Способ и устройство для обеспечения защиты документов

Способ и устройство для обеспечения защиты документов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для обеспечения защиты документов. Его целями являются, в частности, однозначная идентификация документов, их аутентификация, т.е. обеспечение способности к распознаванию их копий, и/или передача на документе информации относительно данного документа, например идентификационной информации о правообладателе прав интеллектуальной собственности, присоединенных к документу, и/или о месте его изготовления. Термин "документ" относится к любому носителю информации, например к бумажным документам, плоским документам, упаковке, готовым изделиям, литым изделиям и картам, например идентификационным или банковским.

Известны два вида печати на документах: первый, называемый аналоговым, согласно которому каждый документ получает одну и ту же печатную маркировку, например способ аналоговой офсетной печати, и второй называемый промышленным цифровым (серийным), согласно которому на каждый документ наносят индивидуализированную информацию, например способ струйной печати, управляемой индивидуализационной программой, и способ печати серийного номера.

При офсетной печати, являющейся одним из самых распространенных способов печати на футлярах и упаковках, для каждого цвета, используемого при печати документа, получают печатную форму, содержание которой используется при печати сотни тысяч и даже миллионы раз. В этом случае одно и то же содержание, заключенное в печатной форме, печатается на каждом документе при каждой операции печати. Другими примерами аналоговой печати являются флексографическая, типографская и ротационная глубокая печать. При аналоговой печати индивидуальная идентификация документов, в принципе, является невозможной, поскольку при печати каждый раз наносится одна и та же маркировка. Кроме того, поскольку в данном виде печати используют аналоговые процессы, точное число отпечатанных документов труднее контролировать. Поэтому существенным является риск изготовления подделок путем печати большего количества документов по сравнению с количеством, санкционированным правообладателем. В связи с указанным возникает проблема обеспечения соблюдения количества операций печати, указанного в заказе на изготовление, и часто меньшего предельного количества копий, изготовление которых возможно с применением данной печатной формы. Кроме того, возникает проблема предотвращения попадания в руки изготовителей подделок неиспользованных оттисков (начала или конца серии, брака, аннулированных заказов и т.д.), а также печатных форм, пленок и других объектов, позволяющих воспроизводить документы. Промышленная цифровая печать, обеспечивающая точную и однозначную идентификацию каждого документа, обычно является более предпочтительной по сравнению с аналоговой. Поскольку при серийной цифровой печати каждый идентификационный элемент печатается только один раз, считывание дубликата элемента идентификации может сигнализировать о подделке. Под дубликатом понимается элемент идентификации, идентичный прежде считанному элементу идентификации.

В общем случае для защиты маркировок, предназначенных для защиты от копирования и/или идентификации, необходимо обеспечить защиту нескольких участков: файла исходных данных, возможно, содержащего его файла настольной издательской системы, и, кроме того, в случае офсетной печати - печатных форм и, возможно, пленки.

Является возможным выполнение эквивалента серийной печати маркировки, предназначенной для защиты от копирования, на изделии, на котором уже выполнена аналоговая печать, путем последующей печати уникального кода или серийного номера в явном или, предпочтительно, в зашифрованном виде.

Подобная серийная печать может быть выполнена, например, в форме 2D-штрихкода. На первый взгляд, подобный способ позволяет индивидуально отслеживать каждый документ при создании надежного средства распознавания копий. Фальшивые документы, на которые не нанесено серийное печатное изображение, в этом случае не имеют действительного элемента идентификации.

Однако подобный подход не дает полного решения проблем. В самом деле, даже в случае невозможности идентификации злоумышленником поддельных документов аналогично возможному для изготовителя подлинника, уникальный код, напечатанный путем серийной печати на принтере, как правило, имеющем ограниченное качество печати, не является защищенным от копирования.

Таким образом, изготовитель подделок, обладающий документами, подлежащими идентификации на подлинность, может скопировать один или несколько действительных кодов и повторно скопировать их на документы, подлежащие идентификации как подлинные. Известны многие способы, в которых для определения характеристик и однозначной идентификации каждого документа используют измеримые физические характеристики.

Обычно выбранные измеримые физические характеристики имеют случайную природу и по состоянию науки и техники на сегодняшний день не могут быть скопированы, по меньшей мере, коммерчески выгодным путем. Подобные способы позволяют осуществлять контроль над всей совокупностью документов, рассматриваемых как "действительные"; таковыми рассматриваются только документы, физические характеристики которых, составляющие уникальную совокупность, введены в память.

