CN108602374A - 对设置有安全元素的对象的验证 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于验证设置有安全元素的对象(10)的方法，其中，安全元素以具有配准波动的多步骤方法制造，并且安全元素在检查区(12)中包含至少两个表面区域(14‑B、16‑B)的重叠的形式的安全元素的单独的代表性特征，所述表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生，其中，在所述方法中，利用照相机(30)对安全元素的检查区(12)进行光学采集，确定重叠的和不重叠的表面区域(14‑B、16‑B)的表面份额，并且根据其形成针对安全元素的单独的代表性特征的检查值，将所形成的检查值与参考检查值进行比较，并且基于比较结果生成针对设置有安全元素的对象的验证结果。本发明还涉及对应的计算机程序产品、用于执行所述方法的验证系统、用于这种验证系统的安全元素或检查设备以及设置有这种安全元素的对象。

Description

对设置有安全元素的对象的验证

技术领域

本发明涉及对设置有安全元素的对象的验证，在此尤其涉及一种验证方法以及对应的计算机程序产品、用于执行所述方法的验证系统、用于这种验证系统的安全元素或检查设备和设置有这种安全元素的对象。

背景技术

数据载体、如有价文件或证明文件，但还有其它有价对象、如品牌商品，为了安全通常设置有安全元素，其允许检查数据载体的真实性，同时用作针对不允许的复制的保护。

为了对这些安全元素进行可靠的真实性检查，例如在商业银行中的现金存款机中或纸币处理机中经常使用昂贵的检查设备。然而，在许多情况下，不能使用这些昂贵的设备，例如“在现场(imFeld)”检查安全元素时或在安全元素用于保护膨胀或庞大的对象时，不能容易地使安全元素与对象一起进入检查设备中。在此，经常完全不需要百分之百的真实性检查，相反，能够以高的概率识别出或排除安全元素到另一个对象上的重新调整或传递就足够了。

发明内容

由此出发，本发明的任务是给出一种方法和对应的设备，利用其可以简单、但是仍然以高的可靠性对设置有安全元素的对象进行验证。尤其是也可以借助智能电话作为检查设备在现场进行验证。

为此，本发明包含一种用于验证设置有安全元素的对象的方法，其中，安全元素以具有配准波动的多步骤方法制造，并且安全元素在检查区中包含至少两个表面区域的重叠的形式的安全元素的单独的代表性特征，所述表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生，其中，在所述方法中，

-利用照相机对安全元素的检查区进行光学采集，

-确定重叠的和/或不重叠的表面区域的表面份额，并且根据其形成针对安全元素的单独的代表性特征的检查值，

-将所形成的检查值与参考检查值进行比较，并且

-基于比较结果生成针对设置有安全元素的对象的验证结果。

在此，有利地通过确定重叠的和/或不重叠的表面区域的表面份额，并且根据其形成参考检查值，在制造安全元素时或之后或者在对对象设置安全元素时或之后形成参考检查值。

参考检查值可以与安全元素和/或对象的单独的标志一起存储在数据库中，并且为了与形成的检查值进行比较，从数据库中查询参考检查值。

替换地或附加地，参考检查值尤其是可以以加密或编码的形式存在于安全元素上或设置有安全元素的对象上，并且为了与所形成的检查值进行比较，读入参考检查值。在安全元素或对象上施加的参考检查值有利地以无版印刷(druckformlosen)方法施加，例如以激光标记的形式借助喷墨或基于调色剂的方法施加。在这种情况下，也可以放弃参考检查值在数据库中的存储，从而可以放弃访问时间短的昂贵的数据库和非常大的数据储量。

包含参考检查值的代码可以专门针对这种方法开发或者基于标准方法、例如数据矩阵(Data Matrix)或其它2D码构建，其中，有利地对包含在代码中的数据进行加密和/或签名。为了进行加密和解密，可以使用标准方法，利用公共秘钥和私人密钥的非对称方法是有利的，其中，只要遵守所需的安全标准，也可以使用这种方法的专门的衍生方案。

附加地，在比较检查值和参考检查值的准备阶段，可以进行其它检查，所述其它检查确认使用由安全印刷构成的印刷方法，因此排除总是基于像素化扫描的复制。为此，有利地充分利用智能电话照相机的一般非常高的分辨率。此外，简单的可信度测试可以检查是否已经以不常见的时间或空间间隔读入了同一检查区。不仅可以针对该目的记录在现场进行的检查，因此可以确定具有许多伪造点的焦点。由此，在纸币中使用时，同时通过访问检查数据使得中央银行能够观察其纸币的流通特性，并且根据其推导出计划数据，计划数据有助于避免印刷中以及同样在储存时的量(Volumina)不必要地大或者太小。

