CN110073368B - 用于认证插图的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于认证插图的方法，包括：‑以二维条形码的形式对消息进行编码，其中二维条形码包括块，每个块对所述消息的片段进行编码并且包括一组编码子块，每个子块包括一组二进制元素。其基本特征在于，编码之前包括步骤：‑在插图中定义或标识一组独特的点，‑根据独特的点中的至少一些来计算一组属性，‑从计算出的属性中选择至少一个属性以允许定义数字指纹，‑可选地压缩所述数字指纹，‑可选地通过加密的签名对所述数字指纹进行签名，以及‑在消息中记录以下中的一种：‑一组至少一个属性，‑数字指纹，‑压缩的数字指纹，和‑签名的且可选地压缩的数字指纹。

Description

用于认证插图的方法
技术领域
本发明涉及认证插图的领域。
插图被理解为指任何非均匀的图形表示；例如绘画、图画、照片等。
简洁起见，这里仅描述插图是照片的情况，特别是肖像的情况。
本发明特别适用于验证身份证件的领域，该身份证件包含身份证件持有者的照片，通常是官方身份证件(身份证、护照、驾照等)或非官方身份证件(订购卡等)。
实际上，伪造身份证件主要涉及替换身份照片。在很长一段时间里，这种替换可能相当简单，但是近年来随着“变形(morphée)”图像的使用这种替换已经变得更加复杂。
“变形”图像被理解为指从身份证件的合法持有者的原始照片到希望使用该身份证件的欺诈者的原始照片的形态变换或变形所产生的图像。
对于欺诈者，例如选择被操作的身份证件，使得合法持有者与欺诈者共有一定数量的形态特征。合法持有者和欺诈者之间的这种形态相似性有助于伪造者的工作，该伪造者将该变形打印到身份证件上(同时使其他安全元素完整)，这使得可以欺骗视觉检查，有时甚至可以欺骗自动检查；同时保持与身份证件的效仿照片的其它安全元素(例如重影图像、具有穿孔的图像等)在视觉上兼容。
因此，本发明的目的旨在确保插图(本申请中为身份证件上的照片)是原始的，也就是说，插图没有经过这样或那样的操作。由于插图必须是在制造身份证件的当天产生的，因此，这是一个对插图进行认证的问题，而不是对证件的持有者或照片的对象进行认证。因此，本发明涉及光度测量而非生物识别。
本发明显然应用于安全领域和艺术领域。
在安全领域中，已知文献US2015/0332136，其旨在通过用2D条形码包围身份照片来确保身份照片的安全，2D条形码是基于字母数字数据的。
本发明旨在提供一种替代且更安全的解决方案。
发明内容
更具体地，根据本发明的第一个目的，本发明涉及一种用于认证插图的方法，该方法包括以下步骤：
-以二维条形码的形式对消息进行编码，该二维条形码包括一组块，每个块对所述消息的片段进行编码并且包括一组(M)行和(N)列，并且每个块包括一组编码子块，每个子块包括一组比特。
其基本特征在于编码步骤包括以下准备步骤：
-在插图中定义或标识一组独特的点，
-根据所述一组独特的点中的至少一些来计算一组属性，
-从所计算出的一组属性中选择一组至少一个属性，使得可以定义数字指纹，
-可选地压缩所述数字指纹，
-可选地，借助于加密的签名对所述数字指纹进行签名，以及
-在消息中记录以下中的一种：
-一组至少一个属性，
-数字指纹，
-压缩的数字指纹，
-未压缩但签名的数字指纹，和
-压缩且签名的数字指纹。
在一个实施例中，每个编码块还包括一组非编码子块，该组非编码字块的位置是预定义的，对于每个编码块，该方法还包括以下步骤：
-选择一预定义组的编码子块，
-在一组至少一个预定义非编码子块上，对将纠错码应用于由所述预定义组的编码子块进行编码的值的结果进行编码。
优选地，提供使二维条形码与插图形成一体的步骤。
可以提供相对于插图以预定义的方式布置二维条形码的步骤，可选地通过为插图加框来布置。由于这一特征，如后续描述的，可以例如用移动电话同时扫描对于验证有用的所有信息。
