ES3039873T3

ES3039873T3 - Verifying a security document on the basis of droplet morphologies

Info

Publication number: ES3039873T3
Application number: ES20799683T
Authority: ES
Inventors: Oliver Muth; Franziska Peinze; Arthur Mathea
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2025-10-27
Anticipated expiration: 2040-10-28
Also published as: WO2021083951A1; DE102019129491A1; EP4215377A2; EP4215378A3; EP4215377A3; EP4051509B1; PL4051509T3; EP4051509A1; EP4215377B1; EP4215378B1; EP4215378A2

Abstract

La invención se refiere a un método para verificar un documento. El método comprende: - recibir (302) un documento (500, 700) con un cuerpo de documento (506) con una impresión de inyección de tinta de una imagen (502, 600) mediante una unidad de prueba (800). La imagen contiene primeras regiones (414.1, 414.2) que contienen gotas de tinta colorante (216) y segundas regiones (412.1, 412.2) que contienen tinta pigmentada (214). Las primeras regiones están libres de tinta pigmentada y las segundas regiones están libres de tinta colorante. La tinta pigmentada no se distingue de la tinta colorante bajo luz visible. - registrar (304) una imagen de prueba que representa al menos la impresión de inyección de tinta (502); - realizar (306) un análisis de imagen que comprende: · capturar (308) la morfología de las gotas de tinta; y · reconstruir (310) un patrón gráfico digital (404) a partir de la imagen de prueba sobre la base de la morfología de la gota; - comparar (312) el patrón gráfico reconstruido con un valor de referencia para verificar la autenticidad del documento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Verificación de un documento de seguridad basándose en morfologías de gotas

Área

La invención se refiere a un método para producir un documento, en particular un documento de valor o de seguridad, por ejemplo un documento de identidad, así como a un método y a un sistema para verificar el documento producido utilizando el método según la invención.

Antecedentes

Diversos documentos están equipados con medidas de seguridad diseñadas para dificultar o incluso imposibilitar la falsificación. Entre estos documentos se incluyen, en particular, los documentos de valor o de seguridad, los cuales sirven para verificar la identidad de una persona, por ejemplo, al cruzar una frontera nacional, el origen o la originalidad de un artículo, o una reclamación, por ejemplo, para el pago de una suma de dinero o la entrega de un producto o la prestación de un servicio.

La falsificación puede dificultarse o incluso prevenirse fabricando dichos documentos, como por ejemplo los billetes, con un material difícil de conseguir. Adicionalmente o como alternativa, se pueden crear elementos de seguridad mediante tintas especiales, como tintas luminiscentes u ópticamente variables, elementos ópticos como hologramas, imágenes inclinadas, objetos cinematográficos, matrices de lentes o prismas, patrones guilloche con tintas visibles o luminiscentes, fibras Melier, hilos de seguridad y similares.

Las características de seguridad utilizadas en productos de valor o de seguridad pueden servir exclusivamente para demostrar la autenticidad de los documentos, independientemente de su tipo o usuario. Las características de seguridad individualizadoras, por ejemplo, las personalizadas, también contienen información, ya sea codificada o en texto plano, sobre el tipo de documento, el usuario del documento o el objeto al que está asignado de forma única. Dicha información puede ser un retrato o una foto del usuario, sus datos personales como su nombre, fecha de nacimiento, lugar de nacimiento, dirección, o un identificador personal como un número de socio, o incluso su firma. Otra característica de seguridad que individualiza el producto de valor o de seguridad puede ser, por ejemplo, el número de serie del producto o el número de chasis del vehículo motorizado al que el producto está asignado.

La solicitud de patente internacional WO 2017/134130 A1 describe la provisión de un producto de valor o seguridad formado por un soporte de producto para crear una característica de seguridad compleja, donde una impresión de seguridad 200 se encuentra sobre y/o dentro del soporte de producto. La impresión de seguridad se forma con tintas de impresión C, M, Y que producen al menos dos impresiones de color diferentes y con al menos una tinta de impresión de apariencia negra K o K+. Al menos una de las dos tintas de impresión que producen diferentes impresiones de color y la tinta de impresión de apariencia negra K+ contiene un absorbente de IR.

La solicitud de patente estadounidense US 2008/0305444 A1 describe una marca de agua incrustada en una imagen que tiene la propiedad de que es prácticamente indescifrable bajo luz normal, pero sí lo es bajo iluminación infrarroja al visualizarse con un dispositivo adecuado sensible al infrarrojo. Esta marca infrarroja comprende, en combinación con al menos un patrón de deflexión, un sustrato reflectante de infrarrojos y una primera y una segunda mezcla de colorantes impresas como imagen sobre el sustrato. La primera capa de mezcla de colorantes, en combinación con el sustrato, tiene la propiedad de reflejar considerablemente la radiación infrarroja, así como la propiedad de presentar un bajo contraste bajo iluminación normal, con una segunda mezcla de colorantes impresa muy cerca del primer patrón, de manera que la imagen resultante sobre el sustrato, adecuadamente expuesta a la radiación infrarroja, proporciona una imagen reconocible como marca infrarroja mediante un dispositivo adecuado sensible al infrarrojo.

La solicitud de patente estadounidense US 2007/0152067 A1 describe un método para producir un documento de identificación. El método comprende: proporcionar un sustrato diseñado y configurado para ser imprimible; imprimir una primera marca variable sobre el sustrato, la cual no es visible para el ojo humano con luz ambiental, pero sí lo es al observarse con un primer tipo de luz; e imprimir una segunda marca variable sobre el sustrato, la cual es visible al observarse con luz ambiental.

La solicitud de patente alemana DE 10 2017 004 055 A1 describe un inserto de seguridad con caracteres ópticamente reconocibles para un documento de identificación, compuesto por una primera capa transparente y una segunda capa transparente. Se aplica un recubrimiento de tinta a la primera capa transparente. Además, se aplica un primer recubrimiento de tinta UV sobre la primera capa y/o sobre el recubrimiento de tinta, que refleja la luz UV en al menos un primer rango de longitudes de onda. La primera capa transparente y la segunda capa transparente están conectadas entre sí. Al menos una de las capas transparentes presenta áreas ennegrecidas. Una primera parte de los caracteres ópticamente reconocibles está formada por las áreas ennegrecidas en al menos una de las capas. Una segunda parte de los caracteres ópticamente reconocibles está formada por el recubrimiento de tinta. Una tercera parte de los caracteres ópticamente reconocibles está formada por el recubrimiento de tinta UV. La primera y la segunda parte de los caracteres ópticamente reconocibles reflejan la luz visible. La tercera parte de los caracteres ópticamente reconocibles refleja la luz UV en al menos un primer rango de longitudes de onda.

La solicitud de patente internacional WO 2009/056355 A1 se refiere a un método para producir un compuesto multicapa de polímero y a un compuesto multicapa de polímero diseñado específicamente como documento de seguridad o de valor. El método comprende los siguientes pasos: proporcionar varias capas de polímero como capas de sustrato; imprimir la primera información sobre al menos una capa de sustrato; ensamblar las capas de sustrato para formar una pila de capas de sustrato y laminar las capas de sustrato para formar el compuesto multicapa de polímero, donde la primera información se descompone en al menos dos extractos de impresión, cada uno con un fragmento de la primera información y la impresión de la primera información se realiza en cuanto que se imprimen al menos dos extractos de impresión sobre al menos dos superficies de capas de sustrato diferentes de forma coordinada, de modo que los extractos impresos se superpongan con precisión en el compuesto monolítico multicapa de polímero y reproduzcan conjuntamente la primera información desde un ángulo de visión, y se produzca al menos un cambio de color de la primera información reproducida desde un segundo ángulo de visión.

Resumen

La invención se basa en el objeto de proponer un documento mejorado que dificulta la manipulación.

Además, la invención se basa en el objeto de proponer un método para producir un documento que ofrezca una mayor seguridad contra la manipulación.

Además, la invención se basa en el objeto de proponer un método para comprobar un documento según la invención, así como un sistema establecido para dicha comprobación.

Los objetivos de la invención se alcanzan mediante las características de las reivindicaciones independientes de la patente. Las formas de realización de la invención se especifican en las reivindicaciones subordinadas. Las formas de realización que se enumeran a continuación pueden combinarse libremente entre sí, siempre que no sean mutuamente excluyentes.

En un aspecto, la invención se refiere a un método para producir un documento como se define en la reivindicación 1.

Incorporar un elemento de seguridad invisible al ojo humano mediante el uso de diferentes tipos de tinta del mismo color bajo luz visible, impresos de tal manera que múltiples áreas de la impresión de inyección de tinta con los diferentes tipos de tinta formen el elemento de seguridad en forma de un patrón invisible al ojo humano, puede ser ventajoso, ya que un falsificador no puede detectar inicialmente que un elemento de seguridad está oculto en la impresión de inyección de tinta. Bajo luz visible, las áreas impresas con los diferentes tipos de tinta tienen el mismo aspecto, en el sentido de que estas áreas en su conjunto forman la imagen, sin que un observador humano pueda reconocer diferencias en los límites entre la primera y la segunda área de la imagen. Por lo tanto, un posible falsificador ni siquiera pensaría en falsificar este elemento de seguridad desde el principio, ya que no es visible a simple vista en el documento.

Las formas de realización de la invención se basan en el reconocimiento de que las gotas de tinta de inyección de tintas basada en pigmento y basada en colorante tienen una morfología y/o topología diferente, y que estas diferencias pueden utilizarse para producir un elemento de seguridad cuya presencia no es, o al menos no es fácil, reconocible por un falsificador.

En algunas formas de realización, los dos tipos de tinta (basada en pigmento y basada en colorante) también presentan espectros de absorción idénticos en otros rangos espectrales, como la luz infrarroja o ultravioleta. En estas formas de realización, un falsificador no percibirá este elemento de seguridad incluso si sostiene el documento bajo luz ultravioleta o infrarroja.

Ni siquiera un análisis específico de los componentes del dispositivo de verificación permite al falsificador reconocer qué tipo de elemento de seguridad se está probando: en el caso más simple, el dispositivo de verificación solo contiene una cámara de alta resolución. Si el software de análisis de imágenes utilizado para probar el documento simplemente compara la imagen de una persona impresa en el documento con una base de datos de fotos de perfil o, como se prevé en las formas de realización de la invención, determina y analiza la morfología o topología de las gotas de tinta individuales, es algo que no se puede determinar desde el exterior ni basándose en la composición de los componentes del dispositivo de verificación. Por lo tanto, ni el documento en sí ni ninguna unidad de verificación utilizada proporcionan a un posible falsificador ninguna indicación de que el documento contiene el elemento de seguridad en cuestión, dónde se encuentra en el documento y cómo puede probarse o producirse.

Una ventaja adicional de los documentos según las formas de realización de la invención es que la verificación requiere poco equipo. Como se explicará con más detalle más adelante, en principio solo se requiere una unidad de adquisición de imágenes de alta resolución y el software correspondiente para verificar esta característica de seguridad. Opcionalmente, se puede utilizar una fuente de luz blanca, pero no es necesaria si se dispone de suficiente luz natural u otra fuente de luz blanca externa. Por lo tanto, no es necesario utilizar una fuente de luz especial, como una fuente de luz infrarroja o ultravioleta, para verificar la característica de seguridad. Sin embargo, esta puede estar presente adicionalmente en la unidad de verificación, por ejemplo, para verificar características de seguridad adicionales y/o en caso de que la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento tengan un espectro de absorción diferente bajo luz infrarroja o ultravioleta.

Dado que la verificación se basa en la morfología o topología de las gotas, o que la característica de seguridad consiste en la distribución espacial de gotas de inyección de tinta de diferentes morfologías y/o topologías en o sobre el documento, se obtiene un documento cuya verificación también es comparativamente robusta frente a radiación parásita. Las propiedades de las gotas, como el diámetro, la nitidez de los bordes, la redondez o el deshilachado del perímetro de la gota, y los gradientes de brillo dentro de ellas, prácticamente no se ven afectados por la intensidad de la luz ambiental. Siempre que el documento esté iluminado con una intensidad de luz suficiente para permitir el reconocimiento de la morfología de las gotas, la característica de seguridad puede inspeccionarse con diferentes intensidades de luz, como suele ocurrir por ejemplo con la luz del día. Además, no se requiere una lámpara especial con un espectro de emisión estrecho para inspeccionar el elemento de seguridad.

Según formas de realización, proporcionar el patrón gráfico digital comprende generar un código de barras o de matriz.

Según formas de realización, la imagen digital es una imagen digital monocromática.

Según otras formas de realización, la imagen digital es una imagen digital multicolor, por ejemplo, una imagen CMYK o RGB.

Por ejemplo, los documentos basados en policarbonato según el método descrito, por ejemplo, en solicitudes de patente alemanas DE102007052947 A 1 y DE 102008012419A1 pueden incluir una imagen a color, por ejemplo, para personalizar a color el documento con una foto y/o la firma del titular. Mediante este proceso, la imagen impresa a color se genera dentro de la tarjeta. Esto tiene la ventaja de que la imagen impresa no puede manipularse sin destruir la estructura de la película laminada. Por lo tanto, las tarjetas producidas de esta manera, como los documentos de identidad y los pasaportes, son especialmente resistentes a la falsificación. Por ejemplo, el documento consta de varias capas ("películas") de policarbonato (PC) y tintas a base de PC. Algunas de estas tintas, que pueden utilizarse para producir una impresión de inyección de tinta a color en un documento, también se describen en las solicitudes de patente DE102007052947 A1 y DE 102008012419A1.

Por ejemplo, un documento se puede personalizar con una imagen que represente el retrato de su propietario. La impresora de inyección de tinta puede, por ejemplo, tener 5 tanques de tinta, 3 de los cuales contienen tintas magenta, amarilla y cian. La impresora de inyección de tinta imprime las tres tintas en el documento según su contribución de color a cada píxel de la imagen digital.

La impresora de inyección de tinta también contiene dos tanques, cada uno con tinta negra, cuyo color negro es indistinguible para el ojo humano bajo luz visible. Sin embargo, una de las tintas negras está basada en pigmento y la otra, basada en colorante. Los dos valores distintos de tinta negra se imprimen en el documento según un principio de exclusión, de modo que las primeras regiones de la imagen digital se imprimen exclusivamente con tinta negra basada en colorante, y las segundas regiones de la imagen exclusivamente con tinta basada en pigmento negra.

En las imágenes a color, la primera y la segunda región de la imagen suelen contener también gotas de tinta de los otros tres tanques de tinta magenta, amarilla y cian. Estas 3 tintas pueden ser, por ejemplo, 3 tintas de colorante o 3 tintas basadas en pigmento.

Si las 3 tintas son tintas basadas en colorante, las segundas regiones aún se pueden reconocer y distinguir de las primeras regiones según la morfología de las gotas, porque las segundas regiones de la impresión de inyección de tinta son las únicas áreas cuyas gotas tienen una morfología y/o topología típica de las tintas basadas en pigmento.

Si las 3 tintas son tintas basadas en pigmento, las primeras regiones aún se pueden reconocer y distinguir de las segundas regiones según la morfología de las gotas, porque las primeras regiones de la impresión de inyección de tinta son las únicas áreas cuyas gotas tienen una morfología y/o topología típica de las tintas basadas en colorante.

Una combinación de una tinta basada en colorante y dos tintas basadas en pigmento, o una combinación de dos tintas basadas en colorante y una tinta basada en pigmento, solo es posible para los 3 colores (magenta, amarillo y cian) si las morfologías y/o topologías de estos 3 colores son claramente distinguibles de las de la tinta negra basada en colorante o la tinta negra basada en pigmento. En algunos casos, esto puede lograrse, por ejemplo, mediante aditivos que influyen en la viscosidad y, por consiguiente, en el recorrido de las gotas.

Según formas realización, el material del cuerpo del documento sobre el que se imprime la imagen tiene un color que actúa como color de fondo de la imagen impresa. El color de fondo puede ser, por ejemplo, claro, y en particular, blanco. Se entiende por color de fondo "claro" aquel cuyo valor de brillo está codificado en un espacio de brillo unidimensional o multidimensional, y cuyo valor de brillo promedio en todas las dimensiones de este espacio es superior al 50 % del valor teóricamente posible en este espacio, preferiblemente superior al 70 % de este valor. Por ejemplo, si se define un espacio de brillo monocromático entre 0 (negro) y 100 (brillo máximo) unidades, un color de fondo "claro" sería aquel que tuviera al menos 50 de estas unidades, preferiblemente al menos 70.

Según una forma de realización, la tinta basada en colorante está obtenida de manera que una imagen impresa con esta tinta e iluminada con luz del rango espectral infrarrojo genere una impresión de color transparente para el ojo humano, de modo que la o las primeras regiones tengan el color de fondo. La tinta basada en pigmento está obtenida de manera que una imagen impresa con ella e iluminada con luz del rango espectral infrarrojo genere una impresión de color opaca para el ojo humano, de modo que la o las segundas regiones tengan un color diferente al de fondo. En el caso de una imagen monocromática, un "color diferente" de las segundas regiones en comparación con las primeras significa un "valor de brillo diferente".

