ES2203060T3 - Procedimiento y aparato de proteccion contra las falsificaciones, utilizando un tramado digital. - Google Patents

Procedimiento y aparato de proteccion contra las falsificaciones, utilizando un tramado digital.

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ES2203060T3 ES99901068T ES99901068T ES2203060T3 ES 2203060 T3 ES2203060 T3 ES 2203060T3 ES 99901068 T ES99901068 T ES 99901068T ES 99901068 T ES99901068 T ES 99901068T ES 2203060 T3 ES2203060 T3 ES 2203060T3
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Abstract

Método implementado en un sistema informático para producir digitalmente tramas codificadas de cara a incorporar información secundaria como característica de seguridad antifalsificación en una imagen principal visible para ser utilizada en un documento, comprendiendo el método las siguientes etapas: a) obtención de una trama básica seleccionada por el usuario; b) fusión de la información secundaria y la trama básica seleccionada por el usuario sobre la base de un principio de codificación seleccionado por el usuario para crear una trama codificada; c) compensación de la trama codificada para i) compensar cualquier distorsión en la trama codificada creada en la etapa de fusión (b) y ii) generar una trama compensada que contiene la información secundaria ocultada dentro de la trama compensada, d) tramado de la imagen principal con la trama compensada para producir una imagen combinada de salida según una tecnología de reproducción correspondiente al principio de codificación seleccionado porel usuario, y e) reproducción del documento utilizando la tecnología de reproducción, incorporando el documento la imagen combinada de salida.

Description

Procedimiento y aparato de protección contra las falsificaciones, utilizando un tramado digital.
Sector técnico de la invención
La presente invención se refiere genéricamente a un método y un aparato para producir imágenes distintivas ocultadas de disuasión contra la falsificación, típicamente en una forma impresa o no impresa (electrónica), y se refiere más particularmente a un método y un aparato de tramado digital que utilizan tramas digitales codificadas implementadas mediante un programa de software en un sistema informático. Este método y este aparato son capaces de combinar una imagen principal con una imagen secundaria de manera que la imagen secundaria es visible únicamente cuando el documento original se visualiza a través de un dispositivo de descodificación especial.
Antecedentes de la invención
Para evitar la duplicación o modificación no autorizadas de documentos, frecuentemente se dispone de unos indicativos especiales o un patrón de fondo proporcionados para materiales en forma de hoja tales como tiques, cheques, moneda y similares. Los distintivos o el patrón de fondo se superponen sobre el material en forma de hoja habitualmente mediante algún tipo de proceso de impresión tal como impresión en offset, litografía, impresión tipográfica u otros sistemas mecánicos similares, a través de una variedad de métodos fotográficos, mediante impresión por xerografía, y una multitud de otros métodos. El patrón o los distintivos se pueden producir con tintas comunes, a partir de tintas especiales que pueden ser magnéticas, fluorescentes, o similares, a partir de polvos que se pueden cocer, a partir de materiales sensibles a la luz tales como sales de plata o colorantes azoicos, y similares. La mayoría de estos patrones colocados en materiales en forma de hoja dependen de la complejidad y la resolución para evitar una duplicación fácil. Consecuentemente, añaden un aumento del coste al material en forma de hoja sin resultar totalmente eficaces en muchos casos a la hora de proporcionar la protección deseada con respecto a la duplicación o modificación no autorizadas.
Se han sugerido varios métodos de estrategias de disuasión contra la falsificación entre los que se incluyen estructuras de líneas que inducen efectos muaré, patrones de puntos de tamaño variable, imágenes secundarias, motivos de coincidencia, códigos de barras, hologramas basados en la difracción y otros. No obstante, ninguno de estos métodos utiliza una imagen secundaria legible, fiable, en una imagen principal sin que la primera tenga influencia en la calidad de la última, y con la obtención de ventajas de seguridad adicionales obtenidas a partir de las mismas.
Los sistemas convencionales para codificar y descodificar distintivos en materiales impresos producen una imagen de panoramagrama de paralaje o una imagen embarullada. Un sistema convencional de este tipo se describe en la patente U.S. n.º 3.937.565, concedida a A. Alasia y publicada el 10 de febrero de 1976, actualmente caducada. Los distintivos se produjeron fotográficamente utilizando una trama de líneas lenticulares (es decir, una trama lenticular) con una densidad espacial de las lentes conocida (por ejemplo, 69 líneas por pulgada).
El documento EP 0 705 022 A2 da a conocer un controlador de procesado de imágenes y un método de procesado de imágenes para suministrar datos de imágenes a un aparato de formación de imágenes de manera que se dificulta la falsificación de billetes o valores. El documento WO 97/20298 da a conocer un método de software y un aparato para embarullar digitalmente e incorporar una imagen latente en una imagen fuente.
La producción fotográfica, o analógica, de imágenes distintivas codificadas tiene el inconveniente de requerir una cámara especializada. Además, las imágenes analógicas están limitadas en cuanto a su versatilidad ya que un área de distintivos de disuasión contra la falsificación es genéricamente perceptible cuando está rodeada por imágenes (secundarias) de primer plano. Además, es difícil combinar varias imágenes secundarias, con parámetros potencialmente diferentes, debido a la incapacidad de volver a exponer eficazmente segmentos de película en la generación de la imagen fotográfica disuasoria contra la falsificación.
Varias tecnologías de reproducción, tales como tecnologías de impresión o sin impresiones (electrónicas), utilizadas para la distribución de información visual se basan en el tramado de la imagen. En estas tecnologías, la imagen se divide en un conjunto de puntos, pixels, etcétera, elementales sistemáticamente coordinados, cuyo tamaño está por debajo de la resolución del ojo humano. Haciendo referencia a las Figs. 1A a 1F, se muestran ejemplos de varias tramas de impresión de la técnica anterior que se pueden utilizar para producir la imagen 100 que tiene diferentes tonos. En la Fig. 1A, una parte 102 de la imagen 100 se amplía para mostrar el efecto de las diferentes técnicas de tramado tal como se muestra en las Figs. 1B (Tono Continuo), 1C (Trama Redondeada), 1D (Trama Estocástica), 1D (Trama Lineal) y 1F (Trama Elíptica). Estas tramas posibilitan la reproducción, aunque al mismo tiempo reducen la calidad de la reproducción de la imagen en comparación con la imagen original, haciendo que la imagen reproducida resulte "ruidosa".
Además, las imperfecciones de los diferentes sistemas y soportes, utilizados para la reproducción, tales como tinta, soportes de impresión (por ejemplo, papel, plástico, etcétera), haces electrónicos, pixels de pantalla, etcétera, ni permiten la creación ni el agrupamiento de los portadores elementales de información, tales como puntos, pixels, etcétera, en total concordancia con los claros requisitos teóricos, sino únicamente con una distorsión menor o mayor. Esto además hace que aumente el "ruido" en la imagen resultante.
En el caso de una reproducción de cuatro colores, bien electrónica o bien impresa, existe también una reducción de la calidad de la imagen debido a los millones de tonos de color de la imagen original que se deben reproducir utilizando únicamente tres colores, representados por tintas ópticamente imperfectas.
Tal como se muestra en las Figs. 2A y 2B, los factores anteriores, y una variedad de otros factores, producen el resultado de que ninguno de los puntos elementales 202 a 210 generados por ordenador presentan una forma geométrica, una posición y un tamaño teóricamente perfectos después de la impresión tal como se muestra mediante los puntos impresos 202A a 210A. Los puntos 202 a 210 y 202A a 210A se muestran con una ampliación de 100:1 en aras de una mayor claridad.
Las cuestiones del tramado y de los colores son puntos cruciales de la tecnología de reproducción multicolor. Para resolver los problemas de los colores, se han establecido dos estándares internacionales. Estos son los estándares Rojo-Verde-Azul (RGB) y Cian-Magenta-Amarillo-Negro (CMYK) que se utilizan universalmente. También se utiliza una reproducción de seis colores en aplicaciones limitadas.
Utilizando una trama de impresión convencional de 80 líneas/cm, se pueden imprimir cuatro puntos de tinta diferentes en un área de 0,125 mm x 0,125 mm (0,005 pulgadas x 0,005 pulgadas) con un tamaño, una forma geométrica, una posición y un grosor exactos. Este aumento de la resolución agrava el problema, ya que la disminución del tamaño de los puntos o pixels elementales (es decir, el aumento de la resolución de la trama) hace que se reduzca el "ruido" de la imagen, aunque las influencias no deseables de las imperfecciones de los materiales y los procesos aplicados aumenta. Cuando más próxima sea la resolución de la trama a la resolución del proceso de reproducción (es decir, a los límites de la aptitud a la impresión), más imperfecciones tecnológicas influyen de forma no deseable en la imagen producida.
Para reducir las consecuencias no deseables de estas imperfecciones, las mismas han de ser tenidas en cuenta de antemano durante el proceso de reproducción.
Por esta razón, la imagen original se puede digitalizar o escanear, y dividir en pixels elementales en un modo tonal continuo, utilizando una trama adecuada. El tamaño de todos los pixels es el mismo, aunque la densidad de los pixels puede ser diferente, según la imagen real.
