CN115280384B - 用于认证安全证件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于借助至少一个设备来认证安全证件的方法,其中在该方法中,具体地按以下顺序执行以下步骤:a)提供包括至少一个第一安全元素和至少一个第二安全元素的安全证件;b)提供所述至少一个设备,其中该至少一个设备包括至少一个传感器;c)在第一照明期间,借助于至少一个设备的至少一个传感器捕获至少一个第一安全元素的第一光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第一数据集;d)在第二照明期间,借助于至少一个设备的至少一个传感器捕获至少一个第二安全元素的第二光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第二数据集;e)在第三照明期间,借助于至少一个设备的所述至少一个传感器捕获至少一个第二安全元素的第三光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第三数据集,其中第二照明不同于第三照明;f)至少基于至少一个第二数据集和至少一个第三数据集来检查安全证件和/或第二安全元素的真实性。
Description
本发明涉及用于认证安全证件(document)的方法、设备、以及用于这种方法的设备和安全证件。
安全证件,诸如价值证件、钞票、护照、驾驶执照、ID卡、***、税条、牌照、证书或产品标签、产品包装或产品,通常包括安全元素,具体地是光学可变安全元素,其实现了能够借助于此类安全元素认证此类安全证件的真实性并且因此能够保护此类安全证件免于伪造。这样的安全元素可以优选地在不同的照明情况下产生不同的光学效应,具体地是与不同的观察和/或照明角度相结合。这还具有以下结果:此类安全元素不能通过影印、复制或模拟而容易地再现。
通常,此类安全元素具有可以由观察者(具体地是使用裸眼)视觉验证的预定光学设计。在此,具有高品质并且实际上与原始安全元素和/或安全证件没有差别的伪造品借助于视觉检查(具体地是由外行人)仅可被非常不可靠地识别或完全不被识别。
此外,当存在大量安全证件、钞票或产品时,纯视觉检查在这种情况下是不实用的。在此,观察者需要能够记住对在每种情况下实际存在的安全元素及其具体特性的准确了解,其中这被证明是非常困难的,因为在所有可能的不同安全证件、钞票或产品上存在的大量安全元素。
用于自动认证安全元素和/或安全证件的***是已知的。例如在DE 10 2013 009474 A1中描述了相应的装置。在此,该安全元素或安全证件通常用激光以预定义角度照亮并且反射光是借助于合适的传感器以预定义观察角度来捕获的。这些是被设计成用于安全证件的高通量检查的固定装置。
然而,在实践中,经常还需要一时冲动在现场就地认证安全元素和/或安全证件。然而,这种固定***不适合于这种需要。
因此,本发明的目的是改进安全元素的认证。
该目的是通过一种用于借助至少一个设备来认证安全证件的方法来实现的,其中在该方法中,具体地是按以下顺序执行以下步骤:
a)提供包括至少一个第一安全元素和至少一个第二安全元素的安全证件,
b)提供至少一个设备,其中该至少一个设备包括至少一个传感器,
c)在第一照明期间,借助于至少一个设备的至少一个传感器捕获至少一个第一安全元素的第一光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第一数据集,
d)在第二照明期间,借助于至少一个设备的至少一个传感器捕获至少一个第二安全元素的第二光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第二数据集,
e)在第三照明期间,借助于至少一个设备的至少一个传感器捕获至少一个第二安全元素的第三光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第三数据集,其中第二照明不同于第三照明,
f)至少基于至少一个第二数据集和至少一个第三数据集来检查安全证件和/或至少一个第二安全元素的真实性。
此外,该目的是通过具体地用于上述方法的安全证件来实现,其中安全证件具有至少一个第一安全元素和至少一个第二安全元素。
此外,该目的通过一种具体地是用于上述方法中的设备来实现,其中该设备具有至少一个处理器、至少一个存储器、至少一个传感器、至少一个输出单元以及至少一个内部光源。
此外,该目的通过一种优选地在一种方法中、进一步优选地在上述方法中使用用于认证安全证件(具体地是上述安全证件)的设备(具体地是上述设备)来实现。
这里,使得有可能独立于固定装置、独立于时间和位置以高可靠性水平、具体地是以比视觉方法更高的可靠性水平来检查安全元素或安全证件的真实性。可以用这样的方法认证的安全元素被尤其好地保护免于伪造,通过该方法可以保护安全证件或产品并且因此保护安全证件或产品。
“认证”优选地意味着对原始安全元素或安全证件的识别以及其与伪造品的差别。
具体地,安全元素是生成对于人类观察者或传感器而言可捕获的光学信息项(具体地是光学可变信息项)的光学可变安全元素。为此,还可能必须使用辅助物,诸如举例而言,偏光器、物镜或UV灯(UV=紫外线、紫外光)。这里,安全元素优选地由转移膜、层压膜或膜元素的转移层组成,具体地是以安全线的形式。这里,安全元素优选地应用于安全证件的表面和/或至少部分地嵌入在安全证件中。
此外,安全证件有可能不仅具有一个安全元素,而且具有若干安全元素,这些安全元素优选是不同地形成的和/或被引入到安全证件中和/或不同地应用到安全证件中。这里,多个安全元素可以在整个表面上被应用到该安全证件的顶侧上、在该整个表面上被嵌入在该安全证件的多个层之间、但还可以仅在该表面的一部分上被应用到该安全证件的顶侧上和/或被嵌入在该安全证件的层中,具体地是以一种带或线的形式或以一种贴片的形式。该安全证件的载体基底优选地在该安全元素的区域中具有通孔或窗口区,其结果是,该安全元素可以在来自该安全证件的前部和后部的反射光中和在透射光两者中被光学地观察到。
光学可变安全元素也被称为“光学可变装置”(OVD)或有时也被称为“衍射光学可变图像装置”(DOVID)。它们是在不同观察和/或照明条件的情况下显示不同光学效应的元素。光学可变安全元素优选地具有光学有源浮雕结构(例如衍射浮雕结构,具体地是全息图或计算机生成的全息图(CGH)),零级衍射结构,宏观结构(具体地是折射作用的微透镜阵列或微棱镜阵列或微反射镜阵列),哑光结构(具体地是各向同性的哑光结构或各向异性的哑光结构),线性或交叉正弦光栅结构或二进制光栅结构、不对称闪耀光栅结构、具有衍射和/或哑光微结构的宏观结构的覆盖、干涉层***(它优选地生成取决于视角的色移效应、体积全息图、包含液晶(具体地是胆甾醇型液晶)的层和/或包含光学可变颜料的层(例如薄膜层颜料或液晶颜料)。具体地,通过一个或多个上述元素的组合,可提供特别防伪的OVD,因为伪造者必须重构该特定组合,这显著增加了伪造的技术难度水平。
本发明的有利设计在从属权利要求中描述。
该方法的优选实施例在下文中叙述。
在步骤b)中的至少一个设备优选地选自:智能电话、平板、眼镜和/或PDA(PDA=“个人数字助理”),具体地其中至少一个设备具有在第一方向上的从50mm至200mm,优选地从70mm至150mm的横向尺寸,和/或具有在第二方向上的从100mm至250mm,优选地从140mm至160mm的第二横向尺寸,进一步优选地,其中第一方向被布置成垂直于第二方向。
“设备”优选地是指在执行该方法时可以由用户手握持或者由用户携带和手动操纵的任何便携式设备。除了智能电话、平板或PDA之外,还可以具体地使用其他设备。例如,还可以使用专门构造仅用于执行该方法的设备,而不是所述的多用途设备。
可能的是,在步骤b)中,至少一个设备在第一方向上的第一横向尺寸和在第二方向上的第二横向尺寸跨至少一个屏蔽表面。
此外,可能的是,至少一个屏蔽表面具有具体地基本上在由第一方向和第二方向跨越的平面中的轮廓,具体地其中轮廓是矩形的,优选地其中矩形轮廓的拐角具有圆形形状。
具体地,在步骤b)中,该至少一个设备的该至少一个屏蔽表面屏蔽该安全证件和/或该至少一个第一安全元素和/或该至少一个第二安全元素免于漫射照明和/或背景照明。该漫射照明和/或背景照明优选地由人工和/或自然光源产生,该光源照亮在执行该方法的同时在其中检查安全证件的环境。
进一步优选地,在步骤b)中的至少一个设备的至少一个传感器是光学传感器,具体地是CCD传感器(CCD=“电荷耦合器件”)、MOSFET传感器(MOSFET=“金属氧化物半导体场效应晶体管”,也称为MOS-FET)和/或TES传感器(TES=“过渡边缘传感器”),优选为照相机。
通常,所使用的传感器优选地是数字电子传感器,例如CCD传感器。优选地,使用CCD阵列,即CCD布置,其中各个CCD被布置在二维矩阵中。由这种传感器生成的个体图像优选地以像素矩阵的形式存在,其中每个像素具体地对应于传感器的个体CCD。CCD传感器优选地在每种情况下具有用于红色、绿色和蓝色(RGB)的单独传感器,由此这些单独颜色或其混合颜色特别容易检测。
可能的是,在步骤b)中,至少一个设备的至少一个传感器与至少一个屏蔽表面的轮廓相距3mm至70mm,优选地是4mm至30mm,具体地是5mm至10mm的距离和/或平均距离和/或最小距离,该至少一个屏蔽表面具体地位于由第一方向和第二方向跨越的平面中。
进一步,可能的是,在步骤b)中,至少一个设备可以包括至少一个内部光源,具体地是相机闪光灯,优选地是LED(LED=“发光二极管”)或激光器。
这里,可能的是,该设备的内部光源发射用于第三照明的光,该第三照明包括具体地选自下组的以下光谱区域中的一个或多个光谱区域:电磁辐射的IR区域(IR=红外、红外光),具体地是从850nm至950nm的波长范围,电磁辐射的VIS区域(VIS=肉眼可见的光),具体地是从400nm至700nm的波长范围,以及电磁辐射的UV区,具体地是从190nm至400nm的波长范围,优选从240nm至380nm的范围,进一步优选从300nm至380nm。
进一步可能的是,在步骤b)中,至少一个设备的至少一个传感器与至少一个设备的至少一个内部光源相距从5cm至20cm,具体地从6cm至12cm的距离和/或平均距离。
在步骤b)中的至少一个设备优选地包括至少一个输出单元,具体地是光学、声学和/或触觉输出单元,优选地是屏幕和/或显示器。