Например, в патенте США US 4423415 описан способ, обеспечивающий идентификацию листа бумаги согласно его местным характеристикам прозрачности.

Некоторые другие способы основаны на установлении уникальных и невоспроизводимых физических свойств материала для создания уникальной и не способной к переносу подписи данного документа. Например, публикация РСТ WO 2006/ 016114 и заявка на патент США US 2006/104103 основаны на определении дифракционной картины, индуцированной воздействием излучения лазера на заданный участок объекта.

Хотя решение вышеуказанных проблем в данных заявках является интересным, подходы, основанные на считывании подписи с материала, трудно применять по нескольким причинам. Во-первых, запись подписей в ходе изготовления документов требует дорогостоящего оптического считывающего устройства, с трудом интегрируемого в производственный процесс. Кроме того, последний должен работать в очень высоком темпе. Как правило, оказывается, что подобные технологии являются применимыми только в мелкосерийном производстве. Кроме того, считывающее устройство, используемое на местах при проверке подлинности, для многих областей применения является слишком дорогостоящим. Оно также является громоздким и неудобным в работе, в то время как контроль на местах часто должен выполняться быстро и четко. Наконец, извлечение подписи из всех без исключения материалов является невозможным; в частности, исключениями являются стекло и объекты со слишком сильными отражательными свойствами, по меньшей мере в случае использования измерений дифракции излучения лазера.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных неудобств и, в частности, трудностей и пределов применимости известных способов идентификации, основанных на уникальных физических свойствах материала документа.

Цифровые аутентификационные коды, также называемые далее CNA, представляют собой цифровые изображения, которые однократно наносят на подложку, например, путем печати или местного изменения подложки и которые созданы таким образом, что некоторые из их свойств, обычно пригодных для автоматического измерения исходя из захваченного изображения, изменяются в случае копирования нанесенного изображения. Цифровые аутентификационные коды обычно основаны на искажении одного или нескольких сигналов, чувствительных к копированию, на этапе копирования, причем сигнал исходит от элементов изображения, обладающих измеримыми характеристиками, чувствительными к копированию. Некоторые типы цифровых аутентификационных кодов также могут содержать информацию, позволяющую идентифицировать или отслеживать содержащий его документ.

Существует несколько типов цифровых аутентификационных кодов. Узоры для распознавания копий, далее также называемые MDC, являются плотными изображениями, обычно псевдослучайной природы. Принцип их считывания основан на сравнении изображений путем измерения коэффициента сходства (или различия) между узором и узором, захваченным, например, устройством захвата изображений: если захваченный узор является копией, коэффициент сходства окажется меньшим, чем в случае подлинника.

Защищенные информационные матрицы, далее также называемые MIS, представляют собой, как и 2D-штрихкоды, изображения, созданные для надежной передачи большого количества информации. Однако в противоположность 2D-штрихкодам защищенные информационные матрицы являются чувствительными к копированию. При считывании производится измерение коэффициента ошибок кодированного сигнала, полученного из матрицы; коэффициент ошибок является более высоким для копий по сравнению с подлинниками, что позволяет отличить копии от подлинных оттисков.

Если узоры для распознавания копий и защищенные информационные матрицы не маркированы особым образом, например невидимыми чернилами, указанные элементы идентификации являются видимыми. Кроме того, нанесение на них невидимой маркировки не всегда является возможным по технологическим причинам или из-за высокой цены. Заметность маркировки, предназначенной для защиты от копирования, может представлять собой недостаток в эстетическом плане и, в некоторых случаях, в плане защиты, так как изготовителю подделок становится известно о существовании маркировки.

Также существуют цифровые аутентификационные коды, являющиеся невидимыми естественным образом или по меньшей мере трудными для визуального обнаружения.

Например, некоторые цифровые филиграни (известные под названием водяных знаков), включенные в печатные изображения, созданы таким образом, что при воспроизведении печатного изображения, например при фотокопировании, они повреждаются. Измерение степени искажения цифровой филиграни, менее высокого для подлинного оттиска по сравнению с его копией, позволяет распознавать указанные копии.