在一个有利的设计方案中，利用智能电话照相机对安全元素的检查区进行光学采集，并且通过在智能电话上运行的软件程序(下面也称为App)进行表面份额的确定和检查值的形成。

为了提供大量的配准波动组合，有利地在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区包含三个、四个或更多个表面区域的重叠，该表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生。

有利地在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区的表面区域至少部分通过印刷方法、尤其是平版印刷、间接凸版印刷、凹版印刷、丝网印刷、活版印刷、冲压印刷(Stempeldruck)或苯胺印刷(Flexodruck)产生。同样有利地在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区的表面区域至少部分通过涂装、尤其是施加的薄膜元件或者通过涂装上的元件或窗口形成。进一步有利地在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区的表面区域至少部分通过平面激光切割、水印、激光标记或喷墨标签或基于调色剂的方法形成。对于印刷颜色，釉面颜色(lasierende Farben)是有利的，然而也可以使用覆盖颜色(deckendeFarben)。印刷颜色可以具有相同的色调，或者也可以具有不同的色调，从而在重叠的表面区域中形成混合颜色。

关于可达到的分辨率，在背景印刷(Untergrunddruck)(间接凸版印刷)中，纸币基底上的最细的线一般是正30μm，负50μm，通常为40μm或80μm宽；在平版印刷中，纸币基底上的最细的线一般是正25μm，负35μm，通常为30μm或50μm宽；在凹版印刷(Intaglio)中，纸币基底上的最细的线是正15μm，负10μm，通常为50μm或30μm宽；在丝网印刷中，最细的线是正250μm，负500μm，通常为400μm或900μm宽；而在冲压印刷(编号中的压印(Eindruckwerk beider Zifferung))中，最细的线通常为700μm宽。

利用无版印刷方法，也可能已经在印刷过程中产生检查区中的印刷元素的间距的变化，由此将附加信息引入到检查区中。例如，可以改变在制造步骤中产生的印刷或标记元素的间距，并且可以将元素的局部分布与单独的标志、例如序列号一起存储在数据库中。

优选在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区的表面区域分别由多个小的、尤其是符号或图形元素形式的印刷元素构成。小的印刷元素尤其是具有3mm或更小、优选2mm或更小的最大尺寸。

为了能够实现特别可靠的检查值确定，检查区可以具有多个部分区域，在所述部分区域中，各个印刷元素的相对位置相对于彼此移位。在此，首先可以针对每个部分区域形成部分检查值，然后例如通过相加、相乘、相除或相关或者通过与其它评估方法、例如模式识别组合，将部分检查值合成为总检查值。划分为部分区域例如可以以区、行或列的形式进行。

特别有利地，在集成到对象中的安全元素上执行所述验证方法。安全元素例如可以是纸币或其它有价文件的一部分。检查区在这种情况下有利地小于对象，并且例如在有价文件中适宜地最大占据有价文件的表面的一半。此外，检查区有利地布置在序列号、识别码或者安全元素或对象的另一个要采集的代码附近，以便可以利用照相机轻松地采集两者。

本发明还包含一种用于执行上面描述的类型的方法的验证系统，其具有：

-设置有安全元素的对象，其中，安全元素以具有配准波动的多步骤方法制造，并且安全元素在检查区中包含至少两个表面区域的重叠的形式的安全元素的单独的代表性特征，所述表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生，和

-用于验证对象的检查设备，所述检查设备具有：

--用于对安全元素的检查区进行光学采集的照相机，

--用于确定重叠的和/或不重叠的表面区域的表面份额并且根据其形成针对安全元素的单独的代表性特征的检查值的评估单元，和

--用于比较所形成的检查值与参考检查值并且基于比较结果生成验证结果的部件。

检查设备在此有利地包含用于采集编码的参考检查值、对所采集的参考检查值进行解码并且比较所形成的检查值与解码的参考检查值的部件。

在此，可以根据要求、例如检查设备的分辨率，调整重叠的表面区域、尤其是表面区域的印刷元素的大小。

此外，在一个有利的扩展中设置为，

-所述验证系统包括数据库，在所述数据库中针对安全元素分别与安全元素和/或对象的单独的标志一起存储参考检查值，以及

-所述检查设备包含用于基于安全元素和/或对象的单独的标志从数据库查询参考检查值或检查值与参考检查值的比较结果的部件。

检查设备在此尤其是可以是纸币处理机或智能电话。

本发明还包含一种用于上面描述的类型的验证系统的安全元素，所述安全元素以具有配准波动的多步骤方法制造，并且所述安全元素在检查区中包含至少两个表面区域的重叠的形式的安全元素的单独的代表性特征，所述表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生；以及这种安全元素用于验证设置有安全元素的对象的用途。本发明进一步包含具有这种安全元素的对象，尤其是有价文件、防伪纸(Sicherheitspapier)、身份证或品牌商品。