Esto puede ser ventajoso, ya que un dispositivo de verificación equipado con una fuente de luz infrarroja y una unidad de adquisición de imágenes sensible al rango infrarrojo puede reconocer con gran rapidez y claridad el patrón oculto en la imagen sin tener que realizar un análisis computacionalmente complejo de la morfología de las gotas. Por ejemplo, el uso de estas tintas puede posibilitar usar un dispositivo de verificación que, durante su funcionamiento normal, reconozca el patrón contenido en la impresión de inyección de tinta iluminando la impresión del documento con una fuente de luz infrarroja y adquiriendo posteriormente una imagen de prueba digital infrarroja de la impresión con una unidad de adquisición de imágenes infrarrojas. La imagen de prueba infrarroja tiene preferiblemente una resolución menor que la imagen de prueba creada con luz visible. Una resolución menor, que, por ejemplo, ya no permite distinguir las gotas de tinta individuales, es suficiente en este caso para que el patrón sea reconocible, ya que el reconocimiento de patrones no se basa en el análisis de la morfología de las gotas. Dado que la tinta basada en colorante es transparente bajo la luz infrarroja, las primeras regiones de la impresión de inyección de tinta tienen el color de fondo del cuerpo del documento, mientras que las segundas regiones tienen el color (o valor de brillo) de la tinta basada en pigmento bajo la luz infrarroja. Por lo tanto, el patrón es comparativamente rápido y puede crearse a partir del análisis de una imagen de prueba infrarroja de menor resolución, lo que reduce el tiempo de procesamiento y la carga de la CPU. Sin embargo, si la fuente de luz infrarroja es defectuosa, hay demasiada luz parásita visible y/o si se requiere un análisis adicional de la característica de seguridad, se puede examinar la morfología y/o la topología de las gotas.

Según formas de realización, la tinta basada en colorante del primer tanque y la tinta basada en pigmento del segundo tanque presentan un tono negro al ser iluminadas con luz en el rango espectral visible. Por ejemplo, la tinta basada en colorante puede ser Negro Solvente 27 o Negro Solvente 29. Adicionalmente o como alternativa, la tinta basada en pigmento puede ser Negro de humo o Negro Pigmento 28.

“Negro Solvente 27” es una sustancia (complejo azoico metálico) designada con el número CAS 12237-22-8.

"Negro Solvente 29" es una sustancia designada con el número CAS 61901 -87-9.

El "negro de humo" se refiere al hollín, un sólido negro pulverulento compuesto por más del 80 %, y en algunos casos, más del 98 %, de carbono. En particular, el negro de humo industrial (N.° CAS: 1333-86-4), un hollín producido específicamente como materia prima industrial, se puede utilizar como negro de humo.

Bajo Pigmento Negro 28 se entiende aquí una sustancia con el número CAS 68186-91-4. El Pigmento Negro 28 es un pigmento inorgánico obtenido como producto de reacción de calcinación a alta temperatura, en la que el óxido de cobre (II) y el óxido de cromo (III) en cantidades variables se interdifunden de manera homogénea e iónica para formar una matriz cristalina.

Según formas de realización, la tinta basada en colorante del primer tanque y la tinta basada en pigmento del segundo tanque presentan un tono cian al ser iluminadas con luz en el rango espectral visible. Por ejemplo, la tinta basada en colorante puede ser Azul Solvente 78. Adicionalmente o como alternativa, la tinta basada en pigmento puede ser ftalocianina de Cu.

La sustancia denominada "Azul Solvente 78" también se conoce también bajo el nombre de "1,4-Bis(metilamino)antraquinona" y tiene el número CAS 2475-44-7.

Según formas de realización, la tinta basada en colorante del primer tanque y la tinta basada en pigmento del segundo tanque presentan un tono magenta al iluminarse con luz en el rango espectral visible. Por ejemplo, la tinta basada en colorante puede ser Rojo Solvente 26 o Rojo Sudán. Adicionalmente o como alternativa, la tinta basada en pigmento puede ser quinacridona.

La sustancia denominada "Rojo Solvente 26" también se conoce como "Rojo Aceite EGN" o "C.I. 26120". Es un colorante azoico sintético de color rojo violeta con el número CAS 4477-79-6.

La sustancia denominada "Rojo Sudán" también se conoce como "Sudán III" o "1-[4-(fenilazo)fenilazo]-2-naftol". Es un compuesto químico sintético del grupo de los colorantes azoicos y sudaneses, de color rojo, y tiene el número CAS 85-86-9.

La sustancia denominada "quinacridona" es un pigmento orgánico y un semiconductor orgánico con tonos entre rojos y violetas. Tiene el número CAS 1047-16-1.

Según formas de realización, la tinta basada en colorante en el primer tanque y la tinta basada en pigmento en el segundo tanque tienen un tono de coloramarillo. Por ejemplo, la tinta basada en colorante puede ser Amarillo Solvente 124. Adicionalmente o como alternativa, la tinta basada en pigmento puede ser Amarillo Brillante o Amarillo Pigmento 151.

La sustancia denominada "Amarillo Solvente 124" es un colorante azoico y tiene el número CAS 34432-92-3.

La sustancia denominada "Amarillo Brillante" también se conoce como "Pigmento Amarillo 74" y tiene el número CAS 6358-31-2.

La sustancia conocida como "Pigmento Amarillo 151" es un pigmento de benzimidazolona con el número CAS 31837-42-0.

Según formas de realización, la impresora de inyección de tinta incluye al menos un tercer tanque con otra tinta basada en colorante y un cuarto tanque con otra tinta basada en pigmento, donde el espectro de absorción de la otra tinta basada en colorante es tan similar al de la otra tinta basada en pigmento que el ojo humano no puede distinguirla de la otra tinta basada en pigmento al iluminarla con luz en el rango espectral visible, pero sí de las tintas del primer y segundo tanque. El método comprende además:

- Proporcionar otro patrón gráfico digital adicional que comprende una o más terceras regiones y una o más cuartas regiones;

- Superposición del otro patrón gráfico adicional y la imagen digital;

- Realizar la impresión de la imagen digital sobre o en el cuerpo del documento de tal manera que se utilice tinta basada en colorante, pero no tinta basada en pigmento, para imprimir las regiones de la imagen digital superpuestas con las primeras regiones, que se utilice tinta basada en pigmento, pero no tinta basada en colorante, para imprimir las regiones de la imagen digital superpuestas con las segundas regiones, que se utilice la otra tinta basada en colorante, pero no la otra tinta basada en pigmento, para imprimir las regiones de la imagen digital superpuestas con las terceras regiones, que se utilice la otra tinta basada en pigmento, pero no otra tinta basada en colorante, para imprimir las regiones de la imagen digital superpuestas con las cuartas regiones, en donde la distribución de la tinta basada en colorante, la tinta basada en pigmento, la otra tinta basada en colorante y la otra tinta basada en pigmento en la imagen impresa es la característica de seguridad.

Por ejemplo, las terceras regiones pueden ser coincidentes con las primeras, y las cuartas regiones pueden ser coincidentes con las segundas. Según una forma de realización, algunas regiones de la imagen impresa consisten exclusivamente en gotas de inyección de tinta de varias tintas basadas en colorante, mientras que otras regiones consisten exclusivamente en gotas de inyección de tinta de varias tintas basadas en pigmento. En otras formas de realización, las terceras regiones no son coincidentes con las primeras, y/o las cuartas regiones no son coincidentes con las segundas, de modo que la imagen impresa consiste en un patrón complejo de diferentes tintas basadas en colorante y basadas en pigmento.

Según formas de realización, el método comprende además:

- Determinar un área dentro de la imagen que tenga una homogeneidad mínima y una intensidad mínima con respecto al espectro de absorción del tono de color que se va a imprimir con la tinta basada en colorante o la tinta basada en pigmento; el resultado es idéntico para ambos tipos de tinta, ya que representan el mismo tono de color.

- Realizar la superposición de tal manera que el patrón gráfico quede completamente representado sobre esta área.

Según formas de realización, el cuerpo del documento se construye a partir de múltiples capas de material. La imagen digital se imprime sobre o en el cuerpo del documento mediante la impresión de la imagen digital en una o más capas de material, y posteriormente, la o las capas impresas, opcionalmente junto con capas de material adicionales, se unen inseparablemente para formar el cuerpo del documento. La unión puede lograrse, por ejemplo, químicamente, térmicamente mediante la fusión de las capas de material, mecánicamente (por ejemplo, mediante presión) o mediante el pegado de las capas de material.

Cuando las capas de material se pegan o fusionan entre sí, las tintas de impresión pueden penetrar en el cuerpo del documento y adherirse a él, de modo que incluso si se eliminan las capas capa por capa, no se puede obtener en ningún momento una superficie que muestre la imagen completa y el patrón incrustado en ella.

Según formas de realización preferidas, la impresión por inyección de tinta se imprime en una o más capas que, después de que las capas se hayan unido, se encuentran dentro del cuerpo del documento.

Al imprimir en varias capas, es posible evitar la situación en la que primero se eliminan algunas capas y luego se aplican nuevas capas que contienen información incorrecta al resto del cuerpo del documento original, sin al menos destruir el patrón o hacerlo ilegible.

Las capas de material, que también pueden diseñarse como películas, pueden ser, por ejemplo, de PC. La imagen se imprime mediante una impresora de inyección de tinta, por ejemplo, sobre una película central. Las tintas, que, al igual que las capas individuales, pueden contener PC, se adhieren entre sí y con ello la imagen de inyección de tinta firmemente a la superficie de la película. A continuación, la película central se lamina con películas de recubrimiento. Esto puede hacerse con o, preferiblemente, sin adhesivo. Durante la laminación, las capas individuales de la película forman una pieza continua de policarbonato. No pueden separarse entre sí sin destruir todo el documento. Esto impide que los falsificadores accedan a la capa interna que contiene la información. Los chips y las antenas, como los utilizados en las tarjetas de identificación sin contacto, se integran adicionalmente en la estructura de la película según formas de realización y no pueden separarse de ella sin destruir el documento, los chips o las antenas.

Según las realizaciones, la tinta basada en colorante y/o la tinta basada en pigmento está configurada para penetrar en una o más capas de material al unir las múltiples capas, además de la capa sobre la que se imprimió. Según formas de realización, la tinta basada en colorante penetra aún más en el material de una o más capas durante y/o después de unir las múltiples capas, y/o al generar una topología de gota diferente que la de la tinta basada en pigmento.

Según formas de realización, el patrón gráfico contiene datos codificados. En particular, estos datos pueden contener datos exclusivos del documento y/o de su propietario. Opcionalmente, estos datos pueden estar contenidos en otra representación sobre o dentro del documento, por ejemplo, en forma de otra impresión, un grabado y/o como un valor de datos almacenado electrónicamente en una memoria de datos del documento. La memoria de datos puede ser, por ejemplo, una banda magnética o la memoria de un chip.

Esto puede ser ventajoso, ya que proporciona protección adicional contra la falsificación de documentos. Por ejemplo, al almacenar un valor de datos específico y secreto, tanto digitalmente en la memoria de datos como codificado en forma de un patrón invisible en la imagen impresa, una unidad de verificación puede comprobar si, en primer lugar, el patrón está contenido en la impresión de inyección de tinta y, en segundo lugar, si el valor codificado en el patrón también está contenido en la memoria de datos. Por lo tanto, un falsificador de documentos tendría que manipular tanto la impresión de inyección de tinta como el valor almacenado en la memoria de datos de la misma manera. Sin embargo, ambas cosas pueden evitarse: la impresión de inyección de tinta puede protegerse contra la manipulación de diversas maneras, por ejemplo, aplicando una película protectora o imprimiéndola sobre una capa de material dentro del documento. Si las distintas capas de material se unen irreversiblemente para formar un único documento mediante presión, temperatura, adhesivo u otras medidas, ya no es posible alterar la impresión de inyección de tinta dentro del documento sin destruirlo o dañarlo físicamente. Además, o alternativamente, el valor almacenado en la memoria de datos de datos puede protegerse criptográficamente contra la manipulación no autorizada. De esta forma se evita eficazmente una manipulación tanto de la impresión como del valor de los datos almacenados protegidos y, por tanto, la falsificación del documento.

Según formas de realización, el método comprende además dotar al cuerpo del documento de un circuito electrónico. En este circuito se almacena una representación adicional de los datos únicos. Adicionalmente o como alternativa, se almacenan datos adicionales en el circuito electrónico, a los que solo se puede acceder tras la autenticación correcta del lector y/o usuario del documento. Dichos datos únicos del documento o de su propietario también pueden incluirse en estos datos, a los que solo se puede acceder tras la autenticación correcta.

El circuito electrónico, por ejemplo, un microchip con una interfaz para comunicación por contacto o sin contacto con el circuito electrónico y una memoria, puede almacenar una representación de los datos únicos del documento, que se pueden comparar con los datos codificados en el patrón.

Como alternativa o adicionalmente, el circuito electrónico puede almacenar datos adicionales especialmente protegidos contra accesos no autorizados. Para acceder a estos datos, el patrón puede contener datos de acceso que se introducen en el circuito electrónico durante una fase de autenticación o autorización. El circuito electrónico puede, por ejemplo, configurarse para comparar los datos del patrón con los datos de acceso almacenados en el circuito electrónico. Si la comparación muestra que los datos de acceso coinciden, el circuito electrónico puede permitir el acceso a los datos adicionales almacenados. Por consiguiente, los datos de acceso coincidentes se almacenan en el patrón y en el circuito electrónico durante la producción del documento.

El circuito electrónico puede ser un conmutador semiconductor, por ejemplo, basado en silicio o en polímero electrónico. El circuito electrónico puede implementarse por ejemplo mediante un chip ubicado sobre o dentro de una capa del documento. El circuito electrónico también puede formarse a partir de componentes electrónicos de polímero, por ejemplo, aplicados a la capa del documento mediante impresión.

Por ejemplo, los datos adicionales pueden incluir datos personales sensibles, como edad, lugar de nacimiento, fecha de nacimiento, dirección, datos de salud, datos del seguro, etc. El documento puede configurarse para permitir que un usuario o un dispositivo de lectura acceda a los datos personales solo si el dispositivo de lectura es capaz de transmitir al documento un valor de datos idéntico a un valor de referencia almacenado en la memoria digital del documento. El valor de referencia es una copia idéntica/representación adicional de un valor de datos codificado en el patrón de la impresión de inyección de tinta del documento. En esta forma de realización, al dispositivo de lectura no se le permite, al menos inicialmente, leer estos datos de la memoria. El dispositivo de lectura debe determinar los datos almacenados en el documento como valor de referencia mediante el reconocimiento y la decodificación correctos del patrón de la impresión de inyección de tinta en o sobre el documento. El dispositivo de lectura puede utilizar el valor de datos obtenido mediante la decodificación para autenticarse ante el documento. El lector puede, por ejemplo, demostrar que pudo adquirir ópticamente la impresión de inyección de tinta, lo que implica que el usuario le presentó el documento y que este no puede acceder a la memoria sin su conocimiento y consentimiento.

En un aspecto adicional, la invención se refiere a un documento definido en la reivindicación 12.

La impresión de inyección de tinta incluye una o más primeras regiones que contienen las primeras gotas de inyección de tinta y están libres de las segundas gotas de inyección de tinta. La impresión de inyección de tinta incluye una o más segundas regiones que contienen las segundas gotas de inyección de tinta y están libres de las primeras gotas de inyección de tinta. Las primeras y segundas regiones forman un patrón invisible al ojo humano al iluminarse con luz en el rango espectral visible.

Según la invención, el cuerpo del documento consta de múltiples capas de material. El grosor del documento es su extensión en la dimensión "z". Al menos algunas de las gotas de inyección de tinta en la impresión se extienden a través de múltiples capas de material. La topología de las primeras gotas de inyección de tinta difiere de la topología de las segundas gotas de inyección de tinta. La topología de una gota de inyección de tinta describe su extensión espacial a lo largo de la dimensión z a través de uno o más planos de material.

En un aspecto adicional, la invención se refiere a un método para comprobar un documento tal como se define en la reivindicación 13.

Por ejemplo, el análisis de imágenes puede realizarse mediante un software que opera con reglas explícitas especificadas por el programador. Estas reglas incluyen diversos criterios y umbrales relacionados, por ejemplo, con el diámetro de la gota en las direcciones X, Y o Z, las diferencias de intensidad dentro de la gota, la presencia, el grosor, la nitidez o la enfocabilidad del contorno de la gota, y criterios similares. El software de análisis de imágenes compara al menos algunas o todas las gotas de inyección de tinta representadas en la imagen de prueba con estas reglas y las clasifica en primera y segunda gotas de inyección de tinta según el resultado de esta comparación. En otros ejemplos de implementación, el software de análisis de imágenes es un software de aprendizaje automático (ML) entrenado, por ejemplo, una máquina de vectores de soporte (SVN) entrenada o una red neurona! (NN) entrenada. Para entrenar el software, se utilizó un conjunto de datos de entrenamiento que contiene un gran número de imágenes de prueba de entrenamiento, donde cada imagen de prueba de entrenamiento es una imagen digital de una impresión de inyección de tinta, donde la impresión de tinta se imprimió con las mismas tintas que la imagen de prueba adquirida y que también contiene una primera y una segunda región que forman un patrón. Las primeras regiones de las imágenes de prueba de entrenamiento representan regiones de la impresión de inyección de tinta impresas con la misma o, en términos de morfología de gota muy similar, tinta basada en colorante que las primeras regiones de la impresión de inyección de tinta del documento inspeccionado. Las segundas regiones de las imágenes de prueba de entrenamiento representan regiones de la impresión de inyección de tinta impresas con la misma tinta basada en pigmento o, en términos de morfología de gota, con una tinta basada en pigmento muy similar a la de las segundas regiones de la impresión de inyección de tinta del documento inspeccionado. La primera y la segunda región de las imágenes de prueba de entrenamiento se etiquetan ("anotan") como tales, y diversas propiedades de las gotas en las primeras y segundas regiones se pasan al software de aprendizaje automático como valores de parámetros de entrada, de manera que, durante el entrenamiento, el software de aprendizaje automático aprende a reconocer la primera y la segunda región según la morfología o topología de las gotas.

