ES2296727T3 - Autenticacion automatica de documentos protegidos con marcas de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la verificación automática rápida de documentos asegurados con marcas ópticas, en los que no se conocen, o sólo se conocen imprecisamente, las posiciones de las marcas con relación al sistema de coordenadas del documento y/o de la maquina automática de comprobación, con las siguientes fases: 1) En la primera fase del procedimiento se analiza el documento sobre la existencia de marcas de seguridad, con baja resolución de la unidad de reconocimiento. 2) En la segunda fase del procedimiento se determina el lugar en el documento de las marcas individuales de seguridad, con resolución asimismo baja de la unidad de reconocimiento. 3) En la tercera fase del procedimiento, en el lugar de la marca de seguridad encontrada, se analiza esta en cuanto a autenticidad, con alta resolución. Iluminando el documento en la primera fase del procedimiento con una longitud de onda en el infrarrojo próximo y con una longitud de onda en la luz visible, y reproduciéndose en un sensor de imagen, yreconociéndose en la segunda fase del procedimiento, las posiciones de marcas de seguridad, a causa de las diferencias de luminosidad, de contraste o de color, de las imágenes.
Description
Autenticación automática de documentos
protegidos con marcas de seguridad.
Numerosos documentos personales no electrónicos,
como documento de identidad, pasaporte, visados u otros documentos
valiosos como acciones, billetes de banco, letras de cambio y otros,
se proveen en la producción, para su aseguramiento contra
falsificaciones, con marcas de seguridad. Estas marcas de seguridad
pueden subdividirse en cuatro grandes categorías:
Categoría
A
En esta se cuentan estructuras impresas, hilos
insertados, etc., que pueden reconocerse en el espectro visible,
por fluorescencia bajo luz ultravioleta. Los documentos personales y
los billetes de banco se proveen con frecuencia con tales marcas.
El control se lleva a cabo manualmente por observación visual bajo
una lámpara de luz negra, es decir, una fuente luminosa que emite
únicamente en el ultravioleta invisible.
En esta categoría se cuentan también colorantes
insertados o impresos, con un comportamiento especial a la
reflexión, con frecuencia en la zona de las longitudes de onda
largas del infrarrojo próximo (abreviadamente NIR). La distribución
espectral de la luz infrarroja remitida, contiene una signatura
típica que puede comprobarse por un procedimiento espectrométrico.
Esto se designa como un reconocimiento mecánico.
Asimismo pertenecen a esta categoría las
informaciones ocultas en imágenes, la llamada esteganografía, las
cuales pueden incorporarse mediante determinadas retículas que
actúan por modulación en la impresión reticulada de la imagen, y
que pueden extraerse mecánicamente con ayuda de procedimientos de
procesamiento de imágenes.
Categoría
B
En esta se cuentan, por ejemplo, rayas aplicadas
en muchos documentos personales, que se pueden reconocer en el
visible, pero que desaparecen en la iluminación con una determinada
longitud de onda, situada en general en el NIR.
Categoría
C
En esta se cuentan rejillas de difracción
colocadas en láminas transparentes o metalizadas, que en caso de
una determinada iluminación de láser, producen modelos especiales de
difracción, que se pueden comprobar con ayuda de fotodetectores o
cámaras.
Categoría
D
En esta se cuentan las impresiones que pueden
leerse mecánicamente, códigos de barras de 1 dimensión y de 2
dimensiones, códigos matriciales de dos dimensiones, y otros, que se
decodifican con ayuda de escáneres o sistemas de cámaras.
Según el estado actual de la técnica,
actualmente únicamente se evalúan automáticamente las marcas de la
categoría D, con ayuda de aparatos lectores. Estos aparatos
contienen una o varias cámaras, así como una o varias iluminaciones
espectralmente diferentes, y están en condiciones de decodificar
automáticamente expresiones de lectura mecánica como la llamada
línea ICAO en documentos personales, códigos aplicados de barras de
1 dimensión o de 2 dimensiones. Las posiciones de estos códigos con
relación a un sistema de coordenadas orientado en el documento,
están establecidas por lo regular mediante normas internacionales.
Para trabajar correctamente, los documentos tienen que ponerse en
una posición determinada en la ventana de estos aparatos.
Estos aparatos automáticos realizan pues
únicamente la función "decodificar"; no pueden emplearse en
documentos en los que no esté definida la posición de los códigos,
o sea libre la posición del documento. Sin embargo, para poder
trabajar correctamente se necesita una función
"posicionamiento", es decir, encontrar de forma automática el
o los códigos en el documento, y posicionamiento automático de una
ventana de evaluación en estos puntos.
\newpage
Los documentos asegurados según las categorías A
(excepto marcas UV), B y C, sólo se pueden comprobar mecánicamente,
es decir, con ayuda de procedimientos técnicos, por lo regular,
ópticos. Existen propuestas individuales de solución, como por
ejemplo, el empleo de microespectrómetros para el análisis
espectral, procedimientos de procesamiento de imágenes, para el
reconocimiento de la información contenida en imágenes impresas,
cada una de las cuales cumple por sí misma una tarea
determinada.