此外，本发明包含一种用于上面描述的类型的验证系统的检查设备，其具有：

-用于对安全元素的检查区进行光学采集的照相机，

-用于确定重叠的和不重叠的表面区域的表面份额并且根据其形成针对安全元素的单独的代表性特征的检查值的评估单元，和

-用于比较所形成的检查值与参考检查值并且基于比较结果生成验证结果的部件。

最后，本发明还包含一种计算机程序产品，其具有用于数据处理设备、尤其是智能电话的控制单元的机器可读的程序命令，所述程序命令使得所述控制单元执行上面描述的类型的方法。

在其它发明变形中，可以使用集成到检查区的设计中的安全元素的单独的代码或标记。其一方面可以用于识别并且针对数据库查询辨别单个安全元素或对象，并且还可以确保即使在进行较粗糙的扫描时也保持可区分每个单个的安全元素。

个体化(Individualisierung)尤其是可以由符号、图形元素、条形码或2D码等构成，并且本身是可识别的或者集成到设计中。代码优选具有有用内容或错误校正元素的冗余。优选个体化是产生上面提到的检查值的数据的一部分。

编号(Zifferung)例如可以与检查区叠加，因此为检查值做出贡献。因为例如在纸币或其它有价文件中，没有序列号与其它序列号相似，所以该贡献总是单独的。如果仅与编号的一部分叠加，则基于常见的编号方案，适宜使用数字的后面的从纸币到纸币改变的符号来实现纸张之间的良好的区分；相反，适宜使用前面的符号来实现纸张内的各个副本(Nutzen)之间的良好的区分。检查值可以纯粹根据上面提到的方法来计算，或者可以通过编号的OCR读取来补充。对于编号，例如可以使用在纸币印刷中常见的活版印刷编号，但是也可以使用无版印刷方法，例如激光标记或喷墨方法。

作为另一个示例，可以利用激光标记从薄膜元件去除颜色、颜色组成部分或金属化或者产生彩色效果。相应地，可以通过从薄膜元件去除颜色，去除进行吸收的颜色组成部分或去除金属化改变色彩区，来单独修改检查区中的印刷物；但是也可以通过使基底变黑或变色来添加其它彩色效果。如果对于印刷物的至少一部分，使用吸收激光射束的颜色，则也可能出现去除和添加的混合形式。

在激光标记的一个特别有利的实施方式中，激光仅用于单独针对每个安全元素去除或照亮颜色。这虽然可以在用户可识别的检查区中可见，但是也可以在设置有安全元素的对象的更大的区域上延伸。这些标记适宜地处于以不同的步骤制造的区域内，并且针对每个纸币具有单独的位置，其坐标或相对于彼此的相对方位同样是检查值。在此有利地，附加地一起纳入薄膜涂装，即通过激光例如局部地去金属化。

对于纸币，可以将该检查值与通过序列号辨别的纸币相关联，并且根据序列号、检查值和必要时发行处的签名，尤其是又利用无版印刷方法、例如相同的激光标记单元，在纸币上施加加密的代码。在后一种情况下，代码与其相对方位也可以属于检查值。所有数据可以有利地、但是不是必须存储在数据库中，用以后续跟踪纸币。

在现场(ImFeld)可以确定检查值，并且利用公共秘钥同时从代码中读出并且比较检查值。对于这种方法，不需要测量印刷中和现场的配准波动，因为仅关心标记相对于彼此的方位。数据库查询也不一定是必需的，但是仍然是有利的。

对于个体化，尤其可以使用喷墨打印机来印刷单独的图形元素或代码。其可以在大多数情况下仅添加颜色，但是必要时也通过溶剂或其它材料组合来脱色。

安全元素或检查区例如也可以包含到消费者信息的链接，例如其由QR(QuickResponse(快速响应))码或数据矩阵码(Data-Matrix-Code)提供。这种代码可以、但是不是必须集成到检查区的设计中，或者可以、但是不是必须对检查值做出贡献。

