可具有從約lnm到約100nm的范圍內的尺寸，并且 核可被具有從約1個單層到約100nm的范圍內的尺寸的殼包圍。可用于形成核的材料例如包括氧化物(例如，過渡和后過渡金屬 氧化物、寬帶隙半導體氧化物、間接帶隙半導體氧化物以及任何其它 穩定的氧化物)、硫化物和磷酸鹽。氧化物、硫化物和磷酸鹽可摻雜 有表現出發光性的過渡金屬或稀土元素。因此，例如，核可由以下材 料形成摻雜有Mn的ZnO、摻雜有Mn的Ti02、摻雜有Ce或其它 稀土元素的LaP04、摻雜有過渡金屬或稀土元素的硅氧化物、或摻雜 有過渡金屬或稀土元素的寬帶隙半導體氧化物。可用于形成核的材料 的其它示例包含間接帶隙半導體，包含諸如Si和Ge的第IV族元 素；和金屬，諸如貴金屬金、銀、銅和在紫外線區域、可見光區域或 紅外線區域中具有等離子體共振(例如，吸收邊沿)的其它金屬。可用于形成核的材料的其它示例包含具有希望的吸收波長(或能 量)、希望的發射波長(或能量)和希望的光致發光量子效率的光致 發光材料。表l提供了具有這些希望的特性的材料的具體示例表1光致發光材料吸收波長發射波長SrY204:Eu3+250麵611nmBi4Ge3012270nm485nmGd3Ga5012:Cr3+365nm730扁K2La2Ti3O10:Eu3+365nm594nmK2La2Ti3O10:Eu3+365nm617nmK2La2Ti3O10:Eu3+365nm702腿ZnGa204250nm460nmZnGa204:Mn2+270nm505nmZnO:Bi3+430國645nmZnO:Ga3+250nm388nmCaO:Zn2+250nm370扁CaO:Eu3+410謹600細CaO:Tb3+420扁560nmY202S:Er3+980腿548體ZnO:S250證500畫ZnS:Mn2+580nm350nmZnS:Eu2+540腿400扁可用于形成殼的材料例如包含本征半導體、本征絕緣體、氧化物 (例如，硅氧化物、鋁氧化物、鈦氧化物和鋯氧化物)和金屬。殼可 為核提供環境保護和隔離。殼還可提供對納米粒子分散于其中的涂層 或墨水成分的化學兼容性。在一些情況下，可使用配位體層來代替殼， 或者可與殼組合地使用配位體層。形成納米粒子的方法包括水熱沉淀和化學沉淀、燒結以及通過球 研磨或其它研磨的粉末化。得到的納米粒子可以是單分散的或多分散 的。使用納米粒子形成的標記14對于本發明的一些實施例，標記可包含可用于鑒別目的、識別目的或這兩種目的的多種要素。在一些情況下，標記可包含以下要素 (1)空間圖案；和(2)納米粒子陣列。根據具體的應用，標記可以 是外顯的、隱藏的或它們的組合。外顯標記是可見的標記，而隱藏標 記是使用某些類型的裝置才可檢測到的標記。A. 空間圖案標記可以以諸如條形碼、數字、標識或文本的空間圖案形成。空 間圖案可以在不需要更先進的圖像分析的情況下提供初始級別的鑒 別或識別。因此，例如，標記可形成為條形碼并可簡單地被條形碼讀 取器讀取。此外，空間圖案可用作在獲得標記的圖像時幫助將標記相 對于光學檢測器適當地對準的定向提示。可以手動地或使用各種光和 磁成像方法來執行標記的對準。還可以想到的是空間圖案可用于圖像 的存儲和匹配期間的圖像對準。有利的是，空間圖案還可允許標記的 圖像的迅速匹配。具體地說，作為登記處理的一部分，空間圖案可用 于得出存儲標記的基準圖像的索引。接著，作為鑒別處理的一部分， 空間圖案可被再次使用以得出該索引，使得可將標記的鑒別圖像與基 準圖像直接比較，由此避免了在多個基準圖像中進行耗時搜索。B. 納米粒子陣列標記可包含基于納米粒子的吸收、散射、發光和其它光學和非光 學特性中的一種或更多種來提供一組簽名的一組納米粒子。在一些情 況下，納米粒子可分布成二維或三維陣列，并可被加入諸如條形碼的 空間圖案中。還可以想到納米粒子的位置可與空間圖案分開。如下面 進一步說明的那樣，納米粒子可隨機分布以提供基本上唯一的簽名。用于形成標記的納米粒子可具有單一尺寸或多個尺寸。