СПОСОБ ПРОВЕРКИ ОПТИЧЕСКОГО ЗАЩИТНОГО ПРИЗНАКА ЦЕННОГО ДОКУМЕНТА
METHOD FOR CHECKING OPTICAL SECURITY FEATURE OF VALUE DOCUMENT

Изобретение относится к способу проверки оптического защитного признака внутри участка или на участке ценного документа на основании пиксельных (растровых) данных изображения участка, способу проверки оптического защитного признака ценного документа и устройству для проверки оптического защитного признака ценного документа.
Под ценными документами при этом понимают предметы в форме карты или листа, которые, например, представляют собой финансовую ценность или право и, таким образом, возможность их изготовления не должна быть доступна неуполномоченным лицам. Поэтому они снабжены защитными признаками, которые непросто изготовить, прежде всего скопировать, наличие которых является признаком подлинности, то есть изготовления уполномоченным на это органом. Важными примерами таких ценных документов являются удостоверения, чип-карты, купоны, подарочные купоны, чеки и, прежде всего, банкноты.
Особый интерес представляют собой оптические защитные признаки, под которыми в рамках данного изобретения понимают защитные признаки ценного документа, которые показывают характерные оптические свойства при взаимодействии с оптическим излучением, то есть электромагнитным излучением в инфракрасном, ультрафиолетовом или видимом спектральном диапазоне. Прежде всего, оптические свойства могут представлять собой отражающие и/или пропускающие и/или люминесцирующие свойства.
Определенные типы защитных признаков, далее также называемые ощущаемыми человеком признаками, предусмотрены для того, чтобы их можно было проверить на подлинность без вспомогательных технических средств. Примерами таких защитных признаков являются, прежде всего, так называемые признаки, основанные на применении оптически варьируемых красок (ОВК), под которыми далее понимаются защитные признаки, которые демонстрируют зависящие от угла рассматривания визуальные эффекты или же их оптические свойства, например цвет, зависят от угла рассматривания.
Подобные защитные признаки могут создавать у наблюдателя различное восприятие изображения под различными углами рассматривания и, например, вызывать иное восприятие цвета или яркости и/или демонстрировать другой графический мотив в зависимости от соответствующего угла рассматривания.
Ценные документы с такими оптическими защитными признаками должны проверяться на подлинность машинным способом. Так как подделки ценных документов со временем становятся все лучше и лучше, необходимо постоянно продолжать усовершенствование проверки подлинности защитных признаков на ценных документах. При этом затраты на аппаратные средства, впрочем, должны оставаться небольшими.
Таким образом, в основу данного изобретения положена задача разработки способа проверки оптических защитных признаков, предпочтительно основанных на применении ОВК защитных признаков, которые позволяют осуществлять точную проверку, а также создания средств для осуществления данного способа.
Во-первых, задача решена за счет способа проверки, предпочтительно автоматизированной проверки, заданного оптического защитного признака внутри заданного участка или на заданном участке ценного документа на основании пиксельных данных пикселей изображения с пространственным разрешением заданного участка, которые соотнесены с соответственно местами внутри участка или же на участке и воспроизводят оптические свойства ценного документа в этих местах. В данном способе происходит проверка того, не превышает ли первое количество тех пикселей или первая доля тех пикселей из пикселей изображения, пиксельные данные которых согласно первому заданному для защитного признака критерию находятся внутри заданной для защитного признака первой эталонной области, заданное для защитного признака первое минимальное значение совпадений, и не превышает ли распределение пиксельных данных тех пикселей, которые в соответствии с первым критерием расположены внутри первой эталонной области, заданное для защитного признака первое минимальное значение распределения, и в зависимости от результата проверки формируется сигнал подлинности, который отображает указание на подлинность только тогда, когда в соответствии с критерием подлинности, то есть в соответствии с первым критерием, первое количество или же первая доля превышает первое минимальное значение совпадений и распределение превышает первое минимальное значение распределения.
Во-вторых, задача решена за счет способа проверки заданного оптического защитного признака внутри заданного участка или на заданном участке ценного документа, при котором для регистрации изображения заданного участка ценный документ освещается оптическим излучением из оптического источника излучения, и исходящее от ценного документа излучение регистрируется при помощи регистрирующего устройства, в зависимости от зарегистрированных излучением пиксельных данных пикселей изображения, которые соотнесены с соответственно местами внутри участка или же на участке и воспроизводят оптические свойства ценного документа в этих местах, и в котором осуществляется способ по одному из предшествующих п.п., в котором в качестве пиксельных данных используются сформированные пиксельные данные.
При этом способе используют пиксельные данные пикселей изображения заданного участка ценного документа, внутри которого или на котором реализован защитный признак у подлинного ценного документа. Поэтому положение и форма участка могут зависеть от положения защитного признака на подлинном ценном документе или же от формы защитного признака. Участок при этом может быть задан, прежде всего, для определенного типа подлежащего проверке ценного документа, в случае банкнот, прежде всего, валюты, и деления по достоинству или же деноминации банкнот, а также заданного подлежащего проверке защитного признака. Например, участок может быть задан площадью защитного признака или только одной заданной долей, занятой защитным признаком площади. Прежде всего, изображение может представлять собой частичное изображение общего изображения всего ценного документа.
Пиксельные данные соответствующих пикселей определяют оптические свойства в относящемся к соответствующему пикселю месте внутри участка ценного документа. Пиксельные данные для соответствующего пикселя могут в целом иметь большее количество компонент, которые отображают различные оптические свойства.
Для проверки защитного признака привлечены две частичные проверки. Во-первых, проверяется, находятся ли пиксельные данные внутри первой эталонной области, который задан для защитного признака. Для этого используется заданный первый критерий для пиксельных данных, при помощи которого может быть определено положение пиксельных данных относительно первой эталонной области. Таким образом, проверяется, находятся ли оптические свойства рассмотренного участка ценного документа внутри заданных границ, которые заданы для защитного признака. Во-вторых, проверяется, превышает ли распределение пиксельных данных внутри первой эталонной области заданное для защитного признака первое минимальное значение распределения. Это означает, что проверяется, сконцентрированы ли пиксельные данные в первой эталонной области только в части первой эталонной области или скорее распределены в нем более широко.
В зависимости от результата проверки затем формируется сигнал подлинности. Последний воспроизводит или представляет, например, за счет своей формы или своего уровня, в случае цифрового сигнала, прежде всего, за счет своего содержания, дала ли проверка подтверждение подлинности или нет. Прежде всего, он представляет подтверждение подлинности только в том случае, когда первое количество или же первая доля первого минимального значения совпадений и распределение превышают минимальное значение распределения. Сигнал подлинности может быть использован для непосредственной дальнейшей переработки или для сохранения подтверждения подлинности или для его отсутствия в запоминающем устройстве. Подтверждение подлинности может быть использовано при дальнейшей проверке защитного признака или ценного документа только в качестве критерия подлинности, так что при наличии подтверждения подлинности защитный признак или же ценный документ классифицируется как подлинный. Однако, прежде всего при проверке ценного документа по меньшей мере со всего двумя различными защитными признаками, также имеется возможность, что сигнал подлинности объединяется с другими сигналами подлинности в общий критерий, затем подтверждение подлинности, при необходимости, используется только как необходимый критерий или необходимое условие для наличия подлинности или его отсутствия в качестве условия для наличия фальсификации.
Хотя количество пикселей изображения должно быть лишь больше 5, предпочтительно оно составляет более 48, так что доля или же количество пикселей в первой эталонной области и его распределение в нем также является содержательным.
Таким образом, становится возможной проверка оптических защитных признаков, характеризующихся распределением оптических свойств внутри заданного диапазона, которые являются характерными для защитного признака и которые не возможно легко подделать, например, при помощи копирования на цветном копировальном устройстве или печати на лазерном принтере. Прежде всего, при данном способе защитный признак может представлять собой защитный признак, основанный на применении ОВК, то есть, прежде всего, способ может быть использован для проверки основанных на применении ОВК защитных признаков. Согласно предпочтительной форме осуществления защитный признак может являться защитным признаком, основанным на применении ОВК, который может быть получен за счет печати печатной краской с пигментами, отражательные свойства которых проявляются в зависимости от направления падения оптического излучения на соответствующую частичку пигмента. Такие печатные краски также обозначаются как "optically variable inks", далее также «оптически варьируемые печатные краски». Под защитным признаком с оптически варьируемыми печатными красками, также обозначаемым как защитный признак, основанный на применении ОВК, также, прежде всего, понимают защитный признак, который нанесен печатной краской, которая содержит пигменты, цвет которых зависит от направления освещения и направления обнаружения или же наблюдения.