为了评估光学采集的检查区，首先可以以本身已知的方式对智能电话照相机采集的图像进行预处理，例如通过真实空间或频率空间中的变换，例如通过傅里叶变换或小波分析，通过例如不同的网格(Rastern)、分辨率或坐标系之间的插值、投影、缩放(Skalierung)、旋转、过滤、各向同性以及各向异性的形态学方法，分段和特征提取、模式识别、熵测量或求平均值的方法。

为了改善结果，可能在现场需要例如通过白平衡或拍摄测试图案对所使用的检查设备的照相机进行一次校准。也可以从设计的显著部位得到的配合标记可以使评估变得容易，因此改善预处理中的图像的取向和/或缩放。代码也可以有利地用作配合标记。

可以在现场并且在必要时也在制造时通过在必要时从不同的角度和距离拍摄多个图像(下面称为视频模式)，使评估变得容易和得到改进。在这种情况下，也可以验证检查区中的安全特征，安全特征与观察视角有关地提供不同的印象。

在本发明的范围内使用的代码在视觉上本身是可识别的，因此鼓励使用或者可以集成在检查区的设计中，并且在必要时甚至可以是隐藏的。在隐藏代码有利地二维地构建时，可识别代码有利地是一维码、例如条形码EAN、2/5i、UPC、Code128，堆叠一维码、例如PDF417，二维码、例如QR码或Data-Matrix，或者是混合形式。

在此，二维码尤其是合适的，因为读取有利地利用照相机、即二维传感器进行。但也考虑利用条形码读取器的应用。显示不一定遵守已知的标准，而是也可以是专用的。因此，例如可以实现可以仅通过智能电话上的特定App读取内容。

安全元素上的一个或多个代码的内容可以包含发行处的唯一的签名。内容可以包含真或伪随机数据。内容也可以包含哈希检查数据，用于稍后进行比较。对于利用移动设备、尤其是智能电话的应用，在此使用非对称加密方法是有利的。

因为与在生物识别(Biometrie)中类似，实际的测量参量是模拟性质的，所以类似的处理方法适用于制造时的存储和现场的验证：因此例如可以使用“Fuzzy Vault(模糊金库)”。此外，可以在安全元素或对象上施加或者在提供足够的冗余的数据库中存储附加的错误校正数据(辅助数据)。错误校正和要读取的元素在此有利地紧密地相互协调。但是在现场进行测量时，也可以使用具有一次读入模板和最大允许偏差的定义的生物识别标准方法。

此外，也可以使用所谓的生物识别模板保护(Biometric Template Protection)，其中，代替检查数据，存储受保护的参考数据，受保护的参考数据虽然允许进行比较，但不允许进行至原始数据的逆计算。为此，又可以使用Fuzzy Vault。但是经常也可以通过量化模拟输入值来获得误差容限。

为了比较类似的数据并且确定一致程度，例如可以使用“文本触发的分段哈希(CTPH，context triggered piecewise hashes)”、也已知为“模糊哈希(Fuzzy Hashing)”的方法。统计学方法、例如“主成分分析(PCA，Principal Component Analysis)”也可以用于进行存储和评估或对其做出贡献。此外，代码不仅可以包含必要时加密和签名的检查值，而且还可以包含可能的波动宽度。波动也可以包含在特别为此设置的代码中。也可以对波动进行加密和/或签名。然后，在进行验证时，也可以以其它分辨率测量波动宽度，并且与给定的值进行比较。因此，可以确定检查结果是否处于在第一次检查中以及在现场确定的精度内。根据检查设备的照相机的分辨率，验证的安全性因此提高。通过同时检查签名，形成进一步提高的安全性。

安全元素或检查区可以与其它安全特征组合，尤其是与仅可利用辅助部件识别的安全特征组合，只要其不影响对有利地处于光的可见范围内的有用信息的评估或者甚至对该信息做出贡献即可。以这种方式，检查区可以有助于使例如纸币上的有限的表面也可以用于其它安全元素，和/或在进行检查时可以借助附加设备指出检查区的实际功能。

当将纸币例如在收银台上保持在UV灯下方时，检查区上方的智能电话形式或QR码形式的荧光印刷物例如可以指出存在针对智能电话的信息。例如也可以在检查区内设置IR分割(IR-Schnitt)，而不影响检查区的功能。

