WO2017137152A1 - Verification of an object provided with a security element - Google Patents

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WO2017137152A1
WO2017137152A1 PCT/EP2017/000124 EP2017000124W WO2017137152A1 WO 2017137152 A1 WO2017137152 A1 WO 2017137152A1 EP 2017000124 W EP2017000124 W EP 2017000124W WO 2017137152 A1 WO2017137152 A1 WO 2017137152A1
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WO
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security element
test
verification
value
test field
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/000124
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German (de)
French (fr)
Inventor
Georg Depta
Tilo FRITZHANNS
Christian Fuhse
Original Assignee
Giesecke & Devrient Gmbh
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Publication date
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    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/2016—Testing patterns thereon using feature extraction, e.g. segmentation, edge detection or Hough-transformation
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/005—Testing security markings invisible to the naked eye, e.g. verifying thickened lines or unobtrusive markings or alterations
    • G—PHYSICS
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    • G07D7/005—Testing security markings invisible to the naked eye, e.g. verifying thickened lines or unobtrusive markings or alterations
    • G07D7/0054—Testing security markings invisible to the naked eye, e.g. verifying thickened lines or unobtrusive markings or alterations involving markings the properties of which are altered from original properties
    • G07D7/0055—Testing security markings invisible to the naked eye, e.g. verifying thickened lines or unobtrusive markings or alterations involving markings the properties of which are altered from original properties involving markings displaced slightly from original positions within a pattern
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    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/2008—Testing patterns thereon using pre-processing, e.g. de-blurring, averaging, normalisation or rotation

Definitions

  • the invention relates to the verification of an object provided with a security element, and relates in particular to a verification method together with associated computer program product, a verification system for carrying out the method, a security element or a checking device for such a verification system and an object provided with such a security element.
  • Data carriers such as valuables or identity documents, but also other valuables, such as branded goods, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • the object of the invention is to provide methods and associated devices with which a element provided with safety element can be verified easily and yet with high reliability. In particular, verification using a smartphone as a test device should also be possible in the field.
  • the invention contains a method for verifying an object provided with a security element, wherein the security element is produced in a multi-step process with register fluctuations and contains in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements Production of the security element are produced in different production steps with register fluctuations, and define the two or more mark points with characteristic intervals, wherein the method
  • test field of the security element is optically detected with a camera
  • test value formed is compared with a reference test value
  • the reference check value is advantageously formed during or after the production of the security element or during or after the article has been provided with the security element by determining characteristic distances of the two or more marking points of the test field and from this the reference check value is formed.
  • the reference check value can be stored together with an individual identification of the security element and / or the object in a database and queried for comparison with the test value formed from the database.
  • the reference test value in particular in encrypted or coded form, can be present on the security element or on the object provided with the security element and can be read in for comparison with the test value formed.
  • a reference test value applied to the security element or article is advantageously applied using pressure-free methods, for example in the form of a laser marking, by means of ink-jet or toner-based methods. In this case, it is also possible to dispense with storing the reference check value in a database, so that an expensive database with short access times and a very large dataset can be dispensed with.
  • the code containing the reference check value may be proprietary to this method or may be based on standard methods such as Data Matrix or other 2D codes, with the data contained in the code advantageously encrypted and / or signed. Standard methods can be used for encryption and decryption, asymmetric methods with public and private keys are advantageous, and proprietary derivations of these methods can be used as long as the required security standards are met.
  • test value Before the comparison of the test value and the reference test value, further tests can be carried out which confirm the use of printing methods from the security print and thus copies exclude that rely on always pixelated scans.
  • the typically quite high resolution of smartphone cameras is exploited.
  • a simple plausibility check can check whether the same test field has already been read in at unusual time or space intervals. Made field checks can not only be recorded for this purpose and so foci with many counterfeits can be determined.
  • banknotes a central bank is simultaneously enabled by access to the check data to observe the circulation behavior of their notes and to derive therefor plan data that helps to avoid unnecessarily high or too small volumes in printing and also in stockpiling.
  • the test field of the security element is optically detected with a smartphone camera and the determination of the characteristic distances and the formation of the test value is carried out by a software program running on the smartphone, hereinafter referred to as app.
  • the verification method is advantageously carried out on a test field which contains three, four or more point or line elements which are produced during production of the security element in different production steps with register fluctuations. and define the three, four, or more mark points with characteristic distances.
  • the verification method is advantageously carried out on a test field whose dot or line elements are at least partially printed by printing processes, in particular offset printing, indirect high-pressure, gravure engraving, screen printing. printing, letterpress, stamp printing or flexographic printing are generated. Also advantageously, the verification method is performed on a test field, the point or line elements are at least partially formed by applications, in particular applied film elements, or by elements or window parts on the applications. Further advantageously, the verification process is carried out on a test field, the point or line elements are at least partially formed by laser cuts / perforations, watermarks, laser markings, ink jet Beschrif obligations or toner-based method.
  • the finest line on banknote substrates is typically positive 30 ⁇ , negative 50 ⁇ , usually 40 ⁇ or 80 ⁇ wide in the background pressure (indirect high pressure); is in offset printing the finest line on banknote substrates typically positive 25 ⁇ , negative 35 ⁇ , usually 30 ⁇ or 50 ⁇ wide;
  • the finest line on banknote substrates is positive 15 ⁇ , negative 10 ⁇ , usually 50 ⁇ or 30 ⁇ wide; is in screen printing the finest line positive 250 ⁇ , negative 500 ⁇ , usually 400 ⁇ or 900 ⁇ wide; and is in stamp printing (imprinting in the digitization) the finest line usual 700 ⁇ wide.
  • the relative distance of marker points of a line element may represent additional information, and these and / or the local distribution of the point or line elements themselves may be stored in a database together with an individual identifier, such as a serial number.
  • vectorial characteristic distances of the two or more marking points are preferably determined, ie distances with distance values in two orthogonal spatial directions in the test field.
  • the verification process is performed on a security element that is integrated into the article.
  • the security element may be part of a banknote or another value document.
  • the test field is advantageously smaller than the object and, for example, expediently occupies at most half the area of the value document in the case of a document of value.
  • the test field is further advantageously arranged close to a serial number, identification number or other code of the security element or object to be detected in order to easily detect both with the camera.
  • the invention also includes a verification system for carrying out the method of the type described above, with
  • a security element provided article wherein the security element is manufactured in a multi-step process with register fluctuations and in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements, which are produced in the manufacture of the security element in different production steps with register fluctuations, and define two or more mark points with characteristic distances, and
  • An evaluation unit for determining characteristic distances of the two or more marking points of the test field and for forming a test value for the individual characteristic feature of the safety element thereof, and
  • the test apparatus advantageously contains means for detecting a coded reference test value, for decoding the detected reference test value and for comparing the test value formed with the decoded reference test value.
  • the point or line elements in particular the extent and the distance of the points or lines can be adapted to the requirements, for example the resolution of the test apparatus.
  • the verification system comprises a database in which a reference check value for each of the security elements together with a individual identification of the security element and / or the object are stored, and that
  • test device means for interrogating the reference test value or the comparison result of the test value and the reference test value from the database on the basis of the individual marking of the test value
  • the test apparatus can be in particular a bank note processing machine or a smartphone.
  • the invention also includes a security element for a verification system of the type described above, which is manufactured in a multi-step process with register fluctuations and contains in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements, which in the manufacture of the security element in different manufacturing steps are generated with register fluctuations, and define the two or more mark points with characteristic intervals, as well as the use of such a security element for verifying an item provided with the security element.
  • the invention further includes an article, in particular value document, security paper, identity card or branded article with such a security element.
  • the invention also includes a test device for a verification system of the type described above
  • an evaluation unit for determining characteristic distances of the two or more marking points of the test field and for forming a test value for the individual characteristic feature of the security element thereof
  • the invention also includes a computer program product having machine-readable program instructions for a control unit of a data-processing device, in particular a smartphone, which causes it to carry out a method of the type described above.
  • individual codes or markings of the security element can be used, which are integrated into the design of the test field. On the one hand, these can serve to recognize the individual security element or the object and to identify it for a database query, and can also ensure that each individual security element remains distinguishable even with a coarser scan.
  • the individualization can consist in particular of characters, graphic elements, bar codes or 2D codes or the like and can either be recognizable as such or integrated into the design. Codes preferably have a redundancy of the useful contents or error correction elements. Preferably, the individualization is part of the data that gives the above test value.
  • a numbering can overlay the test field and thus contribute to the test value. Since, for example, banknotes or other documents of value do not resemble each other's serial numbers, this contribution is always individually. If only a portion of the index is superimposed, it is advisable, on the basis of the usual numerical schemes, to use the rear characters of a digit changing from note to note in order to achieve a good distinction between the sheets; the front characters, on the other hand, to achieve a good distinction between the individual benefits within an arc.
  • the test value can either be calculated purely according to the methods mentioned above or supplemented by an OCR reading of the numbering. For example, it is possible to use the letterpress printing standard in banknote printing, but also printing-free methods such as laser marking or inkjet methods.
  • color, color components or metallization of film elements can be removed or a color impression can be produced with a laser marking. Accordingly, prints in the test field can be individually modified by changing color fields by removing the color, by removing the absorbing color components, or by removing metallizations from film elements; but it can also be added by blackening of the substrate or color change another color impression. If a laser-absorbing ink is used for at least some of the prints, mixed forms of removal and addition can also occur.
  • the colors can have the same hue or different hues.
  • it can be a translucent printing ink or a covering printing ink.
  • the laser is only used to individually remove or lighten color for each security element. Although this can be done in the can be visible zer recognizable test field, but can also extend over a larger area of the object provided with the security element.
  • These markings are expediently in areas produced with different steps and have for each banknote an individual position whose coordinates or relative position to each other also represent a test value.
  • a film application is also included, ie demetallized by the laser approximately in areas.
  • this check value can be assigned to the banknote identified by the serial number and an encrypted code can be applied to the banknote from the serial number, check value and, if applicable, signature of the issuing point, in particular once again using a pressure-free method, for example the same laser marking unit.
  • the code may also belong with its relative position to the test value. All data may be advantageous, but need not be stored in a database for later tracking of the note.
  • test value can be determined in the field and simultaneously read from the code with a public key and compared.
  • the register fluctuations during printing and in the field need not be measured, since the position of the markings alone is of importance. Even a database query is not essential, but still beneficial.
  • ink-jet printers can be used primarily to print individual graphic elements or codes. In most cases, you can only add color, if necessary bleached by solvents or other substance combinations, but also color.
  • the security element or check box may also contain links to consumer information, such as provided by QR (Quick Response) codes, or data matrix codes. Such codes may or may not be integrated into the design of the test field, but may or may not contribute to the test value.
  • the image acquired by the smartphone camera can first be processed in a manner known per se, for example by transformations in the spatial or frequency domain, for example by Fourier transformation or wavelet analysis, by projections, interpolations, for example between different grids, resolutions or coordinate systems, scaling, rotations, filtering, both isotropic and anisotropic, morphological methods, segmentation and methods of feature extraction, pattern recognition, entropy measurement, or averaging.
  • transformations in the spatial or frequency domain for example by Fourier transformation or wavelet analysis
  • projections, interpolations for example between different grids, resolutions or coordinate systems, scaling, rotations, filtering, both isotropic and anisotropic, morphological methods, segmentation and methods of feature extraction, pattern recognition, entropy measurement, or averaging.
  • a one-time calibration of the used camera of the test apparatus in the field may be required, for example by white balance or the recording of a test pattern.
  • the evaluation can be facilitated by registration marks, which can also result from distinctive points of the design, and thus improve the alignment and / or scaling of the image in the preprocessing. Even codes can advantageously serve as registration marks.
  • the evaluation can be facilitated and improved in the field and possibly also in the production by the recording of several images, possibly from different angles and distances (hereinafter referred to as video mode). In this case also security features in the Test field are verified, which offer different impressions depending on the angle.
  • Codes used within the scope of the invention may be visually recognizable as such and thus stimulate use or may be integrated in the design of the test field and possibly even hidden. While hidden codes are advantageously constructed two-dimensionally, the recognizable codes are advantageously LD codes, such as the bar codes EAN, 2 / 5i, UPC, Codel28, and stacked ld codes, such as PDF417, by 2d codes , such as QR codes or data matrix or mixed forms.
  • 2d codes in particular offer themselves, since the readout is advantageously carried out with cameras, ie 2d sensors. But there are also applications with bar code readers into consideration.
  • the presentation must follow not known standards, but can also be proprietary. For example, it can be achieved that the content can only be read by a specific app on a smartphone.
  • the content of the code or codes on a security element can contain a unique signature of the issuing office.
  • the content may contain real or pseudo-random data.
  • the content may also contain hashed check data for later comparison.
  • asymmetric encryption methods is advantageous for an application with mobile devices, in particular a smartphone.
  • a "fuzzy vault” can be used.
  • additional error correction data (auxiliary data) is applied to the security element or object or stored in a database, which ensures sufficient redundancy.
  • the error correction and the elements to be read are advantageously closely matched.
  • biometric template protection can be used in which instead of the test data protected reference data are stored, which allow a comparison, but no retroactive accounting on the original data.
  • a fuzzy vault can be used.
  • the fault tolerance can also be achieved by quantizing the analog input values.
  • the method of "context triggered piecemeal hashes (CTPH)”, also known as “fuzzy hashing”, can be exploited.
  • CCTPH Context triggered piecemeal hashes
  • PCA Principal Component Analysis
  • the code can contain not only the optionally encrypted and signed check value, but also the possible range of variation.
  • the fluctuation can also be included in an extra code.
  • the fluctuation can also be encrypted and / or signed.
  • the fluctuation range can then be measured, even with a different resolution, and compared with the specified value. In this way, it can be determined whether the test result lies within a precision determined both at the first test and in the field. Depending on the resolution of the camera of the test device This increases the security of the verification. Simultaneous verification of a signature further increases security.
  • the security element or test field can be combined with further security features, in particular with security features which can only be identified by means of assistance, as long as these do not impair the evaluation of the useful information lying advantageously in the visible range of the light or even contribute to this information.