Согласно другой форме осуществления защитный признак может представлять собой сформированную в ценном документе поверхностную структуру, прежде всего тисненую структуру с нанесенной на определенную боковую поверхность поверхностной структуры или же тисненой структуры печатью, которая обладает оптически варьируемым эффектом. Под оптически варьируемым эффектом в рамках данного изобретения понимают эффект, при котором заданные оптические свойства структуры или защитного признака зависят от направления, с которого она или он рассматривается, и/или от направления, с которого структура или же защитный признак освещается для рассмотрения; прежде всего в случае оптических свойств речь может идти о цветах. Такие поверхностные структуры в форме тисненых структур описаны в заявках на патент WO 97/17211 A1, WO 02/20280 A1, WO 2004/022355 A2, WO 2006/018232 A1 заявителя. Предпочтительно поверхностная структура, предпочтительно тисненая структура, имеет на участке изогнутые дугой или под углом тисненые структурные элементы, которые обусловливают только сложно поддающееся подделке распределение оптических средств.
При первом способе осуществляется проверка при использовании соответствующего приспособления, предпочтительно автоматизированного; под «автоматизированной проверкой» в рамках данного изобретения понимают любую обработку при помощи компьютера. Под компьютером в рамках изобретения, в общем, понимают устройство обработки данных, которое обрабатывает пиксельные данные. Прежде всего, устройство обработки данных может быть снабжено для этого программируемой пользователем вентильной матрицей, микроконтроллером или микропроцессором, прежде всего также процессором цифровой обработки сигналов или включать в себя комбинацию этих компонент или только одну из этих компонент. Кроме того, они могут включать в себя запоминающее устройство, в котором сохранена программа, при выполнении которой на компьютере выполняется первый способ согласно изобретению.
Предметом изобретения, следовательно, также является машиночитаемый носитель данных, на котором сохранены средства реализации программного кода, который его исполнении на компьютере обеспечивает осуществление предлагаемого в изобретении способа.
В принципе, достаточным может быть осуществление только указанных частичных проверок. Предпочтительно, однако, дополнительно проверяется, не превышает ли второе количество тех пикселей или вторая доля тех пикселей из пикселей изображения, пиксельные данные которых согласно второму заданному для защитного признака критерию находятся внутри заданной для защитного признака второй эталонной области, заданное для защитного признака первое минимальное значение совпадений. Сигнал подлинности, в таком случае, может быть сформирован таким образом, чтобы он представлял собой подтверждение подлинности только в том случае, если дополнительно второе количество или же вторая доля превышает второе минимальное значение совпадений. Этот вариант обеспечивает преимущество, которое позволяет осуществлять дифференцированную проверку защитного признака.
При предпочтительном усовершенствованном варианте изобретения может быть проверено, не превышает ли распределение пиксельных данных тех пикселей, которые в соответствии с первым критерием расположены внутри первой эталонной области, заданное для защитного признака первое минимальное значение распределения. Сигнал подлинности, в таком случае, может быть сформирован таким образом, чтобы он представлял собой подтверждение подлинности только в том случае, если дополнительно распределение пиксельных данных во второй эталонной области превышает второе минимальное значение распределения. Эта форма осуществления позволяет, прежде всего, осуществлять проверку защитных признаков, которые имеют по меньшей мере два различных характерных распределяющих оптических свойства.
Принципиально, пиксельные данные могут воспроизводить любые оптические свойства и для этого имеют соответствующее количество компонент для каждого места, которые отображают оптические свойства. Хотя количество компонент принципиально не ограничено, предпочтительно оно должно быть менее шести.
В первой форме осуществления пиксельные данные для соответственно пикселя или же места имеют компоненты, которые воспроизводят отражающие или пропускающие свойства по меньшей мере в двух, предпочтительно по меньшей мере в трех, различных диапазонах длин волн, предпочтительно внутри видимого спектрального диапазона, или по меньшей мере два, предпочтительно три, цвета. Для этого освещение оптическим излучением и регистрация излучения может осуществляться таким образом, чтобы пиксельные данные для соответственно пикселя или же места имели названные компоненты. При отображении цветов предпочтительно используются по меньшей мере две, лучше три цветовые компоненты, хотя также возможны отображения цвета в цветовых пространствах с большим количеством измерений. Прежде всего, пиксельные данные при одном из вариантов могут не иметь других компонент, кроме цветовых компонент в трехмерном цветовом пространстве. Это позволяет быстро выполнить проверку.
Во второй форме осуществления изобретения пиксельные данные для соответственно пикселя или же места имеют компоненты, которые воспроизводят отражающие и/или пропускающие свойства по меньшей мере в двух, предпочтительно по меньшей мере в трех, различных диапазонах длин волн внутри видимого спектрального диапазона или по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, цвета, а также отражающие и/или пропускающие свойства в другом диапазоне длин волн, по меньшей мере, частично за пределами видимого спектрального диапазона, предпочтительно в инфракрасном спектральном диапазоне. Для этого освещение оптическим излучением и регистрация излучения может осуществляться таким образом, чтобы пиксельные данные для соответственно пикселя или же места имели названные компоненты. Использование таких пиксельных данных позволяет, прежде всего, осуществлять проверку защитных признаков, которые отличаются характерными свойствами в невидимом оптическом спектральном диапазоне. При отображении цветов здесь также предпочтительно используются по меньшей мере две или же лучше три цветовые компоненты. Прежде всего, пиксельные данные при одном из вариантов могут не иметь других компонент, кроме цветовых компонент в двух- или трехмерном цветовом пространстве и компонент для оптических свойств в невидимом спектральном диапазоне. Это позволяет быстро выполнить проверку.
В этих обеих формах осуществления, если пиксельные данные включают в себя цветовые данные или же цветовые компоненты, в принципе, в качестве цветовых данных могут использоваться цветовые координаты в любом цветовом пространстве. Например, в качестве цветового пространства может быть использовано цветовое пространство RGB или HSI. Однако, предпочтительно, те пиксельные данные, которые отображают свойства в видимом спектральном диапазоне или же цветовые координаты, до проверки преобразуют в не зависимое от приборов цветовое пространство, предпочтительно цветовое пространство Lab или Luv, за исключением тех случаев, когда они уже имеются в таком цветовом пространстве, или в качестве пиксельных данных, которые отображают свойства в видимом спектральном диапазоне или же цветовые координаты, используют пиксельные данные в независимом от приборов цветовом пространстве, предпочтительно цветовом пространстве Lab или Luv. С одной стороны, это обеспечивает то преимущество, что становится возможной адаптация способа к различным датчикам, при помощи которых соответственно регистрируются пиксельные данные, с другой стороны, первый или же второй критерий могут быть получены более простым способом.
Для проверки того, превышает ли количество пикселей или доля пикселей в соответствующей эталонной области минимальное значение совпадений, может быть, например, установлен предел соответствий, который воспроизводит количество тех пикселей изображения или долю тех пикселей изображения, которые согласно заданному для защитного признака критерию расположены по меньшей мере в одной заданной для защитного признака эталонной области пиксельных данных. Предел совпадений может быть задан долей или же количеством или монотонной в области ожидаемых значений доли или же количества функцией доли или же количества. Прежде всего, при заданном разрешении изображения доля будет пропорциональная количеству. Какая из альтернатив будет использована, зависит, помимо прочего, от определенного защитным признаком размера эталонной области и вида проверки.
Для проверки того, превышает ли соответствующее распределение пиксельных данных внутри соответствующей эталонной области соответствующее минимальное значение распределения, может быть установлен соответствующий предел распределения, который отображает распределение пиксельных данных в соответствующей эталонной области или же компонент пиксельных данных в соответствующей эталонной области. Следовательно, он указывает, сконцентрированы ли пиксельные данные или же компоненты в части эталонной области, или они, в большей степени, распределены шире него.
Затем может быть проверен критерий подлинности, который показывает, превышает ли, во-первых, представленное за счет первого предела совпадений первое количество или же представленная за счет первого предела совпадений первая доля заданное для защитного признака первое минимальное значение совпадений и, во-вторых, представленное за счет предела распределения заданное для защитного признака первое минимальное значение распределения. Данные минимальные значения могут быть установлены, например, за счет измерений на подлинных ценных документах. Критерий подлинности при этом может быть сформулирован по-разному в зависимости от вида пределов. Если предел представляет собой монотонно возрастающую функцию доли или же количества или же распределения, то, например, можно проверить, снижается ли предел ниже соответствующего минимального значения. Если предел представляет собой монотонно растущую функцию доли или же количества или же распределения, то, например, можно проверить, не составляет ли предел величину меньшую, чем соответствующее минимальному значению пограничное значение. Когда в качестве первого предела совпадений также, например, используется обратное значение первого количества, то критерий подлинности выполнен, если предел совпадений снижается ниже обратного значения минимального значения, которое должно было быть превышено при использовании количества в качестве предела совпадений.
При проверке на превышение второго минимального значения совпадений или же второго минимального значения распределения можно действовать аналогичным способом. Сигнал подлинности, в таком случае, сформируется таким образом, что он дополнительно воспроизводит, превышает ли представленное за счет второго предела совпадений второе количество или же представленная за счет второго предела совпадений вторая доля заданное второе минимальное значение совпадений и, в случае использования, превышает ли представленное за счет второго предела распределения заданное второе минимальное значение распределения. Сигнал подлинности, в таком случае, может быть сформирован таким образом, чтобы он дополнительно представлял собой подтверждение подлинности только в том случае, если дополнительно второе количество или же вторая доля превышает второе минимальное значения совпадений и, в случае использования, распределение превышает второе минимальное значение распределения.
