專利名稱：：對實體物品有用的方法、系統(tǒng)和子組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本文中詳述的技術(shù)在某些方面涉及對對象(諸如身份憑證)的識別。
背景技術(shù)：
：下列參考文獻詳述了與本申請人的工作相關(guān)的可適用的技術(shù)。美國專利6,584,214公開了如何能夠使用復(fù)雜物理結(jié)構(gòu)的三維特性來產(chǎn)生例如在密碼學(xué)中有用的唯一標(biāo)識符。實際上，這些物理特性代表"物理單向散列函數(shù)"的基礎(chǔ)，該物理單向散列函數(shù)使得基于結(jié)構(gòu)派生標(biāo)識符的過程變得容易(而僅給定標(biāo)識符卻無法復(fù)制該結(jié)構(gòu))。相關(guān)的工作在下列文獻中進行了詳述Pappu在2001年3月發(fā)表的標(biāo)題為"PhysicalOne-WayFunctions"的MIT論文；以及由Pappu等人在2002年9月20日的Science期刊(Vol.297，pp.2026-2030)中發(fā)表的相同標(biāo)題的相關(guān)論文。Chen等人己經(jīng)注意到，如果一不昂貴的物理對象(例如紙纖維)的隨機唯一結(jié)構(gòu)被準(zhǔn)確地量化，則該對象可以充當(dāng)密碼元素(cryptographicelement)。("CertifyingAuthenticityviaFiber-InfUsedPaper,"ACMSIGecomExchanges,第5巻，第3期，2005年4月，29-37頁。)Rodriguez等人己經(jīng)撰寫了關(guān)于將移動電話和類似裝置用于確認文件安全特征的文章。("OntheUseofMobileImagingDevicesfortheValidationofFirst-andSecond-LineSecurityFeatures,"SPIEVol.6075，2006年2月。)WIPO專利公開WO2005/106783詳述了聲波振動穿過非均勻介質(zhì)(諸如具有不規(guī)則嵌入物的卡片)的傳播如何能夠產(chǎn)生可用來唯一識別該介質(zhì)的數(shù)據(jù)。大量的專利文獻教導(dǎo)了如何能夠參照介質(zhì)的固有物理特性(諸如微觀顆粒結(jié)構(gòu)、光學(xué)特性或結(jié)構(gòu)特性)來唯一地識別該介質(zhì)。其實例包括US20050190914，US20050210255，US20030035564，US20050262350,WO0065541,WO03030105(對應(yīng)于例如美國申請60/317,665和60/394,914)，和WO03087991(對應(yīng)于例如60/371,073)。例如，在US2003026448和US20050285761中，教導(dǎo)了參照角度(例如，角度符號體系)表示數(shù)據(jù)的方案。專利6,987,568詳述了用于測量雙向反射分布函數(shù)的方法和設(shè)備。專利6,421,453展示了姿態(tài)可用于識別應(yīng)用。假設(shè)技術(shù)人員熟悉這些文獻的教導(dǎo)。為了提供全面的公開而不會過度地加長本說明書的篇幅，通過引用將本文(上文和下文)中確定的這些文獻結(jié)合在本文中。
發(fā)明內(nèi)容術(shù)語"安全文件"會使技術(shù)人員想到一般以昂貴的生產(chǎn)材料和機器為特征的各種概念。其實例包括在無法從市場上買到的紙張上形成的并且凹刻印刷有精心設(shè)計的扭索飾圖案的貨幣，以及結(jié)合了復(fù)雜疊層和許多其它防偽技術(shù)的駕駛執(zhí)照。然而，更一般地，安全文件只是基本上不能被復(fù)制的文件。與熟悉的觀念相反，在某種意義上所有文件都是安全的。在原子層面上，沒有文件可以被"復(fù)制"。例如，如果在頒發(fā)原始駕駛執(zhí)照時可在原子層面上對其進行表征，并存儲所得的海量數(shù)據(jù)組，那么該存儲的數(shù)據(jù)可在之后用做基準(zhǔn)來確定待檢執(zhí)照是原始執(zhí)照還是有缺陷的偽造品?；谶@樣的原理建立的系統(tǒng)當(dāng)然是不實用的。一個困難是在頒發(fā)執(zhí)照時在原子層面上對其進行表征。如果存在這樣的設(shè)備，它將是格外昂貴的。第二個困難更加使人感到挫敗必需將類似的設(shè)備安裝在評估執(zhí)照的真實性的每個讀取器位置(零售店，航線登機檢查處，警察巡邏車等)。然而，每個文件(實際上，每個有形物品)在某種程度上都是不可復(fù)制的這一見識，使一些有趣的探究得以發(fā)生。例如，為了使一物品可與看似相同的物品(例如，使用相同的制造設(shè)備和相同的原料源順序生產(chǎn)的物品)區(qū)別開，必須從該物品上采集多少數(shù)據(jù)？能否光學(xué)地采集充足的數(shù)據(jù)？或者是否需要求助于對其它物理特性(化學(xué)成分、機械特征)的表征？考慮尺寸為3.5英寸X2英寸的ID卡。如果在頒發(fā)該ID卡時使用600dpi的掃描儀對其進行光學(xué)掃描，則它將在每平方英寸上產(chǎn)生360,000個采樣。如果每個采樣由12個比特的紅色信息、12個比特的藍色信息和12個比特的綠色信息組成，則掃描處理在每平方英寸上產(chǎn)生12,960,000個比特，或者橫跨卡片表面產(chǎn)生90,720,000個比特。可存儲該數(shù)據(jù)，并將其用于檢查待檢卡片以確定其是否是原始卡片。然而經(jīng)驗暗示該接近100兆比特的數(shù)據(jù)組對于這樣的卡片鑒別還不足夠詳細。擁有這樣的掃描儀和象樣的打印機的偽造者可以參照該100兆比特數(shù)據(jù)組制造出(使用傳統(tǒng)技術(shù))無法與原始卡片可靠區(qū)分開的偽造卡片(考慮與掃描儀噪聲和其它因素相關(guān)的自然變化的余量，艮P，相同的掃描儀連續(xù)兩次掃描同一物品，不會產(chǎn)生兩組相同的數(shù)據(jù)，例如由于散粒噪聲和其它現(xiàn)象的影響；最終，形式化的貝葉斯決策和/或數(shù)字散列比較處理可更好地定義實際環(huán)境下的"區(qū)分"一詞，但對于該一般介紹來說，這個詞是足夠的)。更高分辨率的掃描可能會被用于產(chǎn)生更大的表征數(shù)據(jù)組，但是在大量閱讀站處部署高分辨率掃描儀的相關(guān)成本很快使這樣的方法變得不實用。另外，隨著掃描分辨率的增加，會越來越難以確定數(shù)據(jù)組的差別是由于不同的卡片引起的，還是由于像掃描儀噪聲一樣簡單的某個因素引起的。因此，卡片或文件的光譜密度的平面掃描(flat-scan)光學(xué)表征顯得不足以滿足要求；看來需要求助于其它物理特性及其精確表征?；蛘?，看起來似乎是如此。實際上，可通過反直覺的方法得到期望的結(jié)果。例如，不是更近ii距離地觀察待檢卡片，而是從更遠的距離觀察之。同樣，不在嚴格控制的測量條件下檢查卡片，而是在很大程度上不受控制的環(huán)境中感測之。并且，為了成功達成目的，使用簡單的光傳感器。(最初看似用于解決困難的辦法可能反而成為成功的種子。)根據(jù)本文中詳述的技術(shù)的一個方面，使用簡單的光傳感器從一卡片上捕獲足夠的數(shù)據(jù)以便將該卡片與另一張卡片唯一地區(qū)別開，即使兩張卡片被設(shè)計為相同，并且是從同一臺機器上順序制造出來的。圖1示出ID卡和相關(guān)的幾何參考系(包括x、y、z、左右傾斜角(tipangle)、俯仰傾斜角(tiltangle)和旋轉(zhuǎn)角)。圖2以另一幾何參考系(x、y、z、擺動角和方位角)示出圖1的卡片，并示出卡片表面上不同反射率像素的反射光的質(zhì)心(centroidofreflection)如何不總沿著z軸定向，而是一般例如在0-20度范圍內(nèi)并且在不同方位角范圍內(nèi)擺動。圖3是(穿過圖1中繪出的y軸的)示意性截面圖，其示出了用于在生產(chǎn)卡片時捕獲來自不同方向的卡片圖像數(shù)據(jù)的設(shè)備20的一部分。圖4是設(shè)備20的框圖。圖5是示出以不同視角測量的來自采樣反射率像素的強度的繪圖。圖6示出不同的反射率函數(shù)。圖7是概述用于在生產(chǎn)卡片時表征卡片的二維反射率圖的例證性技術(shù)的流程圖。圖8是閱讀站30的框圖，其中在網(wǎng)絡(luò)攝像機前晃動卡片。圖9A-C和圖10A-C示出了當(dāng)用戶在傳感器前晃動卡片時，卡片可能會怎樣被閱讀站處的光傳感器觀察的連續(xù)幀。圖11是概述用于在閱讀站處估算卡片的二維反射率圖的一種例證性技術(shù)的流程圖。圖12A和12B示出了詳述卡片在網(wǎng)絡(luò)攝像機傳感器前的"晃動"的繪圖。圖13示出了駕駛執(zhí)照疊層上的熱塑樹脂的微滴如何被傾斜施加的激光源從不同的方向加熱，以使疊層表面再成形并因此使執(zhí)照的反射率函數(shù)再成形的情況。具體實施例方式為了方便解釋，下面的說明書集中描述駕駛執(zhí)照。然而，應(yīng)該理解本文中的原理可用于任何時候的有形物品(例如，護照、紙幣、出生證明、法律文件、病歷卡、計算機存儲介質(zhì)等)。圖1示出駕駛執(zhí)照10的頂面和可用來描述下面詳述的某些特征的一種幾何參考系。圖1還在左下角示出了"反射率像素(a-pel，albedopictureelements)"12a、12b、12c，可以將它們設(shè)想為橫跨卡片的表面而延伸。這些反射率像素中的每個都對應(yīng)于成像系統(tǒng)所感測到的卡片表面的摘選。(為清楚起見，這些反射率像素并沒有依比例繪出。它們可能更實際地是邊長為0.1或1.0毫米的量級，或者在某處為每平方英寸的卡片表面上有1000個以下到100，000個以上的反射率像素。)在總體意義上，大體平坦的表面一般展現(xiàn)出作為朝向該表面的視角的函數(shù)的朗伯反射率分布圖(Lambertianreflectivityprofile)。就是說，來自表面的最強光反射沿著垂直于表面的軸(即圖1中的z軸)發(fā)生。然而，如果進行更細致的檢査(例如，以一個反射率像素為單位)，會發(fā)現(xiàn)最大反射率的角度一般會稍微偏離該理想情況。這種如圖2中的"擺動"角所示的偏離，可能在某些材料中為零點幾度的量級，而在其它材料中為幾度或幾十度的量級。從一反射率像素反射出最強的光的該方向可由擺動角(即與z軸之間的偏離)以及方位角來表征。在卡片平面內(nèi)測量的方位角可被認為是最強反射光的"傾斜"所朝向的方向。在圖2中，每個反射率像素的最大反射率的方向由粗體向量(箭頭)11示出。下方的灰色箭頭13是向量11在卡片表面上的投影，并指示出每個向量的方位角。從圖中可以看出，與圖2中的不同反射率像素相關(guān)的反射率向量11具有大體隨機的擺動角和方位角?？偲饋碚f，對于任何物品而言，圖2所示的反射率向量11基本上是唯一的。就像指紋那樣，這些反射率向量可用于表征物品，并將其13與所有其它物品區(qū)分開(即使是在使用傳統(tǒng)的平板掃描或單向觀察進行嚴格檢査的情況下看似相同的"復(fù)制品")。除了具有擺動角和方位角之外，圖2中的每個向量11還由長度來表征。每個向量的長度指示從相應(yīng)反射率像素反射的光的強度。反射光的強度可以是幾個因素的函數(shù)。一個主要因素是表面的顏色基本上為白色的反射率像素比基本上為黑色的反射率像素反射的光更多。當(dāng)平板掃描儀或攝像機使對象成像時，其捕獲的像素數(shù)據(jù)通常來說是反射率像素強度數(shù)據(jù)的陣列。掃描儀或攝像機不捕獲可據(jù)以確定例如擺動角或方位角的數(shù)據(jù)。因此，在光學(xué)地對一卡片進行表征時，掃描儀僅捕獲一維的數(shù)據(jù)強度數(shù)據(jù)。另外兩個獨立數(shù)據(jù)維度(即擺動角和方位角)被忽略了。通過關(guān)注這另外的數(shù)據(jù)維度，成指數(shù)提高的識別物品和將該物品與其它物品區(qū)分開的能力得以獲得。(如果僅在二維空間中觀察三維圓柱體，則它取決于二維平面可能會表現(xiàn)為矩形、圓形、橢圓形或更復(fù)雜的形狀。通過增加一個維度可很容易地解決這樣的不確定性問題。在這里可增加兩個維度)。那么，首要任務(wù)是捕獲表征該卡片的多維數(shù)據(jù)。圖3示出了用于執(zhí)行該任務(wù)的設(shè)備20的一部分。設(shè)備20包括布置在卡片10上方的一系列攝像機14?？蓪⒖ㄆ胖迷谳d物臺上，或者卡片可通過拾放機器人系統(tǒng)保持在適當(dāng)位置。每個攝像機14包括透鏡16和二維圖像傳感器18。該圖像傳感器可包括例如1-5兆像素的CCD或CMOS傳感器，如在數(shù)字攝像機中通常使用的那樣。攝像機在相對于卡片的己知位置處間隔開。在圖3的剖視圖中，示出了7個攝像機14a-14g，每個攝像機都以10度的間隔位于卡片的y-z平面中。也可在卡片的x-z平面中以相似的角度間隔安置另外的攝像機(未示出)。合乎需要的是，從各種透視點捕獲卡片的圖像。