УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СЧИТЫВАТЕЛЬ ПАСПОРТНО-ВИЗОВЫХ ДОКУМЕНТОВ

Полезная модель относится к устройствам считывания данных с паспортно-визовых документов (ПВД), включая паспортно-визовые документы нового поколения (ПВД НП), содержащие кроме метрической информации о владельце документа, также и его биометрические данные, а также иных документов, соответствующих рекомендациям ICAO Doc 9303 и ILO например, удостоверение личности моряка (УЛМ). Универсальный считыватель выполняет оптическое сканирования страниц ПВД и бесконтактное считывания данных, содержащих персональную информацию, включая данные о биометрических признаках владельца, из бесконтактной интегральной микросхемы (RFID-чипа), имплантированной в ПВД, и последующую передачу полученных результатов в компьютер автоматизированного рабочего места проверки документов.
Известны устройства из класса универсальных считывателей ПВД [1, 2]. Эти считывающие устройства ПВД предназначены для проверки в условиях стационарного контрольно-пропускного пункта и отображения идентификационных и транспортных документов, содержащих встроенные RFID-чипы, в том числе и содержащие биометрические данные владельца ПВД.
К основным недостаткам этих считывающих устройств ПВД относятся:
- сравнительно высокое энергопотребление;
- отсутствие возможности подключения дополнительных устройств, работающих с биометрическими данными;
- низкая разрешающая способность оптического сканера.
Ближайший аналог заявляемому устройству описан в [3]. Принят за прототип.
Прототип, как и заявляемое устройство, выполнено в пластмассовом корпусе, содержит оптический сканер, RFID-считыватель и концентратор USB 2.0, при этом оптический сканер конструктивно объединяет в себе устройство управления (с осветителями), камеру, предметное стекло, осветитель ЗМ (осветитель коаксиального света) и УФ-осветитель. RFID-считыватель и устройство управления оптического сканера выполнены на основе применения сверхбольших интегральных микросхем. Однако данное устройство имеет ряд конструктивных особенностей, препятствующих получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью.
Раскроем детально недостатки прототипа.
В соответствии с рекомендациями Doc 9303 ICAO (IR B900 ink) считыватель ПВД должен формировать изображение страницы ПВД с качеством, позволяющим выполнить процедуру верификации пользователя документа. В процессе оптического сканирования документа необходимо обеспечить неподвижность и плотное прилегание его на предметном стекле, что позволяло бы исключить размытость изображения и блики от ламинированной поверхности документа. Для обеспечения этих требований в конструкцию универсального считывателя добавлен прижимной механизм, который обеспечивает плотное прилегание документа к предметному стеклу, а использование в прижимном механизме подпружиненного валика позволяет сканировать документы различной толщины.
В прототипе автоматическое определение присутствия документа на предметном стекле выполняется с помощью специально для этого предназначенного фотодатчика. В предлагаемой полезной модели эту функцию выполняет оптический сканер, что позволило удалить фотодатчик, упростив при этом принципиальную схему считывателя.
В прототипе не раскрыта конструкция RFID-считывателя. Однако, от конструкции RFID-считывателя, а именно его антенны, зависят технические характеристики универсального считывателя и особенности эксплуатации. Это объясняется тем, что некоторые зарубежные ПВД, например паспорт гражданина США, для предотвращения хакерских атак на RFID-чип содержат страницу с наклейкой из токопроводящей фольги. В том случае, когда контур RFID-антенны универсального считывателя ПВД охватывает документ в развороте, накачка энергией RFID-чипа становится невозможной, поскольку страница с фольгой шунтирует электромагнитное поле, создаваемое RFID-сканером, и тогда ЭДС, наведенная в антенне RFID-чипа, не в состоянии обеспечить необходимой энергией чип. Если же контур RFID-антенны охватывает только одну страницу ПВД, свободную от шунтирующей фольги, то устанавливать документ в универсальный считыватель ПВД следует, строго соблюдая ориентацию ПВД-страница ПВД с имплантированным чипом должна располагаться над антенной RFID сканера. В соответствии с процедурой считывания ПВД, сканированию RFID-чипа предшествует чтение MRZ строки документа, где находится код доступа к RFID-чипу, поэтому неправильная ориентация документа на предметном стекле будет обнаружена на втором этапе сканирования. Вынужденное изменение ориентации документа и повторный запуск процедуры чтения в целом приведут к увеличению общего времени чтения документа и к дополнительным трудозатратам.