由于納米 粒子的光學特性可以是尺寸依賴的，因此，使用多個尺寸會導致多種 顏色(例如，在減色(subtractive )意義上或在發射意義上)。對于某些應用，納米粒子可隨機分布在基質材料中，諸如分布在 涂層、膜、厚片或其它對象中。希望基質材料是基本透明的，使得可 在得到的圖像中區分由納米粒子產生的發射光或散射光。例如，基質材料可包含聚合物，諸如聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚氯乙烯；或者無 機玻璃，諸如硅酸鹽、硼硅酸鹽或磷酸鹽.可以想到基質材料不需要 是基本上透明的，并且例如可包含紙。在諸如厚度為約l(Him或更薄 的薄膜的情況下，納米粒子可被有效視為單一光學平面中的二維陣 列。在較厚的膜或自支撐厚片的情況下，納米粒子可被視為三維陣列。 在這種情況下，得到的納米粒子的圖像可依賴于光學檢測器的視角。 如果希望的話，可以從多個方向和角度觀察納米粒子，從而得到不同 的圖像。在一些情況下，納米粒子可被加入可具有各種尺寸和形狀的更大 的粒子中。例如，納米粒子可被加入具有從約20nm到約lnm的尺寸 的透明珠體中，使得在單個珠體中存在多個納米粒子。每個珠體的納 米粒子的數量會影響發射光或散射光的強度。通過在單個珠體中加入 不同尺寸或類型的納米粒子，可以在該珠體中加入多種顏色。包含納 米粒子的珠體可以以與上述方式類似的方式被加入涂層、膜、厚片或其它對象中。使用珠體允許一般用個體納米粒子無法實現的混合的變 化。用于形成標記的納米粒子可提供多個簽名，所述多個簽名提供 (除了通過空間圖案提供的初始級別以外的)多個安全或識別級別。 每個簽名可與其它簽名無關地使用，并且，在一些情況下，對于降低 的安全級別(但也降低了成本和處理時間)，可省略或跳過某些簽名。 還可以想到的是，提供較低安全級別的簽名可被用于減小提供較高安 全級別的另 一簽名的搜索空間。在一些情況下，多個簽名可與諸如以下編碼方案的各個編碼方案 相關聯(1)顏色編碼標記的顏色可提供可用于防偽和存貨應用的特定光學簽名。可以 用視覺、用光學檢測器或用這兩者來檢測顏色。如上所述，可以由包含一組單個納米粒子或被加入諸如珠體的更 大粒子中的一組納米粒子的墨水成分形成標記。納米粒子可具有比量與量子限制有關的尺寸依賴特性。因 此，例如，納米粒子的吸收光鐠可依賴于納米粒子的尺寸。量子限制尺寸可依賴于形成納米粒子的材料并且可處于從小于約lnm到約 4nm的范圍中。如果納米粒子大于量子限制尺寸，那么吸收光鐠則是 形成納米粒子的材料所固有的(例如，主要依賴于材料的成分)。在一些情況下，可以用視覺檢測標記的顏色，因此，標記可用作 外顯的安全或識別標記。特別地，標記可由具有顏色(例如，吸收可 見光區域中的光)的一組納米粒子形成。在這種情況下，標記的顏色 通常是減色或反射色。在其它情況下，標記可由主要吸收紫外線區域、 紅外線區域或這兩者中的光的一組納米粒子形成。結果，標記看起來 為無色或白色，并且可用作隱藏的安全或識別標記。在這種情況下， 可以用對紫外線區域或紅外線區域中的光敏感并且包含用于選擇紫 外線區域或紅外線區域中的光的濾過器或分光計的光學檢測器來確 定標記的顏色。標記還可由表現出發光性的一組納米粒子形成。這里，入射光和 發射光可具有不同的波長。因此，例如，納米粒子可發射與入射光相 比波長更長或能量更低的光。入射光可處于紫外線區域或可見光區域 中，而發射光可處于紫外線區域、可見光區域或紅外線區域中。在紫 外線激勵的納米粒子的情況下，納米粒子可很少吸收或不吸收可見光 區域中的光，并且標記在減色意義上看起來是無色的。但是，發射光 可處于可見光區域中，并且標記在被照射時看起來是帶顏色的。在其 它情況下，發射光可處于紫外線區域或紅外線區域中，并且標記可在 被照射時保持無色。可以使用發光光鐠法來確定發射光和入射光的強度和波長。在一 些情況下，發光光譜法的操作可依賴于一組納米粒子的半峰全寬 ("FWHM")和斯托克司頻移。FWHM通常指的是納米粒子的發射 帶的寬度，而斯托克司頻移通常指的是納米粒子的發射帶和吸收帶之 間的分離。