DE102020120567B4 - PROCEDURE FOR VERIFICATION OF THE AUTHENTICITY OF A FLUORESCENT SECURITY FEATURE USING A MOBILE DEVICE AND MOBILE DEVICE - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Echtheitsverifikation eines leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals (102) unter Verwendung eines mobilen Endgeräts (200), das wenigstens eine Auswertungseinrichtung (208), eine Bildaufnahmeeinrichtung (202) mit einer Kamera (206) und einer Beleuchtungseinheit (204), sowie ein Display (210) aufweist, umfassend die Schritte:- Erfassen einer Strahlungsstärke (I0) des Umgebungslichts,- Vorgeben wenigstens eines Parameters für eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals (102) in Abhängigkeit der erfassten Strahlungsstärke (I0) des Umgebungslichts,- Positionieren des Sicherheitsmerkmals (102) bezüglich der Bildaufnahmeeinrichtung (202) unter Einstellen oder Einhalten des wenigstens einen Parameters für die Anregung,- Anregen des Leuchtstoffs des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals (102) zur Emission mittels der Beleuchtungseinheit (204),- Erfassen der Emission des vom leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal (102) emittierten Lichts mittels der Kamera (206),- Auswertung einer von der Kamera (206) erfassten Bilderserie (304) oder Videoaufnahme mittels der Auswertungseinrichtung (208) und Bewertung der Echtheit des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals (102) anhand von Referenzdaten (306, 308), wobei der wenigstens eine Parameter für die Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals (102) der Abstand (d) zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung (202) und dem leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal (102) ist, und wobei eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals (102) erst dann ermöglicht ist, wenn der vorgegebene Abstand (d) in Abhängigkeit der Strahlungsstärke (10) des Umgebungslichts vorliegt.Method for verifying the authenticity of a luminescent-based security feature (102) using a mobile terminal device (200) which has at least one evaluation device (208), an image recording device (202) with a camera (206) and a lighting unit (204), and a display (210) comprising the steps of: - detecting a radiation intensity (I0) of the ambient light, - specifying at least one parameter for an excitation of the luminescent-based security feature (102) as a function of the detected radiation intensity (I0) of the ambient light, - positioning the security feature (102) with respect to the Image recording device (202) by setting or maintaining the at least one parameter for the excitation, - exciting the phosphor of the luminescent-based security feature (102) to emit by means of the lighting unit (204), - detecting the emission of the light emitted by the luminescent-based security feature (102) by means of the camera (206), - Evaluation of an image series (304) or video recording captured by the camera (206) by means of the evaluation device (208) and evaluation of the authenticity of the luminescent-based security feature (102) on the basis of reference data (306, 308), the at least one parameter for the excitation of the luminescent-based security feature (102) is the distance (d) between the image recording device (202) and the luminescent-based security feature (102), and wherein an excitation of the luminescent-based security feature (102) is only possible when the specified distance (d) depends on the Radiant intensity (10) of the ambient light is present.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Echtheitsverifikation eines leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals, unter Verwendung eines mobilen Endgeräts. Die Erfindung betrifft außerdem mobiles Endgerät mit einer Applikation (App) zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for verifying the authenticity of a luminescent-based security feature using a mobile terminal device. The invention also relates to a mobile terminal device with an application (app) for carrying out the method.
Sicherheitsmerkmale dienen der Absicherung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten gegen Fälschungen. Wert- oder Sicherheitsdokumente können beispielsweise ein Personaldokument, eine Scheckkarte, ein nicht personalisierter Berechtigungsausweis, wie eine Fahrkarte oder ein Zahlungsmittel, oder ein für die Produktsicherung bestimmtes Wert- oder Sicherheitselement, sein.Security features serve to protect value or security documents against counterfeiting. Valuable or security documents can be, for example, an ID document, a check card, a non-personalized authorization pass, such as a ticket or a means of payment, or a valuable or security element intended for product security.
Es ist aus dem Stand der Technik seit langem bekannt Wert- oder Sicherheitsdokumente mit Sicherheitsmerkmalen in Form von lumineszierenden Substanzen zu versehen, um sie fälschungssicherer zu machen. Anordnungen und Verfahren zur zuverlässigen Verifikation solcher leuchtstoffbasierter Sicherheitsmerkmale mit einem mobilen Endgerät sind in den Druckschriften
Bei den darin beschriebenen Verfahren unterliegen aufgrund des Einsatzes des mobilen Endgeräts die Echtheitsprüfungen den unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen, insbesondere den unterschiedlichsten Lichtverhältnissen, was die Erkennung von leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmalen erschweren kann.In the methods described therein, due to the use of the mobile terminal, the authenticity checks are subject to the most varied of environmental conditions, in particular the most varied of lighting conditions, which can make it more difficult to identify luminescent-based security features.