Según formas de realización, el patrón gráfico digital es un código de barras o un código matricial. El método comprende además:

- Decodificación del código de barras o código de matriz por la unidad de verificación para obtener un valor decodificado; y

- Utilización del valor decodificado como valor derivado del patrón gráfico al compararlo con el valor de referencia.

Según formas de realización, la resolución de la unidad de adquisición de imágenes es lo suficientemente alta como para, al menos, distinguir las gotas de inyección de tinta de tinta basada en pigmento entre sí, es decir, resolverlas espacialmente. Según formas de realización, la capacidad de resolver espacialmente una proporción mínima de las gotas, por ejemplo, al menos el 20 % o al menos el 50 % de las gotas de inyección de tinta con la tinta basada en pigmento, también puede serlo.

Según formas de realización, la resolución de la unidad de adquisición de imágenes es de al menos 15 |um, preferiblemente de al menos 5 |um. Esto puede ser ventajoso, ya que las gotas de inyección de tinta, según las realizaciones de la invención, tienen un diámetro de entre 40 |um y 60 |um, por ejemplo, 50 |um.

Según formas de realización, la unidad de adquisición de imágenes es una cámara o un microscopio. Por ejemplo, la unidad de adquisición de imágenes puede configurarse para adquirir una o más imágenes digitales a color de al menos la impresión de inyección de tinta en el documento, denominadas "imágenes de prueba". Por ejemplo, las imágenes de prueba pueden ser imágenes RGB y guardarse, por ejemplo, como imágenes .jpg o .png.

Según formas de realización de la invención, el documento tiene una longitud en la dimensión x, una anchura en la dimensión y un grosor en la dimensión z. El método de verificación del documento comprende además:

- Adquisición de varias de imágenes de prueba en una variedad de planos a lo largo de la dimensión z por la unidad de adquisición de imágenes; por ejemplo, las imágenes pueden adquirirse a intervalos de 10 |um o 20 |um o cualquier otro intervalo, preferiblemente menor de 80 |um; cada una de las varias imágenes de prueba es una imagen digital que representa al menos la impresión de inyección de tinta del documento en un plano z del documento;

- Realizar el análisis de la imagen de prueba por la unidad de verificación de tal manera que el análisis de la imagen incluya:

• Detección automática de la morfología de las gotas de inyección de tinta representadas respectivamente en las múltiples imágenes de prueba;

• Detectar automáticamente la topología de las gotas de inyección de tinta respectivamente representadas en las múltiples imágenes de prueba, en donde la topología de una gota de inyección de tinta describe una extensión espacial de la gota de inyección de tinta sobre uno o más de los planos z a lo largo de la dimensión z, en donde las primeras regiones son aquellas regiones de imagen de prueba cuyas gotas de inyección de tinta tienen una primera morfología en relación con una primera topología, en donde las segundas regiones son aquellas regiones de imagen de prueba cuyas gotas de inyección de tinta tienen una segunda morfología en relación con una segunda topología, en donde la segunda topología se desvía de la primera topología.

De acuerdo con formas de realización de la invención, la morfología y/o topología de las gotas de inyección de tinta de latinta basada en colorantese caracteriza por una o más características seleccionadas de un grupo que comprende:

• un diámetro medio de gota en la dirección z de más de 15 gm;

• un diámetro medio de gota en el plano z del documento en el que se realizó la impresión en el rango de 15-100 gm;

• un gradiente de intensidad desde el centro hacia afuera en el plano z del documento en el que se realizó la impresión, de modo que el gradiente de intensidad sea homogéneo o el centro de la gota sea más oscuro que el borde;

• bordes de gotas borrosos en todos los planos z del documento en el que se capturó una de las imágenes de prueba.

De acuerdo con formas de realización de la invención, la morfología y/o topología de las gotas de inyección de tinta de la tinta basada en pigmento se caracteriza por una o más características seleccionadas de un grupo que comprende:

• un diámetro medio de gota en la dirección z en el rango de máximo 15 gm;

• un gradiente de intensidad radial desde el centro hacia afuera en el plano z del documento en el que se realizó la impresión, de modo que el contorno de la gota es más oscuro que el centro y forma un borde oscuro alrededor de la gota;

• bordes de gotas definidos en al menos uno de los múltiples planos z del documento en el que se adquirió una de las imágenes de prueba.

Según formas de realización de la invención, la imagen es una imagen facial o del iris de una persona a la que está asignado el documento.

Según formas de realización de la invención, la unidad de verificación incluye además una fuente de luz en el rango espectral visible para iluminar al menos una zona del documento que la unidad de adquisición de imágenes va a registrar. El término "incluye" también abarca las realizaciones en las que la fuente de luz está acoplada mecánicamente a la unidad de verificación y, por ejemplo, fijada a su carcasa. El método comprende además: antes de registrar la imagen de prueba, activar la fuente de luz para que, durante la grabación, al menos se ilumine la impresión de inyección de tinta sobre o dentro del documento.

Según formas de realización de la invención, la unidad de verificación incluye además una fuente de luz infrarroja para iluminar al menos una zona del documento que será adquirida por la unidad de adquisición de imágenes. El método comprende además:

- Activación de la fuente de luz infrarroja;

- Adquirir una imagen de prueba IR mediante una unidad de adquisición de imágenes IR, en donde la imagen de prueba IR es una imagen digital que representa al menos la impresión de inyección de tinta del documento;

- Realizar un análisis de imagen de la imagen de prueba IR mediante la unidad de verificación, donde el análisis de imagen incluye:

• Detección automática de áreas oscuras de la imagen de prueba IR, donde un área oscura tiene una intensidad promedio por debajo de un umbral predefinido; y

• Reconstrucción automática de un patrón gráfico digital a partir de las áreas oscuras, donde el patrón se denomina "patrón IR";

- Comparar el patrón IR o un valor derivado de él con un valor de referencia del patrón IR para verificar la autenticidad del documento.

En otro aspecto, la invención se refiere a una unidad de verificación según se define en la reivindicación 16. En particular, los componentes de la unidad de verificación realizan los siguientes pasos tras la recepción del documento:

- Adquirir una imagen de prueba mediante la unidad de adquisición de imágenes, siendo la imagen de prueba una imagen digital que representa al menos la impresión de inyección de tinta del documento;

- Realizar un análisis de imagen de la imagen de prueba mediante el al menos un procesador de la unidad de verificación, en donde el análisis de imagen comprende:

• Detección automática de la morfología de las gotas de inyección de tinta representadas en la imagen de prueba, que componen la impresión de inyección de tinta, en donde la morfología de una gota de inyección de tinta describe su extensión espacial dentro de la imagen de prueba; y

• Reconstrucción automática de un patrón gráfico digital a partir de la imagen de prueba, incluyendo el patrón una o más primeras regiones y una o más segundas regiones, siendo las primeras regiones aquellas regiones de imagen de prueba cuyas gotas de inyección de tinta tienen una primera morfología, siendo las segundas regiones aquellas regiones de imagen de prueba cuyas gotas de inyección de tinta tienen una segunda morfología, difiriendo la segunda morfología de la primera morfología;

- Comparar el patrón gráfico reconstruido o un valor derivado del mismo con un valor de referencia para comprobar la autenticidad del documento mediante al menos un procesador de la unidad de verificación.

Por ejemplo, la unidad de adquisición de imágenes puede diseñarse para poder separar espacialmente al menos el 20% de las gotas impresas con la tinta basada en pigmento.

En un aspecto adicional, la invención se refiere a un sistema como se define en la reivindicación 17.

Una fuente de luz infrarroja adicional y/o una cámara sensible a infrarrojos, por ejemplo, pueden ser útiles, ya que permiten un modo de funcionamiento adicional que permite el reconocimiento del patrón en la impresión de inyección de tinta con menor esfuerzo computacional. Si la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento tienen diferentes espectros de absorción en el rango infrarrojo, el patrón también puede realizarse en una imagen de prueba infrarroja adquirida bajo luz infrarroja con una resolución significativamente menor (lo que impide la resolución de gotas de tinta individuales), ya que un sensor sensible a infrarrojos puede reconocer el patrón en un área extensa bajo luz infrarroja.

Una fuente de luz en el rango visible puede ser ventajosa porque el dispositivo de verificación ahora contiene su propia fuente de luz, de modo que la imagen de prueba también se puede utilizar de noche, por ejemplo, en ausencia de luz diurna y de otra fuente de luz blanca externa.

El alimentador de documentos puede ser beneficioso porque puede garantizar que el documento se posicione automáticamente para que la unidad de adquisición de imágenes pueda adquirir la impresión de inyección de tinta en la posición y distancia correctas de la unidad de adquisición.

La unidad de control puede ser ventajosa, ya que puede garantizar que un usuario solo tenga acceso a un área protegida, datos protegidos u otras entidades protegidas si se ha autenticado como autorizado mediante el documento. Por ejemplo, el dispositivo de prueba con esta unidad de control puede integrarse en un terminal o conectarse funcionalmente a este. El terminal puede utilizarse, por ejemplo, en controles fronterizos, puestos de control aeroportuarios, entradas de edificios y escenarios de aplicación similares.

En una forma de realización del dispositivo de verificación, el "modo IR", que se utiliza como "modo normal", solo genera imágenes de prueba IR, ya que estas se pueden analizar con gran rapidez, lo que permite realizar la prueba a un gran número de personas en poco tiempo. Esto ayuda a evitar colas frente a la terminal. Sin embargo, para comprobaciones aleatorias o si falla la fuente de luz IR, el dispositivo realiza la prueba en "modo de luz blanca". Esto significa que se adquiere una imagen de prueba en alta resolución (p. ej., al menos 15 gm, preferiblemente al menos 5 gm) bajo luz blanca, y las gotas de inyección de tinta que se muestran en ella se analizan mediante un software de análisis de imágenes para identificar el patrón según las diferentes morfologías y/o topologías de las gotas.

Definiciones:

Un documento se define aquí como un objeto físico destinado a ser utilizado como soporte confiable de información. En particular, puede ser un documento de valor o de seguridad.

Cuando los términos «documento», «producto», «producto de valor o seguridad», y en particular el término «documento de valor o seguridad», se utilicen en la descripción y las reivindicaciones de esta solicitud, se entenderán como sinónimos e incluirán, por ejemplo, un pasaporte, un documento de identidad, un permiso de conducir u otro documento de identidad o tarjeta de control de acceso, un documento de matriculación de un vehículo, un certificado de matriculación de un vehículo, un visado, un cheque, un medio de pago, en particular un billete de banco, un cheque, una tarjeta bancaria, de crédito o de pago en efectivo, una tarjeta de cliente, una tarjeta sanitaria, una tarjeta con chip, un documento de identidad de empresa, un comprobante de autorización, una tarjeta de socio, un vale regalo o de compra, una tarjeta de embarque u otro comprobante de autorización, timbres fiscales, sellos postales, billetes, fichas (de juego), etiquetas adhesivas (por ejemplo, para la seguridad del producto) u otro documento de identidad. El producto puede ser, por ejemplo, una tarjeta inteligente. El documento de valor o seguridad puede tener el ID 1, ID 2, ID 3 o cualquier otro formato, por ejemplo, en forma de cuaderno, como un objeto similar a un pasaporte.

Un documento puede ser un laminado compuesto por múltiples capas unidas entre sí en plano con precisión, por ejemplo, mediante calor y presión elevada, por ejemplo, fundidas. Estos productos deben cumplir con requisitos estandarizados, como las normas ISO 10373, iSo /IEC 7810 e ISO 14443. Las capas del producto consisten, por ejemplo, en un material de soporte apto para laminación. Además de los documentos de valor o de seguridad, el término "producto de valor o de seguridad" también incluye parches, etiquetas y similares, que forman parte de los documentos como elementos de seguridad y se adhieren o se adhieren permanentemente al soporte del documento, constituyendo así la característica de seguridad.

El documento puede estar formado por un polímero seleccionado de un grupo que comprende policarbonato (PC), en particular policarbonato de bisfenol A, tereftalato de polietileno (PET) y sus derivados, como PET modificado con glicol (PETG), naftalato de polietileno (PEN), cloruro de polivinilo (PVC), polivinil butiral (PVB), polimetilmetacrilato (PMMA), poliimida (PI), alcohol polivinílico (PVA), poliestireno (PS), polivinilfenol (PVP), polipropileno (PP), polietileno (PE), elastómeros termoplásticos (TPE), en particular poliuretano termoplástico (TPU), copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) así como sus derivados, y/o papel y/o cartón y/o vidrio y/o metal y/o cerámica. Además, el producto también puede estar hecho de varios de estos materiales. Preferiblemente, está hecho de PC, PET y/o PVC. Los polímeros pueden estar rellenos o sin relleno. En este último caso, son preferiblemente transparentes o translúcidos. Si los polímeros están rellenos, son opacos. La información anterior aplica tanto a películas que se van a unir como a formulaciones líquidas que se aplican a un producto preliminar, como una capa protectora o de acabado.

El documento se fabrica preferiblemente con entre 3 y 12 láminas, preferiblemente entre 4 y 10, mediante un proceso de laminación en el que las láminas se fusionan mediante presión y calor. Cada lámina puede estar hecha del mismo material o de materiales diferentes. Las capas superpuestas así formadas protegen una característica de seguridad situada debajo y/o proporcionan al documento la resistencia a la abrasión necesaria.

Cuando se utilizan a continuación los términos «individualizado» e «individualizante», se refieren a la propiedad de un documento de valor o de seguridad que permite asignarlo a un sujeto específico (persona, organización, animal u objeto). Cuando se utilizan a continuación los términos «personalizado» y «personalizante», se refieren a la propiedad de un documento de valor o de seguridad que permite asignarlo a una persona. Esta propiedad resulta de las características de seguridad predefinidas de los productos de valor o de seguridad, preferiblemente de la impresión de seguridad según la invención.

Cuando se utiliza el término "impresión de color" o "color" en la descripción y las reivindicaciones de esta solicitud, se entiende como la impresión óptica que un observador humano percibe en lo que se refiere al efecto de color, donde estas diferentes impresiones pueden resultar de diferentes tonos de color, es decir, absorciones espectralmente diferentes y/o brillos de una impresión. La impresión de color también puede resultar de la interacción de tonos de color discretos y cercanos entre sí, que evocan una impresión de color en un observador humano que difiere de cada uno de los tonos de color únicos cercanos entre sí.

Bajo una "tinta" se designa aquí un líquido de cualquier viscosidad que permita su uso en una impresora de inyección de tinta y que contenga uno o más agentes colorantes. Preferiblemente, la tinta tiene baja viscosidad. Bajo el término "agente colorante" se entienden sustancias con ciertas propiedades absorbentes, al menos en el rango espectral visual y, opcionalmente, en otros rangos espectrales. Los agentes colorantes son sustancias que imparten el color correspondiente a la sustancia (p. ej., la tinta o el disolvente) que los contiene.

Bajo una "tinta basada en colorante"se entiende aquí una tinta que consiste en un líquido, típicamente agua, y agentes colorantes disueltos en él. Se pueden usar agentes solubilizantes con algunas tintas basadas en colorantes. Los agentes colorantes disueltos en una tinta basada en colorante se denominan «colorantes». Por «colorantes» se entiende aquí una sustancia o mezcla de sustancias que presenta absorción de luz en el rango espectral visible y, a diferencia de un pigmento de color, es químicamente soluble en un líquido, especialmente en agua.

Bajo una"tinta basada en pigmento"se entiende aquí una tinta que consiste en un líquido con pigmentos dispersos en él. A diferencia de los colorantes, los pigmentos no son solubles. Se dispersan en el líquido de la tinta (normalmente agua) en forma de partículas. Los pigmentos pueden incluir, en particular, pigmentos inorgánicos o partículas de negro de humo. Se entiende por «pigmento» una sustancia o mezcla de sustancias que presenta absorción de luz al menos en el rango espectral visible.

Bajo una"Tinta de imprenta",también llamada"Tono de color"se entiende aquí el color que percibe el ojo humano al ver una impresión producida con una tinta específica, cuando la impresión se ilumina con luz del rango espectral visible. En las formas de realización donde la imagen de prueba se adquiere como una imagen digital monocromática, el término "tinta de impresión" se refiere preferiblemente al valor de intensidad de este color en un canal de color de la imagen de prueba digital monocromática.

La"Característica de seguridad"es una propiedad característica de un documento destinada a demostrar su autenticidad y hacer imposible o al menos significativamente más difícil la falsificación. Por ejemplo, las características holográficas-cinemáticas, el relieve superficial y las marcas de agua, marcas de agua UV, calidades especiales del papel o texturas del cuerpo de la tarjeta, por ejemplo, con fibras integradas, guilloches procesados multicolor, elementos de impresión con efecto de inclinación, elementos de escritura con microimpresión, o similares, pueden servir como característica de seguridad. Un documento, según una forma de realización de la invención, contiene al menos una característica de seguridad en forma de una impresión por inyección de tinta en imagen impresa sobre el documento, que contiene un patrón invisible para el ojo humano con luz visible, pero que puede detectarse mediante el análisis de imagen de las gotas de esta impresión de inyección de tinta.