Una vez que se ha modificado de forma correspondiente la densidad teórica, los píxeles se pueden transformar de un modo continuo a un modo de mapa de bits. En el modo de mapa de bits, el tamaño de los puntos es diferente aunque la densidad de conjunto de los puntos es la misma. Se prefiere esta situación ya que, durante la impresión (con la excepción de la impresión en huecograbado), el grosor o densidad imprimible del relleno de tinta imprimible es globalmente el mismo. Como consecuencia, un píxel de tono continuo que tiene el área máxima de 0,125 x 0,125 mm, (0,005 pulgadas x 0,005 pulgadas, utilizando la trama de 80 líneas/cm) y una densidad del 25%, por ejemplo, se sustituye por un punto de trama que tiene una equivalencia óptica, que cubre únicamente el 25% de la misma área, aunque presenta una densidad máxima equivalente.
Algunos procesos y dispositivos convencionales de reproducción utilizan píxeles de tono continuo, tales como rotograbado con ataque químico, visualización electrónica, y algunas impresoras digitales. Otros procesos de reproducción utilizan puntos de trama, como la impresión en offset, y la mayoría de procesos de impresión digital. Procesos adicionales utilizan una combinación de puntos tanto de tono continuo como de trama, por ejemplo, la impresión en huecograbado, y la impresión por rotograbado.
El proceso de conversión de modo de tono continuo en un modo de mapa de bits es un procedimiento complejo y tiene una importancia fundamental en la tecnología del tramado. Esto es debido a que la densidad teórica de los píxeles elementales de tono continuo, recibidos después del escaneado, se modifica de antemano según las imperfecciones tecnológicas de los procesos adicionales de reproducción.
Por ejemplo, en la reproducción por impresión en offset las imperfecciones tecnológicas pueden incluir:
1. Distorsiones de la forma y el tamaño de los puntos convertidos a través de los procesos adicionales de reproducción, tales como:
-
conversión de los píxeles de tono continuo en puntos de trama
-
creación de puntos en los conjuntos de imágenes en los que se pueden producir efectos muaré
-
exposición y procesado de la película,
-
copia en un cliché,
-
procesado del cliché, y
-
el proceso de impresión.
2. Imperfecciones ópticas de las tintas aplicadas.
La mayoría de las distorsiones de los puntos elementales de trama se producen en el proceso de impresión. Como consecuencia, se pueden producir efectos impredecibles, tales como:
-
defectos de homogeneidad de la superficie del papel, el cliché de goma y la tinta de impresión,
-
distorsiones resultantes de la potencia de impresión en la zona de impresión,
-
las imprecisiones mecánicas en el aparato de impresión, y
-
deformaciones en el papel de impresión.
Diferentes tecnologías de impresión presentan diferentes imperfecciones, características de cada proceso específico de impresión. Por esta razón, para compensar estas imperfecciones diferentes, se han desarrollado tecnologías de tramado y tramas diferentes.
Para la impresión digital, el tramado tiene una importancia todavía mayor. Existen diferentes versiones de tecnologías de impresión digital, tales como el láser, los chorros de tinta, la sublimación de colorantes, magnetográfica, electrostática, etcétera. De este modo, como estos procesos están todavía en desarrollo, presentan un número significativamente mayor de imperfecciones que los procesos de impresión tradicionales.
La corrección de imperfecciones tecnológicas es todavía más complicada en la impresión de documentos de seguridad. Cuanto más pequeño o más delgado es el elemento impreso, mayor es la distorsión relativa en el proceso de impresión, y más difícil resulta la compensación de estas distorsiones.
Resumen de la invención
A la vista de los inconvenientes de la técnica anterior, es un objetivo de la presente invención aumentar las capacidades de seguridad y de anti-falsificación de una variedad de soportes, tales como tiques, pasaportes, permisos de conducir, moneda, soportes postales, etcétera, ocultando una imagen secundaria dentro de una imagen principal de manera que la imagen secundaria es visible para un observador únicamente cuando se utiliza un descodificador.
El proceso comprende las etapas de rasterización de la primera imagen para obtener una primera imagen elemental y la rasterización de la segunda imagen, que se compensa mediante un inverso de ella misma, para obtener una segunda imagen elemental. A continuación la primera imagen elemental y la segunda imagen elemental se funden en una imagen elemental unificada sobre la base de un principio predeterminado de descodificación y compensación, dando como resultado la ocultación de la segunda imagen elemental dentro de la primera imagen elemental. Se crea una imagen de salida sobre la base de la imagen elemental unificada en donde la imagen principal es visible para un ojo desnudo mientras que la imagen secundaria se oculta con respecto al ojo desnudo.
La presente invención se refiere además a un aparato para implementar el método de ocultación de la imagen secundaria dentro de la imagen principal y de generación de una copia permanente y/o temporal de alta calidad de la imagen elemental unificada de una variedad de soportes.
La presente invención se refiere además a un método de software y un aparato para incorporar digitalmente imágenes secundarias en una imagen principal. La imagen secundaria -en forma digitalizada- se puede evaluar para la descodificación por medio de una variedad de descodificadores ópticos y electrónicos seleccionados por el usuario. También se pueden seleccionar diferentes grados de ocultación en los que la imagen secundaria se gira o se estratifica con respecto a otras imágenes secundarias.
A continuación la imagen principal se rasteriza, o divide en una serie de elementos. Generalmente, cuando se imprimen imágenes de copias permanentes, la imagen está constituida por una serie de "puntos de impresora" que varían en densidad según los colores encontrados en las diversas partes componentes de la imagen. El método de software y el aparato de la presente invención posibilitan al obtención de una imagen principal rasterizada, en la que los elementos o la imagen (por ejemplo, puntos, píxeles, etcétera) se modifican de manera que contienen los elementos de la imagen secundaria y, al mismo tiempo, se distorsionan para compensar tanto las modificaciones como las imperfecciones esperadas de la tecnología de reproducción utilizada. La imagen combinada resultante se presenta para el ojo desnudo como la imagen principal original. No obstante, como los elementos rasterizados componentes se forman para aproximarse al patrón codificado de la imagen secundaria, un descodificador revelará la imagen secundaria subyacente. Debido a la alta resolución de impresión requerida para dichas líneas complejas, lo más normal es que los intentos de copiar la imagen impresa por medios electromecánicos, o de otra forma, no tengan éxito en la reproducción de la imagen secundaria subyacente.
Como consecuencia de este enfoque digital, varias imágenes secundarias diferentes se pueden combinar en una imagen secundaria global, que a continuación se puede volver a transformar en la imagen principal rasterizada. Cada imagen secundaria individual se podría orientar con cualquier ángulo y se podría ocultar con un grado diferente. Como alternativa, la imagen principal en escala de grises se puede dividir en colores de impresión de componentes primarios (por ejemplo, cian, magenta, amarillo y negro (CMYK); rojo, verde, azul, (RGB) o cualquier otro sistema de separación de colores). Para ciertas aplicaciones también se pueden utilizar formatos de mapa de bits monocolor. A continuación una o más imágenes secundarias se podrían volver a transformar individualmente en cada color componente. Al volver a unir los colores para formar la imagen principal final, el descodificador revelará las diferentes imágenes secundarias ocultas en los diferentes segmentos de color. También es posible ocultar una imagen secundaria dentro de una o más separaciones de colores. En este caso, la imagen secundaria será legible a través de un descodificador únicamente al volver a combinar todos los segmentos de color en los que se ocultó la información secundaria.
Según se requiera, la imagen principal puede constar simplemente de una aplicación de tonalidad de color continuo o un fondo texturizado que contendría imágenes secundarias ocultas cuando se observe a través del descodificador adecuado. Frecuentemente dichas áreas con una tonalidad continua, se podrían encontrar en cheques, moneda, tiques, etcétera.
Otras aplicaciones útiles pueden incluir la codificación secundaria de los datos personales de un individuo (por ejemplo, firma, tipo de sangre, historial médico, etcétera) dentro de una imagen principal consistente en la fotografía de ese individuo. Dicha técnica haría que resultase virtualmente imposible producir carnés de identidad o permisos de conducir falsos a través de la técnica común de sustituir una foto existente por una falsa. En la imagen secundaria, para la codificación en la imagen principal, también se puede incluir otra información vital aparte de los datos del individuo (por ejemplo, altura, peso, número de identificación, etcétera).
Todavía otras aplicaciones útiles pueden incluir, por ejemplo, las siguientes: tarjetas de crédito, pasaportes, tarjetas de foto-identificación, moneda, tiques para acontecimientos especiales, acciones y certificados nominativos, cheques bancarios y de viajero, etiquetas anti-falsificación (por ejemplo, para vestidos de diseño, medicamentos, licores, cintas de vídeo, discos CD de audio, cosméticos, piezas de máquinas, y fármacos), sellos fiscales y de correos, certificados de nacimiento, tarjetas de revisión de vehículos, títulos de escritura de tierras, y visados.