較小的FWHM通常轉化成較小的斯托克司頻移，該斯托 克司頻移是分辨特定光學簽名所需要的。對于給定的FWHM，發射帶和吸收帶之間的不完全分離有時會由于來自入射光的背景噪聲而 導致不希望的信噪比水平。因此，可希望納米粒子具有大的斯托克司 頻移以及高的發射光強度。在一些情況下，發光也可以是反斯托克司 的(例如，上變換)，使得納米粒子可發射與入射光相比波長較短或 能量較高的光。這種上變換可通過某些稀土元素而得以展現，并且可 在用紅外線區域中的光照射時引起發射可見光區域中的光。(2) 構圖編碼標記的不同顏色還可提供可用于防偽和存貨應用的特定光學簽 名。可以用視覺、用光學檢測器或用這兩者來檢測顏色。如上所述，可以以諸如條形碼的空間圖案形成標記。可以由具有 特定顏色的各種墨水成分形成標記的不同部分。因此，例如，每個條 可被形成為具有特定的顏色。這樣，標記可被形成為具有特定的顏色 圖案。還可以想到的是，標記的每個部分可被形成為具有另一特定特 性，諸如特定的散射特性。可以使用諸如噴墨印刷、膠印、苯胺印刷 或凹雕印刷的標準印刷方法來印刷標記。使用的墨水成分可依賴于特 定的印刷方法和特定的基底(例如，基底是諸如紙的吸收性基底還是 諸如塑料的非吸收性基底)。(3) 隨機編碼一組納米粒子的隨機位置可提供包含與隨機代碼類似的基本上 唯一的光學簽名的得到的圖像。不同的光學簽名的數量可依賴于多個 因素，諸如離散的散射或發光中心的數量和光學檢測器的分辨率、通 信信道以及存儲器。由于離散的散射或發光中心的數量可能相對較大 (例如，大于約1000)，因此，不同的光學簽名的數量足夠大(例如， 大于約103°)從而使得難以或者事實上不可能再現。在一些情況下， 圖像可被分成具有多個網格位置的網格。每個網格位置可具有或不具 有位于該網格位置處或附近的納米粒子。網格位置的數量(例如，網 格的尺寸)可對應于光學檢測器的空間分辨率。例如，每個網格位置 可對應于一定數量的像素，諸如10個像素。因此，具有106個像素的 1百萬像素照相機會產生具有105個網格位置的網格。對于該示例，18可以產生多達2綱咖或約103綱0個不同的光學簽名。作為另一示例， 對于10、i^的網格，不同的光學簽名的數量可大于10剛。由于納米 粒子的位置可相對于網格的X和Y方向基本連續地變化，因此光學 檢測器的空間分辨率通常對不同的光學簽名的數量限制或設置了上 界。但是，可以想到的是，可以使用子像素分辨率方法來增加不同的 光學簽名的數量。還可以想到的是，通過檢測多個光學特性(例如， 吸收、散射和發光)來增加不同的光學簽名的數量，在這種情況下， 不同的光學簽名的數量可對應于光學特性的數量乘以光學檢測器的 空間分辨率。在光致發光的情況下，發射光可依賴于入射光的強度和波長，并 且可關于入射光的強度和波長中的任一個或這兩者對光學簽名進行 編碼。標記有時會由于污物、表面刮擦和其它損傷而劣化。但是，由 于污物和表面刮擦通常具有與一組光致發光納米粒子不同的強度和 波長響應，因此仍可檢測到光學簽名。入射光的多個強度和波長可幫 助光學簽名的檢測。在一些情況下，得到的圖像可包含來自一組納米 粒子的不同的強度水平。在這種情況下，圖像的強度以是多級的，而 不是關于在每個網格位置處有還是沒有納米粒子的簡單雙態。如上所 述，納米粒子可被加入可用作墨水成分中的顏料或涂層成分中的栽體 的更大的粒子中。這樣，可以通過改變該更大的粒子內的納米粒子的 濃度或數量來實現不同的強度水平。在電致發光的情況下，發射光可依賴于所施加電場的強度，并且 可關于該強度對光學簽名進行編碼。另外，發射光的強度和波長可依 賴于用于形成標記的墨水成分的構成。墨水成分可包含分散于導電粘 合劑中的一組電致發光納米粒子。當形成標記時，可最初在基底上淀 積導電材料以形成第一導電層。接著，可以在第一導電層上淀積墨水 成分以形成標記，并且可以在標記上淀積相同或不同的導電材料以形 成第二導電層。這樣，標記可橋接這兩個導電層之間的平面間隙。