In der WO 2020 / 023591 A1 wird ein Verfahren und ein System zur Authentifizierung eines Gegenstands beschrieben, insbesondere von Konsumgütern. Dabei umfasst das System ein photolumineszentes Material, was auf oder in ein Substrat eingebettet ist, und ein Fotoauthentifizierungsgerät, welches ein Tablet oder ein Smartphone sein kann.WO 2020/023591 A1 describes a method and a system for authenticating an object, in particular consumer goods. The system comprises a photoluminescent material, which is embedded on or in a substrate, and a photo-authentication device, which can be a tablet or a smartphone.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Echtheitsverifikation eines leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals unter Verwendung eines mobilen Endgeräts anzugeben, das auch bei unterschiedlichen Umgebungslichtbedingungen ein zuverlässiges Prüfergebnis liefert. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein mobiles Endgerät zur Durchführung des Verfahrens anzugebenIt is the object of the present invention to specify a method for verifying the authenticity of a luminescent-based security feature using a mobile terminal device, which also delivers a reliable test result under different ambient light conditions. In addition, the object of the invention is to specify a mobile terminal device for carrying out the method
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein mobiles Endgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a mobile terminal having the features of claim 14. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Echtheitsverifikation eines leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals unter Verwendung eines mobilen Endgeräts umfasst insbesondere die folgenden Schritte:
- - Erfassen einer Strahlungsstärke des Umgebungslichts,
- - Vorgeben wenigstens eines Parameters für eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals in Abhängigkeit der erfassten Strahlungsstärke des Umgebungslichts,
- - Positionieren des Sicherheitsmerkmals bezüglich der Bildaufnahmeeinrichtung unter Einstellen oder Einhalten des wenigstens einen Parameters für die Anregung,
- - Anregen des Leuchtstoffs des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals zur Emission mittels der Beleuchtungseinrichtung,
- - Erfassen der Emission des vom leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal emittierten Lichts mittels der Kamera,
- - Auswertung einer von der Kamera erfassten Bilderserie oder Videoaufnahme mittels der Auswertungseinrichtung und Bewertung der Echtheit des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals anhand von Referenzdaten.
- - detecting a radiation intensity of the ambient light,
- - Specification of at least one parameter for an excitation of the luminescent-based security feature depending on the detected radiation intensity of the ambient light,
- - Positioning of the security feature with respect to the image recording device while setting or maintaining the at least one parameter for the excitation,
- - Exciting the phosphor of the phosphor-based security feature to emit by means of the lighting device,
- - detecting the emission of the light emitted by the luminescent-based security feature using the camera,
- - Evaluation of a series of images or video recordings captured by the camera using the evaluation device and evaluation of the authenticity of the luminescent-based security feature using reference data.
Damit ist der Vorteil verbunden, dass ein einfaches mobiles Endgerät, insbesondere ein handelsübliches Smartphone zur Verifikation der Echtheit eines leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals genutzt werden kann, das zugleich dazu eingerichtet ist die bei der Verifikation vorherrschenden Lichtverhältnisse zu berücksichtigen.This has the advantage that a simple mobile terminal device, in particular a commercially available smartphone, can be used to verify the authenticity of a luminescent-based security feature, which is also set up to take into account the lighting conditions prevailing during the verification.
Zur Reduktion der Bauteilkomplexität trägt bei, wenn die Umgebungslichtstärke mittels der Kamera selbst erfasst wird. Es ist jedoch alternativ oder ergänzend der Einsatz eines dem mobilen Endgerät ebenfalls zugeordneten Helligkeitssensors möglich, der ebenfalls dazu eingerichtet ist, die Umgebungslichtstärke zu erfassen.The complexity of the component is reduced if the ambient light intensity is recorded by the camera itself. However, it is alternatively or additionally possible to use a brightness sensor which is also assigned to the mobile terminal device and is also set up to record the ambient light intensity.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Parameter für die Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals der Abstand zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und dem leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal ist, und dass eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals erst dann ermöglicht ist, wenn der vorgegebene Abstand in Abhängigkeit der Strahlungsstärke des Umgebungslichts vorliegt. Somit kann also eine Prüfung der Echtheit nur dann erfolgen, wenn sich das mobile Endgerät in einem vordefinierten Abstand vom leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal, oder dem Wertdokument auf dem es angebracht ist, befindet. Dieser Abstand variiert in Abhängigkeit des erfassten Umgebungslichts, wobei vorzugsweise eine Echtzeiterfassung der Umgebungslichtstärke und eine Echtzeitanpassung des vorgegebenen Abstands für die Anregung des Sicherheitsmerkmals erfolgt. Auf diese Weise können vom mobilen Endgerät verursachte Abschattungen bei der Verifikation in Echtzeit berücksichtigt werden.According to the invention, it is provided that the at least one parameter for the excitation of the luminescent-based security feature is the distance between the image recording device and the luminescent-based security feature, and that the luminescent-based security feature can only be excited when the predetermined distance is present as a function of the radiation intensity of the ambient light. Thus, the authenticity can only be checked if the mobile terminal is in a prede defined distance from the luminescent-based security feature or the value document on which it is attached. This distance varies as a function of the detected ambient light, with real-time detection of the ambient light intensity and real-time adaptation of the predefined distance for the excitation of the security feature preferably taking place. In this way, shadowing caused by the mobile device can be taken into account in real-time verification.
