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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Validierung eines Ausweisdokuments nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 196 47 477 C2 ist bereits ein Verfahren zur Prüfung eines Ausweisdokuments bekannt, bei dem Daten von einer Kamera aufgenommen werden und an ein Auswertungszentrum übertragen werden. Dort erfolgt dann eine Auswertung der Videodaten und eine Entscheidung durch einen menschlichen Beurteiler. Dieses Verfahren erfordert eine kontinuierliche Übertragung von Daten von der Kamera zur Zentrale während der Beurteilung durch den menschlichen Beurteiler.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche, hat demgegenüber den Vorteil, dass eine lokale Bildverarbeitung zu einer Vorverarbeitung der für die Validierung erforderlichen Informationen benutzt wird. Es werden so aus der Vielzahl der Interaktionen des Benutzers mit der Vorrichtung zur Validierung, die relevanten Informationen herausgefiltert und einer ersten Bewertung unterworfen. Es kann somit eine erste Vorbewertung bereits auf lokaler Ebene erfolgen, wodurch bereits ein erster Schritt der Validierung des Ausweisdokuments erfolgt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren, verringern somit den Prüfaufwand in dem Zentralrechner, wodurch dieser entlastet und gleichzeitig die zu übertragende Datenmenge deutlich reduziert wird. Weiterhin kann so auch eine zeitliche Entzerrung zwischen der Interaktion des Benutzers mit der Vorrichtung zur Validierung und dem Zentralrechner erfolgen. Besonders vorteilhaft ist dabei, die Auswertung von Sicherheitsmerkmalen vorzunehmen, die eine Bewegung des Ausweisdokumentes für eine Bestätigung der Echtheit des Sicherheitsmerkmals erfordern. Es kann so bereits durch die Vorrichtung und das Verfahren zur Validierung in einem ersten Verfahrensschritt, eine hohe Qualität dieser ersten automatischen Validierung erzielt werden.
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Weitere Vorteile und Verbesserungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche. Insbesondere bei Sicherheitsmerkmalen, die eine Bewegung des Ausweisdokuments erfolgen, um die Echtheit des Sicherheitsmerkmals zu bestätigen oder nicht, ist es sinnvoll nur einen geringen Zeitausschnitt auszuwerten, der in einem nahen zeitlichen Bereich, um die Veränderung des Sicherheitsmerkmals in Folge der Bewegung liegt. Es kann so die Gesamtmenge an Informationen, die für eine sichere Validierung des Ausweisdokumentes verwendet wird, gering gehalten werden. Durch die Aufforderung an den Benutzer, das Ausweisdokument vor der Kamera zu positionieren und der Bewertung der Bildqualität eines Teil des Ausweisdokuments und Ablage des entsprechenden Teilbereichs des Ausweisdokuments, und Abspeichern dieser Information, wenn die Bildqualität als ausreichend bewertet wurde, kann abermals die Informationsmenge, die für die Validierung des Ausweisdokumentes erforderlich ist, reduziert werden. Dies betrifft insbesondere einen Bildbereich oder einen Textbereich des Ausweisdokumentes. Ebenso kann mit einer Aufnahme des Gesichtes des Benutzers verfahren werden, wodurch ebenfalls die für die Validierung benötigte Datenmenge deutlich reduziert wird. Sofern dann alle für Validierung des Ausweisdokuments notwendigen Informationen von der Vorrichtung abgespeichert sind, kann eine Übertragung zu einem Zentralrechner erfolgen, der dann aufgrund der übertragenen Daten eine endgültige Entscheidung der Validierung oder Nichtvalidierung des Ausweisdokumentes vornimmt. Durch die Vorprüfung ist die Datenmenge, die übertragen wird, deutlich reduziert, und diese Übertragung kann auch zeitlich entzerrt werden. Es ist daher nicht erforderlich unmittelbar zum Zeitpunkt der lokalen Vorverarbeitung, bereits eine Datenverbindung zwischen der lokalen Vorrichtung und dem Zentralrechner vorzusehen. Es wird so eine zeitliche Entzerrung erreicht, wodurch die Validierung deutlich vereinfacht wird.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 schematisch ein Ausweisdokument, eine lokale Vorrichtung zur Validierung, und einen Zentralrechner, und
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2 Verfahrensschritte der Validierung eines Ausweisdokuments. Beschreibung der Erfindung
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In der 1 wird schematisch ein Ausweisdokument 1, eine Vorrichtung zur Validierung des Ausweiselements 2 und ein Zentralrechner 4 gezeigt. Die Vorrichtung 2 zur Validierung des Ausweiselements 1, weist insbesondere eine Kamera 3 auf, die Teil der Vorrichtung 2 ist. Die Vorrichtung 2 zur Validierung des Ausweisdokuments 1 ist hier schematisch als Mobiltelefon mit einer Kamera 3 und einem Display 6 ausgebildet.