Первая и, при известных условиях, вторая эталонная область, а также первый или же второй критерий, при помощи которого проверяется, расположены ли пиксельные данные внутри соответствующей эталонной области, могут зависеть друг от друга. Прежде всего, эталонная область может быть имплицитно задана соответствующим критерием.
Первый и/или, в случае использования, второй критерий для определения того, расположены ли пиксельные данные внутри первой и/или, в случае использования, второй эталонной области, может быть, например, предусмотрено, чтобы в случае пиксельных данных с n-компонентами эталонная область также имела n-измерений, и в соответствии с этим пиксельные данные пикселя находились внутри эталонной области, если заданная n-компонентами точка расположена внутри эталонной области. При этом n - это натуральное число больше 1. Первый и/или, в случае использования, второй критерий для определения того, расположены ли пиксельные данные внутри первой и/или, в случае использования, второй эталонной области, может быть, например, также предусмотрено, чтобы пиксельные данные располагались внутри эталонной области, если только по меньшей мере две заданные компоненты из имеющихся в распоряжении компонент располагаются внутри соответственно имеющей мало измерений эталонной плоскости.
Прежде всего, при использовании пиксельных данных, которые воспроизводят цвета, предпочтительно, в качестве первой эталонной области используется область, которая располагается, по меньшей мере, в плоскости цветового пространства или лежит в плоскости цветового пространства, которая проходит параллельно двум осям цветового пространства, соответствующим различным цветам. Диапазон также может быть задан зоной в плоскости, то есть располагаться только в плоскости или быть, по меньшей мере, трехмерным и пересекать плоскость, причем пересечение плоскости представляет собой зону. Площадь зоны в плоскости при этом конечна и больше 0. Прежде всего, при использовании цветового пространства Lab или Luv плоскость может представлять собой плоскость a-b или же u-v. Эта форма осуществления позволяет осуществлять проверку защитных признаков, которые в зависимости от угла рассматривания демонстрируют эффект сдвига цветов, предпочтительно основанных на применении ОВК защитных признаков, прежде всего...
Альтернативно или дополнительно, в случае, когда пиксельные данные также воспроизводят по меньшей мере одно оптическое свойство за пределами видимого спектра, в качестве первой или второй эталонной области может использоваться область, расположенная по меньшей мере в одной плоскости, которая проходит параллельно оси, которая соответствует яркости или освещенности в неком или же определенном цветовом пространстве, а также оси, которая соответствует освещенности или же интенсивности в другом диапазоне длины волн, по меньшей мере, частично за пределами видимого спектрального диапазона. Понятие «располагается» здесь понимается аналогично понятию «располагается» в предыдущем абзаце. Под яркостью или освещенностью, например, при использовании цветового пространства Lab или же Luv, понимают L-компоненту.
Для характеристики распределения или же предела распределения могут быть использованы принципиально любые величины, которые воспроизводят распределение в соответствующей эталонной области. Предпочтительно, используется распределение тех компонент пиксельных данных, которое также используется для проверки того, расположены ли пиксельные данные в соответствующей эталонной области и расположены ли они внутри соответствующей эталонной области. При предпочтительной форме осуществления используется распределение всех этих компонент. Например, в качестве первого и/или второго предела распределения или же первого и/или второго распределения могут быть использованы вариантность и/или ковариантность расположенных в первой или же второй эталонной области пиксельных данных или же компонент пиксельных данных или монотонная функция вариантности или ковариантности.
Однако также возможно, что в качестве распределения используется распределение проекции пиксельных данных или же компонент пиксельных данных в эталонной области на заданное направление эталонной области. В этом случае в качестве предела распределения может быть использована, например, вариантность этих спроецированных данных. Предпочтительно в качестве направления задается то направление в эталонной области, вдоль которого для подлинных ценных документов является ожидаемым большее распределение. Это направление может быть определено в результате изучения подлинных ценных документов в качестве эталона. Если эталонная область, например, имеет форму эллипса или эллипсоида, то может быть использована наиболее длинная основная ось эллипса или же эллипсоида.
Ценные документы могут загрязняться во время их использования. В таком случае загрязнения могут мешать проверке оптических защитных признаков. Поэтому, предпочтительно, при данном способе используются пиксельные данные краевого изображения пикселей участка краевого изображения, которые соотнесены с соответственно местами внутри заданной краевой области вдоль, по меньшей мере, части края участка с защитным признаком, на основании пиксельных данных краевого изображения определяется воспроизводящий состояние ценного документа на участке локальный параметр состояния, и локальный параметр состояния используется при проверке первой и/или второй доли или же первого и/или второго количества и/или первого и/или второго распределения.
Предпочтительно, для получения пиксельных данных краевого изображения при регистрации исходящего от ценного документа излучения образуют пиксельные данные краевого изображения, которые соответственно соотнесены с местами в заданной краевой области, и воспроизводят оптические свойства ценного документа в этих местах. В принципе, краевая область, которая граничит с участком, может быть задана любым способом, но она всегда меньше, чем ценный документ. Например, могут использоваться пиксельные данные краевого изображения пикселей, которые соответствуют местам внутри заданного расстояния от края участка. Краевая область, в таком случае, - это полоса постоянной ширины вдоль участка ценного документа. Расстояние может быть выбрано в зависимости от свойств, прежде всего возможности разрешения, использованного для создания пиксельных данных краевого изображения датчика. Предпочтительно, оно находится в диапазоне от 5 мм до 1 мм или в диапазоне, который соответствует величине от 2 до 20 пикселей, особо предпочтительно от 2 до 10 пикселей. Край участка может также находиться внутри защитного признака, если участок имеет «дырки». Альтернативно, краевая область задана тем, что краевая область имеет заданную форму и положение и находится внутри краевой области участка изображения. В этом случае краевая область также меньше, чем все изображение ценного документа. Например, участок краевого изображения мог бы быть определен областью между наружным прямоугольником, который включает в себя использованный для проверки защитного признака участок изображения, и краем участка изображения. Если для определения параметра состояния также могут быть использованы еще и пиксели за пределами участка краевого изображения, то их доля предпочтительно составляет менее 10% использованных для определения параметра состояния пикселей, особо предпочтительно менее 1%. Впрочем, особо предпочтительно использовать только пиксели из участка краевого изображения.
Прежде всего, под состоянием также понимают оптическое состояние, которое воспроизводит, насколько по меньшей мере одно заданное оптическое свойство в краевой области подлежащего проверке ценного документа отклоняется от того же самого оптического свойства в соответствующей краевой области одного или нескольких заданных, как правило недавно отпечатанных эталонных ценных документов. Полученный на основании пиксельных данных краевого изображения локальный параметр состояния, в принципе, может быть получен при помощи любой функции, однако предпочтительно определение осуществляется таким образом, что используются только немногие дискретные значения. При определении локального параметра состояния могут, например, быть использованы способ для распознавания пятен, при помощи которых может быть определено состояние в соответствующей зоне краевого изображения краевой области; на основании этого результата затем можно оценить локальное состояние или же локальный параметр состояния для участка с защитным признаком при помощи заданного способа. В самом простом случае оценка получается за счет того, что состояние в краевой области переносится на участок. Определение параметра состояния, в принципе, требуется только до проверки критерия, расположены ли пиксельные данные пикселя в эталонной области, но может быть также осуществлено на любом подходящем шаге способа. В качестве существенного отличия от известных способов определения оптического состояния ценного документа, при которых определяется общее состояние ценного документа, здесь проверяется, каково состояние на участке защитного признака. Ценный документ, у которого загрязнен только небольшой защитный признак, может сразу же иметь еще и общее состояние, которое согласно известному способу существенно лучше, чем состояние в области защитного признака. Использование только локального признака состояния для проверки подлинности защитного признака, следовательно, позволяет выполнить осуществить существенно более четкую и точную проверку защитного признака.
Однако использование локального параметра состояния для проверки защитных признаков имеет также возможность более общего применения. Следовательно, предметом данного изобретения также является способ автоматизированной проверки на подлинность заданного защитного признака, находящегося внутри заданного участка ценного документа или на заданном участке ценного документа, в котором в зависимости от свойств ценного документа в местах, расположенных внутри заданной краевой области вдоль, по меньшей мере, части края участка или защитного признака, предпочтительно в пределах заданного расстояния от края участка или защитного признака, определяют локальный параметр состояния для участка, и в зависимости от свойств ценного документа в местах внутри участка и от локального параметра состояния проверяют критерий подлинности или фальсификации на наличие подлинного защитного признака или же подделки. В зависимости от результата проверки затем может быть сформирован соответствующий сигнал, или значение записано в запоминающем устройстве. Для этого предмета изобретения также действительны пояснения в отношении параметра состояния и краевой областью, приведенные выше, в частности в двух предшествующих абзацах.