基本上，這里的想法是從許多不同的方向?qū)ㄆ厦總€反射率像素的反射率函數(shù)進行采樣，并使用采樣的數(shù)據(jù)點來確定(即估算)反射率最大處的擺動角和方位角的近似值。所得的數(shù)據(jù)可被認為是橫跨卡片的二維(擺動角/方位角)反射率函數(shù)。(注意科學(xué)文獻傾向于在詞語"反射率"之前明確加上短語"雙反射率"或"雙向"；本公開的大部分內(nèi)容隱含地包括詞語"反射率"的這種方向特征。)圖3的布置可以包括配置成"X"形的15個攝像機的陣列，每個攝像機沿著卡片上方的半球形表面設(shè)置。或者，所描繪的布置可包括配置成7x7的陣列的49個攝像機，該陣列被彎曲成套在半球形表面上?？蛇x地，也可以使用更少(或更多)數(shù)目的攝像機(例如，采用5或IO個攝像機的"X"形圖案，或者由9或16個攝像機組成的方陣列)。最小的布置可包括僅3或4個攝像機，例如，每個攝像機從15度的傾斜角觀察卡片，并且分別圍繞著該對象每120度或90度地間隔開。所有攝像機都與卡片等距離是沒有必要的。對間隔的要求也不是苛刻的。在典型的布置中，可以使用3英寸到30英寸量級的"透鏡到卡片"的距離，盡管更大或更小的距離也是可能的。(特別當(dāng)從短距離處使卡片成像時，對視差效應(yīng)進行補償可能是合乎需要的。例如，攝像機14g對于橫跨卡片的所有反射率像素的視角不可能都是30度。然而，該效應(yīng)很容易確定并且可以在確定擺動角和方位角時考慮該效應(yīng)。)也不需要以規(guī)則陣列來布置攝像機。通過隨機采樣(即通過從隨機方向采樣)，可產(chǎn)生一些優(yōu)點。在實際操作中，出于成本和機械方面的考慮會要求使用較少數(shù)目的攝像機。在一個替代方案中，單個攝像機與一系列鏡面一起使用。根據(jù)需要移動攝像機或鏡面系統(tǒng)，以捕獲不同卡片圖像的序列，每張卡片圖像都來自不同的方向。另一種布置是將卡片放置在單個攝像機下面的傾斜臺(tip/tilttable)上。相對于攝像機將卡片順序地移動到許多不同位置，然后從每個不同的卡片-攝像機展示角度(presentationangle)采集圖像。圖3沒有示出照明源，并且使用的特定照明源是次要問題(即，是獲得擺動角/方位角特征數(shù)據(jù)時的信噪比的次要問題)，而不具有主要影響，其中各種照明源都應(yīng)該滿足要求。普通的辦公室照明可以潛在地滿足要求，只要注意攝像機系統(tǒng)不在卡片上投下陰影并且不產(chǎn)生測量系統(tǒng)非自然信號(artifact)?；蛘撸O(shè)備20可包括一個或多個受控的光源。一般而言，來自卡片表面上方的照明是合乎需要的。可使用散射照明，但是它可能會傾向于使卡片表面上反射率像素的方向反射率變模糊，并傾向于減小作為結(jié)果而得到的擺動峰的擺動幅度。在某些布置中，可使用偏振光和/或傳感器處的偏振濾波器來進一步表征卡片的反射率函數(shù)。類似地，可在不同的光波長處對反射率函數(shù)進行采樣。這兩種方法都可以提供本公開的基本原理的顯著實踐擴展，但它們對于基本實現(xiàn)來說不是必要的。圖4示出了在沿著y-z平面的-30度、-20度、-10度、0度、10度、20度和30度的各個角度處，由攝像機14a-14g感測的從卡片上的特定反射率像素12a反射的光的強度。從給定"像素"反射的光可被成像到正上方的攝像機14g中的一塊3X3的像素上，但是只能被成像到攝像機14a和14g中的一塊2X3的像素上。中間的攝像機14b、14c、14e和14f可具有由從反射率像素反射的光照射的光傳感器的局部行/列。在知道CCD布局(例如，每個作為組成部分的光傳感器的尺寸和光傳感器之間的邊界)和攝像機的布置的情況下，這樣的效應(yīng)(例如局部照明)可以得到補償(例如，通過在總計從反射率像素反射的凈照明時對來自不同光傳感器的貢獻加上不同的權(quán)重。來自一反射率像素的總計照明的值可因此在從0到2295的范圍內(nèi)變化(后者是橫跨9個完全被照明的像素而總計出的整8比特(即255)信號)。)為了注釋方便起見，圖4中在0到100的刻度上表示該總計值。從檢查情況來看(即通過設(shè)想連接描繪的采樣點的曲線)，來自采樣反射率像素12a的反射率函數(shù)看來在大約6度具有峰值。然而，圖4定義的曲線只是穿過反射率函數(shù)的3D形狀(擺動角/方位角/強度)的一個切片。需要使用從偏離攝像機14a-14g的軸的位置觀察反射率像素的其它攝像機，以更完整地表征該反射率像素的反射率函數(shù)或者最低限度表征反射率峰的大概位置。然而，即使只根據(jù)圖4的數(shù)據(jù)，我們也可獲知反射率函數(shù)朝向卡片的頂部邊緣"傾斜"。(根據(jù)該數(shù)據(jù)未知的是反射率函數(shù)是否也朝向卡片的左邊緣或右邊緣傾斜。)在給定來自一組非共線視點的采樣數(shù)據(jù)的情況下，可應(yīng)用質(zhì)心算法以從數(shù)學(xué)上確定反射率像素的反射率函數(shù)在擺動角、方位角和強度上的最大值。該處理可由圖4的計算機15執(zhí)行。(計算機15還可實現(xiàn)其它功能，諸如作為判定讀卡器30所感測的卡片的真?zhèn)蔚?決策者"。)對來自橫跨卡片的不同反射率像素的擺動角的統(tǒng)計分析預(yù)期會顯示出大體為高斯式的分布(無論如何，盡管與實際高斯之間的明顯偏離也不會引起任何問題)，該高斯分布以大約O度為中心，并且標(biāo)準(zhǔn)偏差的量級取決于材料而在1度和15度之間。在圖3中，攝像機跨越+/-30度的角度范圍，該角度范圍大于大多數(shù)擺動角。在反射率像素的擺動角的每個邊具有至少一個攝像機，有助于改善可據(jù)以確定擺動角的精確度(例如通過質(zhì)心算法)。然而，這并不是必需的。例如，從處于O度、6度和12度的攝像機獲取的采樣仍然可以允許對例如15度或20度的擺動角進行估算。當(dāng)例如通過州機動車輛管理局(DMV)辦公室或中央制造設(shè)施處的設(shè)備制造一駕駛執(zhí)照時，在將該執(zhí)照頒發(fā)給持有者(在中央制造設(shè)施的情況下，可以通過郵寄來頒發(fā))之前，通過類似圖3和4所示的設(shè)備20合乎需要地對該執(zhí)照進行表征。在一些處理中，這樣的設(shè)備可被包括在制造處理的末端。作為結(jié)果得到的數(shù)據(jù)被存儲在圖4的數(shù)據(jù)庫17中。在一個方案中，反射率數(shù)據(jù)被存儲為一系列記錄，每個記錄通過反射率像素的行號和列號而被編入索引。如果每個反射率像素的邊長為0.5毫米，則一駕駛執(zhí)照的反射率函數(shù)可包括100行、175列的數(shù)據(jù)或總共17,500個反射率像素。每個記錄可存儲該反射率像素的擺動角，以及相關(guān)的方位角和強度。當(dāng)然，也可存儲更多或更少的數(shù)據(jù)。例如，在一些方案中，可以不存儲強度數(shù)據(jù)。在另一方案中，可以不存儲擺動角或方位角。在其它方案中，存儲更多的數(shù)據(jù)。每個反射率像素的反射率函數(shù)可以不是僅通過圖2所示向量11的端點的3D坐標(biāo)來描述，而且還通過反射率函數(shù)的3D體積來描述。就是說，從一反射率像素反射的光可以沿向量11集中在狹窄的范圍內(nèi)(類似于聚光燈的作用)，或者可以在向量周圍有較多擴散，形成較大的體積(類似于泛光燈的作用)。圖6的虛線曲線示出聚光燈式反射率函數(shù)體積的切片；圖6的實線曲線示出來自更像是泛光燈式的反射率函數(shù)體積的切片。在一個方案中，來自所有攝像機的原始數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，從而表征不同采樣角度處的3D體積反射率函數(shù)。在另一方案中，應(yīng)用曲線擬合算法來根據(jù)采樣點估算反射率體積的3D模型，并且然后可以存儲該模型的參數(shù)。另外，可從數(shù)據(jù)中去除對體積的低階多項式擬合，只留下較高階的"唯一結(jié)構(gòu)"作為表征體積的很精細的形式。這些可能性傾向于超出諸如駕駛執(zhí)照的批量生產(chǎn)的卡片可能會將其作為實際問題而考慮的那些問題，并且更多地涉及到諸如機場安檢等的更高靈敏度的應(yīng)用。其中存儲有反射率數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫17可以包括DMV的現(xiàn)有執(zhí)照領(lǐng)有者數(shù)據(jù)庫，例如包括姓名、年齡、駕駛限制、肖像照片等?；蛘咚梢园ㄒ华毩⒌臄?shù)據(jù)庫。駕駛執(zhí)照一般編碼有機器可讀信息，諸如數(shù)字水印、條形碼和RFID數(shù)據(jù)。通過機器可讀數(shù)據(jù)傳達的信息也可以與反射率測量值以及其它信息(諸如卡片ID)—起存儲在數(shù)據(jù)庫中。圖7的流程圖中闡明了上文詳述的示例性的卡片表征處理。在表征之后，執(zhí)照被頒發(fā)給用戶。然后，它進入用戶的皮夾或錢包，并開始被濫用一被刮擦、磨損、清洗等。最后，在閱讀站處，它將被作為ID憑證從皮夾中拿出并展示。(閱讀站可以設(shè)在機場安檢關(guān)卡、酒類專賣店、警察巡邏車和建筑物入口等處。)合乎需要的是，每個閱讀站是相對廉價的，并且不需要很多操作培訓(xùn)。閱讀站30的一個版本(圖8)是傳統(tǒng)的個人計算機34，其配備有單個攝像機32和網(wǎng)絡(luò)連接36。攝像機32不需要是具有精心挑選的特征的測量儀器；簡單的網(wǎng)絡(luò)攝像機即可滿足要求。一款流行的網(wǎng)絡(luò)攝像機是Creative的"LiveCamVoice"型號，其零售價低于100美元，并具有1.3兆像素的傳感器。其它流行的網(wǎng)絡(luò)攝像機包括Creative的"WebCamLive!Ultra"型號(包括1024X768傳感器)和Logitech的"QuickcamPro4000"(包括1280X960像素傳感器)。這些網(wǎng)絡(luò)攝像機都能以640X480像素的分辨率或更高分辨率每秒捕獲30幀的視頻。為了展示卡片10以進行讀卡，用戶在網(wǎng)絡(luò)攝像機前簡單地晃動卡片(如圖8的波浪形虛線所示，可稱之為"飛撲(swoop)")。網(wǎng)絡(luò)攝像機以例如每0.033秒一幀的速率，捕獲描繪卡片的多幀圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)卡片移動越過網(wǎng)絡(luò)攝像機傳感器的視場時，它將呈現(xiàn)出不同的透視圖，即網(wǎng)絡(luò)攝像機從不同的角度捕獲圖像數(shù)據(jù)幀。但是在圖3的卡片表征設(shè)備20中，多個攝像機從靜止的卡片上捕獲幾個透視圖的圖像數(shù)據(jù)；在圖8的讀卡器布置30中，單個攝像機從移動的卡片上捕獲幾個透視圖的圖像數(shù)據(jù)。閱讀站30獲取的數(shù)據(jù)在質(zhì)量上比不上表征設(shè)備20捕獲的數(shù)據(jù)。然而，結(jié)合存儲在數(shù)據(jù)庫17中的先前獲取的信息，要將卡片與甚至"完美"的偽造品區(qū)別開來還是綽綽有余的。圖9A、9B和9C示出可能會由閱讀站網(wǎng)絡(luò)攝像機32捕獲到的圖像的采樣序列。(網(wǎng)絡(luò)攝像機的視場中心用點線+示出。)在圖9A中，卡片的左邊緣距離網(wǎng)絡(luò)攝像機較遠，因此顯得按透視原理縮小。卡片同樣也稍微向左旋轉(zhuǎn)。在圖9B中，卡片在網(wǎng)絡(luò)攝像機前展示為長方形。在圖9C中，卡片的右邊緣距離網(wǎng)絡(luò)攝像機較遠，并且卡片稍微向右旋轉(zhuǎn)。在圖9B中，在卡片正對攝像機(即以卡片的z軸穿過網(wǎng)絡(luò)攝像機的鏡頭的方式使卡片定向)的狀態(tài)下捕獲一幀。這不是必須的。只要在卡片移動過程中的某點處，卡片的前部進入面向攝像機的大約10到20度之內(nèi)，那么就可以令人滿意地估算出卡片的二維反射率函數(shù)。(沒有必要使卡片在每一幀中都完全處于視場內(nèi)；即使只有卡片的一部分可見，也能獲得有用的數(shù)據(jù)。)圖IOA、IOB和IOC示出另一采樣序列。在這里，卡片沒有橫向移動經(jīng)過攝像機。而是，僅使其向不同的方向傾斜。由于圖10中的卡片只是繞著單個軸(即圖1中的"俯仰傾斜"軸)移動，所以網(wǎng)絡(luò)攝像機32獲取的圖像采樣也同樣落在共同的軸上。盡管可利用這樣的數(shù)據(jù)估算出卡片的反射率函數(shù)，但是如果象在網(wǎng)絡(luò)攝像機前晃動卡片那樣同時繞著左右傾斜軸和俯仰傾斜軸移動卡片，則可以獲得更好的估算結(jié)果。當(dāng)卡片10最初由設(shè)備20表征時，測量是在精確定義的幾何參考系中進行的，例如，在該精確定義的幾何參考系中，卡片相對于攝像機位于己知的位置。在網(wǎng)絡(luò)攝像機32前"晃動"卡片不能享受到該優(yōu)勢。然而，仍然可以精確地估算"晃動"的幾何形態(tài)。