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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion einer Sicherheitsmarkierung gemäß Anspruch 1 und eine Sicherheitsmarkierung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß Anspruch 2.
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Nach dem Stand der Technik erfolgt die Erkennung von Verpackungen, die zurückgenommen werden sollen, unter anderem mittels eines Barcodes, der auf die Verpackungen aufgebracht ist. Ein herkömmlicher Barcode ist jedoch auf einfache Art und Weise kopierbar oder mittels eines Druckers in einfacher Weise reproduzierbar. Dies hat zur Folge, dass Verpackungen, die einen kopierten oder reproduzierten Barcode besitzen, von den original pfandberechtigten Verpackungen oder Materialien nicht unterschieden werden können und folglich von herkömmlichen Rücknahmeautomaten angenommen werden. Dies hat wiederum zur Folge, dass aufgrund dessen erhebliche Verluste durch unberechtigte Pfandauszahlungen entstehen.
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Eine gattungsgemäße Sicherheitsmarkierung ist in der
DE 102 47 252 A1 offenbart. Diese Sicherheitsmarkierung weist ein Sicherheitszeichen zur Aufbringung auf Materialien auf, bestehend aus einer bildartigen Darstellung, die aus zumindest einem Bereich aus Normalfarbe und einem Bereich aus Infrarotfarbe derart zusammengesetzt ist, dass für eine auf Sichtbild- und Infrarotbasis arbeitende Kamera bei Beleuchtung des Sicherheitszeichens mit Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) die ganze Darstellung sichtbar und bei Beleuchtung mit Infrarotlicht ein Teil der Darstellung transparent ist.
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Eine derartige Sicherheitsmarkierung kommt in Vorrichtungen zum Sortieren und/oder Sammeln von Materialien wie Mehrweg- und/oder Einweggetränkeverpackungen, wie beispielsweise PET-/Glasflaschen, Dosen, Becher etc., sogenannten Rücknahmeautomaten, zum Einsatz. Derartige Vorrichtungen sind mit einer Erkennungseinrichtung zum Detektieren eines auf in einen Eingaberaum der Vorrichtung eingebrachten Materials ausgestattet, auf das ein Sicherheitszeichens der oben beschrieben Art aufgedruckt ist.
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Desweiteren sind diese Vorrichtungen mit einer auf Sichtbild- und Infrarotbildbasis arbeitenden, zur Erkennungseinrichtung gehörenden Kamera, Beleuchtungsmitteln zum Beleuchten des Sicherheitszeichens mit Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) und mit Infrarotlicht und mit einer elektronischen Auswerte- und Steuerungseinrichtung zur Hinterlegung von Sollwerten für mit der Kamera unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) und Infrarotlicht aufgenommene Bilder des Sicherheitszeichens und zum Vergleich dieser Sollwerte mit von der Kamera unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) und Infrarotlicht aufgenommenen Bildern (Istwerte) des Sicherheitszeichens ausgerüstet.
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Das Besondere bei dem oben beschriebenen Stand der Technik ist, dass von dem Sicherheitszeichen zwei Bilder gemacht werden. Das erste Bild wird nur unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) erstellt. Dieses aktuell aufgenommene Bild (Istwert) wird dann mit einem in einem Speicher hinterlegten Originalbild (Sollwert) verglichen. Wurde Übereinstimmung des Istwertes mit dem Sollwert gefunden, so wird ein zweites Bild unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) und/oder Infrarotlicht gemacht. Die Infrarotfarbe des Sicherheitszeichens wird jetzt für die Kamera transparent und das Sicherheitszeichen stellt ein anderes Bild dar. In diesem Fall ist nur noch die Normalfarbe des Sicherheitszeichens für die Bildverarbeitung sichtbar. Das Original dieses Bildes ist ebenfalls im internen Speicher abgelegt. Sind beide Bilder (Istwerte) den Originalen (Sollwerte) entsprechend, so erfolgt ein Signal an eine Zentraleinheit, dass es sich nicht um eine Fälschung des Sicherheitszeichens handelt. Bei der Aufnahme der Bilder kann natürlich auch in entgegengesetzter Weise vorgegangen werden, d. h., zuerst wird ein Bild des Sicherheitszeichens unter Infrarotlicht und/oder Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) und anschließend ein Bild nur unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) aufgenommen.