Предпочтительно, пиксели участка краевого изображения или же места, в которых используются свойства для определения параметра состояния, распределены равномерно вдоль края участка.
Использование локального параметра состояния может осуществляться при проверке принципиально любым способом. Согласно одной из форм осуществления пиксельные данные могут быть исправлены до проверки количества или же доли и распределения. Корректировка может осуществляться, прежде всего, за счет преобразования пиксельных данных, которое зависит от локального параметра состояния.
Альтернативно или дополнительно, первый критерий и/или первая эталонная область и/или второй критерий и/или вторая эталонная область могут быть заданы или изменены в зависимости от локального параметра состояния. Вторая возможность при достаточной области памяти и всего лишь небольшом количестве локальных параметров состояния может обеспечить ускоренное осуществление способа, если для соответствующего критерия и/или эталонной области сохранены предусмотренные параметры в зависимости от возможных локальных параметров состояния.
Предметом изобретения также является проверочное устройство для проверки заданного защитного признака ценного документа посредством предлагаемого в изобретении способа, с оптическим датчиком для регистрации изображения с пикселями, пиксельные данные которых соотнесены с соответственно местами внутри участка или же на участке и воспроизводят оптические свойства ценного документа в этих местах, и компьютером, выполненным с возможностью исполнения программного кода, хранящегося на вышеупомянутом машиночитаемом носителе данных, с зарегистрированными с помощью датчика изображениями.
Прежде всего, оптический датчик может быть выполнен для регистрации с пространственным разрешением отражающих и/или пропускающих свойств или же изображений в отраженном или в проходящем свете по меньшей мере в двух, предпочтительно в трех, различных диапазонах длин волн, предпочтительно внутри видимого спектрального диапазона, или по меньшей мере двух, предпочтительно трех, цветов, и для формирования воспроизводящих эти свойства пиксельных данных.
Особо предпочтительно, датчик создан для того, чтобы регистрировать с пространственным разрешением отражающие и/или пропускающие свойства или соответственно изображения в отраженном или в проходящем свете по меньшей мере в двух, предпочтительно по меньшей мере в трех различных диапазонах длин волн, предпочтительно внутри видимого спектрального диапазона, или по меньшей мере двух, предпочтительно по меньшей мере трех цветов, а также отражающие и/или пропускающие свойства в другом диапазоне длин волн, по меньшей мере, частично за пределами видимого спектрального диапазона, предпочтительно в инфракрасном спектральном диапазоне, и создавать воспроизводящие эти свойства пиксельные данные.
Предлагаемый способ имеет преимущество, что для регистрации пиксельных данных не требуются дорогостоящие оптические датчики. Таким образом, для регистрации изображения или же пиксельных данных, предпочтительно, используется датчик с пространственным разрешением для регистрации цветного изображения, особо предпочтительно дополнительно к регистрации изображения в невидимой оптической спектральной области. Предпочтительно, ценный документ может быть перемещен мимо источника освещения, который является источником оптического излучения, которое как по меньшей мере один сходящийся относительно плоскости схождения пучок лучей попадает на ценный документ. Под сходящимся относительно плоскости схождения пучком оптического излучения при этом понимают пучок лучей, лучи которого при проецировании на обозначенную в качестве плоскости схождения плоскость образуют сходящийся в плоскости пучок лучей. При этом плоскость схождения проходит параллельно к направлению перемещения или ортогонально к плоскости ценного документа. При этом исходящий от осветительного устройства пучок лучей также может быть разделен по меньшей мере на два частичных пучка, которые затем снова, по меньшей мере, частично направляются на один и тот же участок ценного документа.
Особо предпочтительно, осветительное устройство создает расположенную поперек направления перемещения осветительную полосу на ценном документе, причем оптическое излучение, спроецированное геометрически на плоскость поперек направлению перемещения и ортогонально на плоскость ценного документа, падает на ценный документ не параллельно.
Ценный документ также может быть освещен осветительным устройством со сходящимся относительно плоскости схождения пучком оптического излучения только с одного направления освещения, и исходящее из соответственно освещенного места излучение может быть зарегистрировано только с одного направления регистрации. Под направлением освещения понимают полученное при помощи сообщения обо всех лучах пучка направление. Предпочтительно, при этом направление освещения и/или направление регистрации и/или плоскость схождения составляют с нормалью к плоскости ценного документа угол менее 5°. Это действительно, прежде всего, при проверке основанных на применении ОВК защитных признаков. Для проверки защитных признаков, которые имеют тисненую структуру с нанесенной на определенную боковую сторону тисненой структуры печатью, может быть предпочтительно, чтобы направление освещения и/или направление регистрации составляли с нормалью к плоскости ценного документа угол от 0°, предпочтительно 5°, до 15°.
Элементы, которые при защитных признаках, основанных на применении ОВК, или защитных признаках, которые имеют поверхностную структуру, предпочтительно тисненую структуру с нанесенной на определенную боковую сторону тисненой структуры печатью, которая оказывает воздействие на распределение оптических свойств, как правило, очень малы. Чтобы, тем не менее, можно было хорошо зарегистрировать распределение, разрешение изображения в способах составляет, предпочтительно, величину, лучшую, чем 0,4 мм×0,4 мм, особо предпочтительно лучшую, чем 0,3 мм×0,3 мм.
Изобретение поясняется далее подробнее в качестве примера на основании чертежей, на которых:
фиг.1 - схематическое изображение устройства обработки ценного документа,
фиг.2А и фиг.2Б - схематические изображения оптического датчика устройства для обработки изображений на фиг.1 поперек направления транспортировки, в котором транспортируются ценные документы, и сверху на плоскость транспортировки, в которой транспортируются ценные документы,
фиг.3 - схематическое изображение примера подлежащего проверке ценного документа в форме банкноты,
фиг.4 - схематическое изображение примера подлежащего проверке оптического защитного признака ценного документа на фиг.3
фиг.5 - упрощенная технологическая схема для первой формы осуществления способа проверки оптического защитного признака внутри участка или на участке ценного документа, который может быть осуществлен в устройстве обработки ценного документа на фиг.1 при помощи датчика на фиг.2А и фиг.2Б,
фиг.6 - упрощенная технологическая схема второй формы осуществления способа проверки оптического защитного признака внутри участка или на участке ценного документа,
фиг.7 - схематическое изображение распределений пиксельных данных в плоскости R-B и плоскости G-IR для защитного признака на фиг.4,
фиг.8 - упрощенная технологическая схема третьей формы осуществления способа проверки оптического защитного признака внутри участка или на участке ценного документа,
фиг.9 - упрощенная технологическая схема четвертой формы осуществления способа проверки оптического защитного признака внутри участка или на участке ценного документа,
фиг.10 - схематическое изображение распределений пиксельных данных в плоскости H-S и плоскости I-IR для защитного признака на фиг.4,
фиг.11 - упрощенная технологическая схема другой формы осуществления способа проверки оптического защитного признака внутри участка или на участке ценного документа,
фиг.12 - упрощенная технологическая схема другой формы осуществления способа проверки оптического защитного признака внутри участка или на участке ценного документа,
фиг.13 - упрощенная технологическая схема другой формы осуществления способа проверки оптического защитного признака внутри участка или на участке ценного документа,
фиг.14 - схематическое изображение распределений пиксельных данных в плоскости a-b и плоскости L-IR для защитного признака на фиг.4,
Устройство 10 для обработки ценных документов, в примере - устройство обработки банкнот, на фиг.1 служит, помимо прочего, для проверки подлинности ценных документов 12 в форме банкнот и для сортировки в зависимости от результата проверки подлинности. Устройство 10 снабжено входным отсеком 14 для подачи подлежащих обработке ценных документов 12, разделителем 16, который имеет возможность захвата ценных документов 12 во входном отсеке 14, транспортировочным устройством 18 с расположенными вдоль транспортировочного пути 22 друг за другом диверторами (Weichen) 20 и 20′, а также после каждой из стрелок или же на следующем за одной из обеих стрелок конце транспортировочного пути 22 соответственно выходным отсеком 26 или же 26′ или же 26′′. Вдоль заданного транспортировочным устройством 22 транспортировочного пути 22 до дивертора 20 и после разделителя 16 расположено датчиковое устройство 24, которое служит для регистрации свойств по отдельности подаваемых ценных документов 12 и создания воспроизводящих свойства сигналов датчика. Регулирующее устройство 30 соединено, по меньшей мере, с датчиковым устройством 24 и диверторами 20 и 20′ посредством сигнальной связи и служит для оценки сигналов датчика датчикового устройства 24, прежде всего для проверки правдоподобия и управления, по меньшей мере, диверторами 20 и 20′ в зависимости от результата оценки сигналов датчика.