Сравнение нескольких филиграней с различной степенью чувствительности к копированию позволяет при сопоставлении соответствующих уровней энергии распознавать копии. Однако интеграция цифровых филиграней в процесс изготовления документов является более сложной, что ограничивает их использование: в самом деле, в противоположность узорам для распознавания копий и защищенным информационным матрицам цифровая филигрань не может быть просто "добавлена" к изображению; в реальности она является сложной функцией добавляемого сообщения и подлинного изображения, причем энергия цифровой филиграни на ее участках изменяется в зависимости от маскирующей способности подлинного изображения. Введение цифровой филиграни в документы или изделия связано с передачей исходного изображения на центральное устройство маркировки/печати, интегрирующее цифровую филигрань и возвращающее маркированное изображение. Подобная процедура применяется редко по причине размера файлов, часто очень большого, и связанных с ней проблем защиты изображения. Напротив, при нанесении маркировки/печати с применением узора для распознавания копий или защищенной информационной матрицы исходное изображение не должно передаваться на центральное устройство маркировки/печати; напротив, изображение узора для распознавания копий или защищенной информационной матрицы, обычно имеющее очень малый размер, например в несколько килобайт, передается обладателю файлов изображений, наносимых на документ или продукт. Кроме того, считывание цифровых филиграней особенно трудно стабилизировать, что делает распознавание копии по отношению к подлиннику более сомнительным. В самом деле, риск ошибки при использовании цифровых филиграней по сравнению с узорами для распознавания копий и защищенными информационными матрицами обычно существенно выше. Также известны способы пространственной маркировки с асимметричной модуляцией, далее также называемой MSMA, подобные описанным в публикации РСТ WO 2006/ 087351 и патенте Швейцарии 694233. Как и цифровые филиграни, MSMA допускают невидимую или по меньшей мере скрытую маркировку документов. MSMA обычно являются узорами из точек, добавляемыми к маркируемому документу в качестве дополнительного слоя. Например, в случае применения способа офсетной печати документ допечатывается печатной формой, содержащей только MSMA. Кроме того, MSMA легче интегрировать в процесс изготовления документов, чем цифровые филиграни, поскольку наличие исходного изображения на центральном устройстве маркировки/печати не является необходимым. В то же время в противоположность узорам для распознавания копий и защищенным информационным матрицам MSMA обычно требуют дополнительных печатной формы и чернил, что делает их использование более сложным и дорогостоящим. Кроме того, как и в случае цифровых филиграней, способы идентификации MSMA могут быть неточными. Известно, что нанесение маркировки/печать порождает неточности аналоговой природы, связанные с точным положением маркировочного изображения. Подобные неточности, размер которых составляет порядка одной печатной точки и даже менее, при значительном размере содержащей маркировку поверхности оказывают влияние на процесс распознавания копий, которым нельзя пренебречь. Однако способы распознавания MSMA, основанные на автокорреляции и перекрестной корреляции, не могут учитывать подобные неточности положения. Это увеличивает неточности при считывании маркировки и, как следствие, снижает способность распознавания подлинников и копий.

При захвате планшетными сканерами, обеспечивающими большую поверхность захвата при одновременном достаточно высоком разрешении захвата, MSMA позволяют распознавать простые копии, в частности фотокопии, и даже копии высокого качества, изготовленные с использованием сканеров высокой точности или высокого разрешения с последующей перепечаткой. В то же время MSMA обеспечивают ограниченную защиту от копирования специалистами по изготовлению подделок. В самом деле, после регистрации изображения высокого разрешения изготовитель подделок может использовать средства ручной обработки изображений, например Photoshop (зарегистрированная торговая марка), возможно, в сочетании со средствами автоматизированной обработки изображений (например, Matlab - зарегистрированная торговая марка), для восстановления всех зарегистрированных точек в их исходной форме. В случае высококачественных копий точки в копии маркировки не окажутся менее яркими, чем в подлинной маркировке, и вероятность того, что копия не окажется распознанной, окажется очень высокой. Таким образом, специалист по изготовлению подделок, вообще говоря, может точно повторить информацию, содержащуюся в MSMA, что не позволяет рассматривать данный способ как обеспечивающий защиту в течение долгого времени.

При применении наиболее распространенных способов печати (в частности, офсетного способа) MSMA (и другие цифровые аутентификационные коды) печатаются аналоговым способом. Поскольку типы печати, чаще всего используемые для MSMA и цифровых аутентификационных кодов, являются аналоговыми, варьирование маркировки и содержащегося в ней сообщения при каждой операции печати является невозможным.