此外,可能的是,该设备优选地借助于至少一个输出单元来输出该安全元素或该安全证件的关于真实性的信息项、具体地是关于真实性的估计。关于安全元素的真实性的估计将由读取器优选地作为概率和/或置信度水平输出,该概率和/或置信度水平优选地量化关于真实性(具体地是真实性)的估计。
此外,可能的是,该方法包括以下进一步的步骤,具体地是在步骤b)和c)之间:
b1)在步骤c)、d)或e)中捕获至少一个第一或第二安全元素的第一、第二和/或第三光学信息项之前和/或期间,借助于至少一个设备,具体地是借助于至少一个设备的至少一个输出单元,向用户输出指令和/或用户信息项,在捕获第一、第二和/或第三光学信息项期间,用户优选地从指令和/或用户信息项推断至少一个设备与安全证件和/或至少一个第一和/或至少一个第二安全特征之间的预定相对位置或相对位置变化或相对位置进展、预定距离、具体地是距离h、或距离变化或距离进展和/或预定角度或角度变化或角度进展。
该方法优选地包括以下进一步的步骤,具体地是在步骤b)和c)和/或c)和d)之间:
b2)在步骤d)或e)中捕获至少一个第一或第二安全元素的第二和/或第三光学信息项之前和/或期间,至少基于至少一个第一数据集和/或至少一个第二数据集,借助于至少一个设备,具体地是借助于至少一个设备的至少一个输出单元,向用户输出指令和/或用户信息项,在捕获第二和/或第三光学信息项期间,用户优选地从指令和/或用户信息项推断至少一个设备与安全证件和/或至少一个第一和/或至少一个第二安全特征之间的预定相对位置或相对位置变化或相对位置进展、预定距离,具体地是距离h或距离变化或距离进展和/或预定角度或角度变化或角度进展。
可能的是,步骤d)和/或e)中的设备以相对于第二安全元素和/或安全证件的任何所需角度来布置,具体地其中,该设备基于第二安全元素的几何形状来确定上述角度。一旦已经确定了该设备与第二安全元素和/或该安全证件之间的角度,则优选地提示用户移动该设备。该设备在此具体地包括运动传感器,通过该运动传感器有可能捕获该设备的这种移动。该传感器在此优选地捕获第二和/或第三光学信息项的改变,具体地是第二安全元素的边界和/或图案(motif)的改变,具体地是其中该设备相对于上述移动设置这种改变。
进一步有可能的是,用户交替地在彼此平行和/或彼此相反地延伸的两个方向上、具体地是向左和向右移动该设备。这里,这种移动有可能由该设备测量并且与第二安全元素的第二和/或第三光学信息项的改变相关地设定。
进一步,有可能设置该设备与第二安全元素和/或安全证件之间的距离,具体地是其中该设备朝向第二安全元素和/或安全证件移动或远离第二安全元素和/或安全证件移动。这里,这种移动有可能由该设备测量并且与第二安全元素的第二和/或第三光学信息项的改变相关地设定。
此外,进一步可能的是,第二安全元素的第二和/或第三光学信息项,具体地是边界和/或图案,的检查借助于第三照明(优选地由设备的内部光源发出)和用户的眼睛进行。这里,可能的是,该设备经由输出单元向用户显示信息项和/或指令,用户从该信息项和/或指令中具体地推断该设备将如何移动以及该第二安全元素的第二和/或第三光学信息项的哪些更改将被预期。
可能的是,第一、第二和/或第三数据集是图像,具体地是其中这些图像指定和/或包括该第一和/或第二安全元素分别在该第一、第二以及第三照明下的对应的第一、第二和/或第三光学信息项。
在步骤c)、d)和/或e)中,优选地首先检查第一、第二和/或第三光学信息项是否分别由第一、第二和第三数据集指定并且存在。这些第一、第二和/或第三光学信息项这里本身可以是第一或第二安全元素的整个设计、图案和/或边界或仅表示其部分方面。由此确保第一数据集、第二数据集和/或第三数据集通常表示或指定待认证的安全元素。如果不是这种情况,则可以省略进一步的检查并且可以向用户指向以下事实:借助于传感器记录的图像不适合于认证的目的并且可能必须被重新记录。
另选地,可以提示用户执行用于标识或认证的其他步骤。例如,可以提示用户借助于该设备记录存在于(具体地是印刷在)安全证件上或安全证件的封装的特定部分区上的条形码或其他机器可读区域(例如,ID证件的MRZ(MRZ=“机器可读区”)的另一光学信息项,并且将其发送到官方或商业检查办公室,例如用于进一步分析。然后可以将该另一光学信息项链接到已经存在的信息项,并且参考它们,可以可任选地将用于标识或认证的又一指令例如经由互联网连接传送给用户。
如果图像识别算法(具体地是哈尔(Haar)级联算法)被用于检查预定义的第一、第二和/或第三光学信息项是否分别存在于第一、第二和第三数据集中,则这是便利的。这样的算法优选地允许对图像内容进行快速且可靠的分类。
哈尔级联算法具体地是基于对第一、第二和/或第三数据集中的多个所谓的“类哈尔”特征的评估。这些优选地是与哈尔小波有关的结构,因此与预定义波长的矩形波包有关。在二维中,这些优选地是第一、第二和/或第三数据集中的相邻的、交替的亮和暗矩形区域。通过在第一、第二和/或第三数据集上移动矩形掩模来确定存在的“类哈尔”特征。然后将存在的“类哈尔”特征与应当存在于有待识别的第一、第二和/或第三光学信息项中的那些特征进行比较。这可以通过滤波器级联来实现。
然而,也可以使用其他图像识别算法。
因此,图像识别有利地基于计算机学习的形式。对于该算法,没有预定义具体参数,而是该算法参照训练数据集学习这些参数,参照这些具体参数,实现对第一、第二和/或第三数据集中的第一、第二和/或第三光学信息项的分类。
为了记录训练数据集,优选地创建多个数据集,其中这些数据集的第一部分数量在每一情况下具有预定义光学信息项,并且这些数据集的第二部分数量在每一情况下不具有预定义光学信息项,并且其中第一部分数量的每个数据集被分配有待识别的这些光学信息项的所有相应参数,具体地是该预定义安全元素的模式、图案和/或边界。
然后,优选地参照第一和第二部分数量以及所分配的参数来执行图像识别算法的训练。该算法由此学习将数据集正确地分类并且忽略可能已经引入到训练数据集中的任何破坏性因素,诸如举例而言,数据集中的光反射、随机阴影等。快速且可靠的图像识别由此成为可能。
与上述简单的图像识别(其仅传递是/否分类或关于预定义模式、图案和/或边界是否存在于数据集中的概率陈述)相比,因此提供了附加信息项。具体地,可以参照所确定的轮廓来检查该安全元素的详细模式、图案和/或边界的存在或不存在。这递送可对安全元素的认证有贡献的进一步信息项。
被用于认证的预定义信息项因此可以仅涉及整个安全元素和/或安全证件的一个细节。这使得有可能像在安全证件的设计中那样隐藏视觉上可识别的安全元素。
优选地执行边缘识别算法(具体地是Canny算法)以确定轮廓。Canny算法具体地是用于边缘检测的特别稳健的算法并且递送快速且可靠的结果。
为了将Canny算法应用于包括颜色信息项的数据集,有利的是首先将它们变换成灰度级。在灰度图像中,边缘具体地通过相邻像素之间的亮度的强烈波动(即,对比度)来区分开,并且因此可以被描述为图像的灰度函数中的不连续性。
“对比度”具体地是指亮度的差异和/或颜色的差异。在亮度差异的情况下,对比度优选被定义如下:
K=(Lmax–Lmin)/(Lmax+Lmin),
具体地,取决于该安全元素的亮度还是该安全证件的背景的亮度更亮,其中Lmax和Lmin分别对应于该安全证件的背景的亮度或该安全元素的亮度,或反之。对比度值优选位于0和1之间。
这里,“安全证件的背景”具体地是指安全证件的一个或多个区域,这些区域优选地不具有第一和/或第二安全元素。
另选地,按以下方式定义相关于亮度差的对比度是可能的:
K=(L 背景 –L安全元素)/(L背景+L安全元素)。
对比度K的相应值范围这里优选位于-1与+1之间。该定义的优点具体地是“对比度反转”也具有符号变化。
当执行边缘识别算法时,优选地通过在至少一个数据集的至少一个优选方向上、优选地在至少一个数据集的两个正交优选方向上应用Sobel算子来执行边缘检测。
Sobel算子是卷积算子,其具体地用作所谓的离散微分器。通过图像与Sobel算子的卷积,获得两个正交优选方向上的灰度函数的偏导数。由此,确定边缘方向和边缘厚度是可能的。
如果在执行边缘识别算法时执行边缘滤波,则是进一步优选的。这可以例如借助于所谓的“非最大抑制”来实现,该非最大抑制确保仅保留沿着一个边缘的最大值,其结果是垂直于其延伸方向的边缘不宽于一个像素。
此外,当执行边缘识别算法时,优选地执行对对象的轮廓的图像坐标的基于阈值的确定。由此确定边缘厚度,边缘中包括来自该边缘厚度的像素。
例如,为此可以使用基于滞后的方法。为此,定义了两个阈值T1和T2,其中T2大于T1。边缘厚度大于T2的像素被视为边缘的成分。连接至此像素的具有大于T1的边缘厚度的所有像素同样归属于此边缘。_
由此获得属于被检查的个体图像中的对象的边缘的所有像素的图像坐标。这些可以被进一步分析,例如以便识别简单的几何形状。
这些预定义的轮廓可以对应于预定义的光学信息项,其结果是对数据集进行准确检查以找出针对真实安全元素的光学信息项的匹配变得可能。
为了认证以此方式检查的安全元素是真实的,不必存在绝对匹配。进一步可能的是,预定义容许偏差的容差范围。偏差不一定指示伪造,因为光学伪像、透视畸变、使用中的安全元素的磨损或污损或在捕获光学信息项和/或生成数据集期间可能发生的类似效应也可能不利地影响与原件的参考数据集的匹配。为了减少这种偏差,如果提供辅助以便使得用户更容易执行该方法是有利的。例如,可以在设备的输出单元上显示一个或多个取向框,安全元素或图案、模式和/或边界的一部分放置在其中以用于识别。作为替换或补充,可以提供进一步的光学辅助或显示以便减少例如透视畸变和/或扭曲。例如,这些可以是可移动的十字瞄准线或借助于该设备的移动而相对于彼此定位的其他元素。尽管这使得用户更难以操作设备,但它可以提高安全元素的识别率。
可能的是,在步骤c)、d)和/或e)中,至少一个设备的至少一个传感器和/或至少一个设备与安全证件和/或至少一个第一安全元素和/或至少一个第二安全元素相距从20mm至150mm、具体地是从50mm至130mm、优选地从60mm至125mm的距离h和/或平均距离。
“特写限制”具体地是指安全证件和/或第一和/或第二安全元素与设备和/或传感器之间的最小间距。这里,安全元素仍可由传感器检测或捕获的最小间距是特别相关的。当特写限制(具体地是从相机至安全元素的距离)例如是50mm时,存在安全元素的可检测性或可捕获性。在该设备与安全元素平行对准并且所有这些强光源被布置成与该设备的屏蔽表面正交的示例情况下,相应传感器不能够(具体地是低于该特写限制)聚焦于安全证件和/或第一和/或第二安全元素。远范围这里可以被忽略,因为最大可能的聚焦性在当前情况下是不利的。一方面,在聚焦范围扩张的情况下,不再能够实现针对透过设备的漫射的第二照明和/或背景光和/或环境光的完全或至少尽可能大的屏蔽,另一方面,具体地是在由传感器覆盖的区域中(具体地是在传感器图像或相机图像中)的安全特征从150mm的距离来看变得太小,以致于仍然不能被可靠地捕获。