Для этого датчиковое устройство 24 включает в себя по меньшей мере один датчик, в данном примере осуществления предусмотрен только один оптический датчик 32 для регистрации цветовых свойств и IR-свойств с пространственным разрешением, который регистрирует оптическое излучение, отражаемое ценным документом. В других примерах осуществления могут быть предусмотрены еще другие датчики, например для иных, кроме оптических, свойств.
Датчик 32 во время транспортировки мимо него ценного документа регистрирует общее изображение ценного документа в четырех спектральных диапазонах в соответствии с тремя цветовыми каналами: красным, зеленым и синим, а также в инфракрасном спектральном диапазоне (IR-канал), который определяется соответствующими сигналами датчика.
На основании аналоговых и/или цифровых сигналов датчика датчика 32 от регулирующего устройства 30 при оценке сигнала датчика определяются пиксельные данные пикселей всего изображения, которые релевантны для проверки банкнот в отношении их подлинности. Для этого регулирующее устройство 30 снабжено устройством 31 анализа данных, которое в примере интегрировано в регулирующее устройство 30, но в других примерах осуществления также может быть частью датчикового устройства 24, предпочтительно датчика 32.
Регулирующее устройство 30, наряду с интерфейсом для датчика 32, имеет процессор 34 и соединенное с процессором 34 запоминающее устройство 36, в котором сохранена по меньшей мере одна компьютерная программа с программным кодом, при выполнении которого процессор 34 в первой функции как устройство 31 анализа данных оценивает сигналы датчика, прежде всего для проверки подлинности и/или определения общего состояния проверенного ценного документа, и при этом, помимо прочего, осуществляет описанный далее способ при применении сигналов датчика или же пиксельных данных. Во второй функции процессор осуществляет управление устройством или же в соответствии с оценкой транспортировочным устройством 18. Устройство 31 анализа данных, таким образом, представляет собой компьютер в смысле данного изобретения. Регулирующее устройство 30 снабжено интерфейсом 37 данных.
При эксплуатации устройство 31 анализа данных, точнее процессор 34 внутри него, после определения пиксельных данных может осуществить проверку заданного критерия для подлинности ценного документа, в который входят, по меньшей мере, некоторые из зарегистрированных свойств и эталонных данных.
В зависимости от установленной подлинности регулирующее устройство 30, прежде всего процессор 34 внутри него, осуществляет управление транспортировочным устройством 38, точнее диверторами, таким образом, что проверенный ценный документ транспортируется в соответствии с его определенной подлинностью для его помещения в соответствующие выходные отсеки.
Для обработки ценных документов 12 во входном отсеке 14 вложенные пачкой или по отдельности ценные документы 12 разделяются разделителем 16 и в разделенном виде подаются в транспортировочное устройство 18, которое подает разделенные ценные документы 12 в датчиковое устройство 24. Последнее регистрирует оптические свойства ценных документов 12, например цветное изображение с дополнительным IR-каналом, причем формируются сигналы датчика, которые воспроизводят соответствующие свойства ценного документа. Регулирующее устройство 30 регистрирует сигналы датчика, определяет в зависимости от них состояние и подлинность соответствующего ценного документа, и управляет в зависимости от результата диверторами таким образом, что проверенные ценные документы подаются в соответствующие выходные отсеки в соответствии с их установленной подлинностью.
Датчик 32 выполнен для регистрации изображений для трех цветов и IR-излучения. В примере он выполнен как однострочный ПЗС-датчик, который во время транспортировки ценного документа мимо датчика 32 охватывает последовательность растровых изображений, которые в направлении поперек направления строк, то есть в направлении транспортировки, формируют изображение ценного документа. В данном примере, показанном на фиг.2А и фиг.2Б только в чрезвычайно упрощенном схематическом виде, он включает в себя осветительное устройство 38 для освещения проходящих поперек направления T транспортировки полос, то есть для создания полосы освещения, в плоскости E транспортировки (на фиг.2Б параллельно плоскости чертежа) для документа 12 или же в плоскости ценного документа 12 со сходящимся белым светом и IR-излучением во время транспортировки ценного документа по всей его длине поперек направления T транспортировки. Кроме того, датчик 32 включает в себя расположенное в исходящих от осветительного устройства 38 пучке лучей регистрирующее устройство 40, которое оттеняет часть излучения осветительного устройства 38.
Для возможности выполнения направления B освещения и направления D обнаружения ортогональными плоскости ценного документа осветительное устройство 38 снабжено несколькими расположенными линейно поперек направления транспортировки T источниками 39 излучения для видимого света и IR-излучения, а также двумя перенаправляющими элементами 41 для фокусирования излучения на полосе в плоскости транспортировки для ценного документа 12 или же на ценном документе 12. Как видно на фиг.2А, осветительное устройство 38 создает сходящийся пучок лучей, спроецированный на расположенную ортогонально к транспортировочной плоскости E (на фиг.2А плоскость чертежа) и параллельно относительно направления T транспортировки плоскость сходимости. Выходящий пучок лучей при этом сначала делится при помощи регистрирующего устройства 40 на два частичных пучка, которые снова соединяются вместе в сходящийся пучок лучей при помощи перенаправляющих устройств 41. Максимальный угол открытия α между перпендикуляром к плоскости транспортировки или же направлением D обнаружения и самым крайним в плоскости лучом пучка составляет при этом максимально 40°, предпочтительно максимально 30°. В плоскости ортогонально относительно направления T транспортировки лучи, наоборот, не сильно объединены в пучки; скорее излучение диффузно. Направление B освещения получается как среднее среди направлений всех лучей пучка и из-за симметричного расположения частей пучка расположено по существу параллельно направлению D обнаружения.
В качестве регистрирующего устройства 40 служат, например, четыре растровые камеры 42, 42′, 42′′, 42′′′ с не показанными, расположенными по ходу лучей перед ними красным, зеленым, синим и IR-светофильтрами для регистрации красных, зеленых или же синих IR-составляющих отражаемого от ценного документа оптического излучения осветительного устройства 38. Каждая из растровых камер снабжена соответственно детекторной строкой с расположенными в форме ячеек фотодетектирующими элементами, перед которыми соответственно расположен фильтр, который соответствует подлежащему обнаружению при помощи растровой камеры количеству цвета отраженного оптического излучения. Датчик 32 может включать в себя также другие оптические элементы, прежде всего для формирования изображения или же фокусировки, которые здесь не показаны. Детекторные строки фотодетектирующих элементов расположены параллельно друг другу. Поэтому датчик 32 выполнен и расположен таким образом, что ценный документ освещается оптическим излучением с направления B ортогонально относительно плоскости ценного документа или же параллельно нормали к плоскости транспортировки, в которой перемещается ценный документ, и что исходящее от ценного документа 12, отражаемое оптическое излучение с направления D регистрируется ортогонально относительно плоскости ценного документа или же параллельно направлению освещения.
Для регистрации цветного изображения ценного документа 12 последний с постоянной скоростью перемещается мимо датчика 32 в направлении T транспортировки, причем через регулярные промежутки времени при помощи растровых камер 42, 42′, 42′′ и 42′′′ регистрируются данные интенсивности с пространственным и цветовым или же спектральным разрешением. Данные интенсивности представляют собой пиксельные данные, которые описывают свойства пикселей 44 растрового изображения, которое воспроизводит зарегистрированную датчиком 32 область ценного документа 12 в форме ячеек. За счет расположения растровых изображений в соответствии с временным порядком регистрации, то есть соответствующего соотнесения пиксельных данных, затем получают общее изображение ценного документа с пикселями, к которым относятся соответствующие пиксельные данные, которые воспроизводят или же отображают оптические данные ценного документа, а именно цветовые координаты для красного, зеленого, синего и IR-отражения.
i
i
i
i
i
i
i=i,N
Поэтому зарегистрированное датчиком 32 изображение состоит из расположенных в прямоугольной матрице пикселей и описывается пиксельными данными. В иллюстрации изображения ценного документа 12 на фиг.3 в целях наглядности показаны только некоторые из пикселей 44, которые, к тому же, представлены в сильно увеличенном виде. В примере осуществления изобретения разрешение датчика 32 велико, по меньшей мере, настолько, что пиксель соответствует площади максимально 0,3 мм×0,3 мм на ценном документе. К каждому из пикселей в качестве пиксельных данных наряду с номером или числом i, которое воспроизводит местоположение изображения, относятся цветовые координаты n, g, b и IR для красного, зеленого и синего, а также IR-отражения. При этом исходят из того, что устройство для обработки сигнала 44 после калибровки может создавать и создает из сигналов обнаружения детекторных строк 42, 42′, 42′′ и 42′′′ цветовую модель RGB. Данные свойств для упрощенного отображения могут быть объединены в вектор V, заданный компонентами (i, n, g, b, IR), причем N представляет собой количество пикселей.
Помимо прочего, для проверки ценного документа в примере проверяется оптический защитный признак 46, который в данном примере задан значением «100» в печати с применением ОВК, то есть как защитный признак с оптически варьируемым цветом печати. Если зритель наклонит ценный документ в соответствующем направлении, то он увидит изменение цвета печати или же заданного значения.
