JP2013137768A - 文書をセキュア化する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】印刷における予期されない未知要素の結果として、印刷されたドット110の少なくとも1つの幾何学的特性の予測不能な変動をドット110毎に引き起こす、文書上にドット110の分布を印刷する段階と、この印刷段階の前に、この分布のドット110が、ドット110間で変動する少なくとも1つの幾何学的特性を有し、かつ発生される変動の幾何学的振幅が、上述の予測不能な変動の大きさの程度を有するようなドット110の分布を発生させる段階とを含む。発生させる段階中に、上述のドット110分布において、この分布の少なくとも半分のドット110は、ドット110分布の4つの他のドット110に対して横方向に並置されず、このドット110分布のドット110の少なくとも一部の少なくとも1つの寸法は、上述の予測不能な変動の絶対値に対する平均値と同じ大きさの程度である。
【選択図】図1
Description
−印刷における予期されない未知要素の結果として、印刷されるドットの少なくとも1つの幾何学的特性の予測不能な変動をドット毎に引き起こす、文書上にドット分布を印刷する段階と、
−印刷段階の前に、この分布のドットが、ドット間で変動する少なくとも1つの幾何学的特性を有し、発生される変動の幾何学的振幅が、上述の予測不能な変動の大きさの程度を有するようなドット分布を発生させる段階とを含む。
このようにして、本発明の主題である方法の有効性が高められる。
このようにして、予測不能な印刷変動により、どのドットが変更されたのかを決定する難度が高められる。
特定の機能により、ドット分布を発生させる段階中には、半分よりも多くのドットが、その分布のいかなる他のドットとも接触しない。
これらの段階の具備の各々により、並置ドット印刷物間の影響によって本発明の有効性が損なわれることが回避される。
特定の機能により、発生される変動は、ドットの少なくとも1つの方向における平均寸法に対するそのドットのその方向における少なくとも1つの寸法の変動に対応する。
特定の機能により、発生される変動は、ドットの平均形状に対するそのドットの上述の方向における形状の変動に対応する。
特定の機能により、発生段階中に、ドット分布は、符号化された情報を表している。
従って、発生されたドット分布内にメッセージが挿入される。
これらの段階の具備により、印刷された各文書を識別することができる。
−印刷が、印刷における予期されない未知要素の結果として、印刷されるドットの少なくとも1つの幾何学的特性の予測不能な変動をドット毎に引き起こす、文書上にドット分布を印刷するための手段と、
−この分布のドットが、ドット間で変動する少なくとも1つの幾何学的特性を有し、発生される変動の幾何学的振幅が、この予測不能な変動の大きさの程度を有するようにドット分布を発生させるようになった、印刷の前にこの分布を発生させるための手段とを含むことを特徴とする。
−ドット分布の画像を取り込む段階と、
−ドット分布のドットの少なくとも一部の少なくとも1つの幾何学的特性変動が、印刷されたドットの少なくとも1つの幾何学的特性のドット単位の予測不能な変動の絶対値の平均値と同じ大きさの程度を有し、この変動が、印刷における予期されない未知要素から生じる、この分布のドットの幾何学的変動を表す物理的マグニチュードを決定する段階と、
−物理的マグニチュードに従ってドット分布の真正性を決定する段階とを含むことを特徴とする。
−ドット分布の画像を取り込むための手段と、
−ドット分布のドットの少なくとも一部の少なくとも1つの幾何学的特性変動が、印刷されたドットの少なくとも1つ幾何学的特性のドット単位の予測不能な変動の絶対値の平均値と同じ大きさの程度を有し、この変動が、印刷における予期されない未知要素から生じる、この分布のドットの幾何学的変動を表す物理的マグニチュードを決定するための手段と、
−物理的マグニチュードに従ってドット分布の真正性を決定するための手段とを含むことを特徴とする。
−「情報マトリックス」:これは、一般的に、固体表面上に添付された機械可読の物理的メッセージ表現である(印刷されるデザインのピクセル値を修正する透かしマーク又はデジタル透かしマークとは異なる)。情報マトリックスの定義は、例えば、2Dバーコード、1次元バーコード、及び「Dataglyphs」(データマーク付け)のような情報を表すための他の侵害性の低い手段を含む。
−「文書」:これは、いかなるものであれ、情報マトリックスを有するあらゆる(物理的な)対象物である。
−「マーク付け」又は「印刷」:デジタル画像(情報マトリックス、文書などを含む)から現実世界におけるその表現へと移行するあらゆる方法であり、この表現は、一般的に、表面上に作成され、この方法は、非排他的にインクジェット、レーザ、オフセット、及び熱印刷、並びにエンボス加工、レーザ彫刻、及びホログラム生成も含む。また、デジタル画像が最初に型の中に刻み込まれ、次に、各対象物内に成形される成形法のようなより複雑な方法も含まれる。「成形」された画像は、そのデジタル表現が2つの次元を含む場合であっても、3つの次元を有すると考えることができることに注意されたい。また、言及した方法のうちのいくつかは、いくつかの変換、例えば、フィルムの作成を含み、フィルムは版を作成するように機能し、この版が印刷に用いられる標準オフセット印刷(「コンピュータから版への」オフセットとは異なる)を含むことにも注意されたい。また、他の方法は、可視スペクトルの外側の周波数を用いること又は表面内に情報を刻印することのようないずれかによって不可視領域で印刷することを可能にする。