這 兩個導電層然后可與電源連接，并且隨著電流流過標記，標記內的納 米粒子可發光。圖2示出針對納米粒子的三個不同的隨機陣列獲得的三個不同 的圖像200、 202和204。如圖2所示，各陣列內的納米粒子的隨機位 置可提供基本上唯一 的光致發光圖案。(4) 光語編碼標記可通過混合具有不同的吸收鐠和發射鐠的納米粒子而形成。 不同的吸收鐠和發射鐠還可為防偽和存貨應用提供特定的光學簽名。 可以使用發光光鐠法來檢測特定的光學簽名。(5) 偏振編碼根據形成標記的一組納米粒子的特定特性，標記可表現出雙折射 并由此可對于入射光、發射光或這兩者的偏振敏感。這種偏振敏感性 還可為防偽和存貨應用提供特定的光學簽名。在偏振編碼中使用的納 米粒子可具有大于1的縱橫比，諸如納米棒或納米橢球，并可諸如使 用流動感應式配向而沿優選方向配向。可以理解，偏振通常指的是光 的電場分量的方向。電場分量的方向在線性偏振的情況下可與光的傳 播方向垂直，但在圓偏振的情況下也可是旋轉的。可以使用光學檢測 器和可旋轉線性偏振器來確定偏振程度。如果光是非偏振的，那么光 學檢測器處的強度通常不受線性偏振器的旋轉的影響。但是，如果光 是偏振的，那么，隨著線性偏振器從與光的偏振垂直的方向旋轉到與 光的偏振平行的方向，線性偏振器的旋轉可使光學檢測器處的強度從 0%改變到100%。在一些情況下，偏振和強度之間的關系可由下式表示P-(Iparrallel國Iperpendiular ) / ( Iparrallel+Iperpendiular)。這里，Ipa巾He,是具有與 入射光的偏振平行(或與一組納米粒子的配向平行)的偏振的發射光 的強度，Ipe，ndiub是具有與入射光的偏振垂直(或與納米粒子的配向 垂直)的偏振的發射光的強度。P是偏振程度，并且對于隨機配向的 納米粒子可從0到1/2變化，而對于沿優選方向配向的納米粒子可從0到1變化。在隨機配向的納米粒子(或縱橫比約為1的納米粒子)的情況下， 對于入射光和發射光，通常存在很少或不存在偏振敏感性。在沿優選方向配向的納米粒子的情況下，吸收的強度可依賴于入射光的偏振。 與具有與納米粒子的配向方向垂直的偏振的入射光相比，具有與該配 向方向平行的偏振的入射光會被更強烈地吸收。作為較大的吸收強度 的結果，對于具有與該配向方向平行的偏振的入射光，發射光的強度 也會較大。隨著納米粒子的縱橫比增加(例如，隨著它們的形狀從球 形變為盤變為棒)，偏振敏感性的程度增加。(6) 磁編碼根據形成標記的一組納米粒子的特定特性，標記還可表現出鐵磁 性。在磁編碼中使用的納米粒子可具有大于1的縱橫比，并可沿優選 方向配向。另外，納米粒子可以具有鐵磁性。鐵磁性納米粒子的示例 包含由摻雜有Mn的ZnO形成的納米粒子和由其它的鐵磁性材料形 成的納米粒子。這些鐵磁性納米粒子可被加入諸如珠體的更大的粒子 中。還可以想到的是，非鐵磁性納米粒子可以與鐵磁性材料組合以形 成諸如復合珠體的復合粒子。(7) 其它類型的編碼可以通過磁場和電場來改變一組納米粒子的吸收譜和發射譜。這 些場可被用于為防偽和存貨應用提供其它類型的編碼方案。(i) 塞曼效應編碼可以通過施加磁場將原子或分子的能級分 開。例如，當施加約1特斯拉的磁場時，由摻雜有Eu的氧化物或由 摻雜的磷酸鹽形成的納米粒子可以以約20nm的波長發光。(ii) 斯塔克效應編碼可以通過施加電場將原子或分子的能級 分開。例如，當施加約10V/jum的電場時，由摻雜有Eu的氧化物或 由摻雜的磷酸鹽形成的納米粒子可以以約10nm的波長發光。作為特定的示例，標記可提供三個安全或識別級別。可通過可用 視覺或用光學檢測器讀取的條形碼或數字來提供初始級別。可通過標 記的顏色來提供第二級別。接著，可通過基于一組納米粒子的隨機分 布(例如，二維或三維形式)和這些納米粒子的一組光學和非光學特 性的基本上唯一的光學簽名來提供第三級別，即最高級別。標i己的形成可以使用各種方法來形成這里說明的標記。在一些情況下，涂層、 墨水或清漆成分可被形成為包含分散于其中的 一組納米粒子。