Сам по себе защитный признак 46 находится на участке 48 ценного документа, который на фиг.3 и фиг.4 обозначен штриховкой. На фиг.4 показаны пиксели в более высоком разрешении, чем на фиг.4, однако из-за схематического представления они не отражают реального соотношения. Вокруг участка 48 в примере отмечена краевая область 50 изображения в форме рамки, которая содержит пиксели, которые имеют места в краевой области, в примере заданные расстоянием от края участка 48 менее 2,5 мм, предпочтительно расстоянием, которому на изображении соответствуют менее 8 пикселей, в примере 5 пикселей; на схематическом изображении фиг.4 показаны только пиксели на расстоянии 2 пикселей. Таким образом краевая область за счет положения и формы, в примере формы прямоугольника, представляет собой заданную область, в которой находится участок 48.
Для проверки ценного документа в запоминающем устройстве 36 на служащем в качестве части устройства 31 анализа данных участке и, таким образом, в этом примере в регулирующем устройстве 30 сохранена программа, которая при выполнении за счет устройства 31 анализа данных, то есть здесь процессора 34, осуществляет следующие шаги способа для оценки ценного документа.
На шаге S10 устройство 31 анализа данных при помощи датчика 32 регистрирует общее изображение подлежащего проверке ценного документа.
В данном примере датчик 32 регистрирует общие изображения ценных документов, точнее представляющие общие изображения пиксельные или же графические данные, в примере - полногранные изображения с тремя цветовыми каналами, а именно красным, зеленым и синим (каналы RGB), а также значением IR-отражения; тип пиксельных данных уже был описан выше. Таким образом пиксельные данные задают оптические свойства ценного документа в зависимости от места на ценном документе. Пиксельные данные передаются на устройство 31 анализа данных и регистрируются при помощи него. В зависимости от типа датчика на этом шаге еще производится предварительная обработка зарегистрированных данных в датчике 32 или устройстве 31 анализа данных, при котором графические данные преобразуются, прежде всего фильтруются, например, для компенсации фоновых шумов.
На основе этого устройство 31 анализа данных или же процессор 34 на шаге S12 в зависимости от зарегистрированных датчиком 32 пиксельных данных определяет тип, то есть валюту и деление по достоинству, подлежащего проверке ценного документа. При этом заданы различные типы. Затем ценный документ, если это возможно, может быть отнесен к одному из заданных типов. В примере должны быть проверены ценные документы, формат которых зависит от типа. Поэтому устройство 31 анализа данных может сначала осуществить поиск или же распознавание краев банкноты на изображении. На основании распознанных краев оно может определить формат ценного документа, деление по достоинству или же деноминацию и, таким образом, тип среди нескольких возможных заданных типов ценных документов.
Затем, на шаге S14 процессор 34 или же устройство 31 анализа данных в зависимости от типа ценного документа определяет положение участка ценного документа, на котором должен быть обнаружен оптический защитный признак у подлинного ценного документа. Участок или же изображение участка обозначено на фиг.4 штриховкой. Для этого устройство 31 анализа данных определяет соответствующую заданному для защитного признака участку область 48 анализа данных или же зону интереса (region of interest) на изображении, которая определяется на основании известного положения защитного признака на подлинных ценных документах заданного типа относительно контуров ценных документов и определенного на изображении контура ценного документа. Для этого устройство 31 анализа данных, прежде всего, может сначала осуществить поиск или же распознавание краев ценного документа на общем изображении или прибегнуть к использованию результатов шага S12, чтобы затем в зависимости от положения краев на общем изображении позиционировать зону интереса на общем изображении, то есть выбрать соответствующие пиксельные данные.
Исходя из общего изображения, процессор 34 затем на шаге S16 определяет пиксельные данные пикселей общего изображения, которые соответствуют местам на данном участке. Это соответствует определению изображения при помощи защитного элемента.
На шаге S20 устройство 31 анализа данных затем определяет локальный параметр состояния для защитного признака 46, исходя из краевых пиксельных данных участка 50 краевого изображения.
За счет регистрации общего изображения при регистрации исходящего от ценного документа излучения образованы данные краевого изображения участка 50 краевого изображения, которые соотнесены с соответственно местами внутри заданного расстояния, которое в примере соответствует 5 пикселям на изображении, от края участка 48 за пределами участка 48 и воспроизводят оптические свойства ценного документа в этих местах. На фиг.5 участок краевого изображения или же его пиксели обозначены пунктиром.
j
Эти пиксельные данные краевого изображения пикселей данного участка 50 краевого изображения, которые соотнесены с соответственно местами заданного расстояния от края участка 48, затем используются процессором 34, чтобы в примере на основании краевых пиксельных данных оценить воспроизводящий состояние ценного документа на участке локальный параметр состояния. Это может происходить за счет того, что краевые пиксельные данные сравнивают с эталонными пиксельными данными для только что напечатанного ценного документа того же типа по заданному критерию состояния. Способ для этого, в принципе, известен и, например, описан в WO 2008/058742 A1 заявителя, однако там, в отличие от данной заявки, для всего ценного документа. Содержание WO 2008/058742 A1 в данной степени включено тем самым в описание со ссылкой на него. Прежде всего, для определения параметра состояния для соответствующего типа ценного документа или же защитного признака 46 может использоваться заданный критерий состояния для достаточно хорошего состояния, которое зависит от пиксельных данных для участка краевого изображения. В общем, это может быть сформулировано таким образом, что задается соответствующая проверочная функция K (P, V), которая зависит от заданных параметров критериев Pj (j=l, …, m) и вектора с пиксельными данными. Если функция принимает для данного вектора V заданное значение, то критерий состояния рассматривается как выполненный, в противном случае нет. Проверка критерия состояния, таким образом, может состоять в том, чтобы рассчитать для заданного вектора V значение проверочной функции K и сравнить с заданным значением G. Если значение K превышает значение G, то критерий состояния выполнен, иначе нет. Под расчетом значения проверочной функции при этом понимается, что на основании вектора и параметров при помощи заданных за счет проверочной функции шагов определяется значение.
В данном случае проверка происходит таким образом, что только два дискретных значения рассматриваются как локальные значения состояния, одно из которых в зависимости от состояния на участке 50 краевого изображения относится к защитному признаку 46 или же участку 48 как локальный параметр состояния.
В примере первый из возможных локальных параметров состояния обозначает состояние, которое согласно заданному критерию состояния соответствует защитному признаку или же участку краевого изображения только что напечатанного ценного документа распознанного типа, а второй из возможных локальных параметров состояния - загрязненное состояние, которое соответствует только изменению яркости цветовых координат, но не цветности. В других примерах осуществления также могут быть учтены другие состояния загрязнения, например такие, которые показывают изменение цвета.
Затем на шаге S22 пиксельные данные в зависимости от локального параметра состояния преобразуются или же корректируются. Если был определен первый параметр состояния, то пиксельные данные остаются неизменными, в противном случае, значение яркости пиксельных данных, а также IR-компонента, умножается на заданный коэффициент.
На шагах S24-S30 устройство 31 анализа данных затем осуществляет действия для собственно проверки защитного признака.
В данном примере для проверки защитного признака используют две эталонные области, в которых должны находиться пиксельные данные. Первая эталонная область располагается в плоскости R-B цветового пространства RGB (ср. фиг.7А), вторая - в плоскости, которая находится между цветовыми координатами G и осью отражения IR-излучения (ср. фиг.7Б).
В данном примере эталонные области и параметры для критериев определяются до осуществления способа за счет того, что для заданного количества других только что напечатанных, подлинных ценных документов данного типа в качестве эталонных документов регистрируются пиксельные данные для тех пикселей, которые также используются при проверке. Для этих пикселей затем для определения соответствующей эталонной области и соответствующего критерия, согласно которому пиксельные данные, расположенные внутри соответствующей эталонной области, средние значения R-B или же G-IR компонент и их вариантности или же ковариантности определяются, предполагая нормальное распределение. Первая эталонная область и первый критерий, в таком случае, задаются за счет того, что для релевантных для первого критерия пиксельных данных пикселя, R- и В-компонент, определяется расстояние Махаланобиса в плоскости R-B и проверяется, не является ли расстояние Махаланобиса меньше, чем заданное первое максимальное значение расстояния. Параметры для расчета расстояния Махаланобиса, известным образом, зависят от предварительно полученных средних значений, вариантностей и ковариантностей. Соответствующим образом было получено максимальное значение расстояния на основании эталонных документов. Аналогичным образом определяются вторая эталонная область и второй критерий за счет того, что для пиксельных данных пикселя, здесь G- и IR-компоненты, определяется зависящее от соответствующих средних значений, вариантностей и ковариантностей расстояние Махаланобиса в плоскости G-IR и проверяется, составляет ли расстояние Махаланобиса меньшее значение, чем заданное второе максимальное значение расстояния, которое было определено для эталонных документов. Как предел совпадений для доли пиксельных данных, которые расположены внутри соответствующей эталонной области, в данном примере соответственно используется сама доля. Отсюда каждой из эталонной области определяется минимальное значение совпадений, которое за счет предела совпадений, то есть здесь доли пиксельных данных в соответствующей эталонной области, должно быть превышено, и которое является характерным для подлинного защитного признака или же подлинного ценного документа. Такое минимальное значение совпадений может быть определено за счет проверки эталонных ценных документов и, если таковые уже известны, поддельных ценных документов с подделанным защитным признаком.
