Аутентификация защищенных документов, в частности банкнот

Аутентификация защищенных документов, в частности банкнот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение в целом относится к аутентификации защищенных документов, в частности банкнот. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу аутентификации защищенных документов, в частности банкнот, которые имеют защитные признаки, напечатанные на защищенном документе или наложенные или нанесенные на него другим способом и включающие характерные визуальные признаки, присущие процессам, используемым для создания защищенных документов. Кроме того, изобретение относится к блоку обработки цифровых сигналов, предназначенному для реализации части способа аутентификации, устройству для реализации способа аутентификации, способу создания защищенных документов, предназначенному для оптимизации аутентификации защищенных документов согласно указанному способу аутентификации, а также к способу обнаружения защитных признаков, напечатанных на защищенных документах, в частности банкнотах, или наложенных или нанесенных на них другим способом.

Уровень техники

Подделка защищенных документов, в частности банкнот, есть и остается большой проблемой для промышленности и экономики во всем мире. Большая часть подделанных банкнот производится с использованием обычного оборудования для отображения и печати, которое легко доступно любому пользователю на потребительском рынке. Появление сканеров и цветных копировальных устройств, а также принтеров для цветной печати с высоким разрешением, в которых используются широко распространенные процессы печати, например струйная печать, термопечать и лазерная печать, все более и более облегчает производство больших объемов поддельных защищенных бумаг. Большинство поддельных банкнот производится с помощью вышеупомянутого оборудования для отображения и печати и может быть определено как "цветные копии".

Кроме того, уже существуют подделки, напечатанные методом офсетной печати, или "офсетные подделки", печатаемые с использованием коммерческих прессов для офсетной печати. Эти подделки часто печатаются с экранным офсетом (то есть с использованием многоцветных экранных или растровых комбинаций, которые характерны для коммерческой офсетной печати) и/или с линейным офсетом (то есть без использования экранных или растровых комбинаций).

Большинство аутентичных банкнот объединяет высокое качество печатных признаков, созданных методом высокой печати, линейной офсетной печати с высокоточным совмещением четной и нечетной страниц и печати с печатных форм. В частности, глубокая печать и линейная офсетная печать позволяют создавать рисунок с высоким разрешением и с высокой резкостью изображения. Печать с печатных форм обычно используется для печати меняющейся информации, например порядковых номеров. Кроме того, для печати или нанесения на банкноты других признаков, используется также и другая техника печати или обработки, например шелкотрафаретная печать, тиснение фольгой, лазерная маркировка или перфорирование и т.д.

Специалисты, обладающие некоторыми знаниями о процессах, задействованных при производстве банкнот и аналогичных защищенных документов, большей частью не испытывают больших затруднений, если требуется отличить поддельные документы от подлинных. Тщательный осмотр поддельного документа с использованием простых средств, таких как лупа, обычно позволяет сразу же идентифицировать признаки, присущие подлинным защищенным документам, например защитные рисунки, нанесенные глубокой печатью, которые, как указано выше, присутствуют на большинстве банкнот. Однако для этого требуется некоторый опыт и знания о защищенной печати, которыми не обязательно обладают обычные люди. На практике большинство индивидуумов оказывается относительно легко обмануто мошенниками, если общий вид подделки или копии по существу аналогичен виду подлинного документа. Это представляет собой проблему не только в контексте подделки банкнот, но и подделки других типов ценных документов, таких как чеки, таможенные марки, идентифицирующие и проездные документы и т.д.

Механизированное установление подлинности защищенных документов, то есть автоматическое распознавание в системах обработки документов, например в торговых автоматах, банкоматах, приемниках банкнот и аналогичных машинах для финансовых операций, также страдает от подделок. Довольно часто имеют место более изощренные подделки защищенных документов, в которых скопированы считываемые машиной защитные признаки, присутствующие на подлинных документах, например инфракрасные, люминесцентные и/или магнитные метки. Фактически, большая часть опознавательных автоматизированных систем по существу концентрируется именно на таких машиночитаемых признаках и совсем не производит или производит только поверхностную визуальную инспекцию видимых защитных признаков, наложенных или нанесенных на защищенные документы другим способом.