  • the test field can help to use the limited area, for example, on banknotes for other security elements, and / or it may indicate the actual function of the test field in the test with the help of additional devices.
  • a fluorescent pressure over the test field in the form of a smartphone or in the form of a QR code may indicate that information is available for smartphones when the note is held at about a cash register under a UV lamp.
  • An IR cut can also be provided in the test field, for example, without impairing its function. Effect colors can change their register variation to the others
  • printing methods contribute to the information in the test field, on the other hand, for example, by color-shift effects allow the testing without tools. If a code is checked from several directions, the color-tilting effect can also be checked with the smartphone. This can be done, for example, by using the above-described video mode when recording the test field.
  • paints, filaments or foils with hard or soft magnetic pigments or vapor depositions can contribute to machine readability without disturb the principle of the test field.
  • the test described the test field can be combined in the field with other methods that allow verification of the authenticity of the bill. These include, for example, an examination of the printing methods used, an examination of security features such as holograms or effect colors on angle-dependent correct image or color data, an examination of the interaction of printing ink substrate in high-resolution images; a plausibility check with respect to the query times and locations of the same serial number, or a check for the presence of the serial number in a database of banknotes in circulation. By means of such supplementary procedures, counterfeiting can be precluded in advance in a simple manner.
  • stationary devices at bank note processing plants stationary devices at points of sale and machines that collect banknotes, especially at commercial banks, as well as mobile devices, especially for testing the law enforcement agencies authorities, outlets, or offices and other authorities.
  • Show it: 1 is a schematic representation of a banknote with a security element in the form of a test field printed on the banknote,
  • FIG. 2 is a detailed view of the test field of FIG. 1
  • FIG. 3 is a schematic representation of the verification of the
  • FIG. 4 shows a test field integrated in the graphic design of a bank note
  • FIG. 5 shows a design in which a test field is present in a separate security element which is applied to a cash box to be secured.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a banknote 10 with a security element in the form of a test field 12 printed on the banknote 10.
  • the test field 12 shown in detail in FIG. 2 is part of the banknote 10 and was combined in the production of the banknote 10 with the other printing elements on the
  • test field can also be present on a separate security element, for example a transfer element, which is applied to a banknote or another article to be protected.
  • a separate security element for example a transfer element, which is applied to a banknote or another article to be protected.
  • the bank note 10 with the test field 12 can be optically detected in the manner described below simply with a smartphone camera and verified with the aid of a test app installed on the smartphone.
  • the banknote 10 and the test field 12 are generated in a multi-step process with register fluctuations.
  • the value 14 A was printed on the bank note 10 in the screen printing process, a portrait 16 A in the engraved gravure printing process, and a serial number 18 in letterpress printing.
  • a first, wide printing angle 14-B with several small marking holes 14-M was screen-printed in the test field 12, as shown in more detail in the detail illustration of the test field 12 in FIG.
  • a second, narrow pressure angle 16-B also with several small marking holes 16-M in the engraving deep pressure generated.
  • the production steps involved in the generation of the test field 12 each have register fluctuations of + 1 mm in mutually orthogonal directions (following hereinafter referred to as x and y direction).
  • the maximum permitted variation is, for example, ⁇ 1.5 mm.
  • a typical smartphone camera with a nominal 6 megapixels has a resolution of 2848 x 2136 pixels. If a surface is recorded with such a camera, which contains at least the test field 12 and the serial number 18, for example with a recording surface of 120 mm ⁇ 90 mm, the result is a dot density of about 600 dpi or a resolution of 42 ⁇ .
  • a security thread with a well-recognizable subject can also use the position in the longitudinal direction and thus increase the number of possible combination more.
  • the register variations of the manufacturing steps of screen printing (elements 14-A, 14-B) and engraving gravure printing (elements 16-A, 16-B) result in offsetting of the two printing angles 14-B, 16-B and small marker holes 14-M, 16-M, which can be well quantified by measuring the vector distances of marker holes 14-M, 16-M.
  • the marking holes 14-M, 16-M therefore represent marking points whose vector distances depend on the register fluctuations which have occurred concretely in the production of the banknote 10, so that a check value can be derived from them which can be used for the bank note 10 individually represents characteristic size.
  • the four vectorial distances 20-26 shown in FIG. 2 can be determined and a test value can be derived from the determined x and y values by adding up, optionally modulo a maximum value.
  • the number of possible register fluctuation combinations in the current resolution of smartphone cameras in two production steps is generally still too low to be able to clearly identify a banknote. Nevertheless, the number of possibilities is already so great that despite the simple check with a smartphone with a positive verification with high probability on a real banknote can be closed. If a larger number of production steps are included, the number of register fluctuation combinations can also be sufficient for a clear identification of a banknote.
  • the test value derived from the vectorial distances of the marking points can be detected for the first time during or immediately after the production of the banknote 10, for example in the quality control of the banknotes, and stored together with the serial number 18 of the banknote 10 as reference check value in a database 34 (FIG. 3) become.
  • a database 34 In the database 34, the serial number 18 with a certain combination of vector distances of the marking points 14-M, 16-M in the test field 12 of FIG Banknote 10 linked. As explained above, the assignment does not necessarily have to be unique for meaningful verification.
  • the banknote 10 is then photographed (as shown in FIG. 3) by a user with the camera of his smartphone 30 (reference numeral 32) and thus optically detects the test field 12 and the serial number 18.
  • a test app running on the smartphone 30 can, on the one hand, read out the serial number 18 of the banknote 10 via an OCR module and, on the other hand, use an image processing module to determine some or all of the vectorial distances of the marking points 14-M, 16-M in the test field 12 and form the check value for banknote 10 therefrom.
  • the test app then builds a connection 36 from the smartphone 30 to the database 34 and transmits the serial number 18 and the test value formed.
  • the transmitted test value is compared with the reference test value stored there for the serial number 18 and the comparison result is transmitted back to the test app via the connection 36.
  • This displays the result of the authenticity check, for example, in the display 38 and can also give an audible feedback on the successful or failed verification for reinforcement.
  • the database can also transmit the stored reference check value to the check app and the comparison of the formed check value with the reference check value can be made in the check app itself.
  • the reference check value can also be applied encrypted to the banknote 10 itself after its first detection, for example in the form of a barcode 28 arranged next to the checkbox 12.
  • the banknote 10 can then be photographed by a user with the camera of his smartphone 30 and thus the test field 12 are optically detected together with the barcode 28.
  • the test app executed on the smartphone 30 determines the required vectorial distances of the marking points 14-M, 16-M in the test field 12 via the image processing module, forms the check value for banknote 10, reads the bar code 28 and decrypts it thus coded reference check value.
  • the determined test value is compared with the decrypted reference test value and the result of the authenticity check is displayed in the display 38 and, if necessary, also output acoustically.
  • Fig. 2 the simpler representation half line elements 14-B, 16-B are shown, which were produced in only two different manufacturing steps, it is understood, however, that in practice also point or line elements can be used in the test field, in three, four or more different manufacturing steps are generated. Because of the greater number of possible combinations of register fluctuations, this is often advantageous in practice. In this case, different production methods can be combined, such as printing steps, introduced security threads or applied applications. Accordingly, there are then more than the combinations of marking points mentioned in FIG. 2 for the calculation of vectorial distance values.
  • the marking holes 4-M, 16-M may be produced by a structured imprint with recesses, but they may also be produced, for example, by a color-removing laser application, for example after each printing step and / or after the application of the line elements 14-B, 16-B be.
  • the relative distances of the marking holes are unaffected by the register fluctuations between the printing angles 14-B, 16-B and may therefore contain additional information.
  • the laser marking is the width of the laser-exposed one Range selected so large that the registration tolerances of the printing steps, ie the line elements 14-B, 16-B to each other, are included. The line elements 14-B, 16-B are thus despite the register tolerances in the laser marking area.
  • the image acquired by the camera of the smartphone is first preprocessed advantageously in the manner described above.
  • other methods of image processing such as edge detection can be used.
  • test field need not exist as a separate field on the document, it may also be integrated into the graphical design of the document, as illustrated by the test field 50 of FIG. 4.
  • a banknote 10 in a partial area as test area 50 contains a graphic 52 in the form of a house, in which the outline 54 of the house, the ground floor window 56 and the roof window 58 are each produced in different printing steps with different printing methods.
  • a series of small marking holes 54-M, 56-M and 58-M were produced in the line elements 54, 56 and 58, respectively, by laser-beam application.
  • the marking holes 54-M, 56-M and 58-M have individual characteristic register fluctuations which are detected in the test field 50 by means of a smartphone camera 30 can. From the vectorial distances of the marking holes, some of which are shown by way of illustration in FIG. 4 with reference numbers 40, 42, 44, a test value can be derived in the manner described above and this can be compared with a reference value with a reference value. The user must not be aware of the presence or location of the test field 50 in the graphic design 52.
  • test app knows the location of the test field 50 and its properties to be tested, specifically the vectorial distances used to determine the test value. If the recording quality is insufficient or the test field 50 is not completely recorded, the test app can generate an error message and ask for a new recording, possibly with a reference to the area to be recorded. Again, additional information may be included in the relative distances of the marker holes 54-M, 56-M and 58-M of each line element.
  • FIG. 5 shows a further embodiment in which a test field of the type described above is present in a separate security element 60, which is applied to an object to be protected, such as a cash box 62.
  • a test field of the type described above is present in a separate security element 60, which is applied to an object to be protected, such as a cash box 62.
  • the cash box 62 shown in FIG. 6 is filled, closed and the cover gap 64 is sealed with the security element 60.
  • the test field of the security element 60 is photographed with the camera of a smartphone 30 (reference numeral 32), for example, and a test value for the security element 60 is determined by an app in the manner described above.
  • an identification number 66 of the cashbox 62 is either entered or also recorded with the camera.
  • the app then establishes a connection 36 to a database 34 and transmits the identification number 66 and the formed test value for the security element 60 used for the security.
  • the transmitted verification value is then stored in the database 34 as the reference verification value for the identification number 66 and thus the security element 60 linked to the cash box 62 to be secured.
  • the recipient can first check whether the security element 60 is intact and then verify that the security element 60 actually belongs to the identification number 66 of the cash box 62. For this purpose, he only has to photograph the test field of the security element 60 with the camera of his smartphone and enter the identification number 66 of the cash box 62 or also photograph it.
  • the app then forms the check value for the security element 60, optionally determines the identification number 66 via an OCR module, then establishes a connection to the database 34 and transmits the identification number 66 and the test value formed.
  • the transmitted test value is compared with the reference test value stored there for the identification number 66 and the comparison result is transmitted back to the smartphone app, which notifies the recipient of the success or failure of the verification.

Abstract

The invention relates to a method for the verification of an object (10) provided with a security element, wherein the security element is produced with register fluctuations in a multi-step method and contains in a check field (12) an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements (14-B, 16-B) which are produced with register fluctuations during the production of the security element in different production steps and define two or more marking points (14-C, 16-C) with characteristic spacings (20-26), wherein, in the method, the check field of the security element is optically detected by a camera (30), characteristic spacings (20-26) of the two or more marking points (14-C, 16-C) of the check field are determined and a check value for the individual characteristic feature of the security element is formed therefrom, the check value formed is compared with a reference check value, and a verification result for the object provided with the security element is created on the basis of the comparison result. The invention also relates to an associated computer program product, a verification system for carrying out the method, a security element and a checking device for such a verification system and an object provided with such a security element.

Description

Verifikation eines mit einem Sicherheitselement versehenen Gegenstands  Verification of an item provided with a security element
Die Erfindung betrifft die Verifikation eines mit einem Sicherheitselement versehenen Gegenstands und betrifft dabei insbesondere ein Verifikationsverfahren nebst zugehörigem Computerprogrammprodukt, ein Verifikationssystem für die Durchführung des Verfahrens, ein Sicherheitselement bzw. eine Prüfvorrichtung für ein solches Verifikationssystem und einen mit einem solchen Sicherheitselement versehenen Gegenstand. The invention relates to the verification of an object provided with a security element, and relates in particular to a verification method together with associated computer program product, a verification system for carrying out the method, a security element or a checking device for such a verification system and an object provided with such a security element.
Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Data carriers, such as valuables or identity documents, but also other valuables, such as branded goods, are often provided with security elements for the purpose of security, which permit verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
Zur zuverlässigen Echtheitsprüfüng solcher Sicherheitselemente werden oft aufwendige Prüfvorrichtungen eingesetzt, beispielsweise in Geldeinzahlungsautomaten oder in Bai knotenbearbeitungsmaschinen in Geschäftsban- ken. In vielen Fällen stehen solche aufwendigen Vorrichtungen jedoch nicht zur Verfügung, beispielsweise bei einer Prüfung eines Sicherheitselements "im Feld" oder bei einem zur Absicherung eines ausgedehnten oder sperrigen Gegenstands verwendeten Sicherheitselement, das nicht ohne weiteres zusammen mit dem Gegenstand in eine Prüf Vorrichtung gebracht werden kann. Dabei ist eine hundertprozentige Echtheitsprüfung oft gar nicht erforderlich, es genügt vielmehr, eine Nachstellung oder eine Übertragung des Sicherheitselements auf einen anderen Gegenstand mit hoher Wahrscheinlichkeit erkennen bzw. ausschließen zu können. Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahren und zugehörige Vorrichtungen anzugeben, mit denen ein mit einem Sicher- heitselement versehener Gegenstand einfach und dennoch mit hoher Zuverlässigkeit verifiziert werden kann. Insbesondere sollte die Verifikation mit Hilfe eines Smartphones als Prüfvorrichtung auch im Feld möglich sein. For reliable authenticity testing of such security elements, elaborate inspection devices are often used, for example in cash deposit machines or in bai knot processing machines in business banks. In many cases, however, such complex devices are not available, for example, in an examination of a security element "in the field" or in a security element used to secure an extended or bulky object that can not be easily brought together with the object in a test device , In this case, a hundred percent authenticity check is often not necessary, but it is sufficient to be able to recognize or exclude a readjustment or transfer of the security element to another object with high probability. Based on this, the object of the invention is to provide methods and associated devices with which a element provided with safety element can be verified easily and yet with high reliability. In particular, verification using a smartphone as a test device should also be possible in the field.