В других примерах осуществления вместо расстояния Махаланобиса может быть использован его квадрат при максимальном значении квадрата расстояния.
В данном примере осуществления дополнительно определяется распределение пиксельных данных, которые расположены внутри первой эталонной области, и сравнивается с минимальным значением распределения. В качестве распределения или же предела распределения при этом используется общая вариантность, то есть сумма вариантностей R- и В-компонент. Для определения минимального значения распределения для каждого из эталонных ценных документов для пиксельных данных внутри первой эталонной области в качестве первого предела распределения определяется общая вариантность, то есть сумма вариантностей R- и В-компонент. Исходя из распределения определенных общих вариантностей, затем определяется среднее значение распределения и минимальное значение распределения, которое должно быть меньше, чем определенный для подлежащего проверке защитного признака первый предел распределения, чтобы защитный признак мог считаться подлинным. При этом определении также могут быть использованы результаты при поддельных ценных документах, если таковые имеются.
Поэтому для проверки защитного признака устройство 31 анализа данных определяет на шаге S24, какая доля пиксельных данных для пикселей, которые соответствуют местам на участке 48, расположена внутри первой эталонной области, в результате расчета для каждого пикселя расстояния Махаланобиса в плоскости R-B и сравнения с максимальным значением расстояния. Если расстояние Махаланобиса меньше или равно максимальному значению расстояния, то пиксельные данные расположены в первой эталонной области, в противном случае - за его пределами. После определения доли долю сравнивают с заданным первым минимальным значением совпадений.
На шаге S26 устройство 31 анализа данных или же процессор 34 проверяет, превышает ли первое распределение пиксельных данных, которые расположены внутри первой эталонной области, заданное минимальное значение распределения. Данная сумма сравнивается с заданным первым минимальным значением распределения.
На шаге S28 устройство 31 анализа данных или же процессор 34 затем согласно шагу S24 определяет долю тех пиксельных данных, использованных для проверки защитного признака пикселей, то есть пикселей на участке 48, которые расположены внутри второй эталонной области, в результате того, что в отношении пиксельных данных соответствующего пикселя проверяется, составляет ли расстояние Махаланобиса в плоскости G-IR меньшее значение, чем соответствующее второе максимальное значение расстояния. Если проверяется доля, то процессор 34 проверяет, превышает ли она соответствующее второе минимальное значение совпадений.
На шаге S30 устройство 31 анализа данных или же процессор 34 в зависимости от проверок на шагах S24-S28 формирует сигнал подлинности, который, например, за счет своего уровня или своей формы воспроизводит указание подлинности, то есть рассматривается ли защитный признак как подлинный или нет. Вместе с сигналом подлинности соответствующее значение сохраняется в запоминающем устройстве 36. Сигнал подлинности формируется таким образом, что он отображает указание подлинности только в том случае, если первое количество или же первая доля превышает первое минимальное значение совпадений, первое распределение - первое минимальное значение распределения, а вторая доля - второе минимальное значение совпадений.
Второй пример осуществления на фиг.6 отличается от первого примера осуществления тем, что шаг S22 отсутствует, и вместо него шаги S24-S28 заменены шагами S241-S281.
Эти шаги S241-S281 отличаются от шагов S24 и S28 только тем, что параметры для первого и второго критериев, а также первая и вторая эталонная области установлены в зависимости от локального параметра состояния. Прежде всего, параметры для определения расстояния Махаланобиса, то есть, прежде всего, средние значения, вариантности и ковариантности могут представлять собой функции локального параметра состояния. В примере локальный параметр состояния может принимать только два значения, так что для каждого из параметров состояния должен быть сохранен только один соответствующий набор параметров. В зависимости от определенного для участка локального параметра состояния затем используется соответствующий набор параметров.
Основа способов на фиг.5 и фиг.6 показана на фиг.7. Там показаны распределения пиксельных данных пикселей для банкноты, которые соответствуют области с применением ОВК или же защитному признаку с оптически варьируемой печатной краской, в цветовой плоскости R-B и G-IR. Здесь видно типичное для ОВК-элемента или же защитного признака с оптически варьируемым цветом печати распределение пиксельных данных, которые расположены внутри эллиптической кривой, которая представляет собой кривую одинаковых расстояний Махаланобиса. Если бы для подделки защитного признака использовался нормальный цвет копировального аппарата, то могли бы, возможно, быть получены пиксельные данные, которые имеют одинаковое среднее значение в плоскости R-B, а не характерное распространение. Соответствующее действительно в примере для пиксельных данных в плоскости G-IR.
Третий пример осуществления на фиг.8 отличается от первого примера осуществления, с одной стороны, тем, что устройство 31 для анализа данных осуществляет в качестве дополнительного шага S32 проверку того, превышает ли распределение пиксельных данных внутри второй эталонной области заданное для защитного признака второе минимальное значение распределения. Второе минимальное значение распределения предварительно было определено аналогично первому минимальному значению распределения. В качестве предела распределения здесь используется общая вариантность в плоскости G-IR, то есть сумма вариантностей G-компонент и IR-компонент тех пиксельных данных, которые расположены во второй эталонной области. Второе минимальное значение распределения может быть определено по аналогии с первым примером осуществления.
Во-вторых, устройство 31 анализа данных осуществляет вместо шага S30 шаг S30′. Последний отличается от шага S30 только тем, что сигнал подлинности формируется таким образом, что он, в таком случае, воспроизводит указание подлинности только в том случае, если дополнительно к условиям в первом примере осуществления распределение пиксельных данных внутри второй эталонной области также превышает заданное второе минимальное значение распределения. Это ведет к еще более высокой точности проверки в отношении оптических защитных признаков, которые имеют типичное распределение также в свойствах G-IR.
Другие примеры осуществления отличаются от первых примеров осуществления тем, что предусмотрен шаг S18, на котором предусмотрено преобразование цветообразующих компонент в другое цветовое пространство, в примере цветовое пространство HSI. На фиг.9 показан соответствующий вариант первого примера осуществления, на фиг.10 - соответствующее фиг.7 изображение.
Шаги S22-S30 адаптированы к другому цветовому пространству; прежде всего соответствующим образом адаптированы эталонные области и соответствующие критерии. Поэтому для них на фиг.9 используются одинаковые ссылочные позиции, как в первом примере осуществления. В качестве пиксельных данных в цветовом пространстве HSI теперь используются пестрота (оттенок) H, насыщенность S и интенсивность I. Технологические шаги S22-S30 формально соответствуют соответствующим шагам первого примера осуществления, причем a и b заменены на H и S, и эталонные области могут быть выбраны, например, согласно фиг.10.
Аналогичным образом возникают соответствующие второму и третьему примерам осуществления примеры осуществления для цветового пространства HSI.
Другие примеры осуществления на фиг.11-13 отличаются от предшествующих примеров осуществления тем, что, во-первых, устройство 44 для обработки сигнала датчика после калибровки может создавать и создает на основании сигналов обнаружения детекторных строк 42, 42′, 42′′ и 42′′ цветовые координаты, которые при хорошем приближении могут использоваться как цветовые координаты в нормированном цветовом пространстве CIE XYZ. Во-вторых, после шага S16 способа соответственно предусмотрен шаг S18′, на котором пиксельные данные преобразуются в независимое от приборов цветовое пространство, в примере в другое цветовое пространство CIE, так что следующие шаги согласуются соответствующим образом, прежде всего за счет другого указания эталонных областей и критериев.
На принципиально опциональном, но преимущественном шаге S18 компьютер 34 преобразует по меньшей мере пиксельные данные для участка в независимое цветовое пространство, например, цветовое пространство CIE-Lab. В примере преобразуются все пиксельные данные общего изображения. В других примерах осуществления этот шаг также может быть осуществлен вместе с одним из предшествующих шагов.
Затем пиксельные данные в цветовом пространстве CIE-Lab используются для последующих технологических шагов. Эти шаги отмечены на фигурах за счет использования "T" вместо "S", но не отличаются от шагов вышеописанных примеров осуществления за исключением использования соответствующим образом адаптированных эталонных областей и критериев для того, чтобы пиксельные данные находились в соответствующей эталонной области.