該成分可包含作為顏料成分的納米粒子以及以下成分中的一種或更多種溶 劑、潤濕劑(例如，表面活性劑)、聚合物粘合劑(或其它媒介物)、 抗泡沫劑、防腐劑和pH值調整劑，接著，可以使用涂敷或印刷方法 在作為基底的所關注對象(或者耦合到或包住所關注對象的另一對 象)上淀積該成分。因此，例如，可以使用諸如滾涂或噴涂的標準涂 敷方法或使用諸如絲網印刷、噴墨印刷、膠印、凹版印刷、苯胺印刷、 凹雕印刷或絲網印刷的標準印刷方法，來形成標記。使用標準涂敷或 印刷方法，可將納米粒子在允許圖像的對準和匹配的空間圖案內淀積 為隨機陣列。為了實現更高的安全級別，涂層、墨水或清漆成分可包含當使用 化學分析方法時提供混合成分簽名的一組惰性掩蔽劑。此外，該成分 可包含相對較低的濃度的納米粒子(例如，每個標記幾微克)，由此 使得難以進行化學分析。此外，納米粒子的尺寸依賴特性可提供不能 容易地以批量形式通過相同的物質成分復制的一組簽名。在其它情況下，可以通過所關注對象(或耦合到或包住所關注對 象的另一對象)內加入一組納米粒子來形成標記。因此，例如，納米 粒子可以在形成所關注對象的過程中被加入而不是之后進行淀積。特 別地，包含納米粒子的基質材料可被鑄成膜、厚片或任何其它形狀。光學檢測器可以使用各種光學檢測器來檢測這里說明的標記。如上所述，標 記可提供多個安全或識別級別，并且光學檢測器可檢測所有級別或者 為了簡單和降低成本而檢測有限的一組級別。在一些情況下，光學檢測器包含光源和與光源耦合的讀取器。為 了幫助進行對象的登記以及隨后對這些對象的鑒別和識別，可以使用 便攜式計算裝置作為光學檢測器。便攜式計算裝置的示例包含膝上型 計算機、掌上型計算機、平板計算機、個人數字助理、照相機和蜂窩 電話。22A. 光源根據標記的特定特性，光源可產生具有處于紫外線區域、可見光 區域、紅外線區域或它們的組合中的一組波長的入射光。對于光致發 光圖像的檢測，可使入射光的波長與一組納米粒子的吸收帶匹配。對 于納米粒子的混合物，入射光可具有與不同的吸收帶匹配的多個波 長。使用多個波長可允許基于這些波長產生一組不同的光致發光圖 像。對于散射圖像的檢測，散射光的強度可依賴于多個因素，諸如入 射光的波長、 一組納米粒子的散射截面和納米粒子的成分(例如，形 成納米粒子的核和殼的成分)。對于標記的不同區域，入射光的一致性會影響發射光和散射光的相對強度。入射光的偏振對于檢測基于各 向異性或不規則成形的納米粒子產生的圖像來說是重要的因素。另外，入射光可以諸如由激光器產生或被透鏡聚焦那樣被校準(或準校 準)，并且校準的程度會影響一組納米粒子(特別是各向異性的納米 粒子)的發光和散射特性。在一些情況下，入射光的強度可被調制(例 如，針對連續或變化的頻率來調制頻率)，并且這種強度調制可被有 利地用作編碼方案的一部分、用作圖像檢測的一部分或同時用作這兩 者的一部分。光源的示例包含白熾光源、發光二極管、激光器、太陽光和環境 光源。 一組納米粒子的光致發光和散射特性可依賴于光源的光語。具 體而言，環境和白熾光源通常具有較寬的波長范圍上的連續光鐠輸 出，而發光二極管和激光器具有較窄的波長范圍上的光i脊輸出。在一 些情況下，由于激光器提供可用于諸如使用斑紋圖案的相位敏感檢測 的相干光，因此激光器是所希望的。在其它情況下，彩色視頻監視器、 計算機監視器屏幕或其它彩色顯示屏(諸如蜂窩電話的彩色顯示屏) 可被用作波長范圍(通常為約100nm的半峰全寬)相對較窄的光源。 在其它情況下，可以使用諸如照相機或配備有照相機的蜂窩電話的閃 光燈單元作為光源。B. 讀取器讀取器可包含諸如多維成像器的成像器以及位于成像器和標記之間的光學單元。讀取器相對于標記和光源的相對取向(例如，角度 和距離)可以是固定的，或者可在讀取期間確定，即通過照射標記并 檢測從標記獲得的圖像的特性來確定。在一些情況下，讀取器相對于 光源的相關取向會影響發射光和散射光的相對強度，并可被編碼用于 圖像的匹配。此外，讀取器的空間分辨率、鐠分辨率和視野大小會影 響得到的圖像中的可分辨的光學簽名的數量。