Die Erfindung enthält hierzu ein Verfahren zur Verifikation eines mit einem Sicherheitselement versehenen Gegenstands, bei dem das Sicherheitselement in einem Mehrschrittverfahren mit Registerschwankungen hergestellt ist und in einem Prüffeld ein individuelles charakteristisches Merkmal des Sicherheitselements in Form vön zumindest zwei Punkt- oder Linienelementen enthält, die bei der Herstellung des Sicherheitselements in unterschiedlichen Herstellungsschritten mit Registerschwankungen erzeugt sind, und die zwei oder mehr Markierungspunkte mit charakteristischen Abständen definieren, wobei bei dem Verfahren For this purpose, the invention contains a method for verifying an object provided with a security element, wherein the security element is produced in a multi-step process with register fluctuations and contains in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements Production of the security element are produced in different production steps with register fluctuations, and define the two or more mark points with characteristic intervals, wherein the method
das Prüffeld des Sicherheitselements mit einer Kamera optisch erfasst wird,  the test field of the security element is optically detected with a camera,
charakteristische Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte des Prüffelds bestimmt werden und daraus ein Prüfwert für das individuelle charakteristische Merkmal des Sicherheitselements gebildet wird,  characteristic distances of the two or more marking points of the test field are determined and from this a test value for the individual characteristic feature of the safety element is formed,
der gebildete Prüfwert mit einem Referenzprüfwert verglichen wird, und  the test value formed is compared with a reference test value, and
auf Grundlage des Vergleichsergebnisses ein Verifikationsresultat für den mit dem Sicherheitselement versehenen Gegenstand erstellt wird.  On the basis of the comparison result, a verification result is produced for the object provided with the security element.
Der Referenzprüfwert wird dabei mit Vorteil bei oder nach der Herstellung des Sicherheitselements oder bei oder nach dem Versehen des Gegenstands mit dem Sicherheitselement gebildet, indem charakteristische Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte des Prüffelds bestimmt werden und daraus der Referenzprüfwert gebildet wird. Der Referenzprüf wert kann zusammen mit einer individuellen Kennzeichnung des Sicherheitselements und/ oder des Gegenstands in einer Datenbank gespeichert und zum Vergleich mit dem gebildeten Prüfwert aus der Datenbank abgefragt werden. The reference check value is advantageously formed during or after the production of the security element or during or after the article has been provided with the security element by determining characteristic distances of the two or more marking points of the test field and from this the reference check value is formed. The reference check value can be stored together with an individual identification of the security element and / or the object in a database and queried for comparison with the test value formed from the database.
Alternativ oder zusätzlich kann der Referenzprüfwert, insbesondere in verschlüsselter oder codierter Form, auf dem Sicherheitselement oder auf dem mit dem Sicherheitselement versehenen Gegenstand vorliegen und zum Vergleich mit dem gebildeten Prüf wert eingelesen werden. Ein auf dem Sicherheitselement oder Gegenstand aufgebrachter Referenzprüfwert wird vorteilhaft mit druckformlosen Verfahren aufgebracht, etwa in Form einer Lasermarkierung, mittels Ink-Jet oder tonerbasierten Verfahren. In diesem Fall kann auch auf eine Ablage des Referenzprüfwerts in einer Datenbank verzichtet werden, so dass auf eine teure Datenbank mit kurzen Zugriffszeiten und einen sehr großen Datenbestand verzichtet werden kann. Alternatively or additionally, the reference test value, in particular in encrypted or coded form, can be present on the security element or on the object provided with the security element and can be read in for comparison with the test value formed. A reference test value applied to the security element or article is advantageously applied using pressure-free methods, for example in the form of a laser marking, by means of ink-jet or toner-based methods. In this case, it is also possible to dispense with storing the reference check value in a database, so that an expensive database with short access times and a very large dataset can be dispensed with.
Der den Referenzprüfwert enthaltende Code kann proprietär für dieses Verfahren entwickelt sein oder auf Standardverfahren, wie etwa Data Matrix oder andere 2D-Codes, aufbauen, wobei die im Code enthaltenen Daten mit Vorteil verschlüsselt und/ oder signiert sind. Zur Ver-und Entschlüsselung können Standardverfahren eingesetzt werden, vorteilhaft sind asymmetrische Verfahren mit öffentlichen und privaten Schlüsseln, wobei auch proprietäre Ableitungen dieser Verfahren verwendet werden können, solange die nötigen Sicherheitsstandards eingehalten sind. The code containing the reference check value may be proprietary to this method or may be based on standard methods such as Data Matrix or other 2D codes, with the data contained in the code advantageously encrypted and / or signed. Standard methods can be used for encryption and decryption, asymmetric methods with public and private keys are advantageous, and proprietary derivations of these methods can be used as long as the required security standards are met.
Zusätzlich können im Vorfeld des Vergleichs von Prüfwert und Referenzprüfwert weitere Prüfungen vorgenommen werden, die die Verwendung von Druckverfahren aus dem Sicherheitsdruck bestätigen und so Kopien ausschließen, die auf stets pixelhaften Scans beruhen. Vorteilhaft wird dazu die typisch recht hohe Auflösung von Smartphone-Kameras ausgenutzt. Darüber hinaus kann ein einfacher Plausibilitäts-Check prüfen, ob das gleiche Prüffeld in ungewöhnlichen zeitlichen oder räumlichen Abständen be- reits eingelesen wurde. Vorgenommen Prüfungen im Feld können nicht nur zu diesem Zwecke aufgezeichnet werden und so Brennpunkte mit vielen Fälschungen ermittelt werden. Beim Einsatz bei Banknoten wird dadurch einer Zentralbank gleichzeitig durch einen Zugriff auf die Prüfdaten ermöglicht, das Umlaufverhalten ihrer Noten zu beobachten und daraus Plandaten abzuleiten, die unnötig hohe oder zu kleine Volumina im Druck und genauso bei der Vorratshaltung vermeiden helfen. In addition, before the comparison of the test value and the reference test value, further tests can be carried out which confirm the use of printing methods from the security print and thus copies exclude that rely on always pixelated scans. Advantageously, the typically quite high resolution of smartphone cameras is exploited. In addition, a simple plausibility check can check whether the same test field has already been read in at unusual time or space intervals. Made field checks can not only be recorded for this purpose and so foci with many counterfeits can be determined. When using banknotes, a central bank is simultaneously enabled by access to the check data to observe the circulation behavior of their notes and to derive therefor plan data that helps to avoid unnecessarily high or too small volumes in printing and also in stockpiling.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Prüffeld des Sicherheitselements mit einer Smartphone-Kamera optisch erfasst und erfolgt die Bestim- mung der charakteristische Abstände und die Bildung des Prüfwerts durch ein auf dem Smartphone laufendes Softwareprogramm, nachfolgend auch App genannt. In an advantageous embodiment, the test field of the security element is optically detected with a smartphone camera and the determination of the characteristic distances and the formation of the test value is carried out by a software program running on the smartphone, hereinafter referred to as app.
Um eine große Zahl von Registerschwankungskombinationen zur Verfü- gung zu haben, wird das Verifikations verfahren mit Vorteil an einem Prüffeld durchgeführt, das drei, vier oder mehr Punkt- oder Linienelemente enthält, die bei der Herstellung des Sicherheitselements in unterschiedlichen Herstellungsschritten mit Registerschwankungen erzeugt sind, und die drei, vier, oder mehr Markierungspunkte mit charakteristischen Abständen defi- nieren. In order to have a large number of register fluctuation combinations, the verification method is advantageously carried out on a test field which contains three, four or more point or line elements which are produced during production of the security element in different production steps with register fluctuations. and define the three, four, or more mark points with characteristic distances.
Das Verifikationsverfahren wird mit Vorteil an einem Prüffeld durchgeführt, dessen Punkt- oder Linienelemente zumindest teilweise durch Druckverfahren, insbesondere Offsetdruck, indirekter Hochdruck, Stich-Tiefdruck, Sieb- druck, Buchdruck, Stempeldruck oder Flexodruck erzeugt sind. Ebenfalls mit Vorteil wird das Verifikationsverfahren an einem Prüffeld durchgeführt, dessen Punkt- oder Linienelemente zumindest teilweise durch Applikationen, insbesondere aufgebrachte Folienelemente, oder durch Elemente oder Fensterteile auf den Applikationen gebildet sind. Weiter vorteilhaft wird das Verifikationsverfahren an einem Prüffeld durchgeführt, dessen Punkt- oder Linienelemente zumindest teilweise durch Laserschnitte/Perforationen, Wasserzeichen, Lasermarkierungen, Ink-Jet-Beschrif tungen oder Tonerbasierte Verfahren gebildet sind. The verification method is advantageously carried out on a test field whose dot or line elements are at least partially printed by printing processes, in particular offset printing, indirect high-pressure, gravure engraving, screen printing. printing, letterpress, stamp printing or flexographic printing are generated. Also advantageously, the verification method is performed on a test field, the point or line elements are at least partially formed by applications, in particular applied film elements, or by elements or window parts on the applications. Further advantageously, the verification process is carried out on a test field, the point or line elements are at least partially formed by laser cuts / perforations, watermarks, laser markings, ink jet Beschrif obligations or toner-based method.
Bezüglich der erreichbaren Auflösung ist im Untergrunddruck (indirekter Hochdruck) die feinste Linie auf Banknotensubstraten typischerweise positiv 30 μιη, negativ 50 μιη, üblich 40 μιη bzw. 80 μπι breit; ist im Offsetdruck die feinste Linie auf Banknotensubstraten typischerweise positiv 25 μιη, negativ 35 μιη, üblich 30 μιη bzw.50 μιη breit; ist im Stich-Tiefdruck (Intaglio) die feinste Linie auf Banknotensubstraten positiv 15 μιη, negativ 10 μιη, üblich 50 μπι bzw. 30 μιη breit; ist im Siebdruck die feinste Linie positiv 250 μηα, negativ 500 μιη, üblich 400 μπι bzw. 900 μιη breit; und ist im Stempeldruck (Eindruckwerk bei der Zifferung) die feinste Linie üblich 700 μιη breit. With regard to the achievable resolution, the finest line on banknote substrates is typically positive 30 μιη, negative 50 μιη, usually 40 μιη or 80 μπι wide in the background pressure (indirect high pressure); is in offset printing the finest line on banknote substrates typically positive 25 μιη, negative 35 μιη, usually 30 μιη or 50 μιη wide; In engraving gravure (Intaglio) the finest line on banknote substrates is positive 15 μιη, negative 10 μιη, usually 50 μπι or 30 μιη wide; is in screen printing the finest line positive 250 μηα, negative 500 μιη, usually 400 μπι or 900 μιη wide; and is in stamp printing (imprinting in the digitization) the finest line usual 700 μιη wide.
Mit druckformlosen Verfahren kann eine Variation der Punkt- oder Linienelemente auch bereits in einem Druckgang erzeugt und dadurch eine Zusatzinformation in das Prüffeld eingebracht werden. Beispielsweise kann der relative Abstand von Markierungspunkten eines Linienelements eine zusätz- liehe Information darstellen und diese und/ oder die örtliche Verteilung der Punkt- oder Linienelemente selbst kann zusammen mit einer individuellen Kennzeichnung, wie etwa einer Seriennummer in einer Datenbank abgelegt werden. Bevorzugt werden bei dem Verifikationsverfahren vektorielle charakteristische Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte bestimmt, also Abstände mit Abstandswerten in zwei orthogonale Raumrichtungen in dem Prüffeld. With pressure-free methods, a variation of the point or line elements can also already be generated in a single pass and thereby additional information is introduced into the test field. For example, the relative distance of marker points of a line element may represent additional information, and these and / or the local distribution of the point or line elements themselves may be stored in a database together with an individual identifier, such as a serial number. In the verification method, vectorial characteristic distances of the two or more marking points are preferably determined, ie distances with distance values in two orthogonal spatial directions in the test field.
Bei einer vorteilhaften Verfahrensführung werden in jedem Punkt- oder Linienelement zumindest zwei Markierungspunkte definiert und es werden für die Bildung des Prüfwerts charakteristische Abstände, insbesondere vektorielle charakteristische Abstände berücksichtigt, die von unterschiedlichen Markierungspunkten eines Punkt- oder Linienelements ausgehen oder an unterschiedlichen Markierungspunkten eines Punkt- oder Linienelements enden. Auf diese Weise kann eine besonders sichere und zuverlässige Bestimmung des Prüfwerts sichergestellt werden. Mit besonderem Vorteil wird das Verifikationsverfahren an einem Sicherheitselement durchgeführt, das in den Gegenstand integriert ist. Beispielsweise kann das Sicherheitselement Teil einer Banknote oder eines anderen Wertdokuments sein. Das Prüffeld ist in diesem Fall vorteilhaft kleiner als der Gegenstand und nimmt beispielsweise bei einem Wertdokument zweckmäßig höchstens die Hälfte der Fläche des Wertdokuments ein. Das Prüffeld ist weiter mit Vorteil nahe einer Seriennummer, Kennnummer oder eines andren zu erfassenden Codes des Sicherheitselements oder Gegenstands angeordnet, um leicht beides mit der Kamera erfassen zu können. Die Erfindung enthält auch ein Verifikationssystem für die Durchführung des Verfahrens der oben beschriebenen Art, mit In an advantageous process control, at least two marking points are defined in each point or line element and characteristic distances, in particular vectorial characteristic distances, which emanate from different marking points of a point or line element or at different marking points of a point or line are taken into account for the formation of the test value End line element. In this way, a particularly secure and reliable determination of the test value can be ensured. With particular advantage, the verification process is performed on a security element that is integrated into the article. For example, the security element may be part of a banknote or another value document. In this case, the test field is advantageously smaller than the object and, for example, expediently occupies at most half the area of the value document in the case of a document of value. The test field is further advantageously arranged close to a serial number, identification number or other code of the security element or object to be detected in order to easily detect both with the camera. The invention also includes a verification system for carrying out the method of the type described above, with
einem mit einem Sicherheitselement versehenen Gegenstand, bei dem das Sicherheitselement in einem Mehrschrittverfahren mit Registerschwankungen hergestellt ist und in einem Prüffeld ein individuelles charakteristisches Merkmal des Sicherheitselements in Form von zumindest zwei Punkt- oder Linienelementen enthält, die bei der Herstellung des Sicherheitselements in unterschiedlichen Herstellungsschritten mit Registerschwankungen erzeugt sind, und die zwei oder mehr Markierungspunkte mit charakteristischen Abständen definieren, und a security element provided article, wherein the security element is manufactured in a multi-step process with register fluctuations and in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements, which are produced in the manufacture of the security element in different production steps with register fluctuations, and define two or more mark points with characteristic distances, and
einer Prüfvorrichtung für die Verifikation des Gegenstands, mit  a verification device for the verification of the article, with
einer Kamera für die optische Erfassung des Prüffelds des Sicherheitselements,  a camera for the optical detection of the test field of the security element,
— einer Auswerteeinheit zum Bestimmen charakteristischer Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte des Prüffelds und zum Bilden eines Prüfwert für das individuelle charakteristische Merkmal des Sicherheitselements daraus, und  An evaluation unit for determining characteristic distances of the two or more marking points of the test field and for forming a test value for the individual characteristic feature of the safety element thereof, and
Mitteln zum Vergleichen des gebildeten Prüfwerts mit einem Referenzprüfwert und zur Erstellung eines Verifikationsresultats auf Grundlage des Vergleichsergebnisses.  Means for comparing the generated check value with a reference check value and for generating a verification result based on the comparison result.
