ES2283498T3 - Insercion de una marca de agua en un documento de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Método para incluir datos de lectura un documento de seguridad que comprende un sustrato con las siguientes etapas: proporcionar una estructura gráfica, codificar datos en un código matricial, comprendiendo dicho código matricial una pluralidad de celdas como portadores de datos para dichos datos de lectura en áreas predeterminadas con dimensiones predeterminadas, crear una imagen que combina dicha estructura gráfica y dicho código matricial de modo que la pluralidad de celdas del código matricial se incrustan en áreas predeterminadas con dimensiones predeterminadas de dicha estructura gráfica, y reproducir dicha imagen en dicho sustrato como una marca de agua de manera que las áreas predeterminadas con dimensiones predeterminadas de dicha marca de agua representan dichos portadores de datos para dichos datos de lectura.
Description
Inserción de una marca de agua en un documento
de seguridad.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para incluir datos de lectura en un sustrato de un
documento de seguridad y para leer y procesar datos de un sustrato
de un documento de seguridad. Además, la invención se refiere a un
documento de seguridad que comprende un sustrato que incluye datos
de lectura.
La identificación y autenticación de documentos
de seguridad, por ejemplo billetes, pasaportes, carnés de
identidad, cheques, acciones, bonos, etc., es un problema que existe
desde hace mucho tiempo. Para solucionar este objetivo, se han
desarrollado medidas de seguridad para billetes que permiten a los
usuarios y/o máquinas distinguir entre billetes reales y
falsificados y/o distinguir entre diferentes valores de billetes.
Entre las técnicas adoptadas está el uso de papeles especiales,
tintas y diseños especiales, y también la inclusión de hilos de
seguridad y marcas de agua.
El papel con marca de agua es tan antiguo como
el propio proceso de fabricación de papel. Las marcas de agua de
múltiples tonos se han utilizado durante siglos para personalizar y,
recientemente, para proteger el papel utilizado como un sustrato
para documentos de seguridad. Las marcas de agua se crean durante el
proceso de fabricación del papel y son inherentes al sustrato
fibroso, sin que sea posible quitarlas o eliminarlas sin dañar el
sustrato del papel.
La calidad de las marcas de agua de múltiples
tonos se evalúa mediante comparación visual realizada a simple
vista. La aceptación de la marca de agua se basa en la nitidez y el
contraste de la imagen.
Debido al equipo altamente especializado que se
necesita para producir marcas de agua en papel, las marcas de agua
se han considerado como propiedades de alta seguridad para
documentos de seguridad. De hecho, las marcas de agua se han
utilizado en la mayoría de los billetes expedidos en la actualidad.
Esta característica de seguridad puede comprobarse tanto por las
personas como por las máquinas para valorar la autenticidad del
documento.
En la actualidad, todas las fábricas de papel
que producen papel con marca de agua de múltiples tonos utilizado
principalmente para documentos de seguridad hacen uso de sistemas
CAD - CAM (Diseño asistido por ordenador - Fabricación asistida por
ordenador). Esta técnica de producción proporciona una flexibilidad
y precisión superiores a la técnica de grabado manual anterior en
cera teñida en los comienzos de la fabricación de papel con marca
de agua de múltiples tonos.
Utilizando la tecnología informática moderna, el
tema elegido para la marca de agua, es decir, la imagen que se va
reproducir como una marca de agua, se estampa en relieve en una tela
metálica. Esta tela metálica o cubierta de molde, una vez ajustada
en un cilindro e instalada en una máquina de papel, formará el papel
completo con una marca de agua integrada. El molde del cilindro de
rotación estira las fibras de algodón especialmente preparadas
sobre una malla estampada en relieve con precisión, dando como
resultado variaciones sutiles de la concentración de la fibra en
los contornos del molde a medida que se forma el papel. Estos
contornos suaves del molde producen la gama de tonos de gran
calidad que es única en el proceso de marcas de agua modeladas por
un cilindro (fabricación de papel para billetes, folleto, PORTALS,
Overton Mill, Overton, Basingstoke, Hampshire, RG25 3JG, Reino
Unido).
Por otro lado, el papel con marca de agua se ha
utilizado para codificar información. Como la marca de agua de
múltiples tonos es una modulación de la opacidad y el grosor del
papel, la disposición de esta modulación siguiendo diseños
específicos puede utilizarse como un sistema de codificación de
información. Esta técnica bajo la forma de una marca de agua de
código de barras se utiliza en algunos billetes que se han puesto en
circulación, es decir, billetes EURO además de otras monedas.