另外，讀取器的語響應 會影響諸如對于固定線寬納米粒子可被分辨的可能顏色的范圍和數 量。在一些情況下，成像器可包含電荷耦合器件，諸如在數字照相機 中包含的電荷耦合器件。數字照相機可用于記錄用于數字存儲的圖 像。數字照相機可與計算機網格連接，或者可被用于在諸如閃存棒的 本地存儲裝置中存儲圖像，用于在以后下載到計算機網絡。例如，數 字照相機可以是可向計算機網絡提供圖像的無線傳輸的蜂窩電話的一部分。光學單元可包含一組光學元件，諸如鏡頭、光團、濾光片、偏振 器和它們的組合。在諸如用于加入厚膜或厚片中的標記的深度可分辨 編碼方案的情況下，光學單元可被用于確定標記的三維分辨率。在提 供相干光的激光器的情況下，可以使用相位敏感檢測以提高安全級 別。在這種情況下，光學單元可包含分光路徑。可以使用其它類型的 光學元件來選擇關注的光學特性，諸如特定的一組波長、特定的偏振 或特定的強度范圍。在一些情況下，可以使用濾光片來去除來自光源 的貢獻。該濾光片可以是短波長截止濾光片、長波長截止濾光片或陷波濾光片。例如，可以使用短波長截止濾光片來去除550nm以下的波 長。圖像處理可以使用各種方法將標記的原始圖像轉換成適于傳送和存儲的 格式(例如，數字格式)。具體而言，可以使用諸如基于傅立葉的方 法和基于小波的方法的各種圖像變換方法以及諸如與運動圖象專家 組("MPEG")或聯合圖像專家組("JPEG")相關的圖像壓縮方法的各種圖像壓縮方法，來傳送和存儲圖像。在一些情況下，可以將圖 像劃分成具有多個網格位置的網格。每個網格位置可與發射光或散射 光的強度值相關。該位置和強度信息可進一步與例如偏振信息、光鐠 信息、深度、照射或檢測的角度、相位信息以及由標記編碼的其它信 息相關。為了幫助進行隨后的圖像匹配，可將從原始圖像得出的該組 信息存儲在諸如關系數據庫的數據庫中。具體而言，可以關于從條形 碼或與標記相關的其它空間圖案得出的索引來存儲該組信息。可以使用各種方法來比較標記的圖像以確定是否存在足夠的匹 配。如上所述，標記可以以多個安全或識別級別對信息進行編碼，并 且可以在所有級別進行圖像比較，或者為了簡化和降低成本而在有限 的 一組級別進行圖像比較。應當認識到，上述的本發明的實施例是作為示例提供的，并且本 發明提供了各種其它的實施例和優點。例如，參照圖1，可以想到站點B 104可向顧客發送其它信息， 這些信息包含諸如以下信息的營銷和廣告信息(1)廉價出售或特 別促銷；(2)來自相同或不同制造商的免費贈送產品；(3)顧客可 能感興趣的其它產品；和(4)顧客可能感興趣的網站。通過以上述 方式操作，站點B 104可提供以下益處(1)顧客可驗證他們正在 購買真的產品；(2)顧客可購買其它相關產品；(3)驗證產品真偽 的能力可提供產品區分；(4)制造商可確定零售店的存貨是否是真 的；(5)制造商可通過鑒別請求的次數來跟蹤產品關注度(即使沒 有實際的購買)；以及(6)制造商可基于全球定位坐標或其它信息(例如，手機號碼)來跟蹤購買的產品。在一些情況下，站點B 104 可基于以下各項中的一個或更多個而得到收入(1)標記112 (或用 于形成標記112的墨水成分)；(2)圖像的存儲；(3)幫助訪問制 造商；(4)確認產品是否是真的；(5)與產品相關的廣告；和(6) 幫助訪問其它網站。作為另 一示例，標記可同時包含外顯和隱藏的要素以提供多個安 全級別。初始基準圖像可代表標記的外顯和隱藏的要素。對于較低的安全級別，隨后的鑒別圖像可具有較低的分辨率并可包含較小的圖像 面積。此外，鑒別圖像可僅代表標記的外顯要素。對于較高的安全級 別，鑒別圖像可具有較高的分辨率并且還可代表標記的隱藏要素。例 如，標記可以由可見的(例如，有顏色的)納米粒子和無色的納米粒 子形成。具體而言， 一組納米粒子看起來是帶顏色的，而另一組納米 粒子在沒有照射的情況下看起來是無色的，但在照射時看起來是帶顏色的。 一組納米粒子的吸收/發射特性的可能組合包含紫外線區域/ 紫外線區域、紫外線區域/可見光區域、紫外線區域/紅外線區域、可 見光區域/可見光區域、可見光區域/紅外線區域、以及紅外線區域/可 見光區域(例如，通過上變換)。