Другими словами, характерные визуальные признаки, присущие процессам, которые используются для создания защищенных документов (особенно рисунки, нанесенные глубокой печатью, линейной офсетной печатью, с помощью печатных форм и/или оптические дифракционные структуры) редко используются для установления подлинности с помощью машин.

Исключением является так называемая технология ISARD, которая была предложена и разработана Институтом прикладной физики Нидерландской организации прикладных научных исследований (TNO) в конце шестидесятых годов по заказу Национального банка Нидерландов. Аббревиатура ISARD (Intaglio Scanning And Recognition Device) означает «устройство для сканирования и распознания рельефного рисунка», и работа такого устройства основана на измерении характерного рельефа у признаков, созданных глубокой печатью. Обсуждение этого принципа распознавания можно найти, например, в следующих статьях:

[Ren96] Rudolf L. van Renesse, "Optical Inspection techniques for Security Instrumentation", IS&T/SPIE's Symposium on Electronic Imaging, Optical Security and Counterfeit Deterrence Techniques I, San Jose, California, USA (January 28 - February 2, 1996), Proceedings of SPIE vol. 2659, pp.159-167;

[HeiOO] Hans A.M. de Heij, De Nederlandsche Bank NV, Amsterdam, the Netherlands, "The design methodology of Dutch banknotes", IS&T/SPIE's 12th International Symposium on Electronic Imaging, Optical Security and Counterfeit Deterrence Techniques III, San Jose, California, USA (January 27-28, 2000), Proceedings of SPIE vol. 3973, pp.2-22; and

[Hei06] Hans A.M. de Heij, De Nederlandsche Bank NV, Amsterdam, the Netherlands, "Public feedback for better banknote design", IS&T/SPIE's International Symposium on Electronic Imaging, Optical Security and Counterfeit Deterrence Techniques VI, San Jose, California, USA (January 17-19, 2006), Proceedings of SPIE vol.6075, 607501, pp.1-40.

Принцип ISARD-опознавания и устройство для реализации этого принципа раскрыты также в описаниях патентов GB 1379764 (соответствует NL 7017662), NL 7410463, NL 9401796 и NL 9401933).

Проблема, связанная с подходом ISARD, состоит в том, что эта технология сильно зависит от степени изношенности и использования документов и наличия складок в теле банкнот, поскольку эти факторы непосредственно влияют на профиль рельефа в глубоких отпечатках и надежность его обнаружения по технологии ISARD. Технология ISARD была использована, например, в виде нанесенных глубокой печатью параллельных линий на голландской банкноте в 50 гульденов ("подсолнечник"), выпущенной в 1982 г., а также на современных банкнотах евро (см. [Hei06]). На практике технология ISARD использовалась и используется, главным образом, обычными людьми для проведения теста на "поскребывание ногтем" (то есть проведения ногтем по рисунку из параллельных линий, нанесенных методом глубокой печати).

Дальнейшие технические решения для борьбы с подделками и для возможности аутентификации с помощью машин могут состоять в интегрировании специальных кодов аутентичности непосредственно в защищенный документ, например при использовании специальных теговых материалов, например редкоземельных компонентов, встроенных в краситель или внедренных в бумагу, или в скрытии кодировки аутентичности в самих печатных рисунках с использованием так называемой технологии нанесения цифровых водяных знаков. Однако интегрирование специальных кодов аутентичности в защищенный документ подразумевает специальную обработку документа в течение фаз разработки и производства и соответствующую специально разработанную технику аутентификации. Соответственно, это увеличивает объем работ по проектированию и/или печати с целью адаптации процесса проектирования и/или производства защищенных документов, а также означает, что в процессе аутентификации должна использоваться специальная технология обнаружения.