Die Prüfvorrichtung enthält dabei mit Vorteil Mittel zum Erfassen eines codierten Referenzprüf werts, zum Decodieren des erfassten Referenzprüf werts und zum Vergleichen des gebildeten Prüfwerts mit dem decodierten Refe- renzprüfwert. The test apparatus advantageously contains means for detecting a coded reference test value, for decoding the detected reference test value and for comparing the test value formed with the decoded reference test value.
Die Punkt- oder Linienelemente, insbesondere die Ausdehnung und der Abstand der Punkte oder Linien können dabei an die Erfordernisse, beispiels- weise die Auflösung der Prüfvorrichtung angepasst sein. The point or line elements, in particular the extent and the distance of the points or lines can be adapted to the requirements, for example the resolution of the test apparatus.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist weiter vorgesehen, dass In an advantageous development, it is further provided that
das Verifikationssystem eine Datenbank umf asst, in der für die Sicherheitselemente jeweils ein Referenzprüfwert zusammen mit einer individuellen Kennzeichnung des Sicherheitselements und/ oder des Gegenstands abgelegt sind, und dass the verification system comprises a database in which a reference check value for each of the security elements together with a individual identification of the security element and / or the object are stored, and that
die Prüfvorrichtung Mittel zum Abfragen des Referenzprüfwerts oder des Vergleichsergebnisses von Prüfwert und Referenzprüfwert aus der Datenbank auf Grundlage der individuellen Kennzeichnung des the test device means for interrogating the reference test value or the comparison result of the test value and the reference test value from the database on the basis of the individual marking of the
Sicherheitselements und/ oder des Gegenstands enthält. Contains security elements and / or the item.
Die Prüfvorrichtung kann dabei insbesondere eine Banknotenbearbeitungsmaschine oder ein Smartphone sein. The test apparatus can be in particular a bank note processing machine or a smartphone.
Die Erfindung enthält auch ein Sicherheitselement für ein Verifikationssystem der oben beschriebenen Art, das in einem Mehrschrittverfahren mit Registerschwankungen hergestellt ist und in einem Prüffeld ein individuelles charakteristisches Merkmal des Sicherheitselements in Form von zumindest zwei Punkt- oder Linienelementen enthält, die bei der Herstellung des Sicherheitselements in unterschiedlichen Herstellungsschritten mit Registerschwankungen erzeugt sind, und die zwei oder mehr Markierungspunkte mit charakteristischen Abständen definieren, sowie die Verwendung eines solchen Sicherheitselements zur Verifikation eines mit dem Sicherheitsele- ment versehenen Gegenstands. Die Erfindung enthält weiter einen Gegenstand, insbesondere Wertdokument, Sicherheitspapier, Ausweiskarte oder Markenartikel mit einem solchen Sicherheitselement. The invention also includes a security element for a verification system of the type described above, which is manufactured in a multi-step process with register fluctuations and contains in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements, which in the manufacture of the security element in different manufacturing steps are generated with register fluctuations, and define the two or more mark points with characteristic intervals, as well as the use of such a security element for verifying an item provided with the security element. The invention further includes an article, in particular value document, security paper, identity card or branded article with such a security element.
Die Erfindung enthält darüber hinaus eine Prüfvorrichtung für ein Verifika- tionssystem der oben beschriebenen Art mit The invention also includes a test device for a verification system of the type described above
einer Kamera für die optische Erfassung des Prüffelds des Sicherheitselements,  a camera for the optical detection of the test field of the security element,
einer Auswerteeinheit zum Bestimmen charakteristischer Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte des Prüffelds und zum Bil- den eines Prüf wert für das individuelle charakteristische Merkmal des Sicherheitselements daraus, und an evaluation unit for determining characteristic distances of the two or more marking points of the test field and for forming a test value for the individual characteristic feature of the security element thereof, and
Mitteln zum Vergleichen des gebildeten Prüfwerts mit einem Referenzprüfwert und zum Erstellen eines Verifikationsresultats auf Grundlage des Vergleichsergebnisses.  Means for comparing the formed check value with a reference check value and for generating a verification result based on the comparison result.
Die Erfindung enthält schließlich auch ein Computerprogrammprodukt, das maschinenlesbare Programmbefehle für eine Steuerungseinheit einer Daten verarbeitenden Vorrichtung, insbesondere eines Smartphones, aufweist, die diese zur Ausführung eines Verfahrens der oben beschriebenen Art veranlasst. Finally, the invention also includes a computer program product having machine-readable program instructions for a control unit of a data-processing device, in particular a smartphone, which causes it to carry out a method of the type described above.
In weiteren Erfindungsvarianten können individuelle Codes oder Markierungen des Sicherheitselements eingesetzt werden, die in das Design des Prüffelds integriert sind. Diese können einerseits dazu dienen, das einzelne Sicherheitselement bzw. den Gegenstand zu erkennen und für eine Datenbankabfrage zu identifizieren, und können auch sicherstellen, dass auch bei gröberer Abtastung jedes einzelne Sicherheitselement unterscheidbar bleibt. In further variants of the invention, individual codes or markings of the security element can be used, which are integrated into the design of the test field. On the one hand, these can serve to recognize the individual security element or the object and to identify it for a database query, and can also ensure that each individual security element remains distinguishable even with a coarser scan.
Die Individualisierung kann insbesondere aus Zeichen, grafischen Elementen, Strich- oder 2D-Codes oder ähnlichem bestehen und entweder als solche erkennbar sein oder in das Design integriert sein. Codes haben bevorzugt eine Redundanz der Nutzinhalte bzw. Fehlerkorrektur-Elemente. Vorzugsweise ist die Individualisierung Teil der Daten, die den oben genannten Prüfwert ergeben. The individualization can consist in particular of characters, graphic elements, bar codes or 2D codes or the like and can either be recognizable as such or integrated into the design. Codes preferably have a redundancy of the useful contents or error correction elements. Preferably, the individualization is part of the data that gives the above test value.
Beispielsweise kann eine Zifferung das Prüffeld überlagern und so zum Prüfwert beitragen. Da beispielsweise bei Banknoten oder anderen Wertdokumenten keine Seriennummer der anderen gleicht, ist dieser Beitrag stets individuell. Wird nur ein Teil der Zifferung überlagert, bietet es sich aufgrund der üblichen Ziffernschemata an, die hinteren, sich von Note zu Note ändernden Zeichen einer Ziffer zu verwenden, um eine gute Unterscheidung zwischen den Bögen zu erreichen; die vorderen Zeichen dagegen, um eine gute Unterscheidung zwischen den einzelnen Nutzen innerhalb eines Bogens zu erreichen. Der Prüfwert kann entweder rein nach den oben erwähnten Methoden errechnet werden oder durch eine OCR-Lesung der Zifferung ergänzt werden. Für die Zifferung können beispielsweise die im Banknotendruck übliche Buchdruck-Zifferung, aber auch druckformlose Verfahren wie Lasermarkierung oder InkJet- Verfahren eingesetzt werden. For example, a numbering can overlay the test field and thus contribute to the test value. Since, for example, banknotes or other documents of value do not resemble each other's serial numbers, this contribution is always individually. If only a portion of the index is superimposed, it is advisable, on the basis of the usual numerical schemes, to use the rear characters of a digit changing from note to note in order to achieve a good distinction between the sheets; the front characters, on the other hand, to achieve a good distinction between the individual benefits within an arc. The test value can either be calculated purely according to the methods mentioned above or supplemented by an OCR reading of the numbering. For example, it is possible to use the letterpress printing standard in banknote printing, but also printing-free methods such as laser marking or inkjet methods.
Als weiteres Beispiel kann mit einer Lasermarkierung Farbe, Farbbestandteile bzw. Metallisierung von Folienelementen entfernt oder ein Farbeindruck erzeugt werden. Dementsprechend können Drucke im Prüffeld individuell modifiziert werden, indem Farbfelder durch Entfernen der Farbe, durch Entfernen der absorbierenden Farbbestandteile oder durch Entfernen von Metallisierungen von Folienelementen verändert werden; es kann aber auch durch Schwärzung des Substrates oder Farbumschlag ein weiterer Farbeindruck hinzugefügt werden. Wird für zumindest einen Teil der Drucke eine die La- serstrahlung absorbierende Farbe verwendet, können auch Mischformen aus Entfernen und Hinzufügen auftreten. As a further example, color, color components or metallization of film elements can be removed or a color impression can be produced with a laser marking. Accordingly, prints in the test field can be individually modified by changing color fields by removing the color, by removing the absorbing color components, or by removing metallizations from film elements; but it can also be added by blackening of the substrate or color change another color impression. If a laser-absorbing ink is used for at least some of the prints, mixed forms of removal and addition can also occur.
Die Farben können denselben Buntton oder auch verschiedene Bunttöne aufweisen. Beispielsweise kann es sich um eine lasierende Druckfarbe oder eine deckende Druckfarbe handeln. The colors can have the same hue or different hues. For example, it can be a translucent printing ink or a covering printing ink.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform einer Lasermarkierung wird der Laser nur eingesetzt, um individuell für jedes Sicherheitselement Farbe zu entfernen oder aufzuhellen. Dies kann zwar in dem für den Benut- zer erkennbaren Prüffeld sichtbar sein, kann sich aber auch über einen größeren Bereich des mit dem Sicherheitselement versehenen Gegenstands erstrecken. Diese Markierungen liegen zweckmäßig in mit verschiedenen Schritten hergestellten Bereichen und weisen für jede Banknote eine individuelle Position auf, deren Koordinaten bzw. relative Lage zueinander ebenfalls einen Prüfwert darstellen. Vorteilhaft wird dabei zusätzlich eine Folienapplikation mit einbezogen, also durch den Laser etwa bereichsweise demetallisiert. In a particularly advantageous embodiment of a laser marking, the laser is only used to individually remove or lighten color for each security element. Although this can be done in the can be visible zer recognizable test field, but can also extend over a larger area of the object provided with the security element. These markings are expediently in areas produced with different steps and have for each banknote an individual position whose coordinates or relative position to each other also represent a test value. Advantageously, a film application is also included, ie demetallized by the laser approximately in areas.
Bei einer Banknote kann dieser Prüfwert der durch die Seriennummer identifizierten Banknote zugeordnet und aus Seriennummer, Prüfwert und gegebenenfalls Signatur der Ausgabestelle ein verschlüsselter Code auf der Banknote aufgebracht werden, insbesondere wiederum mit einem druckformlosen Verfahren, beispielsweise der gleichen Lasermarkierungs-Einheit. In letzterem Fall kann auch der Code mit seiner relativen Lage zum Prüf wert gehören. Alle Daten können vorteilhaft, müssen aber nicht zur späteren Verfolgung der Note in einer Datenbank gespeichert werden. In the case of a banknote, this check value can be assigned to the banknote identified by the serial number and an encrypted code can be applied to the banknote from the serial number, check value and, if applicable, signature of the issuing point, in particular once again using a pressure-free method, for example the same laser marking unit. In the latter case, the code may also belong with its relative position to the test value. All data may be advantageous, but need not be stored in a database for later tracking of the note.
Im Feld kann der Prüfwert ermittelt und mit einem öffentlichen Schlüssel gleichzeitig aus dem Code gelesen werden und verglichen werden. Für dieses Verfahren müssen die Registerschwankungen beim Druck und im Feld nicht vermessen werden, da alleine die Lage der Markierungen zueinander von Belang ist. Auch eine Datenbankabfrage ist nicht unbedingt erforderlich, dennoch aber vorteilhaft. The test value can be determined in the field and simultaneously read from the code with a public key and compared. For this method, the register fluctuations during printing and in the field need not be measured, since the position of the markings alone is of importance. Even a database query is not essential, but still beneficial.
Bei der Individualisierung können Ink-Jet-Drucker vor allem eingesetzt werden, um individuelle grafische Elemente oder Codes zu drucken. Sie können in den meisten Fällen nur Farbe hinzufügen, gegebenenfalls durch Lösemittel oder andere Stoffkombinationen aber auch Farbe ausbleichen. Das Sicherheitselement bzw. Prüffeld kann beispielsweise auch Links zu Verbraucherinformation enthalten, wie sie etwa von QR (Quick Response)- Codes, oder Data-Matrix-Codes bereitgestellt werden. Derartige Codes kön- nen, müssen aber nicht in das Design des Prüffelds integriert sein oder können, müssen aber nicht zu dem Prüfwert beitragen. In customization, ink-jet printers can be used primarily to print individual graphic elements or codes. In most cases, you can only add color, if necessary bleached by solvents or other substance combinations, but also color. For example, the security element or check box may also contain links to consumer information, such as provided by QR (Quick Response) codes, or data matrix codes. Such codes may or may not be integrated into the design of the test field, but may or may not contribute to the test value.