作為另 一示例，可以使用多光i普成像以獲得標記在多個波長上的 一系列彩色圖像。彩色圖像可基于光的吸收、光的發射或這兩者，并 且得到的顏色可以是減色意義上的、發射意義上的或這兩方面的。例 如，標記可以由具有以下吸收/發射特性的四組納米粒子形成 250扁/611麵、365畫〃30謂、410麵/600讓和430腿/645謹。具 體而言，這四組納米粒子可由以下材料形成SrY204:Eu3+、 Gd3Ga5012:Cr3+、 CaO:Eu3> ZnO:Bi3+。對于不同的波長，可以使用 不同的光源。光源的示例包含以254nm和365nm發光的放電燈(例 如，汞燈)和在360nm 980nm的范圍內發光的發光二極管和激光二 極管。可對于所有波長使用相同的讀取器。可以以兩種方法之一獲得 彩色圖像。在一種方法中，在一次用多個波長照射標記的同時會在標 記和讀取器之間出現波長間隔。該方法可包含使用一組濾光片，這組 濾光片可被一次一個地用來獲得彩色圖像。在另一方法中，依次用不 同的波長照射標記，并且讀取器依次獲得彩色圖像。該方法使讀取器 更為簡單并且不需要移動部分。作為另一示例，標記可由納米粒子形成，使得得到的標記的圖像 難以通過諸如噴墨印刷的標準印刷方法進行復制。具體而言，得到的 圖像可具有難以通過使用用于噴墨印刷的標準墨水成分進行復制的 特性(例如，隱藏的特性)。此外，納米粒子可被選擇為不容易分散于標準粘合劑中，由此使得通過噴墨印刷進行復制變得更加困難。例 如，標記可由具有不同的吸收/發射特性的多組納米粒子形成。納米粒 子可被加入諸如珠體的較大的粒子中，使得有不同的納米粒子被加入 同一較大的粒子中。通過適當地選擇納米粒子，可使得難以適當地配 制用于復制得到的圖像的墨水成分。具體而言，配制墨水成分通常需 要在粘合劑中分散顏料而不是聚集這些顏料。因此，通過在較大的粒 子中加入不同的納米粒子，可以使納米粒子以難以復制的方式有效地 聚集。本發明的某些實施例涉及計算機存儲產品，該計算機存儲產品具 有包含數據結構的計算機可讀介質和用于執行一組計算機實現的操 作的計算機代碼。該介質和計算機代碼可以是出于本發明的目的而專 門設計和構建的，或者它們可以是對于計算機軟件領域的普通技術人員來說公知并且可用的類型。計算機可讀介質的示例包含諸如硬盤、 軟盤和磁帶的磁介質；諸如光盤只讀存儲器("CD-ROM")和全息裝 置的光學介質；諸如光磁軟盤的磁光介質；和被特別配置為存儲和執 行計算機代碼的硬件裝置，諸如專用集成電路("ASIC")、可編程邏 輯器件("PLD")、只讀存儲器("ROM")裝置和隨機存取存儲器 ("RAM")裝置。計算機代碼的示例包含諸如由編譯器產生的機器代 碼和包含通過使用解釋器由計算機執行的高級代碼的文件。例如，可 使用Java、 €++或其它面向對象的編程語言和開發工具來實現本發明 的實施例。計算機代碼的其它示例包含加密的代碼和壓縮的代碼。此 外，可以作為計算機程序產品下載本發明的實施例，該計算機程序產 品可經由傳輸信道通過在栽波或其它傳播介質中實現的數據信號從 遠程計算機被傳送到進行請求的計算機。因此，如這里使用的那樣， 載波可被視為計算機可讀介質。可以代替計算機代碼或與其組合地以 硬接線電路實現本發明的另一實施例。雖然本領域普通技術人員在開發這里說明的實施例時不需要附 加的解釋，但仍可通過檢查以下的專利而找到一些有幫助的指導Lee 等的在2004年11月16日授權的發明名稱為"Optical Devices withEngineered Nonlinear Nanocomposite Materials"的美國專利 No. 6819845;Lee等的在2004年9月21日授權的發明名稱為"Methods of Forming Quantum Dots of Group IV Semiconductor Materials，，的美 國專利No. 