Для проверки защитного признака используют две эталонные области, в которых должны находиться пиксельные данные. Первая эталонная область располагается в плоскости a-b цветового пространства CIE-Lab (ср. фиг.14А), второй - в плоскости, которая по оси яркости находится между цветовой моделью CIE-Lab и осью отражения IR-излучения (ср. фиг.14Б). На фиг.14А и фиг.14Б показаны распределения пиксельных данных пикселей для банкноты, которые соответствуют области с применением ОВК или же защитному признаку с оптически варьируемой печатной краской, в цветовой плоскости a-b и L-IR. Здесь видно типичное для ОВК-элемента или же защитного признака с оптически варьируемым цветом печати распределение пиксельных данных, которые расположены внутри эллиптической кривой, которая представляет собой кривую одинаковых расстояний Махаланобиса. Если бы для подделки защитного признака использовался нормальный цвет копировального аппарата, то могли бы, возможно, быть получены пиксельные данные, которые имеют одинаковое среднее значение в плоскости a-b, а не характерное распространение. Соответствующее в примере для пиксельных данных действительно в плоскости L-IR.
Эталонные области и параметры для критериев были получены до осуществления способа за счет того, что для свежеотпечатанных ценных документов регистрируются пиксельные данные для тех пикселей, которые также были использованы при проверке. Для этих пикселей, в таком случае, для определения соответствующей эталонной области и соответствующего критерия, согласно которому пиксельные данные расположенные внутри соответствующей эталонной области, средние значения a-b или же L-IR и их вариантности или же ковариантности определяются, предполагая нормальное распределение. Первая эталонная область и первый критерий затем задаются за счет того, что для релевантных для первого критерия пиксельных данных пикселя, a- и b-компонент, определяется расстояние Махаланобиса в плоскости a-b и проверяется, не является ли расстояние Махаланобиса меньшим, чем заданное первое максимальное значение расстояния. Параметры для расчета расстояния Махаланобиса, известным образом, зависят от предварительно полученных средних значений, вариантностей и ковариантностей. Соответствующим образом было получено максимальное значение расстояния на основании эталонных документов. Аналогичным образом определяются вторая эталонная область и второй критерий за счет того, что для пиксельных данных пикселя, здесь L- и IR-компоненты, определяется зависящее от соответствующих средних значений, вариантностей и ковариантностей расстояние Махаланобиса в плоскости L-IR и проверяется, составляет ли расстояние Махаланобиса меньшее значение, чем заданное второе максимальное значение расстояния, которое было определено для эталонных документов. Как предел совпадений для доли пиксельных данных, которые расположены внутри соответствующей эталонной области, в данном примере соответственно используется сама доля. Отсюда каждой из эталонной области определяется минимальное значение совпадений, которое за счет предела совпадений, то есть здесь доли пиксельных данных в соответствующей эталонной области, должно быть превышено, и которое является характерным для подлинного защитного признака или же подлинного ценного документа. Такое минимальное значение совпадений может быть определено за счет проверки эталонных ценных документов и, если таковые уже известны, поддельных ценных документов с подделанным защитным признаком.
В примере осуществления на фиг.11 дополнительно определяется распространение пиксельных данных, которые расположены внутри первой эталонной области, и сравнивается с минимальным значением распределения. В качестве распределения или же предела распределения при этом используется общая вариантность, то есть сумма вариантностей a- и b-компонент. Для определения минимального значения распределения для каждого из эталонных ценных документов для пиксельных данных внутри первой эталонной области в качестве первого предела распределения определяется общая вариантность, то есть сумма вариантностей a- и b-компонент. Исходя из распределения определенных общих вариантностей, затем определяют среднее значение распределения и минимальное значение распределения, которое должно быть превышено определенным для подлежащего проверке защитного признака первого предела распределения, чтобы защитный признак мог считаться подлинным. При этом определении также могут быть использованы результаты при поддельных ценных документах, если таковые имеются.
Для проверки защитного признака устройство 31 анализа данных определяет на шаге Т24, какая доля пиксельных данных для пикселей, которые соответствуют местам на участке 48, расположена внутри первой эталонной области за счет того, что для каждого пикселя рассчитывается расстояние Махаланобиса в плоскости a-b и сравнивается с максимальным значением расстояния. Если расстояние Махаланобиса меньше или равно максимальному значению расстояния, то пиксельные данные расположены в первой эталонной области, в противном случае - за его пределами. После определения доли долю сравнивают с заданным первым минимальным значением совпадений.
На шаге Т26 устройство 31 анализа данных или же процессор 34 проверяет, превышает ли первое распределение пиксельных данных, которые расположены внутри первой эталонной области, заданное минимальное значение распределения. Данная сумма сравнивается с заданным первым минимальным значением распределения.
На шаге Т28 устройство 31 анализа данных или же процессор 34 затем согласно шагу S24 определяет долю тех пиксельных данных, использованных для проверки защитного признака пикселей, то есть пикселей на участке 48, которые расположены внутри второй эталонной области, в результате того, что в отношении пиксельных данных соответствующего пикселя проверяется, составляет ли расстояние Махаланобиса в плоскости L-IR меньшее значение, чем соответствующее второе максимальное значение расстояния. Если проверяется доля, то процессор 34 проверяет, превышает ли она соответствующее второе минимальное значение совпадений.
На шаге Т30 устройство 31 анализа данных или же процессор 34 в зависимости от проверок на шагах Т24-Т28 формирует сигнал подлинности, как в первом примере осуществления.
Второй пример осуществления на фиг.12 отличается от первого примера осуществления на фиг.11 тем, что шаг S22 отсутствует и вместо него шаги Т24-Т28 заменены шагами Т241-Т281.
Эти шаги Т241-Т281 отличаются от шагов Т24 и Т28 только тем, что параметры для первого и второго критериев, а также первая и вторая эталонная области установлены в зависимости от локального параметра состояния. Прежде всего, параметры для определения расстояния Махаланобиса, то есть, прежде всего, средние значения, вариантности и ковариантности могут представлять собой функции локального параметра состояния. В примере локальный параметр состояния может принимать только два значения, так что для каждого из параметров состояния должен быть сохранен только один соответствующий набор параметров; в зависимости от определенного для участка локального параметра состояния затем используется соответствующий набор параметров.
Следующий пример осуществления на фиг.12 отличается о первого примера осуществления, во-первых, тем, что устройство 31 для анализа данных осуществляет в качестве дополнительного шага Т32 проверку того, превышает ли распределение пиксельных данных внутри второй эталонной области заданное для защитного признака второе минимальное значение распределения. Второе минимальное значение распределения предварительно было определено аналогично первому минимальному значению распределения. В качестве предела распределения здесь используется общая вариантность в плоскости L-IR, то есть сумма вариантностей L-компонент и IR-компонент тех пиксельных данных, которые расположены во второй эталонной области. Второе минимальное значение распределения может быть определено по аналогии с первым примером осуществления.
С другой стороны, устройство 31 анализа данных осуществляет вместо шага Т30 шаг Т30′. Последний отличается аналогично третьему примеру осуществления от шага Т30 только тем, что сигнал подлинности формируется таким образом, что он, в таком случае, воспроизводит указание подлинности только в том случае, если дополнительно к условиям в первом примере осуществления распределение пиксельных данных внутри второй эталонной области также превышает заданное второе минимальное значение распределения. Это ведет к еще более повышенной точности проверки в отношении оптических защитных признаков, которые имеют типичное распределение также в свойствах L-IR.
Другие примеры осуществления могут отличаться от вышеописанных примеров осуществления тем, что на шаге S16 участка в центре защитного признака находится только один прямоугольник, но не самый меньший, охватывающий защитный признак прямоугольник.
В еще некоторых примерах осуществления изобретения используются пиксельные данные, которые воспроизводят только цвета. Второй критерий и вторая эталонная область, в таком случае, могут быть заданы тем, что L-компонента должна быть расположена в заданной области значений, чтобы пиксельные данные были расположены внутри второй эталонной области.
Еще некоторые примеры осуществления отличаются от описанных примеров осуществления тем, что оптический защитный признак имеет тисненую структуру с нанесенной на определенную боковую сторону тисненой структуры печатью, которая обладает оптически варьируемым эффектом.
Такие тисненые структуры описаны в заявках на патент WO 97/17211 A1, WO 02/20280 A1, WO 2004/022355 A2, WO 2006/018232 A1 заявителя.
Еще некоторые примеры осуществления отличаются от представленных примеров осуществления только тем, что в качестве датчика используется датчик, как описано в WO 96/36021 A1, содержание которого в данной степени включено в описание со ссылкой на него.
Другие примеры осуществления отличаются от показанных примеров осуществления, в которых используется цветовое пространство HSI или CIE Lab, тем, что используется только первая эталонная область, так что шаги S28 или же Т28 могут быть опущены, а шаги S30 или же Т30 могут быть соответствующим образом изменены, так чтобы сигнал подлинности формировался только в том случае, когда количество пиксельных данных в первой эталонной области превышает минимальное значение доли, а распределение пиксельных данных внутри первой эталонной области - минимальное значение распределения.
Еще другие примеры осуществления отличаются от вышеописанных тем, что IR-компонента отсутствует. Вторая эталонная область, в таком случае, имеет одно измерение, а второй критерий адаптирован соответствующим образом.
В других примерах осуществления устройство анализа данных может быть интегрировано в датчик.