Таким образом, существует потребность в обеспечении возможности получения характеристик и, как следствие, однозначной идентификации каждого оттиска одного и того же исходного изображения. Также существует потребность в идентификации печатной формы, использованной для изготовления документа, с целью осуществления отслеживания упомянутых документов. Настоящее изобретение призвано устранить все упомянутые выше недостатки или их часть.

В связи с этим первым аспектом настоящего изобретения предложен способ обеспечения защиты документов, отличающийся тем, что он включает в себя:

- этап печати на упомянутом документе распределения точек, причем при упомянутой печати вследствие случайностей при печати в каждой точке возникает непредвиденное изменение по меньшей мере одной геометрической характеристики напечатанных точек;

- предшествующий упомянутому этапу печати этап формирования упомянутого распределения точек, выполняемый таким образом, чтобы точки упомянутого распределения обладали по меньшей мере одной геометрической характеристикой, изменяющейся от точки к точке, причем геометрическая амплитуда сформированного изменения имеет порядок величины упомянутого непредвиденного изменения. Благодаря упомянутым средствам с момента формирования цифрового изображения изменения вызывают дефекты при печати. Стало быть, потенциальный изготовитель подделок не может распознать дефекты, вызванные печатью сформированных изменений. Он также не может исправить их с целью получения подлинника, идентичного сформированному цифровому изображению.

Согласно отличительным признакам изобретения на этапе формирования распределения точек геометрическая амплитуда сформированного изменения является меньшей размера точек.

Таким путем повышается эффективность способа, являющегося объектом настоящего изобретения. Согласно отличительным признакам изобретения на этапе формирования распределения точек формирование распределения точек выполняют в зависимости от непредвиденного изменения используемой системы печати. Здесь следует отметить, что изменение, вызванное печатью, для каждой из упомянутых точек является непредвиденным, однако статистический анализ позволяет найти его среднюю амплитуду, которая является относительно стабильной.

Согласно отличительным признакам изобретения точки на этапе формирования распределения точек обладают по меньшей мере одной изменяющейся геометрической характеристикой, причем упомянутое изменение в упомянутом распределении точек не повторяется.

Таким путем затрудняется определение того, какие точки подверглись изменениям вследствие наличия непредвиденного изменения при печати.

Согласно отличительным признакам изобретения на этапе формирования стороны по меньшей мере половины точек упомянутого распределения точек не являются смежными с четырьмя другими точками упомянутого распределения точек.

Согласно отличительным признакам изобретения на этапе формирования распределения точек более половины точек не касаются никакой другой точки упомянутого распределения.

Благодаря каждому из упомянутых средств избегают снижения эффективности настоящего изобретения вследствие взаимного влияния оттисков смежных точек.

Согласно отличительным признакам изобретения упомянутое сформированное изменение соответствует изменению положения точек по меньшей мере в одном направлении по отношению к положению, в котором центры точек являются выровненными по параллельным линиям, перпендикулярным упомянутому направлению, и отстоящими друг от друга в данном направлении по меньшей мере на один размер упомянутых точек. Согласно отличительным признакам изобретения упомянутое сформированное изменение соответствует изменению по меньшей мере одного размера точек по меньшей мере в одном направлении относительно среднего размера упомянутых точек в данном направлении.

Согласно отличительным признакам изобретения упомянутое сформированное изменение соответствует изменению формы точек относительно средней формы упомянутых точек в данном направлении.

Согласно отличительным признакам изобретения на этапе формирования упомянутое распределение точек представляет кодированную информацию.

Таким путем осуществляют вставку сообщения в сформированное распределение точек.

Согласно отличительным признакам изобретения способ, являющийся объектом настоящего изобретения и подобный кратко изложенному выше, содержит этап захвата изображения напечатанного распределения точек и этап определения уникальной подписи упомянутого напечатанного распределения в зависимости от упомянутого непредвиденного изменения при печати.

Благодаря упомянутому средству оказывается возможной идентификация каждого отпечатанного документа.

Согласно отличительным признакам изобретения способ, являющийся объектом настоящего изобретения и подобный кратко изложенному выше, содержит этап определения характеристической величины для непредвиденного изменения при печати, причем этап формирования распределения точек зависит от упомянутой величины.

Согласно отличительным признакам изобретения способ, являющийся объектом настоящего изобретения и подобный кратко изложенному выше, содержит этап распознавания копии в зависимости от характеристической величины для непредвиденного изменения при печати, причем упомянутый этап распознавания копии содержит этап сравнения упомянутой характеристической величины с заранее определенным значением и этап принятия решения о подлинности документа в зависимости от результата сравнения.