−「識別子パターン」又は「IP」:(デジタル)ソース画像から印刷される画像であり、このソース画像の印刷物の各々を高い確率で識別することができるように設計及び印刷される画像。
−「固有特性」:識別子パターンの固有の物理的属性であり、この識別子パターンを同じソース画像からのあらゆる他の印刷物から区別することを可能にする属性。
−「インプリント」:測定される特性の全ての値であり、識別子パターンを表し、他の識別子パターン表現と比較することを可能にする値。
−「取り込み」:情報マトリックスを収容する物理的文書のデジタル表現を含む、現実世界のデジタル表現が得られるあらゆる方法。
−「セル」:これは、最大でも所定数のドットが存在する特性可変ドットパターン(VCDP)の規則的な区域、一般的に、矩形、又は更には正方形であり、所定数は、示している変形を除き、一般的に1に等しい。
−「発生ピクセル」:VCDPを発生させるのに考えられる最小区域。
−「ドット」:背景と対比を成す非常に小さいサイズの場合によっては可変の印刷された基本区域であり、一般的に、ドットは、1つ又はそれよりも多くの発生ピクセルを表している。
−「取り込みピクセル」又は「画像ピクセル」:画像センサの感光基本ドット又はピクセルに対応する画像を有する区域。
−「大きさの程度」:物理的マグニチュードAの値が、物理的マグニチュードBの値の10分の1と10倍の間にあり、好ましくは、2分の1と2倍の間にある場合に、Aは、Bと同じ大きさの程度のものである。
−段階701から段階703、識別子パターンをデジタルで設計する段階。
−段階711から段階715、識別子パターンのインプリントを計算する段階(いずれか他の箇所で説明する方法のうちの1つに従って)。
−段階720から段階726、識別子パターンの印刷を最適化する段階。
−段階731から段階734、インプリント又は文書の固有特性を記憶し、表す段階。
−段階741から段階749、データベースを利用することによってインプリントを識別する段階。
−段階751から段階756、データベースを用いずにインプリントを検査する段階。
−段階761から段階763、識別子パターンとデジタル認証コードとの組合せの使用段階。
−段階771から段階780、文書をセキュア化する段階。
−段階701中に、暗号鍵、例えば、32バイト(256ビット)シーケンスが受信される。
−段階702中に、再帰暗号化又はハッシュ関数を用いることにより、アルゴリズムは暗号鍵を用いて初期化され、必要なランダムビット数が発生される。例えば、10、000ピクセルの白黒の識別子パターン(1ビット毎ピクセル)では、10、000ビットが必要であり、濃度階調識別子パターン(各階調は等確率を有する)では8倍多くのビットが必要である。SHA−1ハッシュ関数が用いられる(256ビット入力及び出力)と仮定すると、この関数は、必要なビットを得るために40回(1ビット毎ピクセル)又は320よりも若干少ない回数(8ビット毎ピクセル)呼び出さなければならない(40×256≧10、000又は320×256≧80、000であることから)。読取器は、FIPS(「連邦情報処理規格」の頭字語)及びAES(「高度暗号化規格」の頭字語)という規格に準拠するものとすることができる。
−段階703中に、ビットが、場合によっては境界線によって完了された画像、例えば、100×100の点へと組み立てられる。
−段階711中に、印刷文書の画像内の識別子パターンの位置が決定される。矩形形状の識別子パターンでは、例えば、識別子パターンの4つのエッジの位置(高さ、幅)を抽出することができる。
−段階712中に、抽出される所定の数のドットに対して、画像内の位置が決定され、これらのドットの各々の値が抽出される。例えば、FFT(高速フーリエ変換)又はDCT(離散余弦変換)が後に用いられる場合には、水平に256ドット及び垂直に256ドットの合計で2562のドットのような2の整数乗に対応するドット数が有利である。ドットの位置は、基準ドット(例えば、識別子パターンが矩形の場合には、その4つのエッジ)の位置を決定し、次に、例えば、取り込み画像がアフィン変換又は透視変換を受けていると仮定することによってドットの位置を決定するという従来技術で公知の標準幾何技術を用いることによって決定することができる。一般的に、値は、取り込み画像と同様に、例えば、0から255の階調におけるものである。位置は非整数とすることができるので、取られるドット値は、「最も近い隣接ドット」のものとすることができ、本方法は、それ程高コストではないが、それ程正確でもない。双3次内挿、双1次内挿などである、要求精度と共に増大するコストを有する内挿アルゴリズムを用いることができる。結果は、整数(最近傍)値又は浮動小数点(内挿)値の256×256のマトリックスである。
−段階713中に、マトリックスの2次元離散余弦変換が計算される。離散余弦変換は、少数の成分にわたる信号エネルギを大きく圧縮することを可能にするという理由から有利である。
−段階714中に、所定の数の係数、例えば、10×10の最低周波数係数が選択され、場合によっては、位置(0、0)において「DC」係数という名前の下に公知である定数係数が排除される。
−段階715中に、係数が、セキュア化された情報マトリックスのインプリントを構成するベクトルへと再配列される。