6794265; Lee等的在2004年3月23日授權的發明名稱為 "Nanocomposite Materials with Engineered Properties，，的美國專利 No. 6710366;以及Lee的在2006年2月28日授權的發明名稱為 "Quantum Dots, Nanocomposite Materials with Quantum Dots, Devices with Quantum Dots, and Related Fabrication Methods"的美 國專利No. 7005669,在此加入它們的公開的全部內容作為參考。本 領域技術人員還可以通過檢查Lee的在2002年8月2日提交的發明 名稱為"Quantum Dots of Group IV Semiconductor Materials，，的美國 專利申請No. 10/212001 (美國專利申請公報No. 2003/0066998)而找 到一些有幫助的指導，在此加入該專利申請的公開的全部內容作為參 考。雖然已參照本發明的特定實施例說明了本發明，但本領域技術人 員應該理解，在不背離由所附權利要求限定的本發明的真實精神和范 圍的條件下，可以進行各種改變并且可以替換等同物。另外，可進行 許多修改以使得特定的情況、材料、物質成分、方法或處理適應于本 發明的目的、精神和范圍。所有這些修改應處于所附權利要求的范圍 內。特別地，雖然已參照按特定次序執行的特定操作說明了本文公開 的方法，但應該理解，這些操作可以被組合、細分或重新排序以形成 等同的方法，而不背離本發明的教導。因此，除非在本文中特別指明， 操作的次序和分組不是對本發明的限制。
權利要求
1.一種計算機可讀存儲介質，包含用于執行以下處理的可執行代碼基于標記的鑒別圖像得出索引；基于索引選擇標記的基準圖像；將鑒別圖像與基準圖像相比較以確定鑒別圖像是否與基準圖像匹配；和基于鑒別圖像是否與基準圖像匹配，產生關于真實性的指示。
2. 根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，鑒別圖 像包含在標記中包含的空間圖案的表示，并且用于得出索引的可執行 代碼包含用于基于空間圖案的表示而得出索引的可執行代碼。
3. 根據權利要求2所述的計算機可讀存儲介質，其中，空間圖 案對應于條形碼、數字、標識和文本中的至少一個。
4. 根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，還包含用于執 行以下處理的可執行代碼基于基準圖像得出索引；和 相對于索引存儲基準圖像。
5. 根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其中，鑒別圖像包含在標記中包含的納米粒子陣列的第 一表示，基準圖像包含該納 米粒子陣列的第二表示，并且用于將鑒別圖像與基準圖像相比較的可 執行代碼包含用于將第 一表示與第二表示相比較的可執行代碼。
6. 根據權利要求5所述的計算機可讀存儲介質，其中，第一表 示與由納米粒子陣列產生的第一光致發光圖案相對應，并且第二表示 與由納米粒子陣列產生的第二光致發光圖案相對應。
全文摘要
本發明涉及使用納米粒子鑒別和識別對象。本文說明了使用納米粒子鑒別和識別對象的裝置、系統和方法。在一個實施例中，提供了一種計算機可讀存儲介質，包含用于執行以下處理的可執行代碼(1)基于標記的鑒別圖像得出索引；(2)基于索引選擇標記的基準圖像；(3)將鑒別圖像與基準圖像相比較以確定鑒別圖像是否與基準圖像匹配；和(4)基于鑒別圖像是否與基準圖像匹配，產生關于真實性的指示。
文檔編號G01N15/02GK101326434SQ200680033295
公開日2008年12月17日 申請日期2006年9月8日 優先權日2005年9月12日
發明者J·A·米德格雷, J·肯尼, W·M·普芬寧格爾 申請人:超點公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