Los documentos más recientes están asegurados al
mismo tiempo con numerosas marcas que están incluidas en las
categorías A, B, C y D. Aquí, con mucha frecuencia, no está definida
exactamente la posición geométrica de estas marcas en el
documento:
- a)
- Por causa de tolerancias de producción, puede oscilar, por ejemplo, la posición de una marca estampada de difracción.
- b)
- Por causa de falta de normas, no hay acuerdos uniformes.
- c)
- Por causa de la posición insegura del documento en el campo visual del aparato automático de prueba, no se conocen las posiciones con relación al sistema de coordenadas del aparato lector.
Hoy día estos documentos pueden comprobarse en
forma o bien no automática en absoluto, o bien como máximo,
semiautomática. El usuario tiene que poner y posicionar el documento
en una orientación determinada. Este proceso es inseguro y necesita
tiempo.
Puesto que la variedad de las marcas aplicadas
al mismo tiempo, crece fuertemente, existe además una gran
necesidad de sistemas que reconozcan automáticamente qué marcas
existen en el documento, encuentren estas y las comprueben
automáticamente. Tales sistemas todavía no están disponibles hoy
día.
La comprobación del propio documento se llama
"autentificación". La pregunta de si el documento presentado,
por ejemplo, un documento de identidad, pertenece también al
portador, se llama "verificación".
Por la supresión de los controles interiores
europeos de aduanas, por el crecimiento de la generalización de los
pasajeros aéreos, crece fuertemente el número de los documentos
personales altamente asegurados que pueden autentificarse y que hay
que verificar en los aeropuertos en muy poco tiempo. Los controles
visuales hoy día corrientes, eventualmente con ayuda de sencillos
sistemas de iluminación UV o aparatos lectores de caracteres ICAO,
no pueden satisfacer esta exigencia. Parecidas condiciones son
válidas también para la comprobación de documentos valiosos, como
billetes de banco, de papeles asegurados de envío, entre otros
documentos. Existe por consiguiente una gran necesidad de
documentos seguros, que puedan comprobarse y leerse con rapidez en
forma robusta y automática.
Es misión de la invención un procedimiento y una
disposición para la autentificación rápida y automática de
documentos asegurados con numerosas marcas ópticas, en los que no se
conoce, o sólo se conoce aproximadamente, la posición de las marcas
con relación al sistema de coordenadas del documento.
Esta misión se resuelve mediante la teoría
técnica de las reivindicaciones 1 ó 2. El documento se ilumina en
su totalidad o en zonas parciales, en una primera fase de trabajo,
con medios de iluminación cuya distribución espectral y geométrica,
polarización, coherencia y desarrollo en el tiempo de las
características ópticas de los medios de iluminación, estén
elegidos de manera que se genere una imagen registrable mediante
sensores que proporcionen imágenes, en la que con procedimientos
del procesamiento de imágenes, puedan reconocerse automáticamente
las posiciones de las marcas de seguridad, a causa de diferencias de
brillo, contraste, coloración, dibujo, con relación al restante
fondo del documento; que en una segunda fase de trabajo se efectúe
la comprobación de las marcas correspondientes solamente en las
zonas con imágenes que correspondan a las posiciones encontradas en
la primera de trabajo, y para ello se iluminan las correspondientes
zonas con imágenes, de tal manera que las marcas correspondientes
produzcan imágenes y/o signaturas espectrales de las que puedan
deducirse las informaciones necesarias para la comprobación de las
marcas, con procedimientos del procesamiento de imágenes y/o de la
espectrometría.
Aquí es indiferente si tiene lugar un proceso de
exploración simple o múltiple; en los dos modos funcionales de
procedimiento se puede trabajar según la invención.
La clasificación de las marcas de seguridad en
las categorías A a D descritas, representa aquí únicamente una
clasificación útil para la descripción más sencilla del objeto de la
invención. Otras marcas que no se amolden a ninguna de estas
categorías explícitas, son asimismo parte integrante del objeto de
la invención.
El procedimiento según la invención permite la
determinación de la posición de las marcas de seguridad, con
relación tanto al sistema de coordenadas del documento escaneado,
como también naturalmente, al sistema de coordenadas del propio
escáner. Mediante el reconocimiento del margen de la hoja contra el
fondo oscuro de la tapa abatible, "sabe" el escáner cómo está
orientado el documento respecto su propio sistema de
coordenadas.
Con ello se puede encontrar la posición de las
marcas con relación al sistema de coordenadas del documento, lo
cual es importante cuando para ello no hay ningunas especificaciones
estandardizadas, aunque también cuando como consecuencia de
tolerancias de producción, no se conoce la posición exacta.
De todos modos estas informaciones de posición
se encuentran al principio en la primera exploración, con relación
al sistema de coordenadas del escáner, con independencia de la
orientación exacta del documento en la ventana de exploración del
escáner. Con estas informaciones se puede proceder con gran
precisión a las iluminaciones correspondientes y/o con los sensores
de líneas del escáner, en estos puntos del documento, y efectuar con
gran precisión el análisis propiamente dicho de las marcas de
autenticidad.