Für die Auswertung eines optisch erfassten Prüffelds kann das von der Smartphone-Kamera erfasste Bild zunächst in an sich bekannter Weise vor- verarbeitet werden, beispielsweise durch Transformationen im Orts- oder Frequenzraum, etwa durch Fouriertransformation oder Wavelet- Analyse, durch Projektionen, Interpolationen, etwa zwischen verschiedenen Rastern, Auflösungen oder Koordinatensystemen, Skalierungen, Rotationen, Filterung, sowohl isotrop als auch anisotrop, morphologische Methoden, Seg- mentierung und Methoden der Merkmalsextraktion, Mustererkennung, Entropiemessung, oder Mittelwertbildung. For the evaluation of an optically detected test field, the image acquired by the smartphone camera can first be processed in a manner known per se, for example by transformations in the spatial or frequency domain, for example by Fourier transformation or wavelet analysis, by projections, interpolations, for example between different grids, resolutions or coordinate systems, scaling, rotations, filtering, both isotropic and anisotropic, morphological methods, segmentation and methods of feature extraction, pattern recognition, entropy measurement, or averaging.
Zur Verbesserung der Ergebnisse kann eine einmalige Kalibrierung der verwendeten Kamera der Prüfvorrichtung im Feld erforderlich sein, beispiels- weise durch einen Weißabgleich oder die Aufnahme eines Testmusters. Die Auswertung kann durch Passermarken, die sich auch aus markanten Stellen des Designs ergeben können, erleichtert werden, und so die Ausrichtung und/ oder Skalierung des Bildes bei der Vorverarbeitung verbessern. Auch Codes können vorteilhaft als Passermarken dienen. To improve the results, a one-time calibration of the used camera of the test apparatus in the field may be required, for example by white balance or the recording of a test pattern. The evaluation can be facilitated by registration marks, which can also result from distinctive points of the design, and thus improve the alignment and / or scaling of the image in the preprocessing. Even codes can advantageously serve as registration marks.
Die Auswertung kann im Feld und gegebenenfalls auch bei der Herstellung durch die Aufnahme mehrerer Bilder, gegebenenfalls aus verschiedenen Winkeln und Abständen (nachfolgend Video-Modus genannt), erleichtert und verbessert werden. In diesem Fall können auch Sicherheitsmerkmale im Prüffeld verifiziert werden, die abhängig vom Blickwinkel unterschiedliche Eindrücke bieten. The evaluation can be facilitated and improved in the field and possibly also in the production by the recording of several images, possibly from different angles and distances (hereinafter referred to as video mode). In this case also security features in the Test field are verified, which offer different impressions depending on the angle.
Im Rahmen der Erfindung eingesetzte Codes können visuell als solche er- kennbar sein und damit zur Benutzung anregen oder können im Design des Prüffelds integriert und gegebenenfalls sogar versteckt sein. Während versteckte Codes vorteilhaft zweidimensional aufgebaut sind, handelt es sich bei den erkennbaren Codes mit Vorteil um ld-Codes, wie etwa die Strichcodes EAN, 2/5i, UPC, Codel28, um gestapelte ld-Codes, wie etwa PDF417, um 2d-Codes, wie QR-Codes oder Data-Matrix oder um Mischformen. Codes used within the scope of the invention may be visually recognizable as such and thus stimulate use or may be integrated in the design of the test field and possibly even hidden. While hidden codes are advantageously constructed two-dimensionally, the recognizable codes are advantageously LD codes, such as the bar codes EAN, 2 / 5i, UPC, Codel28, and stacked ld codes, such as PDF417, by 2d codes , such as QR codes or data matrix or mixed forms.
Vorliegend bieten sich insbesondere 2d-Codes an, da die Auslesung vorteilhaft mit Kameras, also 2d-Sensoren, erfolgt. Es kommen aber auch Anwendungen mit Strichcode-Lesern in Betracht. Die Darstellung muss nicht be- kannten Standards folgen, sondern kann auch proprietär sein. So kann zum Beispiel erreicht werden, dass nur durch eine bestimmte App auf einem Smartphone der Inhalt gelesen werden kann. In the present case, 2d codes in particular offer themselves, since the readout is advantageously carried out with cameras, ie 2d sensors. But there are also applications with bar code readers into consideration. The presentation must follow not known standards, but can also be proprietary. For example, it can be achieved that the content can only be read by a specific app on a smartphone.
Der Inhalt der oder des Codes auf einem Sicherheitselement kann eine ein- deutige Signatur der Ausgabestelle enthalten. Der Inhalt kann echte oder pseudo-Zuf allsdaten enthalten. Der Inhalt kann auch gehashte Prüf daten für einen späteren Vergleich enthalten. Für eine Anwendung mit mobilen Geräten, insbesondere einem Smartphone ist dabei die Verwendung von asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren vorteilhaft. The content of the code or codes on a security element can contain a unique signature of the issuing office. The content may contain real or pseudo-random data. The content may also contain hashed check data for later comparison. For an application with mobile devices, in particular a smartphone, the use of asymmetric encryption methods is advantageous.
Da, ähnlich wie in der Biometrie, die eigentlichen Messgrößen analoger Natur sind, empfehlen sich ähnliche Vorgehensweisen für das Abspeichern bei der Herstellung und die Verifikation im Feld: So kann beispielsweise ein "Fuzzy Vault" verwendet werden. Dazu können zusätzliche Fehlerkorrek- turdäten (Hilfsdaten) auf dem Sicherheitselement oder Gegenstand aufgebracht oder in einer Datenbank abgespeichert werden, die für eine genügende Redundanz sorgen. Die Fehlerkorrektur und die auszulesenden Elemente sind dabei vorteilhaft eng aufeinander abgestimmt. Es können aber auch bi- ometrische Standardverfahren mit einem einmal eingelesenen Template und der Definition von maximal erlaubten Abweichungen bei der Messung im Feld eingesetzt werden. Since, as in biometrics, the actual measured quantities are analogue in nature, similar procedures are recommended for the storage in the production and the verification in the field: For example, a "fuzzy vault" can be used. In addition, additional error correction data (auxiliary data) is applied to the security element or object or stored in a database, which ensures sufficient redundancy. The error correction and the elements to be read are advantageously closely matched. However, it is also possible to use standard biometric methods with a template read once and the definition of maximum allowed deviations in the measurement in the field.
Weiter kann auch die sogenannte Biometrie Template Protection verwendet werden, bei der statt der Prüfdaten geschützte Referenzdaten gespeichert werden, die zwar einen Vergleich erlauben, aber keine Rückrechnung auf die Originaldaten. Wieder kann dazu ein Fuzzy Vault verwendet werden. Oft kann die Fehlertoleranz aber auch durch Quantisierung der analogen Eingangswerte erreicht werden. Furthermore, the so-called biometric template protection can be used in which instead of the test data protected reference data are stored, which allow a comparison, but no retroactive accounting on the original data. Again, a fuzzy vault can be used. Often, the fault tolerance can also be achieved by quantizing the analog input values.
Um ähnliche Daten zu vergleichen und den Grad der Übereinstimmung zu bestimmen, kann beispielsweise das Verfahren der "context triggered pie- cewise hashes (CTPH)", auch als "Fuzzy Hashing" bekannt, ausgenutzt werden. Auch statistische Methoden, wie etwa die "Principal Component Analy- sis (PCA)" können zur Abspeicherung und Auswertung verwendet werden oder beitragen. Weiter kann der Code nicht nur den gegebenenfalls verschlüsselte und signierte Prüfwert, sondern auch die mögliche Schwankungsbreite enthalten. Die Schwankung kann auch in einem extra dafür vorgesehen Code enthalten sein. Auch die Schwankung kann verschlüsselt und/ oder signiert sein. Bei der Verifikation kann dann die Schwankungsbreite vermessen werden, auch mit anderer Auflösung, und mit dem angegeben Wert verglichen werden. So kann ermittelt werden, ob das Prüf ergeb- nis innerhalb einer sowohl bei der ersten Prüfung als auch im Feld ermittelten Genauigkeit liegt. Je nach Auflösung der Kamera der Prüfvorrichtung erhöht sich so die Sicherheit der Verifikation. Durch die gleichzeitige Prüfung einer Signatur entsteht weiter erhöhte Sicherheit. For example, to compare similar data and determine the degree of correspondence, the method of "context triggered piecemeal hashes (CTPH)", also known as "fuzzy hashing", can be exploited. Statistical methods such as "Principal Component Analysis (PCA)" can also be used or contribute to the storage and evaluation. Furthermore, the code can contain not only the optionally encrypted and signed check value, but also the possible range of variation. The fluctuation can also be included in an extra code. The fluctuation can also be encrypted and / or signed. During verification, the fluctuation range can then be measured, even with a different resolution, and compared with the specified value. In this way, it can be determined whether the test result lies within a precision determined both at the first test and in the field. Depending on the resolution of the camera of the test device This increases the security of the verification. Simultaneous verification of a signature further increases security.
Das Sicherheitselement bzw. Prüffeld kann mit weiteren Sicherheitsmerkma- len kombiniert sein, insbesondere mit nur mit Hilfsmitteln erkennbaren Sicherheitsmerkmalen, solange diese die Auswertung der vorteilhaft im sichtbaren Bereich des Lichts liegenden Nutzinformation nicht beeinträchtigen oder gar zu dieser Information beitragen. Auf dieses Weise kann das Prüffeld dazu beitragen, die begrenzte Fläche beispielsweise auf Banknoten auch für weitere Sicherheitselemente zu nutzen, und/ oder es kann bei der Prüfung mit Hilfe von Zusatzgeräten auf die eigentliche Funktion des Prüffelds hinweisen. The security element or test field can be combined with further security features, in particular with security features which can only be identified by means of assistance, as long as these do not impair the evaluation of the useful information lying advantageously in the visible range of the light or even contribute to this information. In this way, the test field can help to use the limited area, for example, on banknotes for other security elements, and / or it may indicate the actual function of the test field in the test with the help of additional devices.
Beispielsweise kann ein fluoreszierender Druck über dem Prüffeld in Form eines Smartphones oder in Form eines QR-Codes darauf hinweisen, dass Informationen für Smartphones vorliegen, wenn die Note etwa an einer Kasse unter eine UV-Lampe gehalten wird. Auch ein IR-Schnitt kann beispielsweise im Prüffeld vorgesehen sein, ohne dessen Funktion zu beeinträchtigen. Effektfarben können durch ihre Registerschwankung zu den anderen For example, a fluorescent pressure over the test field in the form of a smartphone or in the form of a QR code may indicate that information is available for smartphones when the note is held at about a cash register under a UV lamp. An IR cut can also be provided in the test field, for example, without impairing its function. Effect colors can change their register variation to the others
Druckverfahren einerseits zur Information im Prüffeld beitragen, anderseits beispielsweise durch Farbkipp-Effekte die Prüfung ohne Hilfsmittel erlauben. Wird ein Code aus mehreren Richtungen geprüft, kann etwa der Farb- kipp-Effekt auch mit dem Smartphone überprüft werden. Dies kann bei- spielsweise durch Einsatz des oben beschriebenen Video-Modus bei der Aufnahme des Prüffelds geschehen.  On the one hand, printing methods contribute to the information in the test field, on the other hand, for example, by color-shift effects allow the testing without tools. If a code is checked from several directions, the color-tilting effect can also be checked with the smartphone. This can be done, for example, by using the above-described video mode when recording the test field.
Auch Farben, Fäden oder Folien mit hart- oder weichmagnetischen Pigmenten oder Bedampfungen können zur Maschinenlesbarkeit beitragen, ohne das Prinzip des Prüffeldes zu stören. Das gleiche gilt für Farben, die piezo-, photo- oder thermochrome Effekte zeigen, die auch elektrisch angeregt sein können. Die beschriebene Prüfung des Prüffeldes kann im Feld mit weiteren Verfahren kombiniert werden, die eine Verifikation der Echtheit der Banknote erlauben. Dazu gehören beispielsweise eine Prüfung der verwendeten Druckverfahren, eine Prüfung von Sicherheitsmerkmalen wie Hologrammen oder Effektfarben auf winkelabhängig richtige Bild- bzw. Farbdaten, eine Prüfung des Zusammenspiels von Druckfarbe urid Substrat in hochaufgelösten Aufnahmen; eine Plausibilitätsprüfung bzgl. der Abfragezeiten und -orte der gleichen Seriennummer, oder eine Prüfung auf Vorhandensein der Seriennummer in einer Datenbank von im Umlauf befindlichen Banknoten. Durch solche ergänzenden Verfahren können auf einfache Art vorab Eindrucksfäl- schungen ausgeschlossen werden. Even paints, filaments or foils with hard or soft magnetic pigments or vapor depositions can contribute to machine readability without disturb the principle of the test field. The same applies to colors that show piezo, photo or thermochromic effects, which can also be electrically excited. The test described the test field can be combined in the field with other methods that allow verification of the authenticity of the bill. These include, for example, an examination of the printing methods used, an examination of security features such as holograms or effect colors on angle-dependent correct image or color data, an examination of the interaction of printing ink substrate in high-resolution images; a plausibility check with respect to the query times and locations of the same serial number, or a check for the presence of the serial number in a database of banknotes in circulation. By means of such supplementary procedures, counterfeiting can be precluded in advance in a simple manner.
Als Prüfgeräte kommen neben Smartphones insbesondere auch stationäre Geräte bei Banknoten-verarbeitenden Betrieben, stationäre Geräte an Verkaufsstellen (Point of Sale) und Automaten, die Banknoten einziehen, spezi- eil auch bei Geschäftsbanken, sowie mobile Geräte, speziell zur Prüfung der Prüffelder für Strafverfolgungs-Behörden, Verkaufsstellen, oder Ämter und weitere Behörden in Betracht. In addition to smartphones, stationary devices at bank note processing plants, stationary devices at points of sale and machines that collect banknotes, especially at commercial banks, as well as mobile devices, especially for testing the law enforcement agencies Authorities, outlets, or offices and other authorities.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach- folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen. Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a representation true to scale and proportion has been dispensed with in order to increase the clarity.