可以提供选择一组至少一个属性的步骤，使得可以定义数字指纹，该步骤包括选择大于存储器中记录的阈值的多个属性的步骤。
可以提供向数字指纹添加来自插图外部的数据的步骤。特别地，可以设定，插图是证件持有者的照片，该方法包括向数字指纹添加来自插图外部的数据的步骤，所述外部的数据包括以下数据集中的至少一种：
-与所述证件的持有者有关并且刻印在所述证件中的数据，
-与所述证件有关的数据，
-证件的元数据，其包括：
*类别、源自外部数据库的数据或使用条件；或者
*证件的持有者的2D或3D有效载荷；又或者
*插图的创建日期或二维条形码的创建日期。
对于每个块，可以提供包括以下步骤中的至少一个：
-将编码子块和非编码子块布置成：
○块的至少一行包括一组两两相邻的编码子块，所述组由一组非编码子块包围，并且
○块的至少一列包括一组两两相邻的编码子块，所述组由一组非编码子块包围；以及
-将编码子块和非编码子块布置成：
○对于包括一组编码子块的至少一列，所述列的每个非编码子块对将相应的纠错码应用于由所述列的所述一组编码子块编码的值的相应结果进行编码；
○对于包括一组编码子块的至少一行，所述行的每个非编码子块对将相应的纠错码应用于由所述行的所述一组编码子块编码的值的相应结果进行编码。
还可以提供以下步骤：
-使用加密算法对插图进行加扰，和
-将加扰的插图的解密密钥结合到二维条形码中。
例如对于身份照片类型的插图，这是特别有用的。优选地，在定义或标识了一组独特的点之后且在将加扰的插图附加到其目的地介质上之前，对该插图进行加扰。
根据本发明的另一目的，本发明涉及一种认证插图的方法，其包括以下步骤：
-利用光学传感器对根据本发明的二维条形码和插图进行拍摄。
可以提供以下步骤：
-解码所述二维条形码的消息，
-在由光学传感器读取的插图中：
○在由光学传感器读取的插图中上定义或标识一组独特的点，
○根据所述一组独特的点中的至少一些来重新计算一组属性，
○从所述组重新计算的属性中选择一组至少一个属性使得可以定义数字指纹，
-将所述二维条形码的解码属性和重新计算的属性之间的差值与存储器中记录的预定阈值进行比较，以及
-可选地验证加密的签名。
可以将插图和2D条形码设定为：
·彼此形成为一体，该方法包括通过相同的通信手段同时传输插图和二维条形码或同时显示插图和二维条形码的步骤，
·彼此未形成一体，该方法包括以下步骤：
○通过相应的通信手段传输插图和二维条形码，可选地同时传输，
○以在时间上延迟的方式，通过相同通信手段传输插图和二维条形码。
最后，根据本发明的另一个目的，本发明涉及一种包括程序代码指令的计算机程序，当在计算机上执行时，所述程序执行根据本发明的方法的步骤。
在阅读通过参考附图给出的以下说明性但非限制性的示例的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1示出了在本发明意义上的插图，此处为身份照片，
图2示出了在本发明意义上的2D条形码的实施例，其包围图1中的插图，并且包括在本发明意义上的外部数据，
图3示出了在本发明意义上的度量属性，
图4示出了在本发明意义上的块的实施例。
具体实施方式
图1中示出了插图。这里插图是身份照片，特别是用于身份证件的照片。
如果插图不是数字形式的，则首先提供将插图数字化的步骤。简单起见，在下文中，插图或相应的数字文件被理解为是可互换的。
为了能够后续对插图进行认证并验证其完整性，即它不是被伪造的，提出了下面描述的编码机制。
独特的点
提供了在插图中定义或标识一组独特的点的步骤。
独特的点被定义为插图中的点，即一个像素或一组两两相邻的像素，其在一个方向上以及在一预定义距离处的对比度梯度大于预定义阈值。
例如，独特的点是字母数字或汉字字符的打印点。独特的点也可以是纯图形，即非字母数字，例如眼睛的虹膜的点。
对于人的照片，独特的点可以是例如正常的生物识别元素，例如眼睛、鼻子、嘴角或嘴的中心等。
