專利名稱：利用化學標記或示蹤劑用于驗證物體或物質的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用化學標記或示蹤劑用于驗證物體或物質的方法。更具體地但不是唯一地，它應用于抵制贗品、自動分類等。
背景技術：
作為一般規則，眾多的運輸中的或銷售的物體或物質通過條碼加以標識。通過此條碼有可能確定產品，但不足以驗證它們，即不足以在分析之后證實該物體或物質的確是該條碼所確定的產品。
在試圖解決此問題時，開發了將化學標記集成入物體或物質的各種方法。然而，需要求助于實驗室來進行分析和檢測偽造的產品；此過程過于耗時和費力。
至于包含開發每件產品所專用的分析設備的解決方案，此方案在經濟上是不可行的。
發明內容
本發明的目的是通過建議只將一種設備用于多樣產品，從而克服這些缺點。
為此目的，它建議一種驗證方法，用于要被標識的不同物體或物質，它至少包括以下兩個連續階段■一個初始階段包括-選擇多個化學標記，當被入射光線激勵時，它們所發射的能量輻射的頻譜能彼此區別，并關于它們將被植入的物體或物質區別開，-將預先選擇的標記組合分配給并植入每個物體或物質，而該標記組合與分配給其它物體的標記是不同的，
-使用與所分配的標記組的存在或不存在有關的參數來確定一個驗證碼，-在一個計算機存儲系統中存儲所有物體或物質的驗證碼以及對應于這些物體或這些物質的相關數據，-分配給該物體或物質一個標識碼，例如一個條形碼或類似碼，此標識碼可能與該物體、與該物質、與其接收器和/或其包裝相關聯，-在所述系統的存儲器中存儲物體中的每一個的標識碼，-確定各標識碼與各驗證碼之間的對應關系。
■所述系統的一個標識和驗證階段，此階段包括-通過讀取與該物體相關連的標識碼而理論地標識該物體或物質，-對至少一部分物體或物質進行分光分度分析，從而檢測上述參數，具體的是檢測標記的存在或不存在，并確定該物體或物質的驗證碼，-如果理論的標識碼對應于驗證碼，則該物體得到驗證，-當檢測到對應關系時發出一個有效信號，而當驗證碼不對應于標識碼時則發出一個警告信號。
在此方法中，分光分度分析階段可包括以下步驟-使用一個廣譜頻譜光線來照射所標記體或物質，-在由發光器發射之后，被物體或物質傳輸或反射的光波被發送至一個散色元件上，它將光波偏折，從而在對應于不同波長范圍的不同頻譜區域中獲得光強光譜，或者該光波被發送至特定或專用的濾波器上，-檢測每個區域中的光強，-將此光強與專門分配給此區域的作為上述各參數而存于存儲器內的一個或多個閾值進行比較，-此比較結果對于該物體驗證碼的確定作出貢獻。
優選地，對將要分析的頻譜區域以及分配給每個這類區域的不同參數可以通過使用標識數據由系統來加以確定。此解決方案提供了結果的改進的可靠性，并顯著地減少了處理裝置所需的功率。
涉及所分配的標記組合中標記的存在或不存在并用于確定標識碼和/或驗證碼的參數具體地包括-熒光的存在或不存在，-一個大于或小于至少一個閾值的熒光存在時間，-在一個預定波長處的尖峰和可選地此尖峰的幅值和/或寬度的存在或不存在，-對應于大于或小于一個或多個預定閾值的標記濃度的發射尖峰高度。
為增加可能組合的數量，可使用標記的不同濃度以便獲得不同強度的光線。
此外，為克服任何可能擾亂讀取和隨后的分光分度分析的光學因素，本發明建議兩個可單獨使用或組合使用的方案。
第一個方案包含伺服控制，就是關于不受標記存在影響的一個預定頻率范圍內所檢測的光強值與一個預先設置值之間的差別而對光輻射發光器發射的光強進行伺服控制。
第二個方案包含在該物體和/或物質中植入一個或多個標定標記，這些標記由計算機系統用于校正或標定目的，從而克服由例如物質或物體的成分所引起的、由位置例如入射角的變動和離物體的距離的變動所引起的或者由此物質或物體周圍的透明物體所引起的干擾。
當數個強度水平用作參數時，這兩個方案證明為重要的。
按照一個變動方案，化學標記可用包含標記或多個標記的一個標簽、一個插入物或任何其它介質做成。
優選地，此標簽可包括一個用包含各標記的透明層涂敷的反射區域。依靠此解決方案，有可能實現反射分光光度計，它將顯著地減少能量損失。