Решение, основанное на интегрировании в печатный рисунок специального кода, например, раскрытое в ЕР 1864825 А1 (соответствует WO 2006/106677 А1), описывает печатное изделие и способ извлечения информации из такого печатного изделия, при этом информацию встраивают (или кодируют) в печатный рисунок, в частности в гильош, так чтобы эту информацию можно было обнаружить, подвергая выборочное изображение из рисунка преобразованию Фурье. Кодирование информации достигается пространственной модуляцией расстояния между параллельными/концентрическими криволинейными элементами изображения. Такая пространственная модуляция приводит к появлению спектральных пиков в подвергнутом Фурье-преобразованию спектре выборочного изображения рисунка, причем такие спектральные пики указывают на информацию, встроенную в напечатанную картинку, и, таким образом, могут быть декодированы. Более конкретно, согласно ЕР 1864825 А1, кодированную информацию извлекают путем анализа интенсивности спектральных пиков.

Недостатки этого подхода заключаются в том, что для обеспечения декодирования в печатные рисунки особым способом должно быть встроено специальное кодирование. Соответственно, при создании печатной картинки это налагает существенные ограничения на разработчика, который должен следовать специальным правилам. На практике сущность подхода, предложенного в ЕР 1864825 А1, в основном сводится к введению информации в гильош-рисунок, как легко видно на чертежах к ЕР 1864825 А1.

Подход, раскрытый в ЕР 1864825 А1, применен, например, для кодирования информации на персональных документах (например, удостоверении личности, водительских правах и т.п.), при этом указанная информация относится к владельцу/носителю персонального документа. Зависящая от владельца информация кодируется в гильош-рисунок, напечатанный на персональном документе. Соответственно, это затрудняет мошенникам изготовление таких персональных документов, поскольку информация, встроенная в гильош-рисунок, зависит от пользователя. Однако любая копия персонального документа, созданного с тем же разрешением, что и оригинал, содержит точно ту же информацию, что и оригинал. Таким образом, этот подход, главным образом, подходит для аутентификации защищенных документов, которые содержат зависящую от пользователя информацию (что, например, несправедливо для банкнот).

В патенте США №5884296 раскрыто устройство для выявления признаков изображения в области блока, который содержится в изображении на документе. Указанное устройство предусматривает выполнение преобразования Фурье на основе данных изображения в области блока и определение пространственного частотного спектра, относящегося к изображению в области блока. Для вывода результата выявления, т.е. вывода, действительно ли атрибут изображения в области блока представляет собой полутоновое точечное изображение, на основе пространственного частотного спектра, полученного в результате преобразования Фурье, используется нейронная сеть. Это устройство предназначено, в частности, для повышения качества изображения для использования в цифровых копировальных машинах. Более конкретно, устройство согласно патенту США №5884296 предназначено для использования в контексте копирования документов, содержащих смесь текстовых изображений, фотографических изображений и/или точечных изображений, атрибуты которых необходимо обрабатывать по отдельности, если требуется достигнуть хорошего качества изображения в скопированных документах. Патент США №5884296 ни в малейшей степени не касается проблемы аутентификации защищенных документов, а скорее относится к решению, направленному на улучшение выявления различий между разными атрибутами изображения.

В ЕР 1484719 А2 раскрыт способ разработки шаблона эталонного документа, например банкноты, и использования этого шаблона для проверки подлинности других проверяемых документов, в частности для проверки банкнот в банкомате. Способ включает использование изображений для множества эталонных документов, например подлинных банкнот, и сегментацию каждого изображения одинаковым образом на множество сегментов. Для определения эталонного классификационного параметра каждый сегмент классифицируют с использованием классификатора одного класса. Эти параметры используются для определения порогового эталонного классификационного параметра. Таким образом, проверку подлинности проверяемых документов выполняют, сравнивая изображения проверяемых документов с генерируемым шаблоном, а не рассматривая внутренние признаки проверяемых документов.

Поэтому имеется потребность в более простом и более эффективном подходе, в частности в таком, в котором не используются новые процессы проектирования и/или производства, а сделана попытка использовать внутренние характеристики защитных признаков, которые обычно уже имеются на большей части подлинных банкнот, в частности характеристики и внутренние признаки картинок, напечатанных методом глубокой печати.

Сущность изобретения

Поэтому главная цель изобретения состоит в улучшении известных способов аутентификации защищенных документов, в частности банкнот.