Los portadores de datos de código de barras
lineales son los más destacados y mejor establecidos de las
tecnologías de portadores de datos que han tenido un uso
generalizado. Los códigos de barras se imprimen y la información se
obtiene escaneando el código de barras en el espectro visible.
Una desventaja de las marcas de agua de códigos
de barras es que resultan muy evidentes para el público general ya
que pueden verse poniendo simplemente el billete al trasluz. Además,
la información que es posible almacenar es bastante limitada.
Los códigos matriciales son una forma adicional
de portadores de datos de dos dimensiones que pueden imprimirse,
comparables en muchos aspectos con los portadores de datos de
códigos de barras de múltiples filas. Sin embargo, se diferencian
en la manera en que los datos se disponen en términos espaciales. En
lugar de barras y espacios, los datos codificados en códigos
matriciales se almacenan en celdas, que están llenas o vacías para
representar datos binarios, utilizando un color de contraste para
distinguir las celdas llenas. En la mayoría de los casos, las
celdas individuales lindan con sus celdas vecinas directamente,
aunque hay un pequeño subgrupo, conocido como códigos matriciales
de puntos en los que las celdas individuales no se tocan. Sin
embargo, las marcas de agua de códigos matriciales no se han
utilizado nunca en documentos de seguridad hasta hoy.
Con respecto a la bajada del precio y, por
tanto, el aumento de la disponibilidad de equipos de reproducción
avanzados, puede temerse que las falsificaciones produzcan
reproducciones impresas de marcas de agua. Dependiendo del nivel de
experiencia de los delincuentes, algunas falsificaciones podrían
engañar no sólo al público general que utiliza los documentos de
seguridad sino también a las máquinas de validación utilizadas para
la valoración de los documentos de seguridad debido al uso de
diferentes pero limitados niveles de opacidad.
El documento US 6.111.954 A describe un método
para mejorar la seguridad asociada con la utilización de documentos
de identificación de fotografías complementando la imagen
fotográfica con información codificada, información que puede ser o
no perceptible visualmente. Según una realización preferida, el
documento US 6.111.954 A describe un documento de seguridad que
comprende una composición de una imagen de una persona y un código
de barras lineal. La imagen de la persona y el código de barras se
imprimen en el sustrato del documento de seguridad.
El documento GB 2 346 110 A da a conocer un
sustrato para documentos de seguridad tales como billetes que
comprenden un código matricial de dos dimensiones que es invisible
al ojo pero detectable tras el escaneo por ordenador. El documento
enseña que el código puede formarse mediante estampado en relieve,
tratamiento láser o marcas de agua. Sin embargo, tanto el código
formado como una marca de agua como la estructura gráfica como una
imagen impresa se reproducen de manera conjunta en el sustrato del
documento de seguridad.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un método para incluir datos de lectura en un documento
de seguridad, en particular un billete, para permitir a las
máquinas distinguir entre billetes reales y falsificados y/o
distinguir entre diferentes valores de billetes, sin que los datos
de lectura sean evidentes para el público general.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un método para incluir datos de lectura en un documento
de seguridad, en particular un billete, que resulte difícil de
duplicar convincentemente por un falsificador.
Otro objetivo adicional de la presente invención
es proporcionar un documento de seguridad, en particular un
billete, que incluye datos de lectura que permiten a las máquinas
distinguir entre billetes reales y falsificados y/o distinguir
entre diferentes valores de billetes, sin que los datos de lectura
sean evidentes para el público general.
Otro objetivo adicional de la presente invención
es proporcionar un documento de seguridad que incluye datos de
lectura, en particular un billete, que resulte difícil de duplicar
convincentemente por un falsificador.
Además, es un objetivo de la presente invención
proporcionar un método para procesar los datos incluidos en dicho
documento de seguridad y un procedimiento para la identificación y/o
autenticación de dicho documento de seguridad.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un método para valorar automáticamente la calidad de
una marca de agua de múltiples tonos con parámetros objetivos.
Los objetivos anteriores se solucionan con las
características de las reivindicaciones independientes 1, 6 y 11
respectivamente. Las realizaciones preferidas son objeto de las
reivindicaciones dependientes.
Según la presente invención, un código matricial
como un portador de datos para datos de lectura, es decir, la
información que va a almacenarse, y una estructura gráfica para el
tema elegido para la marca de agua se combinan utilizando
ordenadores convencionales para el procesamiento de imágenes. La
combinación del código matricial y la estructura gráfica, que es la
nueva imagen, se reproduce como una marca de agua en el sustrato
del documento de seguridad utilizando métodos convencionales para
producir marcas de agua.