(注意為了更精確一點，跨越一系列幀將卡片展示給攝像機，每個幀占據(jù)攝像機相對于卡片的垂線的大體唯一的角度方向，從而產(chǎn)生穿過角度空間的"軌跡"形式，其中從消費者或用戶的觀點來看是在攝像機前晃動卡片，這里詞語"晃動"有一點更直觀?？ㄆ休d的水印在這里可以起到關(guān)鍵作用。優(yōu)選的水印包括可據(jù)以準(zhǔn)確量化成像卡片的仿射畸變的隱寫校準(zhǔn)(例如，參考網(wǎng)格或潛在網(wǎng)格(subliminalgrid))信號。(其實例已在例如專利6,614,914和6,580,809;美國公開US20040105569和US20040101157中給出;專利6,959,098教導(dǎo)了如何能夠通過這樣的水印校準(zhǔn)信號結(jié)合可視圖像特征來表征畸變。)根據(jù)該仿射畸變信息，可確定卡片相對于網(wǎng)絡(luò)攝像機的6D位置(x，y，z，左右傾斜，俯仰傾斜，旋轉(zhuǎn))。在處理網(wǎng)絡(luò)攝像機32所捕獲的圖像數(shù)據(jù)幀時，計算機34通過在每個幀中檢査水印信息，并參照該信息來表征該幀中描繪的卡片的位置，而開始處理。利用該位置信息，可確定在每幀中傳感器觀察每個反射率像素所采用的角度。(另外，進行視差校正會是恰當(dāng)?shù)摹?一旦將每幀卡片數(shù)據(jù)與其相應(yīng)的觀察角度相關(guān)聯(lián)，就可以使用類似與設(shè)備20—起詳述的程序的程序，在不同的角度處估算不同反射率像素的反射率。就是說，從不同透視點觀察到的從給定反射率像素感測到的反射光的強度可被應(yīng)用到質(zhì)心算法中來估算該反射率像素反射率達到最大時的擺動角和方位角。已知與生產(chǎn)處理期間相比，測量的幾何關(guān)系顯著更少地受到控制，則用于估算擺動峰值和角度的精確算法固有地會產(chǎn)生更多噪聲，但仍然相當(dāng)有效。可通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送卡片的二維反射率圖的作為結(jié)果而得到的"隨機軌跡采樣"，并將其與數(shù)據(jù)庫17中存儲的反射率圖作比較。盡管卡片自從其被制造和表征后可能已經(jīng)在物理上遭受過很多損耗，但是由閱讀站30獲取的反射率數(shù)據(jù)組仍將只與數(shù)據(jù)庫中的一組反射率數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，并且是強烈關(guān)聯(lián)。這組反射率數(shù)據(jù)所對應(yīng)的卡片建立了其真實身份。這種方法代表認證的完整數(shù)據(jù)版本，本質(zhì)上歸結(jié)為將所有捕獲的數(shù)據(jù)幀(或者至少深度壓縮的幀)發(fā)送給數(shù)據(jù)庫。實際情況(和關(guān)于通信信道的通常非免費帶寬的考慮)指引我們尋找在攝像機頭處節(jié)省數(shù)據(jù)的方法，該方法一方面可以極大地減少需要發(fā)送給數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量，并同時保留形式化的可區(qū)別性測試處理所需的必要的反射率內(nèi)容。(對幾何定向的估算和對二維反射率圖的計算可由計算機34執(zhí)行，但這并非是必需的。在其它方案中，讀卡器30采集的原始圖像數(shù)據(jù)或其派生物可被發(fā)送到遠程計算機15以進行這樣的處理。)在已知閱讀站30具有簡單性的情況下，不太可能的是，其采集的二維反射率數(shù)據(jù)將被同樣準(zhǔn)確地且細致地解析為設(shè)備20所產(chǎn)生的二維反射率數(shù)據(jù)。然而，這種級別的精確度和分辨率不是必需的。例如，可以進行相對粗略的估算，而不是像設(shè)備20可能實現(xiàn)的那樣，將每個反射率像素的反射率的擺動角和方位角表征到兩個或三個有效數(shù)字(例如0-90度和0-360度)。例如，參考圖2中的向量11，閱讀站計算機34(或計算機15)可將向量簡單地量化為傾斜到四個象限(1，II，III或IV(東北，西北，西南或東南))之一中。在該方案中，每個反射率像素僅與兩比特數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。該簡化的數(shù)據(jù)組同樣可被發(fā)送到數(shù)據(jù)庫17以與先前獲取的測量值(例如通過貝葉斯引擎21先前獲取的測量值)進行比較。此外，只有一張先前表征過的卡片將會與該數(shù)據(jù)高度相關(guān)。關(guān)于象限，沒有什么神秘可言。反射率可表示為單個比特(例如，向北或南傾斜；或者向東或西傾斜)。或者反射率可用更高的精確度表示(例如，落入8個45度掃描帶(swath)之一中)。等等。(通常，由設(shè)備20獲取并被存儲在數(shù)據(jù)庫17中的二維反射率圖，在分辨率方面是在閱讀站30處采集的反射率圖數(shù)據(jù)的兩倍到10倍。為了進行關(guān)聯(lián)，可跨越幾個小反射率像素將存儲在數(shù)據(jù)庫17中的更精細的反射率像素數(shù)據(jù)結(jié)合在一起以得到與讀卡器30估算的那種較大反射率像素相對應(yīng)的向量和。)閱讀站可向用戶提供聽覺或視覺反饋，以確認用戶對卡片的晃動是令人滿意的。如果卡片的移動還不夠，例如，如果它沒有提供相差至少閾值量(例如，5度、10度或20度)的圖像視點，則可以不提供反饋。如果卡片移動太快，以至于捕獲的幀數(shù)太少(或幀太模糊)，可以不提供反饋。同樣，如果卡片移動超出傳感器視場太多，也可以不提供反饋。如果對于圖像采集沒有記錄下故障，則可提供反饋以表明卡片的晃動是正確的。貝葉斯引擎21返回的數(shù)據(jù)可以采取不同的形式?？梢灾皇窍蜷喿x站給出"綠燈"指示，表明卡片與數(shù)據(jù)庫17中的某一數(shù)據(jù)相匹配。(由于二維反射率分布圖如此唯一，所以匹配的細節(jié)可能不是必要的；基本上只有一種可能性一卡片就是它所標(biāo)榜(例如，通過它的文本或水印或條形碼)的卡片。)在其它方案中，遠程計算機15將從數(shù)據(jù)庫17(或其它數(shù)據(jù)庫)獲得的關(guān)于卡片或其持有人的信息返回給閱讀站30。在特定方案中，卡片攜帶的水印不僅被用于幾何定向目的，而且還由閱讀站30編碼以提供對卡片ID的初始估計。就是說，它可以攜帶用戶的姓名或他們的駕駛執(zhí)照號碼。該編碼信息可與反射率數(shù)據(jù)一起發(fā)送給數(shù)據(jù)庫17。在這種情況下，數(shù)據(jù)庫的任務(wù)得到了簡化。數(shù)據(jù)庫在其庫存中識別頒發(fā)給該用戶或帶有該駕駛執(zhí)照號碼的卡片。然后，在為該卡片存儲的參考反射率圖與讀卡器30提供的反射率圖估算結(jié)果之間進行簡單的比較。如果它們相關(guān)聯(lián)，則卡片是有效的。(其它機器可讀數(shù)據(jù)可用于類似目的，例如條形碼、RFID等。)(可以從通過在校正了每個采樣圖像的仿射畸變之后，將幾張采樣圖像結(jié)合起來而產(chǎn)生的聚合圖像中讀取水印。例如，在已公開的美國專利申請20030002707中，教導(dǎo)了用于參考編碼的數(shù)字水印信號將低分辨率圖像結(jié)合起來以得到更高質(zhì)量圖像的技術(shù)。)卡片在網(wǎng)絡(luò)攝像機前的"晃動"可取決于移動速度而導(dǎo)致捕獲到10-30張圖像。一般來說，捕獲到的圖像越多越好。然而，在一些方案中，可能合乎需要的是，將所處理的圖像的數(shù)量限制到例如最大值12。在決定保留什么樣的圖像方面，可采用各種標(biāo)準(zhǔn)。例如，如果兩張圖像展示了卡片的基本上相同的透視圖，則可丟棄其中一張圖像，或者在考慮到仿射變換的輕微變化的情況下至少將一張圖像最優(yōu)地均分到另一張圖像中。類似地，如果任何圖像遭受了技術(shù)缺陷(諸如眩光(glare)或過于模糊)，則也可將其丟棄。(可以通過將捕獲的圖像數(shù)據(jù)幀的一部分或全部變換到頻域，并確定高頻能量的大小，來估算圖像清晰度)。以過于傾斜的角度(例如，大于30度或45度)展示卡片的圖像也可以被丟棄。在一可選的讀卡方案中，靜止地放置(或保持)卡片，而攝像機在其上方晃動。該方案中的攝像機可以是移動電話。在該方案中(如在其它方案中一樣)，捕獲到的原始圖像數(shù)據(jù)可發(fā)送給分立的(例如，遠程的)計算機裝置進行處理，或者也可由在捕獲數(shù)據(jù)時使用的同一裝置處理。圖12A詳述了傳感器在卡片上方(或卡片在傳感器前)的一次"飛撲"穿越。每個"x"表示在采樣時刻卡片相對于傳感器的方向。圖示的繪圖在左右傾斜/俯仰傾斜參考系中示出(其中0/0表明卡片的z軸正穿過傳感器的鏡頭)。在第一采樣時刻41，卡片相對于傳感器的取向為俯仰傾斜角約12度，左右傾斜角約29度。在不同的取向上取得隨后的采樣。在每個取向上，對各反射率像素的亮度進行感測。圖12A中的星形圖形43示出了來自特定反射率像素12a的反射率取最大值時的左右傾斜角/俯仰傾斜角。在該圖中的所有其它點處，從該反射率像素反射的亮度都低于在位置43處感測的亮度。然而，通過在所有"x"點處對二維反射率分布圖的強度進行采樣，質(zhì)心算法允許估算出最大值43的位置。應(yīng)該注意的是，圖12A中的采樣點定義了包括兩部分的"飛撲"一第一部分從采樣41到45，而第二部分從采樣45返回直到47。45附近的采樣有相對較密的間隔，表明傳感器(或卡片)的移動緩慢。飛撲一般會反轉(zhuǎn)方向的事實表明，在飛撲的第二部分，傳感器(或卡片)的移動一般會相似地反轉(zhuǎn)它的移動方向。(包括兩部分且一般反轉(zhuǎn)方向的飛撲不是必須的；也可使用單向、單一的飛撲。然而，前者是優(yōu)選的。單一飛撲一般僅沿二維反射率分布圖的維度之一表征該二維反射率分布圖的形狀。一般反轉(zhuǎn)方向的飛撲的第二部分(只要它不與第一部分完全相同)提供在反射率分布圖的另一維度上間隔開的采樣，從而使得分布圖可以得到更準(zhǔn)確的表征。)應(yīng)注意的是，圖12A中的所有采樣都處于最大值43的同一側(cè)上。這將是典型的情況。(同樣典型的是，移動通常不會提供直接處于反射率像素12a的最大值點43處的采樣。)盡管不是必須的，但對于"飛撲"移動的第二部分而言優(yōu)選的是，在最大值的相反一側(cè)進行采樣。圖12B示出了這樣的采樣方案。通過在最大值兩側(cè)對二維反射率分布圖進行采樣，能夠更準(zhǔn)確地確定分布圖的形狀并因此更準(zhǔn)確地確定最大值的位置。盡管用隱寫術(shù)編碼有優(yōu)選的數(shù)字水印的校準(zhǔn)信號對于確定"卡片相對于網(wǎng)絡(luò)攝像機的演示"的幾何關(guān)系非常有用，但是該幾何關(guān)系也可通過其它方案進行估算。例如，可以在成像的卡片上識別可見特征(例如，通過圖案匹配算法)，并且可以使用這些特征與它們的已知形狀/尺寸之間的畸變來推斷卡片位置。同樣，如果己知卡片的外矩形尺寸(例如，2英寸和3.5英寸)，則可采用邊緣査找算法來識別卡片的邊緣，并且這些特征可被再次用于估算卡片相對于網(wǎng)絡(luò)攝像機的取向。(例如，專利6,959,098示出了這樣的方案。)同樣，盡管前面的描述沒有通過設(shè)備20利用水印來精確表征卡片的位置，但是該信息一般是有用的，并且可被合乎需要地使用?？ㄆ系牟煌瓷渎氏袼?，甚至是相鄰的反射率像素，可能具有完全不同的反射率曲線。這樣的不同可通過制造配置引起。在極端的情況下，可以用捶肉槌擊打卡片，從而在卡片上引入明顯的表面紋理。當(dāng)然也可以使用使反射率曲線變得相對更不規(guī)則的其它方案。也可通過材料的選擇來定制反射率特性。一些材料一般會展現(xiàn)出相對散射的反射率特性(例如，泛光燈式二維反射率分布圖)。雖然可使用這樣的材料，但優(yōu)選的是識別傾向于具有較弱散射反射率屬性的材料，使得可更容易地定義來自每個反射率像素的最大值。在可選方案中，在估算二維反射率圖之前，可以將設(shè)備20和閱讀站30捕獲的每張傾斜的卡片圖像規(guī)范化成它們的原始直線形狀和原始比例。另外，這可通過參考嵌入在卡片中的水印校準(zhǔn)信息來執(zhí)行?？蓪ι衔囊玫膶＠墨I中描述的基于水印的圖像登記處理做出改進。通常，這些處理產(chǎn)生表征圖像的仿射畸變的參數(shù)的估算值。然后對圖像進行處理以消除該估算出的畸變，然后讀取水印有效載荷?？蓪ι鲜鎏幚碜龀鋈缦赂倪M嘗試使畸變參數(shù)的原始估算值發(fā)生輕微的擾動，而不是直接使用這些估算值。對于每一組擾動后的估算值，相應(yīng)地對圖像進行反畸變，并感測水印有效載荷信號的強度?？梢园l(fā)現(xiàn)，采用這些輕微擾動后的畸變估算值之一進行反畸變，得到了比采用原始變形估算值的情況更強的水印有效載荷信號。在這種情況下，擾動后的估算值更準(zhǔn)確地表征了畸變。通過采用這樣的改進，可以實現(xiàn)卡片位置/取向的更精確的確定(例如，可獲得六十分之一度量級的角度分辨率)。在一個層面上，貝葉斯引擎21簡單地將從閱讀站30提供的反射率數(shù)據(jù)與對應(yīng)于由設(shè)備20先前表征過并且存儲在數(shù)據(jù)庫17中的一張或多張卡片的反射率數(shù)據(jù)進行核對。