De este modo, un objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un aparato de disuasión contra la falsificación, implementados por medio de un programa de software en un sistema informático, para producir imágenes distintivas ocultas, típicamente en una forma impresa. A continuación la imagen oculta se puede descodificar y visualizar a través de un descodificador especial que se adapta a los parámetros del proceso de codificación de software.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un aparato de disuasión contra la falsificación, implementados por medio de un programa de software en un sistema informático, en los que una imagen principal se rasteriza, y la imagen secundaria se descompone en unidades elementales correspondientes, y la imagen principal rasterizada se reconstruye según el patrón de la imagen secundaria oculta.
Todavía otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un aparato de disuasión contra la falsificación, implementados por medio de un programa de software en un sistema informático, en los que la imagen principal se transforma en una imagen a escala de grises para la incorporación de una imagen secundaria.
Aún otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método y un aparato de disuasión contra la falsificación, implementados por medio de un programa de software en un sistema informático, en los que la imagen principal a escala de grises se separa adicionalmente en sus partes de colores componentes para la incorporación de imágenes secundarias en cada parte de color componente, volviéndose a combinar las partes de manera que forman la imagen unificada codificada final.
Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un método y un aparato de disuasión contra la falsificación, implementados por medio de un programa de software en un sistema informático, en los que la imagen oculta es solo legible digitalmente utilizando un filtro basado en software. En este caso, la información secundaria se puede codificar con software, y el dispositivo de lectura también se puede basar en software. Adicionalmente, el software de codificación y descodificación puede ser programable por el usuario.
La presente invención se define por medio de la reivindicación 1. Las reivindicaciones 2 a 27 definen realizaciones preferidas de la presente invención.
Otros objetivos y ventajas de esta invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos en los que se exponen, a modo de ilustración y como ejemplo, ciertas realizaciones de esta invención. Los dibujos constituyen una parte de esta especificación e incluyen realizaciones ilustrativas de la presente invención e ilustran varios objetivos y características de la misma.
Breve descripción de los dibujos
La invención se entiende mejor a partir de la siguiente descripción detallada cuando se lee en relación con los dibujos adjuntos. Se hace hincapié en que, según la práctica común, las diversas características de los dibujos no están a escala. Por el contrario, las dimensiones de las diversas características se expanden o reducen arbitrariamente en aras de una mayor claridad. En los dibujos se incluyen las siguientes Figuras:
las Figs. 1A a 1F muestran tramas de impresión utilizadas habitualmente para imágenes representadas de diferentes tonos o colores en el proceso de impresión;
las Figs. 2A y 2B muestran la distorsión de partes elementales de una imagen durante el proceso de impresión;
la Fig. 3 muestra definiciones de elementos de imagen según la presente invención;
las Figs. 4A a 4D muestran la forma en la que se pueden representar diferentes tonos variando el porcentaje del punto de trama con respecto al área de la celda de la trama;
la Fig. 5 muestra un ejemplo de ocultación de información dentro de una imagen por compensación;
la Fig. 6 muestra la forma según la cual se puede añadir información ocultada a la imagen por modificación de la densidad de los píxeles de Tono Continuo, sin modificar la densidad media de la supercelda;
las Figs. 7A a 8B muestran la forma según la cual se puede añadir información ocultada a una imagen por modificación de un punto de trama sin modificar ni el porcentaje del área del punto ni el porcentaje del área de puntos de la supercelda;
las Figs. 9A y 9B muestran la forma según la cual se puede añadir información ocultada a la imagen por modificación del ángulo del punto de la trama, sin modificar el porcentaje del área del punto;
las Figs. 10A y 10B muestran la forma según la cual se puede añadir información ocultada a una imagen por modificación de la posición del punto de la trama, sin modificar el porcentaje del área de puntos de la supercelda;
las Figs. 11A y 11B muestran la forma según la cual se puede añadir información ocultada a la imagen por modificación del tamaño del punto de la trama, sin modificar el porcentaje del área de puntos de la supercelda;
las Figs. 12A y 12B muestran la forma según la cual se puede añadir información ocultada a la imagen por modificación de la frecuencia del punto de la trama, sin modificar el porcentaje del área de puntos de la supercelda;
las Figs. 13, 14A y 14B son diagramas de flujo de procesos para generar imágenes que contienen información ocultada;
la Fig. 15 es un ejemplo de ocultación de información dentro de una capa de color separada de una imagen principal;
la Fig. 16 es un diagrama de flujo que describe el proceso para crear la imagen de la Fig. 15;
la Fig. 17 es una primera configuración ilustrativa del hardware de la presente invención;
la Fig. 18 es una segunda configuración ilustrativa del hardware de la presente invención;
las Figs. 19A a 19J muestran varias técnicas para activar un descodificador de la presente invención;
la Fig. 20 muestra un método de la técnica anterior para segmentar una imagen;
la Fig. 21 muestra el volteo de los segmentos de imagen de la Fig. 20 para crear una imagen aleatorizada de una única fase;
las Figs. 22 y 23 muestran una aplicación multifase de la técnica anterior del método de aleatorización mostrado en la Fig. 21;
la Fig. 24 es un ejemplo de una imagen aleatorizada de la Fig. 21 en combinación con una realización de la presente invención; y
la Fig. 25 es otro ejemplo de una imagen aleatorizada en combinación con una imagen ocultada de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
El proceso de imagen ocultada implica la rasterización, o división en elementos, tales como puntos, líneas o píxeles (portadores elementales de datos), de una imagen principal o visible. Con un procedimiento de compensación digital volvemos a transformar, distorsionamos, modificamos, etcétera, estos elementos para implementar la información secundaria, haciendo que la imagen secundaria resulte invisible para el ojo desnudo con respecto a la imagen principal.
Para descodificar la información implementada es necesario un dispositivo descodificador adecuado que pueda seleccionar la información secundaria.
La compensación de las modificaciones se produce mediante la implementación de la imagen secundaria, cuando la magnitud de las distorsiones ocasionadas por imperfecciones tecnológicas está bastante por debajo de las magnitudes de la modificación, requerida para la compensación.
En este caso, es posible modificar los puntos de la imagen principal para implementar la imagen secundaria y compensarlos de manera que se haga que la imagen secundaria resulte invisible dentro de la misma celda de puntos. Utilizando una trama tradicional de, por ejemplo, 80 líneas/cm, dicha celda es un cuadrado teórico de 0,125 x 0,125 mm (0,005 pulgadas x 0,005 pulgadas), denominada "celda sencilla". Esto significa que la modificación y la compensación se pueden realizar dentro de una celda sencilla, en el mismo punto de trama. Como el tamaño de las distorsiones de impresión no deseables es despreciable en comparación con el tamaño de la parte deliberada de modificación y compensación del punto de trama, dominará el efecto de la imagen ocultada. Esto es posible utilizando procesos de reproducción de alta resolución.
Haciendo referencia a la Fig. 4A, se muestra un ejemplo adicional de cómo se puede representar la tonalidad de una imagen. En la Fig. 4A se muestra el punto 402 dentro de la celda 404. El área de la celda 404 se representa por el producto de la anchura "x" 406 y la altura "y" 408. La relación del área del punto 402 "A" con respecto al área (xy) de la celda 404 se representa mediante la siguiente ecuación:
Ecuación (1)Z = A/(xy) %, en donde Z está comprendido entre el 0 y el 100%.
Las Figs. 4B a 4D muestran varias relaciones del punto 402 con respecto a la celda 404. Tal como se muestra, en la Fig. 4B Z=75%, en la Fig. 4C Z=50%, y en la Fig. 4E Z=25%. Aunque la celda 404 se muestra como una forma rectangular en la Fig. 4A, la celda 404 puede presentar cualquier forma deseada, tal como cuadrada, de círculo, de elipse, trapezoidal, etcétera.
Haciendo referencia a la Fig. 5 se muestra un ejemplo en el que dentro de un punto 504 de trama se añade información secundaria 506 y la misma se compensa mediante su inverso por debajo de la zona de visibilidad del ojo humano. Para ocultar la información secundaria 506 en el punto (elemento) 504 de trama (contenido dentro de la celda 502 de punto (elemento)), es necesario añadir la inversión de la información secundaria. Por ejemplo, en una imagen en Blanco y Negro el complemento de la información secundaria 506 es su negativo, y en una imagen en color el complemento de la información secundaria 506 es su color complementario.
Cuando el tamaño de las distorsiones de impresión no deseables se aproxima al tamaño de la parte de modificación y compensación de los puntos de trama, el efecto de ocultación disminuye y el efecto de las distorsiones de impresión no deseables aumenta. Para mantener el efecto de ocultación, se deben implicar más puntos de trama en la compensación con respecto a las celdas sencillas vecinas. Los grupos de celdas de señal, implicados en la compensación de un punto de trama modificado se denominan "supercelda" (ver Fig. 3).
Haciendo referencia a la Fig. 3, se muestra un ejemplo de una supercelda. En la Fig. 3, la supercelda 306 representa, por ejemplo, nueve celdas 310. El área de porcentaje de puntos de la supercelda 306 se determina utilizando la siguiente ecuación:
Ecuación (2)Z_{\sum} = \sum (Z1...Zn)/n%
en donde "n" es el número de celdas en la supercelda 306. La supercelda no es necesariamente un cuadrado, puede presentar varias formas, tales como circular, elíptica, rectangular, etcétera. El entorno escogido por funcionalidad del punto examinado (elemento de trama) que contiene el punto circundante total o parcial, está dentro de los límites de la supercelda.