−同じ印刷識別子パターンの異なる取り込みに対応する600対のインプリントの1つのグループA。
−異なる印刷識別子パターンの取り込みに対応する44、250対のインプリントの1つのグループB。
更に、コピーの印刷も同じエネルギのガウスノイズを追加することによってモデル化されるように、コピーが同じ印刷方法によって作成されることを仮定する。更に、信号をそのコピーの印刷の前に取り込む偽造者は、エラー確率を最小にする初期値の推定を行うことによってバイナリ信号を再構成するように強いられる。
従って、モデルの仮定は、次のように要約される。
偽造者が値を正しく推定する確率は、以下の通りである。
実際には、0.7522、すなわち、0.565に可能な限り近いSN比γ2を得ることが含まれる。
−段階720中に、識別子パターンに向けて利用可能な表面積、例えば、1/6インチの大きさの正方形が受信される。
−段階721中に、可能な様々な印刷解像度に対応する異なるデジタルサイズのいくつかのデジタル識別子パターン画像が発生され、例えば、400ドット毎インチにおいて66×66ピクセルの1つの識別子パターンが、600ドット毎インチにおいて100×100ピクセルのものが、800ドット毎インチにおいて133×133ピクセルのものが、1200ドット毎インチにおいて200×200ピクセルのものが発生される。
−段階722中に、異なデジタルサイズを有する識別子パターンの各々が、印刷物の寸法が利用可能な表面積に対応するように適切な解像度で何回か、例えば、100回印刷される。
−段階723中に、各種類に対して、印刷識別子パターンの各々が、何回か、例えば、3回取り込まれる。
−段階724中に、各識別子パターンのインプリントが計算される。
−段階725中に、同じ印刷解像度を有する全ての取り込み識別子パターン対に対して相似性スコアが計算される。
−段階726中に、上述の汎用インプリント抽出法の試験において説明した方法が辿られ、印刷解像度の各々に対して「インプリント分離度」が測定され、この分離度において最大値を与える印刷解像度が選択される。
変形においては、同等の印刷物に対応するインプリントを比較することに基づいて計算されたスコアにおける最低値と、異なる印刷物に対応するインプリントを比較することに基づいて計算されたスコアにおける最高値との間の差が最大である印刷解像度が選択される。
−段階731中に、各係数に関する最小値及び最大値が、先行して決定される。一般的に、最小及び最大値は、同じ絶対値を有する。
−段階732中に、各値を表すことを可能にするビット又はバイト数が決定される。
−正規化段階733中に、離散余弦変換の各係数に対して最小値が減算され、次に、残りの部分が最大値によって割算される。
−段階734中に、結果に対して、定量データの可能な値の数、すなわち、各値に対して1バイトが利用可能である場合は256が乗算される。結果の整数値は、オリジナル数量値と比較される。
変形においては、数量化段階は、数量化エラーを最小にするように最適化される。
−段階741中に、取り込み画像内に含まれる識別子パターンのインプリントが決定される。
−段階742中に、得られたインプリントのスコア又は相似性が、データベースに記憶されたインプリントの各々を用いて計算される。
−段階743中に、得られる最大相似性が決定される。
−段階744中に、最大相似性が閾値を上回った場合には、識別子パターンは有効と見なされ、段階745中に、関連付けられた追跡可能性情報が得られる。
−上回らなかった場合には、段階746中に、識別子パターンが有効ではないと見なされる。
−段階747中に、識別子パターンがデジタル認証コードの機能をも有する場合には、追跡可能性情報が抽出され、
−段階748中に、検索空間を縮小することを可能にする追跡可能性情報は、別のソース、例えば、関連付けられたバーコード、コントローラからの情報等から生じるものとすることができ、更に −段階749中に、この情報が用いられてデータベース内の検索空間が縮小される。例えば、製造注文情報は、この製造注文に対応するインプリントの部分集合から比較されるインプリントを事前選択することを可能にする。
−段階751中に、取り込み画像内に含まれる識別子パターンのインプリントが決定される。
−段階752中に、事前計算されたインプリントが受信される。
−段階753中に、得られたインプリントを事前計算されたインプリントと比較することにより、スコア又は相似性が計算される。
−段階754中に、最大相似性が閾値を上回った場合には、識別子パターンは有効と見なされる。
−上回らなかった場合には、段階756中に、識別子パターンは無効と見なされる。
−段階761中に、識別子パターンが、識別又は検査される。
−段階762中に、デジタル認証コードを認証するのに必要とされる1つ又は複数の鍵が受信される。
−段階763中に、デジタル認証コードがオリジナルであるか又はコピーであるかが決定される。
−段階771中に、権利所有者は、ある一定数の文書を生成するライセンスを処理者に付与する。
−段階772中に、権利所有者は、場合によっては、文書上に印刷されるデジタル画像の形態でデジタル認証コード機能を有する1つ又はそれよりも多くの識別子パターンを処理者に送る。識別子パターンは、デジタル文書の設計の一部とするか又は別々に送ることができる。変形においては、処理者は、権利所有者によって権限が付与された第三者から識別子パターンを受け取る。