更一般地，独特的点可以是(在图像处理中的)位于具有特定物理或数学特征的环境中的图形元素，例如周围形成有强烈梯度的图形元素或符合图形处理标准(例如Stephen-Harris检测器)的图形元素。“强烈”梯度被理解为其值超过阈值的梯度。
属性
提供了从一组独特的点中计算一组属性的步骤，该组属性有助于该组独特的点的可识别或甚至唯一的特征。属性包括一组度量，即在一些独特的点之间的一组距离或角度。
属性包括例如独特的点(相对于预定参考系)的坐标、某些独特的点之间的距离、独特的点的周围的对比度梯度值等。
属性也可以是插图在其呈现的环境中(例如，在图2描绘的框架中)的位置，不管该位置是随机的还是不随机的。
对于人的照片，属性可以是例如正常的生物识别元素，例如眼睛、鼻子、嘴角或嘴的中心的位置之间的距离比或这些相同元素之间的角度等。
对于肖像插图，可以使用标准生物识别软件来计算属性。
例如，对于表示肖像的插图，可以基于在拍摄时面部的形态(眼睛、鼻子和嘴的位置)以及头部的朝向(头部正直、略向左倾斜、略向右倾斜等等)来计算属性。
也可以使用SIFT(Scale Invariant Feature Transform，尺度不变特征变换)算法或SURF(Speeded Up Robust Features，加速鲁棒特征)算法，这两种算法都是局部描述子，其首先检测图像中的一定数量的独特的点，然后计算局部地描述每个独特的点周围的图像的描述子。描述子的质量通过其对图像可能经历的可能变化——例如转动和比例的变化——的鲁棒性来测量。
关于SIFT算法，特别是在IEEE计算机视觉国际会议，第1150-1157页，1999年，D.Lowe的出版物Object recognition from local scale-invariant features中描述的SIFT算法，基于高斯差分(DoG)来检测点，该高斯差分通过每次使滤波器的sigma参数(即标准偏差)变化、通过计算由高斯滤波器平滑后的每对图像之间的差异而得到。可以针对不同的尺度级别计算DoG，使得可以引入尺度空间的概念。通过沿着图像(x，y)的维度平面和尺度因子的平面查找极值来检测感兴趣点/独特的点的潜在区域。然后，需要过滤步骤来去除不相关的点，例如消除对比度太低的点。
SIFT描述子是在每个兴趣点周围的区域上计算的，例如16x16像素的感兴趣点，细分为4x4像素的4x4区域。然后在16个区域中的每一个上计算基于8个区间的梯度取向的直方图。将16个直方图级联得到128个值的描述子向量。
关于SURF算法，特别是在欧洲计算机视觉会议，第404-417页，2006年，H.Bay、T.Tuylelaars和L.Van Gool的出版物Surf:Speeded up robust features中描述的SURF算法，该方法包括使用Hessian矩阵的行列式，通过使用不同大小(例如9x9、15x15、21x21......)的掩模的不同尺度的过滤器来计算图像的高斯二阶导数的近似。为了计算点的取向和点周围的描述子，原理基于水平和垂直的Haar小波的响应及其范数之和。圆形描述区域被再次分为16个区域。对每个区域进行小波分析以构造最终描述子。该最终描述子包括该组16个区域的x和y梯度之和及其各自的范数之和。因此，描述子向量包括64个值，该64个值表示在正常空间中和尺度空间中提取的属性。
优选地，提供根据概率优先级的顺序对属性进行类别的步骤，这使得可以仅选择最有效的用于检测插图的可能操作。
例如，成年人的两只眼睛之间的距离平均为63mm，一般为58mm到72mm。对于表示肖像的插图，如果属性计算出两只眼睛之间的距离大于预定值(这里为8cm)或者小于另一预定值(这里为5cm)，则可以设定拒绝(不选择)该属性。
因此，可以提供选择计算出的属性的全部或部分的步骤。被选择的一组属性定义了插图的数字指纹。