En una realización ilustrativa de la presente invención, la reproducción de imágenes se optimiza a través de, por ejemplo:
-
la modificación de puntos elementales de antemano, según todas las distorsiones y deformaciones, que se producen en los procesos adicionales de reproducción de la imagen,
-
cálculo, creación y aplicación de la forma óptima de los puntos elementales, tal como elíptica, romboidal, oval, aleatoria, etcétera, según los procesos de reproducción aplicados realmente,
-
la definición del ángulo y la posición correctos de los puntos para evitar efectos de muaré y alcanzar la mayor calidad con el mínimo "ruido" en la imagen.
Para crear características de seguridad diferentes para la impresión de documentos de seguridad se ha determinado que, utilizando tecnologías de tramado digital, no solamente se compensan imperfecciones tecnológicas de diferentes procesos de reproducción, sino que dentro de la imagen resultante se pueden incluir distorsiones y modificaciones deliberadas.
En la realización ilustrativa de la presente invención, los puntos elementales de la imagen principal se identifican como portadores de información digital en los que se puede codificar información adicional para ocultar una imagen secundaria dentro de la imagen principal. Controlando el proceso con una tecnología de tramado adecuada, se pueden compensar distorsiones resultantes de la implementación de la imagen secundaria y se puede hacer que las mismas no sean visibles para el ojo desnudo, aunque sigan siendo visibles a través de un dispositivo de descodificación adecuado. El dispositivo de descodificación puede ser, por ejemplo, un filtro óptico, o un descodificador electrónico. El descodificador puede compensar uno o muchos efectos de codificación atribuidos a la imagen, tales como efectos de ampliación, de reducción, de inversión y prismáticos. El descodificador también puede filtrar ópticamente la imagen utilizando patrones de filtrado periódicos y/o aleatorios sobre la base del método de codificación utilizado para codificar la imagen. El filtrado óptico de la imagen se puede basar también en una o muchas formas geométricas diferentes, tales como círculos, semicírculos, rectángulos, triángulos, etcétera.
El descodificador electrónico se puede implementar en hardware, software o una combinación de los mismos que proporcione adicionalmente una capacidad programable. El descodificador electrónico puede incluir también el reconocimiento electrónico para interpretar la información ocultada, tal como códigos de barras y datos digitales.
La realización ilustrativa es un método y un aparato para una trama digital para crear una trama digital codificada, en la cual elementos de la trama, tales como píxeles o puntos, son parte de la imagen. En la realización ilustrativa, estos píxeles o puntos se pueden utilizar como portadores de información digital. Utilizando dichas tramas codificadas digitalmente, puede ser posible producir imágenes ocultadas y protegidas contra las copias de cara a la impresión de documentos de seguridad en las que, por ejemplo, la copia de la imagen protegida contra copias da como resultado la no reproducción de la imagen ocultada. Este proceso no se limita a una trama codificada específica para resolver imperfecciones tecnológicas específicas, sino que se puede utilizar para proporcionar una solución para todos los problemas tecnológicos mencionados anteriormente.
Para reproducir únicamente la imagen principal, los portadores elementales (puntos, píxeles, etcétera) de información digital se pueden crear y agrupar según las restricciones de la tecnología de reproducción en cuestión. En este caso, se reproduce únicamente la imagen principal. Mediante la distorsión, modificación, etcétera de estos portadores elementales de datos, en la imagen principal se puede incorporar una imagen secundaria. De esta manera, el "ruido" de la imagen principal aumenta y la imagen secundaria se presenta también dentro de la forma visible. Para reducir nuevamente el "ruido" de la imagen principal, todas las modificaciones y distorsiones se deben compensar sobre la base de cada elemento individual (cada punto o cada píxel) dentro de un área predefinida, que es menor que la resolución del ojo humano. De esta manera, la imagen secundaria llega a ocultarse nuevamente y se mejora la calidad de la imagen principal.
Utilizando un punto o píxel elemental, por ejemplo, como portador de información digital, los siguientes parámetros ilustrativos pueden servir para la modificación o distorsión de la imagen:
-
densidad (ver Fig. 6)
-
forma y configuración (ver Figs. 7A a 8B)
-
ángulo (ver Figs. 9A y 9B)
-
posición (ver Figs. 10A y 10B)
-
tamaño (ver Figs. 11A y 11B)
-
frecuencia (ver Figs. 12A y 12B)
Los parámetros mencionados anteriormente se pueden utilizar dentro una o más capas de colores de la imagen principal, así como entre capas de colores de la imagen principal.
Como consecuencia del procesado de los datos utilizando un Algoritmo de Aproximación Sucesiva dos partes de cada punto, píxel, etcétera, elemental individual quedan dentro del área en la que la imagen secundaria queda ocultada. Estas dos partes son:
-
una parte portadora de datos del punto, píxel, etcétera, elemental, en la que la imagen principal se distorsiona o modifica según la imagen secundaria, y
-
una parte de compensación del punto, píxel, etcétera, que compensa las distorsiones, modificaciones de la parte portadora de datos.
Como consecuencia, esencialmente todos los puntos o píxeles se distorsionarán o modificarán en comparación únicamente con la imagen principal reproducida.
Haciendo referencia a la Fig. 6, se muestra un ejemplo de cómo se oculta la información donde el portador de información se basa en la densidad de la información. En la Fig. 6, las celdas 602, 604, 606 se designan como las celdas en las que se va a ocultar la información. La densidad de las celdas 602, 604 y 606 se varía y da como resultado las celdas 608, 610 y 612, respectivamente. En la Fig. 6, D1_{1}, D1_{2}, D1_{3}, D2_{1}, D2_{2}, y D2_{3} son las densidades de las celdas 602, 604, 606, 608, 610, y 612, respectivamente. La densidad de las celdas no debería ser necesariamente la misma (D1_{1}\neq D2_{1}, D1_{2}\neq D2_{2}, D1_{3}\neq D2_{3}). La información se oculta cuando la densidad media de la supercelda 614 y 616 se igualan.
Haciendo referencia a continuación a las Figs. 7A y 7B, se muestra un ejemplo de cómo se oculta la información y de la compensación dentro de una celda sobre la base de la igualación del porcentaje correspondiente al porcentaje del área de puntos de la celda. La Fig. 7A es la trama no modificada o normal y la Fig. 7B es la trama portadora de información. En la Fig. 7A, se utiliza la celda 702 como celda portadora de información. El punto portador 704 de información sustituye al punto 706. El punto portador 704 de información se ocultará cuando el área del punto portador 704 de información sea igual al área del punto 706. En otras palabras, cuando se cumpla la siguiente ecuación:
Ecuación (3)Z_{A} = Z_{B}
en donde, Z_{A} es el porcentaje del área del punto correspondiente al punto 706 y
Z_{B} es el porcentaje del área del punto correspondiente al punto portador 704 de información.
Haciendo referencia a continuación a las Figs. 8A y 8B, se muestra un ejemplo de cómo se oculta la información y la compensación basándose en la igualación del porcentaje correspondiente al porcentaje del área de puntos de la celda. La Fig. 8A es la trama no modificada o normal y la Fig. 8B es la trama portadora de información. En la Fig. 8A, la supercelda 802 se utiliza como supercelda portadora de información. En la Fig. 8B, la información 808 sustituye al punto 806 dentro de la supercelda 802 para crear la supercelda 804. La información 808 se ocultará cuando el porcentaje medio del área de los puntos de la supercelda 804 sea igual al porcentaje medio del área de los puntos de la supercelda 802. En otras palabras, cuando se cumpla la siguiente ecuación:
Ecuación (4)Z_{\sum 1} = Z_{\sum 2}, y Z_{\sum A} \neq Z_{\sum B}
en donde, Z_{\sum1} es el porcentaje medio del área de los puntos de la supercelda 802 y Z_{\sum2} es el porcentaje medio del área de los puntos de la supercelda 804.
Haciendo referencia a continuación a las Figs. 9A y 9B, se muestra un ejemplo de cómo se oculta la información dentro de una celda donde el portador de información ocultada es un ángulo. La Fig. 9A es la trama no modificada o normal y la Fig. 9B es la trama portadora de información. En la Fig. 9A, se utiliza la celda 902 como celda portadora de información. En la Fig. 9B, la información 904 sustituye al elemento 906. La información 904 se ocultará cuando se cumpla bien la Ec. (3) o bien la Ec. (4), mencionadas anteriormente. Tal como se muestra en la Fig. 9B, la información 904 se puede girar un ángulo \alpha . El ángulo \alpha puede ser cualquier ángulo entre 0 y 359 grados.