Технический результат, достигаемый в предлагаемом устройстве, состоит в повышении качества, формируемых данных, упрощении электрической схемы прибора с одновременным повышением надежности и получении более удобного в эксплуатации прибора.
Для достижения вышеуказанного технического результата в универсальный считыватель ПВД внесены следующие изменения и добавления.
Внесение в конструкцию устройства прижимного механизма обеспечивает неподвижность и плотность прилегания ПВД в процессе считывания данных документов разной толщины, что повышает качество сканирования и делает предлагаемое устройство более удобным в эксплуатации.
Из схемы универсального считывателя ПВД исключен фотодатчик, который до того в прототипе определял присутствие документа на предметном стекле. В предлагаемом устройстве автоматическое обнаружение ПВД на предметном стекле осуществляется по данным, полученным от оптического сканера, и после этого автоматически запускает процесс сканирования и считывания данных.
Вместо одноконтурной антенны в предлагаемом устройстве используется двухконтурная антенна, каждый контур которой и охватывает только одну страницу ПВД, что исключает необходимость менять ориентацию документа в устройстве.
На фиг.1 изображена структура предлагаемого устройства универсального считывателя ПВД со следующими обозначениями: 1 - устройство управления; 2, 2' - индикаторы; 3 - ИК осветитель; 4 - белый осветитель; 5 - УФ осветитель; 6 - камера; 7 - RFID-драйвер; 8 - двухконтурная антенна; 9 - USB концентратор; 10 - разъем USB; 11 - предметное стекло.
Считыватель состоит из двух независимых USB устройств: оптического сканера и RFID-считывателя:
Оптический сканер состоит из устройства управления, индикаторов режимов работы, ИК осветителя, УФ и белого осветителей, камеры. Устройство управления выполнено на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС), куда зашита программа управления оптическим сканером. Объектив камеры имеет УФ фильтр. Это необходимо при работе в УФ освещении, так как при УФ освещении на странице ПВД проявляются защитные элементы, обладающие свойством вторичного излучения в видимой части спектра и только их должна видеть камера оптического сканера. При отсутствии УФ фильтра на камеру попадает УФ отражения, которые маскируют УФ элементы защиты ПВД.
RFID-считыватель обеспечивает бесконтактное считывание данных из встроенного в документ RFID-чипа, и передачу считанной информации в компьютер по USB интерфейсу. RFID-считыватель состоит из RFID-драйвера и двухконтурной RFID-аптенны. В режиме обнаружения RFID-чипа каждый контур антенны поочередно подключается к RFID-драйверу и контур, в котором обнаружится страница ПВД с RFID-чипом, становится активным. Дальнейшее чтение данных из RFID-чипа идет через этот контур.
Выходы USB сканера и считывателя объединяются с использованием USB концентратора в один канал USB.
Управление процессами сканирования и считывания осуществляется программно с компьютера, на который устанавливается программное обеспечение, предоставляющее контролеру ПВД возможность устанавливать режимы сканирования, подсветки, а так же получать изображения страницы ПВД и считывать информацию с RFID-чипа.
После инициализации универсального считывателя ПВД по команде контролера ПВД запускается процесс автоматической верификации: выполняется определение наличия паспорта на сканере, его положения на предметном стекле и компенсация угла поворота (до 3°) на полученном изображении. При обнаружении документа, но при отсутствии его неподвижности на предметном стекле выдается сообщение с просьбой не двигать документ. После обнаружения неподвижного документа начинается его оптическое сканирование в трех режимах подсветки (инфракрасном, белом и ультрафиолетовом). Сразу после оптического сканирования начинается процесс распознавания документа по результатам сканирования, включающий распознавание MRZ строки и поиск области фотографии. Далее выполняется чтение данных из RFID-чипа (MRZ строки, фотографии, отпечатков пальцев), проверка прочитанных данных и выдача результатов чтения RFID-чипа. По завершению процесса верификации в окне программы выводится общий результат оптического сканирования и чтения RFID-чипа, содержащий информацию о личности из MRZ строки, фотографию, считанную из RFID-чипа и изображения документа, полученные в трех режимах подсветки. Справа от фотографии выводится заключение об успешности завершения верификации или о возникших при ее выполнении проблемах. При возникновении проблем при автоматической верификации или неуспешном ее завершении можно выполнить верификацию документа в расширенном (пошаговом) режиме, допускающем вмешательство оператора в процесс верификации. Запуск пошагового режима выполняется по нажатию соответствующей кнопки в окне программы на любом этапе выполнения автоматического режима при условии доступности данной кнопки. При необходимости запуск полного цикла сканирования ПВД может быть осуществлен вручную с помощью кнопки, расположенной на передней стенке корпуса универсального считывателя ПВД.