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Es hat sich gezeigt, dass beim Detektieren dieses bekannten Sicherheitszeichens in der beschriebenen Vorrichtung nicht immer zuverlässige Ergebnisse erzielt werden.
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In der
US 2006/0277269 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abgabe von mit Medikamenten vorgefüllten Behältern mit präzise aufgebrachten patientenspezifischen Informationen offenbart. Die Behälter sind mit behälterspezifischen Informationen, z. B. mittels eines Aufklebers, versehen. Dieser Aufkleber weist einen Referenzpunkt auf, dessen Position zur genauen Ausrichtung des Behälters mittels eines Lesegerätes erfasst und genutzt wird, um auf diesem lagegenau einen zweiten Aufkleber mit patientenspezifischen Informationen aufzubringen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Detektion einer Sicherheitsmarkierung sowie eine Sicherheitsmarkierung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, die ein zuverlässiges Ergebnis beim Auslesen des Sicherheitszeichens gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist sowie mit einer Sicherheitsmarkierung mit den Merkmalen des Anspruchs 2.
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Erfindungsgemäß weist also die Sicherheitsmarkierung zusätzlich zum Sicherheitszeichen ein Referenzfeld auf. Dieses ist innerhalb und/oder außerhalb des Bereichs des Sicherheitszeichens angeordnet. Die Farbe des Referenzfeldes ist identisch mit der Farbe des Untergrundes, auf dem das Sicherheitszeichen aufgebracht ist. Das Referenzfeld kann als Untergrund das Material bzw. die Materialfarbe der Verpackung selber oder der Farbaufdruck oder die Farbe der Verpackung sein. Dies dient dazu, dass die Bildverarbeitung unabhängig von den verschiedenen Farben des Untergrundes die genaue Wandlung von sichtbar in transparent oder von transparent in sichtbar prüft. Erfolgt die Prüfung z. B. von sichtbar in transparent, so wird für die Bildverarbeitung der Untergrund, auf den das Sicherheitszeichen gedruckt ist, sichtbar. Dieser stellt sich in verschiedenen Grauwerten für die Kamera dar. In diesem Falle kann die Kamera nicht nachvollziehen, ob die Wandlung von sichtbar in transparent zu 100% oder kleiner vollzogen worden ist. Da nun die Wandlung aus Sicherheitsgründen immer nahezu bei 100% liegen muss, wird das Auslesen der Sicherheitsmarkierung ohne Referenzfeld ungenau oder ist manipulierbar. Mit dem Referenzfeld wird ein hoher Grad an Messgenauigkeit sichergestellt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 2.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:
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1 ein als Logo ausgebildetes Sicherheitszeichen mit hervorgehobenen Bereichen unterschiedlicher Farbe,
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2 das Sicherheitszeichen gemäß 1 mit den bei Bestrahlung mit Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) sichtbaren Bereichen,
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3 das Sicherheitszeichen gemäß 1 mit den bei Bestrahlung mit Infrarotlicht sichtbaren Bereichen,
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4 ein als Barcode ausgebildetes Sicherheitszeichen mit Referenzfeld unter Hervorhebung unterschiedlicher Farbbereiche,
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5 das Sicherheitszeichen gemäß 4 mit den bei Bestrahlung unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) sichtbaren Bereichen,
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6 das Sicherheitszeichen gemäß 4 mit den bei Bestrahlung unter Infrarotlicht sichtbaren Bereichen,
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7 eine Vorrichtung zum Sortierung und/oder Sammeln von Materialien wie Mehrweg- und/oder Einwegverpackungen,
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8 einen Eingaberaum der Vorrichtung in einer Ansicht VII-VII,
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9 einen EAN-Code mit mit Normalfarbe und mit Infrarotfarbe auf gedruckten Bereichen unter Bestrahlung mit Normallicht, und
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10 den EAN-Code gemäß 9 unter Bestrahlung mit Infrarotlicht.
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Das als Sicherheitszeichen 1 ausgebildete Logo 2 gemäß 1 ist eine bildartige Darstellung. Das Logo 2 ist aus schwarz dargestellten Bereichen 3 und aus schraffiert dargestellten Bereichen 4 zusammengesetzt. Die schwarz dargestellten Bereiche 3 sind mit Normalfarbe und die schraffiert dargestellten Bereiche 4 mit Infrarotfarbe auf ein Trägermaterial aufgebracht.