Ergänzend ist auch die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, dass wenigstens ein weiterer Parameter für die Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals die Leuchtstärke der Beleuchtungseinheit ist, und dass eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals erst dann ermöglicht ist, wenn die in Abhängigkeit der Strahlungsstärke des Umgebungslichts vorgegebene Leuchtstärke zur Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals vorliegt. Somit kann auch bei größeren Abständen eine zuverlässige Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals erfolgen, denn die von der Beleuchtungseinheit emittierte Intensität wird in Abhängigkeit des vorliegenden Umgebungslichts eingestellt.In addition, there is also the advantageous possibility that at least one further parameter for the excitation of the luminescent-based security feature is the luminosity of the lighting unit, and that the luminescent-based security feature can only be excited if the luminosity specified as a function of the radiation intensity of the ambient light for exciting the fluorescent-based security feature is present. Thus, the luminescent-based security feature can also be reliably excited at greater distances, because the intensity emitted by the lighting unit is set as a function of the ambient light that is present.
Ergänzend kann wenigstens ein nochmals weiterer Parameter für die Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals die Belichtungszeit sein. Dabei ist unter „Belichtungszeit“ im Grunde die Beleuchtungsdauer zu verstehen, während der die Beleuchtungseinheit Licht in Richtung des Sicherheitsmerkmals strahlt.In addition, at least one further parameter for the excitation of the luminescent-based security feature can be the exposure time. In this case, “exposure time” is basically to be understood as the duration of illumination during which the illumination unit radiates light in the direction of the security feature.
Bereits vor dem Anregen des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals kann eine Echtzeit(bild-)erfassung mittels der Kamera erfolgen, wobei zeitgleich das von der Kamera erfasste Bild am Display des mobilen Endgeräts ausgegeben wird. Das am Display ausgegebene Bild ist dabei vorzugsweise mit einer teiltransparenten Maske überlagert, die einen an das zu erfassende Merkmal angepassten Positionsrahmen oder eine an das zu erfassende Merkmal angepasste Positionierkontur aufweist. Es ist besonders bevorzugt, dass die Abmessungen des Positionsrahmens oder der Positionierkontur in Abhängigkeit der erfassten Strahlungsstärke des Umgebungslichts vorgegeben werden. Auf diese Weise kann die Echtheitsverifikation unter Bedingungen erfolgen, die in Abhängigkeit des einfallenden Umgebungslichts vorgegeben und eingestellt werden.Even before the luminescent-based security feature is activated, real-time (image) capture can take place by means of the camera, with the image captured by the camera being output on the display of the mobile terminal device at the same time. The image output on the display is preferably overlaid with a partially transparent mask which has a positioning frame adapted to the feature to be detected or a positioning contour adapted to the feature to be detected. It is particularly preferred that the dimensions of the positioning frame or the positioning contour are specified as a function of the detected radiation intensity of the ambient light. In this way, the authenticity can be verified under conditions that are specified and set as a function of the incident ambient light.
Es ist von bevorzugt, dass eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals erst dann ermöglicht ist, wenn der Positionsrahmen oder die Positionskontur im Bild mit den Abmessungen des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals in Deckung gebracht wurde. Somit kann ein optimierter Abstand zwischen der Kamera und dem Sicherheitsmerkmal erzwungen werden, so dass eine verbesserte Prüfung der Echtheit erfolgen kann.It is preferred that the luminescent-based security feature can only be excited when the positioning frame or the positioning contour in the image has been brought into congruence with the dimensions of the luminescent-based security feature. An optimized distance between the camera and the security feature can thus be enforced, so that the authenticity can be checked more effectively.