Haciendo referencia a continuación a las Figs. 10A y 10B, se muestra un ejemplo de cómo se oculta la información dentro de una celda donde el portador de información es la posición. La Fig. 10A es la trama no modificada o normal y la Fig. 10B es la trama portadora de información. En la Fig. 10A, las superceldas 1002 y el punto 1004 se muestran en una trama sin modificar. Tal como se muestra en la Fig 10B, el portador de información es el reposicionamiento del punto 1004 en el punto 1008. La información se puede ocultar en la supercelda resultante 1006. La información se ocultará cuando se cumpla la Ec. (4), mencionada anteriormente, entre la supercelda 1002 y 1006. El cambio de posición varía según el grado de ocultación deseado.
Haciendo referencia a continuación a las Figs. 11A y 11B, se muestra un ejemplo de cómo se oculta la información donde el portador de información se basa en el tamaño del punto. La Fig. 11A es la trama no modificada o normal y la Fig. 11B es la trama portadora de información. Más específicamente, el punto 1108 sustituye al punto 1106. La información se ocultará cuando el área total de los puntos de la supercelda 1104 sea igual al área total de los puntos de la supercelda 1102 de tal manera que se cumpla la Ec. (4).
Haciendo referencia a continuación a las Figs. 12A y 12B, se muestra un ejemplo de cómo se oculta la información donde el portador de información se basa en la frecuencia del punto. La Fig. 12A es la trama no modificada o normal y la Fig. 12B es la trama portadora de información. En la Fig. 12A, cada punto 1206 a 1210 se sustituye por puntos 1212 de trama de frecuencia mayor mostrados en la Fig. 12B. No obstante, la invención no se limita a esto y un único punto, tal como el punto 1206, se puede sustituir por más de un punto 1212 de trama. Los puntos 1212 de trama se ocultarán cuando se cumpla bien la Ec. (3) o bien la Ec. (4).
Para hacer que la imagen secundaria sea visible son necesarios un proceso de descodificación físico o electrónico y un dispositivo adecuado. Preferentemente el descodificador selecciona las partes "portadoras de datos" de los puntos, píxeles, etcétera, utilizando un método de muestreo estadístico, por ejemplo, para activar el descodificador y hacer que los distintivos ocultados sean visibles para el usuario.
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Los componentes del proceso se pueden conectar a través de una interfaz adecuada y el proceso optimizado para alcanzar una calidad adecuada de la imagen principal y una legibilidad fiable de la información ocultada codificada en la imagen secundaria.
En otra realización ilustrativa de la presente invención, el proceso tiene en cuenta los diferentes componentes del procedimiento de reproducción y los parámetros o prioridades definidos por el usuario, para producir una imagen principal visible de alta calidad con el mínimo "ruido" y una legibilidad máxima de la información ocultada codificada en la imagen secundaria invisible.
En una tercera realización ilustrativa, la imagen ocultada se puede basar en parámetros variables, en lugar de parámetros fijos. En esta realización ilustrativa, se pueden considerar los siguientes parámetros variables:
1. las características de la imagen principal visible, tales como
-
color único o multicolor
-
escala de grises o colores directos
-
la naturaleza de la imagen principal, tal como el fondo, el patrón, la fotografía, el texto, etcétera.
2. las características de la imagen secundaria ocultada, tales como
-
color único o multicolor
-
texto, fotografía, patrón u otros
-
imagen ópticamente reconocible o datos digitales directos, etcétera.
3. las características del proceso de reproducción y la tecnología de tramado adecuada, tales como
-
la resolución del proceso de reproducción
-
el tamaño mínimo y la forma del punto aplicable o la anchura mínima de la línea más fina aplicable
-
el espacio mínimo aplicable entre las líneas o puntos elementales
-
el tamaño y la forma de la trama preferible apropiada para el proceso de reproducción en cuestión (tono continuo, punto, línea, etcétera)
-
reproducción electrónica (para una pantalla) o "copia permanente" (para soportes impresos)
-
impresión tradicional (offset, huecograbado etcétera) o impresión digital (impresoras de ordenadores, tales como impresoras láser, impresoras por chorros de tinta, impresoras por sublimación del colorante, etcétera) o máquinas de impresión digital (Xeiko, Indigo, etcétera)
-
tramado de tono continuo, tramado de puntos, etcétera.
4. las características del dispositivo de descodificación, tales como
-
descodificadores ópticos sencillos para leer códigos ópticos realizados sobre el principio de un filtro óptico sencillo con diferentes formas geométricas que utiliza patrones de filtrado periódicos o aleatorios.
-
descodificadores ópticos complejos para leer códigos ópticos con diferentes efectos ópticos (amplificación, inversión, reducción prismática, etcétera).
-
descodificadores electrónicos sencillos para leer códigos ópticos con simulación por software de funciones de los decodificadores ópticos sin reconocimiento electrónico.
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descodificadores electrónicos perfeccionados para leer códigos ópticos con simulación por software de funciones de los descodificadores ópticos con reconocimiento electrónico.
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descodificadores electrónicos complejos programables por el usuario para leer códigos digitales directos que también son programables por los usuarios.
5. el nivel de seguridad (protección contra copias, reproducibilidad, etcétera), tal como
-
la imagen se debe proteger contra las copias
-
la imagen se debe proteger contra la modificación o la sustitución
-
los datos codificados se deben proteger
-
es preferente la protección bien de la imagen principal, bien de la imagen secundaria o bien de la información con respecto a otras.
En una cuarta realización ilustrativa, la imagen ocultada se puede basar en parámetros o prioridades definidos por el usuario. En esta realización ilustrativa, los parámetros seleccionados por el usuario pueden incluir:
-
la calidad de la imagen principal
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la nitidez y legibilidad de la imagen secundaria
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la naturaleza de la imagen secundaria (tal como, alfanumérica, gráfica, código binario, etcétera)
-
el proceso de descodificación (físico, electrónico, software, etcétera)
-
la tecnología de reproducción real que se utiliza (tal como, electrónica, impresión digital, impresión tradicional, etcétera)
-
seguridad (tal como, protección de datos y protección contra la reproducción)
Haciendo referencia a la Fig. 18, se muestra una realización ilustrativa de un sistema de personalización de documentos de la presente invención. En la Fig. 18, se utiliza una cámara digital 1802 para fotografiar una imagen principal (no mostrada) de manera que se crea una representación digital de esa imagen 1804. El dispositivo 1806 de entrada, tal como un teclado, se puede utilizar para introducir datos personales 1822 para su incorporación en la imagen principal. La imagen 1804 y los datos personales 1822 se suministran a la estación 1808 de trabajo, tal como un PC, que contiene software 1810 de base de datos. Los datos personales 1822 y la imagen 1804 se procesan mediante el codificador 1812 para crear un archivo 1813 de imágenes ocultadas. A continuación el archivo 1813 de imágenes ocultadas se suministra al software 1810 que actúa sobre la imagen 1804 y oculta unos datos 1822 dentro de la imagen 1804 de manera que crea un archivo unificado 1814. Al archivo unificado 1814 se le da salida hacia la impresora 1816. A continuación la impresora 1816 imprime un documento personalizado 1820 basándose en el archivo unificado 1814. Si fuera necesario, la estación de trabajo 1808 se puede conectar a un ordenador anfitrión 1818 para controlar y/o suministrar datos adicionales a la estación de trabajo 1808. Esta realización ilustrativa es útil cuando la resolución muy alta no es un requisito. El formato de los archivos mencionados anteriormente puede ser un formato "DLL" por su facilidad de uso con sistemas basados en PC, aunque se puede utilizar cualquier formato de archivo dependiendo del sistema objetivo y/o los requisitos del usuario.
En la Fig. 17 se muestra una realización ilustrativa de la presente invención para generar imágenes de alta resolución. En la Fig. 17, varios archivos de imágenes (no mostrados) se suministran a una estación 1716 de trabajo SILICON GRAPHICS INC. (SGI) que ejecuta el software que genera los elementos ocultados. Aunque el software se podría ejecutar en cualquier ordenador capaz de manipular gráficos de alta resolución, la máquina SGI se utiliza debido a sus capacidades de velocidad y gráficas superiores. El escáner 1712 se utiliza para escanear la imagen principal 1700. La información escaneada se suministra al ordenador 1714 que puede separar la imagen 1700 en capas 1702 de colores. En la realización ilustrativa, el ordenador 1714 es un ordenador Macintosh y se utiliza para implementar el programa de diseño, aunque se puede utilizar cualquier ordenador con capacidades similares. Los archivos se abren mediante el software y los tipos de distintivos ocultados, los valores y los parámetros son seleccionados por el usuario. Los algoritmos de codificación se aplican por medio del software en la SGI 1716 para fundir imágenes secundarias 1704 con imágenes visibles del ordenador 1714, de manera que se crea un archivo fundido 1708 utilizando el proceso 1706 de imágenes ocultadas. El nuevo archivo fundido puede estar, por ejemplo, en un formato de archivo "DLL" aunque se puede utilizar cualquier formato de archivo dependiendo del sistema objetivo. A continuación el diseño completado se suministra a un dispositivo 1718 de salida, tal como un fijador especial de imágenes de alta calidad y alta resolución, que es capaz de imprimir la imagen final en forma de una película 1720 con la resolución necesaria para mantener y revelar las imágenes secundarias ocultadas al producirse la descodificación. SCITEX DOLVE fabrica un dispositivo de salida preferido aunque se puede utilizar cualquier fijador de imágenes de alta calidad y alta resolución. Opcionalmente, se puede utilizar un aparato probador 1724 para probar el producto final 1722 de manera que se garantice el cumplimiento de las preferencias seleccionadas por el usuario.