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Somit besteht das Sicherheitszeichen 1 aus den zwei mit physikalisch unterschiedlichen Farbstoffen dargestellten Bereichen 3 und 4.
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Neben dem Sicherheitszeichen 1 ist auf dem Untergrund, auf dem auch das Logo 2 aufgebracht ist, ein Referenzfeld 23 angeordnet, dessen Farbe der Farbe des Untergrundes entspricht, auf dem das Logo 2 aufgebracht ist. Zur besseren Erläuterung, an welcher Stelle das Referenzfeld 23 sich befindet, ist dieses in den Zeichnungen umrandet dargestellt. Die Lage des Referenzfeldes 23 zu dem Logo 2 ist genau festgelegt und in dem Bildverarbeitungssystem hinterlegt und abgespeichert. Gemäß den 1 bis 3 ist das Referenzfeld 23 seitlich neben dem Logo 2 angeordnet. Wie bereits erwähnt, befindet sich das Referenzfeld 23 auf dem gleichen Untergrund wie das als Logo 2 ausgebildete Sicherheitszeichen 1. Das Referenzfeld 23 kann sich auch in nicht dargestellter Weise innerhalb des Logos 2 befinden.
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Die mit der Normalfarbe dargestellten Bereiche 3 des Sicherheitszeichens 1 sind unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) für das menschliche Auge sichtbar. Die mit der Infrarotfarbe dargestellten Bereiche 4 sind ebenfalls unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) für das menschliche Auge sichtbar, werden jedoch bei Bestrahlung mit Infrarotlicht für das Bildverarbeitungssystem transparent, wie weiter unten anhand der 2 und 3 erläutert wird.
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Unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) erkennt das menschliche Auge und/oder ein auf diesem Wellenbereich arbeitender Scanner und/oder eine Kamera 10 das in 2 dargestellte Logo 2 in seiner Gesamtheit. Wird das Logo 2 zusätzlich oder nur mit Infrarotlicht beleuchtet oder angestrahlt, so sind nur noch die Bereiche 3, wie in 3 dargestellt ist, für die Bildverarbeitung sichtbar, während die Bereiche 4 transparent sind.
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In gleicher Weise lässt sich das Sicherheitszeichen 1 auch als Barcode 5, wie in den 4 bis 6 gezeigt, darstellen. Gemäß den 4 bis 6 befindet sich das Referenzfeld 23 seitlich neben dem Barcode 5. Wie bereits erwähnt, befindet sich das Referenzfeld 23 auf dem gleichen Untergrund wie das als Barcode 5 ausgebildete Sicherheitszeichen 1.
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Der als Sicherheitszeichen 1 ausgebildete Barcode 5 gemäß 4 ist eine bildartige Darstellung. Der Barcode 5 ist aus schwarz dargestellten Bereichen 3 und aus schraffiert dargestellten Bereichen 4 zusammengesetzt. Die schwarz dargestellten Bereiche 3 sind mit Normalfarbe und die schraffiert dargestellten Bereiche 4 mit Infrarotfarbe auf ein Trägermaterial aufgebracht. Somit besteht das Sicherheitszeichen 1 aus den zwei mit unterschiedlichen Farbstoffen dargestellten Bereichen 3 und 4.
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Die mit Normalfarbe dargestellten Bereiche 3 des Barcodes 5 sind unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) für die Bildverarbeitung und das menschliche Auge sichtbar. Die mit der Infrarotfarbe dargestellten Bereiche 4 sind ebenfalls zunächst unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) für die Bildverarbeitung und das menschliche Auge sichtbar, werden jedoch der Bestrahlung mit Infrarotlicht für die Bildverarbeitung transparent, während sie für das menschliche Auge sichtbar bleiben, wie weiter unten anhand der 5 und 6 erläutert wird.
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Unter Normallicht (Tages- und/oder Kunstlicht) erkennt das menschliche Auge und/oder ein auf diesem Wellenbereich arbeitender Scanner und/oder eine Kamera 10 den in 5 dargestellten Barcode 5 in seiner Gesamtheit. Wird der Barcode 5 zusätzlich oder nur mit Infrarotlicht beleuchtet oder angestrahlt, so sind nur noch die Bereiche 3, wie in 6 dargestellt ist, für die Bildverarbeitung sichtbar, während die Bereiche 4 transparent sind.