优选地，选择大于存储器中记录的阈值的多个属性。度量越多且它们彼此之间越不同，则混淆越少。
指纹
一旦选择了属性，就可以将所述数字指纹记录在存储器中。这里，数字指纹以数据向量的形式记录在临时存储器中。通常，数据向量包括两两并列的、所选择的属性的值。
还可以提供向数字指纹添加来自插图外部的数据的步骤，特别是添加插图集成在的环境固有的数据。
例如，对于环境(例如证件特别是身份证件)中的插图，例如照片，可以提供以下数据集中的至少一个：
-与所述证件的持有者有关的并且刻印在所述证件中的数据，例如持有者的姓氏、名字、身高、出生日期等；并且，该数据可以帮助检查证件，
-与所述证件有关的数据，例如，对所述证件的使用有用的信息(有效日期、使用范围等)，优选地，该数据的真实性由后面描述的加密的签名来证明，
-证件的元数据，例如：
○类别、源自外部数据库的数据、使用条件等；
○“有效载荷”，例如证件持有者的数字指纹、眼睛的虹膜扫描等，其以细节代码的形式表示；或
-插图的创建日期或下面描述的2D条形码的创建日期。
特别地，可以设定有效载荷是一个或更多个3D标识元素，而不限于2D。在这种情况下，提供了一组至少一个3D度量。
因此，准备：
-预先拍摄持有者的3D照片，
-提取所述持有者的生物识别数据或特定3D度量，
-将特定度量包括在2D条形码中，优选地，以便与后续的2D或3D面部识别兼容。
根据情况，3D标识元素可以与2D元素互补或替换它们。
持有者的生物识别数据或3D特定度量通常是两个3D独特的点之间的距离，例如一只耳朵的点和眼睛、鼻子或嘴等的点之间的距离。虽然这样的距离可以随所使用的物镜的2D照片而变化，但是该距离在3D中是不变的。
按照惯例，术语“指纹”无差别地指该组所选择的属性以及添加了来自插图外部的数据的该组所选择的属性。
压缩
然后优选地压缩数字指纹以仅表示几个字节的信息。
签名
然后通过加密的签名对可选地压缩的数字指纹进行签名，这使得可以证明所有这些信息是由被信任的源发布的。
有利地，通过公钥加密签名—特别是紧凑的签名—进行签名，优选地利用椭圆曲线加密法，例如根据椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)，进行签名。
这种签名利用私钥和公钥之间的不对称性，使得可以安全地对数字指纹进行签名，同时确保：
-第一，具有证书的人不能复制数字指纹的所述签名(因此，当内容不是来自信任的源时，不会认为内容来自信任的源)；以及
-第二，任何人都可以通过提供的安全秘钥来验证数字指纹的真实性和其签名人的身份，例如在配备有光学物镜的通信对象(电话、智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)上的应用程序中或在专用软件中来验证。
2D条形码
提供了以由像素表示的二维条形码或者“2D条形码”的形式对消息进行编码的步骤。
消息包括以下中的一种：
-一组至少一个属性，
-数字指纹，
-压缩的数字指纹，
-未压缩的签名的数字指纹，和
-签名的压缩的数字指纹。
还可以设定，该消息还包括：
-一组至少一个独特的点，根据该组至少一个独特的点计算属性，这通常使得可以仅计算在插图的一部分上的指纹。
然后，使2D条形码与插图形成一体，例如打印在插图的介质上，特别是打印在身份证件的页面上。2D条形码还可以以粘贴到插图的介质的标签的形式打印。可以通过其他技术实现，例如蚀刻或其他方式，只要2D条形码能够被光学识别即可。
设定2D条形码相对于插图以预定义的方式布置，即其形式是预定义的，其尺寸是预定义的，2D条形码和插图之间的相对位置也是预定义的。
在艺术领域中，如果插图是绘画，则可以设定将2D条形码打印在绘画的介质上，例如打印在画布上，并且优选地通过画布的框架隐藏；如果插图是雕塑，则可以设定将2D条形码打印或蚀刻在雕塑的基座上。