颜色效果一方面可以通过其相对于其它印刷方法的配准波动对检查区内的信息做出贡献，另一方面例如由于颜色偏移效应允许在没有辅助部件的情况下进行检查。如果从多个方向检查代码，则例如也可以利用智能电话检查颜色偏移效应。这例如可以通过使用上面描述的视频模式在拍摄检查区时进行。

具有硬磁或软磁色素或气相沉积(Bedampfungen)的颜料、线或薄膜也可以对机器可读性做出贡献，而不干扰检查区的原理。这同样适用于显示也可以电激励的压电效应、光电效应或热致变色效应的颜料。

所描述的对检查区的检查可以在现场与使得能够验证纸币的真实性的其它方法组合。例如这包括：检查所使用的印刷方法，检查安全特征、例如全息图或颜色效果的与角度有关地正确的图像数据或颜色数据，检查高分辨率记录中的印刷颜料和基底的相互作用；对关于相同的序列号的查询时间或位置进行可信度检查，或者检查处于流通中的纸币的序列号在数据库中的存在。通过这些补充方法，可以以简单的方式预先排除假冒印象。

作为检查设备，除了智能电话以外，尤其是也考虑纸币加工企业的固定设备、销售点(Point of Sale)的固定设备和尤其是还有商业银行的收取纸币的自动装置以及执法机构、销售点或部门和其它机关的专门用于对检查区进行检查的移动设备。

附图说明

下面借助附图阐述本发明的其它实施例以及优点，在附图的图示中放弃了按照正确的尺寸和比例的再现，以提高清晰度。

图1以示意图示出了具有印刷到纸币上的检查区的形式的安全元素的纸币，

图2示出了图1的检查区的细节图，

图3示出了参与图1的纸币的验证的部件的示意图，

图4示出了由具有相互移位的印刷元素的多个部分区域构成的检查区，

图5示出了集成到纸币的图形设计中的检查区，以及

图6示出了检查区存在于单独的安全元素中的设计，该安全元素施加在要保护的现金盒上。

具体实施方式

现在，首先，以借助智能电话验证纸币为例说明本发明。为此，图1示出了具有印刷到纸币10上的检查区12形式的安全元素的纸币10的示意图。图2详细示出的检查区12是纸币10的一部分，并且在制造纸币10时与其它印刷元素一起在纸币基底上产生。然而，在其它设计中，检查区也可以存在于在纸币或要保护的其它对象上施加的单独的安全元素、例如转移元素(Transferelement)上。

为了进行真实性检查，可以以下面描述的方式简单地利用智能电话照相机对具有检查区12的纸币10进行光学采集，并且借助安装在智能电话上的检查App进行验证。

在此，纸币10和检查区12以具有配准波动(Registerschwankungen)的多步骤方法产生。例如，在纸币10上以丝网印刷法施加价值数14-A，以凹版印刷法施加肖像16-A，并且以活版印刷施加序列号18。在检查区12中，与价值数14-A同时以丝网印刷产生第一棋盘图案(Schachbrettmuster)14-B(图2中的紧密的阴影线)，如在图2中的检查区12的细节图中更准确地示出的。在一个单独的印刷步骤中，在检查区12中，与肖像16-A同时以凹版印刷产生第二棋盘图案16-B(图2中的稀疏的阴影线)。由于在相应地分离的工作流程中以不同的制造方法产生元素14-A/14-B或16-A/16-B，所以在此出现不可避免的配合波动(Passerschwankungen)，其导致检查区12中的两个棋盘图案14-B、16-B错位。

本发明人现在认识到，不同的制造过程的这些不可避免的配准波动像一种指纹一样可以用于辨别特定的安全元素或特定的纸币。

为了进行估计，例如可以假设参与检查区12的产生的制造步骤在相互正交的方向(下面称为x和y方向)上分别具有±1mm的配准波动。最大允许的波动例如是±1.5mm。具有标称6百万像素(Megapixel)的一般的智能电话照相机具有2848×2136像素的分辨率。如果利用这种照相机拍摄例如具有120mm×90mm的拍摄表面的至少包含检查区12和序列号18的表面，则产生大约600dpi的点密度或42μm的分辨率。因此，在两个制造步骤中，在每个方向上产生2000μm/40μm＝50个可分辨的位置，即总共50²＝2500个配准波动的不同的组合。如果在检查区12中映射三个制造步骤，则已经产生6250000个可能性。