驗證數據可包括所選各標記、特征光線波長、它們的強度、可能的熒光存在時間等的組合。
因此不須覆蓋所有波長，只分析那些對應于被使用標識碼進行標識的所期望的光線的數值范圍就已足夠，從而驗證它們的存在或不存在而不必考慮位于這些范圍之外的區域。
為了進行驗證操作，進行分析的操作人員不必知道物體或物質的理論特征，因為它已由完成數據比較的計算機系統直接提供在條碼中。
所述方法可用于抵制贗品，但也可用于自動分類。例如，當回收塑料時，可以考慮每種塑料或每個塑料等級使用一個標記并加以組合，以便隨后在進行驗證操作時能夠按照每種類型或每個等級進行分類。
下面描述用于實施本發明的各實施例，這些例子不是限制性的。
圖1是一個顯示一種使用本發明方法的設備的圖，其中光波是被傳輸的；圖2是一個本發明方法的功能圖；圖3是一個顯示一種使用本發明方法的設備的圖，其中光波是被反射的；圖4是一個顯示一種使用本發明方法的設備的圖，其中光波被反射至一個標簽上。
具體實施例方式
在圖1的例子中，光波被分析，該光波通過一個包含標記組合的物質而被傳輸，更確切地，被傳輸到一個可能稀釋于溶液中的樣品上。
應該注意，此種分析也能在其材料允許做的物體上做，或者直接通過其接收器在物質上作。
在此例中，使用本發明方法的標識和驗證設備包括一個分光光度計，它包括-一個具有長頻譜的光輻射發光器，可使用由一個功率可調電流發生器6供電的光源4來調整其強度；一個準直器2，在它軸上放置一個透鏡5，-一個包含于一個透明接收器9中的產品樣品8，位于該發光器的光軸上，-一個散色元件1，位于接收器9的發光器對面一側的所述光軸上；此散色元件1(棱鏡或折射網)按照不同頻率將光線分解從而產生一個光譜，-光譜檢測裝置，此處是一個電荷傳遞檢測器陣列3，用于檢測由散色元件1在不同光譜級上發出的輻射和用于將一個代表所檢測光譜的數字信號傳輸至一個電子系統。
如前所述，光源4是一個具有廣頻譜的光源。它可包含弧光燈(氙燈類型)或發出白熾光的燈泡。可選地，它可包含多個針對所用化學標記類型而專門選擇的激光輻射源，然后使用一個混合器將這些光源發出的不同輻射加以混合。
透鏡5可以例如包含一個消色差雙合透鏡。
顯然，電流發生器6還可用于提供與分光光度計相關聯的電子電路。
在此例中，檢測器陣列3包括一個位于不受化學標記的存在的影響的光譜位置處的電池C。
此電池C發出一個(在放大后)施加于一個減法器S輸入端上的檢測信號，減法器S的第二輸入端接收一個標定的電壓VC。此減法器S的輸出施加于一個用于控制發生器6的功率放大器AP上，從而將減法器S的輸出維持在一個常值，優選地等于零。
在此安排下，能保證電池C所接收的光強水平為常值。這能克服那些可能使通過樣品8傳輸的輻射光強發生變化的干擾。
根據本發明，光源與一個條碼讀取器12相關聯，后者在由接收器9攜帶的條碼11的方向內發出光輻射(例如激光)。讀取器12包括一個接收機，允許檢測由條碼反射的輻射。一個電子電路處理由此接收機所接收的數據，并且生成一個代表此條碼的數字信號，該信號將被送至電子系統E。
該電子系統包括一個處理器P(由虛線標示)，它與一個用于存儲一個標識碼數據庫BC、一個驗證碼數據庫BA和一個用于不同處理操作的管理程序PG的裝置相關聯，以及與顯示器和信令裝置AF相關聯。
處理器P被設計為使用由條碼讀取器12從標識碼數據庫BC所發送的信號來實現接收器9的理論標識(塊B1)。一旦完成理論標識，處理器P確定將要調查的光譜區域(塊B2)。為此目的，除所讀出的標識碼之外，它還通過兩個數據庫BC、BA之間的對應表TC來使用相應的驗證碼。然后處理器P分析(塊B3)先前通過檢測器陣列3提供的信號所確定的光譜區域。
如果使用一個標定標記，則可在使用由檢測器產生的對應于此標定標記的數字信號進行分析之前校正此信號(塊B4)。
處理器P然后確定(塊B5)所檢測的驗證碼，并將該驗證碼與預定標識碼進行比較(塊B6)。如果這兩個碼相符合，則處理器發出一個有效信號SV。如果不是，則處理器發出一個警告信號SA。