Более конкретно, дополнительная цель изобретения состоит в создании способа, в котором используются внутренние характеристики защитных признаков, которые обычно уже напечатаны на защищенных документах или наложены или нанесены на них другим способом, в частности внутренних признаков, присущих картинкам, напечатанным методом глубокой печати.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в нахождении решения, которое обеспечивает четкое и эффективное дифференцирование аутентичных (подлинных) защищенных документов и их копий или подделок.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в нахождении решения, которое может быть реализовано в автоматических системах для обработки документов (например, в торговых автоматах, банкоматах и т.п.) и которое проще, чем известные в настоящее время решения.

Эти цели достигнуты благодаря решению, сформулированному в формуле изобретения.

Согласно настоящему изобретению, предложен способ аутентификации защищенных документов, в частности банкнот, содержащих защитные признаки, напечатанные на защищенных документах или наложенные или нанесенные на них другим способом, и включающие характерные визуальные признаки, присущие процессам, которые используются для создания защищенных документов. Предлагаемый способ включает получение выборочного изображения по меньшей мере одной представляющей интерес и охватывающей по меньшей мере часть защитных признаков области поверхности аутентифицируемого документа, цифровую обработку указанного выборочного изображения путем разложения этого изображения по меньшей мере в одно масштабное подпространство, содержащее детали с высоким разрешением указанного выборочного изображения, извлечение из этого масштабного подпространства классификационных признаков и вывод коэффициента аутентичности проверяемого документа на основе извлеченных классификационных признаков.

Предпочтительно, чтобы цифровая обработка выборочного изображения включала (1) выполнение преобразования выборочного изображения для извлечения по меньшей мере одного набора спектральных коэффициентов, представляющих детали с высоким разрешением выборочного изображения в крупном масштабе, и (2) обработку спектральных коэффициентов для извлечения классификационных признаков.

Еще более предпочтительно, чтобы преобразование представляло собой вейвлет-преобразование, предпочтительно дискретное вейвлет-преобразование (DWT), выбранное из группы, включающей вейвлет-преобразование Хаара, вейвлет-преобразование Добеши и вейвлет-преобразование Паскаля. Можно также использовать любое другое подходящее вейвлет-преобразование или производное от него.

Обработка спектральных коэффициентов (называемых в контексте вейвлет-преобразований "вейвлетными коэффициентами") предпочтительно включает обработку статистического распределения спектральных коэффициентов. Эта статистическая обработка может, в частности, включать вычисление по меньшей мере одного статистического параметра, выбранного из группы, включающей среднее арифметическое (первый момент в статистике), дисперсию (второй момент в статистике), асимметрию (третий момент в статистике), эксцесс (четвертый момент в статистике) и энтропию статистического распределения указанных спектральных коэффициентов.

Разложение выборочного изображения предпочтительно выполняют в результате одной или нескольких итераций при многомасштабном анализе выборочного изображения.

Согласно настоящему изобретению, предложен способ аутентификации защищенных документов, в частности банкнот, содержащих защитные признаки, напечатанные на защищенных документах или наложенные или нанесенные на них другим способом и включающие характерные визуальные признаки, присущие процессам, которые используются для создания защищенных документов. Способ включает цифровую обработку выборочного изображения по меньшей мере одной представляющей интерес области поверхности проверяемого документа, при этом указанная цифровая обработка включает выполнение одной или нескольких итераций в рамках многомасштабного анализа выборочного изображения.

Вышеуказанные способы могут предусматривать цифровую обработку множества выборочных изображений, соответствующих нескольким представляющих интерес областям одного и того же проверяемого документа.

Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, выборочное изображение может быть получено с относительно низкой разрешающей способностью, то есть ниже, чем 600 точек на дюйм, предпочтительно 300 точек на дюйм. Действительно, тесты показали, что высокое разрешение при сканировании выборочного изображения не является необходимым. Это особенно предпочтительно потому, что низкое разрешение сокращает время, необходимое для получения выборочного изображения и уменьшает количество данных, обрабатываемых для данной поверхностной области, что значительно облегчает практическую реализацию способа.