Si se quisiese controlar asimismo, si la
posición de las marcas de seguridad coincide con las posiciones
estándar, o con las teóricas ocultas en otras marcas, con relación
al sistema de coordenadas del documento, se produce una
transformación entre el sistema de coordenadas del escáner y el
sistema de coordenadas del mismo documento, definiéndose, por
ejemplo, el vértice superior izquierdo de la hoja, como origen
X_{0}, Y_{0} de coordenadas del documento. Mediante el
reconocimiento de al menos dos vértices en la ventana de
exploración, se prepara la matriz de traslación - rotación entre
sistema de coordenadas del escáner y sistema de coordenadas del
documento.
Este doble efecto se caracterizará todavía en
detalle en la parte específica de la descripción y en las
reivindica-
ciones.
ciones.
La invención consiste entre otras cosas en
encontrar con procedimientos apropiados de iluminación, la posición
de las marcas de autenticidad con relación al documento y/o con
relación al escáner, pudiendo ser estos tipos de iluminación
diferentes que los que se emplean en la comprobación de las marcas
de autenticidad.
Parte integrante del objeto de la invención es
asimismo el almacenamiento y archivo de todas las informaciones
gráficas registradas del documento asegurado, en un banco de datos,
al mismo tiempo con la comprobación del documento.
Para aclaración se explica el objeto de la
invención de la mano de un documento típico, a saber, de un
documento personal asegurado mediante una combinación de numerosas
marcas.
Para ello se utilizan las siguientes
figuras:
Figura 1 Muestra la estructura esquemática de un
documento personal con las marcas de seguridad, línea ICAO con
subrayado NIR, código de barras, fotografía con informaciones
ocultas en la imagen, y una marca de difracción colocada en una
lámina metalizada.
Figura 2 Muestra a título de ejemplo, las
posiciones individuales de las marcas a comprobar, que se determinan
con independencia de la posición del documento en el aparato, y de
la posición exacta con respecto al propio documento.
Figura 3 Muestra esquemáticamente una propuesta
típica de solución, en la que todo el documento se explora con un
escáner de cámaras por líneas, de alta resolución, bajo distintas
iluminaciones espectrales, geométricas y diferentes en el
tiempo.
El objeto de la invención se aclara a título de
ejemplo, pero no restrictivamente, de la mano de un documento
personal asegurado por varias marcas al mismo tiempo.
Según la figura 1, este documento 1 debe de
estar asegurado por las siguientes marcas a posicionar y comprobar
mecánicamente:
- a)
- Por un texto 2 legible mecánicamente con una línea que en caso de una iluminación seleccionada espectralmente en el infrarrojo próximo, ya no se refleja más.
- b)
- Por un código 3 de barras de 2 dimensiones, que contiene informaciones aseguradas criptográficamente.
- a)
- Por un elemento 4 de difracción que está colocado en el centro de una lámina metalizada de forma de estrella, y que en caso de iluminación coherente a una longitud específica de onda, refleja determinados modelos de difracción.
- c)
- Por informaciones ocultas esteganográficamente en la imagen 5 de la fotografía.
La zona 6 de texto no contiene marcas ningunas
de seguridad ni informaciones legibles mecánicamente. Pero no
obstante tiene que reconocerse mecánicamente como una zona que no se
evalúa.
El diseño del documento puede describirse por la
posición de estas marcas individuales con relación a un sistema x,
y de coordenadas, ajustado al margen del documento. Estas
posiciones, al explorar mediante la disposición según la invención,
no deben de ser conocidas, o lo son con poca seguridad, de manera
que según la invención, en una primera fase de trabajo, tienen que
determinarse las posiciones de estas marcas con relación al sistema
de coordenadas.
La figura 2 muestra a título de ejemplo, una
disposición para la realización de la fase de trabajo,
"posicionamiento".
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El documento 1 se coloca con la cara a evaluar
en el aparato 12. A través de la ventana 13 se explora ópticamente
por líneas la cara, con la cabeza 15 del sensor, movida por un
motor, y que se mueve linealmente a lo largo de la orientación
14.
Como ejemplo, para la primera fase del
procedimiento, se describen algunos procedimientos para encontrar
las posiciones individuales de las marcas, y para su identificación
mediante una iluminación específica según el objeto de la
invención.
Para encontrar las posiciones de la zona 2 de
texto, del código 3 de barras de 2 dimensiones, y de la fotografía
5, se ilumina el documento 1 durante la exploración mediante la
iluminación 16 difusa, alternativamente con una longitud de onda en
el infrarrojo próximo, y con una longitud de onda de luz visible.
Esto puede suceder mediante conmutación temporal de diodos (LED's)
emisores de luz seleccionada espectralmente de forma adecuada.
Cuando la conmutación se lleva a cabo sincronizada con la frecuencia
de líneas, se generan en el almacenamiento de imágenes de la unidad
21 operativa, dos imágenes A y B imbricadas una con otra, debiendo
representar A la imagen iluminada en la gama del NIR, y B, en la
visible.