Un ventaja principal de tener un código
matricial incrustado en una imagen de fondo de marca de agua es que
el código matricial no es visible para el público general, pero los
datos son legibles utilizando decodificadores de datos
convencionales leyendo la marca de agua, extrayendo el código
matricial de la imagen de fondo y decodificando los datos del
código matricial. Los datos decodificados pueden procesarse
utilizando sistemas de procesamiento de datos convencionales.
Es un aspecto importante de la invención que los
datos codificados permiten la identificación y/o autenticación del
documento de seguridad así como la valoración de la calidad de la
marca de agua comparando los datos decodificados con datos
predeterminados.
El código matricial puede representar una gran
cantidad de información en un área dada para una dimensión de
unidad dada. En una realización preferida, el código matricial es un
código matricial de puntos en el que la parte que contiene datos de
las celdas está rodeada por una pequeña área de espacio libre. Para
los códigos matriciales, es esencial la utilización de técnicas de
detección y corrección de errores robustas.
Según una realización específica, el documento
de seguridad es un billete y el sustrato es una hoja de papel.
Con el fin de ilustrar la presente invención, se
muestran en los dibujos adjuntos realizaciones que son actualmente
preferidas; se entiende que la invención no se limita a la
disposición e instrumentaciones precisas mostradas.
La figura 1 es una vista esquemática de un
billete que comprende una marca de agua según la invención,
la figura 2 es una vista ampliada de la marca de
agua del billete de la figura 1,
la figura 3 es una vista que muestra un efecto
mosaico de una marca de agua convencional, y
la figura 4 es una vista que muestra un código
matricial de puntos que va a incrustarse en la marca de agua
existente de la figura 3.
La figura 1 muestra una vista esquemática del
anverso de un documento de seguridad según la invención, que es un
billete en la realización preferida. El billete comprende un
sustrato hecho de una hoja de papel. Se proporciona una impresión
de diseño gráfico en el anverso y en el reverso del sustrato. El
billete comprende una marca de agua según la invención así como un
hilo de seguridad hecho de una tira metálica y un holograma. La
marca de agua incluye datos de lectura para la identificación y/o
autenticación del documento de seguridad así como para la
valoración de la calidad de la marca de agua.
Para incluir datos de lectura en el sustrato del
billete se produce una marca de agua en la hoja de papel del
billete. El método para producir la marca de agua según la invención
es como sigue.
La primera etapa para producir la marca de agua
es elegir el tema de la marca de agua, es decir, una estructura
gráfica. La estructura gráfica puede obtenerse fotografiando,
escaneando un documento o dibujando directamente. La estructura
gráfica se graba mediante una cámara de vídeo para obtener un
archivo de imagen computerizado. Después, utilizando software
apropiado para el tratamiento de imágenes, la estructura gráfica se
retoca, mejora, modifica, etc. para recibir una imagen de
estructura gráfica que tenga dimensiones predeterminadas.
La segunda etapa es codificar datos
predeterminados en un código matricial de puntos de las mismas
dimensiones que la imagen de estructura gráfica, convirtiendo los
datos en una secuencia de bits y disponiéndola según las reglas de
la simbología. Los símbolos del código matricial se caracterizan
generalmente por propiedades que permiten reconocer la simbología
en una imagen capturada, es decir, un diseño de búsqueda, y permiten
establecer su orientación o alineación y recuperar los datos.
El código para codificar los datos puede ser en
tres dimensiones, es decir, coordenadas X e Y para la asignación
del píxel dentro de las dimensiones de la marca de agua y coordenada
Z que corresponde a 3, 5, etc. niveles diferentes de grises. Estos
niveles de grises en la matriz de puntos significarán diferentes
niveles de opacidad en la marca de agua.
En una tercera etapa, se crea una imagen
combinando la imagen de estructura gráfica y el código matricial de
puntos utilizando el efecto mosaico diminuto de una marca de agua
convencional. La figura 3 es una vista que muestra el efecto
mosaico de una marca de agua convencional, y la figura 4 es una
vista que muestra el código matricial de puntos que va a
incrustarse en la marca de agua existente utilizando el efecto
mosaico diminuto de la marca de agua existente. La imagen se
reproduce como una marca de agua de múltiples tonos utilizando la
tecnología de grabado y estampado en relieve ampliamente conocida
para la producción de marcas de agua.