上面提到的一種核對是關(guān)聯(lián)。這可包括例如，計算兩個以零均值版本表示的反射率圖之間的點積。(例如，每組反射率數(shù)據(jù)可將最大反射率向量在東/西維度(俯仰傾斜)中的傾斜表示為，對于西為-1，并且對于東為l。同樣，對于北為-1，并且對于南為l。如果反射率之間無關(guān)聯(lián)，則該點積的和將趨于0。如果反射率之間有關(guān)聯(lián)，則同號乘積占優(yōu)勢將導(dǎo)致總和增加。即使有95%-98%的反射率像素的反射率特性被改變(例如在卡片的使用期間通過磨損被改變)，這種關(guān)聯(lián)仍是明顯的。那些改變一般是隨機的；剩下的2%-5%的關(guān)聯(lián)將確定卡片的真實性。)也可以對從特定反射率像素感測到的反射率數(shù)據(jù)進行與例如在從l到5(最大置信度)的范圍內(nèi)變動的"置信度"因子相關(guān)的處理。在上面給出的實例中，從每個像素感測到的反射率"傾斜"被量化為處于四個象限(I-IV)之一中，如果是輕微傾斜則置信度因子可以較小，并且如果傾斜較強則置信度因子可以較大。(當(dāng)然也可采用更為復(fù)雜的置信度量度。)表1示出多個反射率像素中的每個所"傾斜"到的相應(yīng)象限:<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表1表2示出每個反射率像素的相應(yīng)"置1言度因子"<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表2在識別匹配程度最高的參考卡片時，這些置信度因子可用于在給定各個反射率像素數(shù)據(jù)中的每個的情況下對權(quán)重進行偏置。可能最簡單的偏置功能是簡單地丟棄所有不具有置信度"V"的反射率像素數(shù)據(jù)。這樣經(jīng)過過濾的反射率像素數(shù)據(jù)組如表3所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表3當(dāng)然也可以使用不同于"V"的閾值。在更復(fù)雜一點的方案中，使用所有具有置信度II或更高置信度的像素的反射率像素數(shù)據(jù)，并且匹配算法給匹配程度加上與分析中所使用的反射率像素的置信度因子相一致的權(quán)重。貝葉斯引擎可考慮更多因素。例如，它可以隨著時間的逝去而了解到某些個人是沿著似乎具有某些一致性的"飛撲"路徑來展示他們的卡片的。檢測到遵循該預(yù)期模式的路徑，可以傾向于確認卡片正被其授權(quán)的所有者使用。與該預(yù)期飛撲模式的明顯差別可促使讀卡器要求用戶重復(fù)展示卡片，或者集中對用戶進行進一步的詢問。在一些方案中，對數(shù)據(jù)庫的操作包括檢索先前為特定卡片存儲的反射率數(shù)據(jù)，并將其與讀卡裝置感測到的數(shù)據(jù)進行比較，以確保它們以預(yù)期的方式相一致。如果是這樣，則確認該卡片是最初從其上測量反射率數(shù)據(jù)的同一張實體卡片。例如，在例如通過參考印刷在卡片上或以機器可讀形式編碼在卡片上的姓名或執(zhí)照號碼來進行卡片的試驗性識別時，使用該操作序列。然后，使用該試驗性識別來識別數(shù)據(jù)庫中特定的一組反射率數(shù)據(jù)以進行比較。當(dāng)在査詢數(shù)據(jù)庫之前不進行卡片的試驗性識別時，將出現(xiàn)更為復(fù)雜的情況。這種情況下的任務(wù)是識別從讀卡裝置處感測到的數(shù)據(jù)派生出的反射率數(shù)據(jù)，與先前存儲在數(shù)據(jù)庫中的反射率數(shù)據(jù)組之間的"最佳匹配"。可將其它學(xué)科領(lǐng)域的己知技術(shù)應(yīng)用于該任務(wù)中，諸如音頻/視頻指紋分析和其它領(lǐng)域中己知的"魯棒散列"技術(shù)，和相關(guān)的數(shù)據(jù)庫搜索優(yōu)化技術(shù)。例如，沒有必要將新的一組感測到的反射率數(shù)據(jù)與所有舊的反射率進行核對；某些舊的數(shù)據(jù)可幾乎立即從考慮范圍中排除(例如，通過諸如數(shù)據(jù)庫裁剪的技術(shù))。反射率數(shù)據(jù)可被提取為更小的表現(xiàn)形式，該更小的表現(xiàn)形式對于很多訛誤機制(corruptionmechanism)具有魯棒性。WO02/065782,US20060075237，US20050259819和US20050141707詳述了這樣的技術(shù)和其它有用的技術(shù)。也可以針對照明的不同光譜和/或偏振，來表征不同的反射率圖。本受讓人已經(jīng)通過使用機器人控制的測試裝置(testjig)，在y方向上的兩個離散的俯仰傾斜角處，在x方向上以l度的增量覆蓋-10到10度，而進行了測試。已經(jīng)采用了多個看起來完全相同的兩種不同設(shè)計的演示駕駛執(zhí)照。其中一種執(zhí)照設(shè)計特別有趣，因為它是用3M公司的Confirm疊層進行層壓的，該Confirm疊層由很多小珠子組成，這些小珠子充當(dāng)擺動角的隨機發(fā)生器。每個像素的亮度測量結(jié)果，示出了在給定俯仰傾斜角和機器人運載裝置(robotmount)上的位置處捕獲到的圖像之間的一致性。而且，亮度測量結(jié)果隨著俯仰傾斜角和卡片上的位置(像素號)的不同而變化。當(dāng)從一張看上去完全相同但實際上不同的卡片上捕獲一組新的數(shù)據(jù)時，在特定俯仰傾斜角處得到的每個像素的亮度測量結(jié)果不同于第一張卡片。在上面詳述的方案中，反射率函數(shù)一般是靜態(tài)的。然而，對象的反射率函數(shù)有可能會發(fā)生改變(或者是在最初制造時，或者是在之后)。最簡單的方案允許反射率數(shù)據(jù)被改變一次。各種化學(xué)配方(例如，27照相乳膠、光敏油墨等。)響應(yīng)于特定的激勵(照明、化學(xué)、熱等)而改變狀態(tài)。如果卡片設(shè)置有這樣的材料(例如，在表面上，或者嵌在內(nèi)部)，則激勵卡片可引起影響反射率函數(shù)的改變。一個特定方案采用具有光敏油墨的卡片，經(jīng)由微鏡陣列(可能高達10-50兆個鏡面)用激光照射。通過控制微鏡的取向，使得卡片上的各區(qū)域被激光照射或不被激光照射。因此引起了相應(yīng)的改變。(可控制微鏡，使得激光對某些區(qū)域曝光的時間不同于其它區(qū)域，從而進一步定制對反射率函數(shù)的改變。)另一種方案采用一種化學(xué)成分，該化學(xué)成分通過在施加照射的方向上產(chǎn)生寬反射率峰，而對特定波長的激光照射做出反應(yīng)。合乎需要的是，另一不同波長的照射消除該效應(yīng)，例如，將表面恢復(fù)到準(zhǔn)"原始"狀態(tài)，或?qū)е码S機的反射率響應(yīng)，或在不同方向上導(dǎo)致峰值。還有另一種方案采用一種材料，該材料在暴露于給定化合物(諸如水或溶劑)后會改變其光折射率。可用液體(例如，用噴霧或氣溶膠噴射)噴灑跨越卡片表面的這樣的材料以改變其光學(xué)特性。一些這樣的材料被記述在例如以下文獻中Kim，Singh和Lyon，"Label-FreeBiosensingwithHydrogelMicrolenses，"AngewandteChemie國際版，Volume45，Issue9，1446-1449頁，2006。在以上每一個方案中，盡管只有一種狀態(tài)改變通常是可能的，但是通過保守地應(yīng)用改變機制，即每次只改變反射率像素的一個子集(通常是一個隨機子集)，可以引起幾個連續(xù)的數(shù)據(jù)發(fā)生。例如，前述實例中的液體噴灑可以足夠輕微，以至于只改變反射率像素的10%。即使進行了10次噴灑，仍可在隨后獲得進一步的改變，這是因為從統(tǒng)計上來說，留下90%的反射率像素未被改變的一次動作如果被重復(fù)10次，仍會留下約35%的像素未改變。其它改變機制同樣可應(yīng)用于卡片特征的子集?？蓪⑦@樣的技術(shù)結(jié)合到卡片頒發(fā)系統(tǒng)的工作流程中，在應(yīng)用可變數(shù)據(jù)(例如姓名、照片)之前或之后對卡片進行處理。其它的方案允許反射率函數(shù)在實際上被無限制地改變。例如，考慮具有帶紋理的疊層的卡片，該帶紋理的疊層包括透明熱塑材料的微滴，該透明熱塑材料在溫度高達約150F-250F時基本上是硬的，但當(dāng)高于該溫度時會變軟。這些微滴的形狀最初可以是均一的(例如，半球狀)。然而，這樣的卡片可被加熱到使得微滴變軟的溫度點，然后可將具有隨機紋理的介質(zhì)(例如板材、滾輪等)壓到疊層表面上，使得微滴以隨機的方式變形。當(dāng)冷卻后，卡片將具有與先前完全不同的反射率分布圖。該處理可根據(jù)需要重復(fù)許多次。(類似地，也可采用不具有微滴而只包括一層大體平坦的熱塑材料的疊層。)可以不用帶有物理紋理的介質(zhì)按壓疊層，而是可以例如使用以隨機(或受控)方式脈沖調(diào)制的光柵掃描二氧化碳激光器，對疊層進行局部加熱。該技術(shù)引起的溫度差可導(dǎo)致塑料材料變形。在一個特定方案中，脈沖激光器傾斜地照射具有微滴的疊層，如圖13所示。通過從不同方向照射微滴，可引起不同的變形。這可通過使用多個激光器，或者采用單個激光器和鏡面布置(例如，電控微鏡陣列)來實現(xiàn)。或者通過使用單個激光器并移動卡片，等等。可從相同的方向?qū)λ芰线M行照射但照射不同的時間，而不是從不同的方向?qū)λ芰喜牧线M行照射以得到成形狀況不同的變形。其它這樣的方案對技術(shù)人員來說是明顯的。還有另一種方案將微鏡陣列/微透鏡層結(jié)合到卡片基片上。(透鏡可相對于鏡面移動，或者是固定的。)可以不對微鏡進行電控，而是可以將其擱在可變形塑料的微滴上，并且微鏡可以取決于各自下方微滴的形狀而指向某一方向。微鏡可以對于紅外線相對透明，從而允許從二氧化碳激光器發(fā)射的激光通過微鏡元件對可變形塑料的微滴進行加熱。通過從不同方向?qū)ξ⒌渭訜?，并?或者對微滴加熱不同的時間，可改變或控制微鏡指向的方向?？蓮囊粋€角度對這樣的材料執(zhí)行"寫入"，而從另一角度對其執(zhí)行"擦除"(并直接讀取)。還有另一種方案在卡片上的光致抗蝕劑層上放置CCD透鏡陣列。該卡片可從一個角度讀取，而從另一角度寫入(并直接讀取)。銷售點終端可以以讀取數(shù)據(jù)所必要的角度照射卡片。在另外的方案中，可以使卡片再成形，而無需像上面詳述的布置那樣精心設(shè)計的布置。可以簡單地使卡片通過進給機構(gòu)，該進給機構(gòu)將成形的輥子壓到卡片的表面上。(一種簡單的方案是砂紙輥(sandpaper-roller)。)即使不升高卡片的溫度，也可改變其反射率函數(shù)。還有其它的方案采用凹刻技術(shù)(有墨或無墨)來以期望的方式使介質(zhì)表面成形。技術(shù)人員可從諸如下述的參考文獻中了解到這樣的技術(shù)Deinhammer，"TheImplicationofDirectLaserEngravedIntaglioPlatesonBanknoteSecurity,"SPIEVol.6075，二月，2006，以及美國專利文獻6,840,721、20030145747、20040025728、20040232108、20050072326、20050115425、20050139100、20050193909和20060151989，和國際專利公開WO05/002869和WO06/045128。上述和其它技術(shù)允許在對象上形成包括莫爾斯(Morse)拓撲在內(nèi)的形狀。莫爾斯表面可被用于以任意方式定制方向反射率(例如，通過改變拓撲峰的高度，改變鞍點的位置，改變局部凹陷的深度，等等。)。(參看Milton，"MorseTheory",PrincetonUniversityPress，1963，ISBN0-691-08008畫9;禾口Zomorodian，"TopologyforComputing,，，CambridgeMonographsonAppliedandComputationalMathematics，2005。)可以采用具有隨時間衰減或改變的響應(yīng)的位變異構(gòu)性油墨(metamericink)來為擺動角響應(yīng)引入時間變化性。熱提供了另一維度，從而改變響應(yīng)于溫度而輸出的響應(yīng)。因此可在不同的域(例如，亮度、紅、綠、藍、位變異構(gòu)性等)中感測到不同的方向反射率信號。通過這樣的技術(shù)，可獲得每平方英寸高達10,000莫爾斯碼元(Morse-els)的量級的數(shù)據(jù)密度(向莫爾斯表示敬意)。僅從角度這一個方面，每個碼元的方向反射率(亮度)可以表示每個數(shù)據(jù)為2-8比特的量級。數(shù)據(jù)的其它維度提供更多的帶寬。在另外的方案中，表面的反射率函數(shù)不是通過施加物理或熱激勵而改變，而是通過電變化或分子變化而改變，其中電變化或分子變化會改變局部反射?？稍诿看慰ㄆ粻砍兜浇灰字袝r，或者僅在特定的時候，改變卡片的反射率函數(shù)。