Una"Impresora de inyección de tinta"es una impresora, especialmente una impresora matricial, en la que se crea una imagen impresa mediante el disparo y/o la deflexión dirigidos de pequeñas gotas de tinta.

Un"Espectro de absorción"es un espectro de color o electromagnético que se crea cuando la luz de banda ancha (blanca) brilla a través de la materia y los cuantos de luz (fotones) de ciertas longitudes de onda o rangos de longitud de onda son absorbidos (absorción por resonancia). Los fotones absorbidos no se encuentran en la luz que pasa, por lo que el espectro en las longitudes de onda relevantes es oscuro o, en casos extremos, negro. Si los fotones son absorbidos, en cuanto que excitan átomos, involucran cantidades de energía y, por lo tanto, longitudes de onda claramente definidas, y las regiones oscuras son, en consecuencia, líneas estrechas. En las moléculas, por otro lado, muchos valores de energía absorbibles suelen estar próximos entre sí y forman regiones oscuras más amplias en el espectro, las llamadas bandas de absorción. En cada caso, el espectro de absorción observado es característico del tipo de materia a través del cual pasa la radiación.

Siempre que en la descripción y las reivindicaciones de la presente solicitud de utilice el término"visualmente"se entiende la capacidad de percepción visual de una persona con visión normal, en particular en lo que se refiere al espectro de longitudes de onda percibidas.

Por"Luz blanca","Luz visible" o "luz en el rango espectral visible" se entiende aquí a la luz de banda ancha en el rango espectral visible para el ojo humano, por ejemplo, la luz diurna o la luz de una lámpara con un espectro de emisión similar al de la luz diurna en el rango de longitud de onda visible. La distribución de longitudes de onda de la luz blanca es continua. En particular, la luz blanca incluye luz de banda ancha con longitudes de onda de entre 380 y 780 nm aproximadamente.

Por"Luz en el rango infrarrojo (IR)",«radiación infrarroja» o «radiación IR» se entiende aquí la radiación electromagnética en el rango espectral comprendido entre la luz visible y la radiación de terahercios, de longitud de onda más larga. En particular, se refiere a la luz con una longitud de onda entre 780 nm y 1 mm. Esto corresponde a un rango de frecuencia de 300 GHz a 400 THz, o a un rango de número de onda de 10 cm-1 hasta 12800 cm-1.

Una"imagen digital"es un conjunto de datos donde se representa y almacena el contenido de una imagen. En particular, una imagen digital puede ser un conjunto de datos donde el contenido de una imagen se representa mediante números enteros. En particular, una imagen digital puede ser un gráfico rasterizado.

Una"Imagen de prueba"es una imagen digital que representa al menos la parte del documento que contiene la impresión de inyección de tinta, creada por una unidad de adquisición de imágenes que adquire digitalmente dicha parte. Preferiblemente, la adquisición se realiza con luz blanca y con mayor resolución.

Una"Imagen de prueba de infrarrojos"es una imagen digital que representa al menos aquella parte del documento que contiene la impresión de inyección de tinta y que fue creada por una unidad de adquisición de imágenes que adquirió digitalmente esa parte, mientras al menos esa parte del documento era irradiada con luz infrarroja.

Por una"Unidad de verificación"se designa aquí a un dispositivo o a un componente de dispositivo que está diseñado para comprobar la autenticidad de un documento basándose en al menos una característica de seguridad del documento.

Por una"Unidad de adquisición de imágenes"o "Unidad de adquisición de imágenes de luz blanca" se designa aquí a un dispositivo o componente de dispositivo que incluye al menos un aparato para adquirir una imagen digital de un objeto físico, o que es en sí mismo dicho aparato, siendo el aparato sensible en el rango de frecuencia visible. El aparato puede ser, por ejemplo, una cámara o un microscopio. Opcionalmente, la unidad de adquisición de imágenes puede incluir otro aparato para adquirir una imagen digital de un objeto físico, como una cámara o un microscopio, siendo este otro aparato sensible en un rango de longitud de onda fuera de la luz visible, por ejemplo, en el rango IR. Si el rango de longitud de onda fuera de la luz visible es el rango IR, el aparato también puede denominarse "unidad de adquisición de imágenes IR". Es posible que la misma cámara o microscopio sea sensible tanto en el rango de frecuencia visible como en este otro rango de frecuencia, por ejemplo, el rango IR, y que se utilice tanto como "unidad de adquisición de imágenes de luz blanca" como "unidad de adquisición de imágenes IR", por ejemplo, para adquirir imágenes de prueba e imágenes de prueba IR con el mismo aparato.

Por unaUnidad de adquisición de imágenes infrarrojasse designa aquí un dispositivo o componente de dispositivo que incluye al menos un aparato para adquirir una imagen digital de un objeto físico, o que es en sí mismo dicho aparato, siendo sensible en el rango de frecuencias IR. El aparato puede ser, por ejemplo, una cámara o un microscopio.

Por una"Cámara"se designa aquí un aparato fotográfico que puede grabar imágenes estáticas o en movimiento en película fotográfica o electrónicamente en un soporte de almacenamiento digital, o transmitirlas a un receptor como imagen digital mediante una interfaz. La cámara puede tener una o varias lentes (incluyendo un ocular y un objetivo). La imagen se crea mediante una lente en una película (cámara analógica) o un sensor electrónico (cámara digital) en la pared opuesta de la cámara. Algunas cámaras incorporan un botón de disparo y un obturador (abertura). El botón de disparo abre el obturador del objetivo durante un breve periodo de tiempo, permitiendo que la luz la atraviese y se tome una imagen.

Por un"Microscopio"se entiende aquí un microscopio óptico, es decir un dispositivo óptico para la adquisición de imágenes que puede producir imágenes altamente aumentadas de pequeñas estructuras u objetos mediante el uso de la luz. El aumento se produce según las leyes de la óptica, aprovechando la refracción de la luz en lentes de vidrio. En particular, el microscopio puede ser de luz reflejada, pero también se pueden utilizar microscopios de campo claro en algunas formas de realización, por ejemplo, para documentos con cuerpos de documento transparentes. El microscopio puede ser simple o compuesto. Los microscopios simples tienen un solo sistema óptico de aumento y funcionan como una lupa (para el principio de aumento, véase allí). Se puede utilizar una sola lente de vidrio o una combinación de varias lentes individuales. Preferiblemente, el microscopio es un microscopio compuesto que consta de al menos dos sistemas ópticos conectados en serie, cada uno con su propio aumento. La lente frontal, la lente objetivo, produce una imagen real aumentada, la imagen intermedia, que es aumentada una segunda vez por el ocular. El ocular funciona en este caso como una lupa y crea una imagen virtual de la imagen intermedia. El aumento total de un microscopio es el producto del aumento del objetivo y del ocular. Para un objetivo de 20 x y un ocular de 10 x, el aumento total es de 200 x. Algunos microscopios cuentan con múltiples objetivos montados sobre una base giratoria, lo que permite combinar libremente cualquier objetivo y ocular mediante la rotación mecánica del eje de la base para lograr la resolución deseada. Algunas cámaras con mayor resolución también pueden utilizarse como microscopios y se denominan "microscopios en sentido amplio". Sin embargo, a diferencia de los microscopios en sentido estricto, las cámaras generalmente no disponen de múltiples objetivos giratorios.

Por la"Morfología"de una gota de inyección de tinta se entiende una especificación de una o más características de la gota de inyección de tinta en relación con su extensión espacial en las direcciones x e y. La extensión espacial del documento en la dirección z corresponde a su grosor. Por ejemplo, la longitud del documento puede especificarse en la dirección x y la profundidad en la dirección y. Por lo tanto, la morfología incluye, en particular, el diámetro de la gota medido en el plano x-y, pero también el tamaño y forma del contorno y/o la distribución de la intensidad de los píxeles de la gota, por ejemplo, el gradiente de intensidad desde el centro de la gota hasta los bordes al adquirir una imagen de una sección transversal de la gota en un plano xy. La morfología no incluye la extensión espacial de la gota en la dirección z. La morfología de una gota es, por lo tanto, una descripción de su extensión espacial y, opcionalmente, de otras propiedades en un espacio bidimensional, es decir, un plano. Este plano es preferiblemente el plano en el que se imprimieron al menos partes de la imagen en el documento, o un plano paralelo a él.

Por"Topología"de una gota de inyección de tinta se entiende aquí la especificación de su morfología, combinada con la especificación de una o más características de la gota en relación con su extensión espacial en la dirección z. La extensión espacial del documento en la dirección z corresponde al grosor del documento. La longitud del documento puede especificarse por ejemplo en una dirección x y la profundidad en la dirección y. Si el documento contiene varias capas de material y/o se creó a partir de varias capas de material, la topología de la gota especifica su extensión a lo largo de uno o más planos de material en la dirección z. Por lo tanto, la topología puede incluir, en particular, el diámetro de la gota en la dirección z, pero también el tamaño y la forma del contorno, y/o la distribución de la intensidad de los píxeles de la gota; por ejemplo, el gradiente de intensidad desde el centro de la gota hasta los bordes al adquirir una imagen de una sección transversal de la gota en un plano x-z o y-z. La topología de una gota es, por tanto, una descripción de la extensión espacial de la gota y, opcionalmente, de otras propiedades en las tres direcciones espaciales.

Por "Patrón" se entiende aquí una estructura ópticamente detectable (por el ojo humano o por un sensor óptico) sobre o dentro de un objeto físico. El patrón contiene un elemento gráfico que se repite con cierta regularidad. Por ejemplo, el patrón puede ser un código, como un código de barras que contiene varias barras, o un código 2D que tiene varios cuadrados dispuestos en una cuadrícula. Durante el reconocimiento de patrones, se analiza una imagen de entrada para reconocer los elementos gráficos que se repiten regularmente, así como el patrón que se forma a partir de estos elementos.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describen formas de realización de la invención con referencia al dibujo. En el dibujo muestra,

Fig. 1 un diagrama de flujo ejemplar de una configuración del método de acuerdo con la invención para producir un documento con un cuerpo de documento y una característica de seguridad visualmente imperceptible conectada al cuerpo del documento;

Fig. 2 un diagrama de bloques de una impresora de inyección de tinta utilizada para producir la característica de seguridad;

Fig. 3 un diagrama de flujo ejemplar de pasos parciales de un método para verificar un documento en función de su característica de seguridad;

Fig. 4 una ilustración de los pasos parciales de la generación de la característica de seguridad a partir de una imagen y un patrón;

Fig. 5 una realización ejemplar de una variante de un documento según la invención;

Fig. 6 varias secciones de la característica de seguridad creada mediante impresión de inyección de tinta con diferentes aumentos;

Fig. 7 una ilustración tridimensional de diferentes morfologías y topologías de gotas en un cuerpo de documento de varias capas;

Fig. 8 un diagrama de bloques de una unidad de verificación;

Fig. 9 un diagrama de bloques de un sistema que comprende la unidad de verificación y varias fuentes de luz y unidades de adquisición de imágenes; y

Lafigura 1Ilustra algunos pasos de un método para producir un documento con una característica de seguridad conectada al cuerpo del documento y visualmente imperceptible a la luz diurna/luz blanca, según una forma de realización de la invención. El documento puede ser cualquier documento de valor o de seguridad, por ejemplo, un documento de identidad, un pasaporte, un billete de banco, una tarjeta de identificación de empleado, una tarjeta de socio, una tarjeta de crédito, un permiso de conducir, etc. El documento comprende un cuerpo de documento que puede estar formado por una o más capas. El cuerpo del documento o las capas individuales pueden estar hechas de diversos materiales, por ejemplo, cartón, plástico (en particular policarbonato), metal, madera o combinaciones de estos, en particular materiales compuestos de metal, plástico y/o cartón. En algunos casos, el documento puede contener elementos adicionales, por ejemplo, una tarjeta con chip, una banda magnética, un dispositivo de almacenamiento de datos, una antena RFID o similares. Las características de seguridad se pueden aplicar sobre o en el cuerpo del documento, por ejemplo, hologramas, impresiones complejas, etc. A continuación, se describe la aplicación de una característica de seguridad adicional en el documento o sobre él, que no es visible para el ojo humano cuando el documento está iluminado con luz visible.

En primer lugar, en el paso 102, se proporciona una impresora de inyección de tinta especial 200, como se ilustra a modo de ejemplo en la figura 2. La impresora de inyección de tinta incluye al menos un primer tanque con tinta basada en colorante y un segundo tanque con tinta basada en pigmento. El espectro de absorción de la tinta basada en colorante y el espectro de absorción de la tinta basada en pigmento son tan similares que una impresión de inyección con tinta basada en colorante y otra con tinta basada en pigmento (del mismo objeto o motivo de imagen) son indistinguibles al ojo humano al iluminarse con luz en el rango espectral visible.

Por ejemplo, ambas tintas pueden verse negras en luz visible. La tinta basada en colorante podría ser el Negro Solvente 27, por ejemplo, y la tinta basada en pigmento podría ser el Negro de humo.

Alternativamente, ambas tintas pueden presentar el color magenta con luz visible. Por ejemplo, la tinta basada en colorante podría ser Rojo Solvente 26, y la tinta basada en pigmento podría ser una tinta con quinacridona.

Alternativamente, ambas tintas pueden presentar el color cian con luz visible. Por ejemplo, la tinta basada en colorante podría ser Azul Solvente 78 y la tinta basada en pigmento, tinta de ftalocianina de Cu.

Alternativamente, ambas tintas pueden presentar el color amarillo con luz visible. Por ejemplo, la tinta basada en colorante podría ser Amarillo Solvente 124 y la tinta basada en pigmento, Amarillo Brillante.

Opcionalmente, la impresora de inyección de tinta puede incluir tanques adicionales para tintas adicionales basadas en pigmentos o en colorantes.

En un paso posterior 104, se crea un patrón gráfico digital. Por ejemplo, el patrón puede crearse de forma automática, semiautomática o manual en un programa de procesamiento de imágenes y/o en un programa para operar la impresora de inyección de tinta por el usuario de dicho programa de procesamiento de datos o programa de impresora de inyección de tinta. El patrón se forma a partir de una o más primeras regiones y una o más segundas regiones. Por ejemplo, la primera o las primeras regiones pueden ser varios primeros cuadrados y la segunda o las segundas regiones pueden ser varios segundos cuadrados, donde los primeros y segundos cuadrados se colocan sobre una superficie rectangular de manera que forman un código matricial, por ejemplo, un código QR.

En el paso 106, se proporciona una imagen digital que se asociará al documento. Por ejemplo, la imagen también puede importarse o crearse en el programa de gráficos o de impresión mencionado anteriormente y, opcionalmente, procesarse. La imagen puede ser cualquier imagen, por ejemplo, fotos de rostros, edificios u otros objetos físicos, o imágenes digitales de números, letras o símbolos. Preferiblemente, las imágenes se refieren a la persona o institución para la cual o por la cual se emite el documento. Por ejemplo, la imagen puede ser el rostro de la persona para la cual se emite el documento (por ejemplo, un documento de identidad o un pasaporte). Sin embargo, la imagen también puede ser el logotipo de un banco o empresa que encarga la creación del documento, por ejemplo, para que sirva como tarjeta de crédito para clientes o como tarjeta de identificación para empleados. Alternativamente, la imagen puede ser, por ejemplo, un número que represente el valor del documento (billete/tarjeta de pago basado en documento). La imagen puede ser monocromática o multicolor, por ejemplo, en los espacios de color RGB o CMYK. La imagen preferiblemente contiene tantos canales como tanques de tinta tenga la impresora de inyección de tinta.

En un paso posterior 108 se superponen el patrón gráfico y la imagen digital.

Por ejemplo, la superposición puede realizarse mediante el programa de procesamiento de imágenes o el programa de impresión mencionados anteriormente. Por ejemplo, la superposición implica que el patrón, y por lo tanto también sus regiones primera y segunda, se representan sobre la imagen digital de una manera específica. Por ejemplo, la superposición puede implicar primero la búsqueda en la imagen digital de las regiones más grandes posibles cuyos píxeles tengan una intensidad particularmente alta y preferiblemente homogénea en el canal de color cuyo color corresponde al color de la tinta basada en colorante del primer tanque y al de la tinta basada en pigmento del segundo tanque.

Si el color de las tintas de impresión en el primer y segundo tanque es negro, se buscarán en la imagen digital las regiones con una proporción particularmente alta y homogénea de píxeles negros (o píxeles RGB con un valor de intensidad muy bajo). El patrón se proyectará sobre esta región identificada dinámicamente. Según formas de realización de la invención, el patrón, que no ocupa toda la superficie de la imagen, se superpone a la región de la imagen que presenta las menores fluctuaciones en la proporción de tinta negra. En este caso, en una forma de realización, basta con minimizar las fluctuaciones en la proporción de tinta negra en las regiones que se imprimen con tinta basada en pigmento. La información sobre las proporciones negras puede estar presente ya durante la renderización de la foto en los colores de impresión individuales o generarse mediante un análisis correspondiente. El patrón puede entonces ubicarse en diferentes puntos de la imagen y determinarse la fluctuación respectiva en la proporción de tinta negra.