- a)
- Mediante la iluminación en el infrarrojo próximo, desaparece la línea 11 continua en la zona 2 de texto, mientras que permanece claramente reconocible a la luz visible. Los textos, tanto en la zona 2, como también en la zona 6, pueden reconocerse claramente tanto en la zona del NIR, como también a la luz visible, puesto que la impresión en negro absorbe una gama ancha de las longitudes de onda de iluminación. Mediante la evaluación de las informaciones gráficas que se diferencian claramente en las dos imágenes A y B, puede diferenciarse la zona 2 de texto, de la zona 6 de texto.
- La figura 3 muestra las imágenes A y B con los correspondientes contenidos gráficos. Mediante la posición de la línea 11 que desaparece entre A y B, puede averiguarse la posición de la zona de texto a evaluar mecánicamente, con respecto al sistema x, y de coordenadas. Al mismo tiempo, mediante la desaparición de la línea 11 en la imagen A, se puede pasar ya a la segunda fase del procedimiento, a saber, la comprobación de la marca de seguridad.
- b)
- La zona 3 con el código de barras de 2 dimensiones, es visible en las dos imágenes A y B. Puede reconocerse del restante contenido gráfico con los métodos conocidos al especialista del reconocimiento de modelos, de la mano de las altas frecuencias locales que caracterizan el modelo de código.
- c)
- El posicionamiento automático de la imagen 5 de la fotografía en color, puede reconocerse, por ejemplo, haciendo que los pigmentos colorantes de la fotografía 5, modifiquen fuertemente su comportamiento a la reflexión entre iluminación en el NIR, e iluminación en la zona visible, mientras que el comportamiento a la reflexión del papel de fondo permanece similar.
- En la figura 3 se ilustra esta propiedad mediante un contraste más débil entre fotografía y fondo en la imagen A, comparado con el contraste en la imagen B. Esta diferencia local permite al especialista del procesamiento de imágenes, determinar la posición de la fotografía con respecto al sistema de coordenadas del documento.
- d)
- Mediante la iluminación del documento con la iluminación 17 dirigida, puede reconocerse la posición de la lámina metalizada que lleva en el centro el elemento de difracción. Mientras que bajo la iluminación 16 difusa, el contraste entre lámina metalizada y papel de fondo, aparece relativamente débil, y esto también con relativa independencia de la longitud de onda que ilumina, mediante la iluminación dirigida oblicua, la diferencia de contraste entre la lámina metalizada reflectante como un espejo, y el papel del fondo, se hace muy grande.
- La iluminación dirigida incidiendo oblicua, no se refleja en la pupila de entrada del objetivo 18 reproductor de imagen. De este modo la lámina aparece más oscura que el fondo. Esto está representado en la figura 3, en la imagen C.
- Es conocido al especialista de óptica que esta diferencia de contraste puede obtenerse también mediante una llamada iluminación de campo claro, en la que la iluminación se dispone de manera que mediante la lámina especular, se refleje directamente en la pupila del objetivo reproductor de imagen y, por tanto, aparece más brillante que el fondo de reflexión difusa.
- Si al mismo tiempo la iluminación dirigida incidiendo oblicua se elige coherente al menos parcialmente, se consigue al mismo tiempo que la marca de seguridad propiamente dicha en el centro de la estrella metalizada, es decir, el elemento de difracción refleje con uno de los órdenes de difracción en la pupila del objetivo reproductor de imagen y por tanto, aparezca claro.
- Para el especialista del procesamiento de imágenes es fácil reconocer tanto la posición de la estrella metalizada, como también la del elemento de difracción en su centro, a causa de estas grandes diferencias de contraste.
Puesto que la fase de trabajo del
posicionamiento, no requiere la alta resolución de la imagen que
exige la evaluación mecánica propiamente dicha de la zona de texto,
del código 2D, de las informaciones ocultas en la fotografía, así
como el modelo de difracción, puede admitirse según la invención la
toma de las imágenes individuales coordinadas a los respectivos
tipos de iluminación, con resolución restringida. Esto puede ocurrir
técnicamente, haciendo que el sensor de líneas que reproduce la
imagen, trabaje con una anchura mayor de paso durante esta fase de
procedimiento del posicionamiento.
Otro objeto de la invención es conectar las
iluminaciones individuales sincronizadas con el ritmo de líneas del
sensor de líneas que proporciona la imagen y, por tanto, obtener una
serie de imágenes imbricadas de menor resolución en un proceso de
exploración, de las que, como consecuencia de las diferencias
sistemáticas de contraste y de modelo, se determinan las posiciones
de las marcas individuales con métodos del reconocimiento de
modelos y del procesamiento de imágenes.
Es importante que tanto en el procedimiento de
exploración simple, como también en el múltiple, todo el documento
se ilumina cada vez con una radiación multiespectral, de manera que
las marcas de autenticidad repartidas correspondientemente en el
documento, reaccionen con diferentes respuestas espectrales, y se
registren también con sensores que absorban espectralmente de forma
diferente.