在步骤c)、d)和/或e)中至少一个设备的至少一个屏蔽表面和/或至少一个设备优选地与安全证件和/或至少一个第一安全元素和/或至少一个第二安全元素具有20mm至150mm,具体地是50mm至130mm,优选60mm至125mm的距离h和/或平均距离。
进一步,在步骤c)、d)或e)中,借助于至少一个设备的至少一个传感器可能捕获至少一个第一或第二安全元素的第一、第二和/或第三光学信息项。
此外,可能的是,在步骤c)中捕获至少一个第一安全元素的第一光学信息项期间,第一照明是漫射的或定向的或者具有漫射部分和定向部分和/或是背景照明。
具体地,在步骤d)中捕获至少一个第二安全元素的第二光学信息项期间,第二照明是漫射的,具体地是其中该漫射的第二照明包括安全证件和/或至少一个第二安全元素的环境中的至少一个外部光源的光的漫射部分,具体地是在距该安全证件和/或该至少一个第二安全元素至少0.3m、优选1m、进一步优选2m的距离处,和/或具体地其中该漫射的第二照明包括环境光和/或背景光。
已经证明值得的是,在步骤d)中捕获至少一个第二安全元素的第二光学信息项期间,至少一个设备和/或至少一个设备的至少一个屏蔽表面被布置成使得至少一个设备和/或至少一个设备的至少一个屏蔽表面屏蔽安全证件的环境中的和/或至少一个第二安全元素的环境中的所有外部光源的光的定向部分的至少75%、具体地是至少90%、优选地至少95%、进一步优选地至少99%。
进一步有可能的是,在步骤d)中捕获至少一个第二安全元素的第二光学信息项期间,至少一个设备和/或至少一个设备的至少一个屏蔽表面被布置成使得至少一个设备和/或至少一个设备的至少一个屏蔽表面屏蔽安全证件和/或至少一个第二安全元素免于在至少0.3m、优选地至少1m、进一步优选地至少2m的距离处的所有外部光源的光的定向部分的至少75%、具体地是至少90%、优选地至少95%、进一步优选地至少99%。
在步骤e)中捕获至少一个第二安全元素的第三光学信息项期间,优选地定向第三照明,具体地是在捕获第一、第二和/或第三光学信息项期间以至少一个设备与安全证件和/或至少一个第一和/或至少一个第二安全特征之间的预定相对位置或相对位置变化或相对位置进展、在预定的距离处(具体地是距离h)或距离变化或距离进展,和/或以预定的角度或角度变化或角度进展,来发射第三照明。
该经定向的第三照明进一步优选地由至少一个设备的该至少一个内部光源发射,具体地其中该经定向的第三照明的传播方向被对准、具体地是基本上垂直于该安全证件和/或该至少一个第一安全元素和/或该至少一个第二安全元素所跨越的平面。
设备的尺寸和/或设备的屏蔽表面优选地确定第二安全元素和/或安全证件的遮蔽或屏蔽。在此,当设备与发射经定向的第三照明的设备的传感器平行且居中地对准于第二安全元素上方并且与该传感器成直角时,遮蔽效应尤其最大。设备距第二安全元素和/或安全证件的距离具体地对于遮蔽效应也是重要的。
经定向的第三照明优选地由至少一个设备的至少一个内部光源以小于或等于10°,具体地小于或等于5°的立体角发射,具体地其中经定向的第三照明的平均传播方向对准,具体地基本上垂直于由安全证件和/或至少一个第一安全元素和/或至少一个第二安全元素跨越的平面。
“立体角”这里优选地是指跨越光锥的角度,在垂直照明第二安全元素和/或安全证件和/或安全证件和/或至少一个第一安全元素和/或至少一个第二安全元素所跨越的平面的情况下,第三光学信息项在该角度下是可见的或可捕获的。
来自该至少一个设备的该至少一个内部光源的经定向的第三照明有利地具有从5流明至100流明、具体地从5流明至55流明、优选地50流明的发光强度。
“流明”(用于光的拉丁语)这里优选地是指光通量的SI单位。具体地,它经由将人眼具有取决于光的波长的不同敏感度水平的事实内纳入考虑的因素而与用于辐射通量(辐射功率)的测量单位瓦特(W)相关联。在灯的情况下,流明的数值优选地是它们的亮度的量度。另一方面,以瓦特为单位的数值具体地指示汲取了多少电功率。
例如,当相机闪光灯被设置在100%时,设备(具体地是行业中常用的智能电话)的相机闪光灯的发光强度是约50流明。
优选地,在该设备的内部光源的光强度在5流明与15流明之间并且在该设备的内部光源与该安全元素在该安全元素上的边界的反射距离在1mm与20mm之间、优选地在2mm与10mm之间的情况下,借助于该设备的传感器来捕获该安全元素。
进一步地,在步骤e)中没有借助于该至少一个设备的至少一个传感器捕获至少一个第二安全元素的第二光学信息项是可能的,和/或具体地其中步骤e)中的第三光学信息项不同于步骤d)中的第二光学信息项。
有利的是,在步骤e)中至少一个第二安全元素的第三光学信息项包括光学和/或几何信息项和/或在步骤e)中至少一个第二安全元素的第三光学信息项不包括该光学和/或几何信息项。
经定向的第三照明具体地还可以是或生成在安全证件和/或第二安全元素的表面上的光斑。该光斑具体地可以具有从1mm至10mm、优选地在3mm与4mm之间的直径。光斑内的光强度或亮度优选地是可调整的并且具体地取决于第二安全元素的光学效应和/或安全证件的表面特性,具体地取决于其亮度和/或反射率和/或粗糙度。
如果安全证件的类型是已知的,则优选地开启或生成光斑,并且在安全证件的视觉表示中,优选地在设备的显示器上,标记用户要把光斑移动到的位置。光斑的位置可以具体地布置或定位在直接邻近第二安全元素的限定位置中,优选地可以直接邻接第二安全元素和/或与第二安全元素交叠。它优选地邻近第二安全元素向左或向右布置或定位,但是还可以优选地邻近第二安全元素在其上方或下方布置或定位。
安全证件的数据集,诸如举例而言,安全证件的大小或安全元素的位置和/或大小和/或形状,也可以存储在数据库中。如果确定和知道安全证件的类型和来自数据库的所需数据,则优选地打开光斑,并且具体地是在安全证件的视觉表示中,在设备的显示器上标记用户优选地将光斑移动到的位置。光斑的位置可以具体地定位或布置在直接邻近第二安全元素的限定位置中,具体地是可以直接邻接第二安全元素和/或与第二安全元素交叠。它优选地邻近第二安全元素向左或向右布置或定位,但是还可以具体地邻近第二安全元素在其上方或下方布置或定位。
然而,设置几个位置和/或一系列光斑,例如第二安全元素的圆圈也是可能的。这里,具体地是一旦光斑已经到达该标记点,就优选地在该设备的显示器上向用户显示进一步的指令。
这里应注意的是,检查第二安全元素和/或安全证件可以具体地在有和没有遮蔽或屏蔽的情况下实现,优选地由该设备实现。
用于检查安全证件和/或第二安全元素的真实性的步骤f)中的第二数据集和/或第三数据集优选地经受图像处理和/或图像编辑。
以下描述了不同的图像处理步骤,这些图像处理步骤优选地用于分析这些数据集并且具体地是用于基于第二和第三数据集来检查安全证件和/或安全元素的真实性。这些不同的步骤可以根据用途而彼此组合,并且有时可以彼此相互需要。
图像分析的基础具体地是图像准备步骤,其中该图像被适配成和准备用于特征识别和图像分割。
“特征”这里优选地意指数据集(的独特或感兴趣的点例如图像或图像元素,具体地是拐角或边缘)。该点可以具体地参考其周围场来描述,并且可以优选地被明确地识别或找出。
优选的步骤是将原始数据集优选地转换成灰度图像。在灰度图像的情况下,每个像素或每个图像点优选地由在0和255之间的亮度值组成,0具体地被分配给黑色,255具体地被分配给白色。如果图像仅具有较小范围的亮度值,则可通过例如将每个像素的亮度值乘以因子或通过执行所谓的直方图均衡来变换图像亮度。为了处理彩色图像,优选地首先将每个图像点的颜色通道转换成灰度值或亮度值。
对于第一位置确定,优选地借助于模板匹配来分析可用的灰度图像。
“模板匹配”具体地是指识别数据集的多个部分的算法,诸如举例而言其中捕获和/或指定的图像元素,优选地安全元素的对应于预定义数据集(所谓的模板)的多个图案、模式和/或边界。模板优选地存储在数据库中。这些图像元素优选地被逐图像点地检查以找出与参考数据集的匹配。如果点(即,可以由参考数据集分配的图像点和/或参考点)的数量非常大,则可以减少参考点的数量,具体地是通过降低图像元素的分辨率。该算法的目标优选地是在相应数据集内找出和定位参考图像的最佳匹配。
灰度图像优选地在图像准备步骤中用阈值处理来二值化。
具体地,经由算法(具体地是,k均值聚类算法)确定一个或多个阈值。这里,k均值聚类算法的目标优选地是聚类分析,具体地是其中亮度值低于一个或多个阈值的像素优选地被设置成颜色值“黑色”并且所有其他像素都被设置成颜色值“白色”。确定所谓的黑色图像具体地借助于以下步骤进行:将所分配的数据集的图像点数据的亮度值与第一阈值进行比较,具体地是其中将二进制值0和/或颜色值“黑色”分配给位于该第一阈值以下的所有图像点。具体地,基于存储在第二安全元素和/或安全证件中的关于所识别的特征或证件类型的信息项来定义该阈值。
优选通过计算恒定的二进制图像从所分配的数据集确定白色图像。为了确定白色图像,可以具体地执行以下步骤:将所分配的数据集的图像点的亮度值与第二阈值进行比较,其中将二进制值1和/或颜色值“白色”分配给位于第二阈值之上的所有图像点。第一和第二阈值优选地彼此不同。
为了计算边缘图像,可以将阈值算法、具体地是具有大块大小的自适应阈值算法应用于所分配的数据集。阈值算法的适应性这里具体地涉及数据集的一个或多个区域和/或数据集的一个或多个像素。这将背景亮度中的局部变化结合到计算中。由此可以确保正确地识别存在的边缘。
为了生成阈值图像,执行以下计算:
-从所分配的数据集计算边缘图像,
-从所分配的数据集计算黑色图像,
-从所分配的数据集计算白色图像。
这些步骤可以按指定的顺序以及以与其不同的顺序来进行。此外,通过组合边缘图像、黑色图像和白色图像来实现阈值图像的计算。
边缘图像优选地首先在图像点或像素级上乘以黑色图像。作为结果,黑色图像的所有黑色区域现在在边缘图像中也是黑色的,具体地其中生成黑色边缘图像。在进一步的步骤中,优选地将黑色边缘图像和白色图像相加在一起。作为结果,具体地,在白色图像中是白色的所有图像点或像素现在在黑色边缘图像中也是白色。该结果优选地是阈值图像。