如果表面区域例如存在于一个安全线(Sicherheitsfaden)中，安全线的引入位置可能在横向方向上波动±3mm，则可能将可能性的数量再次与6000μm/40μm＝150相乘。在具有可很好地识别的主体(Sujet)的安全线中，也可以在纵向方向上使用该位置，因此可能的组合的数量进一步增加。

参考图2，丝网印刷(元素14-A、14-B)和凹版印刷(元素16-A、16-B)的制造步骤的配准波动导致两个棋盘图案14-B、16-B错位，其例如可以通过重叠的和不重叠的表面区域20、22、24、26的表面份额来量化。如在图2中可看到的，由于两个棋盘图案14-B、16-B错位，形成仅存在丝网印刷步骤14-B的印刷颜料的第一表面区域20、仅存在凹版印刷步骤16-B的印刷颜料的第二表面区域22、丝网印刷步骤的印刷颜料和凹版印刷步骤的印刷颜料重叠的第三表面区域24以及两种印刷颜料都不存在的第四表面区域26。表面区域20至26的相对表面份额与具体在制造纸币10时出现的配准波动有关，因此可以从配准波动推导出检查值，检查值是对于纸币10来说单独的代表性参量。

如从上面的估计中看到的，在两个制造步骤中在智能电话照相机的当前的分辨率下，可能的配准波动组合的数量通常仍然太小，而不能对纸币进行唯一的辨别。然而，可能性的数量已经如此之大，使得尽管利用智能电话进行简单的检查，但在正面的验证的情况下可以以高的概率推断出纸币是真的。如果包含更大数量的制造步骤，则配准波动组合的数量也可能对于纸币的唯一的辨别来说就足够了。

可以在制造纸币10时或紧接在制造纸币10后，例如在对纸币进行质量控制时，第一次采集从相对表面份额推导出的检查值，并且与纸币10的序列号18一起作为参考检查值存储在数据库34(图3)中。然后，在数据库34中，将序列号18与纸币10的检查区12中的表面区域20-26的特定的相对表面份额相关联。如上面阐述的，该关联在此对于有意义的验证来说不一定必须是唯一的。

然后，为了进行验证，如在图3中示出的，用户利用其智能电话30的照相机对纸币10拍照(附图标记32)，因此对检查区12和序列号18进行光学采集。在智能电话30上运行的检查App可以一方面通过OCR模块读取纸币10的序列号18，另一方面通过图像处理模块确定检查区12中的表面份额20-26，由此形成纸币10的检查值。

然后，检查App建立智能电话30与数据库34的连接36，并且传输序列号18和形成的检查值。在数据库34中，将所传输的检查值与在那里针对序列号18存储的参考检查值进行比较，并且将比较结果通过连接36传输回检查App。检查App例如在显示器38中显示真实性检查的结果，并且为了进行加强，也可以给出关于验证成功或失败的声音反馈。在一个变形中，数据库也可以将存储的参考检查值传输至检查App，并且所形成的检查值与参考检查值的比较可以在检查App本身中进行。

替换地或附加地，也可以将参考检查值在其第一次采集后以加密的方式例如以布置在检查区12旁的条形码28的形式施加到纸币10本身上。然后，为了进行验证，用户可以利用其智能电话30的照相机对纸币10拍照，因此与条形码28一起对检查区12进行光学采集。然后，在智能电话30上执行的检查App通过图像处理模块确定检查区12中的表面份额20-26，由此形成纸币10的检查值，读取条形码28，并且对利用其编码的参考检查值进行解密。将所确定的检查值与解密的参考检查值进行比较，并且在显示器38中显示并且必要时也以声音方式输出真实性检查的结果。

为了图示更简单起见，在图2中仅示出了两个表面区域的重叠，然而应当理解，在实践中，三个、四个或更多个表面区域的重叠也是可能的，并且由于更大数量的组合可能性也经常是有意义的。然后，相应地存在比在图2中提到的表面重合的组合可能性更多的组合可能性。

为了确定检查值，首先有利地以上面描述的方式对由智能电话的照相机采集的图像进行预处理。然后，例如可以形成直方图，在直方图形成中，确定不同的颜色或灰度的像素频率。此外，可以在不同的层次或不同的颜色通道中形成阈值，并且再一次与直方图类似地确定所获得的像素数。也可以使用例如通过相关(Korrelationen)将不同的区彼此关联的图像处理的其它统计方法。