Una vez que el código se ha generado, el
operador a cargo de la creación de la marca de agua tiene que
ajustar sus dimensiones a las dimensiones de la marca de agua y
almacenar este código en un formato de archivo de imagen. La imagen
que va a utilizarse para la marca de agua se almacena en el mismo
formato y ordenador. Después, la combinación puede realizarse
utilizando aplicaciones software modernas para el tratamiento de
imágenes, ya que ésta es una de las aplicaciones normales, para
superponer una imagen sobre otra. La superposición tiene que
realizarse poniendo la imagen de marca de agua de múltiples tonos
como fondo de la imagen del código, prevaleciendo los píxeles del
código en el área en la que se encuentran y los píxeles de la imagen
de marca de agua donde no se incluye ningún código.
Se obtiene una nueva imagen, que podría
interpretarse como la imagen original para la marca de agua con
algunas áreas (en las que se asignan los píxeles del código) que
muestran un cambio en el nivel de grises: el nivel de gris del
código; o como la imagen del código mostrando la imagen de la marca
de agua de múltiples tonos como un fondo.
Uno de los aspectos clave de la invención es que
el tamaño de los píxeles que van a utilizarse en la generación del
código tiene que ser lo bastante pequeño par evitar el
reconocimiento a simple vista. Tanto el software como el hardware
utilizados para las etapas anteriores están extensamente disponibles
en el mercado y no puede esperarse ninguna restricción de su
utilización. Por ejemplo, como software podría utilizarse cualquier
software profesional de tratamiento de imágenes como Adobe
Photoshop®, Adobe Illustrator®, CorelDraw®, etc. Como hardware
puede utilizarse cualquier ordenador con suficiente memoria gráfica
y dispositivos periféricos de diseño gráfico apropiados.
Para producir una marca de agua de múltiples
tonos, la imagen anterior tiene que transferirse ahora a un
herramienta de estampado en relieve. Este proceso se realiza
mediante una fresadora que puede "trasladar" la imagen a 3
dimensiones según los diferentes niveles de grises de la imagen.
Esta correlación de niveles de grises en altura se hace mediante
software de grabado específico disponible en el mercado, como
Millwright® de Endpoint Software, Type3®, etc. Esta tarea tiene que
realizarse dos veces para imágenes complementarias, para crear un
tinte y un contratinte (macho y hembra) para estampar en relieve la
imagen tridimensional sobre una malla metálica.
La malla metálica con la imagen tridimensional
estampada en relieve se fija en un tambor (molde). La imagen
estampada en relieve hace que el diámetro de la cubierta de molde
cambie en áreas asignadas específicamente. El molde se introduce en
una cuba en la que una suspensión de fibra en agua se alimenta y se
extrae continuamente a través de la cubierta del molde. Este
proceso de extracción de agua de las fibras a través de la cubierta
del molde crea una capa de fibra que constituye la banda de papel.
Esta banda de papel se extrae continuamente de la cubierta del
molde. El cambio en el diámetro del molde crea un cambio en el
grosor de la capa de fibra depositada que reproduce exactamente la
imagen estampada en la cubierta del molde. Después el papel se
prensa y se seca.
Los datos son legibles con un lector de datos
(espectro IR). El lector de datos detecta la marca de agua en el
billete en un área predeterminada del papel y extrae el código
matricial de puntos de la imagen estructural, es decir, la marca de
agua de fondo. Además, el lector de datos decodifica los datos del
código matricial de puntos convirtiendo los datos a una forma
adecuada para un procesamiento adicional en un sistema informático,
de información o de control para la identificación y/o autenticación
del documento de seguridad así como la valoración de la calidad de
la marca de agua.
Para la identificación del billete, el sistema
informático, de información o de control compara los datos
decodificados de la matriz de puntos con datos predeterminados que
representan valores específicos del billete teniendo en cuenta
técnicas de detección y corrección de errores. Si hay una
correspondencia entre los datos decodificados y los datos
predeterminados que representan el valor específico, el sistema
detecta que el billete tiene el valor específico.
Para la autenticación del billete y la
valoración de la calidad de la marca de agua, el sistema también
compara los datos decodificados con datos predeterminados y toma
una decisión sobre si los datos están o no entre los valores
dados.
De acuerdo con la correlación entre los datos
decodificados y los datos predeterminados que representan un
billete real, el sistema distingue entre billetes reales y
falsificados. Según la correlación entre los datos decodificados y
los datos predeterminados que representan una marca de agua de alta
calidad, el sistema detecta la calidad de la marca de agua. La
imposibilidad de leer el código será un buen indicador de que la
calidad de la marca de agua no es lo bastante buena. Podría
realizarse un análisis más preciso teniendo en cuenta la
autocorrección que los sistemas necesitarían aplicar para leer el
código: cuanto más grande sea la autocorrección, menor será la
calidad de la marca de agua.