Вторым аспектом настоящего изобретения предложено устройство для обеспечения защиты документов, отличающееся тем, что оно содержит:

- средство печати распределения точек на упомянутом документе, способное вызывать в каждой точке в ходе упомянутой печати вследствие случайностей при печати непредвиденное изменение по меньшей мере одной геометрической характеристики напечатанных точек;

- средство формирования упомянутого распределения, способное до печати формировать упомянутое распределение точек так, чтобы точки упомянутого распределения обладали по меньшей мере одной геометрической характеристикой, изменяющейся от точки к точке, причем геометрическая амплитуда сформированного изменения имеет порядок величины упомянутого непредвиденного изменения.

Третьим аспектом настоящего изобретения предложен способ считывания распределения точек на документе, отличающийся тем, что он содержит:

- этап захвата изображения упомянутого распределения точек;

- этап определения характеристической физической величины для геометрического изменения точек упомянутого распределения, причем по меньшей мере одно изменение геометрической характеристики по меньшей мере части точек упомянутого распределения точек имеет тот же порядок величины, что и среднее абсолютное значение непредвиденного изменения по меньшей мере одной геометрической характеристики напечатанных точек для каждой точки, причем упомянутое изменение является следствием случайностей при печати;

- этап определения подлинности упомянутого распределения точек в зависимости от упомянутой физической величины.

Четвертым аспектом настоящего изобретения предложено устройство для считывания распределения точек с документа, отличающееся тем, что оно содержит:

- средство захвата изображения упомянутого распределения точек;

- средство определения характеристической физической величины для геометрического изменения точек упомянутого распределения, причем по меньшей мере одно изменение геометрической характеристики по меньшей мере части точек упомянутого распределения точек имеет тот же порядок величины, что и среднее абсолютное значение непредвиденного изменения по меньшей мере одной геометрической характеристики напечатанных точек для каждой точки, причем упомянутое изменение является следствием случайностей при печати;

- средство определения подлинности упомянутого распределения точек в зависимости от упомянутой физической величины.

Пятым аспектом настоящего изобретения предложена программа, загружаемая в информационную систему, причем упомянутая программа содержит инструкции, обеспечивающие возможность осуществления способа, являющегося объектом настоящего изобретения и подобного кратко изложенному выше.

Шестым аспектом настоящего изобретения предложен носитель (устройство хранения) информации, считываемой переносным или стационарным компьютером или микропроцессором, хранящий инструкции компьютерной программы и отличающийся тем, что он обеспечивает возможность осуществления способа, являющегося объектом настоящего изобретения и кратко изложенного выше.

Поскольку преимущества, цели и отличительные признаки упомянутых устройства, способа считывания, компьютерной программы и носителя информации являются сходными с таковыми для способа обеспечения защиты, подобного кратко изложенному выше, они здесь не упоминаются. Другие преимущества, цели и отличительные признаки настоящего изобретения раскрываются в следующем далее описании, выполненном в пояснительных и ни в коей мере не в ограничительных целях в соответствии с приложенными чертежами, причем:

- на фиг.1 показана цифровая маркировка, увеличенная примерно в 20 раз;

- на фиг.2 показана увеличенная маркировка, приведенная на фиг.1, после печати;

- на фиг.3 показана увеличенная фотокопия отпечатанной маркировки, показанной на фиг.2;

- на фиг.4 показана увеличенная высококачественная копия отпечатанной маркировки, показанной на фиг.2;

- на фиг.5 показан увеличенный узор из точек с изменяющимися характеристиками, причем изменяющейся характеристикой в данном случае является высота точек;

- на фиг.6 показан увеличенный примерно в 200 раз участок узора из точек с изменяющимися характеристиками, показанного на фиг.5, после печати;

- на фиг.7 показаны два увеличенных оттиска одного и того же узора из точек с изменяющимися характеристиками с постоянным размером точек до печати;

- на фиг.8 показана увеличенная защищенная информационная матрица, содержащая узор из точек с изменяющимися характеристиками в центре;

- на фиг.9 показана увеличенная защищенная информационная матрица, окруженная узором из точек с изменяющимися характеристиками;

- на фиг.10 показан увеличенный узор из точек с изменяющимися характеристиками, в четырех углах которого находятся по одной точке в окружении четырех соседних точек;