如在图4中示出的，检查区40也可以由多个部分区域42、44、46构成，其中，各个印刷过程的印刷元素48-R、48-G、48-B的相对位置在不同的部分区域中相对于彼此移动，从而能够实现重叠的和不重叠的表面区域的表面份额的特别好的评估。例如，当纸币的两个表面区域的配准波动近似是零时，准确地确定相对表面份额可能是困难的，因为几乎不存在不重叠的表面区域。

为了进行补救，在一个或多个部分区域中，将印刷元素48-R、48-G、48-B相互错开地布置，使得其相互在完美配合的情况下不完全重合。这在图4中以作为RGB印刷的三个基本颜色像素48-R、48-G、48-B的印刷元素为例示出。在部分区域42、44、46中的每一个中，三个基本颜色像素48-R、48-G、48-B相对于彼此布置在另一个相对位置，从而每个部分区域42、44、46中的三个颜色通道的配准波动不同地影响印刷元素的重叠的和不重叠的表面份额，因此使检查区40的单独的代表性检查值的确定更可靠。例如，可以针对每个部分区域42、44、46形成部分检查值，并且部分检查值通过相加或相乘合成为总检查值。

检查区不必作为独立的区存在于文件上，其也可以集成到文件的图形设计中，如借助图5的检查区50示出的那样。在所示出的实施例中，纸币10在一个部分区域中包含以凹版印刷施加的树的形式的图形52，该树具有不同颜色的苹果，即具有以同时印刷产生的绿苹果56和以冲压印刷产生的红苹果58。检查区50包含绿苹果56、红苹果58和树的叶片结构的一部分54。因为所有三个印刷元素在不同的印刷步骤中利用不同的制造方法制造，所以印刷元素具有单独的代表性配准波动，其可以在检查区50中以上面描述的方式借助智能电话照相机30采集并且与参考检查值进行比较。

在此，对于用户来说，检查区50在图形设计52中的存在或方位不必是已知的。用户利用其智能电话照相机30拍摄整个纸币或至少拍摄设计52就足够了，因为检查App知道检查区50的方位和其要检查的特性。如果拍摄质量不够或检查区50没有完全被拍摄，则检查App可以产生错误通知，并且必要时利用针对要拍摄的区域的指示要求重新进行拍摄。

图6示出了另一个实施例，其中，上面描述的类型的检查区存在于独立的安全元素60中，安全元素60施加在要保护的对象上，例如现金盒62上。在该实施例中，图6所示的现金盒62被装满、关闭，并且利用安全元素60封缄盖缝隙64。然后，例如利用智能电话30的照相机对安全元素60的检查区拍照(附图标记32)，并且App以上面描述的方式确定安全元素60的检查值。此外，输入或者同样利用照相机采集现金盒62的识别码66。然后，App与数据库34建立连接36，并且传输识别码66和所形成的用于进行保护的安全元素60的检查值。然后，将所传输的检查值作为针对识别码66的参考检查值存储在数据库34中，因此将安全元素60与要保护的现金盒62相关联。

在运输现金盒62后，接收者首先可以检查安全元素60是否是完好的，然后验证安全元素60是否实际上属于现金盒62的识别码66。为此，接收者仅必须利用其智能电话的照相机对安全元素60的检查区拍照，并且输入现金盒62的识别码66或同样对其拍照。然后，App形成安全元素60的检查值，必要时通过OCR模块确定识别码66，然后与数据库34建立连接，并且传输识别码66和所形成的检查值。在数据库34中，将所传输的检查值与在那里针对识别码66存储的参考检查值进行比较，并且将比较结果传输回智能电话App，智能电话App告知接收者验证成功、还是失败。

附图标记列表

10 纸币

12 检查区

14-A 价值数

14-B 第一棋盘图案

16-A 肖像

16-B 第二棋盘图案

18 序列号

20、22、24、26 表面区域

28 条形码

30 智能电话

32 拍照采集

34 数据库

36 连接

40 检查区

42、44、46 部分区域

48-R、48-G、48-B 印刷元素

50 检查区

52 图形

54 叶片结构的一部分

56 绿苹果

58 红苹果

60 安全元素

62 现金盒

64 盖缝隙

66 识别码

Claims (20)

1.一种用于验证设置有安全元素的对象的方法，其中，安全元素以具有配准波动的多步骤方法制造，并且安全元素在检查区中包含至少两个表面区域的重叠的形式的安全元素的单独的代表性特征，所述表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生，其中，在所述方法中，