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Die Vorrichtung 2, d. h. das Mobiltelefon 2 ist durch eine Funkschnittstelle 5 mit dem Zentralrechner 4 verbindbar. Dies bedeutet, dass nicht kontinuierlich eine stehende Verbindung zwischen dem Mobiltelefon 2 und dem Zentralrechner 4 besteht, sondern dass diese Funkverbindung 5 bedarfsweise zur Übertragung von Daten zwischen dem Mobiltelefon 2 und dem Zentralrechner 4 aktiviert wird. Durch die Kamera 3 wird ein Bild des Ausweisdokumentes 1 von der Vorrichtung 2 zur Verifikation des Ausweisdokumentes 1 eingelesen, und durch eine in der Vorrichtung 2 enthaltene Bildverarbeitung analysiert.
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Das Ausweisdokument 1 weist eine Vielzahl von Informationen auf, die von der Bildverarbeitung des Mobiltelefons 2 verarbeitet werden können, um eine Verifikation des Ausweisdokumentes 1 durchzuführen. Unter einer Verifikation wird hier eine Feststellung des Echtheit oder mangelnden Echtheit des Ausweisdokumentes 1 verstanden. Das Ausweisdokument 1 weist beispielsweise einen Bildbereich 11 auf, indem ein Bild oder Foto einer Person abgebildet ist, die durch diesen Ausweis berechtigt wird. Ein derartiges Bild dient dazu, um festzustellen, ob die Person die den Ausweis präsentiert, auch tatsächlich die Person ist, die zur Benutzung des Ausweisdokumentes 1 berechtigt ist. Weiterhin kann das Ausweisdokument 1 einen Textbereich 13 aufweisen, indem beispielsweise der Name oder andere Angaben, wie beispielsweise das Geburtsdatum der durch der ausweisberechtigten Person, oder Angaben hinsichtlich der Institution, die diesen Ausweis erstellt hat, vermerkt sein. Ein weiteres Textfeld 12 kann weitere Informationen, wie beispielsweise eine Identifikationsnummer oder Seriennummer des Ausweisdokumentes 1 enthalten.
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Weiterhin weist da Ausweisdokument 1 noch ein Sicherheitsmerkmal 10 auf, welcher in der 1 schematisch als streifenförmiges Sicherheitselement, welches sich von einem oberen zu einem unteren Rand des Ausweisdokumentes erstreckt, ausgebildet ist. Typischerweise handelt es sich bei einem derartigen Sicherheitsmerkmal 10, um ein Sicherheitsmerkmal, welches durch eine einfache Abbildung des Ausweisdokumentes 1 nicht reproduziert werden kann. Besonders geeignet für derartige Sicherheitsmerkmale 10, sind beispielsweise holographische Sicherheitsmerkmale 10, oder Lentikularbilder, d. h. Bilder mit aufgeprägten optischen Elementen, wie Rillenstrukturen oder Linsenstrukturen, geeignet. Sowohl holographische Sicherheitsmerkmale wie auch Lentikularbilder, haben die Eigenschaft, dass der optische Eindruck eines derartigen Sicherheitsmerkmals 10 von dem Betrachtungswinkel des Sicherheitsmerkmales 10 abhängt. Insbesondere bei eine Kippbewegung dieser Sicherheitsmerkmale, kommt es zu deutlich wahrnehmbaren Änderungen der optischen Erscheinung, die nicht durch eine einfache Fotografie oder Fotokopie des Ausweisdokumentes 1 kopiert werden können. Neben derartigen streifenförmigen Sicherheitsmerkmalen, können auf dem Ausweisdokument 1 auch andere Sicherheitsmerkmale vorgesehen werden, wie beispielsweise Wappen, oder eine Wiederholung des Bildbereiches 11, die nur unter bestimmten Betrachtungswinkeln des Ausweisdokumentes 1 in Erscheinung treten.
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Alternativ zu einem Mobiltelefon als Vorrichtung 2 zur Verifikation, können auch andere Vorrichtungen, beispielsweise auch ortsfest installierte Automaten oder dergleichen Verwendung finden. Bei derartigen Vorrichtungen 2 zur Verifikation des Ausweisdokumentes, können dann auch andere Kommunikationsmittel zwischen der Vorrichtung 2 zur Verifikation des Ausweisdokumentes und dem Zentralrechner 4 vorgesehen werden.