El lector de datos escanea el documento de
seguridad que incluye la marca de agua codificada en el espectro
visible o infrarrojo mediante luz transmitida y la imagen debe
capturarse para un tratamiento adicional.
La extracción del código podría realizarse
siguiendo dos formas distintas. Debe tenerse en cuenta que la imagen
del código está "sobre" la marca de agua de la imagen.
Una posibilidad de extracción será quitar de la
imagen combinada la imagen previamente almacenada de la marca de
agua sin código (que está, por supuesto, disponible) y después
compararla con imágenes del código previamente almacenadas o
decodificar directamente la imagen.
El segundo método es aplicar el efecto mosaico a
la imagen y analizar la opacidad de cada uno de los píxeles,
buscando una combinación de secuencia que se entenderá como un
código para el software ad hoc.
En ambos casos, la corrección se realiza con la
opacidad del fondo del papel alrededor de la marca de agua, que
corresponde con el "nivel cero" de la marca de agua. La
opacidad de los píxeles del código incrustado en la marca de agua
será superior o inferior a esta opacidad del fondo. La misma
opacidad corresponde a la ausencia de píxel de código para esas
coordenadas. No es posible trabajar con niveles de opacidad
absolutos porque un cambio de opacidad total en el papel debido a
los cambios en el proceso de producción deteriorará la lectura.
El análisis de la opacidad en las asignaciones
previamente especificadas o a través de toda la marca de agua y la
comparación con los niveles preestablecidos se hace preferiblemente
dentro de ciertos umbrales para identificar como información
codificada. Estos umbrales podrían ajustarse manualmente por el
operador del sistema de reconocimiento o automáticamente por el
propio sistema como un cálculo derivado de la irregularidad de la
opacidad del fondo, lo que implica la irregularidad en la opacidad
del papel.
Claims (12)
1. Método para incluir datos de lectura un
documento de seguridad que comprende un sustrato con las siguientes
etapas:
proporcionar una estructura gráfica,
codificar datos en un código matricial,
comprendiendo dicho código matricial una pluralidad de celdas como
portadores de datos para dichos datos de lectura en áreas
predeterminadas con dimensiones predeterminadas,
crear una imagen que combina dicha estructura
gráfica y dicho código matricial de modo que la pluralidad de
celdas del código matricial se incrustan en áreas predeterminadas
con dimensiones predeterminadas de dicha estructura gráfica, y
reproducir dicha imagen en dicho sustrato como
una marca de agua de manera que las áreas predeterminadas con
dimensiones predeterminadas de dicha marca de agua representan
dichos portadores de datos para dichos datos de lectura.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
dicho documento de seguridad es un billete que incluye dicho
sustrato.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el
que dicho sustrato es una hoja de papel.
4. Método según una de las reivindicaciones 1 a
3, en el que dicho código matricial es un código matricial de
puntos.
5. Método según una de las reivindicaciones 1 a
4, en el que dicha imagen se reproduce como una marca de agua en un
área predeterminada del documento de seguridad.
6. Documento de seguridad que incluye datos de
lectura que comprenden un sustrato que presenta una imagen que se
reproduce como una marca de agua, en el que la imagen combina una
estructura gráfica (figura 3) y un código matricial (figura 4) que
comprende una pluralidad de celdas como portadores de datos para
dichos datos de lectura en áreas predeterminadas con dimensiones
predeterminadas.
7. Documento de seguridad según la
reivindicación 6, en el que dicho documento de seguridad es un
billete que incluye dicho sustrato.
8. Documento de seguridad según la
reivindicación 6 ó 7, en el que dicho sustrato es una hoja de
papel.
9. Documento de seguridad según una de las
reivindicaciones 6 a 8, en el que dicho código matricial es un
código matricial de puntos.
10. Documento de seguridad según una de las
reivindicaciones 6 a 9, en el que dicha imagen se reproduce como
una marca de agua en un área predeterminada del documento de
seguridad.
11. Método para procesar datos incluidos en un
documento de seguridad según una de las reivindicaciones 6 a 10 con
las siguientes etapas:
detectar dicha imagen reproducida como dicha
marca de agua,
extraer dicho código matricial de dicha imagen,
y
decodificar dichos datos de dicho código
matricial.
12. Método según la reivindicación 11, en el que
dichos datos se comparan con datos predeterminados para la
identificación y/o autenticación del billete.
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