可以设定，2D条形码将插图框起来，在这种情况下使用多边形框架更特别的使用矩形框架将插图框起来，如图2中示出的，这在安全领域是有利的。
优选地，插图以及围绕插图的2D条形码的相对位置包括位置随机性，并且该相对位置是属性，这使得可以进一步确保数字指纹的安全。实际上，两个相同的插图(或同一个插图)产生第一和第二相同的2D条形码。但是由于位置随机性，第一2D条形码的相对位置和第二2D条形码的相对位置是不同的。特别地，位置随机性是预定的随机性，而不是例如由于制造导致的机械随机性。
因此，在安全领域中，可能发生这样的情况：身份证件丢失并且所述丢失证件的持有者制作了新的身份证件，该新的身份证件的照片与丢失的身份证件使用的照片相同。在这种情况下，由于照片在新身份证件上的位置与在丢失的证件上的位置不完全相同，所以新证件的对应属性与丢失的身份证件的对应属性不同。因此可以区分同一证件的两个版本(否则相同)。
通常，2D条形码被构造在一组引导标记内。这些引导标记使得可以经由图像处理来校正插图和2D条形码。引导标记的数量可以根据目标表面进行调整，插图被例如附着/打印/刻印/粘贴在该目标表面上。实际上，目标表面可以是平坦的但也可以是圆柱形、圆锥形、截锥形等。待校正的元素被包括在内部以确保它们的最佳校正。
对于平坦的目标表面，如图2中所示，优选地围绕待确保安全的插图提供三个或四个引导标记。
编码使得可以在紧邻插图处且以编码的方式刻印安全元素，该安全元素确保通过任何通信对象或照相机(包括网络摄像头)进行容易的验证。
插图和2D条形码紧邻确保了一些安全性，因为对插图的(有意或无意的)任何改变都有损害2D条形码的风险，反之亦然。另外，插图和2D条形码的紧邻使得能够通过光学传感器同时读取插图和2D条形码。
编码冗余
2D条形码包括消息的一定数量的冗余属性，以避免以后读取困难。一个可能的实施方式是使用纠错码，通常为以下纠错码中的一种：
汉明(Hamming)码
戈莱(Golay)码
里德-穆勒(Reed-Muller)码
戈帕(Goppa)码
形(Xing)码，和
里德-所罗门(Reed-Solomon)码。
对2D条形码的编码方法的一个示例包括：创建多个块，每个块为M行×N列的比特，其中M和N都是大于或等于3的自然数。
优选地，M＝N，以便获得方块。
可以根据消息的长度将所述消息分成片段，每个片段被编码在相应的块上。为了简化起见，消息和片段被认为是相似的。
块可以以适于所用介质的各种形式分布。例如，块可以分布在照片的背景中或形成特定图案。唯一的限制是这些块保持在由引导标记覆盖的区域或其紧邻的区域内，以便允许正确地校正这些块。
在编码块中，片段被编码在一组“编码”比特上，“编码”比特的位置是已知且预定的。
这里设定，除了编码比特之外，每个编码块还包含与该编码比特不同的一组非编码比特，并且非编码比特的位置也是已知且预定的。
在这种情况下，设定每个M x N的块被组织成：
-一组编码子块，每个编码子块包括一组McxNc的编码比特；其中Mc和Nc为两个自然数，使得Mc<M且Nc<N，特别地Mc＝M/2且Nc＝N/2，和
-一组非编码子块，每个非编码子块包括一组MnxNn的非编码比特；其中Mn和Nn为两个自然数，Mn<M且Nn<N，特别地Mn＝M/2且Nn＝N/2。
根据本发明，每个块因此包含一组编码比特的子块和一组非编码比特的子块，每个子块的位置是已知且预定的。
优选地，如果M＝N，则设定Mc＝Nc且Mn＝Mn，以便还获得方形子块。
优选地，Mc＝Mn且Nc＝Nn，使得编码子块具有与非编码子块相同的大小。
例如，如图4中所示，Mc＝Nc＝Mn＝Nn＝2。因此，每个块被组织成子块，每个子块为2×2个编码或非编码比特，如图4中粗线所示，并且每个子块编码4比特或为2^4＝16个值。
设定：给定块的非编码子块的至少一部分对由编码子块的至少一部分编码的数据实现纠错码，这里为里德-所罗门码。
可以设定：