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Durch die in der Vorrichtung 2 zur Verifikation des Ausweisdokumentes 1 enthaltene Bildverarbeitung, erfolgt eine Vorverarbeitung, der für die Verifikation des Ausweisdokumentes 1 erforderlichen Informationen. Diese Informationen werden durch die Bildverarbeitung vorverarbeitet und nur wenn aufgrund dieser Vorverarbeitung eine vorläufige Verifikation des Ausweisdokumentes 1 erfolgt (d. h. die Echtheit des Ausweisdokumentes wird bestätigt), erfolgen nachfolgend weitere Verifikationsschritte, die in dem Zentralrechner 4 vorgenommen werden.
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Weiterhin verringert die Vorrichtung 2 zur Verifikation des Ausweisdokumentes 1 die durch die Kamera 3 aufgenommene Datenmenge dahingehend, dass nur die dafür verwendet werden, die für die Verifikation des Ausweisdokumentes 1 von Bedeutung sind. Daten, die bei der Vorbereitung anfallen, insbesondere Daten, die damit zusammenhängen, dass der Ausweis entsprechend vor der Kamera 3 positioniert wird, oder sich der durch das Ausweisdokument 1 berechtigte Mensch vor der Kamera 3 positioniert, können durch die Bildverarbeitung erkannt werden, und werden dann nicht an den Zentralrechner 4 übertragen, da die für die Verifikation des Ausweisdokumentes 1 nicht von Bedeutung sind.
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In der 2 werden schematisch die Verfahrensschritte beschrieben, die für die Verifikation des Ausweisdokumentes 1 von Bedeutung sind. In einem ersten Verfahrensschritt 101 aktiviert ein Benutzer, d. h. üblicherweise die Person, die durch das Ausweisdokument 1 berechtigt wird, die Funktionalität zur Verifikation des Ausweisdokumentes 1, in der Vorrichtung 2. Im Falle eines Mobiltelefons kann dies beispielsweise durch Aufruf eines entsprechenden Verifikationsprogramms in dem Mobiltelefon 2 erfolgen. Nach Aktivierung dieses Verifikationsprogramms erfolgt ein erster Verfahrensschritt 102, bei dem die Vorrichtung 2, den Benutzer auffordert, das Ausweisdokument 1 in bestimmter Weise vor der Kamera 3 zu positionieren. Durch die Bildverarbeitung wird dann, das Bild des Ausweisdokumentes 1 ausgewertet und es wird der Bereich des Bilds des Ausweisdokumentes 1 identifiziert, indem das Sicherheitsmerkmal 10 angeordnet ist.
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Im darauffolgenden Schritt wird dann der Benutzer zur Bewegung des Ausweisdokumentes 3 in einer Art und Weise aufgefordert, die zu der optischen Veränderung des Sicherheitsmerkmales 1 führt. Dies kann beispielsweise in der Aufforderung leichte Kippbewegungen des Ausweisdokumentes relativ zur Kamera 3 auszuführen, bestehen. Die Bildverarbeitung analysiert dann die Abfolge von Bildern, des Ausweisdokumentes 1, und in diesen Bildern insbesondere den Bereich der das Sicherheitsmerkmal 10 aufweist, um festzustellen, ob die erwartete optische Änderung der Erscheinung des Sicherheitsmerkmals 10 auftritt. Wenn die erwartete Änderung des optischen Erscheinungsbildes des Sicherheitsmerkmals 10 auftritt, so wird die Echtheit des Ausweisdokumentes 1 vorläufig festgestellt. Um eine spätere Überprüfung durch den Zentralrechner 4 zu gewährleisten, erfolgt eine Abspeicherung der zeitlichen Abfolge der Bilder, d. h. eines Videos, zeitlich unmittelbar vor und nach der optischen Änderung des Sicherheitsmerkmals 10 durch die Bewegung des Ausweisdokumentes 1. Beispielsweise können die zwei Sekunden vor und die zwei Sekunden nach der optischen Änderung des Sicherheitsmerkmals 10, durch die Bewegung, abgespeichert werden. Durch diese Abspeicherung vor und nach der optischen Änderung des Erscheinungsbildes des Sicherheitsmerkmals 10, kann insbesondere in dem Zentralrechner 4 noch eine verbesserte, erneute Auswertung erfolgen. Weiterhin können diese Informationen zu Dokumentationszwecken gespeichert werden.