可以取决于所识别的证件类型、所识别的照明和/或第二和/或第三照明的光的光谱范围来设置第一和/或第二阈值。其结果是,使该阈值精确地适配于相应的情况并且因此优选地能够执行最佳可能的检查是可能的。
可以在进一步的图像编辑步骤中借助于不同滤波器进一步准备和/或分割存在的阈值图像以便识别细节。
具体地,在使用滤波器的情况下,图像点是取决于相邻像素来***纵的。该滤波器优选地像掩模一样起作用,其中具体地取决于其相邻图像点来指定图像点的计算。
具体地,使用低通滤波器。低通滤波器优选地确保高频或高对比度值变化(诸如举例而言图像噪声或硬边缘)被抑制。其结果是,指定第二安全元素的第二或第三光学信息项的相应第二数据集或第三数据集变得具体地被洗掉或模糊化并且看起来不太清晰。例如,局部大的对比度差异因此被修改成相应的局部小的对比度差异,例如与其相邻的白色像素和黑色像素变成两个不同灰色或者甚至相同灰色像素。
此外,也可以使用双边滤波器。这优选地是选择性的软聚焦透镜或低通滤波器。因此,具体地,指定第二安全元素的第二和/或第三光学信息项的第二或第三数据集的广泛区域以平均对比度处于软焦点,但同时获得强烈对比度的区域或图案边缘。在选择性的软聚焦的情况下,优选地不仅取决于其间距而且优选地还取决于其对比度将来自起始图像点附近的图像点的亮度值馈送到计算中。中值滤波器表示噪声抑制的进一步可能性。该滤波器还获得相邻区域之间的对比度差,同时其降低高频噪声。
还存在除了这里描述的那些之外的一系列滤波器,诸如例如Sobel算子、拉普拉斯滤波器或在先前已经将数据集传送到其中的频域内的滤波。频域中的滤波(通常借助于“快速傅里叶变换”(FFT)来执行变换)提供诸如在图像处理期间提高效率的优点。
滤波器和滤波器操作优选地还用于边缘分析和边缘检测和/或图像干扰的去除和/或信号噪声的平滑和/或降低。
为了识别和发现细节,经预处理的数据集优选地被划分或分割成有意义的区域。
分割可以优选地基于借助于识别边缘和对象过渡的算法的边缘检测。可以使用不同算法在数据集内定位高对比度边缘。
其中这包括Sobel算子。该算法优选地利用借助于卷积矩阵(核)的卷积,该卷积矩阵从原始图像生成梯度图像。由此,优选地,在图像中用灰度值表示高频。
最大强度的区域具体地存在于原始数据集的亮度变化最大并且因此表示最大边缘的地方。边缘的前进方向也可以用这种方法来确定。
与Sobel算子不同,Prewitt算子优选地不另外对所考虑的图像行或图像列进行加权,其功能相似。
如果边缘的方向不是相关的,则可应用拉普拉斯滤波器,其近似拉普拉斯算子。这具体地生成特征的两个纯导数或偏二阶导数的总和。
如果仅寻找精确的像素边缘,而不是边缘的厚度,那么具体是,Canny算法是合适的,其优选地标记轮廓。进一步分割优选地通过特征检测器和特征描述符来实现,其中优选地应用“加速-KAZE”(A-KAZE)算法(kaze=风的日语)。A-KAZE具体地是特征检测器和特征描述符的组合。
在第一步骤中,优选地借助于A-KAZE算法基于若干不同图像滤波器来寻找(优选地存储在数据库中的)参考数据集的图像元素中的、以及第二和/或第三数据集的有待验证的图像元素中的区别点。这些点具体地参考它们的环境使用A-KAZE算法来描述。使用A-KAZE算法描述的特征有利地包括经编码但唯一的数据量,具体地是具有所定义的尺寸或长度和/或坐标。
然后,特征匹配器(优选地,Brute-Force匹配器)有利地比较两个图像元素中的有待比较的特征的描述,并且形成其描述几乎或完全匹配的特征对。从这个比较中,然后可以计算结果值,该结果值是这两个特征的匹配的量度。取决于结果值的大小,可以决定特征是否足够相似。
取决于匹配方法,也可进行上游预选择或替换地逐点分析,然而这可能是非常耗时的。两个图像或图像元素之间的变换(因此缩放、位移、拉伸等)可以优选地从匹配特征中计算。然而,原则上,还可设想将BRISK算法(BRISK=二进制稳健不变可扩展关键点)或SIFT算法(SIFT=尺度不变特征变换)被用作算法。
为了近似或接近图像元素的形状和位置,包络体(具体地是包络曲线)优选被用于进一步的图像编辑步骤中。
在最简单的情况下,这可以是包围该图像元素和/或特征的边界框、轴平行的矩形、具体地是正方形。同样地,可以使用边界矩形,与边界框不同,其不需要是轴平行的,而是可以旋转。此外,可以使用边界椭圆。边界椭圆可以近似圆形图像元素或具有圆形边界的图像元素,具体地是具有比矩形更好的曲率的图像元素,并且经由中心、半径和旋转角来定义。更复杂的图像元素可以通过凸包络或包络多边形来近似。然而,这些图像元素的处理需要比在简单近似的情况下多得多的计算时间。因此,由于计算努力,在每种情况下,这里优选使用尽可能简单的图像元素。
优选地执行以下步骤中的一个或多个步骤以便基于所创建的第二和/或第三数据集来检查第二安全元素和/或安全证件的真实性:
1.将第二数据集和/或第三数据集(具体地是作为原始图像)转换成一个或多个灰度图像和/或彩色图像,并且阈值化(具体地是计算一个或多个阈值图像)和/或颜色准备。
2.优选地借助于模板匹配,将第二数据集和/或第三数据集,具体地是原始图像、灰度图像、彩色图像和/或阈值图像,与一个或多个模板进行比较以进行验证。
3.在每种情况下在第二数据集和/或第三数据集(具体地是,原始图像、灰度图像、彩色图像和/或阈值图像)中的一者或多者中进行边缘检测。
4.经由借助于一个或多个特征检测器和/或特征描述符对图像元素中的一者或多者的包络体和/或分割和/或识别,找到第二数据集和/或第三数据集中的,具体地是在原始图像、灰度图像、颜色图像和/或阈值图像中的,一个或多个图像元素的位置。
5.将图像元素(具体地是原始、灰度、颜色和/或阈值图像)中的一者或多者在每种情况下的一个或多个灰度值和/或颜色值与存储在数据库中的灰度值和/或颜色值进行比较。
6.将第二数据集和/或第三数据集,具体地是原始数据集、灰度图像、颜色图像和/或阈值图像中的两者或更多者,每种情况下已向其应用了步骤1至5中的一者或多者(具体地是全部),进行比较。分别借助于一个或多个边界框或类似的进一步的方法,比较,第二数据集和/或第三数据集中的具体地是原始图像、灰度图像、颜色图像和/或阈值图像中的,图像元素中的一者或多者的位移。
进一步,对第二数据集和/或第三数据集(具体地是原始图像、灰度图像、彩色图像和/或阈值图像)的覆盖的亮度值进行比较以及一个或多个可能的进一步的图像分析是可能的。
可能的是,这些算法(具体地是图像识别算法)至少部分地被适配成使得对可检测性具有负面影响的各个体参数在一定程度上得到补偿。例如,在步骤e)中可以在一定程度上补偿第二安全元素的不充分屏蔽。如果第二安全元素由于不充分的屏蔽(例如,在激活第三照明之前仍是可捕获的),则可以经由进一步的算法来减少例如作为传感器的相机的曝光时间,直到在没有来自设备的内部光源的光的情况下或在第三照明下第二安全元素不再可捕获为止。
此外,有利的是,该方法,具体地是步骤f),包括以下进一步步骤:
f1)在检查安全证件和/或至少一个第二安全元素的真实性之前和/或期间,至少基于至少一个第二数据集和至少一个第三数据集,借助于至少一个设备、具体地是借助于至少一个设备的至少一个输出单元,来向用户输出指令和/或用户信息项,从该指令和/或用户信息项中,用户优选地理解存在于或不存在于至少一个第二数据集或第二光学信息项与至少一个第三数据集或第三光学信息项之间的差异。
步骤a)中的至少一个第一安全元素优选地选自:条形码、QR码、字母数字字符、编号、全息图、印刷或其组合。
此外,可能的是,步骤a)中的至少一个第二安全元素至少包括非对称结构、全息图(具体地是计算机生成的全息图)、微反射镜、哑光结构(具体地是各向异性散射哑光结构,具体地是非对称锯齿浮雕结构)、kinegram、闪耀光栅、衍射结构(具体地是线性正弦衍射光栅或交叉正弦衍射光栅或线性单级或多级矩形光栅或交叉单级或多级矩形光栅)、反射镜表面、微透镜和/或这些结构的组合。
该安全元素的这些光学有源结构或这些结构的体积全息图可以具体地被适配成使得对可检测性具有负面影响的各个体参数在一定程度上得到补偿。因此,测试已经有利地表明,第一和/或第二安全元素的图案、模式和/或边界以可能的最小尺寸被应用和/或第一和/或第二安全元素优选地应用于相对大的表面积上。
此外,在计算机生成的全息图的情况下,通过减小第三光学信息项的虚拟高度和/或通过减小可捕获或可检测第三光学信息项是的立体角,补偿第一和/或第二安全元素的和/或安全证件的表面粗糙度和/或第一和/或第二安全元素的和/或安全证件的基底粗糙度的负面影响是可能的。
这里,“虚拟”具体地指“计算机模拟的”。例如,虚拟全息平面是由计算机模拟的全息平面。这种计算机模拟的全息图也被称为计算机生成的全息图(CGH)。
“虚拟全息图平面”是指虚拟空间(具体地是三维空间)中的平面,该平面由坐标轴x、y、z确定。这些坐标轴x、y、z优选地被布置成彼此正交,由此由这些坐标轴x、y、z确定的这些方向中的每一个均被布置成垂直,即彼此成直角。具体地,坐标轴x、y、z具有在虚拟点(x=0,y=0,z=0)处共同的坐标原点。虚拟全息图平面(xh,yh)由虚拟空间中的表面积(x=xh,y=yh,z)确定,具体地是作为虚拟空间(x,y,z),具体地是三维虚拟空间,的一维或二维部分体。Z可以是零或者还可以采取不同于零的值。
由坐标轴x、y、z和/或x=xh、y=yh或虚拟全息图平面确定的虚拟空间具体地由多个离散的虚拟点(xi,yi,zi)或(xh,yh)组成,其中索引i或索引h优选地选自自然数的子集。
“虚拟高度”具体地是指虚拟空间中的点(xi,yi,zi)与虚拟全息图平面中的点(xh,yh,zh=0)之间的距离,具体地是欧几里得距离。
还可能的是,例如经由L*a*b颜色空间的亮度值L来确定颜色的明度。“L*a*b颜色空间”这里具体地是指CIELAB颜色空间或根据ISO标准EN ISO11664-4的颜色空间,其优选具有坐标轴a*、b*和L*。这种颜色空间也称为“L*a*b*颜色空间”。然而,另一颜色空间的使用也是可设想到的,诸如举例而言,RGB或HSV颜色空间的使用。
优选地,具体地位于由安全证件跨越的平面中的第二安全元素的最小表面面积优选地基本上是2mm×2mm、具体地4mm×4mm、优选地6mm×6mm、或具有至少2mm的直径。
第二安全元素的形状优选地选自:圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、星形、箭头、字母数字字符、图标、国家轮廓或其组合,具体地是其中该形状是容易检测或可捕获的。