Sin embargo, en otras formas de realización, la superposición también puede realizarse de tal manera que el patrón se asigne a la imagen digital según un esquema fijo predefinido, independiente del contenido de la imagen digital.

El método incluye un paso adicional 110, en el que la impresora de inyección de tinta imprime la imagen digital sobre o en el cuerpo del documento. El proceso de impresión se realiza de forma que la tinta basada en colorante, pero no la tinta basada en pigmento, se utiliza para imprimir las regiones de la imagen digital superpuestas a las primeras regiones, y la tinta basada en pigmento, pero no la tinta basada en colorante, se utiliza para imprimir las regiones de la imagen digital superpuestas a las segundas regiones. La distribución de la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento en la imagen impresa constituye la característica de seguridad. Dado que los espectros de absorción de la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento son tan similares entre sí que una impresión de inyección con tinta basada en colorante y otra con tinta basada en pigmento (si el objeto o motivo de imagen impreso es idéntico) son indistinguibles para el ojo humano al ser iluminadas con luz en el rango espectral visible, el patrón impreso de la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento creado por la superposición en la imagen impresa también es invisible bajo luz blanca.

En algunas formas de realización, el patrón es un código que codifica datos relacionados directa o indirectamente con el documento. Por ejemplo, los datos pueden incluir información que pertenece y/o es conocida específicamente por el emisor del documento, de la persona a quien se asigna el documento. En particular, los datos pueden ser exclusivos del documento y/o de la persona. Por ejemplo, pueden ser una combinación de número de cuenta y número de código bancario, un número de tarjeta de crédito, un número de identificación personal, un número de serie de un billete o similar.

En algunas formas de realización, estos datos pueden estar contenidos adicionalmente en o sobre el documento o su cuerpo de documento de otras maneras. Por ejemplo, el documento puede contener un dispositivo de almacenamiento de datos, como una banda magnética o un chip con memoria integrada, donde también se almacenan los datos codificados en el patrón. Durante el proceso de verificación del documento, la unidad de verificación puede leer estos datos y compararlos con los datos decodificados del código impreso, que también se leen. Si los valores comparados no coinciden, se considera que el documento es falso.

Por ejemplo, en algunas formas de realización, durante la creación o personalización del documento, se puede generar un par de claves criptográficas específico para este documento y/o para la persona para quien se creó. El par de claves criptográficas consta de una clave privada y una clave pública correspondiente. Con la clave pública se cifran los datos relacionados con el documento exclusivos del documento. Con la clave pública del par de claves se cifran los datos exclusivos para el documento y, en otro paso, se codifican en un código gráfico, por ejemplo, un código de barras o un código matricial. Posteriormente a este código matricial se le superpone una foto que se imprimirá en el documento, y la imagen superpuesta se imprime como se describió anteriormente.

En una configuración del proceso de fabricación, la información sobre el material del cuerpo del documento, el proceso de impresión, la presencia de recubrimientos superficiales y/o las tintas utilizadas se aplica en formato legible por máquina al documento, por ejemplo, como una impresión adicional, un grabado o un registro de datos almacenado en un dispositivo de almacenamiento del documento o en una base de datos externa, junto con su ID. El dispositivo de prueba puede configurarse para leer esta información del documento o de la base de datos durante la prueba y utilizarla en el análisis de imágenes para mejorar el reconocimiento del patrón.

Lafigura 2muestra un diagrama de bloques de una impresora de inyección de tinta 200 con múltiples tanques de color 218, que puede utilizarse para llevar a cabo el método de producción de documentos descrito en la figura 1. Los tanques de tinta incluyen al menos un primer tanque 228 con una tinta basada en colorante 216 y un segundo tanque 226 con una tinta basada en pigmento 214. La tinta basada en colorante 216 y la tinta basada en pigmento 214 tienen un color que el ojo humano percibe como idéntico bajo luz blanca. Por ejemplo, este color puede ser "negro". En algunas formas de realización, es posible que la tinta basada en colorante 216 y la tinta basada en pigmento 214 tengan propiedades de absorción significativamente diferentes, al menos bajo luz de otras longitudes de onda, por ejemplo, bajo luz infrarroja o ultravioleta, de modo que la tinta, la tinta basada en pigmento y las impresiones correspondientes sean claramente distinguibles al ojo humano bajo esta luz.

En algunas implementaciones, los tanques de tinta pueden incluir uno o más tanques adicionales, lo que permite, por ejemplo, la impresión en modo de color CMYK. En una forma de realización, los tanques 218 incluyen un tanque 220 con color cian 208, un tanque 222 con color magenta 210 y otro tanque 224 con color amarillo 212.

Por ejemplo, las tintas se pueden preparar de la siguiente manera: Primero, se convierte una mezcla de 149,0 g (0,65 mol) de bisfenol A (2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano) y 107,9 g (0,35 mol) de 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano en un derivado de policarbonato. El derivado de policarbonato presentó una viscosidad relativa en solución de 1,263. Se preparó una preparación líquida a partir de 17,5 partes en peso del derivado de policarbonato y 82,5 partes en peso de una mezcla de disolventes con los siguientes componentes:

Se obtiene una solución incolora, altamente viscosa con una viscosidad de solución a temperatura ambiente de 800 mPas.

En el siguiente paso, se homogeneizan 4 g de la solución de policarbonato del ejemplo 2 y 30 g de la mezcla de disolventes del ejemplo 2 en un frasco de vidrio de boca ancha de 50 ml con un agitador magnético. Esto da como resultado una solución incolora y de baja viscosidad, con una viscosidad a temperatura ambiente de 1,67 mPas. La tensión superficial de esta tinta base se determinó mediante un sistema de medición OEG Surftens mediante el método de gota colgante y fue de 21,4 ± 1,9 mN/m. En el siguiente paso, se añaden el o los pigmentos o el o los colorantes deseados en las cantidades necesarias para lograr un tono de color específico. Composiciones alternativas de tintas para impresión por inyección de tinta en o sobre cuerpos de documentos se describen en el documento DE 102007052947 A1.

Opcionalmente, la impresora puede incluir un alimentador de documentos 206, configurado preferiblemente para alimentar una gran cantidad de documentos en poco tiempo y suministrarlos al cabezal de impresión 204. El alimentador de documentos y/o la unidad de cabezal de impresión 204 se pueden preferiblemente mover en relación uno a otro, de modo que la unidad de cabezal de impresión pueda imprimir la imagen superpuesta con el patrón en una ubicación predefinida del cuerpo del documento. La impresora de inyección de tinta puede incluir una unidad de control 202 que coordina la alineación de la unidad de cabezal de impresión y el documento en relación uno a otro, y opcionalmente también la provisión y superposición de la imagen digital y el patrón. La unidad de control 202 puede entonces incluir, por ejemplo, un programa de impresión con funciones para importar y, opcionalmente, procesar imágenes y/o patrones. El programa también puede incluir funciones para generar claves criptográficas y/o un patrón que codifique un valor de datos específico, posiblemente único, asignado al documento. Según una realización, la unidad de cabezal de impresión 204 comprende un único cabezal de impresión que se alimenta secuencialmente con los colores de los tanques individuales 218. Sin embargo, la unidad de cabezal de impresión 204 contiene preferiblemente múltiples cabezales de impresión, preferiblemente un cabezal de impresión por tanque 220-228.

Lafigura 3muestra un diagrama de flujo ejemplar de un método según la invención para verificar un documento con un cuerpo de documento y una característica de seguridad visualmente imperceptible conectada al cuerpo del documento.

La verificación puede realizarse, por ejemplo, utilizando una unidad de verificación 800, como se muestra en la figura 8. La verificación puede realizarse, por ejemplo, en una frontera nacional, en un aeropuerto, en la puerta de entrada a una empresa o en la entrada de un edificio en una terminal correspondiente. También es posible utilizar una versión móvil de la unidad de verificación, por ejemplo, con el propósito de comprobaciones personales móviles o para verificar la autenticidad de documentos de valor mediante una terminal de caja registradora.

En un primer paso 302, una unidad de verificación, por ejemplo, un terminal móvil o portátil, recibe un documento con un cuerpo de documento sobre el que o en el que está contenida la característica de seguridad. Por ejemplo, el terminal puede incluir un alimentador automático de documentos o una superficie o soporte sobre el que se coloca manualmente el documento.

El elemento de seguridad es una imagen superpuesta con un patrón, impresa en el documento mediante inyección de tinta, como se describe, por ejemplo, en la figura 1. En o sobre el cuerpo del documento se encuentra una impresión de inyección de tinta de la imagen y un patrón invisible a la luz blanca. Una o más primeras regiones de la imagen contienen tinta basada en colorante. Una o más segundas regiones de la imagen están impresas con tinta basada en pigmento. La o las primeras regiones están libres de tinta basada en pigmento y la o las segundas regiones están libres de tinta basada en colorante. Por lo tanto, la característica de seguridad comprende una pluralidad de gotas de tinta basada en colorante y una pluralidad de gotas de tinta basada en pigmento. El espectro de absorción de la tinta basada en colorante y el de la tinta basada en pigmento son tan similares entre sí que cuando la impresión de inyección de tinta se ilumina con luz en el rango espectral visible, son indistinguibles en color para el ojo humano y, por lo tanto, el patrón de las regiones de la imagen impresas con la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento no es visible bajo luz blanca.

La unidad de verificación incluye una unidad de adquisición de imágenes con una resolución lo suficientemente alta como para resolver espacialmente al menos una cierta proporción de las gotas de tinta (p. ej., al menos el 20 %, preferiblemente al menos el 50 %) a la distancia dada entre la unidad de adquisición de imágenes y el documento recibido. Por ejemplo, la unidad de adquisición de imágenes puede ser un microscopio o una cámara de alta resolución.

En el paso 304, la unidad de adquisición de imágenes adquiere una imagen de prueba. Esta imagen de prueba es una imagen digital que adquiere al menos la impresión de inyección de tinta del documento y, opcionalmente, otras partes del mismo. También es posible que la imagen de prueba adquiera el documento completo. La imagen de prueba es, por ejemplo, una imagen RGB o una imagen monocromática adquirida con luz blanca.

En un siguiente paso 306, la unidad de verificación realiza un análisis de imagen de la imagen de prueba para comprobar la autenticidad del documento utilizando la impresora de inyección de tinta.

Durante el análisis de imagen, al menos la morfología de las gotas de inyección de tinta representadas en la imagen de prueba, que componen la impresión de inyección, se registra automáticamente en el paso 308. La morfología de una gota de tinta describe su extensión espacial dentro de la imagen de prueba, es decir, en un plano bidimensional formado por la longitud y la anchura del documento o la longitud y la anchura de la parte del documento representada en la imagen de prueba. La morfología incluye, en particular, la sección transversal de la gota, la naturaleza del contorno (borde claramente definido o difuso, esencialmente circular o muy deshilachado o en forma de estrella), la presencia, intensidad y/u orientación de un gradiente de intensidad dentro de la gota, y/o el brillo de la gota, cada uno bajo luz blanca. En algunas formas de realización, la unidad de adquisición de imágenes adquiere múltiples imágenes de prueba de diferentes planos z del documento, por ejemplo, modulando los ajustes de enfoque de la unidad de adquisición de imágenes. Esto puede ser especialmente ventajoso si el documento consta de varias capas de material, la impresión se aplicó a una de las capas internas y la tinta penetró en una o más capas adicionales durante o después de la combinación de estas capas con otras. Por ejemplo, se ha observado que, al presionar o pegar varias capas de material, la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento penetran a diferentes profundidades en las capas adyacentes, lo que da como resultado gotas de tinta basada en pigmento y colorante con diferentes morfologías. En este caso, mediante el análisis de varias imágenes de prueba, se puede determinar la topología de cada gota de tinta y distinguir entre las primeras regiones de la imagen que contienen selectivamente gotas de tinta basada en colorante y las segundas regiones de la imagen que contienen selectivamente gotas de tinta basada en pigmento, y así reconocer un patrón formado a partir de las primeras y segundas regiones de la imagen.

En el paso 310 del análisis de imagen, se lleva a cabo una reconstrucción automática de un patrón gráfico digital a partir de la imagen de prueba, basándose en las morfologías de las gotas detectadas, o a partir de varias imágenes de prueba basadas en las morfologías de las gotas detectadas en combinación con las topologías de las gotas detectadas. El patrón reconocido se forma a partir de una o más primeras regiones y una o más segundas regiones. Las primeras regiones consisten en aquellas regiones de la imagen de prueba cuyas gotas de inyección de tinta presentan una primera morfología (y opcionalmente, también topología). Las segundas regiones consisten en aquellas regiones de la imagen de prueba cuyas gotas de inyección de tinta presentan una segunda morfología (y opcionalmente, también topología). La primera y la segunda morfología (o topologías, si se han determinado) difieren lo suficiente entre sí como para que el programa de análisis de imagen pueda detectarlas y diferenciarlas con fiabilidad.

Según formas de realización, la detección de la primera y la segunda región, basada en la morfología y la topología de las gotas, respectivamente, se realiza mediante un programa de aprendizaje automático (AA) entrenado, en particular una red neuronal o una máquina de vectores de soporte. El programa de AA puede formar parte del programa de análisis de imágenes. Por ejemplo, el programa de AA puede entrenarse con un conjunto de datos de entrenamiento que contiene varias imágenes con las regiones de imagen primera y segunda identificadas, donde las primeras regiones de imagen contienen únicamente gotas de tinta de inyección de tinta basada en colorante y las segundas regiones de imagen contienen únicamente gotas de tinta de inyección de tinta basada en pigmento.

En un paso adicional 312 del método de verificación, la unidad de verificación compara el patrón gráfico o un valor derivado del mismo con un valor de referencia. Por ejemplo, el patrón gráfico puede representar un patrón de tablero de ajedrez simple compuesto por una primera y una segunda región, que se almacena como patrón de referencia en la memoria de la unidad de verificación. Una comparación del patrón reconstruido con el patrón de referencia determina si este es idéntico o suficientemente similar al patrón de referencia. En este caso, la característica de seguridad creada por la impresión de inyección de tinta y el documento que la contiene se consideran válidos. También es posible que el patrón reconstruido no se compare directamente con un patrón de referencia, sino que se interprete y procese como un código. Por ejemplo, el patrón puede interpretarse como un código de barras o un código matricial, en particular como un código QR. En este caso, se realiza un paso de decodificación en el que se reconstruye un valor específico a partir del código. Este valor puede ser, por ejemplo, un número específico de un documento o de una persona, como el ID de un documento, un número de tarjeta de crédito, un número de identificación, o una combinación de uno o más datos personales o relacionados con el documento, como el nombre, la fecha y el lugar de nacimiento de una persona. El valor derivado, obtenido mediante el proceso de decodificación, se compara con un valor de referencia almacenado en la unidad de verificación o en un almacenamiento de datos accesible para esta y si ambos valores son idénticos o suficientemente similares, se determina la validez de la característica de seguridad.

Opcionalmente, la verificación puede incluir también una verificación de otras características de seguridad conocidas en el estado de la técnica, por lo que el documento sólo será reconocido como auténtico o válido si estas otras características de seguridad también son reconocidas como válidas.

Lafigura 4muestra una ilustración de los pasos parciales de la generación de la característica de seguridad a partir de una imagen 402 y un patrón digital 404.

La imagen 402 puede ser, por ejemplo, un retrato digital adquirido con luz visible de una persona para la que se emitirá o personalizará un nuevo documento. La imagen 402 puede, por ejemplo, adquirirse como imagen RGB y convertirse a CMYKK+ para su impresión por inyección de tinta. También se proporciona un patrón digital 404. En algunas formas de realización, el patrón es muy simple. Por ejemplo, el patrón mostrado en la figura 4 consta de dos primeras regiones 408.1 y 408.2 y dos segundas regiones 406.1 y 406.2. Las primeras regiones son regiones que están determinadas para imprimirse con tinta basada en colorante, pero no con tinta basada en pigmento. Las segundas regiones son regiones que están determinadas para imprimirse con tinta basada en pigmento, pero no con tinta basada en colorante. En otras formas de realización, el patrón puede ser considerablemente más complejo y, en particular, puede ser un código de barras o un código matricial, cuya complejidad permite almacenar uno o más valores de datos, como identificaciones personales, identificaciones de documentos y otros, codificados en el patrón. Antes de la impresión, se superponen la imagen digital 402 y el patrón 404. En el ejemplo mostrado aquí, la imagen y el patrón tienen el mismo tamaño y se superponen a una escala de 1:1. Sin embargo, en otras formas de realización, también es posible que la superposición se produzca de forma que el patrón solo se superponga a una parte de la imagen, y/o que el patrón se superponga a la imagen en posiciones determinadas dinámicamente y con dependencia del contenido de la imagen. Finalmente, la imagen digital 402 se imprime sobre o en el cuerpo del documento, de modo que las primeras regiones 414.1 y 414.2 del cuerpo del documento corresponden con las primeras regiones de imagen 408.1 y 408.2 y se imprimen con tinta basada en colorante, y las segundas regiones 412.1 y 412.2 del cuerpo del documento corresponden a las segundas regiones de imagen 406.1 y 46.2, y se imprimen con tinta basada en pigmento. Bajo luz visible, las primeras 414 y las segundas 412 regiones de la imagen de impresión por inyección de tinta resultante no son distinguibles a simple vista. Sin embargo, con un microscopio o una cámara de alta resolución, es posible reconocer las primeras y las segundas regiones y el patrón que forman, basándose en la diferente morfología o topología de las gotas.