Como el proceso ilustrativo es un proceso basado en la compensación, el usuario puede ocultar más de una imagen secundaria dentro de una única imagen principal. Por consiguiente, el proceso permitiría que el usuario indicara los archivos principales adecuados sobre los cuales ejecutar el proceso e indicar uno, dos, o más archivos secundarios a ocultar dentro de la imagen representada por el archivo principal. Otras operaciones que se podrían seleccionar para el cálculo incluirían un método de "aplicación de tonalidad", un método de "aleatorización", un método "multinivel", y un método de "rasterización". Como alternativa, el usuario podría escoger salir del programa, o volver a entrar en el proceso de selección.
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Al pasar por el proceso de selección, el proceso comprueba las diversas configuraciones de entrada seleccionadas por el usuario. El proceso detecta errores referentes a cada selección, y visualiza un mensaje de error adecuado. Sobre la base de las configuraciones de entrada seleccionadas, se ejecutarán las diversas operaciones, por ejemplo, ocultar una imagen secundaria y guardar los resultados en un archivo de salida; ocultar dos imágenes secundarias y guardar los resultados en un archivo de salida; ocultar más de dos imágenes secundarias y guardar los resultados en un archivo de salida; ocultar con un método de aplicación de tonalidad y guardar los resultados del método de aplicación de tonalidad en un archivo de salida; ocultar con un método de aleatorización y guardar los resultados aleatorizados/ocultados en un archivo de salida; ocultar con método multinivel y guardar los resultados multinivel en un archivo de salida; u ocultar con método de rasterización y guardar los resultados de la rasterización en un archivo de salida. A continuación los resultados de cualquiera de estos métodos se pueden visualizar y visionar (si se desea) a través de una ventana visora resultante (no mostrada). Si se seleccionan, unos indicadores sonoros tonales (no mostrados) pueden indicar también el progreso del software.
La imagen principal puede ser una imagen de escala de grises que puede incluir una o más imágenes secundarias como imágenes ocultadas. La imagen de escala de grises se puede reducir a sus componentes de color en los cuales se pueden ocultar una o más imágenes secundarias en cualquier o en todos los componentes de color. La imagen principal puede ser también una imagen en color en la que se ocultan una o más imágenes secundarias. Cuando se oculta más de una imagen secundaria en una imagen principal, cada imagen secundaria se puede girar con respecto a la otra, por ejemplo, con un ángulo de entre 0 y 359 grados. El giro de las imágenes secundarias es aplicable en imágenes principales tanto de escala de grises como en color y puede estar dentro de una única capa de componente de color o entre varias de componentes de color.
El programa de software asociado utiliza una variedad de pantallas de interfaz de usuario que facilitan la selección del tipo de proceso que se ejecutará, y en qué condiciones paramétricas. Al usuario se le presentan varias pantallas, típicas de entornos de tipo "ventana", para facilitar las selecciones por parte del usuario de los diversos criterios expuestos de forma genérica anteriormente. El entorno es similar a las Interfaces Gráficas de Usuario (GUI) convencionales que utilizan una variedad de dispositivos de entrada y selección de usuario y, como tales, no se proporciona una explicación detallada.
Las pantallas típicas de usuario pueden proporcionar, por ejemplo, Opciones de menú de archivo (por ejemplo, Acerca de, Configuraciones de carga, Configuraciones para guardar, Sonido y Salir), Opciones de directorio, Opciones de recuperación de archivos, Opciones de almacenamiento de archivos, Opciones de tipos de archivos, Opciones de sonido, Opciones de filtro, etcétera. Además, las pantallas dentro de la jerarquía del programa pueden proporcionar, por ejemplo, Opciones de descodificador, Opciones de fase (una fase, dos fases, etcétera), Opciones de densidad (de luminoso a oscuro o de positivo a negativo). Se pueden proporcionar opciones variables a través de una barra de tipo deslizante convencional o una representación digital de un control analógico, tal como un botón.
Las cajas tanto de archivo principal como de archivo de destino tienen la capacidad convencional de "exploración" para facilitar la sencillez de uso de manera que no sea necesario que el usuario recuerde en qué ubicación o directorio está situado un archivo específico dentro del sistema o red.
Las opciones de "filtro" permiten que el usuario seleccione un nombre de archivo específico y hacen que el programa lo busque. La opción de "resolución" permite que el usuario seleccione la resolución deseada de la imagen de salida final. Preferentemente, este número se adapta a la resolución del dispositivo de impresión de destino. Durante las operaciones para guardar el archivo se pueden utilizar también técnicas convencionales de compresión para mantener el tamaño global de los archivos a un valor menor y preservar el espacio de almacenamiento de disco.
Se proporcionan pantallas similares de usuario cuando se desea una operación de dos o tres imágenes secundarias. No obstante, estas pantallas proporcionan selecciones de adición para imágenes secundarias adicionales a intercalar en una imagen secundaria de múltiples fases. En un proceso de múltiples fases, el usuario puede seleccionar también diferentes densidades de rasterización para cada imagen secundaria. Esto es especialmente útil cuando el usuario desea crear una superposición de diferentes conjuntos de texto que se visionarán juntos, aunque se visualicen como palabras separadas cuando se descodifiquen.
Se proporcionan pantallas adicionales de interfaz de usuario para ejecutar una operación de "aplicación de tonalidad de distintivos". A diferencia de la imagen ocultada, la aplicación de tonalidad de distintivos progresará lo más uniformemente posible a través de la imagen, ignorando las variaciones tonales.
Una de las aplicaciones más útiles para el proceso descrito anteriormente es aquel en el que, por ejemplo, la imagen principal es una fotografía y la imagen secundaria es una firma del individuo de la fotografía. Utilizando este proceso, la imagen principal se puede rasterizar y a continuación la firma se puede fundir en el patrón elemental del raster de la imagen principal. La imagen codificada resultante será una imagen visible de la fotografía de una persona, que cuando se descodifique revelará la firma de esa persona. La imagen secundaria podría incluir también otras estadísticas vitales tales como la altura, el peso, etcétera. Se demostraría que esta imagen codificada de alta seguridad es extremadamente útil en artículos tales como pasaportes, permisos de conducir, carnés de identidad, etcétera.
La seguridad de los distintivos ocultados se podría mejorar adicionalmente realizando separaciones de 3 colores en cian, magenta y amarillo de la imagen después de que se haya ejecutado el proceso de ocultación de la imagen. A continuación estos colores se ajustarían entre ellos de manera que cuando los colores se vuelvan a combinar, en la hoja impresa se podrían obtener los grises naturales. Por esta razón, aunque la imagen impresa se presentaría gris para el ojo desnudo, la imagen descodificada se presentaría en color. El ajuste de las separaciones para mantener un gris neutro se convierte en otro factor a controlar cuando se utilicen combinaciones diferentes de tinta, papel y prensa. El mantenimiento de estas combinaciones añade otro nivel de seguridad a los documentos de moneda valiosos.
Haciendo referencia a continuación a las Figs. 13 y 14A, se muestran diagramas de flujo de una realización ilustrativa de la presente invención.
Haciendo referencia a las Figs. 13 y 14A, en la Etapa 1400, se introduce una imagen secundaria 1300 (consistente en una o más imágenes, texto, datos, etcétera). En la Etapa 1405, se carga un esquema 1302 de codificación preseleccionado o definido por el usuario. En la Etapa 1410, se codifica la imagen secundaria 1300 sobre la base del esquema 1302 de codificación de manera que se genera la imagen codificada 1304. En la Etapa 1420, se selecciona una trama básica (no mostrada) sobre la base de un proceso de reproducción deseado que incluye las imperfecciones tecnológicas correspondientes de ese proceso. La trama básica se selecciona preferentemente de una base 1306 de datos y se optimiza basándose en el proceso de reproducción deseado. En la Etapa 1425, se introducen prioridades 1308 seleccionadas por el usuario para considerarlas en el proceso de ocultación de distintivos. En la Etapa 1430, se genera la trama codificada 1312 sobre la base de la aproximación de los portadores 1310 de información contenidos dentro de la imagen secundaria codificada. En la Etapa 1435, se introduce la imagen principal 1314. En la Etapa 1440, se aplica el tramado de la imagen principal 1314 utilizando la trama codificada 1312 para generar la imagen integrada 1316. En la Etapa 1450, la imagen integrada 1316 se puede descodificar opcionalmente con el descodificador 1318A, 1318B para revelar la imagen secundaria 1320A, 1320B (idéntica a la imagen 1300).