测试已经显示,第二安全元素的形状或边界越复杂,第二安全元素的表面积必须优选地越大,以便足够大的相干表面积可供用于第三光学信息项的检测或捕获。例如,其形状包括星形形状的点的安全元素的第三光学信息项仅能够被不良地检测或捕获。
具体地是在第三照明下生成第三光学信息项的第二安全特征的大小优选地是至少1mm×1mm、具体是至少3mm×3mm、优选地至少5mm×5mm。
第二安全元素的各个体元素(诸如举例而言,字母、国家代码和图标)优选地具有300μm、具体地是至少500μm、优选地至少1mm的最小线厚度,这些个体元素在第三照明下生成第三光学信息项。例如,第二安全元素的各元素(诸如具有清晰边缘或边界的各个体字母,例如字母“K”或诸如举例而言,数字“5”之类的符号)可容易地检测或可捕获。
根据本发明,各元素和/或图像元素可以是图形设计的边界、形象化表示、图像、视觉上可识别的设计元素、符号、标志、肖像、图案、字母数字字符、文本、彩色设计等。
可能的是,第二安全元素集成到另一安全元素的设计的预定区域中,例如字母“K”可以作为第二安全元素至少交叠地嵌入到云形式的另一安全元素中。进一步,可能的是,第二安全元素存在于安全证件的背景的整个设计中,具体地是在网格化中。取决于设计的尺寸,这具体地是可以是无尽重复的模式或样本。
具体地,在第三照明下生成的第二安全元素的第三光学信息项不再一次在另一安全元素中或在有待保护的安全证件的印刷区域中被提供。这具有以下优点:算法(具体地是图像识别算法)、在照明下可能由该另一安全元素生成的信息项未被无意地标识为在第三照明下由第二安全元素生成的第三光学信息项。
具体地,具体地在安全证件跨越的平面中,第二安全元素与另一安全元素之间的距离是至少20mm、优选地至少30mm。
具体地,在步骤c)、d)、e)、f)和/或f1)中的至少一个第一、第二和/或第三数据集包括图像序列,该图像序列包括至少一个第一或第二安全元素的至少一个个体图像。
该图像序列优选地包括该安全元素的多个个体图像,具体地是安全元素的两个以上个体图像。此外,优选的是,每个个体图像具有多于1920×1280个像素,具体地是多于3840×2160个像素。
图像序列可以是并非暂时连接的多个离散创建的个体图像,但是它也可以是胶片,因此由以预定的时间间隔(具体地以每秒5至240个图像的帧速率)记录的个体图像组成。
安全证件的优选实施例在下文中叙述。
该安全证件有利地选自:包括根据本发明的安全元素的价值证件、钞票、护照、驾照、ID卡、***、税条、牌照、证书或产品标签、产品包装或产品。
此外,有利的是,至少一个第二安全元素至少包括非对称结构、全息图(具体地是计算机生成的全息图)、微反射镜、哑光结构(具体地是各向异性散射哑光结构,具体地是非对称锯齿浮雕结构)、kinegram、闪耀光栅、衍射结构(具体地是线性正弦衍射光栅或交叉正弦衍射光栅或线性单级或多级矩形光栅或交叉单级或多级矩形光栅)、反射镜表面、微透镜和/或这些结构的组合。
该设备的优选实施例在下文中叙述。
有利的是,该至少一个设备选自:智能电话、平板、眼镜和/或PDA(PDA=“个人数字助理”),具体地是,其中至少一个设备具有在第一方向上的从50mm至200mm,优选地从70mm至100mm的横向尺寸,和/或具有在第二方向上的从100mm至250mm,优选地从140mm至160mm的第二横向尺寸,进一步优选地,其中第一方向被布置成垂直于第二方向。
此外,有利的是,至少一个设备的在第一方向上的第一横向尺寸和在第二方向上的第二横向尺寸跨至少一个屏蔽表面。
可能的是,至少一个屏蔽表面具有具体地基本上在由第一方向和第二方向跨越的平面中的轮廓,具体地是其中轮廓是矩形的,优选地其中矩形轮廓的拐角具有圆形形状,具体地其中,至少一个设备的至少一个屏蔽表面屏蔽漫射照明和/或背景照明。
此外,可能的是,至少一个设备的至少一个传感器可以是光学传感器,具体地是CCD传感器、MOSFET传感器和/或TES传感器,优选地是相机。
进一步可能的是,至少一个设备的至少一个传感器与至少一个屏蔽表面的轮廓相距3mm至70mm,优选地4mm至30mm,具体地5mm至10mm的距离和/或平均距离和/或最小距离,具体地该至少一个屏蔽表面位于由第一方向和第二方向跨越的平面中。
至少一个设备有利地包括至少一个内部光源,具体地是相机闪光灯,优选LED,具体地是其中至少一个设备的至少一个传感器与所述至少一个设备的所述至少一个内部光源相距从5cm到20cm,具体地是从6cm到12cm的距离和/或平均距离。
具体地,至少一个设备包括至少一个输出单元,具体地是光学、声学和/或触觉输出单元,优选地是屏幕和/或显示器。
下面借助附图参考几个实施例通过示例解释本发明。其中示出了:
图1一种方法的示意图
图2安全证件的示意图
图3设备的示意图
图4设备的示意图
图5安全证件和设备的示意图
图6安全证件和设备的示意图
图7安全证件和设备的示意图
图8设备的示意图
图9安全证件和设备的示意图
图10安全证件和设备的示意图
图11设备的示意图
图12安全特征的示意图
图13安全特征的示意图
图1示出了一种用于借助至少一个设备2来认证安全证件的方法1,其中在该方法中,具体地是按以下顺序执行以下步骤:
a提供包括至少一个第一安全元素1a和至少一个第二安全元素1n的安全证件1,
b提供至少一个设备2,其中该至少一个设备2包括至少一个传感器20,
c在第一照明期间,借助于至少一个设备2的至少一个传感器20捕获至少一个第一安全元素1a的第一光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第一数据集,
d在第二照明期间,借助于至少一个设备2的至少一个传感器20捕获至少一个第二安全元素1b的第二光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第二数据集,
e在第三照明期间,借助于至少一个设备2的至少一个传感器20捕获至少一个第二安全元素1b的第三光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第三数据集,其中第二照明不同于第三照明,
f至少基于至少一个第二数据集和至少一个第三数据集来检查安全证件1和/或至少一个第二安全元素1b的真实性。
图2示出了安全证件1的俯视图,其包括若干安全元素1c以及第一安全元素1a。图2中的安全证件1是包括箔带1d的钞票。一些安全元素1c以及第一安全元素1a布置在箔带1d上或箔带1d中。第一和第二安全元素1a和1b分别优选地是光学可变安全元素。
具体地,安全证件1被用于上述方法中。
这样的安全证件1优选地在步骤a中提供。
此外,可能的是,步骤a中的第一安全元素1a选自:条形码、QR码、字母数字字符、编号、全息图、印刷或其组合。
步骤a中的第二安全元素1b优选地至少包括非对称结构、全息图(具体地是计算机生成的全息图)、微反射镜、哑光结构(具体地是各向异性散射哑光结构,具体地是非对称锯齿浮雕结构)、kinegram、闪耀光栅、衍射结构(具体地是线性正弦衍射光栅或交叉正弦衍射光栅或线性单级或多级矩形光栅或交叉单级或多级矩形光栅)、反射镜表面、微透镜或这些结构的组合。
步骤c、d或e中的第一或第二安全元素1a、1b的第一、第二和/或第三光学信息项优选地借助于设备2的传感器20捕获。
可能的是,在步骤c、d、e、f和/或f1中的至少一个第一、第二和/或第三数据集包括图像序列,该图像序列包括至少一个第一或第二安全元素的至少一个个体图像。
第二安全元素优选地集成在具有云形状的第一安全元素1a中。
另选地,可能的是,安全证件1或钞票的形状和印刷设计是第一安全元素1a,这使得有可能发现箔带1d相对于第二安全元素的位置,并且从而具体地是通过适当地评估借助于设备由此捕获的数据集来捕获第二安全元素。
图3和图4示出了设备2从两个不同侧面的俯视图,其中该设备2优选在步骤b中提供。图3和4中示出的设备2优选是智能手机。
上述设备2优选被用于在上述方法中认证上述安全证件1。
图3中示出的设备2具有屏蔽表面2a和输出单元21。
可能的是,该方法包括以下进一步步骤,具体地是在步骤b和c之间:
b1在步骤c、d或e中捕获第一或第二安全元素1a、1b的第一、第二和/或第三光学信息项之前和/或期间,借助于设备2,具体地是借助于设备2的输出单元21,向用户输出指令和/或用户信息项,在捕获第一、第二和/或第三光学信息项期间,用户优选地从指令和/或用户信息项推断至少一个设备与安全证件和/或至少一个第一和/或至少一个第二安全特征之间的预定相对位置或相对位置变化或相对位置进展、预定距离、具体地是距离h,或距离变化或距离进展和/或预定角度或角度变化或角度进展。
进一步,可能的是,该方法包括以下进一步的步骤,具体地是在步骤b和c和/或c和d之间:
b2在步骤d或e中捕获第一或第二安全元素1a、1b的第二和/或第三光学信息项之前和/或期间,至少基于至少一个第一数据集和/或至少一个第二数据集,借助于设备2、具体地是借助于设备2的输出单元21,向用户输出指令和/或用户信息项,在捕获第二和/或第三光学信息项期间,用户优选地从指令和/或用户信息项推断设备2与安全证件1和/或第一和/或第二安全特征1a、1b之间的预定相对位置或相对位置变化或相对位置进展、预定距离、具体地是距离h或距离变化或距离进展和/或预定角度或角度变化或角度进展。
设备2有可能,具体地是在步骤b中,进一步选自:平板、眼镜和/或PDA。
在图3和图4中示出的设备2具体地是具有在方向X上的从50mm至200mm、优选地从70mm至100mm的横向尺寸,和/或具有在方向Y上的从100mm至250mm、优选地从140mm至160mm的第二横向尺寸,进一步优选地其中方向X被布置成垂直于方向Y。
此外,可能的是,设备2的在方向X上的第一横向尺寸和在方向Y上的第二横向尺寸跨越屏蔽表面2a。
图3中示出的设备的特征在于,屏蔽表面2a具有具体地是基本上在由方向X和方向Y跨越的平面中的轮廓2b,其中该轮廓是矩形的并且其中该矩形轮廓的拐角具有圆形形状。
图3和图4中示出的设备2的屏蔽表面2a优选地使安全证件1和/或第一安全元素1a免于漫射照明和/或定向背景照明。
此外,设备2和/或设备2的屏蔽表面2a在步骤c、d和/或e中还有可能与安全证件1和/或第一安全元素1a和/或第二安全元素1b相距从20mm至150mm、具体地是从50mm至130mm、优选地从60mm至125mm的距离h和/或平均距离。
图3中示出的设备2的输出单元21优选地是光学、声学和/或触觉输出单元,具体地是屏幕和/或显示器。