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Auf dem Schritt 103 erfolgt ein weiterer Schritt der Datenerfassung 104. Im Schritt 104 erfasst die Kamera 3 weitere Merkmale des Ausweisdokumentes 1, die dann von der Bildverarbeitung ausgewertet und bewertet werden. Beispielweise kann in Schritt 104 der Benutzer aufgefordert werden, dass Ausweisdokument 1 vor der Kamera 3 zu positionierten, und es wird von der Bildverarbeitung der Bildbereich 11 des Ausweises identifiziert. Üblicher Weise enthält der Bildbereich 11 ein Foto der Person die durch das Ausweißdokument berechtigt wird. Weiterhin wird die Bildqualität des von der Kamera 3 erzeugten Bildes des Bildbereiches 11 bewertet, und wenn das Bild des Bildbereiches 11 qualitativ ausreichend ist, d. h. ausreichend beleuchtet ist, und scharf gestellt wird, wird ein Bild des Bildbereiches 11 in einem Speicher der Vorrichtung 2 abgelegt.
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Im darauffolgenden Schritt 105 wird dann überprüft, ob bereits alle notwendigen Daten erfasst wurden, und gegebenenfalls wenn dies nicht der Fall sein sollte, erfolgt auf den Schritt 105, erneut der Schritt 104. Bei diesem erneuten Aufruf des Schritts 104, wird beispielsweise der Textbereich 13 oder der Textbereich 12 identifiziert und die Qualität hinsichtlich der Beleuchtung der Scharfstellung und der Lesbarkeit (beispielsweise keine störenden Lichtreflexe), bewertet. Wenn die Bildqualität des Bildes, der Textbereich 12, 13, durch die Bildverarbeitung als ausreichend bewertet wird, so wird ein Bild des Textbereichs 12, 13, in dem Speicher der Vorrichtung 2 abgelegt. Bei einem erneuten Aufruf des Schrittes 104, kann dann beispielsweise ein Benutzer, der durch das Ausweisdokument legitimiert wird, aufgefordert werden, sein Gesicht vor der Kamera 3 zu positionieren, und die Bildverarbeitung kann in dem Bild der Kamera 3 das Gesicht identifizieren und die Qualität der Abbildung des Gesichtes bewerten. Wenn bei dieser Bewertung das Bild des Gesichtes durch die Kamera 3 als ausreichend hinsichtlich der Qualität bewertet wird, so erfolgt eine Speicherung des Bilds des Gesichts in der Vorrichtung 2. Auf den Schritt 104 erfolgt dann wieder Schritt 105, bei dem abgefragt wird, ob alle gewünschten Informationen des Ausweisdokumentes 1 erfasst wurden. Wenn dies der Fall ist, so wird die Erfassung der Daten des Ausweisdokumentes 1 beendet und der Benutzer wird von einer Beendigung der Datenerfassung benachrichtigt.
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Unmittelbar nach der Erfassung aller relevanten Daten, oder zu einem späteren Zeitpunkt, werden dann die erfassten und abgespeicherten Daten von der Vorrichtung 2, zum Zentralrechner 4 übertragen. Erst im Zentralrechner 4 erfolgt dann eine endgültige Validierung des Ausweisdokumentes, d. h. eine endgültige Feststellung, ob das Ausweisdokument echt ist oder nicht. Wesentlich ist dabei, dass nur die Daten übertragen werden, wie bereits aufgrund der Vorverarbeitung durch die Bildverarbeitung vorläufig als echt und relevant für die Beurteilung der Echtheit des Ausweisdokumentes 1 eingestuft wurden. ES wird somit nur ein Bruchteil der Informationen, die während der Interaktion des Benutzers mit der Vorrichtung 2 erfasst wurden, abgespeichert und an den Zentralrechner 4 übertragen.
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Vorteilhaft ist dabei auch, dass nicht unmittelbar nach der Erfassung, aller relevanten Informationen, auch eine endgültige Entscheidung über die Echtheit des Ausweisdokumentes 1 erfolgen muss. Insbesondere können Zweifelsfälle auch einem menschlichen Entscheider vorgelegt werden, der dann aufgrund der ihm vorgelegten Informationen, eine endgültige Entscheidung über die Echtheit des Ausweisdokumentes 1 fällt. Dazu kann ihm insbesondere die Abfolge von Bildern, zeitlich um das Auftreten der Änderung des optischen Erscheinungsbildes des Sicherheitsmerkmales dienen. Weiterhin kann ein menschlicher Entscheider auch das Abbild 11 auf dem Ausweisdokument 1, mit dem abgespeicherten Bild des Gesichts des Benutzers, vergleichen. Es kann so, insbesondere in Zweifelsfällen eine zusätzlich abgesicherte Entscheidung gefällt werden. Durch die zeitliche Entkopplung muss dazu der menschliche Entscheider nicht während des gesamten Vorgangs der Datenerfassung zur Verfügung stehen. Insbesondere kann der menschliche Entscheider nur in Zweifelsfällen, und insbesondere zeitlich auch deutlich entzerrt, d.h. zu einem anderen Zeitpunkt, eine endgültige Bewertung der Zweifelsfälle vornehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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