En el caso más sencillo se utilizan como fuentes
de radiación, diodos luminosos sincronizados, porque sólo es
necesaria una resolución relativamente baja.
Existe un sensor de líneas que contiene una fila
de sensores de captación de imágenes, cuyo sensor de líneas se
traslada ahora a lo largo del documento. Un sensor semejante de
silicio poseería, por ejemplo, una sensibilidad espectral desde la
luz visible hasta el espectro del NIR. Durante el procedimiento de
este sensor de líneas, se mandan ahora alternativamente en cada
línea los diodos luminosos que emiten luz visible, y
alternativamente los diodos luminosos que emiten luz en la zona
espectral del NIR. Con ello se genera en el almacenamiento de
imágenes que recibe la señal, una imagen global parcialmente
dentada, que se compone, por ejemplo, de 1000 líneas. De ellas, 500
líneas están aplicadas con señales que corresponden a la respuesta
espectral en luz visible, mientras 500 líneas están aplicadas con
señales que corresponden a la respuesta espectral de las marcas de
autenticidad en la gama del NIR.
Con los métodos corrientes del software se
separan estas zonas de imagen en el conjunto de imágenes, y se
continúan procesando separadamente.
Este proceso se realiza sobre todo en el
procedimiento de exploración simple, porque este es especialmente
rápido y, sin embargo, produce una resolución relativamente
baja.
En el almacenamiento de imágenes estarían
almacenados virtualmente ahora, por ejemplo, los lugares y tipos de
las marcas de autenticidad, según las figuras 3a a 3c. Entonces por
ejemplo, en la zona del infrarrojo en la imagen a analizar, la
fotografía según la cifra 5 ya no es visible, mientras las otras
marcas de autenticidad, por ejemplo, el elemento 4 de difracción,
puede leerse bien en la zona del NIR.
Pero en el visible (luz blanca), por ejemplo, la
fotografía 5 puede leerse muy bien.
A partir de este modelo, por ejemplo, de un
conjunto de imágenes de 1000 líneas, que contiene 500 líneas de una
de las imágenes, y 500 líneas de la otra imagen, se determina ahora
por determinación de la diferencia entre las dos imágenes
seleccionadas, dónde se encuentran las marcas de autenticidad.
Así pues, con referencia a la imagen 5 de la
fotografía, en la zona visible la imagen de la fotografía podría
leerse bien, mientras que en la zona del NIR, la fotografía tan sólo
se puede leer mal, o ha desaparecido completamente, de manera que
con la determinación de esta imagen diferencial, está claramente
establecido que en este lugar se encuentra una imagen de la
fotografía que puede leerse a la luz visible.
Con ello está determinado inequívocamente en el
documento, el lugar de esta imagen de la fotografía.
Naturalmente, de la porción de luz blanca se
pueden deducir no sólo el lugar de la fotografía, sino todavía, por
ejemplo, informaciones cromáticas u otras informaciones que puedan
derivarse del espectro de luz blanca.
Esto es válido en forma análoga también, para la
determinación del lugar de los restantes elementos en los que, por
ejemplo, con relación al texto 2 legible mecánicamente, la línea 11
desaparece en la zona del NIR, mientras que existe en la zona
visible, de manera que con ello puede determinarse sin más, el lugar
de este texto 2 legible mecánicamente.
Naturalmente la invención no está limitada
solamente a la determinación de una imagen diferencial a partir de
dos longitudes espectrales de onda distintas, sino que -como se
indicó antes en la invención- incluso la dirección de la luz
irradiada y la respuesta espectral que resulta de ello, es una
medida para el lugar y el tipo de las marcas utilizadas de
autenticidad.
En la reivindicación 3 vigente está indicado
también que la distribución geométrica de la iluminación se utiliza
para encontrar las marcas de autenticidad. Por el concepto
"distribución geométrica" se entiende, por ejemplo, la
dirección de la luz irradiada, pero también la distribución
geométrica, por ejemplo, en forma de una estructura reticular, o de
una estructura geométrica especialmente distribuida, como por
ejemplo, anillos concéntricos u otras disposiciones geométricas de
las fuentes de iluminación.
Todas las marcas citadas en la reivindicación 3
vigente, individualmente o también en diversas combinaciones,
pueden contribuir a la solución de la misión de la invención.
Asimismo puede utilizarse el grado de
polarización de la fuente de iluminación, para obtener una
determinada lectura de marcas de autenticidad.
La invención no está limitada a la utilización
de luz coherente, sino que también puede utilizarse luz no
coherente o semicoherente.
Bajo el concepto "actividad temporal" se
entiende que la marca de autenticidad se irradia con un impulso
determinado, y la respuesta del impulso y su decrecimiento se
analiza en una ventana temporal determinada, de manera que, por
consiguiente, también pueda recurrirse a la actividad temporal de la
respuesta del impulso, para la lectura de la marca de
autenticidad.