图4中示出的设备2具有传感器20和内部光源22。
图4中示出的设备2的传感器20优选地是光学传感器,具体地是CCD传感器、MOSFET传感器和/或TES传感器,优选地是相机。
图4中示出的设备2的传感器20有可能与屏蔽表面2a的轮廓2b相距从3mm到70mm、具体地是从4mm到30mm、优选地从5mm到10mm的距离和/或平均距离和/或最小距离,该轮廓屏蔽表面2a位于由方向X和方向Y跨越的平面中。
进一步地,图4中示出的设备2的内部光源22有可能包括相机闪光灯,优选地LED或激光器。
具体地,图4中示出的设备2的传感器20与设备2的内部光源22的距离和/或平均距离是5cm至20cm,具体地是6cm至12cm。
有利地,在步骤c中捕获第一安全元素1a的第一光学信息项期间,第一照明是漫射或定向的或具有漫射部分和定向部分和/或是背景照明。
设备2有可能具有至少一个处理器、至少一个存储器、至少一个传感器20、至少一个输出单元21和/或至少一个内部光源22。
图5示出了当执行步骤d时设备2垂直地定位在安全证件1上的透视图。
图5中示出的安全证件1这里优选地对应于图2中示出的安全证件1,并且图5中示出的设备2这里优选地对应于图3和图4中示出的设备2。安全证件1这里包括第一安全元素1a和第二安全元素1b。
图6示出了图5中示出的步骤d的实现的侧视图。设备2这里根据步骤d在由外部光源3发射的第二照明221下与安全证件1相距距离h。
设备2的传感器20和/或设备2在步骤c、d和/或e中优选地与安全证件1和/或第一安全元素1a和/或第二安全元素1b相距从20mm至150mm、具体地是从50mm至130mm、优选地从60mm至125mm的距离h和/或平均距离。
设备2的屏蔽表面2a屏蔽安全证件1或第一和第二安全元素1a、1b免于第二、具体地是定向的、照明221的一部分。具体地,仅第二照明221的优选地不在传感器20的方向上生成光学效应的部分到达第二安全元素1b,其结果具体地是,没有来自第二安全元素1b的第三光学信息项对于传感器20是可捕获的。安全证件1和/或第二安全元素1b这里优选地基本上用漫反射和/或散射的环境光从传感器的视场被照亮。
这里,测试已经表明,距离h越小,设备2的屏蔽作用越好。另一方面,该距离必须具体地不是太小,以便传感器20仍然能够聚焦。距离h的典型范围因此例如在20mm与150mm之间、优选地在50mm与130mm之间、进一步优选地在60mm与125mm之间。
进一步有可能在步骤d中捕获第二安全元素1b的第二光学信息项期间,使第二照明漫射,具体地是其中,该漫射第二照明包括在安全证件1和/或第二安全元素1b的环境中的外部光源3的光的漫射部分,具体地在与安全证件1和/或与第二安全元素1b相距至少0.3m、优选1m、进一步优选5m的距离处,和/或具体地是其中漫射第二照明包括环境光和/或背景光。
具体地,设备2和/或设备2的屏蔽表面2a在步骤d中捕获第二安全元素1b的第二光学信息项期间被布置成使得设备2和/或设备2的屏蔽表面2a在安全证件1和/或第二安全元素1b的环境中屏蔽外部光源3的光的定向部分的至少75%、具体地是至少90%、优选地至少95%、进一步优选地至少99%。
有利的是,设备2和/或设备2的屏蔽表面2a在步骤d中在捕获第二安全元素1b的第二光学信息项期间期间被布置成使得设备2和/或设备2的屏蔽表面2a使安全证件1和/或第二安全元素1b在至少0.3m,优选至少1m,进一步优选至少5m的距离处,屏蔽外部光源3的光的定向部分的至少75%,具体地是至少90%,优选地至少95%,进一步优选地至少99%。
图7示出了图6中示出的步骤d的实现的透视图。设备2这里根据步骤d在由外部光源3发射的第二照明221下与安全证件1相距距离h。这里,由设备2的输出单元21显示的安全证件1的部分包括一些安全元素10c的再现以及第一安全元素10a的再现。
图8示出了图3中示出的设备2,除了输出单元21再现由传感器20捕获的安全证件1的部分之外。这里,由设备2的输出单元21显示的安全证件1的部分包括一些安全元素10c的再现以及第一安全元素10a的再现。这里,第二安全元素1b不被输出单元21再现,因为传感器20不能在第二(具体地是漫射)照明221下捕获第二安全元素1b。
这里优选地检查该设备的传感器在第二照明下可捕获的安全元素是否不是作为可永久捕获的安全元素(诸如举例而言作为印刷的仿制品)存在的。
图9示出了包括安全证件1和设备2的步骤e的实现的侧视图。这里,图9对应于图6,除了内部光源22发射光22a。这里,在第三照明222下示出了第二安全元素1b和/或安全证件1。
具体地,图6中示出的优选地由外部光源发射的第二照明221是第三照明222的一部分,第三照明222优选地还包括由内部光源22发射的光22a。
设备2的屏蔽表面2a屏蔽安全证件1或第一和第二安全元素1a、1b免于第二、具体地是定向的、照明221的一部分,该部分具体地包括在第三照明222中。具体地,内部光源22的光22a以及第二照明221的仅一部分到达第二安全元素1b,其中优选地在传感器20的方向上生成光学效应,其结果具体地是来自第二安全元素1b的第三光学信息项对于传感器20而言是可捕获的。
第二安全元素1b优选地被设计成使得其生成第三光学信息项,该第三光学信息项在这里具体地可以在几乎垂直的定向光22a、222的情况下由传感器20捕获并且可以由算法进一步处理。
此外,来自设备2的内部光源22的定向光22a或来自设备2的内部光源22的第三照明222有可能以小于或等于10°,具体地是小于或等于5°的立体角发射,具体地是其中定向的第三照明的平均传播方向对准,具体地是基本上垂直于由安全证件1和/或第一安全元素1a和/或第二安全元素1b跨越的平面。
还有利的是,在步骤e中捕获第二安全元素1b的第三光学信息项期间,定向第三照明,具体地是在第一、第二和/或第三光学信息项的捕获期间以在设备2与安全证件1和/或第一和/或第二安全特征1a、1b之间的预定相对位置或相对位置变化或相对位置进展、在预定距离处、具体地是距离h、或距离变化或距离进展和/或以预定角度或角度变化或角度进展,来发射第三照明。
设备2的内部光源22进一步有可能发射经定向的第三照明,具体地是其中该经定向的第三照明的传播方向被对准、具体地是基本上垂直于由安全证件1和/或第一安全元素1a和/或第二安全元素1b跨越的平面。
具体地,来自设备2的内部光源22的经定向的第三照明可以具有从5流明至100流明、具体地是从5流明至55流明、优选地50流明的发光强度。
在步骤e中有可能没有借助于设备2的传感器20捕获第二安全元素1b的第二光学信息项和/或具体地是其中步骤e中的第三光学信息项不同于步骤d中的第二光学信息项。
此外,可能的是,在步骤e中第二安全元素1b的第三光学信息项包括光学和/或几何信息项和/或在步骤e中第二安全元素1b的第三光学信息项不包括光学和/或几何信息项。
图10示出了包括安全证件1和设备2的步骤e的实现的透视图。这里,图10对应于图7,除了内部光源22发射光22a。这里,在第三照明222下示出了第二安全元素1b和/或安全证件1。
此外,图10示出了在根据步骤d由外部光源3和内部光源22发射的第三照明222下,设备2在这里位于距安全证件1距离h处。这里,由设备2的输出单元21显示的安全证件1的部分包括一些安全元素10c的再现以及第一安全元素10a和第二安全元素10b的再现。
图11示出了图8中示出的设备2,除了输出单元21再现由传感器20捕获的安全证件1的部分之外,其在这里还具有字母“K”形式的第二安全元素10b的再现。这里,第二安全元素10b被输出单元21再现,因为传感器20能在第三(具体地是定向)照明222下捕获第二安全元素1b。
第二安全元素有可能具有边界,该边界具有简单的几何图形,例如云、圆形、三角形、四边形、五边形、星形、字母数字字符、国家轮廓和/或图标或其组合。具体地,这个简单的几何图形是借助于传感器20、显示单元21和/或设备2在安全证件1上的特定的、预定义位置中、具体地是在上级模式中寻找的。优选地,在成功搜索这种简单的几何图形之后,激活内部光源。
例如,可以将第三光学信息捕获为暗背景上的亮形状或亮背景上的暗形状。
该方法、具体地是步骤f优选地包括以下进一步的步骤:
f1在检查安全证件1和/或第二安全元素1b的真实性之前和/或期间,至少基于至少一个第二数据集和至少一个第三数据集,借助于设备2、具体地是借助于设备2的输出单元21,来向用户输出指令和/或用户信息项,从该指令和/或用户信息项中,用户优选地理解存在于或不存在于至少一个第二数据集或第二光学信息项与至少一个第三数据集或第三光学信息项之间的差异。
图12示出了作为测试设计的安全证件1。该测试设计包括总共八个区域,被划分为两行,每行包括四个区域,其中每个区域在每种情况下包括作为第二安全元素1ba-1bh的计算机生成的全息图,并且其中八个区域中的每个区域具有10mm×10mm的尺寸。每个计算机生成的全息图在这里基于单独的参数集。计算机生成的全息图在每种情况下是应用于钞票纸上的涂有铝的全息图结构。
在左上区域中的计算机生成的全息图的参数集合中的参数被选择成使得第二安全元素1ba的字母序列“UT”形式的第三光学信息项最清晰地表示。同时,该结构在这里具体地容易受到以下事实的影响,即第三光学信息项是由在第二安全元素1ba的方向上随机照射的光源以不期望的方式生成的。随着第二安全元件1ba至1bh的参考号继续,所表示的第三光学信息项的锐度降低。由相应的计算机生成的全息图表示的第三光学信息项的所谓虚拟高度从第二安全元素1ba到第二安全元素1bh按以下顺序增加:6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm和20mm,其中立体角在每种情况下恒定,具体地基本上是25°。
第二安全元素中的计算机生成的全息图的虚拟高度优选地描述第三光学信息项看起来可虚拟捕获的高度,优选地相对于由第二安全元素跨越的平面。
这里,测试已经表明,背景越粗糙,在第二安全元素中表示的第三光学信息项越被洗掉,具体地是其中优选地,为了无故障地检测或捕获第三光学数据项,第一和/或第二安全元素和/或安全证件的表面和/或第一和/或者第二安全元素和/或者安全证件的基底的粗糙度Ra介于0.1μm和10μm之间,优选介于0.2μm到5μm之间,进一步优选介于0 0.1μm到3μm之间。优选地选择计算机生成的全息图的参数,使得第三光学信息项在第一和/或第二安全元素和/或具有粗糙度的安全证件的所提供的基底上是可检测的或可捕获的。