В рамках настоящего изобретения защитные признаки, которые используются для установления аутентичности, предпочтительно включают, главным образом, рисунки, полученные методом глубокой печати. Однако защитные признаки могут включать рисунки, полученные методом глубокой печати, рисунки, полученные методом линейной офсетной печати, рисунки, полученные методом печати с помощью печатных форм, оптические дифракционные структуры (то есть рисунки или структуры, которые присущи процессам, выполняемым принтером, обеспечивающим защиту) и/или их комбинации.

Повышение коэффициента аутентичности обеспечивается тем, что выбранная представляющая интерес область включает рисунок с высокой плотностью (с высокой пространственной частотой), предпочтительно рисунок, полученный линейной или криволинейной глубокой печатью. Рисунки могут быть, в частности, картинками с живописным изображением, например портретом, имеющимся на проверяемом документе.

Кроме того, предложен блок для обработки цифрового сигнала, предназначенный для обработки графических данных выборочного изображения по меньшей мере для одной представляющей интерес области поверхности документа, проверяемого согласно вышеуказанному способу, при этом блок для обработки цифрового сигнала запрограммирован для выполнения цифровой обработки выборочного изображения и предпочтительно может быть выполнен в виде блока программируемой вентильной матрицы (FPGA, Field-Programmable-Gate-Array).

Кроме того, предложено устройство для аутентификации защищенных документов, в частности банкнот, согласно вышеуказанному способу, содержащее оптическую систему для получения выборочного изображения и блок для обработки цифрового сигнала, запрограммированный для выполнения цифровой обработки указанного выборочного изображения.

Кроме того, предложен способ создания защищенных документов, в частности банкнот, включающий стадию разработки защитных признаков, напечатанных на защищенных документах или наложенных или нанесенных на них другим способом и разработанных для оптимизации коэффициента аутентичности, вычисляемого согласно вышеуказанному способу путем вызова характерной реакции в указанном по меньшей мере одном масштабном подпространстве.

Кроме того, предложено применение вейвлет-преобразования и многомасштабного анализа для установления подлинности защищенных документов, в частности банкнот.

Наконец, предложен способ обнаружения защитных признаков, напечатанных на защищенных документах, в частности банкнотах, или наложенных или нанесенных на них другим способом и включающих характерные визуальные признаки, присущие процессам, которые используются для создания защищенных документов, включающий цифровую обработку выборочного изображения по меньшей мере одной представляющей интерес области поверхности проверяемого документа, при этом представляющую интерес область выбирают так, чтобы она включала по меньшей мере часть указанных защитных признаков, а цифровая обработка включает выполнение одной или нескольких итераций для многомасштабного анализа выборочного изображения с целью извлечения классификационных признаков, которые являются характерными для указанных защитных признаков. Этот способ особенно предпочтителен для обнаружения рисунков, нанесенных методом глубокой печати.

Краткое описание чертежей

Другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего подробного описания вариантов его выполнения, которые представлены исключительно не ограничивающими изобретение примерами и иллюстрированы прилагаемыми чертежами, где:

на фиг.1а показано полутоновое изображение образца банкноты;

на фиг.1b показана полутоновая фотография части верхнего правого угла образца банкноты, изображенного на фиг.1а;

на фиг.2а и 2b показаны увеличенные изображения образца банкноты, представленного на фиг.1а; фиг.2b соответствует области, обозначенной белым квадратом на фиг.2а;

на фиг.3а и 3b показаны увеличенные изображения образца банкноты, представленного на фиг.1а; фиг.3b соответствует области, обозначенной белым квадратом на фиг.3а;

на фиг.4а и 4b показана вторая цветная копия образца банкноты, представленного на фиг.1а; фиг.4b соответствует области, обозначенной белым квадратом на фиг.4а;

на фиг.5а показана блок-схема одноуровневого (одна итерация) дискретного вейвлет-преобразования;

на фиг.5b показана блок-схема трехуровневого (три итерации) дискретного вейвлет-преобразования;

на фиг.6 поясняется принципиальная схема многомасштабного анализа (MRA);

на фиг.7а иллюстрируется первая итерация двумерного вейвлет-преобразования;

на фиг.7b поясняется вторая итерация двумерного вейвлет-преобразования после первой итерации, показанной на фиг.7а;