−段階773中に、処理者は、指定された数の文書を各文書上で指定された1つ又は複数の識別子パターンと共に印刷する。
−段階774中に、指定された数の印刷文書が、権利所有者に送られる。変形においては、文書は、権利所有者によって権限が付与された作成者に送られる。変形においては、指定数の印刷文書が、いくつかの変形で上述のように段階774中に処理者によって直接処理される。
−段階775中に、権利所有者/作成者が、完成品(いくつかの文書を収容する可能性がある)に組みあげる。
−段階776中に、1つ又は複数の識別子パターンの1つ又はそれよりも多くの画像が取り込まれる。理論的には、この方法は自動的に実施され、例えば、製品が、工業用カメラのレンズの下でコンベヤベルト上で移動する。工業用カメラは、自動的に又はセンサから来る外部起動を通じてトリガされる。
−段階777中に、識別子パターンの各取り込み画像が、関連付けられた情報(製造注文、日付等)と共にデータベースに記憶される。
−段階778中に、実時間で又は遅れて、各有効取り込み識別子パターン画像に対して1つ又はそれよりも多くのインプリントが計算される。
−段階779中に、識別子パターンを検査モードに用いる(データベース接続なしに)という適切な目的で、インプリントのうちの1つ、一般的に、最小データ容量を占有するものが、このインプリントのコンパクトな表現を得るために数量化及び/又は圧縮される。インプリントの表現を含む好ましくは鍵を用いてセキュア化された情報マトリックス(datamatrix、バーコード、セキュア化された情報マトリックスSIM等)が発生される。情報マトリックスは、識別子パターンを含む文書上に印刷される。
−段階780中に、必要に応じて、計算されたインプリントの集合は、セキュア化されたリンクにより、インプリントの有効性を検査するために検査器が接続した中央サーバに送信される。
−識別子パターン画像が取り込まれるサイトは、印刷者又は処理者のところに位置させることができ、その利点は、このサイトを生産の中に統合することができる点であり、欠点は、露出区域に存在する点であり、インプリントを計算及び/又は記憶するのに用いられる機械は、セキュアにすることができ、及び/又は −サイトは、権利所有者によって権限が付与された第三者のところ、一般的に、用いられる識別子パターンの供給者と同じところに位置させることができる。
−段階605の認証される対象物に関連付けられた情報を表すドットのマトリックスを決定する段階。
−段階610のマークを上述の対象物に付加し、付加されたマークが、マーク付け段階中に利用される手段の物理特性に起因して予測不能なエラーを提供するようにする段階。
−段階615の上述のマークの画像を取り込む段階。
−段階620の上述の画像を処理することによって上述の予測不能なエラーの物理特性を決定する段階。
−段階625の予測不能なエラーの物理特性を表す情報を記憶する段階。
−ロバストなマーク付け段階630の予測不能なエラーの物理特性に関する情報を有するロバストなマークが上述の対象物に添付される段階。
段階630中には、ロバストなマークは、例えば、1次元又は2次元のバーコード、又はdatamatrix(登録商標)という名称の下で公知のデータマトリックスである。この第2のマークは、ロバストであるから、それは、卑劣なコピーに抵抗することができ、対象物を識別することを可能にする。好ましくは、段階630中に、予測不能エラーの物理特性のコード鍵、好ましくは公開コード鍵が利用される。
エラー量は大きく、マーク及び対象物を一意的に識別することを可能にする。
マークを有する対象物に関するデータの読取りは、エラーの物理特性のデータベースへの原点及び/又はアクセス手段を与える。
上述のマークの新しい画像が取り込まれる条件がいかなるものであっても、エラー分布特性を取得することができる。
−VCDPデジタル設計法。
−VCDP幾何学的特性を測定する方法。
−測定されたVCDP幾何学的特性を、オリジナルVCDPをコピーVCDPから区別することを可能にする測定基準へと組み合わせる方法。
−VCDPの印刷を最適化する方法。
−VCDPの幾何学的特性に基づいてVCDPを識別する方法。
−VCDPを検査する方法。
−VCDPに情報を記憶する方法。
−文書をセキュア化する方法。
本説明の残りの部分では、それぞれ等しいか又は異なるこれらの2つの種類のVCDP並置を「タイル張り」と呼ぶ。
−上述の分布の少なくとも半分のドットが、このドット分布の4つの他のドットに対して横方向に並置されない。
−上述のドット分布のドットの少なくとも一部の少なくとも1つの寸法変動は、上述の予測不能な変動の絶対値における平均値と同じ大きさの程度のものである。
−利用可能な表面積、及び印刷システムの解像度、並びに印刷密度を受信又は決定する段階302。
−例えば、32バイト(256ビット)シーケンスの暗号鍵を受信する段階304。
−例えば、アルゴリズムが暗号鍵で初期化される再帰暗号化又はハッシュ関数を用いることによってバイナリ値を発生させる段階306。例えば、上述の例では、ドットに対して289個の可能な位置が存在し、従って、ドットに対して保証された区域内のドット位置を決定するのに9ビットが必要である。従って、100ドットの位置をこれらのそれぞれの区域内で決定するには、900ビットが必要である。256ビットの入力及び出力を有するSHA−1ハッシュ関数が用いられると仮定すると、必要なバイナリデータを得るためには、この関数を4回呼び出す必要がある。