为了使计算机生成的全息图适应安全证件的基底或表面的粗糙度,其中安全证件的粗糙度也可以至少成比例地存在于安全元素的表面上,两个参数尤其重要:一方面,在第三照明下生成第三光学信息项的计算机生成的全息图的虚拟高度,以及另一方面,第三光信息项是可见或可检测或可捕获的立体角。第二安全元素中的计算机生成的全息图的虚拟高度优选地描述第三光学信息项看起来可虚拟捕获的高度,优选地相对于由第二安全元素跨越的平面(h0=0)。
具体地是从观察者或传感器的角度来看,第三光学信息项的虚拟高度可以位于该平面的前方,具体地是其中虚拟高度在这里具有正值。由计算机生成的全息图生成的第三光学信息的虚拟高度的这种正值可以在0.1mm至10mm的范围内,优选在1mm至8mm的范围内。
具体地是从观察者或传感器的角度来看,第三光学信息项的虚拟高度可以位于该平面的后方,具体地是其中虚拟高度在这里具有负值。由计算机生成的全息图生成的第三光学信息的虚拟高度的这种负值可以在-0.1mm至-10mm的范围内,优选在-1mm至-8mm的范围内。此外,第三光学信息项的虚拟高也可以在该平面中,具体地是其中虚拟高度的量等于零。
这里,“立体角”优选地是指在第二安全元素和/或安全证件的垂直照明的情况下,跨越光锥的角度,在该立体角下,第三光学信息项是可见或可捕获的。
这里,测试已经表明,选择的立体角越小,设备的传感器将无意中记录可能由设备的内部光源以外的光源生成的第三光学信息项的危险就越小。具体地是,同时,在这里执行方法的步骤e变得更加困难,因为在以越来越窄的立体角使用设备的内部光源进行照明的情况下,第三光学信息项是可识别的或可捕获的。具体地,如果立体角在10°到40°的范围内,则在这里已经证明是有利的。
此外,已经证明,如果第三光学信息项表示负形状,具体地是亮背景上的暗形状,则是有利的。
图13示出了作为粗糙钞票纸上的测试设计的四个安全证件12至15,其中每个安全证件都具有第一安全元素1aa至1ad,并且在每种情况下都具有三个第二安全元素1bi、1bj、1bk至1br、1bs、1bt。这里,第二安全元素1bi、1bj、1bk至1br、1bs、1bt是计算机生成的全息图。第三光学信息项可识别或捕获为字母“K”,其中字母显示为暗,而背景显示为亮。
图13中各第二安全元素的虚拟高度和立体角具有以下值:
-第二安全元素1bi:虚拟高度:8mm/立体角:25°
-第二安全元素1bj:虚拟高度:6mm/立体角:25°
-第二安全元素1bk:虚拟高度:4mm/立体角:25°
-第二安全元素1bl:虚拟高度:8mm/立体角:10°
-第二安全元素1bm:虚拟高度:6mm/立体角:10°
-第二安全元素1bn:虚拟高度:4mm/立体角:10°
-第二安全元素1bo:虚拟高度:8mm/立体角:5°
-第二安全元素1bp:虚拟高度:6mm/立体角:5°
-第二安全元素1bq:虚拟高度:4mm/立体角:5°
-第二安全元素1br:虚拟高度:8mm/立体角:2.5°
-第二安全元素1bs:虚拟高度:6mm/立体角:2.5°
-第二安全元素1bt:虚拟高度:4mm/立体角:2.5°
附图标记列表
1 安全证件
11,12,13,14,15 安全证件
1a 第一安全元素
1aa,1ab,1ac,1ad 第一安全元素
1b 第二安全元素
1ba,1bb,1bc,1bd 第二安全元素
1be,1bf,1bg,1bh 第二安全元素
1bi,1bj,1bk,1bl 第二安全元素
1bm,1bn,1bo,1bp 第二安全元素
1bq,1br,1bs,1bt 第二安全元素
1c 安全元素
1d 箔带
10a 第一安全元素的再现
10b 第二安全元素的再现
10c 安全元素的再现
2 设备
2a 屏蔽表面
2b 轮廓
20 传感器
21 输出单元
22 内部光源
22a 光
220 第一照明
221 第二照明
222 第三照明
3 外部光源
X,Y 方向
R1 第一方向
R2 第二方向
a,b,c,d,e,f 方法步骤
Claims (37)
1.一种用于借助至少一个设备(2)来认证安全证件(1)的方法,其中在所述方法中,按以下顺序执行以下步骤:
a)提供包括至少一个第一安全元素(1a)和至少一个第二安全元素(1b)的所述安全证件(1),
b)提供所述至少一个设备(2),其中所述至少一个设备(2)包括至少一个传感器(20),
c)在第一照明期间,借助于所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)捕获所述至少一个第一安全元素(1a)的第一光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第一数据集,
d)在第二照明期间,借助于所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)捕获所述至少一个第二安全元素(1b)的第二光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第二数据集,
e)在第三照明期间,借助于所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)捕获所述至少一个第二安全元素(1b)的第三光学信息项,其中从中生成指定这些信息项的至少一个第三数据集,其中所述第二照明不同于所述第三照明,
f)至少基于所述至少一个第二数据集和所述至少一个第三数据集来检查所述安全证件(1)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)的真实性,
其中在步骤b)中的所述至少一个设备(2)选自:智能电话、平板、眼镜和/或PDA,其中所述至少一个设备(2)具有在第一方向(X)上的从50mm至200mm的横向尺寸,和/或具有在第二方向(Y)上的从100mm至250mm的第二横向尺寸,其中所述第一方向(X)被布置成垂直于所述第二方向(Y),
并且其中在步骤b)中,所述至少一个设备(2)在所述第一方向(X)上的第一横向尺寸和在所述第二方向(Y)上的第二横向尺寸跨至少一个屏蔽表面(2a),
并且其中在步骤b)中,所述至少一个设备(2)的所述至少一个屏蔽表面(2a)屏蔽所述安全证件(1)和/或所述至少一个第一安全元素(1a)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)免于漫射照明和/或背景照明。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,
所述至少一个屏蔽表面(2a)具有在由所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)跨越的平面中的轮廓(2b)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤b)中所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)是光学传感器。
4.根据权利要求2所述的方法,
其特征在于,
在步骤b)中,所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)与所述至少一个屏蔽表面(2a)的所述轮廓(2b)相距3mm至70mm的距离和/或平均距离和/或最小距离,所述至少一个屏蔽表面(2a)位于由所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)跨越的平面中。
5.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤b)中,所述至少一个设备(2)包括至少一个内部光源(22)。
6.根据权利要求5所述的方法,
其特征在于,
在步骤b)中,所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)与所述至少一个设备(2)的所述至少一个内部光源(22)相距从5cm至20cm的距离和/或平均距离。
7.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤b)中,所述至少一个设备(2)包括至少一个输出单元(21)。
8.根据权利要求7所述的方法,
其特征在于,
所述方法包括以下进一步的步骤:
b1)在步骤c)、d)或e)中捕获所述至少一个第一或第二安全元素(1a,1b)的所述第一、第二和/或第三光学信息项之前和/或期间,借助于所述至少一个设备(2)的所述至少一个输出单元(21),向用户输出指令和/或用户信息项,在捕获所述第一、第二和/或第三光学信息项期间,所述用户从所述指令和/或用户信息项推断所述至少一个设备(2)与所述安全证件和/或所述至少一个第一安全元素(1a)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)之间的预定相对位置或相对位置变化、预定距离、或距离变化和/或预定角度或角度变化。
9.根据权利要求7所述的方法,
其特征在于,
所述方法包括以下进一步的步骤:
b2)在步骤d)或e)中捕获所述至少一个第一或第二安全元素(1a,1b)的所述第二和/或第三光学信息项之前和/或期间,至少基于所述至少一个第一数据集和/或所述至少一个第二数据集,借助于所述至少一个设备(2)的所述至少一个输出单元(21)向用户输出指令和/或用户信息项,在捕获所述第二和/或第三光学信息项期间,所述用户从所述指令和/或用户信息项推断所述至少一个设备(2)与所述安全证件(1)和/或所述至少一个第一安全元素(1a)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)之间的预定相对位置或相对位置变化、预定距离,或距离变化和/或预定角度或角度变化。
10.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤c)、d)和/或e)中,所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)和/或所述至少一个设备(2)与所述安全证件(1)和/或所述至少一个第一安全元素(1a)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)相距从20mm至150mm的距离h和/或平均距离。