En la Fig. 14B se muestra otra realización ilustrativa de la presente invención. En la Fig. 14B, en la Etapa 1470, se introduce la imagen principal 1314. En la Etapa 1475, se aplica el tramado de la imagen principal 1314 sobre la base una trama definida por el usuario. En la Etapa 1480 se introduce una imagen secundaria 1300. En la Etapa 1485 se modifica y se compensa la primera trama sobre la base de la información de la imagen secundaria. En la Etapa 1490 se genera la imagen integrada 1316. En la Etapa 1495, la imagen integrada 1316 se puede descodificar opcionalmente con el descodificador 1318A, 1318B para revelar la imagen secundaria 1320A, 1320B (idéntica a la imagen 1300).
Haciendo referencia a continuación a la Fig. 15, se muestra un ejemplo de generación de imágenes ocultas con separación de colores. En este ejemplo, se reproduce una fotografía 1502, tal como una imagen en color RGB o CMYK, con lo cual el proceso incorpora dos imágenes secundarias diferentes 1506 y 1508, orientadas a 90 grados una con respecto a la otra, en dos colores base diferentes de la imagen principal visible. La imagen principal visible 1502 - compuesta por sus colores RGB originales - se escanea como una imagen digital de alta resolución, utilizando cualquier tipo de software de retoque fotográfico. A continuación la imagen se divide en sus "placas" de colores componentes en todavía otro formato de color CMYK utilizado habitualmente, en donde se muestran las imágenes componentes de cian 1502C, magenta 1502M, amarillo 1502Y, y negro 1502K. La versatilidad del proceso permite la combinación sencilla de una imagen secundaria con cualquier color componente de la imagen visible. En este caso, la imagen invisible secundaria 1506 con el símbolo repetido JURA 1506 se funde, por ejemplo, con la placa de color cian 1502C. La placa 1510C de color cian resultante - tal como se ha descrito anteriormente - mostrará al ojo desnudo la imagen visible original en un patrón rasterizado, aunque la imagen invisible secundaria se codificará en el patrón rasterizado. Una segunda imagen invisible secundaria 1508 con la marca repetida JSP se funde, por ejemplo, con la placa 1502M de color magenta para producir la imagen codificada 1510M de magenta. A continuación la imagen visible final 1512 (similar a la 1502) se recompondrá utilizando las placas originales de amarillo 1502Y y negro 1502K junto con las placas codificadas de cian 1510C y magenta 1510M. La información secundaria 1506 se puede leer como información 1518 a partir de la imagen impresa 1512 utilizando el descodificador 1514. La información secundaria 1504 se puede leer como información 1520 a partir de la imagen impresa 1512 utilizando el descodificador 1516.
Haciendo referencia a continuación a la Fig. 16, se muestra un diagrama de flujo de ejemplo de las etapas realizadas por el software en la Fig. 15. En primer lugar la imagen principal 1502 se digitaliza en la Etapa 1600 y a continuación, en la Etapa 1605, se divide en sus colores CMYK componentes 1502C, 1502M, 1502Y y 1502K. Sobre cada placa de color se puede actuar independientemente mediante cualquiera de los procesos implementados en las Etapas 1610, 1615, 1620, y 1625, respectivamente. En este caso, se ejecuta una técnica de ocultación de imágenes (o rasterización en un único color). Seguidamente, el proceso de ocultación de imágenes se aplica a la primera imagen secundaria 1506 en la Etapa 1630 y a la segunda imagen secundaria 1508 en la Etapa 1635. La imagen final 1512 de salida se crea volviendo a unir las placas codificadas de color cian y magenta con las placas no modificadas 1510 de color amarillo y negro en la Etapa 1640. En este ejemplo, se codificaron únicamente los colores cian y magenta. En otros ejemplos se podría escoger la codificación de un color, tres colores, o la totalidad de los cuatro colores.
Todavía otro uso posible del programa sería la creación de combinaciones de interferencia, o aplicaciones de tonalidad de nulo, en el material impreso. Esta técnica encubrirá ciertas palabras, como "nulo" o "no válido" en artículos tales como tiques de conciertos. Si el tique se fotocopia, la palabra subyacente "nulo" aparecerá en la copia y de este modo lo convertirá en no válido para un inspector de tiques. El software proporcionaría una alternativa eficaz y de bajo coste con respecto a la producción de dichos patrones de aplicación de tonalidad de nulidad.
El proceso ilustrativo de la presente invención se puede adaptar también para producir patrones de tipo de marca de agua que típicamente se introducen en el papel a través de la penetración de aceite o barniz. Además, el proceso puede ser aplicable a, por ejemplo, la producción de hologramas a través de métodos de difracción lineal. Nuevamente, se demostraría que el programa es más eficaz y rentable para la producción de dichos resultados.
Otra aplicación útil puede incluir la codificación de una imagen secundaria ocultada y dividida en tres o más separaciones diferentes de colores que requiere una precisión extremadamente alta en el registro. Al volver a unir los colores en la impresión, la imagen secundaria será legible por medio del dispositivo de descodificación. Si el registro se realiza por debajo de la precisión requerida las imágenes tanto primaria como secundaria se dañarían claramente.
Todavía otra aplicación útil podría incluir la generación y optimización de tramas digitales consistentes en puntos elementales definibles por el usuario, por ejemplo: letras, patrones, dibujos o cualquier otra cosa, aunque las tramas definibles por el usuario se podrían aplicar como características de seguridad de gran valor en un proceso de un único color o de múltiples colores incluso sin ocultar una imagen secundaria en la imagen principal, una mejora de la característica podría ser la ocultación de la imagen secundaria.
Haciendo referencia a continuación a las Figs. 19A a 19J, se muestran varias técnicas para activar el descodificador que se pueden utilizar para codificar imágenes en imágenes principales visibles. Acompañando a cada Figura hay un círculo que muestra una parte ampliada de la imagen. Los tipos de ejemplos incluyen: Fig. 19A, doble modulación del grosor de las líneas; Fig. 19B, modulación del grosor de las líneas II; Fig. 19C, rasterización de líneas con estampado; Fig. 19D, relieve; Fig. 19E, doble relieve; Fig. 19F, raster redondeado con estampado; Fig. 19G, raster transversal; Fig. 19H, raster redondeado latente; Fig. 19I, raster ovalado; y Fig. 19J, raster de líneas transversales. Otra técnica, rasterización transversal con estampado, puede utilizar una frecuencia de densidad de lente en el plano vertical y todavía otra frecuencia en el plano horizontal. A continuación el usuario comprobaría cada imagen secundaria girando la lente. Todavía otra técnica puede incluir lentes que varían en frecuencia y/o características de refracción a través de la cara de una única lente. De este modo, partes diferentes del material impreso se pueden codificar con frecuencias diferentes y por comodidad se pueden descodificar por medio de una única lente. Sin duda existen muchos otros tipos de rasterización que son fácilmente adaptables a las técnicas de codificación.
Con independencia del tipo de rasterización utilizado, se pueden realizar una variedad de otras medidas de seguridad utilizando el programa y los principios subyacentes implicados. Por ejemplo, se podría ocultar el sistema de numeración consecutiva encontrado en tiques o en el dinero para garantizar una seguridad adicional contra las copias. El programa también podría generar digitalmente una codificación oculta de barras.
Todavía otra técnica habitual de impresión de seguridad incluye la utilización de líneas impresas complejas, márgenes, guilloches, y/o botones que resultan difíciles de falsificar o reproducir electrónicamente. El programa puede introducir patrones que siguen ciertas líneas en el material impreso.
Haciendo referencia a continuación a la Fig. 20, una imagen aleatorizada se procesa para obtener una imagen visible. A este proceso se le hace referencia generalmente como operación de codificación "de una fase". En cualquier operación de codificación, una imagen de salida es una función de la densidad de la lente del descodificador. Se muestra una imagen 200 de salida que se corta en porciones elementales 202, o segmentos, de anchura h. La anchura h de cada porción es una función de varios factores tales como la densidad y el código base. La Fig. 21 ilustra una imagen aleatorizada en la que los segmentos 2100 de la imagen se voltean uno con respecto al otro y dan como resultado el segmento volteado 10.
Haciendo referencia a continuación a la Fig. 21, se muestran ciertos detalles a modo de ejemplo de un proceso de aleatorización ilustrativo de la técnica anterior. En este ejemplo, a este proceso se le hace referencia generalmente como operación de codificación "de una fase" ya que se corta en porciones, o segmentos, elementales de anchura h. En la Fig. 22 se muestra una porción elemental. La anchura h de cada porción es una función de varios factores tales como la densidad, la superposición, la simetría, el doblamiento, el zoom y el código base.
Haciendo referencia a continuación a la Fig. 22, se muestra un proceso de codificación por aleatorización de "dos fases" en el cual el método es similar al correspondiente al proceso de una fase. No obstante, en este caso, cada porción de anchura h se divide adicionalmente en una primera porción secundaria 220 y una segunda porción secundaria 2202. Las líneas elementales de la primera y la segunda imágenes secundarias se almacenarán mediante el programa de software en los archivos "principal uno" y "principal dos". En la imagen resultante de salida, las porciones impares 14 están compuestas por líneas elementales del archivo principal uno, y las porciones pares 16 son del archivo principal dos. Al producirse la descodificación, la primera y la segunda imágenes secundarias aparecerán discernibles de forma independiente.