Así pues, todas las medidas citadas
precedentemente sirven en primer lugar para la determinación del
lugar de las marcas de autenticidad que están distribuidas en el
documento.
Ahora hay muchas posibilidades para la
realización del procedimiento según la invención:
Según una primera forma de realización está
previsto que -de conformidad con la descripción precedente-
primeramente se escanee todo el documento, con una resolución más
baja, y se establezca el lugar de las marcas de autenticidad. Esto
se ha explicado detalladamente más arriba.
Ahora, cuando se ha establecido el lugar de las
marcas de autenticidad mediante los análisis correspondientes de
las señales, se escanea en un segundo ciclo de escáner, con mayor
resolución, y la imagen obtenida de la señal, se analiza más
exactamente y se somete a métodos especiales de análisis, pero sólo
en los puntos que son pertinentes para las marcas de autenticidad
encontradas específicamente en este lugar (exploración
múltiple).
Para ahorrar tiempo, el segundo proceso de
escaneo puede limitarse naturalmente a zonas determinadas del
documento. Pero aquí es importante que el segundo proceso de
escaneo pueda realizarse con una velocidad relativamente alta,
puesto que sólo se tendría que escanear con alta resolución, en
determinados puntos en donde se reconocieron marcas de
autenticidad.
Es decir pues, se puede modificar la velocidad
de escaneo, sin prestar atención a lo largo del documento, de
manera que sólo se escanee con mayor resolución en los puntos donde
existen marcas de autenticidad, mientras que se pasa con mayor
velocidad por la zona "vacía" del documento. Esto aumenta
esencialmente la velocidad de procesamiento.
En otra forma de realización (reivindicación 2
secundaria), se escanea una sola vez todo el documento con la
máxima resolución necesaria para el reconocimiento de las marcas de
autenticidad, para a partir de la imagen escaneada y de la
respuesta de señal obtenida de ella, determinar entonces
inmediatamente el lugar de las marcas de autenticidad.
Si el lugar de las marcas de autenticidad está
establecido a partir de la respuesta de la señal, entonces en este
lugar se puede analizar ahora más exactamente la señal
correspondiente obtenida, sobre marcas de autenticidad, mediante
software.
Se produce pues una imagen digital en un
conjunto de varias líneas, de todo el documento y de las marcas de
autenticidad contenidas en él. En la fase posterior se lleva a cabo
ahora la comprobación de autenticidad de cada marca individual,
sólo exactamente en el lugar en donde previamente se estableció la
marca de autenticidad. Esto ahorra sobre todo tiempo de cálculo, y
produce un rendimiento esencialmente mayor de producción para el
aparato según la invención. Por lo demás, ahora es posible en un
segundo pase de escáner, detenerse en determinados medios de
iluminación, tan sólo para este lugar reconocido, e irradiar este
lugar reconocido, y realizar la correspondiente comprobación de
autenticidad.
Con ello pueden utilizarse individualmente o en
combinación unos con otros, todos los métodos y notas
características de reconocimiento, para el reconocimiento y
comprobación de esta marca de autenticidad, como se han descrito en
la parte general (y en especial también en la reivindicación 3).
Esto es válido en especial para el tipo y forma de la irradiación,
para la distribución espectral de la fuente de irradiación, y otras
semejantes. Y desde luego, siempre focalizada sobre el lugar
reconocido de la marca de autenticidad, y sólo sobre este lugar.
Con ello se tiene la ventaja esencial de que ahora, sobre la base
del lugar encontrado de la marca de autenticidad, el láser que es
necesario, por ejemplo, para el reconocimiento de una marca de
autenticidad, puede posicionarse ahora con gran exactitud con
relación a esta marca de autenticidad, para iluminar esta, y medir
correspondientemente la respuesta de radiación. Con ello existe una
relación señal - ruido esencialmente mejor, que ya no es más
función de imprecisiones de la posición del documento.
Este tipo de evaluación de marcas de
autenticidad obtiene una gran importancia en marcas de autenticidad
que están dispuestas sobre la base de estructuras de difracción.
Aquí se llega a un posicionamiento muy exacto de la fuente de
radiación, con respecto a la marca de autenticidad, y aquí se
producen las ventajas de la invención.
Pueden analizarse también otras marcas de
autenticidad, por ejemplo, el hecho de si en un punto determinado
de un documento, existe un hilo fluorescente determinado. Este hilo
se ilumina entonces con una fuente correspondiente de radiación.
También aquí es extraordinariamente importante el posicionamiento de
la fuente de radiación, respecto al hilo, para obtener una relación
favorable señal - ruido. De este modo se produce la ulterior ventaja
de que a causa de la posición fijada y del lugar de las marcas de
autenticidad, se pueden recorrer también otras zonas en el
documento, para encontrar allí marcas de autenticidad eventualmente
ocultas en forma singular (así pues colocadas también
arbitrariamente). Así por ejemplo, en los atracos a bancos con
extorsión violenta de dinero efectivo, ocurre que determinados
documentos (billetes de banco) se señalan de forma especial, y
tales señales se pueden encontrar en otros puntos cuando existan en
el documento en forma de dibujo o de especificación. También tales
marcas ocultas de autenticidad y existentes en forma singular, se
pueden reconocer y evaluar rápida y sencillamente, con la teoría de
la invención técnica.