−ドットを各セル内に組み込み、セルをこの場合はサイズが200×200ピクセルの画像へと組み立てる段階308。例えば、この段階308中に、各セル内のドットの位置を決定するために、連続する9ビットシーケンスが用いられる。このシーケンスによって表される値が289よりも大きい場合には、その次のシーケンスが取られる。大きくない場合には、ドットは、例えば、可能な位置の各列内で連続する位置に番号を付けることにより、シーケンスで識別される位置に位置決めされる。次に、セルは、例えば、セルの各列内で連続して並置される。
−段階322中に、VCDP設計アルゴリズムを適用することにより、ドットの各々のオリジナル位置が決定される。
−段階324中に、取り込み画像内での1組の位置基準形状の位置が決定され、VCDP自体又はその一部は既知であるから、これらが基準形状として機能することができることは理解されるものとする。例えば、これらの基準セルは、コーナのインジケータ、正方形の境界とすることができる。自己相関タイル張り画像のような位置を決定する他の公知の技術を用いることができる。
−段階326中に、基準形状から、オリジナルサイズと同じサイズ又はその整数倍のものである画像が再構成される。
−段階328中に、各セルに対して、ドット画像を位置付けるべきである取り込み画像内の検索区域が決定される(例えば、VCDPが600ppi(「ポイント毎インチ」の頭字語)で印刷され、1200dpi(1インチ当たりの取り込みピクセルを意味する「ドット毎インチ」の頭字語」で取り込まれる場合には、±5ピクセルの区域が、オリジナル画像における±2.5ピクセルの区域に対応する)。基準セルの初期位置は不正確である可能性があので、比較的大きい検索区域が必要である。
−ドットが、明るい背景上の暗い色である場合には、段階330中に、所定の区域内で最小輝度値を有するピクセルの再構成画像又は取り込み画像内の位置が決定され、ドットが、暗い背景上の明るい色である場合には、所定の区域内で最大輝度値を有するピクセルの再構成画像又は取り込み画像内の位置が決定される。ピクセルのこの位置は、取り込み画像内でのドットの中心位置であると考えられる。
−段階332中に、各方向における2つの位置の間の距離が測定される。
−段階334中に、測距値の全てが幾何学的特性ベクトルへと集約される。
−各点の位置を決定するのに、例えば、ドットの中央ピクセルの輝度値、ピクセルに対応するドットのフィルタに対する応答値であるこれらの点の他の特性値が用いられ、及び/又は −各ドットの正確な位置に対する検索区域を決定するのに、ドットの位置が、画像を再構成することなく、取り込み画像における倍率、並びに取り込み画像の回転及び平行移動を考慮に入れて決定される。
−段階340中に、各ドットに対して、取り込み画像に従って計算されたドット位置とオリジナル位置の間のユークリッド距離が計算される。
−段階342中に、平均距離の測定値を得るために、全てのドットにわたって上述の距離の平均値又は中央値が計算される。
−段階344中に、上述の平均距離が所定の閾値と比較される。
−段階346中に、以下の方法でVCDPがオリジナルであるか、又はコピーであるかが決定される。すなわち −平均距離が閾値よりも小さい場合には、VCDPは、オリジナルであると考えられる。
−そうでなければ、VCDPは、コピーであると考えられる。
次に、オリジナルデジタルVCDPのドットの寸法と、認証されるVCDPの取り込み画像内の対応するドットの寸法との間の相似度に従って、オリジナルVCDPがコピーから区別される。例えば、以下のように進められる。
−段階354中に、VCDP設計アルゴリズムを適用することにより、予想寸法特性ベクトルが決定される。例えば、予想特性ベクトルは、ドットの表面積値、又はドットの水平及び垂直の2つの寸法とすることができる。
−段階356中に、例えば、予想特性ベクトルと、VCDPの取り込み画像を処理した後に得られる特性ベクトルとの間の相似率、例えば、相関係数が計算される。
−段階358中に、相似率を所定の閾値と比較することにより、VCDPが真正であるか否かが決定される。すなわち −相似率値が閾値よりも大きい場合には、VCDPは、オリジナルであると考えられる。
−そうでなければ、VCDPはコピーであると考えられる。
すなわち、100個のセルを有するVCDPでは、冗長性なしに100ビットを記憶することができる。エラーを検出及び/又は補正するためには、エラー検出及び/又はエラー補正コードの使用が望ましい。
−情報ビットを表す上で、セル内でのドットの存在又は不在が用いられ(下記では「グリッド」に用いられる)、
−セル毎に可能な2つよりも多くのドット位置により、1よりも大きいバイナリ値が表され、
−セル毎に可能な2つよりも多くのドット寸法により、1よりも大きいバイナリ値が表され、
−セル毎に可能な2つよりも多くのドット形状により、1よりも大きいバイナリ値が表され、及び/又は −メッセージは、符号化される前に暗号化される。
変形においては、ドット又は識別可能マークの線、例えば、図10に例示しているようなドット集塊を含む同じVCDP又は異なるVCDPのタイル張りが適用される。
−ドットの存在又は不在は、図12に例示しているVCDP175と同様に情報ビットを表すことを可能にし、ドットの存在はビット値「1」に対応し、その不在はビット値「0」に対応する。