En algunas formas de realización, como las que se muestran en la figura 4, la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento tienen además la propiedad de que, bajo una luz especial, por ejemplo, la infrarroja, solo la tinta basada en pigmento es opaca y absorbe la luz, mientras que por el contrario la tinta basada en colorante es casi completamente transparente y, por lo tanto, invisible. En las primeras regiones 414.1 y 414.2, donde se imprime el retrato con la tinta basada en colorante, no se reconoce ninguna impresión; en su lugar, aparece el color de fondo del cuerpo de la tarjeta. En las segundas regiones 412.1 y 412.2, impresas con la tinta basada en pigmento, que es opaca incluso con luz infrarroja, las regiones correspondientes del retrato son visibles de forma similar a como con la luz blanca. En formas de realización donde la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento producen valores o intensidades de color bajo una luz especial, como la infrarroja o la ultravioleta, diferentes que en el rango de longitud de onda visible el documento o la impresión puede iluminarse con esta luz especial para comprobar si el patrón es visible en estas condiciones. Si no se ve ningún patrón, el documento se considera no auténtico.

Lafigura 5muestra un documento 500 según una forma de realización de la invención. El documento incluye un cuerpo de tarjeta 506 con forma de cantos y al menos una imagen 502, que incluye una característica de seguridad no detectable con luz visible en forma de un patrón no detectable con luz visible, compuesto por una primera y una segunda región de gotas de inyección de tinta de diferente morfología o topología. Opcionalmente, el documento puede incluir diversas características de seguridad adicionales, como marcas de agua, marcas en relieve, hologramas o imágenes invertidas, que dificultan la falsificación y no se muestran aquí. La imagen 502 puede ser, en particular, una imagen personalizada, por ejemplo, un retrato de la persona a la que se asigna el documento. El cuerpo del documento puede ser una tarjeta de plástico prácticamente transparente con luz visible, como se describe en el documento EP 1222620 B1 o en el documento WO 02/4500882. Sin embargo, el cuerpo del documento también puede ser opaco.

El cuerpo del documento puede constar, en particular, de varias capas, como se ilustra en la figura 7. Por ejemplo, el documento puede constar de varias capas de materiales poliméricos como poliolefinas, poliésteres o policarbonatos. En particular, el documento puede ser un documento compuesto por capas de polímero, cuya producción se describe en el documento DE102008012419 A1.

Se imprime una imagen 502 sobre o en el documento mediante impresión de inyección de tinta. La imagen contiene primeras regiones o zonas impresas únicamente con tinta basada en colorante y, opcionalmente, con otras tintas, pero no con tinta basada en pigmento del mismo color de impresión, y segundas regiones o zonas impresas únicamente con tinta basada en pigmento y, opcionalmente, con otras tintas, pero con tinta basada en colorante del mismo color de impresión. Las primeras y segundas regiones forman un patrón invisible al ojo humano. La imagen puede, por ejemplo, ocupar una proporción de superficie entre el 5 % y el 95 % de la superficie del documento.

Opcionalmente, el documento puede incluir elementos adicionales como un microchip 504 y/o una banda magnética (no se muestra). Adicionalmente o como alternativa, el documento puede contener datos adicionales ópticamente detectables 508, por ejemplo, un ID de documento impreso o un ID personal. Los datos ópticamente detectables 508 también pueden imprimirse o aplicarse mediante otros métodos, como el grabado láser. El patrón invisible contenido en la imagen 502 puede ser, por ejemplo, un código QR que contenga los datos ópticamente reconocibles 508 en forma codificada.

Lafigura 6Amuestra una sección 600 del rostro de la persona representada en la imagen 502 bajo luz blanca con un aumento de 20 x. Aunque el ojo derecho está impreso con la tinta basada en colorante 216 y el ojo izquierdo con la tinta basada en pigmento 214, a esta resolución bajo luz blanca no se aprecia diferencia de color ni de intensidad, por lo que no se reconoce ningún patrón entre la primera y la segunda región de la imagen.

Lafigura 6Bmuestra una subsección 602 de la imagen 502 con el ojo derecho de la persona impreso con tinta basada en colorante con un aumento de 100 x. Se puede reconocer que los bordes de las gotas están borrosos. La unidad de adquisición de imágenes no logra encontrar un plano donde las gotas estén nítidamente enfocadas.

Lafigura 6Cmuestra una subsección 604 de la imagen 502 con el ojo izquierdo de la persona impreso con tinta basada en pigmento con un aumento de 100 x. En comparación con los bordes de las gotas que se muestran en la figura 6B, se aprecian los bordes nítidos y oscuros de las gotas de tinta basada en pigmento, lo que permite a la unidad de adquisición de imágenes encontrar al menos un plano donde es posible enfocarlas nítidamente. Según formas de realización, el método de verificación de documentos comprende una modificación del zoom de la unidad de adquisición de imágenes, de modo que se intenta enfocar en varios planos a lo largo de la dimensión z del documento. En este caso se puede determinar si es posible encontrar al menos un plano por gota donde sus bordes aparezcan nítidos. La diferente enfocabilidad o nitidez de los bordes de las gotas permite a la unidad de verificación detectar regiones que contienen solo gotas de tinta basada en pigmento o solo gotas de tinta basada en colorante.

Lafigura 6Dmuestra una subsección 606 de la imagen 502 con el ojo derecho de la persona impreso con tinta basada en colorante con un aumento de 200 x. Incluso con este aumento, la morfología de las gotas se caracteriza por un contorno borroso, y la intensidad o brillo del color se distribuye de forma prácticamente homogénea dentro de cada una.

Lafigura 6Emuestra una subsección 608 de la imagen 502 con el ojo izquierdo de la persona impreso con tinta basada en pigmento con un aumento de 200 x. Incluso con este aumento, la morfología de las gotas se caracteriza por un contorno nítido; la intensidad o el brillo del color de las gotas suele estar distribuido de forma heterogénea dentro de cada una; en particular, los bordes de las gotas son más oscuros que sus regiones internas.

Lafigura 7una ilustración tridimensional de diferentes morfologías y topologías de gotas en un cuerpo de documento multicapa de un documento 700. El documento consta de múltiples capas de material 702-714 hechas de un material polimérico, en particular policarbonato. El documento tiene una longitud (dimensión x), una anchura (dimensión y) y una altura (dimensión z). Las múltiples capas se apilan una sobre otra a lo largo de la dimensión z antes de ser procesadas para formar un compuesto de capas.

Durante la producción del documento, la imagen con la característica de seguridad invisible se imprime en una de las capas, en este caso la 708, mediante impresión por inyección de tinta, como ya se ha descrito para formas de realización de la invención. Preferiblemente, la impresión se realiza en una de las capas de material que posteriormente se ubicarán dentro del documento terminado. Inmediatamente después de la impresión en la capa 708, las gotas de tinta 716, 718, 720 y 722 recorren la superficie de la capa 708, definida por las dimensiones X e Y. Las gotas 716 y 718 consisten en tinta basada en pigmento 214, por ejemplo, una tinta con negro de humo, y las gotas 720 y 722 consisten en tinta basada en colorante 216, por ejemplo, una tinta con negro solvente 27. El recorrido bidimensional de las gotas sobre esta superficie se denomina morfología de las gotas. El solicitante ha determinado que la morfología de las gotas depende crucialmente de si la gota consiste en una tinta basada en pigmento 214 o una tinta basada en colorante 216. Por ejemplo, los bordes de las gotas de tinta basada en pigmento están nítidamente enfocados y a menudo son más oscuros que el interior de las gotas, mientras que los bordes de las gotas de tinta basada en colorante están borrosos y poco claros, y generalmente tienen el mismo brillo que el interior de las gotas; en algunos casos, los bordes incluso parecen más brillantes que el centro de la gota. Además, se ha determinado que la profundidad de penetración de la tinta a través de múltiples capas también difiere entre la tinta basada en pigmento y la tinta basada en colorante. La profundidad de penetración de la tinta basada en colorante es mayor y, por lo tanto, también la extensión de las gotas 722 y 720 a lo largo del eje z, representada aquí por el L2 mayor en comparación con el L1 menor. Los bordes de las gotas también están borrosos en la dimensión z. Según formas de realización, la unidad de adquisición de imágenes adquiere múltiples imágenes de prueba a lo largo del plano Z, preferiblemente de modo que se adquiera al menos una imagen de prueba por cada plano 702-714. Por ejemplo, se puede cambiar el enfoque de la unidad de adquisición de imágenes para que se atraviesen diferentes planos del documento, adquiriendo así las imágenes de prueba en el proceso.

Según una forma de realización, el documento multicapa se produce proporcionando dos o más capas de polímero e imprimiendo al menos una superficie de al menos una de estas capas 708 con la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento para crear una imagen 502, en la que la primera y la segunda región de la imagen, impresas bien con tinta basada en colorante o bien tinta basada en pigmento, forman un patrón invisible, como se describió, por ejemplo, en las figuras 4 y 5. La imagen puede ocupar, por ejemplo, entre el 5 % y el 95 % de la superficie del documento. Tras la impresión, las múltiples capas de material polimérico se apilan y se unen de forma cohesiva, por ejemplo, mediante procesos de impresión o adhesivos. En este caso la superficie impresa de la capa de polímero puede formar la cara superior o inferior del compuesto de capas. Preferiblemente, la superficie impresa de la capa de polímero está rodeada, hacia abajo y/o hacia arriba, por al menos otra capa de polímero 706, 710, de modo que la superficie impresa se encuentra dentro del compuesto de capas. Dependiendo del tipo de material utilizado en las capas adyacentes, la profundidad de penetración de las gotas 716, 718, 720, 722 en las capas adyacentes puede variar.

En principio, se pueden utilizar todos los materiales habituales en el ámbito de la seguridad y/o documentos de valor para las capas de polímero. Las capas 702-714 tienen preferiblemente un espesor de 50 gm a 300 gm. Las capas de polímero pueden ser idénticas o diferentes y estar basadas en un material polimérico del grupo que comprende PC (policarbonato, en particular policarbonato de polifenol A), PET (tereftalato de polietilenglicol), PMMA (polimetilmetacrilato), TPU (elastómeros termoplásticos de poliuretano), PE (polietileno), PP (polipropileno), PI (poliimida o politransisopreno), PVC (cloruro de polivinilo) y copolímeros de estos polímeros. También se pueden utilizar películas coextruidas de estos materiales. Se prefiere el uso de materiales de PC, donde por ejemplo, aunque no necesariamente, también se pueden utilizar los denominados materiales de baja Tg basados en policarbonato, en particular para una capa de polímero sobre la que se aplica una capa de impresión y/o para una capa de polímero unida a una capa de polímero que lleva una capa de impresión, concretamente en la cara de la capa de impresión. Los materiales de baja Tg son polímeros cuya temperatura de transición vítrea es inferior a 140°C. En las solicitudes de patente DE102007052947 A1 y D<e>102008012419A1 se describen otras formas de realización relacionadas con un documento multicapa, su impresión y cómo se pueden unir las capas individuales para formar un único documento con forma cohesiva.

En algunas formas de realización, la imagen 502 también puede imprimirse en el cuerpo del documento multicapa, de modo que diferentes partes de la imagen se impriman en capas distintas. Es posible que las primeras regiones de la imagen sean imprimidas con tinta basada en colorante de forma continua en capas de material diferentes a las segundas regiones de la imagen con tinta basada en pigmento. Sin embargo, en otras formas de realización, la distribución de la impresión tiene lugar en diferentes capas, independientemente de la tinta utilizada, de modo que cada capa se imprime tanto con tinta basada en pigmento como con tinta basada en colorante, aunque en diferentes subregiones de la capa respectiva. Una parte de la imagen 502 con una característica de seguridad visualmente imperceptible integrada, o una parte de ella, puede unirse a cada una de las capas. Solo en la unión, todas las partes de la imagen y la característica de seguridad integrada se organizan conjuntamente de forma que el observador pueda reconocer la imagen.

Lafigura 8muestra un diagrama de bloques de una unidad de verificación 800, diseñada para probar la característica de seguridad escondida invisible en una imagen impresa bajo luz blanca y también en ausencia de una fuente de luz especial (por ejemplo, luz infrarroja o luz ultravioleta). La unidad de verificación puede diseñarse como una unidad de verificación móvil o como un terminal móvil. Incluye una abertura 808 para recibir un documento de valor o de seguridad 500, 700. La abertura puede consistir, por ejemplo, simplemente en un contenedor o dispositivo de almacenamiento para el documento, de modo que el usuario deba posicionarlo manualmente en o sobre dicho contenedor o dispositivo de almacenamiento. Adicionalmente o como alternativa, la abertura 808 puede incluir un alimentador automático de documentos, que recibe el documento y lo coloca en una ubicación predefinida dentro de la unidad de verificación.

La unidad de verificación comprende además una unidad de adquisición de imágenes 802, por ejemplo, un microscopio o una cámara de alta resolución. La resolución de la unidad de adquisición de imágenes debe ser al menos lo suficientemente alta como para resolver espacialmente un número mínimo de gotas de tinta (por ejemplo, al menos el 20 %) en una impresión 502 del documento correctamente posicionado. La unidad de adquisición de imágenes está diseñada para adquirir una o más imágenes de prueba. Por ejemplo, la unidad de adquisición de imágenes cuenta con un foco accionable automáticamente y/o manualmente. El foco se ajusta paso a paso o de forma continua para que al menos algunas de las gotas de inyección de tinta (en concreto, las impresas con tinta basada en pigmento) aparezcan nítidas. Se adquiere una imagen digital, denominada imagen de prueba, al menos en este plano y, opcionalmente, en planos adicionales en la dirección Z. La imagen de prueba representa al menos la imagen impresa 502 y, opcionalmente, otras regiones del cuerpo del documento. La imagen adquirida puede ser, por ejemplo, una imagen monocromática o RGB. Preferiblemente, se trata del mismo tipo de imagen del que también estaba hecho un conjunto de datos de entrenamiento con el que se entrenó el software de análisis de imágenes 806. Sin embargo, también es posible convertir posteriormente una imagen monocromática o RGB a dicho formato. Las imágenes de prueba se adquieren con luz blanca. Esto significa que, en el momento de adquirir la imagen, el documento ubicado en la unidad de verificación se ilumina con luz blanca ambiental bien a través de la abertura 808 o bien con una fuente de luz blanca ubicada dentro o cerca de la unidad de verificación.

La unidad de verificación también incluye una unidad de análisis de imágenes 804 con uno o más procesadores 805 y un software de análisis de imágenes 806. El software de análisis de imágenes puede ser, por ejemplo, una red neuronal entrenada. El software de análisis de imágenes está configurado para recibir las imágenes de prueba de alta resolución desde la unidad de adquisición de imágenes o para leerlas de una memoria donde se almacenaron dichas imágenes de prueba. Su análisis determina la posición, morfología y/o topología de las gotas de tinta que componen la impresión 502. Además, el software de análisis de imágenes está configurado para identificar las primeras regiones de imagen 414.1 y 414.2, basándose en la morfología o topología de las gotas, que contienen gotas de tinta basada en colorante y están libres de gotas de tinta basada en pigmento, así como las segundas regiones de imagen 412.1 y 412.2, que contienen gotas de tinta basada en pigmento y están libres de gotas de tinta basada en colorante. El software de análisis de imágenes está configurado para identificar un patrón de regiones primera y segunda según la morfología y/o topología de la gota. La unidad de verificación 800 compara el patrón reconocido con un valor de referencia. Si la comparación revela que el patrón es idéntico o suficientemente similar al valor de referencia, la unidad de verificación determina, como resultado de la verificación, que la característica de seguridad es válida y que el documento, a menos que otras características de seguridad del documento no sean válidas, se considera válido (y, por lo tanto, auténtico). La verificación también puede ser más compleja, por ejemplo, si el patrón es un código bidimensional. En este caso, la unidad de verificación utiliza un proceso de decodificación del patrón reconocido para obtener el valor codificado en el patrón y compararlo con un valor de referencia correspondiente almacenado en una memoria accesible para la unidad de verificación. Si la característica de seguridad o el documento es idéntico o suficientemente similar al valor de referencia, se determina que es válido.

Opcionalmente, la unidad de verificación puede incluir una visualización 810, por ejemplo, una pantalla LED. El resultado de la prueba se puede mostrar al usuario a mediante la visualización 810. Opcionalmente, el software de análisis de imágenes también puede hacer visible el patrón reconocido para un usuario humano en forma de representación gráfica, por ejemplo, una imagen superpuesta, y mostrarla a través de la visualización 810.

Según una forma de realización, se almacena una clave criptográfica pública en la memoria de datos del documento 500, 700. La clave pública forma un par de claves criptográficas asimétricas con una clave criptográfica privada. La clave privada se asigna a una organización específica, por ejemplo, el editor del documento, una empresa o una autoridad, en particular una autoridad reguladora gubernamental. La clave privada se almacena en una memoria de datos central a la que tiene acceso la unidad de verificación. La clave pública puede almacenarse en copias en varios documentos del mismo editor y utilizarse para cifrar un valor secreto. Por ejemplo, el patrón puede contener un código gráfico, por ejemplo, un código QR, donde un valor secreto está codificado en el código QR. El valor secreto puede ser datos personales o claves criptográficas. La unidad de verificación está configurada para decodificar el código QR y, por lo tanto, obtener el valor secreto cifrado. A continuación, la unidad de verificación utiliza la clave privada para descifrar el valor secreto cifrado. El valor secreto descifrado puede, a su vez, ser verificado y procesado por la unidad de verificación de diversas maneras. Por ejemplo, el valor puede compararse con un valor de referencia.