-非编码子块中的至少一个是同步子块，用于通过引导标记重新同步块，如图4中所示，引导标记例如是位于块的左上方的子块的传统编码，如(1,0,0,1)，
-非编码子块中的至少两个是安全子块，其中该两个安全子块优选地完全相对地布置，这使得可以通过纠错码(这里为里德-所罗门码，例如5x5的块的里德-所罗门码RS(5,3))确保块的中心对角线，安全子块由图4中的10x10的块的左下角和右上角处的空白子块示出，
-非编码子块中的至少一个是编号子块，使得可以对块进行编号(这里从0到15编号)，这在非线性组织的情况下是有用的，编号子块由图4中的块的右下方的子块(0,0,1,1)示出。
编号子块可以由安全子块或其他子块替代。
优选地，如图4中所示，同步子块、安全子块和可选的编号子块被布置在块的四个角处。
优选地，针对块做如下设定：
-块的至少一行包括一组两两相邻的编码比特(分别是一组子块)，所述组被一组非编码比特(分别是一组子块)围绕，以及
-块的至少一列包括一组两两相邻的编码比特(分别是一组子块)，所述组被一组非编码比特(分别是一组子块)围绕。
特别地，可以设定：给定行的一组非编码子块实施用于由所述行的一组编码子块编码的数据的纠错码。
类似地，可以设定：给定列的一组非编码子块实施用于由所述列的一组编码子块编码的数据的纠错码。
因此，每个块的每行和每列通过纠错算法(例如里德-所罗门码)而拥有了冗余。
在一个实施例中，编码子块布置在块的中心处并被非编码子块围绕。
由于这种特性，每个块包括在两个同时垂直的方向上的纠错码，这使得可以限制刮痕(通常为线性的刮痕)的风险，从而阻止读取2D条形码的信息的一部分。
特别地，可以设置给定行的每个非编码子块实施所述行的编码子块的里德-所罗门码RS(X,Y)，其中：
-X是所述行的(编码和非编码)子块的总数量，
-Y是所述行的非编码子块的数量。
在这种情况下，10x10的块包括5个2x2的子块，该5个2×2的子块分布为3个编码子块和2个非编码子块，X＝M/2，即M＝10、X＝5且Y＝X-2＝3。在图4所示的该示例中，因此存在至少一行，该至少一行包括被2个非编码子块夹在中间的3个编码子块，每个非编码子块实现里德-所罗门码RS(5,3)。
类似地，可以设定给定列的每个非编码子块实现所述行的编码子块的里德-所罗门码RS(X',Y')，其中：
-X'是所述列的(编码和非编码)子块的总数量，
-Y'是所述行的非编码子块的数量。
在这种情况下，10x10的块包括5个2x2的子块，该5个2x2的子块分布为3个编码子块和2个非编码子块，X'＝M/2，即M＝10、X'＝5且Y'＝X'-2＝3。在图4所示的该示例中，因此存在至少一列，该至少一列包括被2个非编码子块夹在中间的3个编码子块，每个非编码子块实现里德-所罗门码RS(5,3)。
在这种情况下，每个块因此包括5x5个子块，分布为3x3个中央编码子块和16个外围非编码子块。设定3x3个中央子块包含消息，消息由图4中的一组值1表示。块的第一行、最后一行、第一列和最后一列的子块构成外围非编码子块。四个外围子块构成块的角。其他子块构成中央编码子块。
一旦2D条形码被编码，就使该2D条形码与插图形成一体，例如通过在与插图相同的介质上打印来形成一体。
特别地，为了更大的自由裁量且根据使用类型，可以设定：用通常包括UV或IR颜料的不可见的墨水打印编码，使得编码是不可见的，因此不干扰在可见光下阅读/查看插图，并且通过在UV或IR照明下检查使得该编码仍然能够被检查。
解码
借助光学物镜，优选同时对插图和2D条形码进行光学捕获。
例如，光学物镜是通信对象的物镜，通信对象还包括存储器。可替代地，光学物镜可以是连接到计算器和存储器的相机或网络摄像头。
下面描述的用于解码的计算机程序记录在存储器中。
提供例如通过使用梯度检测器来搜索引导标记的位置的步骤。
一旦确定引导标记，就提供如下步骤：校正包括在引导标记之间的图像，例如借助OpenCV库中的仿射变换(WarpAffine)方法来校正。