−VCDPのドットの少なくとも1つの寸法よりも小さい大きさのサイズ、形状、又はオフセットは、情報を表すことを可能にする。例えば、4つの形状又は4つの寸法選択枝からのドットの選択は、VCDP180の詳細内容を拡大して表している図14に例示しているように、VCDP180の各ドットにおいて2つの情報ビットを表すことを可能にする。VCDPのドットは、ビット値「00」、「01」、「10」、及び「11」にそれぞれ対応する1×1、2×2、1×2、及び2×1ピクセルの寸法(先頭の数字は高さを示し、2番目の数字は幅を表す)を取ることができることに注意されたい。当然ながら、ドットの多くの他の組合せ及び形状が可能である。
そのようなドット変位は、特に識別という観点から幾何学的特性、従って、グリッドを用いることの利点を大きく修正しないことに注意されたい。
VCDPの画像は、定められた位置に、ビット「1」に対してドットを追加することによって単純に変調される(ビット「0」に対しては修正はない)。明らかに、ドットは、前に参照した方法に従って可変の位置、形状、及び/又は1つ又は2つの寸法を有するように構成することができる。
この例における200×200のグリッドは、上述のように複製することができる。
次に、段階518において、VCDPが印刷フィルム内に挿入され、文書が印刷される。
−文書の画像を取り込む段階548。
−前処理段階550:画像を前処理する段階は、特にドット候補を決定する以降の段階において有利なものとすることができる。前処理により、疑似ノイズ及び照明偏差を除去することが望ましい。初期画像で重み付けされる結果を有する全方向ハイパスフィルタの適用により、例えば、照明偏差を低減することが可能になり、中域フィルタの適用により、孤立ピクセルノイズを低減することが可能になる。
−段階552中にドット候補が決定される:ドット候補は、閾値よりも小さい値の輝度を有する画像ピクセルに対応する。この閾値は、例えば、最大で1%のピクセルがドット候補であるように1%のようなヒストグラムの百分率である。領域内で最低値を有するもののみが保たれるように、過剰に近い候補(例えば、5ピクセルよりも小さい距離)は排除される。
−段階554中に、隣接するドット候補が決定され、回転角及び倍率が推定され、隣接ドット間の距離に対して制限値が与えられ、この閾値よりも小さい距離を有する全てのドット対が列挙される。この閾値が十分に低い場合には、ドットの4つの直接的な隣接ドットのみをベクトルにおいて関連付けることができ、そうでなければ間接的な隣接(対角)ドットを関連付けることができる。非隣接ドットが関連付けられるのを回避することが好ましい。これを行うために、過剰に高い閾値は回避される。次に、ベクトルの各々の角度を0度と90度の間の値に誘導することによって回転角を推定することができる。
−間接的な隣接ドットが含まれる場合には、段階556中に、ベクトルは、それらのサイズ(間接的隣接ドットでは2の平方根倍大きい)に従って2つのグループに分離され、間接的隣接ドットに対しては計算された角度から45度が減算される。同様に、倍率は、単一のグループのドット間の平均距離を測定し、オリジナル画像内の距離が既知である場合には、この距離によって割算することによって推定することができる。
−ある一定の選択肢においては、段階558中に、画像が復元され、回転のない画像が、そのオリジナルサイズ又はオリジナルサイズの整数倍で形成される。
−段階560中に、ドットによって表された値を表すマトリックスが抽出され、ドット間の平均距離、例えば、10ピクセル、及び再構成画像の寸法、例えば、500×500ピクセルが既知である。従って、再構成画像の寸法と、ドット間の推定距離との間の関係が、画像に存在する多数のドットにわたって最大閾値に対応すると仮定して、メッセージの推定値を記憶するのに用いられることになる50行×50列を有するテーブルが発生される。実際には、取り込み画像内のドット・グリッドが有意な回転角を有した場合には、再構成画像内のドット数は、場合によっては大きく低くなる。
−このテーブルをメッセージの推定値で満たすために、段階562中に、画像を走査するための開始ドットが検索される。このドットは、例えば、画像の左上に検出される第1のドット候補、又はドットであるという最も高い確率を有するドット候補(例えば、最も低い濃度階調を有するドット)とすることができる。ドット選択において間違いをしないことが重要であり、エラーは、計算の残りの部分において悪影響を有する可能性があることに注意されたい。メッセージを読み取る以降の段階が不成功であった場合には、選択された開始ドットにおける反復によって進めることができる。ドットの推定位置が実際の位置に対して若干オフセットされ、このオフセットが、コピーの存在を検出するように計画された擬似ランダムオフセットに起因するか又は位置決めにおけるいずれか他の不正確性に起因するものであった場合には、エラーを有する測定を回避するために、選択ドットに対して、値、例えば、中心位置の周囲のある一定の区域内でのこのドットの濃度階調又はその最も低い濃度階調値がテーブルに記憶される。この値は、テーブル内の対応する位置、この例では(0、0)から(49、49)にわたる位置に記憶され、例えば、開始ドットが左上の第1のドットであった場合には位置(0、0)に記憶され、又は最も高い確率を有する開始ドットが位置(322、204)にあった場合には位置(32、20)に記憶される。次に、開始ドットから全ての画像の位置が走査され、各ドットに対して求められた値がテーブル内の対応する位置に記憶される。