銷售點交易終端可包括用于讀取反射率函數(shù)和改變反射率函數(shù)的組件，使得可執(zhí)行"讀取-修改-再讀取"的操作序列。(可局部地存儲在"再讀取"操作中采集的數(shù)據(jù)或者存儲該數(shù)據(jù)的中心部分以供參考，例如，將其用在隨后的讀取操作中以檢驗卡片。)反射率函數(shù)也可以是用來印刷卡片的油墨的函數(shù)。例如，可使用30珠光油墨或位變異構(gòu)性油墨。也可以使用磁性油墨來將某種方向性(可能是隨機的)施加到照明反射率分布圖上。還可采用更高級的材料，諸如"量子點"(半導(dǎo)體納米晶體)。量子點可在市場上從一些廠家買到，這些廠家包括EvidentTechnologies(特洛伊，紐約)，UTDots有限公司(斯沃，伊利諾斯)，和AmericanDyeSource有限公司(魁北克，加拿大)。量子點可以以例如珠子狀或塵埃狀結(jié)合到執(zhí)照上使用的油墨、塑料和涂層中。這些材料展現(xiàn)出狹窄的且定制的發(fā)射譜，其發(fā)射幅度取決于激發(fā)波長。這種材料在防偽方面具有為人所知的應(yīng)用。如在EvidentTechnologies的網(wǎng)站上說明的那樣量子點的兩個關(guān)鍵特征使得它們能夠充當(dāng)用于防偽的加密器件其狹窄的且可指定的發(fā)射峰，和其取決于激發(fā)波長的發(fā)射強度。利用這些特性，可將幾種不同尺寸(并因此是不同發(fā)射波長)的量子點與幾種不同波長的激發(fā)光結(jié)合起來以便產(chǎn)生幾乎無窮種類的發(fā)射譜。這些發(fā)射譜中的每一個對應(yīng)于一個編碼組合，可使得該編碼組合如同編碼員希望的那樣具有任意的復(fù)制復(fù)雜度。該處理以如下所述的方式工作。每個量子點尺寸對應(yīng)于給定的發(fā)射峰。如果具有不同發(fā)射峰的量子點以已知的數(shù)量混合在一起，則作為結(jié)果而得到的發(fā)射譜將包含以某個可測量的強度存在的每個發(fā)射譜。該強度將取決于存在的量子點的數(shù)量和激發(fā)強度(或多個激發(fā)強度，如果使用了幾個源的話)。通過制造含有預(yù)定數(shù)量的在任意波長上發(fā)射光的量子點的材料，然后在任意激發(fā)波長上建立它們的發(fā)射譜，則可基于發(fā)射峰的相對強度來生成"代碼"。例如，如果將等量的發(fā)射1000nm、1500nm和2000nm的光的量子點結(jié)合在一起，并在800nm處進行激發(fā)；則相比于將不等量的發(fā)射1100nm、1600nm和2100nm的光的量子點結(jié)合在一起并在900nm處激發(fā)的情況，將得到不同的光譜代碼。通過改變量子點的數(shù)量、它們個體的濃度、它們的發(fā)射峰或它們的激發(fā)波長，可以生成或記錄幾乎無限種類的不同光譜代碼，這些代碼可以很容易被插入到塑料外殼、油墨、染料、織物或紙張中，從而使得量子點防偽加密應(yīng)用到任何地方。在用特定照明光譜對具有量子點的卡片進行照射的銷售點終端中，作為結(jié)果而得到的發(fā)射峰可由終端檢測，并作為機器可讀數(shù)據(jù)的形式得到采樣，就像條形碼、RFID、數(shù)字水印等那樣。這樣表示的數(shù)據(jù)可用在對于這樣的其它機器可讀數(shù)據(jù)而言已知的各種應(yīng)用場合中，包括與卡片攜帶的其它機器可讀數(shù)據(jù)結(jié)合在一起使用，用在密鑰應(yīng)用中，用作指紋，等等。一種特定方案采用幾層量子點，每層具有不同的特性(例如，發(fā)射譜)。這些層由光敏層分開(或包括光敏層)，可以通過適當(dāng)?shù)募钍惯@些光敏層相繼透明。從量子點的頂層，響應(yīng)于特定照明而發(fā)射第一特征譜(簡單的實例可以是純紅光)。如果使第一層量子點下方(或周圍)的光敏材料變透明，則量子點照明也會向下延伸到埋在下面的第二層。其不同的發(fā)射譜(例如，藍光)將改變從卡片感測到的最終光譜。同樣，如果使第二層量子點下方(或包括在第二層量子點中)的光敏材料變透明，則量子點照明會向下延伸到埋在下面的第三層。其發(fā)射譜(例如，黃光)將與其它層的發(fā)射譜結(jié)合在一起，從而導(dǎo)致第三個唯一的最終發(fā)射譜?？蓮目ㄆ袦y出變化的發(fā)射譜(例如，在一簡單的方案中，作為來自紅-/綠-/藍-濾波(:00元件的8比特數(shù)據(jù))，并且作為結(jié)果而得到的數(shù)據(jù)可以充當(dāng)可變的(可更新的)密鑰，該可變的(可更新的)密鑰具有公知的加密方面的益處。類似的方案可以包括由中間層隔開的兩層量子點，所述中間層初始為透明，但可以通過對其施加激勵(例如，特定波段的激光能量)而使其變得相對不透明。(或者，光敏材料可形成包含有量子點的層的一部分，而不是構(gòu)成單獨的層。)通過諸如上述的方案(可將其進行組合)，可將一對象的擺動角函數(shù)定制成期望的那樣。因此，可以得到受控的(并且可選擇地為偽隨機的)函數(shù)，而不是不可控制的隨機函數(shù)。對擺動角函數(shù)施加控制，允許應(yīng)用已知的信息理論原理，從而使得擺動角函數(shù)能夠表示期望的有效載荷，其中盡管存在對象的物理損壞和各個單獨的擺動角的畸變，仍然可以可靠地檢測到該有效載荷。這些原理之一是使用糾錯碼，諸如Turbo編碼、BCH編碼、Reed-Solomon塊碼、巻積碼等。這樣的技術(shù)依賴例如過采樣，即，將N比特的有效載荷數(shù)據(jù)表示為M比特的信號，其中M>N。該方案所固有的冗余度允許注意到和糾正錯誤。這樣的技術(shù)也可采用似然測度一指出給定比特具有給定值的相對概率(類似于上面提到的置信度因子表)。另一種可以運用的原理是預(yù)測濾波。這樣的技術(shù)在例如專利7,076,082和6,614,914中有教導(dǎo)。在一個特定實施例中，考慮反射率像素的3X3區(qū)域。在普通介質(zhì)中，中心反射率像素的擺動角通常被預(yù)期是與其周圍的8個反射率像素的擺動角相關(guān)聯(lián)的。如果計算這些周圍反射率像素的向量平均值，則可將該計算結(jié)果用作基線，可對照該基線來判斷中心反射率像素的擺動角與該自然平均值之間的偏差。通過該技術(shù)，可以使得與有意引入的擺動角特征相對應(yīng)的信號從在介質(zhì)中自然發(fā)生的擺動角特性的"噪聲"(一般頻率較低)中顯現(xiàn)出來。使用上面引證的技術(shù)，跨越其表面排列有50,000個虛擬反射率像素的卡片能夠可靠地攜帶包括例如500-5000個比特或更多比特的密鑰代碼。這樣的密鑰代碼可以以無數(shù)種己知的方式使用，其中的一些方式在本說明書開始部分引用的文獻中有詳述。擺動角的一種特別應(yīng)用是在挑戰(zhàn)/響應(yīng)系統(tǒng)中。這樣的系統(tǒng)的目標(biāo)是使得攻擊者通過攔截雙方之間的通信而可能搜集到的任何消息變得無用。這在傳統(tǒng)上是用一次性口令來實現(xiàn)的。構(gòu)建和使用一次性口令的(許多)方法之一是使用挑戰(zhàn)和響應(yīng)系統(tǒng)。傳統(tǒng)上，在該系統(tǒng)的客戶端上使用三個組件基本秘密(basesecret),隨機挑戰(zhàn)，和散列/加密函數(shù)(或其它數(shù)學(xué)上的單向函數(shù))。挑戰(zhàn)由認證方發(fā)出?？蛻魧⑻魬?zhàn)與基本秘密結(jié)合起來，并在單向函數(shù)中運行該結(jié)果。發(fā)送作為結(jié)果而得到的輸出以供確認(例如，將其發(fā)送回到認證方)。輸出的接受者執(zhí)行相同的計算，并比較計算出的結(jié)果與接收到的結(jié)果。通過這樣使用單向函數(shù)，基本秘密決不會在雙方之間暢行無阻地發(fā)送。通過采樣擺動角，物理卡片(或其它對象)可充當(dāng)基本秘密和/或單向函數(shù)。隨機挑戰(zhàn)可以由在特定照射、位置等條件下對卡片成像的指令組成。示例性的認證方案可以以如下所述的方式進行1.服務(wù)器向客戶端發(fā)出挑戰(zhàn)(令牌的旋轉(zhuǎn)…例如45度)；2.客戶端將挑戰(zhàn)傳遞給終端用戶("以大約45度持卡")；用戶使旋轉(zhuǎn)的卡片成像；3.客戶端從卡片讀取水印以確定卡片的旋轉(zhuǎn)取向，并感測擺動角信號；將作為結(jié)果而得到的擺動角數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器；4.基于先前從卡片取得的擺動角測量結(jié)果，服務(wù)器確定在指定的旋轉(zhuǎn)位置處應(yīng)該從卡片感測到的擺動角；5.服務(wù)器將從客戶端接收到的結(jié)果與自身計算的結(jié)果進行比較；如果二者如預(yù)期那樣關(guān)聯(lián)，則客戶端獲得認證。可以認識到的是，如果從客戶端發(fā)送的擺動角數(shù)據(jù)具有粗略的"象限"變化(例如，如結(jié)合上文的表格說明的那樣，其中將擺動角的傾斜識別為處于四個象限之一內(nèi))，那么即使將卡片旋轉(zhuǎn)零點幾度，也會導(dǎo)致擺動角向量中的某一些進入下一個象限，而非其它象限。服務(wù)器在具有對擺動角方向的更準(zhǔn)確的量化的情況下，可以準(zhǔn)確地模擬出對于任意給定旋轉(zhuǎn)，哪些擺動角將轉(zhuǎn)移到每個象限。但是當(dāng)卡片被稍微旋轉(zhuǎn)時，攔截一個粗略擺動信號并不允許攻擊者預(yù)測出該信號。(當(dāng)然，旋轉(zhuǎn)90度角應(yīng)該導(dǎo)致每個擺動角都進入下一個象限。)剛剛詳述的方案需要向用戶發(fā)出特定的挑戰(zhàn)，并需要客戶以適當(dāng)?shù)姆绞匠挚ā?S/Key"挑戰(zhàn)和響應(yīng)協(xié)議(有時被稱為"蘭波特"(Lamport)方案，并且通常被用作一次性口令系統(tǒng))消除了對該通信的需要，而是對從公共基本秘密中生成的隨后的散列進行操作。如一個著作已經(jīng)說明的那樣技術(shù)使用多個散列組成的序列，在該序列中每個散列從前一個散列計算得到。服務(wù)器存儲該序列中的最后一個散列。為了登陸，客戶提供該序列中的倒數(shù)第二個散列作為一次性口令。服務(wù)器取得客戶的一次性口令，將其散列化，并將其與存儲的散列進行比較。二者應(yīng)該匹配。然后，服務(wù)器用剛提供的口令替換客戶口令輸入中的散列。在擺動角的情況下，在將卡片(或其它令牌對象)頒發(fā)給用戶之前，將卡片配置成對大量臨時口令進行編碼，所有臨時口令都從基本秘密計算得到。(一旦口令被用完，就可以將卡片處理掉。)從擺動角計算得到的每個唯一的簽名是基于基本秘密(卡片的構(gòu)造)計算出的另一個一次性使用的口令。乍一看，在這兩種技術(shù)之間似乎不存在顯著的差別，因為第一種技術(shù)中的挑戰(zhàn)等效于在第二種技術(shù)中需要知道序列中的哪個口令需要被提交給服務(wù)器以供認證。通過將定義從"序列中的口令"放寬到"未使用的口令"，則發(fā)送給終端用戶的指令("挑戰(zhàn)")將變成簡單得多的"在攝像機前晃動卡片"的設(shè)置。因此，在最簡單的實施例中，客戶端將所有觀察到的幀或計算得到的擺動角向量傳遞給服務(wù)器。對該實施例的一種優(yōu)化是，在啟動與服務(wù)器的會話的時候，服務(wù)器發(fā)送已被使用的所有位置(基于水印)。這將允許客戶端在確認步驟中向用戶提供更好的反饋。在移動電話裝置(該術(shù)語被用來涵蓋諸如PDA、iPhone、黑莓(Blackberry)等的裝置，它們可以通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)或WiFi或Wimax或藍牙或其它網(wǎng)絡(luò)進行通信。)被用作光傳感器的實施例中，這樣采集到的擺動角數(shù)據(jù)可與該裝置執(zhí)行的其它操作一起使用。例如，可以認證移動電話以進行特定的交易，可以用來輸入口令以便可以訪問受保護的網(wǎng)域，可以對用戶的信用卡數(shù)據(jù)的使用進行授權(quán)，等等。進一步的公開對于卡片上的每一個分辨率元素或分辨率元素的局部群組，一個示例性實施例采用2-Pi-立體弧度的反射率(使用"恰當(dāng)?shù)?科學(xué)用語，更多地被稱為方向反射率分布圖)。在閱讀站處，卡片在傳感器前移動，從而從不同的角度展示卡片，而不是在掃描儀上被水平地掃描。例如，卡片的每平方毫米具有人們通常理解的"灰度值"、"密度"、"反射率"等。該通常的理解是(光譜)-方向-反射率分布圖的近似。復(fù)雜的模型常常區(qū)分以"從各個方向"散射這種類型的光源照明的對象，和更特殊情況(即，從一特定角度照射對象，或者選擇性地以作為角度的函數(shù)的方式照射對象)下的對象。因此后一種情況具有兩種形式的方向性源方向和反射方向。因此，作為結(jié)果而得到的"反射率圖"是四維函數(shù)從給定二維方向發(fā)射的單位光能量的反射率，以及在與給定二維方向分隔開的二維方向上檢測到的單位光能量的反射率。