-利用照相机对安全元素的检查区进行光学采集，

-确定重叠的和/或不重叠的表面区域的表面份额，并且根据其形成针对安全元素的单独的代表性特征的检查值，

-将所形成的检查值与参考检查值进行比较，并且

-基于比较结果生成针对设置有安全元素的对象的验证结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过确定重叠的和/或不重叠的表面区域的表面份额，并且根据其形成参考检查值，在制造安全元素时或之后或者在对对象设置安全元素时或之后形成参考检查值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将参考检查值与安全元素和/或对象的单独的标志一起存储在数据库中，并且为了与所形成的检查值进行比较，从数据库中查询参考检查值。

4.根据权利要求1至3中至少一项所述的方法，其特征在于，参考检查值尤其是以加密或编码的形式存在于安全元素上或设置有安全元素的对象上，并且为了与所形成的检查值进行比较，读入参考检查值。

5.根据权利要求1至4中至少一项所述的方法，其特征在于，利用智能电话照相机对安全元素的检查区进行光学采集，并且通过在智能电话上运行的软件程序进行表面份额的确定和检查值的形成。

6.根据权利要求1至5中至少一项所述的方法，其特征在于，在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区包含三个、四个或更多个表面区域的重叠，该表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生。

7.根据权利要求1至6中至少一项所述的方法，其特征在于，在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区的表面区域至少部分通过印刷方法、尤其是平版印刷、凹版印刷、丝网印刷、活版印刷、冲压印刷或苯胺印刷产生。

8.根据权利要求1至7中至少一项所述的方法，其特征在于，在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区的表面区域至少部分通过涂装、尤其是施加的薄膜元件或者通过涂装上的元件或窗口形成。

9.根据权利要求1至8中至少一项所述的方法，其特征在于，在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区的表面区域至少部分通过平面激光切割、水印、激光标记、喷墨标签或基于调色剂的方法形成。

10.根据权利要求1至9中至少一项所述的方法，其特征在于，在如下检查区上执行所述验证方法，该检查区的表面区域分别由多个小的、尤其是符号或图形元素形式的印刷元素构成。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，检查区具有多个部分区域，在所述部分区域中，各个印刷元素的相对位置相对于彼此移位。

12.根据权利要求1至11中至少一项所述的方法，其特征在于，在集成到对象中的安全元素上执行所述验证方法。

13.一种用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的验证系统，具有：

-设置有安全元素的对象，其中，安全元素以具有配准波动的多步骤方法制造，并且安全元素在检查区中包含至少两个表面区域的重叠的形式的安全元素的单独的代表性特征，所述表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生，和

-用于验证对象的检查设备，所述检查设备具有：

--用于对安全元素的检查区进行光学采集的照相机，

--用于确定重叠的和不重叠的表面区域的表面份额并且根据其形成针对安全元素的单独的代表性特征的检查值的评估单元，和

--用于比较所形成的检查值与参考检查值并且基于比较结果生成验证结果的部件。

14.根据权利要求13所述的验证系统，其特征在于，所述检查设备包含用于采集编码的参考检查值、对所采集的参考检查值进行解码并且比较所形成的检查值与解码的参考检查值的部件。

15.根据权利要求13或14所述的验证系统，其特征在于，

-所述验证系统包括数据库，在所述数据库中针对安全元素分别与安全元素和/或对象的单独的标志一起存储参考检查值，以及

-所述检查设备包含用于基于安全元素和/或对象的单独的标志从数据库中查询参考检查值或检查值与参考检查值的比较结果的部件。

16.根据权利要求13至15中至少一项所述的验证系统，其特征在于，所述检查设备是纸币处理机或智能电话。

17.一种用于根据权利要求13至16中任一项所述的验证系统的安全元素，所述安全元素以具有配准波动的多步骤方法制造，并且所述安全元素在检查区中包含至少两个表面区域的重叠的形式的安全元素的单独的代表性特征，所述表面区域在制造安全元素时以具有配准波动的不同的制造步骤产生。

18.一种具有根据权利要求17所述的安全元素的对象，尤其是有价文件、防伪纸、身份证或品牌商品。

19.一种用于根据权利要求13至16中任一项所述的验证系统的检查设备，具有：

-用于对安全元素的检查区进行光学采集的照相机，

-用于确定重叠的和不重叠的表面区域的表面份额并且根据其形成针对安全元素的单独的代表性特征的检查值的评估单元，和

-用于比较所形成的检查值与参考检查值并且基于比较结果生成验证结果的部件。

20.一种计算机程序产品，其具有用于数据处理设备、尤其是智能电话的控制单元的机器可读的程序命令，所述程序命令使得所述控制单元执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法。