−段階564中に、グリッドが整列し、一般的に、値テーブルは、タイルの開始点に対してオフセットされる。このオフセットを取り消すために、既知のビット値、すなわち、オフセットを決定することを可能にする同期ビットが用いられる。従って、既知の同期ビットを各起こり得るオフセット及び4つの可能な一般的な向き(0度、90度、180度、又は270度)に対して、値テーブルと相関させることができる。最大相関値が、オフセット及び一般的な向きを決定される。代替的に、タイルが、別のタイルに対して負に印刷された場合には、オフセット及び一般的な向きを決定するのは最低又は絶対相関値とすることができる。同期ビット又はそれらの反転ビットが明らかにランダムに挿入された場合には、オフセットを決定するのに最も高い絶対相関値が用いられる。相関は、計算の量を低減するために、フーリエ領域で実施することができる。タイルは、アラインメントに向けてのガイドとして機能することができるドットの連続線により又は特別な濃度によりその境界を定めることができることに注意されたい。
−段階566中に、スクランブルメッセージが再構成され、次に、このスクランブルメッセージを再構成することができる。例えば、このメッセージが20×20のグリッド内に含まれる場合には、20×20のマトリックスが発生され、求められた値がその中に挿入される。メッセージ復号化の残りの部分は、標準的な従来技術の方法を用いて実施することができる。スクランブルメッセージを計算した状態で、上述の読取アルゴリズムで説明した作動の逆のものが適用される。
−任意的な段階568中に、他の測定と同様に、グリッドが、コピーを検出することを可能にする特別な特性、例えば、ドットの正確な位置又はサイズを有する場合には、文書(オリジナル又はコピー)の性質、又は文書の固有の特性情報/IDに関する決定を行うために、決定されたグリッドにわたってこれらの特性を測定することができる。
そのようなVCDPは、文書内に所定の数のドットを挿入するのにコンパクト性の利点を表すのと同時に、寸法、位置、及び/又は形状の変動の利点からの恩典を受け、この変動の平均的マグニチュードは、ドットの一部の少なくとも1つの寸法の大きさの程度のものであり、好ましくは、この寸法、及び/又は印刷の平均予測不能幾何学的変動よりも小さいことは理解されるものとする。
−上述の印刷版によって少なくとも1つの文書を印刷する段階、
−上述の文書の少なくとも一部の少なくとも1つの画像を高解像度で取り込む段階、
−少なくとも1つの取り込み画像の幾何学的特性を抽出する段階、
−抽出された幾何学的特性を記憶する段階、
−印刷するのに上述の印刷版が用いられたか否かを決定することを求める文書候補に対して、上述の文書の幾何学的特性が記憶されている部分に対応するこの文書候補の部分の画像を高解像度で取り込む段階、
−記憶された幾何学的特性に対応する上述の文書候補の画像の幾何学的特性を抽出する段階、及び −上述の文書候補における幾何学的特性と記憶された幾何学的特性との相関性測定値が所定の制限値よりも大きいか否かを決定する段階。
好ましくは、上述のように、互いに接触しない複数のドットを含み、上述の印刷版を用いて印刷される画像を発生させる段階が利用される。
最初に、段階851は、印刷される画像、例えば、上述のマトリックスを発生させる段階から成る。
次に、段階852中に、印刷版が、印刷される上述の画像でマーク付けされる。
段階854中に、上述の版を用いて少なくとも1つの文書が印刷される。
段階855中に、段階854中に作成された印刷物を有する文書の少なくとも一部の少なくとも1つの画像の取り込みが高解像度で実施される。
段階857中に、段階856中に抽出された幾何学的特性が、例えば、データベースに記憶される。
段階861中に、段階855中に取り込まれた画像の幾何学的特性が抽出される。例えば、印刷画像のコーナが識別され、このコーナに基づいて、印刷画像の特定のドットが識別される。好ましくは、段階856で利用されたものと同じアルゴリズムが利用される。
好ましくは、異なる画像内の同じドットの特性の平均値を形成するために、段階861中に高解像度で取り込まれたいくつかの画像が用いられる。
段階862中に、段階861中に抽出された幾何学的特性が、例えば、段階857中に用いられたデータベースに記憶される。
段階864中に、最も高い相関性が決定される。
段階865中に、この相関性が、制限値又は「閾」値、例えば、0.15よりも大きいか否かが決定される。この決定が真である場合には、段階866中に、文書が正当なものであり、かつ最も高い相関性を表すドットを印刷した版を用いて印刷されたものであると見なされる。この決定が偽である場合には、段階867中に、文書は不法なものであると見なされる。場合によっては、第2の閾値との比較により、この文書が、最も高い相関性を提供するドットを印刷した版を用いて印刷された文書から作成されたコピーであるか否かが決定される。
実際に、版は、最初は正当なものであった場合でさえも、盗難されて不正な文書を印刷するのに用いられている可能性がある。版の機械的な履歴、腐食、及びあらゆる異常は、版の単純な署名よりも区別(又は識別)することが困難な作業署名に見出すことができる。
Claims (20)
- 文書をセキュア化する方法であって、その方法は、
- 非ゼロの目標となるエラー・レートを決定するステップと、