對于特殊情況而言，可以包括相干照明(例如，激光)與非相干照明之間的差別，但是相干光的情況帶來了以非常精細的方向尺度來調(diào)制這些方向反射率函數(shù)的"干涉"。在本文的討論中，不考慮相干光照明(盡管它當(dāng)然可以用在各種實施例中)。而是，示例性的方案集中討論在有效散射的照射情況下的低端攝像機。所有這些情況中的另一特殊情況是3M的回射技術(shù)，在上文對4D的說明中考慮過的該技術(shù)是這樣的四維反射率圖對于前兩個坐標(biāo)與后兩個坐標(biāo)相同的所有四維點，反射率為"1"，而對于其它各處的四維點，反射率為"0"。還沒有實際存在的文獻或物理系統(tǒng)接近該理想情況。在法醫(yī)環(huán)境中，可控制照明以便影響對一對象的照明的所有2-Pi-立體弧度角度，同樣，合適距離(例如2米遠)的高質(zhì)量攝像機可分別(獨立地)從所有2-Pi立體弧度角度取得被照明的對象的圖像，因此建立了可對任意給定對象進行四維反射率圖的采樣的經(jīng)驗設(shè)置。實際上，需要相對于該對象將光源移動到接連的給定方向，其中在每個照射方向上都使攝像機移動經(jīng)過所有采樣方向。與32個檢測方向匹配的僅32個照射方向就提供了1024張高分辨率圖像，這樣的數(shù)量被認為是對完整的四維反射率圖的相當(dāng)粗略的采樣。對于大多數(shù)低端攝像機的應(yīng)用情況而言，我們可以通過以下兩種方法中的任何一種來極大地簡化我們的法醫(yī)實驗室和接下來的討論接受一般散射照明作為標(biāo)準(zhǔn)照射模式，或者可能將照射簡縮為六種類別一般散射和五種半散射筆直向前(stmight-on)，向上，向下，向左和向右。這種六模式的方案對于幾乎所有的普通低端攝像機的應(yīng)用情況都應(yīng)該是足夠的，甚至還可能有一點超出應(yīng)用的要求。因此，第一號提議是，一法醫(yī)實驗室具有優(yōu)良的12-比特灰度攝像機，該攝像機在任意給定的單一照明情況下以例如128個不同方向進行采樣，在該法醫(yī)實驗室中，制造成完全相同的卡片將仍會產(chǎn)生相當(dāng)不同的反射率圖，這僅僅是由于涉及到儲藏、印刷、層壓等的制造處理。如果情況不是這樣，則不應(yīng)該否定這里描述的整個方案，但是作為工程問題將有可能使其更有挑戰(zhàn)性。盡管可能是這樣，但應(yīng)該可以預(yù)期到并且很容易檢測到即使不是5%到10%也有至少百分之幾的量級的反射率圖的"變化的差別(variationaldifference)"。"變化的(variational)"是指擺動角作為讀取角度的函數(shù)，并且有意地是一個不正式且次要的術(shù)語，其中要點在于圖是充分不同的。假設(shè)法醫(yī)實驗室的反射率圖差別是跨越大范圍的實例確認的，則這將導(dǎo)致對普通攝像機的第一測試通過在攝像機前以受控的、可再現(xiàn)的方式晃動兩個制造成完全相同的"規(guī)則的舊(regular-old)"卡片，確保至少20度的讀取角度掃描帶，那么一張卡片是否將一貫地產(chǎn)生可與另一張卡片區(qū)分開的數(shù)據(jù)組(其中采集了例如15幀的圖像數(shù)據(jù))？答案預(yù)期是"是的"，但是，如果該差別非常微小，以至于只有認真控制的條件施加了多次才對于滿足基本可區(qū)別性統(tǒng)計是必要的，那么將不會令人驚訝。將存在有意義的信號這一似乎合理的論點，開始認真考慮這樣的事實，卡片上一萬或兩萬的數(shù)倍個有效位置將被采樣15次，每次產(chǎn)生用于一次二元判定(即，相同或不同)的大量數(shù)據(jù)。該基線情況最終歸結(jié)為直接貝葉斯決策統(tǒng)計說明。如何可能回避這樣的配置？回避的第一條是搜索增強作為結(jié)果而得到的貝葉斯統(tǒng)計和周期的制造方法。和放寬對疊層厚度的容差要求一樣簡單的方法僅是一種簡單并且潛在有效的實驗?？梢灶愃频厥褂闷渌艑挼娜莶钜约耙腚S機函數(shù)(單獨使用或者組合起來使用)，許多這些方法都是低成本或無成本的(或?qū)崿F(xiàn)了成本節(jié)約)。跳到前面，人們希望兩個或三個關(guān)鍵方法能夠開始使得貝葉斯"刷卡簽名(swipesignature)"充分并且可靠地彼此不同。下一條是障礙的障礙，其在極端情況下是通過諸如3M回射材料的事物來表現(xiàn)的。這里的關(guān)鍵概念是"蓄意(by-design)"以及"從無成本到高成本的尺度"上的某個位置。這里的一般對策是繼續(xù)增強貝葉斯性能，同時現(xiàn)在開始更關(guān)注角度擺動性能以及它們?nèi)绾闻c諸如"卡片的最小20度角度展示"的寬松規(guī)格相關(guān)聯(lián)。并且，通過提及攝像機數(shù)據(jù)需要如何被捕獲、壓縮和發(fā)送到某個受信任的決策單元，當(dāng)生成和測試蓄意的反射率圖特性時，必需考慮這些實際考慮因素(并且顯然要考慮所有各種形式的成本)。前文剛進行的討論假設(shè)"以可再現(xiàn)的、受控的方式，將兩張完全相同的卡片展現(xiàn)給攝像機。"這顯然并不是卡片被使用的方式，但是建立制造成完全相同的卡片之間的基線差別是很重要的。因此現(xiàn)在我們前進到普通使用。第二號假定是從小孩到祖母都能很容易被教導(dǎo)(實質(zhì)上完全通過觸覺經(jīng)驗)而在某種技術(shù)上定義的關(guān)于距離、角運動、速度、捕獲幀數(shù)等的規(guī)范內(nèi)向攝像機展示卡片。用戶測試應(yīng)該能夠建立"99%的行為邊界"，然后該"99%的行為邊界"成為被工程師們作為設(shè)計信條和貝葉斯約束對待的硬目標(biāo)。普通使用將包括六種模式的照明條件，任意給定的攝像機的規(guī)格，釆集到的幀的數(shù)量，和上面定義的行為邊界的限定。數(shù)字水印(例如，如專利6,614,914和6,947,571中所詳述的數(shù)字水印)為卡片在攝像機前的移動的精確六維測量(X，Y，Z，俯仰(pitch)，偏轉(zhuǎn)(yaw)，滾動(roll))提供信息基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)這樣被形成為唯一地確定我們的一萬至兩萬個反射率標(biāo)志如何行進穿過空間，以及哪個讀取角度正被展現(xiàn)給任意給定的幀。我們已得到引導(dǎo)從而將任意給定的移動映射回到卡片的唯一反射率圖，從而形成現(xiàn)場事件與穿過存儲的受信任的圖的重新展現(xiàn)的軌跡之間的比較。在幾乎極端的理論層面，就在此處我們處于相當(dāng)好的一點上。祖母所可能做的所有事情是將這些15個反射率掃描帶(每個約20K)—個接一個地發(fā)送回給受信任的決策者以供判決。攝像機的這種非常低端的特性將確保這些具有基本上隨機的復(fù)雜度并且非常精細的信號被完全埋沒在各種噪聲和畸變中，首先暗示了什么對于決策者來說是好的(因為我們已經(jīng)在噪聲雜音中的大量信號方面進行了設(shè)計)，而對于試圖成為偽造者的人卻是有問題的。這里提到的"隨機"指的是這樣的想法擺動將"關(guān)于朗伯分布圖預(yù)期"(該朗伯分布圖預(yù)期處于從筆直向前到20/30/40度斜方向的范圍內(nèi)或處于該范圍周圍)相當(dāng)"隨機"。朗伯分布圖是平均起來你預(yù)期從普通反射表面上得到的分布圖。關(guān)于這一點的一般概念是可將該卡片展示數(shù)千次，每一次都產(chǎn)生基本上新的數(shù)據(jù)塊(datablob)。因此我們接下來考慮具有配備良好的實驗室的攻擊者。假定擁有物理卡片，這樣的攻擊者是否能夠發(fā)現(xiàn)并記錄一給定卡片的唯一反射率圖？當(dāng)然...他們可以建立一個可比擬的法醫(yī)實驗室設(shè)置。實際問題是某人需要使用卡片多長時間來收集足夠的法醫(yī)數(shù)據(jù)。這當(dāng)然比高級餐廳里侍者"刷口袋中的卡"的時間長；但是上面略述的在頒發(fā)卡片時在DMV處對其進行表征的處理中將要花費半分鐘。數(shù)據(jù)竊聽者是否能夠從卡片的數(shù)百次展示中竊聽到未加密的數(shù)據(jù)塊饋送，并慢慢地能夠再造卡片的唯一反射率圖？當(dāng)然，假設(shè)它們也在竊聽水印提供的六維掃描帶向量，或使用某種其它形式的六維登記以便形成用來開始對反射率圖進行平均的穩(wěn)定基礎(chǔ)。當(dāng)進行了足夠的展示(同時有可靠的六維數(shù)據(jù))時，較低頻率的反射率圖數(shù)據(jù)(擺動)將開始顯露出來。因此，對卡片的物理占有以及對六維使能的數(shù)百次展示(未加密的數(shù)據(jù)塊)的竊聽，都使得能夠?qū)ㄆ姆瓷渎蕡D進行探査。我們將該實體稱為"未加工的探査到的圖(cmde-sleuthed-map)"或CSM。下一個問題是，假定知道該CSM，歹徒會用它來做什么？他們是否能夠物理地復(fù)制一張卡片，該卡片充分地模擬該圖從而落入工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的貝葉斯決策統(tǒng)計(該統(tǒng)計可以是決策者或決策者階層公布的標(biāo)準(zhǔn))？在數(shù)據(jù)方面，他們將顯然能夠模擬低端攝像機，將CSM附加到該數(shù)據(jù)上，將其打包并發(fā)送給決策者，就像祖母正在這樣做一樣。他們也能使六維掃描帶展示偽隨機化(攝像機噪聲的新實例)，甚至鋪設(shè)充滿數(shù)字水印數(shù)據(jù)的"近乎完全相同"的卡片數(shù)據(jù)的基層，然后覆蓋上CSM層?？梢韵胂笤诮o定CSM的情況下模擬向攝像機展示卡片的相當(dāng)大的復(fù)雜程度。無論如何，都需要將其明確標(biāo)記為取決于使用模型的攻擊，這種攻擊很值得在每個情況、市場、應(yīng)用等之中充分探究。當(dāng)然，還存在其它種類的"純數(shù)據(jù)領(lǐng)域"的攻擊需要被定義、闡明、研究、反攻擊和按目錄分類。例如，貝葉斯決策者的閾值攻擊在什么地方適用(如果有的話)？如果沒有卡片或CSM，不清楚你是否會首先從決策者處得到"是"；或者可能你試了無數(shù)次幸運地得到了"是"，而這將成為閾值攻擊的種子？那么，存在著決策方法、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等的整體安全問題，而決策方法、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等全都似乎落入應(yīng)用/市場所特定的密碼定義和編目。在給定CSM的情況下進行物理復(fù)制的問題是更為有趣的問題。在這里，CSM等同于擁有卡片。首先，我們已經(jīng)在上面的設(shè)計中設(shè)定同一臺相對高端并且復(fù)雜的機器仿照完全相同的卡片制作卡片，沒有機會再造出CSM，即使已知CSM。(該后一句在根本上是我們選定的設(shè)計方法的功能，并且相對于"反應(yīng)式(reacitve)"，這些設(shè)計方法是多么"先發(fā)制人"；但是，下述假設(shè)是安全的假設(shè)即使完全知道CSM，高端發(fā)源機器也不能夠接近復(fù)制卡片的反射率圖。)因此，這留下了專門設(shè)計的機器的選項，該專門設(shè)計的機器不僅嘗試復(fù)制卡片的完全相同的標(biāo)稱設(shè)計，還嘗試在卡片上附加CSM的人工復(fù)制，使得該人工復(fù)制不包括附加的反射率圖擺動，而這些附加的反射率圖擺動會使復(fù)制出的卡片的CSM超出公布的貝葉斯邊界。首先，構(gòu)建這樣的機器在許多層面上都將是極端的挑戰(zhàn)，除了下述的一個層面外公布的貝葉斯邊界(其是機器最終必須回應(yīng)的)不需要被限制并且可以發(fā)展。可能最大的挑戰(zhàn)是先發(fā)制人地將疊層或等效物的表面特性或者就是說將20K表面元素的約80-90。/。塑造成所存儲的CSM所要求的擺動模式。即使那些擺動具有極低的頻率并且極其平順(而它們通常不會是這樣)，僅僅構(gòu)想出一臺能做這件事的機器都是困難的?；谘谀５奈g刻？納米機器？顯微外科設(shè)備？然后需要對付殘余反射率信號噪聲。原始卡片的反射率圖的最初登記可能大概也表征反射率圖的較高頻率的統(tǒng)計特性。決策者使用的最初存儲的CSM可以捕獲該數(shù)據(jù)，并使用各種度量作為關(guān)于給定讀取操作的一種簡單"校驗和"，從而迫使我們奇妙的機器首先理解作為CSM數(shù)據(jù)組的一部分的這些特性，然后進一步復(fù)制這些統(tǒng)計信息。無論如何，都需要對潛在的CSM-復(fù)制機進行認真研究和編目。對該整個方案的第三號假定是這臺奇妙的機器最低限度將是極其昂貴的，并且基本上超出當(dāng)前和近期技術(shù)所能達到的范圍很多。因此，在攻擊方面，在已知CSM的情況下，你有了向攝像機進行展示的數(shù)據(jù)模擬，并且有了奇妙的但最低限度相當(dāng)昂貴的CSM-復(fù)制機。以上每一項都需要獲取對CSM的了解這一價值不低的步驟。返回到CSM-復(fù)制機，在這一點上，它是否可能等同于在NSA處對智能卡在分子層面上進行計算機輔助測試掃描以探査其秘密的神奇的"有三個埋置的房間那么深的(three-embedded-room-deep)"機器？