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Das Sicherheitszeichen 1 lässt sich, wie leicht verständlich ist, auch als Buchstaben, zu Worten oder Begriffen zusammengesetzten Buchstaben, Ziffern, Zahlen, Schriftzügen, Logos, EAN-Codes etc. entsprechend darstellen.
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Das vorbeschriebene Sicherheitszeichen 1 ist auf zurückzugebendes und/oder zurückzunehmendes Material 6, wie Mehrweg- und/oder Einweggetränkeverpackungen, wie beispielsweise PET-/Glasflaschen, Dosen, Becher etc. aufgebracht.
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Die Vorrichtung zum Zurücknehmen des Materials 6 weist ein Gehäuse auf, in welchem sich ein Eingaberaum 7 befindet. Oberhalb des Eingaberaums 7 ist ein als Barcodeleser 8 ausgebildeter Scanner zum Erkennen eines auf das eingebrachte Material 6 aufgebrachten, herkömmlichen Barcodes 9 sowie ein auf Infrarot- und Sichtbildbasis arbeitender Scanner oder arbeitende Kamera 10 zum Erkennen des auf das eingebrachte Material 6 angebrachten Sicherheitszeichens 1 angeordnet. Der Boden 11 des Eingaberaums 7 ist von zwei sich in Längsrichtung des Eingaberaums 7 erstreckenden Walzen 12 und 13 gebildet, die in nicht dargestellter Weise von einem motorischen Antrieb rotierend angetrieben werden. Die Walzen 12, 13 sind an den unteren Längsenden von Seitenwänden 14 des Eingaberaums 7, die als Schwenkklappen 15, 16 ausgebildet sind, drehbar gelagert. Die Schwenkklappen 15, 16 sind mit Schwenkgelenken 17 an dem Rahmen 18 des Eingaberaums 7 bzw. des Gehäuses gelagert. Jeder Schwenkklappe 15, 16 ist ein nicht dargestellter, motorischer Antrieb zugeordnet, um die Schwenkklappen 15, 16 zu verschwenken.
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Unterhalb der Walzen 12, 13 des Eingaberaums 7 befindet sich ein nicht dargestelltes Sammelbehältnis.
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Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende: Der Barcodeleser 8 und die Kamera 10 sowie die motorischen Antriebe sind mittels geeigneter Übertragungsmittel mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinrichtung 19 verbunden, in welche die entsprechenden Steuerungsfolgen sowie Sollwerte hinterlegt bzw. programmiert sind, wie nachfolgend erläutert wird.
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Das zurückzunehmende Material 6 wird durch die Eingabeöffnung in den Eingaberaum 7 eingelegt oder automatisch eingefahren. Nach dem Einlegen des Materials 6 wird durch entsprechend geeignete Mittel ein Impuls ausgelöst, der die elektronische Auswerte- und Steuerungseinrichtung 19 veranlasst, die motorischen Antriebe der Walzen 12, 13 anzusteuern und in Rotation zu versetzen. Hierdurch wird das in den Eingaberaum eingebrachte Material 6 von den Walzen 12, 13 so lange bewegt, bis sich der auf dem Material 6 bzw. der Verpackung angebrachte Barcode 9 sowie das Sicherheitszeichen 1 in den Erfassungsbereichen 20 und 21 (8) des Scanners 8 bzw. der Kamera 10 befinden. Sowohl der Barcodeleser 8 als auch die Bildverarbeitungskamera 10 erfassen die jeweilige Codierung und senden entsprechende Signale an die elektronische Auswerte- und Steuerungseinrichtung 19. In der elektronischen Auswerte- und Steuerungseinrichtung 19 werden diese erfassten Werte mit den hinterlegten Werten verglichen.
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Sobald der Barcode 9 und das mit Infrarot- und Sichtbildfarbe aufgebrachte Sicherheitszeichen 1 gemäß 8 in den Erfassungsbereiche 20, 21 der Scanner 8, 10 gelangen und das Sicherheitszeichen 1 von dem Bildverarbeitungssystem unter Normallicht oder umgekehrt unter Infrarotlicht erkannt worden ist, schaltet die in der als Sensor ausgebildeten Kamera 10 befindliche elektronische Steuerung die Beleuchtung von Normallicht auf Infrarotlicht oder umgekehrt um. Dabei wird aufgrund einer bestimmten Logik bewirkt, dass die Kamera 10, die in Kombination mit der jeweiligen Beleuchtung auf Infrarotfarbe oder Lichtbildfarbe reagiert, so gesteuert wird, dass sie das unter ihr befindliche Feld, vorzugsweise 300–200 × 50 mm, auf das vorhandene Sicherheitszeichen 1, das in einem bestimmten Wellenbereich strahlt, prüft. Während dieses Prüfvorganges wird von der Beleuchtung im sichtbaren Wellenbereich auf die Infrarotbeleuchtung entsprechend umgeschaltet.