11.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤c)、d)和/或e)中,所述至少一个设备(2)的所述至少一个屏蔽表面(2a)和/或所述至少一个设备(2)与所述安全证件(1)和/或所述至少一个第一安全元素(1a)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)相距从20mm至150mm的距离h和/或平均距离。
12.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤c)、d)或e)中,借助于所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)捕获所述至少一个第一或第二安全元素(1a,1b)的所述第一、第二和/或第三光学信息项。
13.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤c)中捕获所述至少一个第一安全元素(1a)的所述第一光学信息项期间,所述第一照明是漫射或定向的或者具有漫射部分和定向部分和/或是背景照明。
14.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤d)中捕获所述至少一个第二安全元素(1b)的所述第二光学信息项期间,所述第二照明是漫射的,其中所述漫射的第二照明包括所述安全证件(1)的环境中的和/或所述至少一个第二安全元素(1b)的环境中的至少一个外部光源(3)的光的漫射部分,在距所述安全证件(1)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)至少0.3m的距离处,和/或其中所述漫射的第二照明包括环境光和/或背景光。
15.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤d)中捕获所述至少一个第二安全元素(1b)的所述第二光学信息项期间,所述至少一个设备(2)和/或所述至少一个设备(2)的所述至少一个屏蔽表面(2a)被布置成使得所述至少一个设备(2)和/或所述至少一个设备(2)的所述至少一个屏蔽表面(2a)屏蔽所述安全证件(1)的环境中的和/或所述至少一个第二安全元素(1b)的环境中的所有外部光源(3)的光的定向和/或漫射部分的至少75%。
16.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤d)中捕获所述至少一个第二安全元素(1b)的第二光学信息项期间,所述至少一个设备(2)和/或所述至少一个设备(2)的所述至少一个屏蔽表面(2a)被布置成使得所述至少一个设备(2)和/或所述至少一个设备(2)的所述至少一个屏蔽表面(2a)屏蔽所述安全证件(1)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)免于在至少0.3m的距离处的所有外部光源(3)的光的定向和/或漫射部分的至少75%。
17.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤e)中捕获所述至少一个第二安全元素(1b)的所述第三光学信息项期间,在捕获所述第一、第二和/或第三光学信息项期间以所述至少一个设备(2)与所述安全证件(1)和/或所述至少一个第一安全元素(1a)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)之间的预定相对位置或相对位置变化、在预定距离处、或距离变化,和/或以预定的角度或角度变化,来发射所述第三照明。
18.根据权利要求5所述的方法,
其特征在于,
经定向的第三照明由所述至少一个设备(2)的所述至少一个内部光源(22)发射,其中所述经定向的第三照明的传播方向被对准、垂直于所述安全证件(1)和/或所述至少一个第一安全元素(1a)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)所跨越的平面。
19.根据权利要求18所述的方法,
其特征在于,
所述经定向的第三照明由所述至少一个设备(2)的所述至少一个内部光源(22)以小于或等于10°,的立体角发射,其中所述经定向的第三照明的平均传播方向被对准,垂直于所述安全证件(1)和/或所述至少一个第一安全元素(1a)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)所跨越的平面。
20.根据权利要求18所述的方法,
其特征在于,
来自所述至少一个设备(2)的所述至少一个内部光源(22)的所述经定向的第三照明具有从5流明至100流明的发光强度。
21.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤e)中没有借助于所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)捕获所述至少一个第二安全元素(1b)的所述第二光学信息项和/或其中步骤e)中的所述第三光学信息项不同于步骤d)中的所述第二光学信息项。
22.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤e)中,所述至少一个第二安全元素(1b)的所述第三光学信息项包括光学和/或几何信息项和/或在步骤e)中,所述至少一个第二安全元素(1b)的所述第三光学信息项不包括所述光学和/或几何信息项。
23.根据权利要求7所述的方法,
其特征在于,
步骤f),包括以下进一步的步骤:
f1)在检查所述安全证件(1)和/或所述至少一个第二安全元素(1b)的真实性之前和/或期间,至少基于所述至少一个第二数据集和所述至少一个第三数据集,借助于所述至少一个设备(2)的所述至少一个输出单元(21),来向用户输出指令和/或用户信息项,从所述指令和/或用户信息项中,所述用户理解存在于或不存在于所述至少一个第二数据集或所述第二光学信息项与所述至少一个第三数据集或所述第三光学信息项之间的差异。
24.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
步骤a)中的所述至少一个第一安全元素(1a)选自:条形码、QR码、字母数字字符、编号、全息图、印刷、条形码、QR码、编号、产品的全息图或kinegram设计和/或印刷设计或其组合。
25.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
步骤a)中的所述至少一个第二安全元素(1b)至少包括非对称结构、全息图、微反射镜、哑光结构、kinegram、闪耀光栅、衍射结构、反射镜表面、微透镜和/或这些结构的组合。
26.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在步骤c)、d)、e)、f)和/或f1)中的所述至少一个第一、第二和/或第三数据集包括图像序列,所述图像序列包括所述至少一个第一或第二安全元素的至少一个个体图像。
27.一种用于根据权利要求1到4的任一项方法中的安全证件(1),
其特征在于,
所述安全证件(1)具有至少一个第一安全元素(1a)和至少一个第二安全元素(1b)。
28.根据权利要求27所述的安全证件(1),
其特征在于,
所述至少一个第一安全元素(1a)选自:条形码、QR码、字母数字字符、编号、全息图、印刷、条形码、QR码、编号、产品的全息图或kinegram设计和/或印刷设计或其组合。
29.根据权利要求27所述的安全证件(1),
其特征在于,
所述至少一个第二安全元素(1b)至少包括非对称结构、全息图、微反射镜、哑光结构、kinegram、闪耀光栅、衍射结构、反射镜表面、微透镜和/或这些结构的组合。
30.一种用于根据权利要求1到4的任一项方法中的设备(2),
其特征在于,
所述设备(2)具有至少一个处理器、至少一个存储器、至少一个传感器(20)、至少一个输出单元(21)和/或至少一个内部光源(22)并且其中所述至少一个设备(2)在所述第一方向(X)上的第一横向尺寸和在所述第二方向(Y)上的第二横向尺寸跨至少一个屏蔽表面(2a)并且其中所述至少一个设备(2)的所述至少一个屏蔽表面(2a)屏蔽漫射照明和/或背景照明。
31.根据权利要求30所述的设备,
其特征在于,
所述至少一个设备(2)选自:智能电话、平板、眼镜和/或PDA,其中所述至少一个设备(2)具有在第一方向(X)上的从50mm至200mm的横向尺寸,和/或具有在第二方向(Y)上的从100mm至250mm的第二横向尺寸,其中所述第一方向(X)被布置成垂直于所述第二方向(Y)。
32.根据权利要求30所述的设备(2),
其特征在于,
所述至少一个屏蔽表面(2a)具有在由所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)跨越的平面中的轮廓(2b),其中所述轮廓是矩形的。
33.根据权利要求30到32中任一项所述的设备(2),
其特征在于,
所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)是光学传感器。
34.根据权利要求32所述的设备(2),
其特征在于,
所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)与所述至少一个屏蔽表面(2a)的所述轮廓相距3mm至70mm的距离和/或平均距离和/或最小距离,所述至少一个屏蔽表面(2a)位于由所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)跨越的平面中。
35.根据权利要求30到32中任一项所述的设备(2),
其特征在于,
所述至少一个设备(2)包括至少一个内部光源(22),其中所述至少一个设备(2)的所述至少一个传感器(20)与所述至少一个设备(2)的所述至少一个内部光源(22)相距从5cm到20cm的距离和/或平均距离。
36.根据权利要求30到32中任一项所述的设备(2),
其特征在于,
所述至少一个设备(2)包括至少一个输出单元(21)。
37.一种根据权利要求30到36中的任一项所述的设备的、在根据权利要求1到26中的任一项所述的方法中的用于认证根据权利要求27到29中的任一项所述的安全证件(1)的用途。
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