Otro acondicionamiento según la invención es que
todas las iluminaciones espectralmente diferentes, estén conectadas
al mismo tiempo, y en la trayectoria de los rayos de la óptica
reproductora, mediante uno o varios divisores de haz en función de
las longitudes de onda, se proyecten al mismo tiempo las
correspondientes imágenes en distintos sensores de imagen.
La disposición descrita representa únicamente un
ejemplo del procedimiento y de la composición de la disposición
según la invención. La utilización de sensores matriciales, de
sensores ópticos de exploración punto a punto, o de elementos
sensores integrados en un chip, que son función del espectro, de la
coherencia y/o de la dirección, son parte integrante de la
invención, y conocidos del especialista de la óptica, de manera que
no se tienen que explicar aquí en detalle.
Según la invención se comprueban las marcas de
difracción, haciendo que una fuente coherente de luz como, por
ejemplo, un diodo de láser, se dirija a la posición que se determinó
en la primera fase de trabajo. Esto puede suceder, por ejemplo,
haciendo que un diodo de láser se traslade mecánicamente de manera
que su rayo de luz se dirija sobre el elemento de difracción,
directamente o a través de elementos ópticos intermedios, como
espejos, prismas, divisores de haz, etc. La imagen de difracción
generada se transforma, por ejemplo, mediante un vidrio esmerilado,
en una imagen real de estructuras de forma puntual, y es registrada
por un sensor de imagen. La comprobación de la marca puede hacerse
mediante comprobación de la posición y disposición, así como de las
características radiométricas, como relaciones de luminosidad de
estas estructuras en la imagen registrada por el sensor 20 de
imagen, con la ayuda de una unidad 21 operativa.
Según la invención puede determinarse también la
posición de una marca de difracción haciendo que una fuente
coherente de iluminación, en una rejilla de exploración, ilumine
localmente el documento en las presuntas posiciones de la marca, y
con ayuda de un sensor de imagen se obtenga una ilustración de esta
región local. Si se acierta en el elemento de difracción, aparecen
estructuras significativas conocidas a priori, por la
definición del elemento de difracción, de manera que entonces se
lleva a cabo el posicionamiento, cuando aparecen estas estructuras
esperadas.
Las definiciones del elemento de difracción con
respecto a su posición, el tipo de las estructuras de difracción
producidas, la información contenida en él, o la especificación de
decodificación, se depositan según la invención en otras marcas
legibles mecánicamente del mismo documento, por ejemplo, cifradas
criptográficamente en el código de barras de 2 dimensiones, o en la
información oculta esteganográficamente en la imagen de la
fotografía. Este procedimiento tiene la gran ventaja de que para
tales normas no se tienen que tomar ningunas normas fijas para el
documento especial. Esto permite producir elementos de difracción
individuales para cada elemento, y ocultar las informaciones
necesarias para la comprobación en el mismo documento, pero en una u
otras varias marcas de seguridad.
Este procedimiento de la marca individual de
seguridad cuya especificación de comprobación está codificada en
una u otras varias marcas del mismo documento, es válido según la
invención, no sólo para las marcas de seguridad, de difracción,
sino básicamente también para todas las demás. Así por ejemplo,
puede ocultarse la forma o el tipo de marcas visibles al UV, en la
imagen de la fotografía. Con la decodificación de estas
informaciones, está preparada al mismo tiempo la especificación de
ensayo para la comprobación mecánica de la, o de las marcas UV, sin
que tenga que consultarse en un banco de datos, una norma u otra
fuente de información depositada fuera del mismo documento
propiamente dicho.
- 1
- Documento
- 2
- Texto legible mecánicamente
- 3
- Código de barras
- 4
- Elemento de difracción
- 5
- Fotografía
- 6
- Zona de texto
- 11
- Línea
- 12
- Aparato
- 13
- Ventana
- 14
- Orientación
- 15
- Cabeza del sensor
- 16
- Iluminación difusa
- 17
- Iluminación dirigida
- 18
- Objetivo reproductor de imagen
- 20
- Sensor de imagen
- 21
- Unidad operativa.
Claims (11)
1. Procedimiento para la verificación automática
rápida de documentos asegurados con marcas ópticas, en los que no
se conocen, o sólo se conocen imprecisamente, las posiciones de las
marcas con relación al sistema de coordenadas del documento y/o de
la maquina automática de comprobación, con las siguientes fases:
- 1)
- En la primera fase del procedimiento se analiza el documento sobre la existencia de marcas de seguridad, con baja resolución de la unidad de reconocimiento.
- 2)
- En la segunda fase del procedimiento se determina el lugar en el documento de las marcas individuales de seguridad, con resolución asimismo baja de la unidad de reconocimiento.
- 3)
- En la tercera fase del procedimiento, en el lugar de la marca de seguridad encontrada, se analiza esta en cuanto a autenticidad, con alta resolución.