Es zeigen: Fig. l in schematischer Darstellung eine Banknote mit einem Sicherheitselement in Form eines auf die Banknote aufgedruckten Prüffelds, Show it: 1 is a schematic representation of a banknote with a security element in the form of a test field printed on the banknote,
Fig. 2 eine Detailansicht des Prüffelds der Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung der an der Verifikation der 2 is a detailed view of the test field of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic representation of the verification of the
Banknote der Fig. 1 beteiligten Komponenten,  Banknote of FIG. 1 involved components,
Fig. 4 ein in das grafische Design einer Banknote integriertes Prüffeld, und Fig. 5 eine Gestaltung, bei der ein Prüffeld in einem separaten Sicherheitselement vorliegt, das auf eine abzusichernde Geldkassette aufgebracht wird. 4 shows a test field integrated in the graphic design of a bank note; and FIG. 5 shows a design in which a test field is present in a separate security element which is applied to a cash box to be secured.
Die Erfindung wird nun zunächst am Beispiel der Verifikation einer Banknote mit Hilfe eines Smartphones erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schemati- sehe Darstellung einer Banknote 10 mit einem Sicherheitselement in Form eines auf die Banknote 10 aufgedruckten Prüffelds 12. Das in Fig. 2 im Detail gezeigte Prüffeld 12 ist Teil der Banknote 10 und wurde bei der Herstellung der Banknote 10 zusammen mit den anderen Druckelementen auf dem The invention will now be explained first using the example of the verification of a banknote with the aid of a smartphone. 1 shows a schematic view of a banknote 10 with a security element in the form of a test field 12 printed on the banknote 10. The test field 12 shown in detail in FIG. 2 is part of the banknote 10 and was combined in the production of the banknote 10 with the other printing elements on the
Banknotensubstrat erzeugt. In anderen Gestaltungen kann das Prüffeld al- lerdings auch auf einem separaten Sicherheitselement, beispielsweise einen Transferelement, vorliegen, das auf eine Banknote oder einen anderen abzusichernden Gegenstand aufgebracht wird. Zur Echtheitsprüfung kann die Banknote 10 mit dem Prüffeld 12 in der nachfolgend beschriebenen Weise einfach mit einer Smartphonekamera optisch erfasst und mit Hilfe einer auf dem Smartphone installierten Prüf-App verifiziert werden. Banknote substrate generated. In other configurations, however, the test field can also be present on a separate security element, for example a transfer element, which is applied to a banknote or another article to be protected. For checking the authenticity, the bank note 10 with the test field 12 can be optically detected in the manner described below simply with a smartphone camera and verified with the aid of a test app installed on the smartphone.
Die Banknote 10 und das Prüffeld 12 sind dabei in einem Mehrschrittverfahren mit Registerschwankungen erzeugt. Beispielsweise wurde auf der Banknote 10 im Siebdruckverfahren die Wertzahl 14- A, im Stich-Tief druck- verfahren ein Portrait 16-A und im Buchdruck eine Seriennummer 18 aufge- bracht. Gleichzeitig mit der Wertzahl 14- A wurde im Prüffeld 12 ein erster, breiter Druckwinkel 14-B mit mehreren kleinen Markierungslöchern 14-M im Siebdruck erzeugt, wie in der Detaildarstellung des Prüffelds 12 in der Fig. 2 genauer gezeigt. In einem separaten Druckschritt wurde gleichzeitig mit dem Portrait 16-A im Prüffeld 12 ein zweiter, schmaler Druckwinkel 16- B, ebenfalls mit mehreren kleinen Markierungslöchern 16-M im Stich- Tief druck erzeugt. Wegen der Erzeugung der Elemente 14- A/ 14-B bzw. 16- A/16-B in jeweils getrennten Arbeitsgängen mit insbesondere unterschiedlichen Herstellungsverfahren treten dabei unvermeidliche Passerschwankungen auf, die zu einem Versatz der beiden Druckwinkel 14-B, 16-B und damit auch der kleinen Markierungslöcher 14-M, 16-M im Prüffeld 12 führen. The banknote 10 and the test field 12 are generated in a multi-step process with register fluctuations. For example, the value 14 A was printed on the bank note 10 in the screen printing process, a portrait 16 A in the engraved gravure printing process, and a serial number 18 in letterpress printing. Simultaneously with the value 14-A, a first, wide printing angle 14-B with several small marking holes 14-M was screen-printed in the test field 12, as shown in more detail in the detail illustration of the test field 12 in FIG. In a separate printing step was simultaneously with the portrait 16-A in the test field 12, a second, narrow pressure angle 16-B, also with several small marking holes 16-M in the engraving deep pressure generated. Due to the generation of the elements 14- A / 14-B and 16-A / 16-B in each separate operations with in particular different manufacturing processes occur inevitable Passerschwankungen, resulting in an offset of the two pressure angle 14-B, 16-B and so that the small marking holes 14-M, 16-M lead in the test field 12.
Die gegenwärtigen Erfinder haben nun erkannt, dass diese unvermeidlichen Registerschwankungen der verschiedenen Herstellungsprozesse wie eine Art von Fingerabdruck zur Identifikation eines bestimmten Sicherheitsele- ments bzw. einer bestimmten Banknote dienen können. The present inventors have now recognized that these unavoidable register fluctuations of the various manufacturing processes can serve as a kind of fingerprint for the identification of a specific security element or a particular banknote.
Zur Abschätzung kann man beispielsweise annehmen, dass die an der Erzeugung des Prüffelds 12 beteiligten Herstellungsschritte jeweils Register- schwankungen von + 1 mm in zueinander orthogonalen Richtungen (nach- folgend als x- und y-Richtung bezeichnet) aufweisen. Die maximal erlaubte Schwankung beträgt beispielsweise ± 1,5 mm. Eine typische Smartphoneka- mera mit nominal 6 Megapixel hat eine Auflösung von 2848 x 2136 Pixel. Wird mit einer solchen Kamera eine Fläche aufgenommen, die zumindest das Prüffeld 12 und die Seriennummer 18 enthält, beispielsweise mit einer Aufnahmefläche von 120 mm x 90 mm, so ergibt sich eine Punktdichte von etwa 600 dpi oder eine Auflösung von 42 μιη. Bei zwei Herstellungsschritten ergeben sich somit in jeder Richtung 2000 μιη/40 μηι = 50 unterscheidbare Positionen, insgesamt also 502 = 2.500 verschiedene Kombination von Regis- terschwankungen. Werden drei Herstellungsschritte im Prüffeld 12 abgebildet, ergeben sich bereits 6.250.000 Möglichkeiten. For estimation, it can be assumed, for example, that the production steps involved in the generation of the test field 12 each have register fluctuations of + 1 mm in mutually orthogonal directions (following hereinafter referred to as x and y direction). The maximum permitted variation is, for example, ± 1.5 mm. A typical smartphone camera with a nominal 6 megapixels has a resolution of 2848 x 2136 pixels. If a surface is recorded with such a camera, which contains at least the test field 12 and the serial number 18, for example with a recording surface of 120 mm × 90 mm, the result is a dot density of about 600 dpi or a resolution of 42 μιη. Thus, in two production steps, 2000 μιη / 40 μηι = 50 distinguishable positions result in each direction, ie a total of 50 2 = 2,500 different combinations of register fluctuations. If three production steps are mapped in the test field 12, there are already 6,250,000 possibilities.
Liegt ein Punkt- oder Linienelement beispielsweise in einem Sicherheitsfaden vor, dessen Einbringposition in Querrichtung um ± 3 mm schwanken kann, so kann die Zahl der Möglichkeiten nochmal mit 6000 μπ / 40 μπ\ = 150 multipliziert werden. Bei einem Sicherheitsfaden mit einem gut erkennbaren Sujet lässt sich auch die Position in Längsrichtung verwenden und so die Zahl der möglichen Kombination weitere steigern. Mit Bezug auf Fig. 2 führen die Registerschwankungen der Herstellungsschritte Siebdruck (Elemente 14-A, 14-B) und Stich-Tiefdruck (Elemente 16- A, 16-B) zu einem Versatz der beiden Druckwinkel 14-B, 16-B und der kleinen Markierungslöcher 14-M, 16-M, der durch eine Messung der vektoriellen Abstände der Markierungslöcher 14-M, 16-M gut quantifiziert werden kann. Beispielsweise können im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 aus den fünf Markierungslöchern 14-M des Druckwinkels 14-B und den vier Markierungslöchern 16-M des Druckwinkels 16-B bereits 5 x 4 = 20 vektorielle Abstände (mit Abstandswerten in x- und y-Richtung) abgeleitet werden, die alle von der Größe der Registerschwankungen zwischen den Druckwinkeln 14-B, 16- B abhängen und von denen in Fig. 2 mit Bezugszeichen 20, 22, 24, 26 zur Illustration einige eingezeichnet sind. Die Markierungslöcher 14-M, 16-M stellen daher Markierungspunkte dar, deren vektoriellen Abstände von den konkret bei der Herstellung der Banknote 10 aufgetretenen Registerschwan- kungen abhängen, so dass aus ihnen ein Prüfwert abgeleitet werden kann, der eine für die Banknote 10 individuelle und charakteristische Größe darstellt. Konkret können von den 20 möglichen Abständen etwa die vier in Fig. 2 eingezeichneten vektoriellen Abstände 20-26 ermittelt und aus den ermittelten x- und y- Werten durch Aufsummieren, gegebenenfalls modulo eines Maximalwerts, ein Prüf wert abgeleitet werden. If a point or line element is present, for example, in a security thread whose insertion position can vary in the transverse direction by ± 3 mm, then the number of possibilities can be multiplied again by 6000 μπ / 40 μπ \ = 150. With a security thread with a well-recognizable subject can also use the position in the longitudinal direction and thus increase the number of possible combination more. Referring to Fig. 2, the register variations of the manufacturing steps of screen printing (elements 14-A, 14-B) and engraving gravure printing (elements 16-A, 16-B) result in offsetting of the two printing angles 14-B, 16-B and small marker holes 14-M, 16-M, which can be well quantified by measuring the vector distances of marker holes 14-M, 16-M. For example, in the exemplary embodiment of FIG. 2, five of the five marking holes 14-M of the printing angle 14-B and the four marking holes 16-M of the printing angle 16-B can already have 5 × 4 = 20 vectorial distances (with distance values in the x and y directions ), all of which depend on the size of the register fluctuations between the pressure angles 14-B, 16- B and some of which are shown in Fig. 2 with reference numerals 20, 22, 24, 26 for illustration. The marking holes 14-M, 16-M therefore represent marking points whose vector distances depend on the register fluctuations which have occurred concretely in the production of the banknote 10, so that a check value can be derived from them which can be used for the bank note 10 individually represents characteristic size. Specifically, of the 20 possible distances, the four vectorial distances 20-26 shown in FIG. 2 can be determined and a test value can be derived from the determined x and y values by adding up, optionally modulo a maximum value.
Wie aus der obigen Abschätzung ersichtlich, ist die Zahl der möglichen Registerschwankungskombinationen bei der gegenwärtigen Auflösung von Smartphonekameras bei zwei Herstellungsschritten in der Regel noch zu gering um eine eindeutige Identifikation einer Banknote vornehmen zu können. Dennoch ist die Zahl der Möglichkeiten bereits so groß, dass trotz der einfachen Prüfung mit einem Smartphone bei einer positiven Verifikation mit hoher Wahrscheinlichkeit auf eine echte Banknote geschlossen werden kann. Wird eine größere Zahl von Herstellungsschritten einbezogen, kann die Zahl der Registerschwankungskombinationen auch für eine eindeutige Identifikation einer Banknote ausreichen. As can be seen from the above estimation, the number of possible register fluctuation combinations in the current resolution of smartphone cameras in two production steps is generally still too low to be able to clearly identify a banknote. Nevertheless, the number of possibilities is already so great that despite the simple check with a smartphone with a positive verification with high probability on a real banknote can be closed. If a larger number of production steps are included, the number of register fluctuation combinations can also be sufficient for a clear identification of a banknote.
Der aus den vektoriellen Abständen der Markierungspunkte abgeleitete Prüfwert kann bei oder unmittelbar nach der Herstellung der Banknote 10, beispielsweise bei der Qualitätskontrolle der Banknoten, erstmalig erfasst und zusammen mit der Seriennummer 18 der Banknote 10 als Referenzprüfwert in einer Datenbank 34 (Fig. 3) hinterlegt werden. In der Datenbank 34 ist dann die Seriennummer 18 mit einer bestimmten Kombination vekto- rieller Abstände der Markierungspunkte 14-M, 16-M im Prüffeld 12 der Banknote 10 verknüpft. Wie oben erläutert, muss die Zuordnung dabei für eine sinnvolle Verifikation nicht unbedingt eindeutig sein. The test value derived from the vectorial distances of the marking points can be detected for the first time during or immediately after the production of the banknote 10, for example in the quality control of the banknotes, and stored together with the serial number 18 of the banknote 10 as reference check value in a database 34 (FIG. 3) become. In the database 34, the serial number 18 with a certain combination of vector distances of the marking points 14-M, 16-M in the test field 12 of FIG Banknote 10 linked. As explained above, the assignment does not necessarily have to be unique for meaningful verification.
Für die Verifikation wird die Banknote 10 dann, wie in Fig. 3 gezeigt, von einem Nutzer mit der Kamera seines Smartphones 30 fotografiert (Bezugszeichen 32) und damit das Prüffeld 12 und die Seriennummer 18 optisch er- f asst. Eine auf dem Smartphone 30 laufende Prüf-App kann einerseits über ein OCR-Modul die Seriennummer 18 der Banknote 10 auslesen und andererseits über ein Bildverarbeitungs-Modul einige oder alle vektoriellen Ab- stände der Markierungspunkte 14-M, 16-M im Prüffeld 12 bestimmen und daraus den Prüfwert für Banknote 10 bilden. For the verification, the banknote 10 is then photographed (as shown in FIG. 3) by a user with the camera of his smartphone 30 (reference numeral 32) and thus optically detects the test field 12 and the serial number 18. A test app running on the smartphone 30 can, on the one hand, read out the serial number 18 of the banknote 10 via an OCR module and, on the other hand, use an image processing module to determine some or all of the vectorial distances of the marking points 14-M, 16-M in the test field 12 and form the check value for banknote 10 therefrom.