尽管拍摄角度有时与插图的平面不正交，但是校正包括重建2D条形码的全部组件，因为它们位于平坦的初始表面上。
然后提供将校正的图像与预定网格匹配的步骤，其允许读取2D条形码的像素并将其转换为一串二进制符号。
然后可以通过将这些符号传递给用于编码的算法的逆算法来解码该消息。
然后验证签名以确保它的确是签名机构发布的真实内容。如果不是这种情况，则该消息可以视为非真实的而被拒绝。
如果验证了真实性，则从2D条形码中提取插图、数据(属性)和元数据的特征。然后，从2D条形码中提取的这些属性被称为“读取的”。
与先前操作并行地(或串行地)，对光学传感器读取的插图进行处理，以从中提取与在生成2D条形码期间相同的独特的点和相同的所选属性。从插图的数字图像提取的这些属性进而被称为“重新计算的”。特别地，可以根据期望的置信水平来考虑最初记录的独特的点的全部或部分。
然后提供将读取的属性和重新计算的属性之间的差值与存储器中记录的预定阈值进行比较的步骤。
通常，读取的属性和重新计算的属性之间的差通过一组度量(通常是距离或角度的比率)来获得，该度量例如为欧几里德(Euclidean)度量。
例如，如图3中所示，设定了：
-度量REy与两个瞳孔之间的距离相对应，
-度量Ny与两个鼻孔之间的距离相对应，
-度量My与两个嘴角之间的距离相对应，
-度量角度2与瞳孔和鼻尖之间的角度相对应，
-等等。
如果读取的属性和重新计算的属性之间的距离低于阈值，则认为光学传感器读取的插图实际上是原始插图，否则认为读取的插图是非真实的。
有利地，该比较可以离线实施。因此，在无网络连接的情况下，借助通信对象可以在任何地方验证插图的真实性。
在数字指纹还包括来自插图外部的数据的情况下，然后可以在显示屏幕上向用户显示从2D条形码解码的所述外部的数据(例如卡号、姓氏、名字等)，并且能够使得外部的数据本身来验证数字指纹的确是呈现在证件上的信息。
借助附加的技术手段(例如指纹读取器、虹膜扫描仪等)，还可以使用元数据来检查特定于证件持有者的特征。如此认证的插图(照片)可以允许对持有者进行生物识别验证。
有利地，消息被自动地提取。
即便在该插图的生命周期或支持该插图的证件的生命周期中出现了不可避免的损坏，本发明也使得可以在两个不同的时刻认证相同的插图。
本发明还使得可以认证插图的副本与原件一致。
本发明不限于先前描述的实施例。例如，它可以在对注册的商标进行认证的领域中实施，例如：用于认证附着到产品的商标确实是原始商标；用于认证标签，特别是用于认证包括使得可以表征标签的制造的随机性的标签，尤其是在安全或葡萄酒和烈酒的领域。
因此，本发明意义上的插图可以是申请人提交的专利EP2526531意义上的图形签名。

Claims (15)

1.一种用于认证插图的方法，包括以下步骤：
以二维条形码的形式对消息进行编码，二维条形码包括一组块，每个块对所述消息的片段进行编码并且包括一组M行和N列，并且每个块包括一组编码子块，每个子块包括一组比特，
其特征在于，编码步骤包括以下准备步骤：
在插图中定义或标识一组独特的点，其中，所述一组独特的点中的每一个是一个像素或一组两两相邻的像素，其在一个方向上以及在一预定义距离处的对比度梯度大于预定义阈值，
根据所述一组独特的点中的至少一些来计算一组属性，其中，所述一组属性包括在所述独特的点中的至少一些之间的一组距离或角度，
从所计算的一组属性中选择至少一个属性，以允许定义数字指纹，以及
在消息中记录以下中的一种：
至少一个属性，
数字指纹，
压缩的数字指纹，
未压缩的签名的数字指纹，和
压缩的且签名的数字指纹，
利用光学传感器对所述插图和所述二维条形码进行拍摄，对所述二维条形码的消息进行解码，
在由光学传感器读取的插图中：
定义或标识光学传感器读取的插图中的一组独特的点，
根据所述一组独特的点中的至少一些重新计算一组属性，从该重新计算的一组属性中，选择至少一个属性，以允许定义数字指纹，以及