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Das Besondere bei diesem Verfahren ist, dass von dem Sicherheitszeichen 1 zwei Bilder (vgl. 2, 3, 5, 6, 9, 10) gemacht werden. Das erste Bild wird unter Normallicht erstellt, das zweite Bild unter Infrarot oder umgekehrt. Dabei werden die Originalbilder (2 bzw. 5) in dem Speicher des Bildverarbeitungssystems 10 abgelegt und die aktuell aufgenommenen Bilder mit dem Originalbild (2 bzw. 5) verglichen. Wurde das erste Bild unter Infrarotlicht gefunden, so wird ein zweites Bild unter Normallicht gemacht oder umgekehrt, wobei die Normallicht- und Infrarotlichtquelle 22 in dem Bereich und/oder seitlich der Bildverarbeitungseinrichtung angeordnet ist und in den Bereich 23 abstrahlt. Die Infrarotfarbe wird jetzt für die Kamera oder den Scanner 10 transparent oder alternativ sichtbar und stellt ein anderes Bild dar (3 bzw. 6). In diesem Fall ist nur noch die Normalfarbe sichtbar oder alternativ die Infrarotfarbe transparent. Das Original ist ebenfalls in dem Speicher 10 abgelegt. Sind beide Bilder dem Original entsprechend, so erfolgt ein Signal, das dem Code entspricht, der in dem Sicherheitszeichen 1 integriert ist, an eine externe Zentraleinheit 19, dass es sich nicht um eine Fälschung handelt, sondern dem Pfandsystem zuzuordnen ist.
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Falls die elektronische Auswerte- und Steuerungseinrichtung 19 feststellt, dass die Istwerte mit den Sollwerten nicht übereinstimmen, d. h., das Material 6 wird als nicht zurücknehmend eingestuft, werden über die externe elektronische Auswerte- und Steuerungseinrichtung 19 Informationen abgegeben, die eine Rückgabe des Materials an den Benutzer und keine Pfandauszahlung bewirken.
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Falls die erfassten Istwerte mit den hinterlegten Sollwerten in der internen Steuereinheit 10 jeweils übereinstimmen, werden über die elektronische Auswerte- und Steuerungseinrichtung 19 Informationen abgegeben, die eine Annahme des Materials 6 und eine Pfandauszahlung bewirken.
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Die Aufgabe des Referenzfeldes 23 lässt sich wie folgt beschreiben:
In den 1 bis 9 wird das Feld 23 unter Infrarotbeleuchtung als Referenzfeld benutzt. So wie sich das Referenzfeld 23 für die Bildverarbeitungskammer 10 durch spezielle Grauwerte darstellt, so müssen diese Grauwerte auch in den Bereichen des Sicherheitszeichens 1, die mit Infrarotfarbe bedruckt sind, erscheinen. Damit ist in dem Prüfverfahren sichergestellt, dass die Infrarotfarbe dem Original entspricht, weil sie unter Infrarotbeleuchtung transparent wird. Um das Referenzfeld 23 genau von der Position her zuzuordnen, sind ihm Bezugsfelder 24 zugeordnet. Dabei ist der Code in 10 unter Bestrahlung mit Infrarotlicht und 9 unter Bestrahlung mit Normallicht dargestellt. Hier ist das gesamte Bild erkennbar. Zwischen den 9 und 10 ist der Farbumschlag genau erkennbar.
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Das Bildverarbeitungssystem nutzt die sich ihm unter Beleuchtung mit Infrarotlicht ergebene Farbe des Referenzfeldes 23 als Basis für die Prüfung der Bereiche, die mit Infrarotfarbe gedruckt sind. Damit ist ausgeschlossen, dass es durch verschiedene Untergründe, die für das Bildverarbeitungssystem unter Infrarotlicht verschiedene Farben darstellen, zu einer fehlerhaften Auswertung kommt.