на фиг.8 схематично иллюстрируется так называемый способ "нестандартного разложения" для выполнения двумерного вейвлет-преобразования;

на фиг.9 схематично иллюстрируется так называемый способ "стандартного разложения" для выполнения двумерного вейвлет-преобразования;

на фиг.10а показан результат первой итерации двумерного вейвлет-преобразования, примененной к данным изображения, соответствующего представляющей интерес области на фиг.2b;

на фиг.10b показан результат первой итерации двумерного вейвлет-преобразования, примененной к данным изображения, соответствующим представляющей интерес области на фиг.2b, как показано на фиг.10а, при этом фрагменты изображения деталей нормализованы для лучшего визуального представления;

на фиг.11а-11с показаны три иллюстрации результата комбинации фрагментов изображения деталей (как показано на фиг.10b), нормализованных для лучшего визуального представления, при этом фиг.11а, 11b и 11с соответственно демонстрируют результат обработки изображений, показанных на фиг.2b, 3b и 4b;

на фиг.12 показано девять гистограмм, иллюстрирующих статистическое распределение вейвлетных коэффициентов, полученных в результате одноуровневого вейвлет-преобразования изображений, показанных на фиг.2b, 3b и 4b; верхний, средний и нижний ряды из трех гистограмм представляют соответственно горизонтальные детали, вертикальные детали и диагональные детали, полученные в результате вейвлет-преобразования;

на фиг.13 схематично показаны два статистических параметра, а именно асимметрия (называемая в статистике также третьим моментом) и эксцесс (называемый в статистике также четвертым моментом), которые могут использоваться для характеристики статистического распределения вейвлетных коэффициентов;

на фиг.14а-14с показаны три столбчатые диаграммы, иллюстрирующие дисперсию, то есть меру отклонения, статистического распределения вейвлетных коэффициентов, полученные в результате одноуровневого вейвлет-преобразования изображений, показанных соответственно на фиг.2b, 3b и 4b, для горизонтальных, вертикальных и диагональных деталей;

на фиг.15а и 15b показаны два увеличенных изображения части созданного глубокой печатью портрета Беттины фон Арним, в том виде как он выглядит на лицевой стороне банкноты в 5 немецких марок, которая была в обращении в Германии в течение 1991-2001 г.г. до введения евро;

на фиг.16а показано шесть результатов полутонового сканирования по существу той же самой области двух исходных образцов (иллюстрации А и В) и четырех цветных копий (иллюстрации С-F) банкноты номиналом 5 немецких марок;

на фиг.16b показано девять гистограмм, иллюстрирующих статистическое распределение вейвлетных коэффициентов, полученных в результате одноуровневого вейвлет-преобразования изображений, показанных на фиг.16а, при этом каждая гистограмма показывает статистическое распределение комбинированных вейвлетных коэффициентов (то есть комбинации горизонтальных, вертикальных и диагональных деталей);

на фиг.17 показано наложение гистограмм верхнего левого угла и нижнего правого угла на фиг.16b;

на фиг.18а показана столбчатая диаграмма, иллюстрирующая дисперсию статистического распределения вейвлетных коэффициентов, полученных в результате одноуровневого вейвлет-преобразования данных изображения, соответствующих той же самой представляющей интерес области (как показано на фиг.15b и 16а) для одиннадцати проверяемых документов, включая пять исходных образцов (проверяемые образцы 1-5) и шесть цветных копий (проверяемые образцы 6-11) банкнот номиналом 5 немецких марок;

на фиг.18b показана столбчатая диаграмма, иллюстрирующая эксцесс, то есть критерий "остроты" для статистического распределения вейвлетных коэффициентов, полученных в результате одноуровневого вейвлет-преобразования данных изображения, соответствующих той же самой представляющей интерес области (см. фиг.15b и 16а) для тех же самых одиннадцати проверяемых банкнот 5 немецких марок, как на фиг.18а;

на фиг.19 схематично представлен пример пространства признаков, используемого для классификации проверяемых документов, при этом дисперсия и эксцесс статистического распределения вейвлетных коэффициентов используются в качестве координат (X; Y) пространства признаков для помещения в него проверяемых документов;

на фиг.20 схематично представлен пример пространства признаков, аналогичного изображенному на фиг.19, при этом множество проверяемых документов-кандидатов, включая исходные образцы и цветные копии, представлено в пространстве признаков с использованием в качестве координат (X; Y) дисперсии и эксцесса;

на фиг.21 представлена блок-схема устройства для аутентификации защищенных документов согласно способу, предложенному в настоящем изобретении;

на фиг.22 показана итоговая последовательность операций способа согласно настоящему изобретению.