Como alternativa, los datos decodificados, pero aún cifrados, pueden transmitirse desde la unidad de verificación a un dispositivo de descifrado. En este caso, la unidad de verificación no tiene acceso a la clave criptográfica privada, lo que aumenta la seguridad de la clave. El dispositivo de descifrado solo tiene acceso a la clave privada y la utiliza para descifrar los datos decodificados, pero aún cifrados, proporcionados por varias unidades de verificación. Los datos descifrados pueden posteriormente transmitirse de vuelta desde el dispositivo de descifrado a la unidad de verificación. Esto se realiza preferiblemente a través de un canal de comunicación de datos protegido, por ejemplo, cifrado de extremo a extremo. Por ejemplo, los datos descifrados pueden ser un número de serie u otro identificador del documento o del usuario al que está asignado. El número de serie u otro identificador se almacena en la unidad de verificación como valor de referencia o puede leerse del documento mediante otro canal de transmisión. Por ejemplo, el número de serie o el identificador pueden estar impresos o grabados en el cuerpo del documento y ser adquiridos por la unidad de verificación mediante una cámara. Al comparar el valor de los datos descifrados con el valor de referencia y/o con el valor recibido a través del otro canal de transmisión, la unidad de verificación puede determinar la autenticidad de la característica de seguridad, siendo la igualdad o similitud suficiente de valores lo que implica autenticidad.

Lafigura 9muestra un diagrama de bloques de un sistema 900 con la unidad de verificación 800 y varias fuentes de luz y unidades de adquisición de imágenes. El sistema 900 incluye una unidad de verificación, como se describe para formas de realización de la invención y, por ejemplo, con referencia a la figura 8, así como una fuente de luz blanca 906 y una fuente de luz infrarroja 904. Ambas fuentes de luz están ubicadas de forma que iluminan un documento 500 correctamente colocado en la abertura o en la unidad de verificación, o al menos iluminan una imagen 502 representada en o sobre dicho documento. Las fuentes de luz 904 y 906 pueden instalarse como parte integral de la unidad de verificación o instalarse o colocarse sobre o junto a ella. Por ejemplo, la abertura 808 puede ser lo suficientemente grande como para que la luz de las fuentes de luz externas a la unidad de verificación también incida sobre el documento con la intensidad suficiente.

La unidad de adquisición de imágenes 802 comprende al menos una unidad de adquisición de imágenes de alta resolución 910, sensible en el rango de longitud de onda de la luz visible, capaz de adquirir imágenes. La unidad de adquisición de imágenes también comprende una cámara infrarroja 908, cuya resolución puede ser inferior a la de la cámara de luz blanca 910. La cámara infrarroja 908 es sensible al menos en el rango de longitud de onda de la luz infrarroja. En algunas formas de realización, también es posible contar con una cámara de alta resolución sensible tanto en el rango de la luz blanca como en el de la luz infrarroja, lo que, funcionalmente, corresponde a una combinación de ambas unidades de adquisición de imágenes 908 y 910.

La unidad de verificación puede operar en al menos dos modos diferentes: en "modo de luz blanca", el documento 500 ubicado en la unidad de verificación 800 se ilumina con luz blanca y la cámara de luz blanca 910 toma una o más imágenes de prueba de alta resolución bajo irradiación de luz blanca. Las imágenes de prueba pueden, por ejemplo, adquirirse como imágenes RGB y guardarse como imágenes monocromáticas, donde la intensidad de los píxeles del canal monocromático resulta de la suma o el promedio de las intensidades de los 3 canales de color R, B y G. Las imágenes de prueba de alta resolución 912 se transmiten al software de análisis de imágenes 806 y este reconoce automáticamente un patrón 914 dentro de la imagen basándose en la morfología y/o topología de las gotas. El patrón representa la característica de seguridad invisible para el ojo humano y es utilizado por la unidad de verificación, como se describe, para comparar el patrón o un valor derivado de él con un valor de referencia. Además, el patrón 914 también se puede mostrar a un usuario a través de la pantalla 810 como un patrón de superposición de la imagen 912, de modo que el usuario puede ver que realmente se ha detectado un código que corresponde, por ejemplo, a un cierto tipo de código esperado (por ejemplo, código de barras o códigos de matriz).

Además, la unidad de verificación puede operar en "modo IR". En el modo IR, el documento 500 ubicado en la unidad de verificación 800 se ilumina con luz infrarroja de la fuente de luz infrarroja 904, y la cámara IR 908 toma una o más imágenes de prueba IR bajo irradiación de luz infrarroja. Las imágenes de prueba IR pueden adquirirse y almacenarse, por ejemplo, como imágenes monocromáticas. Las imágenes de prueba IR pueden tener la misma resolución o inferior a la de las imágenes de prueba con luz blanca. La(s) imagen(es) de prueba IR pueden mostrarse directamente al usuario en la visualización 810. El modo IR puede ser especialmente ventajoso cuando la tinta basada en pigmento 214 y la tinta basada en colorante 216 utilizadas tienen un espectro de absorción idéntico o prácticamente idéntico bajo luz blanca, pero un espectro de absorción significativamente diferente bajo luz IR. En este caso, el patrón puede discernirse incluso sin análisis de imagen, simplemente exponiendo el documento a una fuente de luz infrarroja 904. En el modo IR, la imagen de prueba IR adquirida por la cámara IR 908 bajo luz infrarroja se envía directamente a la visualización 810, donde se muestra al usuario. Incluso sin la contribución del análisis de imagen, el usuario puede reconocer el patrón y, por lo tanto, verificar la característica de seguridad. Opcionalmente, también se puede realizar una decodificación en el modo de operación IR para extraer la información codificada en el patrón y compararla con un valor de referencia.

Además de o en lugar de la imagen de prueba, por ejemplo, una imagen RGB de alta resolución adquirida con luz blanca, la unidad de verificación también puede configurarse para adquirir adicionalmente una imagen IR, denominada "imagen de prueba IR". En este caso se trata, en particular, de una imagen digital monocromática adquirida con iluminación IR con una resolución inferior a la de la imagen de prueba adquirida con luz blanca. La imagen de prueba IR corresponde a una imagen de nivel de brillo y también puede representarse como una imagen en escala de grises. El método de verificación puede comprender además el cálculo de una imagen a partir de la imagen en color que sirve como imagen de prueba, que corresponde a su nivel de brillo si se hubiera adquirido con una cámara sensible al espectro IR bajo luz infrarroja. El cálculo puede realizarse mediante una asignación proporcionado durante la producción del documento. Esta asignación asigna los tonos de color de una imagen en color RGB, por ejemplo, la imagen impresa sobre o dentro del documento, a los valores de brillo situados en las posiciones correspondientes de una imagen monocromática adquirida con luz IR de la impresión de inyección de tinta de dicha imagen. En este caso las formas de realización de la invención, al calcular la imagen de nivel de brillo solo se considera una variante opaca de la tinta de impresión negra, es decir, la tinta basada en pigmento, ya que la tinta basada en colorante es transparente al iluminarse con luz infrarroja. Una vez disponible la imagen calculada, se compara con la imagen de prueba IR monocromática. La comparación comprende una comparación de los niveles de brillo de la imagen calculada y la imagen monocromática, comparando regiones idénticas de las imágenes. Se puede ajustar el brillo y/o el contraste de una o ambas imágenes antes de la comparación. La comparación genera una imagen diferencial en la que ya se reconoce el patrón incrustado. En un paso posterior del método, el patrón se reconstruye a partir de la imagen diferencial. En este caso se pueden utilizar los parámetros de codificación suministrados al dispositivo que ejecuta el método, los mismos que se emplearon para generar el patrón, por ejemplo, el número de regiones adyacentes, su extensión espacial, la corrección de errores utilizada en la codificación, y similares. Los parámetros de codificación pueden suministrarse, por ejemplo, desde una base de datos. El documento puede contener información que se suministra a la base de datos para seleccionar los parámetros de codificación adecuados. Esta información está preferiblemente configurada para se legible por máquina. Los parámetros de codificación pueden transmitirse a la unidad de verificación mediante una conexión de datos segura. El patrón reconstruido, por ejemplo, un código gráfico, se decodifica posteriormente.

Según formas de realización de la invención, se ha descubierto que existen combinaciones ventajosas de tinta basada en colorante y tinta basada en pigmento que son indistinguibles entre sí bajo luz visible, pero claramente distinguibles ópticamente bajo luz de otras longitudes de onda, como la infrarroja o la ultravioleta. Por lo tanto, el modo IR puede considerarse una variante más rápida y de menor consumo computacional que el modo de luz blanca.

Según formas de realización de la invención, la unidad de verificación está configurada para funcionar normalmente en modo IR. Sin embargo, en ciertas situaciones, el funcionamiento IR puede no ser posible o incluso fallar inesperadamente durante un breve periodo. Por ejemplo, la fuente de luz IR 904 puede fallar debido a un defecto técnico o al final de su vida útil. Si la fuente de luz IR 904 se encuentra dentro de la unidad de verificación 800, pero esta se utiliza en exteriores y se expone a una luz solar intensa, puede ser que la luz solar que penetra por la abertura 904, que representa luz parásita, puede imposibilitar la adquisición de imágenes de prueba IR utilizando luz IR pura. En este caso, el sistema cambia al modo de luz blanca. Este es robusto frente a la luz solar penetrante. Según algunas formas de realización, el cambio entre el modo IR y el modo de luz blanca se realiza manualmente. En otras formas de realización, el cambio se produce automáticamente cuando la unidad de verificación detecta que la fuente de luz IR 904 está defectuosa o que un componente de luz blanca dentro de la unidad de verificación supera un valor máximo. Por ejemplo, la unidad de verificación puede tener un sensor de luz blanca para determinar automáticamente si se ha superado el valor máximo.

Según una forma de realización, el sistema incluye un dispositivo de control de acceso 902, por ejemplo, una barrera o una puerta, o está acoplado a dicho dispositivo de control de acceso. El dispositivo de control de acceso se abre automáticamente según el resultado de la verificación del documento. Por ejemplo, la puerta de un área o edificio seguro se abre automáticamente solo cuando un usuario se ha autenticado correctamente ante la unidad de verificación mediante un documento de identidad asignado, donde la autenticación incluye una verificación de la característica de seguridad invisible, como se describe en este documento para las formas de realización de la invención.

Si el documento 500, 700 está diseñado para ser soportar una verificación en modo IR, además del modo de luz blanca, según formas de realización de la invención, se pueden realizar pasos adicionales durante el proceso de producción o personalización del documento. Por ejemplo, primero se proporciona una asignación que representa la relación entre las señales de color de una cámara RGB sensible a la luz blanca, por un lado, y las señales monocromáticas de una cámara sensible al espectro IR, por otro, para una pluralidad de tonos de color generados mediante la mezcla de agentes colorantes previstos a la producción del documento. Las señales monocromáticas corresponden en este caso a los niveles de brillo de los respectivos tonos de color cuando se iluminan con luz IR. La relación entre las señales de color y las señales monocromáticas puede, por ejemplo, expresarse como una tabla de asignación o en forma de una o más descripciones analíticas. La relación puede establecerse, por ejemplo, creando una imagen en color de una tabla de referencia de color y una imagen correspondiente con la cámara sensible al espectro IR cuando se ilumina con luz en el espectro IR, de modo que las señales de la cámara a color y la cámara sensible al espectro IR se asignan entre sí para regiones de imagen idénticas en las imágenes.

Finalmente, la imagen con el patrón gráfico incrustado se imprime en el cuerpo del documento.

La impresión se puede realizar utilizando una de dos variantes de tinta visualmente indistinguibles de uno de los colores previstos para el documento, cuya una variante, la "tinta basada en pigmento", es opaca al iluminarse con luz infrarroja, y la otra variante, la "tinta basada en colorante", es transparente y las señales de color registradas por la cámara RGB sensible a la luz blanca no se distinguen. La variante utilizada respectiva de las tintas disponibles en dos variantes se selecciona cuando el patrón gráfico se incrusta en la imagen y se suministra a una impresora de inyección de tinta como información de impresión.

La creación de la asignación puede suceder en particular como sigue: primero, se imprime una tabla de referencia de color bajo la utilización con las tintas previstas para la producción del documento y, si corresponde, con un material de soporte previsto para dicha producción del documento. La carta de referencia de color contiene varias tintas que representan varios tonos de color presentes en una o varias imágenes que se asociarán con el documento, incluyendo la pluralidad tonos de color tanto de tintas basadas en pigmento como también de tintas basadas en colorantes. Se adquiere una imagen en color (es decir, una imagen RGB bajo luz blanca) de la carta de referencia de color, y se adquiere una imagen monocromática con una cámara sensible al espectro infrarrojo mientras se ilumina la carta de referencia de color con luz infrarroja. Estos pasos se pueden realizar en cualquier orden. A continuación, los tonos de color de la imagen RGB, dispuestos en posiciones específicas en la carta de referencia de color, se asignan a los valores de brillo correspondientes de la imagen monocromática. La asignación se puede proporcionar como una tabla de asignación o como una descripción analítica.

Para imprimir ahora la imagen de una persona o de otro objeto físico sobre o en el cuerpo del documento, primero se adquiere una imagen en color RGB del objeto o de la persona que debe aparecer en el cuerpo del documento con una cámara a color bajo luz blanca, o se proporciona una imagen RGB existente adquirida con luz blanca. Se realiza una impresión a color de esta imagen y, a continuación, se adquiere una imagen monocromática de la misma con una cámara sensible al espectro IR bajo iluminación infrarroja. El orden de las adquisiciones es irrelevante. A partir de la imagen en color, se calcula una imagen que corresponde a su nivel de brillo al ser adquirida por una cámara sensible al espectro IR bajo iluminación infrarroja, utilizando únicamente una variante opaca (una tinta basada en pigmento) de una tinta disponible en dos variantes (tinta basada en pigmento y tinta basada en colorante de colorante, de color prácticamente idéntico bajo luz visible), cuya otra variante es transparente al ser iluminada con luz infrarroja. Para ello, se puede crear una asignación, por ejemplo, una asignación creada del tipo descrito. En otras palabras, se calcula una imagen a partir de la imagen de la cámara en color utilizando una asignación que corresponde a su nivel de brillo cuando es adquirida por una cámara sensible en el espectro IR cuando se ilumina con luz infrarroja, cuando solo se utiliza una variante opaca (tinta basada en pigmento) de un color de impresión disponible en dos variantes, cuya otra variante (tinta basada en colorante) es transparente cuando se ilumina con luz infrarroja.

Se comparan la imagen calculada y la imagen del nivel de brillo tomada bajo luz infrarroja por la cámara sensible al espectro IR y se calcula una imagen de diferencia que contiene el patrón.

Según una forma de realización, un patrón incrustado en la imagen adquirida por la cámara a color se reconstruye a partir de la imagen diferencial y se decodifica su contenido. Para ello, se pueden utilizar los parámetros de codificación utilizados para generar el patrón o el código gráfico.

El documento 500 puede ser, por ejemplo, un documento de identidad que contiene el retrato de la persona a quien se asigna, en forma de una impresión de inyección de tinta a color 502. Esta impresión de inyección de tinta a color se creó mediante CMYK, imprimiendo el color negro en las primeras regiones de la impresión de inyección de tinta con tinta basada en colorante y en las segundas regiones de la impresión de inyección de tinta con tinta basada en pigmento. Las primeras y las segundas regiones no se pueden distinguir con el ojo humano bajo luz visible, por lo que el patrón formado a partir de las primeras y segundas regiones constituye una característica de seguridad invisible para el ojo humano.

Por ejemplo, el retrato de la mujer que aparece en el documento puede adquirirse con una cámara como imagen RGB. La imagen es un gráfico de píxeles que contiene, por píxel, tripletes de valores para los colores primarios rojo, verde y azul (RGB) o señales derivadas de ellos.

En el proceso de impresión, según una forma de realización, se imprimen múltiples tonos de color para la representación de imágenes en color utilizando pocos colores de impresión, por ejemplo, imprimiendo áreas o puntos muy pequeños y poco espaciados con los colores cian, magenta, amarillo y negro. Estos colores de impresión también se conocen con las abreviaturas C, M, Y y K. Vistas desde una distancia en la que las superficies impresas con un solo color ya no son perceptibles individualmente, estas superficies aparecen en una amplia variedad de tonos de color, dependiendo de la proporción de superficie de los colores de impresión.