如果證實了以下事實，則這將不會令人驚訝制造CSM-復(fù)制機的技術(shù)挑戰(zhàn)和制造用于使智能卡和其它防竄改電子設(shè)備不能運作的機器處于相同的苛求尺度上。本說明書涵蓋許多內(nèi)容，其中許多是新的。所公開技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是明顯的。例如，對于技術(shù)人員們來說很明顯的是，所公開方案的元素可用在貨物和服務(wù)的在線購買中，以及用在在線帳單支付中。將通過例如擺動數(shù)據(jù)表示的種類的偽隨機密匙應(yīng)用于這些活動，是很好理解的。這僅是本發(fā)明實現(xiàn)新穎應(yīng)用的許多實例之一?？梢悦黠@預(yù)期的是，本說明書中詳述的技術(shù)、特征和分析方法可結(jié)合到前面參考的文獻所詳述的方法/系統(tǒng)之中。另外，在那些文獻中詳述的技術(shù)、特征和分析方法也可以結(jié)合到本文中詳述的方法/系統(tǒng)之中。(應(yīng)該認識到，上面提供的這些現(xiàn)有文獻的簡短提要自然不能反映本公開中發(fā)現(xiàn)的所有特征。)應(yīng)該認識到的是，這里詳述的方案中的元素可以有利地用在其它上下文中。例如，雖然方向反射率函數(shù)已被用在詳述的方案中，但是該函數(shù)在其它地方仍有有利的效用。相反，使用這里詳述的技術(shù)的可選實現(xiàn)方案不需要包含方向反射率函數(shù)。更一般地，應(yīng)該認識到的是，除特別描述的較大實施例之外，本說明書公開了大量方案和被包括的子組合，它們都是有用的和非顯而易見的。因此不應(yīng)認為這里陳述的任何特定元素和操作對于可專利的主題的限定是必要的?？擅黠@預(yù)期到這樣的方法和設(shè)備在該方法和設(shè)備中，省略了詳述的元素/操作，或用其它元素/操作替代了詳述的元素/操作。因此，通過舉例而不是限制的方式，身份卡不是必要的(可以實施詳述的實施例以便例如識別一特定的實體對象，諸如手表)；光傳感器也不是必要的(識別可基于不同的物理測量，諸如對聲學(xué)特性的測量)；對象在傳感器前的隨機軌跡也不是必要的(可使用嚴格控制的軌跡)，帶有水印的數(shù)據(jù)也不是必要的(例如，如果相關(guān)，位置可通過其它方式確定)，等等。另外，新穎性不僅僅在于整個系統(tǒng)，還在于這里公開的子組合中。例如，圖3的測量設(shè)備被認為本身是可專利的，就如同通過參考物品的方向反射率函數(shù)來唯一地識別該物品的概念以及在頒發(fā)執(zhí)照之前將有意的隨機特征引入到該執(zhí)照上的概念是可專利的那樣；擾動水印估計的取向數(shù)據(jù)以生成精煉的取向數(shù)據(jù)也是可專利的，同樣，在確定匹配時根據(jù)置信度因子對擺動數(shù)據(jù)進行加權(quán)也是可專利的，等等。(在下面的列表中特別提到了一些這樣的子組合，盡管這樣的列表不是無遺漏的。)本申請人明顯地注意到，通過本說明書的教導(dǎo)的告知，通過特定組合和子組合獲得的結(jié)果也可通過本領(lǐng)域的技術(shù)人員直接認識到的其它組合/子組合來獲得。例如，盡管本說明書教導(dǎo)了可通過用捶肉槌擊打卡片而在卡片上引入隨機表面紋理，但是技術(shù)人員將立即認識到，通過種種其它直接的手段(例如，用砂紙摩擦，激光蝕刻，等等)也可得到這樣的結(jié)果。采用這里詳述的概念的方案也可以使用機器可讀技術(shù)(例如，條形碼、RFID、磁條等)，或者也可被先前已知的方案中的這些技術(shù)替換。這里詳述的新穎方案中的一些包括-A.—種方法，包括估算與第一物品的表面相關(guān)的方向反射率數(shù)據(jù)；以及存儲與所述估算相對應(yīng)的數(shù)據(jù)以用于在之后對所述物品的驗證。B.方法A，其中所述估算包括對于所述物品的表面上的多個區(qū)域中的每個區(qū)域，確定來自所述物品的反射率處于最大值時的擺動角。C.方法A，其中所述估算包括捕獲從卡片的一區(qū)域向第一方向反射的光以及向第二方向反射的光，并據(jù)此確定來自所述區(qū)域的反射率處于最大值時的擺動角。D.方法C，其中所述捕獲包括使用配備有攝像機的移動電話中的二維光傳感器來捕獲光。E.方法A，進一步包括用散射照明對物品進行照射。F.方法A，包括估算與證明文件的表面相關(guān)的方向反射率數(shù)據(jù)。G.—種頒發(fā)駕駛執(zhí)照的方法，包括制造執(zhí)照，以及將所述執(zhí)照提供給申請人，進一步的特征是在所述提供之前，從每張執(zhí)照采集唯一的一組物理測量數(shù)據(jù)，并將所述唯一的一組物理測量數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，其中存儲的數(shù)據(jù)可在之后被參考以識別所述執(zhí)照。H.方法G，其中所述采集包括捕獲與來自每張執(zhí)照的地形細節(jié)(topographicminutiae)相關(guān)的信息。I.方法G，其中所述采集包括捕獲從執(zhí)照的一區(qū)域向第一方向反射的光以及向第二方向反射的光，并據(jù)此確定來自所述區(qū)域的反射率處于最大值時的擺動角。J.一種方法，包括估算與第一物品相關(guān)的方向反射率數(shù)據(jù)，并參考所述數(shù)據(jù)和先前估算的與第二物品相關(guān)的反射率數(shù)據(jù)，確定第一物品是否是第二物品。K.方法J，包括從所述第一物品讀取機器可讀標(biāo)識符；參考所述機器可讀標(biāo)識符，識別一組先前估算的反射率數(shù)據(jù)；以及對照與第一物品相關(guān)的反射率數(shù)據(jù)對所述識別的一組先前估算的反射率數(shù)據(jù)進行核對。L.方法K，包括從第一物品捕獲二維圖像數(shù)據(jù)，并據(jù)此確定所述方向反射率數(shù)據(jù)和所述機器可讀標(biāo)識符。M.—種方法，包括估算與一物品相關(guān)的方向反射率數(shù)據(jù)；以及對照先前存儲的數(shù)據(jù)對與所述估算相對應(yīng)的數(shù)據(jù)進行核對，以確定所述物品的身份。N.—種方法，包括對于一物品上的多個區(qū)域中的每個區(qū)域，在多個不同的方向上感測從每個區(qū)域反射的能量，以確定最高反射率的方向；以及參考由此搜集的數(shù)據(jù)，識別與之相對應(yīng)的先前存儲的數(shù)據(jù)的參考組，并由此識別物品。O.方法N，包括感測從證明文件反射的能量，以及識別文件。P.—種方法，包括從第一和第二兩個不同的方向感測來自一對象的屬性；據(jù)此產(chǎn)生數(shù)據(jù)；以及參考所述產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，結(jié)合先前存儲的數(shù)據(jù)，做出關(guān)于所述對象的確定。Q.方法P，其中對象包括幾個區(qū)域，并且所述感測包括在第一方向和第二方向上感測從所述區(qū)域之一反射的光。R.方法P，包括做出與所述對象的證明有關(guān)的確定。S.方法P，包括從證明文件感測所述屬性。T.一種方法，包括使一對象(例如，身份對象)和配備有攝像機的移動電話之間產(chǎn)生相對移動；從所述配備有攝像機的移動電話的不同視點捕獲對象的多個連續(xù)圖像；以及參考由此采集的數(shù)據(jù)，做出關(guān)于所述對象的確定。U.方法T，包括做出與所述對象的證明有關(guān)的確定。V.—種方法，包括沿著隨機軌跡在二維光傳感器裝置前晃動一物品；以及參考由所述裝置產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，做出關(guān)于所述物品的確定。W.—種方法，包括使一身份卡片和二維光傳感器之間產(chǎn)生相對移動；在所述移動過程中捕獲多幀圖像數(shù)據(jù)；對于多個幀中的每個幀，確定所述卡片的位置數(shù)據(jù)；對由所述卡片攜帶的隱寫編碼數(shù)據(jù)信號進行解碼；以及結(jié)合所述位置數(shù)據(jù)來處理所述捕獲到的圖像數(shù)據(jù)，以確定與所述卡片相關(guān)的物理函數(shù)。X.方法W，進一步包括將先前存儲的物理函數(shù)數(shù)據(jù)與所述確定的物理函數(shù)進行核對，以確定二者是否相對應(yīng)。Y.方法X，包括參考解碼后的數(shù)據(jù)信號，識別據(jù)稱與所述卡片相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中的記錄，以及據(jù)此獲得所述先前存儲的物理函數(shù)數(shù)據(jù)。Z.方法W，其中參考由所述卡片攜帶的隱寫編碼參考信號，進行所述確定位置數(shù)據(jù)的操作。AA.方法W，其中所述物理函數(shù)具有方向特征。BB.—種頒發(fā)駕駛執(zhí)照的方法，包括制造執(zhí)照，以及將制造的執(zhí)照提供給申請人，進一步的特征是在所述提供之前處理執(zhí)照，以便向其上有意地引入隨機物理特征，并存儲與所述特征相關(guān)的數(shù)據(jù)以供之后的使用。CC.一種方法，包括接收一卡片，該卡片具有一組多個物理特征，所述多個物理特征合起來定義一初始狀態(tài)；向卡片施加激勵，所述激勵導(dǎo)致多個所述物理特征發(fā)生改變，從而定義所述一組特征的第二狀態(tài)；以及存儲與所述第二狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。DD.方法CC，進一步包括結(jié)合加密函數(shù)來使用所述一組特征的所述第二狀態(tài)。EE.方法CC，其中卡片包括多個區(qū)域，并且所述一組特征包括與所述區(qū)域中的每個區(qū)域相關(guān)的參數(shù)。FF.方法CC，其中所述參數(shù)包括方向反射率參數(shù)。GG.方法CC，其中所述激勵包括物理壓力，該物理壓力改變所述卡片的表面拓撲。HH.方法CC，其中所述激勵包括向所述卡片的某些區(qū)域局部施加電磁能量。II.方法HH，其中所述激勵包括從第一方向施加于所述卡片的激光輻射，以及從不同的第二方向施加于所述卡片的另外的輻射。JJ.方法HH，其中所述激勵包括向所述卡片上的第一位置施加第一時間間隔的激光輻射，以及向所述卡片上的第二位置施加更長的第二時間間隔的激光輻射。KK.方法CC，其中所述激勵包括在所述卡片上噴灑的液體。LL.方法CC，其中所述施加具有隨機特征。MM.方法CC，其中所述施加包括加熱卡片以使卡片返回到初始狀態(tài)，此后向卡片施加另外的激勵，以使所述一組物理特征改變到第二狀態(tài)。NN.—種定制卡片的方法，包括從第一方向?qū)⒓す廨椛涫┘佑谒隹ㄆ牡谝粎^(qū)域；以及從不同的第二方向?qū)⒓す廨椛涫┘佑谒隹ㄆ牡诙^(qū)域。OO.—種供證明文件使用的卡片構(gòu)造，該卡片包括一基板和多個層，所述層中的至少一個層包括量子點，并且所述層中的一個層包括光敏材料，其透射率可通過向其施加激勵而改變。PP.—種設(shè)備，包括卡片定位系統(tǒng)，通過該卡片定位系統(tǒng)可將ID卡定位在已知位置；光學(xué)成像系統(tǒng)，其被布置成從多個不同方向從定位在所述位置的卡片上捕獲光學(xué)數(shù)據(jù)；以及處理器，其適于處理從所述多個光傳感器接收到的數(shù)據(jù)，并據(jù)此為所述卡片的表面上的多個區(qū)域中的每個區(qū)域確定與之相關(guān)的擺動角。QQ.設(shè)備PP，其中所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括多個二維光傳感器，每個二維光傳感器具有相關(guān)的透鏡，所述多個二維光傳感器被布置成從多個不同方向從處于所述位置的卡片上捕獲光學(xué)信息。RR.—種由身份憑證的頒發(fā)者編輯數(shù)據(jù)庫以使其有用的方法，該方法包括為多個頒發(fā)的憑證中的每個憑證存儲被證明人的姓名和這個人的照片，該方法的改進包括還存儲對于所述頒發(fā)的憑證而言唯一的物理細節(jié)信息。SS.—種方法，包括從證明文件捕獲圖像數(shù)據(jù)；以及參考關(guān)于所述文件的先前已知的信息，以至少三個維度表征所述文件的位置。TT.方法SS，包括參考由所述文件攜帶的隱寫編碼校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以至少三個維度表征所述文件的位置。UU.方法SS，其中所述維度至少包括左右傾斜角，俯仰傾斜角，和旋轉(zhuǎn)角。vv.—種供證明文件使用的卡片構(gòu)造，該卡片包括一基板和該基板上的至少一個層，其特征在于其中的一層包括響應(yīng)于激勵而改變其光學(xué)特性的材料。在已經(jīng)通過參考特定實例描述和舉例說明了我們的工作的各種原理的情況下，應(yīng)該很明顯的是，在不脫離這些原理的情況下，可以在方案和細節(jié)上修改詳述的技術(shù)。