Подробное описание вариантов выполнения настоящего изобретения

Настоящее изобретение является результатом наблюдения того факта, что защитные признаки, напечатанные на защищенных документах или наложенные или нанесенные на них другим способом с использованием специфических производственных процессов, которые доступны только для принтера, обеспечивающего защиту, в частности напечатанные способом глубокой печати, демонстрируют чрезвычайно характерные визуальные признаки (в дальнейшем называемые "внутренними признаками"), которые могут быть выявлены компетентным человеком, имеющим представление об используемых специфических производственных процессах.

Последующее обсуждение сфокусировано на анализе внутренних признаков, создаваемых глубокой печатью. Однако должно быть понятно, что тот же самый подход применим и к другим внутренним признакам банкнот, в частности признакам, наносимых линейной офсетной печатью, печатной формой, и/или к оптическим дифракционным структурам. Результаты тестов, проведенных заявителем, показали, что нанесенные глубокой печатью признаки очень хорошо подходят для аутентификации согласно изобретению, а кроме того, дают лучшие результаты. Это происходит потому, что глубокая печать позволяет печатать очень чистые рисунки с высокой разрешающей способностью и резкими границами. Поэтому глубокая печать является предпочтительным процессом для создания внутренних признаков, которые используются в контексте настоящего изобретения.

На фиг.1а показан результат полутонового сканирования образца 1 банкноты с портретом Жюля Верна, которая производилась в течение 2004 года настоящим заявителем. Этот образец 1 банкноты был произведен с использованием комбинации печати и технологий обработки, специфических для производства банкнот, включая, в частности, линейную офсетную печать для печати многоцветного фона 10 банкноты, шелкотрафаретную печать для печати оптически изменяющегося рисунка из красителя, включающего мотивы планисферы 20 и секстанта 21, тиснение фольгой для нанесения оптически изменяющихся элементов, включая полосу 30 материала, несущего оптическую дифракционную структуру, идущую вертикально по высоте банкноты (на фиг.1а эта полоса 30 схематично ограничена двумя штриховыми линиями), глубокую печать для печати нескольких рельефных рисунков 41-49, включая портрет 41 Жюля Верна, высокую печать для печати двух серийных номеров 51, 52 и лакировку для покрытия банкноты слоем защитного лака. Кроме того, на этом образце 1 банкноты на ее лицевой стороне имеется метка 60, нанесенная частичным удалением с помощью лазера ленты 30 и нижележащего слоя красителя, нанесенного офсетной печатью (не помечен). На этом примере портрет 41 (вместе с вертикальным обозначением 2004 года и иллюстративными мотивами, окружающими портрет), логотип "КВА-GIORI" совместно с Пегасом 42, индекс 43 "KBA-GIORI", слово "Spaceman" 44 («образец») и тактильные узоры 45-49 на трех углах и на лицевой и тыльной сторонах банкноты были напечатаны глубокой печатью поверх фона 10, нанесенного линейной офсетной печатью, мотивов 20, 21, нанесенных шелкотрафаретной печатью, и полосы 30 материала. После фазы глубокой печати была выполнена печать серийных номеров 51, 52 и покрытие лаком. Кроме того, должно быть понятно, что образец 1 банкноты был создан на принтере и обрабатывающем оборудовании с автоподачей листов (поставляемым настоящим заявителем), при этом на каждый печатный лист был нанесен массив из множества образцов банкноты (как обычно имеет место в данной области техники), и эти листы в результате разрезались на отдельные банкноты в конце производственного процесса.