Достоинства вышеописанной модели.
В предложенном варианте универсального считывателя присутствие документа на предметном стекле распознается автоматически по данным, полученным с оптического сканера, что позволяет избавиться от фотодатчика, и кроме того позволяет более четко определить наличие ПВД, его положение и отсутствие движения.
Внесение в конструкцию универсального считывателя ПВД прижимного механизма в виде подпружиненного валика позволяет зафиксировать документ на предметном стекле и исключить блики на сформированном изображении от неровностей ламинированной поверхности страницы документа. Кроме того такая конструкция прижимного механизма позволяет фиксировать документы различной толщины.
Двухконтурная RFID-антенна обеспечивает считывание ПВД, в которых используется страница с токопроводящей фольгой, при произвольном расположении RFID-чипа в страницах ПВД.
Наличие кнопки ручного запуска полного цикла сканирования позволяет в случае сбоев в работе начать повторное сканирование ПВД, не извлекая его из универсального считывателя.
На фиг.2 представлена конкретная реализация универсального считывателя ПВД. На фиг.3 - внешний вид устройства с поднятой крышкой, на фиг.4 - вид спереди и сзади.
Конструктивно универсальный считыватель ПВД выполнен в виде отдельного блока. На верхней панели располагается предметное стекло, которое закрывается крышкой от внешних засветок. Предметное стекло предназначено для размещения в развернутом виде документа для последующего сканирования его страницы и считывания информации с встроенного в документ RFID-чипа. Для обеспечения плотного прилегания документа к предметному стеклу на стекле установлен закрепленный на кронштейнах прижимной валик, конструкция которого позволяет беспрепятственно устанавливать документы различной толщины на стекло, не поднимая прижим. Сканирование и считывание начинаются автоматически при соответствующем положении и неподвижности документа на предметном стекле.
На передней панели изделия располагается кнопка ручного запуска сканирования, которая используется для запуска повторного сканирования страницы документа и считывания информации с встроенного в документ RFID-чипа при необходимости без удаления документа с предметного стекла. Процесс сканирования и считывания индицируется состоянием двух светодиодов, расположенных на верхней панели. На задней стенке изделия располагаются разъем питания для подключения адаптера питания, тумблер включения питания и разъемы USB для подключения кабеля от компьютера и дополнительных устройств. Включение изделия осуществляется тумблером, расположенным на задней панели изделия.
Индикация режимов работы универсального считывателя ПВД. После включения питания осуществляется инициализация универсального считывателя по USB интерфейсу. Этот процесс сопровождается миганием красным цветом левого светодиода, который после инициализации включается постоянным зеленым цветом, а правый светодиод при этом мигает красным цветом, что соответствует готовности изделия к работе.
Сканирование страницы документа сопровождается свечением красным (белый и ИК режим подсветки) и оранжевым (УФ режим подсветки) цветом левого светодиода.
Обнаружение документа с RFID-чипом на предметном стекле сопровождается свечением зеленым цветом правого светодиода. Считывание информации с RFID-чипа сопровождается миганием зеленым цветом правого светодиода.
Литература
1. Полностраничный считыватель документов AT 9000 фирмы 3М Rochford Thompson Ltd. www.passport-scanners.com.
2. Считыватель документов «Регула-70Х4». www.regulaforensics.com.
3. Универсальный считыватель паспортно-визовых документов. Патент РФ на ПМ №109594, G06Q 99/00, опубл. 20.10.2011. www1.fips.ru