因此，我們主張所有這樣的實施例都落在所附權(quán)利要求及其等效物的范圍和精神之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種方法，包括估算與第一物品的表面相關(guān)的方向反射率數(shù)據(jù)；以及存儲與所述估算相對應(yīng)的數(shù)據(jù)以用于驗證所述物品。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述估算包括對于所述物品的表面上的多個區(qū)域中的每個區(qū)域，確定來自所述物品的反射率處于最大值時的擺動角。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述估算包括捕獲從卡片的一區(qū)域向第一方向反射的光以及向第二方向反射的光，并據(jù)此確定來自所述區(qū)域的反射率處于最大值時的擺動角。4.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括用散射照明對物品進行照射。5.如權(quán)利要求1所述的方法，包括估算與證明文件的表面相關(guān)的方向反射率數(shù)據(jù)。6.—種頒發(fā)駕駛執(zhí)照的方法，包括制造執(zhí)照，以及將所述執(zhí)照提供給申請人，進一步的特征在于在所述提供之前，從每張執(zhí)照采集唯一的一組物理測量數(shù)據(jù)，并將所述唯一的一組物理測量數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，其中存儲的數(shù)據(jù)可在之后被參考以識別所述執(zhí)照。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述采集包括捕獲與來自每張執(zhí)照的地形細節(jié)相關(guān)的信息。8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述采集包括捕獲從執(zhí)照的一區(qū)域向第一方向反射的光以及向第二方向反射的光，并據(jù)此確定來自所述區(qū)域的反射率處于最大值時的擺動角。9.如權(quán)利要求6所述的方法，其進一步的特征在于，在所述提供之前處理執(zhí)照，以便向所述執(zhí)照上有意地引入隨機物理特征，并采集與之相關(guān)的一組測量數(shù)據(jù)。10.—種方法，包括接收一卡片，該卡片具有一組多個物理特征，所述多個物理特征合起來定義一初始狀態(tài)；向卡片施加激勵，所述激勵導(dǎo)致多個所述物理特征發(fā)生改變，從而定義所述一組特征的第二狀態(tài)；以及存儲與所述第二狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。11.如權(quán)利要求10所述的方法，進一步包括結(jié)合加密函數(shù)來使用所述一組特征的所述第二狀態(tài)。12.如權(quán)利要求IO所述的方法，其中卡片包括多個區(qū)域，并且所述一組特征包括與所述區(qū)域中的每個區(qū)域相關(guān)的參數(shù)。13.如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述參數(shù)包括方向反射率參數(shù)。14.如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述激勵包括物理壓力，該物理壓力改變所述卡片的表面拓撲。15.如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述激勵包括向所述卡片的某些區(qū)域局部施加電磁能量。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述激勵包括從第一方向施加于所述卡片的激光輻射，以及從不同的第二方向施加于所述卡片的另外的輻射。17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述激勵包括向所述卡片上的第一位置施加第一時間間隔的激光輻射，以及向所述卡片上的第二位置施加更長的第二時間間隔的激光輻射。18.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述激勵包括在所述卡片上噴灑的液體。19.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述施加具有隨機特征。20.如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述施加包括加熱卡片以使卡片返回到初始狀態(tài)，此后向卡片施加另外的激勵，以使所述一組物理特征改變到第二狀態(tài)。21.—種方法，包括估算與第一物品相關(guān)的方向反射率數(shù)據(jù)，并參考所述數(shù)據(jù)和先前估算的反射率數(shù)據(jù)，確定所述物品的身份。22.如權(quán)利要求21所述的方法，包括參考所述數(shù)據(jù)和先前估算的與第二物品相關(guān)的反射率數(shù)據(jù)，確定第一物品是否是第二物品。23.如權(quán)利要求21所述的方法，包括從所述第一物品讀取機器可讀標(biāo)識符；參考所述機器可讀標(biāo)識符，識別一組先前估算的反射率數(shù)據(jù)；以及對照與第一物品相關(guān)的反射率數(shù)據(jù)，對所述識別的一組先前估算的反射率數(shù)據(jù)進行核對。24.如權(quán)利要求23所述的方法，包括從第一物品捕獲二維圖像數(shù)據(jù)，并據(jù)此確定所述方向反射率數(shù)據(jù)和所述機器可讀標(biāo)識符。25.如權(quán)利要求21所述的方法，包括對于第一物品上的多個區(qū)域中的每個區(qū)域，在多個不同方向上感測從每個區(qū)域反射的能量，以確定最大反射率的方向；以及參考由此搜集的數(shù)據(jù)，識別與之相對應(yīng)的先前存儲的數(shù)據(jù)的參考組，并由此識別第一物品。26.如權(quán)利要求25所述的方法，包括感測從證明文件反射的能量，以及識別該文件。27.—種方法，包括從第一和第二兩個不同的方向感測來自一對象的屬性；據(jù)此產(chǎn)生數(shù)據(jù)；以及參考所述產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，結(jié)合先前存儲的數(shù)據(jù)，做出關(guān)于所述對象的確定。28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中對象包括幾個區(qū)域，并且所述感測包括在第一方向和第二方向上感測從所述區(qū)域之一反射的光。29.如權(quán)利要求27所述的方法，包括做出與所述對象的證明有關(guān)的確定。30.如權(quán)利要求27所述的方法，包括從證明文件感測所述屬性。31.—種供證明文件使用的卡片構(gòu)造，該卡片包括一基板和該基板上的至少一個層，其特征在于，其中的一層包括響應(yīng)于激勵而改變其光學(xué)特性的材料。32.如權(quán)利要求31所述的卡片構(gòu)造，包括多個層，所述層中的至少一個層包括量子點，并且所述層中的一個層包括光敏材料，該光敏材料的透射率可通過向該光敏材料施加激勵而改變。33.如權(quán)利要求31所述的卡片構(gòu)造，其中至少一個層包括位變異構(gòu)性油墨。34.如權(quán)利要求31所述的卡片構(gòu)造，包括多個可熱塑性變形的特征。35.如權(quán)利要求31所述的卡片構(gòu)造，其中所述材料響應(yīng)于激勵而改變從卡片的一區(qū)域反射的光的方向分布圖。36.如權(quán)利要求31所述的卡片構(gòu)造，其中所述材料響應(yīng)于施加到其上的液體而改變其光學(xué)特性。37.如權(quán)利要求31所述的卡片構(gòu)造，其中所述材料響應(yīng)于施加到其上的激勵而改變其折射率。38.—種方法，包括使一對象和配備有攝像機的移動電話之間產(chǎn)生相對移動；從所述配備有攝像機的移動電話的不同視點捕獲所述對象的多個連續(xù)圖像；以及參考由此采集的數(shù)據(jù)，做出關(guān)于所述對象的確定。39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述對象包括證明文件。40.如權(quán)利要求38所述的方法，包括做出與所述對象的證明有關(guān)的確定。41.一種方法，包括沿著隨機軌跡在二維光傳感器裝置前晃動一物品；以及參考由所述裝置產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，做出關(guān)于所述物品的確定。42.—種方法，包括使一身份卡片和二維光傳感器之間產(chǎn)生相對移動；在所述移動過程中捕獲多幀圖像數(shù)據(jù)；對于多個幀中的每個幀，確定所述卡片的位置數(shù)據(jù)；對由所述卡片攜帶的隱寫編碼數(shù)據(jù)信號進行解碼；以及結(jié)合所述位置數(shù)據(jù)來處理所述捕獲到的圖像數(shù)據(jù)，以確定與所述卡片相關(guān)的物理函數(shù)。43.如權(quán)利要求42所述的方法，進一步包括將先前存儲的物理函數(shù)數(shù)據(jù)與所述確定的物理函數(shù)進行核對，以確定二者是否相對應(yīng)。44.如權(quán)利要求43所述的方法，包括參考解碼后的數(shù)據(jù)信號，識別據(jù)稱與所述卡片相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中的記錄，以及據(jù)此獲得所述先前存儲的物理函數(shù)數(shù)據(jù)。45.如權(quán)利要求42所述的方法，其中參考由所述卡片攜帶的隱寫編碼參考信號，進行所述確定位置數(shù)據(jù)的操作。46.如權(quán)利要求42所述的方法，其中所述物理函數(shù)具有方向特征。47.—種定制卡片的方法，包括從第一方向?qū)⒓す廨椛涫┘佑谒隹ㄆ牡谝粎^(qū)域；以及從不同的第二方向?qū)⒓す廨椛涫┘佑谒隹ㄆ牡诙^(qū)域。48.—種設(shè)備，包括卡片定位系統(tǒng)，通過該卡片定位系統(tǒng)可將ID卡定位在已知位置；光學(xué)成像系統(tǒng)，其被布置成從多個不同方向從定位在所述位置的卡片上捕獲光學(xué)數(shù)據(jù)；以及處理器，其適于處理從所述多個光傳感器接收到的數(shù)據(jù)，并據(jù)此為所述卡片的表面上的多個區(qū)域中的每個區(qū)域確定與之相關(guān)的擺動角。49.如權(quán)利要求48所述的設(shè)備，其中所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括多個二維光傳感器，每個二維光傳感器具有相關(guān)的透鏡，所述多個二維光傳感器被布置成從多個不同方向從處于所述位置的卡片上捕獲光學(xué)信息。50.—種由身份憑證的頒發(fā)者編輯數(shù)據(jù)庫以使其有用的方法，該方法包括為多個頒發(fā)的憑證中的每個憑證存儲被證明人的姓名和這個人的照片，該方法的改進包括還存儲對于所述頒發(fā)的憑證而言唯一51.—種方法，包括從證明文件捕獲圖像數(shù)據(jù)；以及參考關(guān)于所述文件的先前己知的信息，以至少三個維度表征所述文件的位置。52.如權(quán)利要求51所述的方法，包括參考由所述文件攜帶的隱寫編碼校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以至少三個維度表征所述文件的位置。53.如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述維度至少包括左右傾斜角，俯仰傾斜角，和旋轉(zhuǎn)角。全文摘要測量并存儲諸如身份證的特定物品的方向反射率。當(dāng)該物品在之后被展示時，可以通過重新測量反射率函數(shù)并對照先前存儲的數(shù)據(jù)核對二者是否相對應(yīng)，來確定該物品是同一特定物品。重新測量可通過我們的手持光學(xué)裝置(諸如配備有攝像機的移動電話)來執(zhí)行。反射率函數(shù)可充當(dāng)各種加密應(yīng)用中的隨機密鑰數(shù)據(jù)。該函數(shù)可在物品的使用期間發(fā)生改變。還詳述了各種其它特征。文檔編號G06K9/00GK101523408SQ200780009976公開日2009年9月2日申請日期2007年1月19日優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日發(fā)明者B·A·布拉德利,G·B·羅茲,T·F·羅德里格斯申請人:數(shù)字標(biāo)記公司