Die Prüf-App baut dann eine Verbindung 36 vom Smartphone 30 zur Datenbank 34 auf und überträgt die Seriennummer 18 und den gebildeten Prüfwert. In der Datenbank 34 wird der übertragene Prüfwert mit dem dort zur Seriennummer 18 gespeicherten Referenzprüfwert verglichen und das Vergleichsergebnis über die Verbindung 36 zurück an die Prüf-App übertragen. Diese zeigt das Ergebnis der Echtheitsprüfung beispielsweise im Display 38 an und kann zur Verstärkung auch eine akustische Rückmeldung über die erfolgreiche oder fehlgeschlagene Verifikation geben. In einer Variante kann die Datenbank auch den gespeicherten Referenzprüfwert an die Prüf-App übertragen und der Vergleich des gebildeten Prüfwerts mit dem Referenzprüfwert kann in der Prüf-App selbst vorgenommen werden. The test app then builds a connection 36 from the smartphone 30 to the database 34 and transmits the serial number 18 and the test value formed. In the database 34, the transmitted test value is compared with the reference test value stored there for the serial number 18 and the comparison result is transmitted back to the test app via the connection 36. This displays the result of the authenticity check, for example, in the display 38 and can also give an audible feedback on the successful or failed verification for reinforcement. In one variant, the database can also transmit the stored reference check value to the check app and the comparison of the formed check value with the reference check value can be made in the check app itself.
Alternativ oder zusätzlich kann der Referenzprüfwert nach seiner erstmaligen Erfassung auch verschlüsselt auf die Banknote 10 selbst aufgebracht werden, beispielsweise in Form eines neben dem Prüffeld 12 angeordneten Barcodes 28. Zur Verifikation kann die Banknote 10 dann von einem Nutzer mit der Kamera seines Smartphones 30 fotografiert und damit das Prüffeld 12 zusammen mit dem Barcode 28 optisch erfasst werden. Die auf dem Smartphone 30 ausgeführte Prüf-App ermittelt dann über das Bildverarbei- tungs-Modul die erforderlichen vektoriellen Abstände der Markierungspunkte 14-M, 16-M im Prüffeld 12, bildet daraus den Prüfwert für Banknote 10, liest den Barcode 28 und entschlüsselt den damit codierten Referenzprüfwert. Der ermittelte Prüfwert wird mit dem entschlüsselten Referenzprüfwert verglichen und das Ergebnis der Echtheitsprüfung im Display 38 angezeigt und gegebenenfalls auch akustisch ausgegeben. Alternatively or additionally, the reference check value can also be applied encrypted to the banknote 10 itself after its first detection, for example in the form of a barcode 28 arranged next to the checkbox 12. For verification, the banknote 10 can then be photographed by a user with the camera of his smartphone 30 and thus the test field 12 are optically detected together with the barcode 28. The test app executed on the smartphone 30 then determines the required vectorial distances of the marking points 14-M, 16-M in the test field 12 via the image processing module, forms the check value for banknote 10, reads the bar code 28 and decrypts it thus coded reference check value. The determined test value is compared with the decrypted reference test value and the result of the authenticity check is displayed in the display 38 and, if necessary, also output acoustically.
In Fig. 2 sind der einfacheren Darstellung halber Linienelemente 14-B, 16-B gezeigt, die in nur zwei unterschiedlichen Herstellungsschritten erzeugt wurden, es versteht sich allerdings, dass in der Praxis auch Punkt- oder Linienelemente im Prüffeld verwendet werden können, die in drei, vier oder mehr unterschiedlichen Herstellungsschritten erzeugt sind. Wegen der größeren Zahl an Kombinationsmöglichkeiten der Registerschwankungen ist dies in der Praxis oft vorteilhaft. Dabei können auch unterschiedliche Herstellungsverfahren kombiniert sein, wie etwa Druckschritte, eingebrachte Sicherheitsfäden oder aufgebrachte Applikationen. Entsprechend gibt es dann mehr als die bei Fig. 2 genannten Kombinationen von Markierungspunkten zur Berechnung vektorieller Abstandswerte. In Fig. 2 the simpler representation half line elements 14-B, 16-B are shown, which were produced in only two different manufacturing steps, it is understood, however, that in practice also point or line elements can be used in the test field, in three, four or more different manufacturing steps are generated. Because of the greater number of possible combinations of register fluctuations, this is often advantageous in practice. In this case, different production methods can be combined, such as printing steps, introduced security threads or applied applications. Accordingly, there are then more than the combinations of marking points mentioned in FIG. 2 for the calculation of vectorial distance values.
Die Markierungslöcher 4-M, 16-M können durch einen strukturierten Aufdruck mit Aussparungen erzeugt sein, sie können aber beispielsweise auch durch eine farbabtragende Laserbeaufschlagung, beispielsweise nach jedem Druckschritt und/ oder nach dem Aufbringen der Linienelemente 14-B, 16- B, erzeugt sein. Die relativen Abstände der Markierungslöcher sind von den Registerschwankungen zwischen den Druckwinkeln 14-B, 16-B nicht beein- flusst und können daher eine zusätzliche Information enthalten, ist wird zum Herstellen der Lasermarkierung die Breite des mit Laser beaufschlagten Bereichs derart groß gewählt, dass die Passertoleranzen der Druckschritte, d.h. der Linienelemente 14-B, 16-B zueinander, umfasst werden. Die Linienelemente 14-B, 16-B liegen somit trotz der Passertoleranzen im Lasermarkierungsbereich. The marking holes 4-M, 16-M may be produced by a structured imprint with recesses, but they may also be produced, for example, by a color-removing laser application, for example after each printing step and / or after the application of the line elements 14-B, 16-B be. The relative distances of the marking holes are unaffected by the register fluctuations between the printing angles 14-B, 16-B and may therefore contain additional information. The laser marking is the width of the laser-exposed one Range selected so large that the registration tolerances of the printing steps, ie the line elements 14-B, 16-B to each other, are included. The line elements 14-B, 16-B are thus despite the register tolerances in the laser marking area.
Für die Bestimmung des Prüfwerts wird das von der Kamera des Smartpho- nes erf asste Bild zunächst mit Vorteil in der oben beschriebenen Weise vorverarbeitet. Daneben können auch weitere Methoden der Bildverarbeitung, wie etwa eine Kantenerkennung angewandt werden. For determining the test value, the image acquired by the camera of the smartphone is first preprocessed advantageously in the manner described above. In addition, other methods of image processing, such as edge detection can be used.
Ein Prüffeld muss nicht als separates Feld auf dem Dokument vorliegen, es kann auch in das grafische Design des Dokuments integriert sein, wie anhand des Prüffelds 50 der Fig. 4 illustriert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel enthält eine Banknote 10 in einem Teilbereich als Prüffeld 50 eine Grafik 52 in Form eines Hauses, bei dem der Umriss 54 des Hauses, das Erdgeschossfenster 56 und das Dachfenster 58 jeweils in verschiedenen Druckschritten mit unterschiedlichen Druckverfahren erzeugt sind. Nach jedem Druckschritt wurden durch f arbabtragende Laserbeaufschlagung eine Reihe kleiner Markierungslöcher 54-M, 56-M und 58-M in den Linienelemente 54, 56 bzw. 58 erzeugt. Da die Linienelemente 54, 56, 58 in verschiedenen Druckschritten mit verschiedenen Herstellungsverfahren hergestellt wurden, weisen die Markierungslöcher 54-M, 56-M und 58-M individuelle charakteristische Registerschwankungen auf, die in dem Prüffeld 50 mit Hilfe einer Smartphone-Kamera 30 erfasst werden können. Aus den vektoriellen Ab- ständen der Markierungslöcher, von denen in Fig. 4 mit Bezugszeichen 40, 42, 44 zur Illustration einige eingezeichnet sind, kann in der oben beschriebenen Weise ein Prüfwert abgeleitet und dieser mit einem mit einem Ref e- renzprüfwert verglichen werden. Dem Nutzer muss dabei das Vorhandensein oder die Lage des Prüffelds 50 im graphischen Design 52 nicht bekannt sein. Es genügt, wenn der Nutzer die gesamte Banknote oder zumindest das Design 52 mit seiner Smartphone- Kamera 30 aufnimmt, da die Prüf-App die Lage des Prüffelds 50 und dessen zu prüfende Eigenschaften, konkret die zur Bestimmung des Prüfwerts verwendeten vektoriellen Abstände kennt. Sollte die Aufnahmequalität nicht ausreichend oder das Prüffeld 50 nicht vollständig auf enommen sein, kann die Prüf-App eine Fehlermeldung erzeugen und zur erneuten Aufnahme, gegebenenfalls mit einem Hinweis auf den aufzunehmenden Bereich auffor- dem. Auch hier kann in den relativen Abständen der Markierungslöcher 54- M, 56-M und 58-M jeweils eines Linienelements eine zusätzliche Information enthalten sein. A test field need not exist as a separate field on the document, it may also be integrated into the graphical design of the document, as illustrated by the test field 50 of FIG. 4. In the exemplary embodiment shown, a banknote 10 in a partial area as test area 50 contains a graphic 52 in the form of a house, in which the outline 54 of the house, the ground floor window 56 and the roof window 58 are each produced in different printing steps with different printing methods. After each printing step, a series of small marking holes 54-M, 56-M and 58-M were produced in the line elements 54, 56 and 58, respectively, by laser-beam application. Since the line elements 54, 56, 58 have been manufactured in different printing steps using different manufacturing methods, the marking holes 54-M, 56-M and 58-M have individual characteristic register fluctuations which are detected in the test field 50 by means of a smartphone camera 30 can. From the vectorial distances of the marking holes, some of which are shown by way of illustration in FIG. 4 with reference numbers 40, 42, 44, a test value can be derived in the manner described above and this can be compared with a reference value with a reference value. The user must not be aware of the presence or location of the test field 50 in the graphic design 52. It is sufficient if the user takes the entire banknote or at least the design 52 with his smartphone camera 30, since the test app knows the location of the test field 50 and its properties to be tested, specifically the vectorial distances used to determine the test value. If the recording quality is insufficient or the test field 50 is not completely recorded, the test app can generate an error message and ask for a new recording, possibly with a reference to the area to be recorded. Again, additional information may be included in the relative distances of the marker holes 54-M, 56-M and 58-M of each line element.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein Prüffeld der oben beschriebenen Art in einem separaten Sicherheitselement 60 vorliegt, das auf einen abzusichernden Gegenstand, wie etwa eine Geldkassette 62, aufgebracht wird. Im Ausführungsbeispiel wird die in Fig. 6 gezeigte Geldkassette 62 befüllt, geschlossen und der Deckelspalt 64 mit dem Sicherheitselement 60 versiegelt. Dann wird das Prüffeld des Sicherheitselements 60 beispielsweise mit der Kamera eines Smartphones 30 fotografiert (Bezugszeichen 32) und von einer App in der oben beschriebenen Weise ein Prüfwert für das Sicherheitselement 60 ermittelt. Weiter wird eine Kennnummer 66 der Geldkassette 62 entweder eingegeben oder ebenfalls mit der Kamera er- fasst. Die App baut dann eine Verbindung 36 zu einer Datenbank 34 auf und überträgt die Kennnummer 66 und den gebildeten Prüfwert für das zu Absicherung verwendete Sicherheitselement 60. In der Datenbank 34 ist dann der übertragene Prüfwert als Referenzprüfwert zu der Kennnummer 66 abgelegt und damit das Sicherheitselement 60 mit der abzusichernden Geldkassette 62 verknüpft. Nach dem Transport der Geldkassette 62 kann der Empfänger zunächst prüfen, ob das Sicherheitselement 60 unversehrt ist und dann verifizieren, dass das Sicherheitselement 60 tatsächlich zu der Kennnummer 66 der Geldkas- sette 62 gehört. Dazu muss er lediglich das Prüffeld des Sicherheitselements 60 mit der Kamera seines Smartphones fotografieren und die Kennnummer 66 der Geldkassette 62 eingeben oder ebenfalls fotografieren. Die App bildet dann den Prüfwert für das Sicherheitselement 60, ermittelt gegebenenfalls die Kennnummer 66 über ein OCR-Modul, baut dann eine Verbindung zu der Datenbank 34 auf und überträgt die Kennnummer 66 und den gebildeten Prüfwert. In der Datenbank 34 wird der übertragene Prüfwert mit dem dort zu der Kennnummer 66 gespeicherten Referenzprüfwert verglichen und das Vergleichsergebnis zurück an die Smartphone-App übertragen, die dem Empfänger den Erfolg oder Misserfolg der Verifikation mitteilt. FIG. 5 shows a further embodiment in which a test field of the type described above is present in a separate security element 60, which is applied to an object to be protected, such as a cash box 62. In the exemplary embodiment, the cash box 62 shown in FIG. 6 is filled, closed and the cover gap 64 is sealed with the security element 60. Then, the test field of the security element 60 is photographed with the camera of a smartphone 30 (reference numeral 32), for example, and a test value for the security element 60 is determined by an app in the manner described above. Furthermore, an identification number 66 of the cashbox 62 is either entered or also recorded with the camera. The app then establishes a connection 36 to a database 34 and transmits the identification number 66 and the formed test value for the security element 60 used for the security. The transmitted verification value is then stored in the database 34 as the reference verification value for the identification number 66 and thus the security element 60 linked to the cash box 62 to be secured. After the transport of the cash box 62, the recipient can first check whether the security element 60 is intact and then verify that the security element 60 actually belongs to the identification number 66 of the cash box 62. For this purpose, he only has to photograph the test field of the security element 60 with the camera of his smartphone and enter the identification number 66 of the cash box 62 or also photograph it. The app then forms the check value for the security element 60, optionally determines the identification number 66 via an OCR module, then establishes a connection to the database 34 and transmits the identification number 66 and the test value formed. In the database 34, the transmitted test value is compared with the reference test value stored there for the identification number 66 and the comparison result is transmitted back to the smartphone app, which notifies the recipient of the success or failure of the verification.