- на фиг.11 показан увеличенный узор из точек с изменяющимися характеристиками, содержащий линии из точек по четырем сторонам;

- на фиг.12 показан увеличенный участок узора из точек с изменяющимися характеристиками в форме решетки;

- на фиг.13 показано абсолютное значение двумерного Фурье-образа узора из точек с изменяющимися характеристиками, показанного на фиг.12;

- на фиг.14 показан увеличенный фрагмент узора из точек с изменяющимися характеристиками, содержащий кодированную информацию;

- на фиг.15 показана логическая схема частного случая варианта осуществления устройства, являющегося объектом настоящего изобретения;

- на фиг.16А-20 в виде логических схем проиллюстрированы этапы, осуществляемые в частных случаях реализации различных вариантов осуществления способа, являющегося объектом настоящего изобретения;

- на фиг.21 показан увеличенный фрагмент узора из точек с изменяющимися характеристиками высокой плотности;

- на фиг.22 показан увеличенный фрагмент узора из точек с изменяющимися характеристиками с градиентом размера точек;

- на фиг.23 в виде логической схемы проиллюстрированы этапы, осуществляемые в частном случае реализации способа, являющегося объектом настоящего изобретения;

- на фиг.24 показан увеличенный вид цифрового идентификационного узора, используемого в частных случаях реализации способа, являющегося объектом настоящего изобретения;

- на фиг.25 показан увеличенный цифровой идентификационный узор, показанный на фиг.24, напечатанный на объект в ходе первой операции печати в серии;

- на фиг.26 показан увеличенный цифровой идентификационный узор, показанный на фиг.24, напечатанный на объект в ходе второй операции печати в серии;

- на фиг.27 показан дискретный косинус-образ захваченного изображения одного из идентификационных узоров, показанных на фиг 25 и 26;

- на фиг.28А-28С в виде логических схем проиллюстрированы этапы, осуществляемые в частных случаях реализации способа, являющегося объектом настоящего изобретения;

на фиг.29 показаны распределения показателей двух групп идентификационных узоров, использованных в частных случаях реализации способа, являющегося объектом настоящего изобретения.

- на фиг.30 показано распределение точек, предназначенное для печати;

- на фиг.31 показано увеличенное изображение оттиска верхнего левого участка оттисков распределения точек, показанного на фиг.30;

- на фиг.32 показаны облака точек результатов измерений корреляции формы точек распределения точек, показанного на фиг.30;

- на фиг.33 показан график, полученный в ходе определения оптимального коэффициента ошибок, требуемого при печати;

- на фиг.34 в виде логической схемы показаны этапы, осуществляемые в способе определения печатной формы, использованной при печати документа.

Далее перед подробным описанием различных частных случаев реализации настоящего изобретения приводятся определения, используемые в описании:

- информационная матрица: физическое представление сообщения, обычно нанесенное на однотонную поверхность (в отличие от водяных знаков или цифровых филиграней, изменяющих характеристики пикселей печатаемого рисунка) и способное к машинному считыванию. Определение информационной матрицы охватывает, например, 20-штрихкоды, одномерные штрихкоды и другие средства представления информации, являющиеся менее общепринятыми, в том числе датаглифы (при маркировке данных);

- документ: любой объект (материальный), содержащий информационную матрицу;

- нанесение маркировки или печать: любой процесс, при котором происходит переход от цифрового изображения к его реальному воплощению (с вовлечением информационной матрицы, документа и др.), причем указанное воплощение обычно производится на поверхности и включает в себя струйную или лазерную печать, офсетную термическую печать, а также гравировку, лазерную гравировку, получение голограмм и др. Также указанное воплощение включает в себя более сложные способы, в том числе модельное литье, при котором цифровое изображение вначале гравируют на модели, затем отливают на каждом объекте. Следует отметить, что "литое" изображение может быть рассмотрено как имеющее три размерности в материальном мире, даже если его цифровое представление является двумерным. Следует также отметить, что некоторые из упомянутых способов включают в себя несколько трансформаций, например, классическая офсетная печать (в противоположность офсетной технологии "computer-to-plate") включает создание пленки, которая служит для создания печатной формы, которая в свою очередь используется при печати. Другие способы также позволяют печатать информацию в невидимой области либо с использованием частот, лежащих вне видимого спектра, либо путем записи информации внутрь поверхности и т.д.;