- 予期しない未知要素にのみ起因する印刷エラーの割合が前記目標のエラー・レートにより近づくような、少なくとも1つの形状を有するセルの物理的特性を、少なくとも1つの形状を有するセルの考えられる複数の物理的特性の中から選択するステップと、
- 前記物理的特性を呈するセルの外観を変形させることによって、情報の一項目を表すステップと、
- 前記選択された物理的特性を用いた前記形状を印刷するステップと、
から構成される方法。 - 前記物理的特性を選択するステップは、
- 所定の第1の値と前記第1の値より大きい所定の第2の値を選択するステップと、
- 予期しない未知要素にのみ起因する印刷エラーの割合が、前記所定の第1の値より大きく、且つ前記所定の第2の値より小さくなるように、前記少なくとも1つの形状を有するセルの物理的特性を印刷条件に応じて決定するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 冗長性を有するメッセージを表現するデジタル情報マトリックスに前記形状を生成するステップをさらに含み、このステップでは、充分な割合の冗長性が与えられるため、訂正されるべき前記所定の第1の値より、エラーの割合の方が大きいことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記所定の第1の値は5%より大きいことを特徴とする請求項2または3に記載の方法。
- 前記所定の第1の値は10%より大きいことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の方法。
- 前記所定の第1の値は15%より大きいことを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の方法。
- 前記所定の第1の値は20%より大きいことを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の方法。
- 前記所定の第2の値は25%より大きいことを特徴とする請求項2乃至7のいずれかに記載の方法。
- 前記所定の第2の値は30%より大きいことを特徴とする請求項2乃至8のいずれかに記載の方法。
- 前記セルの物理的特性を選択するステップにおいて、少なくとも考えられる2つの物理的特性とは、印刷される前記セルの様々な大きさであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の方法。
- 前記セルの物理的特性を選択するステップにおいて、少なくとも考えられる2つの物理的特性とは前記セルの様々な区分であり、前記区分は、情報の一項目についての様々な値を表現するため、一様であり且つ可変する色を有し、その大きさは前記セルより小さいことを特徴とする請求項2乃至10のいずれかに記載の方法。
- 冗長性のあるメッセージを表現するデジタル情報マトリックスに前記形状を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の方法。
- 前記生成するステップにおいて、前記冗長性はエラー補正コードを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記生成するステップにおいて、前記冗長性はエラー補正コードを含むことを特徴とする請求項11乃至13のいずれかに記載の方法。
- 前記生成するステップにおいて、前記情報マトリックスは、少なくとと基本セル単位で、隣接する前記基本セルそれぞれ独立して、前記冗長性を有するメッセージを備えることを特徴とする請求項11乃至14のいずれかに記載の方法。
- 前記生成するステップにおいて、1つのデジタル情報マトリックスは異なるセキュリティ手段によって提供される少なくとも2つのメッセージ表現するように構成されることを特徴とする請求項11乃至15のいずれかに記載の方法。
- 前記印刷するステップにおいて、メッセージを有するロバストな追加マークは、前記情報マトリックスのマークに追加されることを特徴とする請求項11乃至16のいずれかに記載の方法。
- 文書をセキュア化するデバイスであって、このデバイスは、
- 非ゼロである目標エラー・レートを決定する手段と、
- 予期しない未知要素にのみ起因する印刷エラーの割合が前記目標のエラー・レートにより近づくような、少なくとも1つの形状を有するセルの物理的特性を、少なくとも1つの形状を有するセルの考えられる複数の物理的特性の中から選択する手段と、
- 前記物理的特性を呈するセルの外観を変形させることにより、情報の一項目を表現するための手段と、
- 前記選択された物理的特性を用いた前記形状を印刷するプリンタと、
から構成されることを特徴とするデバイス。 - 前記物理的特性を選択する手段は、
- 所定の第1の値と前記第1の値より大きい所定の第2の値を選択する手段と、
- 予期しない未知要素にのみ起因する印刷エラーの割合が前記所定の第1の値より大きく、且つ前記所定の第2の値より小さくなるように、前記少なくとも1つの形状を有するセルの物理的特性を印刷条件に応じて決定する手段と、
を含むことを特徴とする、請求項18に記載のデバイス。 - 冗長性を有するメッセージを表現するデジタル情報マトリックスに、前記形状を生成する手段をさらに含み、その手段により提供される十分な割合の冗長性によって、訂正されるべき前記所定の第1の値よりエラーの割合の方が大きくなることを特徴とする請求項19に記載の方法。
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