圖1中闡述的設備所使用的本發明方法包括以下階段(圖2)■一個初始階段包括-關于各標記的相應合適性和相對于物質來選擇各標記，-將這些標記以不同濃度增加到所述物質中，-確定由那些代表標記的存在或不存在、甚至包括各標記的濃度的二進制數字所形成的驗證碼，這些驗證碼被存儲于電子系統E的存儲器內，-為這些碼中的每一個分配一個由條形碼11所標識的物質，■一個標識和/或驗證階段包括-通過條形碼讀取器12讀取位于所標記質的接收器之上的條形碼11，以及發出一個包含所述物質的標識碼的特定信號(塊1)，-傳輸所述信號至電子系統E，由該系統識別此標識碼(塊2)，-分光分度分析包括○使用光源4對該物質進行輻射，○將所傳輸光波傳輸至散色元件1上，散色元件1根據光波的波長給它們以不同偏折，
○通過如此偏射的平面波獲得所傳輸輻射的一個光譜，從而在包含一系列電荷傳遞檢測陣列3的檢測區域中給出一連續的光源圖像(塊3)，○將此光譜采樣，然后將模擬信號轉換為具有一個預定數字幀的數字信號(塊4)，○關于在存儲器內所存的驗證數據中所指示的以及通過條形碼的標識而提取的波長范圍而形成窗口，從而只考慮表示各標記特征的光線的存在或不存在，然后確定一個讀出碼(塊5)，○將數據或驗證碼與實驗數據或讀出碼進行比較，從而驗證該物質(塊6)，-結果的可視顯示，例如在屏幕13上和/或結果的可聽表示○如果各驗證碼和讀出碼符合，則驗證成功(塊7)，○如果各驗證碼和讀出碼不符合，則在非驗證事件中發出警告信號(塊8)。
圖3闡述一個使用在物體或物質14的至少一部分上反射的光波而進行的分析。
在此情況下，散色元件1位于反射波的光軸上。
該方法與以上描述的圖1中例子相同。
圖4闡述圖3中例子的一個變動方案。此處各標記并不直接集成于物體或物質14內，而是通過附著于待標記的物體上的標簽15上的一層透明清漆薄膜而被應用。
該方法與以上描述的圖1中例子相同。
為獲得較好分析結果，該標簽可以是反光的。
此外，在處理數據時，使用不帶任何標記而可選地涂敷一層用于施加標記的薄膜或清漆的標簽，允許消除相應的信號和簡化分析。然后標記的標簽以及空白標簽被輻照，此后在數據處理期間，從標記的標簽的光譜數據中減去空白標簽的光譜數據。
當使用熒光標記時，可考慮在一段時間δt之后進行第二次測量，以便驗證熒光時間。
所用的示蹤劑器可以是有機的或無機的。它們可包含稀土元素例如鏑、銪、釤、釔等。
某些所用標記和它們的特性在下表中作為例子給出。
它們可從以下公司例如BASF、Bayer、Glowburg、LambertRivière、Phosphor Technology、Rhodia、SCPI購得。
應該注意，各標記不限于市場上可購得的標記，它們可以通過完全合成來合成或者從商用標記中衍生出來。
權利要求
1.一種用于標識和驗證不同物體或物質的方法，該方法使用一個連接至分光光度計裝置的計算機系統，其特征在于它包括至少以下兩個連續階段■一個初始階段包括-選擇多個化學標記，當被入射光線激勵時，它們所發射的能量輻射的頻譜能關于它們將被植入的物體或物質彼此區別開，-將一個標記組合分配給并植入每個物體或物質，而該標記組合與分配給其它物體的標記組合是不同的，-確定一個使用包括至少所分配的組合中標記的存在或不存在的參數為所述物體或所述物質所定義的一個驗證碼，-在一個計算機系統的存儲器中存儲所有物體或物質的驗證碼以及對應于這些物體或這些物質的相關數據，-分配給該物體或物質一個標識碼，例如一個條形碼或類似碼，此標識碼可能與該物體、與該物質、與其接收器和/或其包裝相關聯，-在所述系統的存儲器中存儲這些物體中的每一個的標識碼，-確定各標識碼與各驗證碼之間的對應關系；■所述系統的一個標識和驗證階段，此階段包括-通過讀取與該物體相關連的標識碼而理論地標識該物體或物質，-對至少一部分物體或物質進行分光分度分析，從而檢測上述參數，具體的是檢測各標記的存在或不存在，并確定該物體或物質的驗證碼，-如果理論的標識碼對應于驗證碼，則該物體得到驗證，-當檢測到對應關系時發出一個有效信號，而當驗證碼不對應于標識碼時則發出一個警告信號。