. Bezugszeichenliste , LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Banknote 10 banknote
12 Prüffeld  12 test field
14-A Wertzahl  14-A value
14-B erster Druckwinkel 14-B first contact angle
14-M Markierungslöcher14-M marker holes
16-A Portrait 16-A portrait
16-B zweiter Druckwinkel 16-B second pressure angle
16-M Markierungslöcher16-M marker holes
18 Seriennummer 18 serial number
20, 22, 24, 26 vektorielle Abstände 20, 22, 24, 26 vectorial distances
28 Barcode 28 barcode
30 Smartphone  30 smartphone
32 fotografische Erfassung 32 photographic capture
34 Datenbank 34 database
36 Verbindung  36 connection
40, 42, 44 vektorielle Abstände 40, 42, 44 vectorial distances
50 Prüffeld 50 test field
52 Grafik  52 graphic
54 Umriss des Hauses 54 outline of the house
56 Erdgeschossfenster56 ground floor windows
58 Dachfenster 58 skylight
54-M, 56-M, 58-M Markierungslöcher  54-M, 56-M, 58-M marker holes
60 Sicherheitselement  60 security element
62 Geldkassette  62 cashbox
64 Deckelspalt  64 cover gap
66 Kennnummer  66 identification number

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur Verifikation eines mit einem Sicherheitselement verse- henen Gegenstands, bei dem das Sicherheitselement in einem Mehrschrittverfahren mit Registerschwankungen hergestellt ist und in einem Prüffeld ein individuelles charakteristisches Merkmal des Sicherheitselements in Form von zumindest zwei Punkt- oder Linienelementen enthält, die bei der Herstellung des Sicherheitselements in unterschiedlichen Herstellungsschrit- ten mit Registerschwankungen erzeugt sind, und die zwei oder mehr Markierungspunkte mit charakteristischen Abständen definieren, wobei bei dem Verfahren 1. A method for verifying an article provided with a security element, wherein the security element is manufactured in a multi-step process with register fluctuations and contains in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements used in the manufacture of the security element are produced in different production steps with register fluctuations, and which define two or more marking points with characteristic distances, wherein in the method
das Prüffeld des Sicherheitselements mit einer Kamera optisch erf asst wird,  the test field of the security element is visually detected with a camera,
- charakteristische Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte des Prüffelds bestimmt werden und daraus ein Prüfwert für das individuelle charakteristische Merkmal des Sicherheitselements gebildet wird, characteristic differences of the two or more marking points of the test field are determined and from this a test value for the individual characteristic feature of the safety element is formed,
der gebildete Prüfwert mit einem Referenzprüfwert verglichen wird, und  the test value formed is compared with a reference test value, and
auf Grundlage des Vergleichsergebnisses ein Verifikationsresultat für den mit dem Sicherheitselement versehenen Gegenstand erstellt wird.  On the basis of the comparison result, a verification result is produced for the object provided with the security element.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Refe- renzprüfwert bei oder nach der Herstellung des Sicherheitselements oder bei oder nach dem Versehen des Gegenstands mit dem Sicherheitselement gebildet wird, indem charakteristische Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte des Prüffelds bestimmt werden ünd daraus der Referenzprüfwert gebildet wird. 2. Method according to claim 1, characterized in that the reference check value is formed during or after the production of the security element or during or after the article has been provided with the security element by determining characteristic distances of the two or more marking points of the test field the reference check value is formed.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzprüfwert zusammen mit einer individuellen Kennzeichnung des Sicherheitselements und/ oder des Gegenstands in einer Datenbank ge- speichert und zum Vergleich mit dem gebildeten Prüfwert aus der Datenbank abgefragt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Referenzprüfwert stored together with an individual identification of the security element and / or the subject in a database and is queried for comparison with the test value formed from the database.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzprüfwert insbesondere in verschlüsselter oder codierter Form auf dem Sicherheitselement oder auf dem mit dem Sicherheitselement versehenen Gegenstand vorliegt und zum Vergleich mit dem gebildeten Prüfwert eingelesen wird. 4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the Referenzprüfwert is present in particular in encrypted or coded form on the security element or on the object provided with the security element and is read in for comparison with the test value formed.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Prüffeld des Sicherheitselements mit einer Smart- phone-Kamera optisch erfasst wird und die Bestimmung der charakteristische Abstände und die Bildung des Prüfwerts durch ein auf dem Smartpho- ne laufendes Softwareprogramm erfolgt. 5. The method according to at least one of claims 1 to 4, character- ized in that the test field of the security element with a smartphone camera is optically detected and the determination of the characteristic distances and the formation of the test value by a on the Smartphone ne running software program done.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verifikationsverfahren an einem Prüffeld durchgeführt wird, das drei, vier oder mehr Punkt- oder Linienelemente enthält, die bei der Herstellung des Sicherheitselements in unterschiedlichen Herstellungsschritten mit Registerschwankungen erzeugt sind, und die drei, vier, oder mehr Markierungspunkte mit charakteristischen Abständen definieren. 6. The method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the verification method is performed on a test field containing three, four or more point or line elements that are generated in the production of the security element in different manufacturing steps with register fluctuations, and define the three, four, or more mark points with characteristic distances.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verifikationsverfahren an einem Prüffeld durchgeführt wird, dessen Punkt- oder Linienelemente zumindest teilweise durch Druckverfahren, insbesondere Offsetdruck, Stich-Tiefdruck, Siebdruck, Buchdruck, Stempeldruck oder Flexodruck erzeugt sind. 7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the verification process is carried out on a test field whose point or line elements at least partially through Printing process, especially offset printing, engraving gravure, screen printing, letterpress, stamp printing or flexographic printing are generated.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Verifikationsverfahren an einem Prüffeld durchgeführt wird, dessen Punkt- oder Linienelemente zumindest teilweise auf Applikationen, insbesondere auf aufgebrachten Folienelementen vorliegen, o- der durch Elemente oder Fensterteile auf den Applikationen gebildet sind. 8. The method according to at least one of claims 1 to 7, character- ized in that the verification process is performed on a test field, the point or line elements at least partially present on applications, in particular on applied film elements, o- by elements or window parts the applications are formed.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verifikationsverfahren an einem Prüffeld durchgeführt wird, dessen Punkt- oder Linienelemente zumindest teilweise durch Laserschnitte, Perforationen, Wasserzeichen, Lasermarkierungen, Ink-Jet- Beschriftungen oder Toner-basierte Verfahren gebildet sind. 9. The method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the verification process is carried out on a test field, the point or line elements at least partially by laser cuts, perforations, watermarks, laser markings, ink-jet labels or toner-based method are formed.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vektorielle charakteristische Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte bestimmt werden. 10. The method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that vectorial characteristic distances of the two or more marking points are determined.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Punkt- oder Linienelement zumindest zwei Markierungspunkte definiert werden und für die Bildung des Prüfwerts charakteristische Abstände, insbesondere vektorielle charakteristische Abstände berücksichtigt werden, die von unterschiedlichen Markierungspunk- ten eines Punkt- oder Linienelements ausgehen oder an unterschiedlichen Markierungspunkten eines Punkt- oder Li ienelements enden. 11. The method according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that at least two marker points are defined in each point or line element and characteristic distances for the formation of the test value, in particular vectorial characteristic distances are taken into account that of different Markierpunk- a Point or line element go out or end at different marking points of a point or Li ienelements.
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verifikationsverfahren an einem Sicherheitselement durchgeführt wird, das in den Gegenstand integriert ist. 12. The method according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the verification method is carried out on a security element which is integrated into the article.
13. Verifikationssystem für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit 13. Verification system for carrying out the method according to one of claims 1 to 12, with
einem mit einem Sicherheitselement versehenen Gegenstand, bei dem das Sicherheitselement in einem Mehrschrittverfahren mit Registerschwankungen hergestellt ist und in einem Prüffeld ein individuelles charakteristisches Merkmal des Sicherheitselements in Form von zumindest zwei Punkt- oder Linienelementen enthält, die bei der Her- an article provided with a security element, in which the security element is produced in a multi-step process with register fluctuations and contains in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements which are used in the
Stellung des Sicherheitselements in unterschiedlichen Herstellungsschritten mit Registerschwankungen erzeugt sind, und die zwei oder mehr Markierungspunkte mit charakteristischen Abständen definieren, und Position of the security element are produced in different manufacturing steps with register fluctuations, and define the two or more mark points with characteristic intervals, and
einer Prüfvorrichtung für die Verifikation des Gegenstands, mit  a verification device for the verification of the article, with
einer Kamera für die optische Erfassung des Prüffelds des Sicherheitselements,  a camera for the optical detection of the test field of the security element,
einer Auswerteeinheit zum Bestimmen charakteristischer Ab- stände der zwei oder mehr Markierungspunkte des Prüffelds und zum Bilden eines Prüfwert für das individuelle charakteristische Merkmal des Sicherheitselements daraus, und  an evaluation unit for determining characteristic distances of the two or more marking points of the test field and for forming a test value for the individual characteristic feature of the safety element thereof, and
Mitteln zum Vergleichen des gebildeten Prüfwerts mit einem Referenzprüfwert und zur Erstellung eines Verifikationsresultats auf Grundlage des Vergleichsergebnisses.  Means for comparing the generated check value with a reference check value and for generating a verification result based on the comparison result.
14. Verifikationssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung Mittel zum Erfassen eines codierten Referenzprüfwerts, zum Decodieren des erfassten Referenzprüfwerts und zum Verglei- chen des gebildeten Prüfwerts mit dem decodierten Referenzprüfwert enthält. 14. Verification system according to claim 13, characterized in that the test device comprises means for detecting a coded reference test value, for decoding the detected reference test value and for comparing contains the formed test value with the decoded reference test value.
15. Verifikationssystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass 15. Verification system according to claim 13 or 14, characterized in that
das Verifikationssystem eine Datenbank umfasst, in der für die Sicherheitselemente jeweils ein Referenzprüfwert zusammen mit einer individuellen Kennzeichnung des Sicherheitselements und/ oder des Gegenstands abgelegt sind, und dass  the verification system comprises a database in which a reference check value is stored together with an individual identification of the security element and / or the item for the security elements, and in that
- die Prüfvorrichtung Mittel zum Abfragen des Referenzprüfwerts oder des Vergleichsergebnisses von Prüfwert und Referenzprüfwert aus der Datenbank auf Grundlage der individuellen Kennzeichnung des Sicherheitselements und/ oder des Gegenstands enthält. - the test apparatus includes means for interrogating the reference test value or the comparison result of test value and reference test value from the database based on the individual marking of the security element and / or the article.
16. Verifikationssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung eine Banknotenbearbei- tungsmaschine oder ein Smartphone ist. 16. Verification system according to at least one of claims 13 to 15, characterized in that the test device is a banknote processing machine or a smartphone.
17. Sicherheitselement für ein Verifikationssystem nach einem der An- Sprüche 13 bis 16 , das in einem Mehrschrittverfahren mit Registerschwankungen hergestellt ist und in einem Prüffeld ein individuelles charakteristisches Merkmal des Sicherheitselements in Form von zumindest zwei Punktoder Linienelementen enthält, die bei der Herstellung des Sicherheitselements in unterschiedlichen Herstellungsschritten mit Registerschwankungen erzeugt sind, und die zwei oder mehr Markierungspunkte mit charakteristischen Abständen definieren. 17. A security element for a verification system according to any one of the claims 13-16, which is prepared in a multi-step process with register fluctuations and contains in a test field an individual characteristic feature of the security element in the form of at least two point or line elements, which in the production of the security element in different manufacturing steps are generated with register fluctuations, and define the two or more mark points with characteristic intervals.
18. Gegenstand, insbesondere Wertdokument, Sicherheitspapier, Ausweiskarte oder Markenartikel mit einem Sicherheitselement nach Anspruch 17. 18. An article, in particular value document, security paper, identity card or branded article with a security element according to claim 17.
19. Prüfvorrichtung für ein Verifikationssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, mit 19. Testing device for a verification system according to one of claims 13 to 16, with
einer Kamera für die optische Erfassung des Prüffelds des Sicherheitselements,  a camera for the optical detection of the test field of the security element,
einer Auswerteeinheit zum Bestimmen charakteristischer Abstände der zwei oder mehr Markierungspunkte des Prüffelds und zum Bilden eines Prüf wert für das individuelle charakteristische Merkmal des Sicherheitselements daraus, und  an evaluation unit for determining characteristic distances of the two or more marker points of the test field and for forming a test value for the individual characteristic feature of the security element thereof, and
Mitteln zum Vergleichen des gebildeten Prüfwerts mit einem Referenzprüfwert und zum Erstellen eines Verifikationsresultats auf Grundlage des Vergleichsergebnisses.  Means for comparing the formed check value with a reference check value and for generating a verification result based on the comparison result.
20. Computerprogrammprodukt, das maschinenlesbare Programmbefehle für eine Steuerungseinheit einer Daten verarbeitenden Vorrichtung, insbesondere eines Smartphones, aufweist, die diese zur Ausführung eines Ver- fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 veranlassen. A computer program product having machine-readable program instructions for a control unit of a data-processing device, in particular a smartphone, which cause it to carry out a method according to one of claims 1 to 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020109171A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Bundesdruckerei Gmbh Integrity check of a document with personal data

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0825036A1 (en) * 1996-08-19 1998-02-25 Giesecke & Devrient GmbH Numbering device for documents and numbered documents
WO2006053685A2 (en) * 2004-11-18 2006-05-26 Giesecke & Devrient Gmbh Value documents production and checking of value documents
WO2016102987A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Banco De México Method for certifying and authenticating security documents based on a measure of the relative position variations of the different processes involved in its manufacture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0825036A1 (en) * 1996-08-19 1998-02-25 Giesecke & Devrient GmbH Numbering device for documents and numbered documents
WO2006053685A2 (en) * 2004-11-18 2006-05-26 Giesecke & Devrient Gmbh Value documents production and checking of value documents
WO2016102987A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Banco De México Method for certifying and authenticating security documents based on a measure of the relative position variations of the different processes involved in its manufacture

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