Iluminando el documento en la primera fase del
procedimiento con una longitud de onda en el infrarrojo próximo y
con una longitud de onda en la luz visible, y reproduciéndose en un
sensor de imagen,
y reconociéndose en la segunda fase del
procedimiento, las posiciones de marcas de seguridad, a causa de las
diferencias de luminosidad, de contraste o de color, de las
imágenes.
2. Procedimiento para la verificación automática
rápida de documentos asegurados con marcas ópticas, en los que no
se conocen, o sólo se conocen imprecisamente, las posiciones de las
marcas con relación al sistema de coordenadas del documento y/o de
la máquina automática de comprobación, con las siguientes fases:
- 1)
- En la primera fase del procedimiento se escanea el documento con la máxima resolución necesaria para el reconocimiento de las marcas de autenticidad, y a partir de la imagen escaneada se determina inmediatamente el lugar de las marcas de autenticidad.
- 2)
- En una segunda fase del procedimiento se analiza con gran precisión en el lugar de las marcas de seguridad determinadas, la respuesta de la señal allí obtenida, mediante análisis de software de la respuesta de la señal, solamente en este lugar.
Iluminando el documento en la primera fase del
procedimiento con una longitud de onda en el infrarrojo próximo y
con una longitud de onda en la luz visible, y reproduciéndose en un
sensor de imagen, y reconociéndose las posiciones de marcas de
seguridad, a causa de las diferencias de luminosidad, de contraste o
de color, de las imágenes.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
determinándose la posición de una marca (4) de difracción haciendo
que una fuente coherente de iluminación, en una rejilla de
exploración, ilumine localmente el documento en las presuntas
posiciones de la marca, y con ayuda de un sensor de imagen se
obtiene una ilustración de esta región local, y que esta posición
se modifica hasta que aparecen las estructuras gráficas esperadas,
conocidas a priori por la definición del elemento (4) de
difracción.
4. Procedimiento según alguna de las
reivindicaciones 1 a 3, conectándose las iluminaciones
alternativamente sincronizadas con el cambio de línea de un sensor
(20) registrador de imágenes y, por tanto, se genera una
disposición imbricada de imágenes que línea a línea corresponden a
cada una de las iluminaciones necesarias para el reconocimiento de
la posición de las marcas de seguridad.
5. Procedimiento según alguna de las
reivindicaciones 1 a 3, estando activadas al mismo tiempo varias de
las fuentes (16, 17) de iluminación necesarias, y reproduciéndose
la imagen de la superficie del documento, correspondiente a cada
fuente de iluminación, mediante divisores de haz, en un sensor
propio de imagen.
6. Procedimiento según alguna de las
reivindicaciones 1 a 5, determinándose el tipo de la marca de
seguridad existente, a partir de las características de la posición
determinada de las marcas de seguridad.
7. Procedimiento según alguna de las
reivindicaciones 1 a 6, depositándose las informaciones y
definiciones necesarias para el posicionamiento y comprobación de
una marca de seguridad, en una u otras varias marcas legibles
mecánicamente del mismo documento.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
estando establecidas individualmente las definiciones de una
determinada marca de seguridad para cada documento (1), y estando
codificada la parte de las definiciones que es necesaria para el
posicionamiento y comprobación, en una u otras varias marcas
legibles mecánicamente del mismo documento (1).
9. Procedimiento según alguna de las
reivindicaciones 1 a 8, almacenándose las informaciones gráficas que
se producen en la evaluación automática del documento, y otras
informaciones, en un banco de datos del documento, a partir de las
cuales se pueden determinar en cualquier momento, otras propiedades
del documento que exceden la exactitud de las marcas de seguridad y
de la información legible mecánicamente.
10. Disposición para la realización del
procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, en la que
el documento a comprobar se explora con una disposición óptica de
distintas fuentes de iluminación, y con uno o varios sensores de
imagen que registran el documento, y las imágenes producidas por el
o los sensores de imagen, coordinadas a las fuentes individuales de
iluminación, se transforman en señales digitales eléctricas, y se
almacenan y evalúan en una unidad operativa, dirigiéndose para la
comprobación de elementos (4) de difracción, una fuente de luz
coherente, configurada como diodo de láser, sobre la posición
determinada en la primera fase del procedimiento, y trasladando el
diodo de láser mecánicamente, de manera que su rayo de luz se dirige
sobre el elemento (4) de difracción, directamente o a través de
elementos ópticos intermedios, como espejos, prismas y divisores de
haz, y la imagen de difracción generada se transforma mediante un
vidrio esmerilado, en una imagen real, y es registrada por un
sensor de imagen.
11. Disposición según la reivindicación 10, en
la que todas las iluminaciones espectralmente diferentes, están
conectadas al mismo tiempo, y en la trayectoria de los rayos de la
óptica reproductora, mediante uno o varios divisores de haz en
función de las longitudes de onda, las correspondientes imágenes se
proyectan al mismo tiempo en distintos sensores de imagen.
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