2.如權利要求1中所述的方法，其特征在于所述分光分度分析包括以下步驟-使用一個由發光器發出的光線來照射所標記體或物質(塊3)，-把被傳輸或反射的光波發送至一個散色元件(1)上，它將光波偏折，從而在對應于不同波長范圍的不同頻譜區域中獲得光強光譜，-檢測所述區域中的光強，-將該光強與專門分配給此區域的作為以上所述各參數而被記錄于存儲器內的一個或多個閾值進行比較，-該比較結果對于該物體驗證碼的確定產生影響。
3.如權利要求2中所述的方法，其特征在于它包括利用上述標識碼，確定將被分析的光譜的上述區域、以及分配給這些區域中的每一個的不同參數。
4.如權利要求2中所述的方法，其特征在于它包括關于在不受標記的存在的影響的預定頻率范圍內所檢測的光強值與一個預定設置值之間的差別而對由光輻射發光器所發射的光強進行伺服控制。
5.如以上權利要求中任何一項中所述的方法，其特征在于它包括在該物體和/或物質中植入一個或多個標定標記，這些標記由計算機系統用于校正或標定，從而克服可能由物質或物體的成分所引起的、由位置例如由光束發光器所發射的輻射光的入射角和離物體的距離的變動所引起的干擾。
6.如以上權利要求2至5中任何一項中所述的方法，其特征在于以上所述光輻射發光器包括一個具有廣頻譜的光源，例如一個弧光燈或一個產生白熾光的燈泡。
7.如以上權利要求2至5中任何一項中所述的方法，其特征在于所述光輻射發光器包括關于所用化學標記類型而專門選擇的多個激光輻射源，以及一個用于將這些光源發出的不同輻射光加以混合的混合器。
8.如權利要求2中所述的方法，其特征在于以上根據分光分度分析而進行的所述數據處理包括以下步驟-將此光譜采樣，-將模擬信號轉換為具有一個預定幀的數字信號(塊4)，-關于在存儲器內所存的驗證數據中所指示的、以及通過條形碼的標識而提取的波長范圍而形成窗口，從而使用以上所述參數而確定一個讀出碼(塊5)，-將驗證數據與實驗數據或讀出碼進行比較(塊6)，-可視地和/或可聽地顯示結果(13)，從而指示○如果各驗證碼和讀出碼符合，則驗證成功(塊7)，○如果各驗證碼和讀出碼不符合，則在非驗證事件中發出警告信號(塊8)。
9.如權利要求1中所述的方法，其特征在于所述標記可由包含標記或各標記的一種介質做成，該介質可以是一個標簽(15)或一個插入物。
10.如權利要求9中所述的方法，其特征在于所述包含標記或各標記的所述介質是反光的。
11.如權利要求9或10所述的方法，其特征在于一個沒有任何標記的空白介質被加入并也被輻照，此后在數據處理期間，從標記的介質的光譜數據中減去空白介質的光譜數據，從而消除相應的信號和簡化分析。
12.如以上權利要求中任何一項中所述的方法，其特征在于在數據處理期間，從標記的物體或物質的光譜數據中減去沒有任何標記的物體或物質的光譜數據。
13.如以上權利要求中任何一項中所述的方法，其特征在于所述標記的組合包括至少一個熒光標記。
14.如權利要求11中所述的方法，其特征在于所述參數還包括在激勵之后待標識的物質的光發射的持續時間。
15.如權利要求14中所述的方法，其特征在于所述參數包括-熒光的存在或不存在，-一個大于或小于一個閾值的熒光存在時間，-在一個預先設置的波長處的尖峰的存在或不存在和/或，-對應于一個大于或小于預定閾值的標記濃度的發射尖峰高度。
全文摘要
本發明涉及一種用于驗證不同待標識的物體或物質的方法，此方法至少包括兩個階段在一個初始階段期間，選擇多個化學標記，將標記組合分配給并被植入每個物體或物質，建立一個標識碼和/或驗證碼(塊2、11)，在存儲器中存儲用于標識和/或驗證所有物體或物質的數據或碼以及附加數據；在一個標識和驗證階段期間，進行分光分度分析，從而確定一個檢測標記的存在或不存在的專門掃描碼(塊3、4)，通過將掃描碼與標識碼和/或驗證碼進行比較從而標識該物體或物質(塊6)。本發明可具體地應用于抵制贗品、自動分類等。
文檔編號G09F3/02GK1714373SQ200380103681
公開日2005年12月28日 申請日期2003年10月29日 優先權日2002年10月29日
發明者克洛德·朗貝爾, 讓-米歇爾·阿尚 申請人:克洛德·朗貝爾, 讓-米歇爾·阿尚