На фиг.1b показана полутоновая фотография верхнего правого угла образца банкноты, изображенной на фиг.1а, где в укрупненном виде показан напечатанный глубокой печатью логотип "KBA-GIORI" с Пегасом 42 и тактильный узор 45, который включает ряд параллельных линий под углом 45 градусов, частично перекрывающий изображение Пегаса 42. На этой фотографии ясно видны характерное тиснение и рельеф, обусловленные глубокой печатью, а также резкость оттиска.

На фиг.2а более подробно представлен вид левой боковой части портрета 41, изображенного на фиг.1а (на фиг.2а также частично видны рисунки 20, 21 и 44). На фиг.2b представлен укрупненный вид квадратной части (представляющей интерес области R.o.l.) портрета 41, которая выделена белым квадратом на фиг.2а. На фиг.2b показаны некоторые характерные внутренние признаки рисунков, нанесенных глубокой печатью и составляющих портрет 41. Представляющая интерес область R.o.l., используемая для последующей обработки сигналов, не обязательно занимает большую область поверхности документа. Тесты показали, что область поверхности менее 5 см² уже достаточна для проведения аутентификации.

На фиг.3а, 3b и 4а, 4b приведены полутоновые изображения, аналогичные приведенным на фиг.2а, 2b двум цветным копиям образца банкноты, показанного на фиг.1а, причем эти копии были изготовлены с использованием коммерческого цветного копировального оборудования. На каждой из фиг.3а и 4а изображенный белый квадрат показывает соответствующую представляющую интерес область R.o.l, портрета, который показан в укрупненном виде соответственно на фиг.3b и 4b. Первая цветная копия, показанная на фиг.3а, 3b, была произведена с использованием струйного принтера Epson и фотобумаги Epson. Вторая цветная копия, показанная на фиг.4а, 4b, была изготовлена с использованием струйного принтера Canon и нормальной бумаги. Для сканирования исходного образца и формирования входных данных для струйных принтеров использовался сканер с высоким разрешением.

Хотя обе цветные копии выглядят аналогично исходному образцу, более внимательное рассмотрение структуры скопированного рисунка, полученного глубокой печатью и формирующего портрет, как показано на фиг.3b и 4b, показывает, что его структура не такая резкая, как в исходном образце (см. фиг.2b), и что эти структуры кажутся несколько стертыми и сглаженными в результате процесса струйной печати и из-за природы используемой бумаги. Очевидно, что информация, составляющая изображения, показанные на фиг.3b и 4b, отличается от информации для исходного образца, показанного на фиг.2b. Соответственно, настоящее изобретение относится к способу, позволяющему определить, как можно выявить это различие и использовать его для дифференциации между исходным, подлинным образцом на фиг.2а, 2b, и копией на фиг.3а, 3b и 4а, 4b. Ниже обсуждается именно эта проблема.

Как указано выше, внутренним и характерным признаком рисунков, нанесенных способом глубокой печати, является, в частности, высокая резкость отпечатка, тогда как копии, напечатанные струйной печатью, демонстрируют значительно более низкую резкость отпечатка, в частности вследствие цифровой обработки и печати. То же самое может быть сказано относительно копий, напечатанных на цветном лазерном принтере, и копий, полученных способом термопечати. Это различие можно выявить, выполняя разложение данных изображения, содержащихся в увеличенном изображении (представляющей интерес области) проверяемого документа, показанном, например, на фиг.2b, 3b и 4b, по меньшей мере в одно масштабное подпространство, содержащее детали изображения, имеющие высокое разрешение, и извлечение из этого масштабного подпространства репрезентативных классификационных признаков, как будет более подробно объяснено ниже.

Предпочтительно, чтобы разложение изображения проводилось посредством технологий обработки цифрового сигнала на основе так называемых вейвлетов (по-французски "ondelettes"). Вейвлет - это математическая функция, используемая для разложения данной функции или сигнала на компоненты различных масштабов. Вейвлет-преобразование (или вейвлет-трансформация) - это представление функции или сигнала в виде вейвлетов. Вейвлет-преобразование имеет преимущество перед традиционными преобразованиями Фурье при представлении функци