En particular, el color de impresión negro, K, puede existir en dos versiones diferentes, K y K+, visualmente indistinguibles, de las cuales una versión es una tinta basada en colorante que, en algunas formas de realización es transparente a la luz infrarroja, y de las cuales la otra versión es una tinta basada en pigmento que, en algunas formas de realización, es opaca a la luz infrarroja. Dependiendo del tono de color, cada área de una imagen a color tiene una mayor o menor proporción de color de impresión negro. La incrustación del patrón en la imagen (es decir, en la foto) durante la impresión ocurre de tal manera que las regiones de la imagen superpuestas con las primeras regiones del patrón se imprimen solo con la tinta basada en colorante negra, y las regiones de la imagen superpuestas con las segundas regiones del patrón se imprimen solo con la tinta basada en pigmento negra. La impresión de las tintas C, M e Y restantes no se ve afectada por la superposición de la imagen con el patrón. Dado que las dos tintas negras son visualmente indistinguibles, un observador humano ve una foto a color normal. La indistinguibilidad visual también se aplica a las imágenes tomadas con una cámara a color; es decir, las señales de la cámara a color para las diferentes versiones de los colores de impresión son idénticas. Al iluminarse con luz infrarroja y grabarse con una cámara sensible al espectro infrarrojo, el patrón 914 se hace visible, como se indica en la figura 9. En este caso, en particular los elementos del patrón impreso con la versión del color de impresión negro que absorbe los rayos infrarrojos pueden presentar grados de absorción fuertemente fluctuantes dentro de un elemento o entre elementos, dependiendo del contenido de la imagen a color.

Lista de símbolos de referencia

102-110 Pasos del proceso de impresión

200 Impresora de inyección de tinta

202 Unidad de control de impresora de inyección de tinta

204 Unidad del cabezal de impresión

206 Impresora con alimentador de documentos

208 Tinta con el color de impresión cian

210 Tinta con el color de impresión rojo

212 Tinta con el color de impresión amarillo

214 Tinta con color de impresión negro: tinta basada en pigmento

216 Tinta con color de impresión negro: tinta basada en colorante

218 Contenedor de tanque de color

220-228 Tanques de color

302-312 Pasos del procedimiento de verificación

402 Imagen RGB digital

404 Patrón

406.1.406.2 Segundas regiones del patrón

408.1.408.2 Primeras regiones del patrón

410 Imagen impresa con primera y segunda regiones bajo luz infrarroja

414.1.414.2 Primeras regiones: impresas con tinta basada en colorante

412.1.412.2 Segundas regiones: impresas con tinta basada en pigmento

500 Documento

502 Impresión (bajo luz visible)

504 Chip

506 Cuerpo del documento

508 Valor específico de la tarjeta

600 Detalle de la imagen impresa 502

602 Detalle de la imagen 502: Ojo derecho, tinta basada en colorante, 100 x

604 Detalle de la imagen 502: Ojo izquierdo, tinta basada en pigmento, 100 x 606 Detalle de la imagen 502: Ojo derecho, tinta basada en colorante, 200 x 608 Detalle de la imagen 502: Ojo izquierdo, tinta basada en pigmento, 200 x 700 Documento compuesto por múltiples capas de material

702-714 Capas de material individuales

716 Gotas de inyección de tinta basada en pigmento

718 Gotas de tinta inyección basada en pigmento

720 Gotas de inyección de tinta basada en colorante

722 Gotas de inyección de tinta basada en colorante

800 Unidad de verificación

802 Unidad de adquisición de imágenes

804 Unidad de análisis de imágenes

805 Procesador

806 Software de análisis de imágenes

808 Apertura/alimentador de documentos

810 Visualización/pantalla

812 Resultado de la verificación mostrado

900 Sistema

902 Barrera/Puerta

904 Fuente de luz infrarroja

906 Fuente de luz blanca

908 Cámara sensible a los infrarrojos

910 Cámara de alta resolución en el rango visible/microscopio

912 Imagen de prueba

914 Patrón

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para producir un documento (500, 700) que tiene un cuerpo de documento (506) y una característica de seguridad visualmente imperceptible conectada al cuerpo del documento, comprendiendo dicho método:

- proporcionar (102) una impresora de inyección de tinta (200) que incluye al menos un primer tanque (228) que contiene una tinta basada en colorante (216) y un segundo tanque (226) que contiene una tinta basada en pigmento (214), en donde el espectro de absorción de la tinta basada en colorante y el espectro de absorción de la tinta basada en pigmento son tan similares entre sí que una impresión de inyección de tinta con la tinta basada en colorante y una impresión de inyección de tinta con la tinta basada en pigmento son indistinguibles para el ojo humano bajo iluminación con luz en el rango espectral visible;

- proporcionar (104) un patrón gráfico digital (404) que está formado por una o más primeras regiones (408.1,408.2) y una o más segundas regiones (406.1,406.2); y

- proporcionar una imagen digital (402) para ser unida al documento;

- superposición (106) del patrón gráfico y de la imagen digital;

- proporcionar el documento, en donde el espesor del documento especifica su extensión espacial en una dimensión z, en donde el cuerpo del documento consiste en una pluralidad de capas de material (702 714);

- imprimir (108) la imagen digital sobre o en el cuerpo del documento mediante la impresora de inyección de tinta, de manera que se utilice tinta basada en colorante, pero no tinta basada en pigmento, para imprimir las regiones (414.1,414.2) de la imagen digital superpuestas a las primeras regiones, y de manera que se utilice tinta basada en pigmento, pero no tinta basada en colorante, para imprimir las regiones (412.1, 412.2) de la imagen digital superpuestas a las segundas áreas, siendo la distribución de la tinta basada en colorante y la tinta basada en pigmento la característica de seguridad en la imagen impresa, y siendo las una o más regiones (414.1,414.2) superpuestas a las primeras regiones (408.1,408.2) las que contienen primeras gotas de inyección de tinta y las que están libres de las segundas gotas de inyección tinta, y siendo las regiones (412.1, 412.2) superpuestas a las segundas regiones (406.1,406.2) las que contienen segundas gotas de inyección de tinta y están libres de las primeras gotas de inyección de tinta, en donde las primeras gotas de inyección de tinta (720, 722) tienen una primera morfología y consisten en la tinta basada en colorante (216), en donde las segundas gotas de inyección de tinta (716, 718) tienen una segunda morfología, que difiere de la primera morfología, y consisten en la tinta basada en pigmento (214), en donde las regiones primera y segunda forman el patrón (404), que, bajo iluminación con luz en el rango espectral visible, no es reconocible para el ojo humano,

- en donde al menos algunas de las gotas de inyección de tinta se extienden sobre una pluralidad de capas de material, en donde una topología de una gota de inyección de tinta describe su extensión espacial sobre uno o más de los planos de material en la dimensión z; y

- en donde la topología de las primeras gotas de inyección de tinta difiere de la topología de las segundas gotas de inyección de tinta.

2. El método según la reivindicación 1, en el que el patrón comprende un código de barras o un código de matriz.

3. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la imagen digital es una imagen digital monocromática, o en el que la imagen digital es una imagen policromática, en particular una imagen RGB o una imagen CMYK.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material del cuerpo del documento sobre el que se imprime la imagen tiene un color de fondo, en el que el color de fondo es claro y en particular blanco, en el que, bajo iluminación con luz en el rango espectral infrarrojo, la tinta basada en colorante proporciona una impresión de color transparente al ojo humano, de modo que una o más primeras regiones tienen el color de fondo, y la tinta basada en pigmento proporciona una impresión de color opaco al ojo humano, de modo que una o más segundas regiones tienen un color diferente del color de fondo.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las tintas en el primer y segundo tanque, bajo iluminación con luz en el rango espectral visible:

- ambas tienen un tono negro,

• en donde la tinta basada en colorante comprende preferiblemente una o más de las siguientes sustancias: Negro Solvente 27, Negro Solvente 29; y/o

• en donde la tinta basada en pigmento comprende preferiblemente una o más de las siguientes sustancias: Negro de humo, Negro de pigmento 28;

- o ambas tienen un tono de color cian,

• en donde la tinta basada en colorante comprende preferiblemente una o más de las siguientes sustancias: Azul Solvente 78, Azul Sudán; y/o

• en donde la tinta basada en pigmento comprende preferiblemente una o más de las siguientes sustancias: ftalocianina de cobre;

- o ambas tienen un tono magenta,

• en donde la tinta basada en colorante comprende preferiblemente una o más de las siguientes sustancias: colorantes azoicos rojos, por ejemplo, Rojo Solvente 26, Rojo Sudan; y/o

• en donde la tinta basada en pigmento es quinacridona;

- o ambas tienen un tono amarillo,

• en donde la tinta basada en colorante comprende preferiblemente una o más de las siguientes sustancias: colorantes azoicos amarillos, por ejemplo, Amarillo Solvente 124; y/o

• en donde la tinta basada en pigmento comprende preferiblemente una o más de las siguientes sustancias: Amarillo Brillante, Amarillo Pigmento 151.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la impresora de inyección de tinta incluye al menos también un tercer tanque que contiene otra tinta basada en colorante y un cuarto tanque que contiene otra tinta basada en pigmento, en el que el espectro de absorción de la otra tinta basada en colorante y el espectro de absorción de la otra tinta basada en pigmento son tan similares entre sí que esta otra tinta basada en colorante, bajo iluminación con luz en el rango espectral visible, es cromáticamente indistinguible para el ojo humano de la otra tinta basada en pigmento, pero es cromáticamente distinguible de las tintas en el primer y segundo tanque, comprendiendo además el método:

- proporcionar un patrón gráfico digital adicional que incluya una o más terceras áreas y una o más cuartas regiones; y

- superponer el patrón gráfico adicional y la imagen digital;

- realizar la impresión de la imagen digital sobre o dentro del cuerpo del documento de tal manera que se utilice tinta basada en colorante, pero no tinta basada en pigmento, para imprimir las zonas de la imagen digital superpuestas a las primeras regiones, de tal manera que se utilice tinta basada en pigmento, pero no tinta basada en colorante, para imprimir las zonas de la imagen digital superpuestas a las segundas regiones, de tal manera que se utilice otra tinta basada en colorante, pero no otra tinta basada en pigmento, para imprimir las zonas de la imagen digital superpuestas a las terceras regiones, y de tal manera que se utilice otra tinta basada en pigmento, pero no otra tinta basada en colorante, para imprimir las zonas de la imagen digital superpuestas a las cuartas regiones, en donde la distribución de la tinta basada en colorante, la tinta basada en pigmento, la tinta basada en colorante adicional y la tinta basada en pigmento adicional en la imagen impresa es la característica de seguridad.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende:

- determinar un área dentro de la imagen que tenga una homogeneidad mínima y una intensidad mínima con respecto al espectro de absorción del tono de color que se va a imprimir con la tinta basada en colorante o la tinta basada en pigmento;

- realización de la superposición de tal manera que el patrón gráfico se reproduzca completamente en esta área.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo del documento está construido a partir de una pluralidad de capas de material (702-714), en el que la imagen digital se imprime en el cuerpo del documento de tal manera que la imagen digital se imprime sobre una o más de las capas de material, y luego la una o más capas impresas, opcionalmente junto con capas de material adicionales, se unen inseparablemente para formar el cuerpo del documento.

9. El método según la reivindicación 8, en el que la tinta basada en colorante, al unir la pluralidad de capas de material y/o al generar otra topología de gotas en el material de una o más de las capas, penetran más que la tinta basada en pigmento.

10. El método según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que el patrón gráfico (508) contiene datos en forma codificada, en el que los datos son únicos para el documento y/o su propietario.

11. El método según la reivindicación 10, que comprende además:

- proporcionar al cuerpo del documento un circuito electrónico (504), en el que se almacena una representación adicional de los datos únicos (508), y/o en el que el circuito electrónico almacena datos adicionales, en el que solo se puede acceder a los datos almacenados en el circuito después de una autenticación y/o autorización exitosa.

12. Un documento (500, 700) con un cuerpo de documento (506),

- en el que el grosor del documento especifica su extensión espacial en una dimensión z;

- en el que el cuerpo del documento consta de una pluralidad de capas de material (702-714);

- en el que se encuentra una impresión de inyección de tinta (502, 600) sobre o en el cuerpo del documento,

- en el que la impresión de inyección de tinta incluye primeras gotas de inyección de tinta (720, 722), que tienen una primera morfología y consisten en una tinta basada en colorante (216);

- en el que la impresión de inyección de tinta incluye segundas gotas de inyección de tinta (716, 718), que tienen una segunda morfología diferente de la primera morfología y consisten en una tinta basada en pigmento (214);

- en el que el espectro de absorción de la tinta basada en colorante y el espectro de absorción de la tinta basada en pigmento son tan similares entre sí que las primeras y segundas gotas de inyección de tinta, bajo iluminación con luz en el rango espectral visible, son cromáticamente indistinguibles para el ojo humano;

- en el que la impresión de inyección de tinta incluye una o más primeras regiones (414.1, 414.2) que incluyen las primeras gotas de inyección de tinta y están libres de las segundas gotas de inyección de tinta;

- en el que la impresión de inyección de tinta incluye una o más segundas regiones (412.1, 412.2), que incluyen las segundas gotas de inyección de tinta y están libres de las primeras gotas de inyección de tinta;

- en el que las regiones primera y segunda forman un patrón (404), que, bajo iluminación con luz en el rango espectral visible, no es reconocible para el ojo humano; y

- en el que al menos algunas de las gotas de inyección de tinta se extienden sobre una pluralidad de capas de material;

- en el que una topología de una gota de inyección de tinta describe su extensión espacial sobre uno o más de los planos de material en la dimensión z; y

- en el que la topología de las primeras gotas de inyección de tinta difiere de la topología de las segundas gotas de inyección de tinta.

13. Un método para verificar un documento, que comprende:

- recibir (302) un documento (500, 700) según la reivindicación 12 por medio de una unidad de verificación (800), que incluye una unidad de detección de imágenes (802),

- registrar (304) una pluralidad de imágenes de prueba mediante la unidad de adquisición de imágenes a lo largo de la dimensión z del documento, en donde la imagen de prueba es una imagen digital que representa al menos la impresión de inyección de tinta (502) del documento;

- realizar (306) un análisis de imágenes de las imágenes de prueba por la unidad de verificación, en donde el análisis de imágenes comprende:

• detectar automáticamente (308) la morfología y topología de las gotas de inyección de tinta (716, 718, 720, 722) que se muestran en la imagen de prueba y de las que se compone la impresión de inyección de tinta, en donde la morfología de una gota de inyección de tinta describe su extensión espacial dentro de la imagen de prueba, en donde la topología de una gota de inyección de tinta describe su extensión espacial sobre uno o más planos de material en la dimensión z; y

• reconstruir automáticamente (310) un patrón gráfico digital (404) a partir de las imágenes de prueba, en donde el patrón incluye una o más primeras regiones (408.1, 408.2, 414.1, 414.2) y una o más segundas regiones (406.1,406.2, 412.1,412.2), en donde las primeras regiones son aquellas zonas de imagen de prueba cuyas gotas de inyección de tinta tienen una primera morfología y una primera topología, en donde las segundas regiones son aquellas zonas de imagen de prueba cuyas gotas de inyección de tinta tienen una segunda morfología y una segunda topología, en donde la segunda morfología se desvía de la primera, en donde la segunda topología se desvía de la primera;

- comparar (312) el patrón gráfico reconstruido o un valor derivado del mismo con un valor de referencia para verificar la autenticidad del documento.

14. El método según la reivindicación 13, en el que el patrón gráfico digital es un código de barras o un código matricial, que comprende además:

- decodificación del código de barras o del código de matriz por la unidad de verificación para obtener un valor decodificado (508); y

- utilización del valor decodificado como del valor derivado del patrón gráfico en la comparación con el valor de referencia.

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 13-14, en el que la unidad de verificación incluye adicionalmente una fuente de luz infrarroja (904) para iluminar al menos una región del documento que será recibida por la unidad de detección de imágenes, comprendiendo además el método:

- activación de la fuente de luz infrarroja;

- registro de una imagen de prueba IR mediante una unidad de detección de imágenes IR, donde la imagen de prueba IR es una imagen digital que representa al menos la impresión de inyección de tinta del documento;

- realizar un análisis de imagen de la imagen de prueba IR por la unidad de verificación, en donde el análisis de imagen comprende:

• detectar automáticamente las regiones oscuras de la imagen de prueba IR, donde una región oscura tiene una intensidad promedio por debajo de un valor límite predefinido; y

• reconstruir automáticamente un patrón gráfico digital a partir de las regiones oscuras, al que se denomina "patrón IR";

- comparar el patrón IR o un valor derivado del mismo con un valor de referencia del patrón IR para verificar la autenticidad del documento.

16. Una unidad de verificación (800) que comprende:

- una abertura (808) para recibir un documento (500, 700) que tiene un cuerpo de documento (506) que incluye una región impresa;

- una unidad de detección de imágenes (802) con resolución suficiente para poder resolver espacialmente al menos parte de las gotas de inyección de tinta (716, 718, 27, 722) en la región impresa;

- al menos un procesador (805);

- una memoria no volátil con instrucciones interpretables por computadora (806), que, cuando son ejecutadas por el al menos un procesador, hacen que se lleve a cabo el método de verificación de acuerdo con cualquiera de los puntos 13 a 15.

17. Un sistema (900) que comprende:

- la unidad de verificación (800) de la reivindicación 16; y

- una fuente de luz infrarroja (904); y/o

- una unidad de detección de imágenes sensible en el espectro IR; y/o

- una fuente de luz (906) para luz en el rango espectral visible; y/o

- una alimentación automática de documentos; y/o

- un dispositivo de control (902) para controlar el acceso o entrada a: datos protegidos, funciones de software, funciones de hardware o áreas espaciales, en donde el dispositivo de control está configurado para otorgar acceso o entrada solo si el método de verificación muestra que el documento es válido.