Haciendo referencia a continuación a la Fig. 23, se muestra un proceso de codificación por aleatorización de "tres fases" similar a los procesos de codificación de una y de dos fases. En este caso, la anchura h se divide en tres partes. La primera, la segunda y la tercera imágenes secundarias se almacenan en tres archivos principales de ordenador. En la imagen resultante de salida, cada tercera porción 2300, 2302, y 2304 proviene del mismo archivo principal respectivo, primero, segundo o tercero. Nuevamente al producirse la descodificación, la primera, la segunda y la tercera imágenes secundarias aparecerán discernibles de forma independiente. Las porciones 2300, 2302, 2304 también se pueden girar, una con respecto a la otra a través de una serie de ángulos comprendidos entre 1 y 359 grados, por ejemplo.
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Haciendo referencia a continuación a la Fig. 24, se muestra otra aplicación útil de esta invención para aplicar la característica ocultada para el proceso de aleatorización de la técnica anterior. Se muestran ciertos detalles a modo de ejemplo de un proceso ilustrativo combinado de aleatorización y ocultación, en donde la parte ocultada compensa la, de otro modo visible naturalmente, señal del proceso de aleatorización ocultando los elementos de porciones aleatorizadas (por debajo de la resolución del ojo desnudo) con su complementario en un proceso digital muy preciso.
Haciendo referencia a continuación a la Fig. 25, se muestra un ejemplo del proceso de ocultación por aleatorización. En este ejemplo, se crea un sello de correos en el que el proceso incorpora dos imágenes secundarias diferentes, orientadas a 90 grados una con respecto a la otra, en dos colores base diferentes de la imagen principal visible. La imagen principal visible - compuesta por sus colores RGB originales - se escanea, como una imagen digital de alta resolución, enviándola a un programa tal como el ADOBE PHOTOSHOP. A continuación la imagen se divide en sus imágenes componentes de cian 2502, magenta 2504, amarillo 2506, y negro 2508. La versatilidad del proceso permite la combinación sencilla de una imagen secundaria 2510 con cualquier color componente de la imagen visible. En este caso, la imagen invisible secundaria 2510 con el símbolo repetido USPS, se funde, por ejemplo, con la placa 2502 de color cian. La placa 2512 de color cian resultante - tal como se ha descrito anteriormente - mostrará al ojo desnudo la imagen visible original en un patrón rasterizado, aunque la imagen invisible secundaria se codificará en el patrón rasterizado. Una segunda imagen invisible secundaria 2516 con la marca repetida DISTINTIVOS OCULTADOS se funde con la placa 2504 de color magenta para producir la imagen codificada 2518 de magenta. A continuación la imagen visible final (similar a la 2500) se recompondrá utilizando las placas originales de amarillo 2506 y negro 2508 junto con las placas codificadas de cian y magenta.
Aunque en el presente documento se ha ilustrado y descrito la invención, la misma no pretende limitarse a los detalles mostrados. Por el contrario, se pueden realizar varias modificaciones en los detalles dentro del ámbito de las reivindicaciones sin desviarse con respecto a la invención.

Claims (27)

1. Método implementado en un sistema informático para producir digitalmente tramas codificadas de cara a incorporar información secundaria como característica de seguridad antifalsificación en una imagen principal visible para ser utilizada en un documento, comprendiendo el método las siguientes etapas:
a)
obtención de una trama básica seleccionada por el usuario;
b)
fusión de la información secundaria y la trama básica seleccionada por el usuario sobre la base de un principio de codificación seleccionado por el usuario para crear una trama codificada;
c)
compensación de la trama codificada para i) compensar cualquier distorsión en la trama codificada creada en la etapa de fusión (b) y ii) generar una trama compensada que contiene la información secundaria ocultada dentro de la trama compensada,
d)
tramado de la imagen principal con la trama compensada para producir una imagen combinada de salida según una tecnología de reproducción correspondiente al principio de codificación seleccionado por el usuario, y
e)
reproducción del documento utilizando la tecnología de reproducción, incorporando el documento la imagen combinada de salida.
2. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de codificación opcional de la trama codificada sobre la base de una característica del principio de codificación.
3. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de selección de la trama básica según la tecnología de reproducción utilizada para reproducir la imagen combinada de salida.
4. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de codificación de la trama codificada utilizando una aproximación sucesiva en donde la aproximación sucesiva se implementa en un módulo de software ejecutado en un ordenador de propósito general.
5. Método según la Reivindicación 4, en el que la aproximación sucesiva se basa en por lo menos uno de entre una pluralidad de parámetros, definidos por el usuario, de la tecnología de reproducción utilizada para reproducir la imagen combinada de salida.
6. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de lectura de la información secundaria únicamente a través de un dispositivo de descodificación correspondiente al principio de codificación de la Etapa (b).
7. Método según la Reivindicación 1, en el que la información secundaria está compuesta por píxeles.
8. Método según la reivindicación 7, que comprende además la etapa de utilización de los píxeles como portadores de información digital.
9. Método según la Reivindicación 8, que comprende además la etapa de modificación de un parámetro de los portadores de información digital sobre la base de por lo menos uno de entre:
i)
una forma de los píxeles,
ii)
un tamaño de los píxeles,
iii)
un ángulo de los píxeles,
iv)
una posición de los píxeles,
v)
una frecuencia de los píxeles, y
vi)
una densidad de los píxeles,
10. Método según la Reivindicación 9, que comprende además la etapa de colocación del parámetro modificado del portador de información digital dentro de una única capa de la imagen.
11. Método según la Reivindicación 9, que comprende además la etapa de colocación del parámetro modificado del portador de información digital dentro de una pluralidad de capas de color de la imagen.
12. Método según la Reivindicación 1, en el que la información secundaria es por lo menos una de entre el grupo consistente en una imagen, datos, material impreso, y un código de barras.
13. Método según la Reivindicación 1, en el que la trama básica seleccionada por el usuario es una de entre:
i)
una trama redondeada,
ii)
una trama de líneas,
iii)
una trama elíptica,
iv)
una trama de rotograbado,
v)
una trama estocástica,
vi)
una trama geométrica,
vii)
una trama de tono continuo, y
viii)
una trama programable.
14. Método según la Reivindicación 6, en el que el dispositivo de descodificación es por lo menos uno de entre un descodificador óptico y un descodificador digital programable por el usuario.
15. Método según la Reivindicación 1, en el que el principio de codificación de la etapa (b) se basa en una implementación por software de un dispositivo de descodificación.
16. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de descodificación óptica de la imagen combinada de salida utilizando un descodificador óptico que tiene un filtro óptico con por lo menos una de entre una pluralidad de formas geométricas.
17. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de descodificación óptica de la imagen combinada de salida utilizando un descodificador óptico que tiene por lo menos uno de los patrones de filtrado periódicos o aleatorios.
18. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de descodificación de la imagen combinada de salida utilizando un descodificador óptico complejo que tiene diferentes propiedades ópticas para leer códigos ópticos.
19. Método según la Reivindicación 18, en el que las diferentes propiedades ópticas incluyen por lo menos una de entre:
i)
ampliación,
ii)
inversión,
iii)
transformación prismática, y
iv)
reducción.
20. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de descodificación electrónica de la imagen combinada de salida utilizando un descodificador electrónico para leer códigos ópticos utilizando una simulación por software de por lo menos una función de un descodificador óptico.
21. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de descodificación electrónica de la imagen combinada de salida utilizando un descodificador electrónico que dispone de reconocimiento electrónico para leer códigos ópticos.
22. Método según la Reivindicación 1, en el que la información secundaria incluye códigos digitales y, que comprende además la etapa de:
lectura directa de los códigos digitales incrustados dentro de la imagen combinada de salida utilizando un descodificador electrónico programable.
23. Método según la Reivindicación 1, que comprende además la etapa de cálculo de un registro de alta precisión entre varias capas de color de la imagen combinada de salida para su utilización en un aparato de impresión de billetes de banco.
24. Método según la Reivindicación 1, en el que el documento es por lo menos uno de entre:
i)
un cheque,
ii)
moneda,
iii)
un tique,
iv)
un billete de banco,
v)
una tarjeta de crédito,
vi)
un pasaporte,
vii)
una tarjeta de foto-identificación,
viii)
un tique para acontecimientos especiales,
ix)
un título de acciones,
x)
un certificado nominativo,
xi)
un cheque bancario
xii)
un cheque de viajero,
xiii)
una etiqueta anti-falsificación,
xiv)
un sello fiscal,
xv)
un sello de correos,
xvi)
un certificado de nacimiento,
xvii)
una tarjeta de registro de un vehículo,
xviii)
una escritura,
xix)
un certificado de un título, y
xx)
un visado
25. Método según la Reivindicación 24, en el que la imagen principal visible es una fotografía de una persona y la información secundaria es por lo menos un dato personal del individuo.
26. Método según la Reivindicación 25, en el que los datos personales son por lo menos uno de entre i) altura, ii) peso, iii) un número de identificación, iv) una firma, v) un tipo de sangre, vi) e información médica.
27. Método según la Reivindicación 1, en el que la información secundaria no está presente en una copia del documento.
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