- идентификационный узор или MI: изображение, напечатанное исходя из исходного (цифрового) изображения, созданное и напечатанное таким образом, чтобы каждый из оттисков указанного изображения мог быть идентифицирован с большой вероятностью;

- уникальные характеристики: уникальные физические свойства идентификационного узора, позволяющие отличить его от любого другого оттиска того же исходного изображения;

- образ: совокупность значений измеренных характеристик, позволяющая охарактеризовать идентификационный узор и сравнить его с другими охарактеризованными идентификационными узорами;

- захват: любой способ, которым получают цифровое представление реального мира, в том числе цифровое представление материального документа, содержащего информационную матрицу;

- ячейка: участок узора из точек с изменяющимися характеристиками правильной, обычно прямоугольной, даже квадратной формы, в котором находится не более заранее заданного количества точек, причем указанное заранее заданное количество точек обычно равно единице за исключением особо отмеченных случаев;

- создаваемый пиксель: наименьший участок, рассматриваемый при создании узора из точек с изменяющимися характеристиками;

- точка: элементарный напечатанный участок очень небольшого, возможно переменного, размера, составляющий контраст с фоном, причем точка обычно является представлением одного или нескольких создаваемых пикселей;

- пиксель захвата или пиксель изображения: участок, изображение которого соответствует элементарной светочувствительной точке, или пикселю, устройства захвата изображений;

- порядок величины: физическая величина А имеет тот же порядок величины, что и физическая величина В, если значение А составляет от одной десятой до десяти, предпочтительно от одной второй до двух, значений В.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных ниже в соответствии с фиг.24-29, осуществляют:

- этапы 701-703 создания идентификационных узоров в цифровом виде;

- этапы 711-715 вычисления образа идентификационного узора (согласно одному из способов, изложенных далее);

- этапы 720-726 оптимизации печати идентификационных узоров;

- этапы 731-734 хранения и представления образов или уникальных характеристик документов;

- этапы 741-749 идентификации образа с использованием баз данных;

- этапы 751-756 верификации образа без использования базы данных;

- этапы 761-763 совместного использования идентификационного узора и цифрового аутентификационного кода;

- этапы 771-780 обеспечения защиты документа.

В отношении создания идентификационного узора в цифровом виде и определения параметров печати идентификационного узора следует указать, что в основе некоторых отличительных признаков настоящего изобретения лежит наблюдение того, что в случае многократной печати одного и того же исходного изображения защищенной информационной матрицы последняя содержит различные для каждой операции печати ошибки. Тот же эффект наблюдали и для узоров для распознавания копий. Более общим образом было отмечено, что для любого изображения, обладающего достаточной плотностью, 1) печать изображения приводит к его искажению и что 2) печать приводит к искажениям, различным для каждого оттиска.

Следует уточнить, что подобное явление не ограничивается случаем цифровых аутентификационных кодов. В самом деле, какова бы ни была плотность цифрового изображения, каждый из его оттисков будет отличаться от всех остальных в силу наличия случайных процессов в ходе печати. Только для изображений небольшой плотности различия являются гораздо менее многочисленными и значимыми. Для захвата различий, которые иногда являются ничтожными, в таких случаях необходимо гораздо более высокое разрешение захвата. Напротив, для цифровых аутентификационных кодов, напечатанных с адекватным разрешением, использование особенно высокого разрешения захвата не является необходимым (сканер разрешением 1200 точек на дюйм оказывается достаточным). Кроме того, если различия являются значительными, получение уникальных характеристик не обязательно должно производиться с очень большой точностью, что является преимуществом с точки зрения цены и стабильности алгоритмов считывания.

Идентификационные узоры являются изображениями, созданными и напечатанными с обеспечением максимальных различий между каждым оттиском одного и того же исходного идентификационного узора. Подобные изображения предпочтительно создаются псевдослучайным способом (например, с использованием одного или нескольких криптографических ключей), однако они могут быть полностью случайными (различие состоит в том, что в последнем случае криптографического ключа не существует либо он не сохраняется). В то же время следует отметить, что исходный цифровой идентификационный узор, в принципе, может быть придан огласке без риска для безопасности: в самом деле, легальными являются только идентификационные узоры, сохраненные в базе данных (имеющие сохраненный в ней образ), и контроль случайностей при печати, в принципе, невозможен. Таким образом, владение исходным изображением не дает изготовителю подделок реальных преимуществ, что является еще одним преимуществом идентификационных узоров с точки зрения з