将所述二维条形码的解码的属性和重新计算的属性之间的差值与存储器中记录的预定阈值进行比较。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个块还包括一组非编码子块，该组非编码子块的位置是预定义的，对于每个块，所述方法还包括以下步骤：
选择一预定义组的编码子块，
在一组至少一个预定义非编码子块上，对将纠错码应用于由所述预定义组的编码子块进行编码的值的结果进行编码。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，所述方法包括：使二维条形码与插图形成一体的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，所述方法包括以下步骤：以预定义的方式相对于插图布置二维条形码。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，所述方法包括：选择比存储器中记录的阈值大的多个属性的步骤。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述插图是证件的持有者的照片，所述方法包括：向数字指纹添加来自插图外部的数据的步骤，所述数据包括以下数据集中的至少一个：
与所述证件的持有者相关并且刻印在所述证件中的数据，
与所述证件相关的数据，
证件的元数据，其包括：
类别、源自外部数据库的数据或使用条件；或者
证件的持有者的2D或3D有效载荷；又或者
插图的创建日期或二维条形码的创建日期。
7.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括以下步骤中的至少一个，对于每个块：
将编码子块和非编码子块布置成：
所述块的至少一行包括一组两两相邻的编码子块，所述组由一组非编码子块包围，并且
所述块的至少一列包括一组两两相邻的编码子块，所述组由一组非编码子块包围；以及
将编码子块和非编码子块布置成：
对于包括一组编码子块的至少一列，所述列的每个非编码子块对将相应纠错码应用于由所述列的所述一组编码子块编码的值的相应结果进行编码，
对于包括一组编码子块的至少一行，所述行的每个非编码子块对将相应纠错码应用于由所述行的所述一组编码子块编码的值的相应结果进行编码。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
使用加密算法对插图进行加扰，以及
将加扰的插图的解密密钥结合到二维条形码中。
9.根据权利要求1所述的方法，其中插图和二维条形码：
彼此形成为一体，所述方法包括：通过相同的通信手段同时传输插图和二维条形码或同时显示插图和二维条形码的步骤，或者
彼此未形成一体，所述方法包括以下步骤：
通过相应的通信手段传输插图和二维条形码，
以在时间上延迟的方式，通过相同通信手段传输插图和二维条形码。
10.根据权利要求1所述的方法，包括压缩所述数字指纹。
11.根据权利要求1所述的方法，包括借助于加密的签名对所述数字指纹进行签名。
12.根据权利要求11所述的方法，包括验证加密的签名。
13.根据权利要求4所述的方法，包括通过将插图框起来来布置二维条形码。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，插图和二维条形码彼此未形成一体，所述方法包括以下步骤：
通过相应的通信手段同时传输插图和二维条形码。
15.一种包括程序代码指令的非暂时性计算机可读介质，所述程序代码指令在计算机上执行时，执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤。
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