Es ist die Möglichkeit gegeben, dass eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals erst dann ermöglicht ist, wenn der Positionsrahmen oder die Positionskontur im Bild mit den Abmessungen des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals in ein, von 1 verschiedenes, vorgegebenes Größenverhältnis gesetzt wurden. Somit kann eine gezielte Abweichung zwischen der Größe der Maske und der Größe des im erfassten leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals erzwungen werden. Diese Ausgestaltung führt zu einer Erschwerung der Fälschung des Messergebnisses.There is the possibility that an excitation of the luminescent-based security feature is only made possible when the positioning frame or the positioning contour in the image with the dimensions of the luminescent-based security feature has been placed in a predetermined size ratio other than 1. A targeted deviation between the size of the mask and the size of the luminescent-based security feature detected in it can thus be enforced. This refinement makes it more difficult to falsify the measurement result.
Die Benutzerfreundlichkeit des mobilen Endgerätes für die Echtheitsverifikation des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals wird zudem dadurch gesteigert, dass die Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals automatisch durchgeführt wird, wenn der Positionsrahmen oder die Positionskontur im Bild mit den Abmessungen des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals in Deckung gebracht wurde oder mit diesem in ein, von 1 verschiedenes, vorgegebenes Größenverhältnis gesetzt wurde.The user-friendliness of the mobile terminal device for verifying the authenticity of the luminescent-based security feature is also increased in that the luminescent-based security feature is triggered automatically when the position frame or the position contour in the image has been brought into congruence with the dimensions of the luminescent-based security feature or with this in a different from 1 predetermined size ratio was set.
Für eine noch zuverlässigere Erkennung und Echtheitsverifikation des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals ist es ferner von Vorteil, wenn beim oder nach dem Erfassen des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals ein Weißabgleich in Abhängigkeit der Strahlungsstärke des Umgebungslichts durchgeführt wird.For an even more reliable detection and authenticity verification of the luminescent-based security feature, it is also advantageous if a white balance is carried out depending on the radiation intensity of the ambient light during or after the detection of the luminescent-based security feature.
Es ist die Möglichkeit gegeben, dass durch das mobile Endgerät zusätzlich wenigstens ein Umgebungsparameter erfasst und von der Auswertungseinrichtung ausgewertet wird. Als Umgebungsparameter kommt beispielsweise die mittels eines GPS-Sensors erfasste geographische Position, die mittels Neigungssensoren und/oder Beschleunigungssensoren erfassten Bewegungsinformationen sowie Daten zu mechanischen Vibrationen des mobilen Endgeräts in Betracht. Damit können die Umgebungsparameter dazu genutzt werden, um die Umgebung des mobilen Endgeräts zu analysieren und Rückschlüsse darauf zu ziehen, dass eine Anomalie hinsichtlich wenigstens eines Parameters zur Umgebung vorliegt (Anomaliedetektion). Beispielsweise kann ein leuchtstoffbasiertes Sicherheitsmerkmal auch basierend auf der Detektion einer Umgebungsanomalie als „gefälscht“ gewertet werden.There is the possibility that at least one environmental parameter is additionally recorded by the mobile terminal and evaluated by the evaluation device. For example, the geographical position recorded by means of a GPS sensor, the movement information recorded by means of inclination sensors and/or acceleration sensors, and data on mechanical vibrations of the mobile terminal device come into consideration as environmental parameters. The environmental parameters can thus be used to analyze the environment of the mobile terminal device and to draw conclusions that there is an anomaly with regard to at least one parameter relating to the environment (anomaly detection). For example, a luminescent-based security feature can also be evaluated as “forged” based on the detection of an anomaly in the environment.
Die Erfassung der Bilderserie oder der Videoaufnahme erfolgt vorzugsweise stets für eine vorgegebene Mindestdauer während einer Abklingzeit der Emission des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals. Dabei lässt sich nach dem Abschluss der Anregung das Abklingverhalten des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals untersuchen und auswerten, wobei die dabei erfasste Abklingkurve oder Emissionskurve mit einer Referenzkurve verglichen wird. Ergibt sich eine Abweichung zwischen der Referenzkurve und der Emissionskurve, so kann ebenfalls auf ein gefälschtes leuchtstoffhaltiges Sicherheitsmerkmal oder ein Wert- oder Sicherheitsdokument mit einem solchen geschlossen werden. Entsprechendes gilt für die Abklingzeit.The series of images or the video recording is preferably always captured for a predetermined minimum duration during a decay time of the emission of the phosphor-based safety security feature. After the end of the excitation, the decay behavior of the luminescent-based security feature can be examined and evaluated, with the decay curve or emission curve recorded being compared with a reference curve. If there is a discrepancy between the reference curve and the emission curve, a forged security feature containing a luminescent material or a value or security document with such a feature can likewise be inferred. The same applies to the cooldown time.
Die entsprechenden Referenzwerte sind beispielsweise in einem digitalen Speicher, der Bestandteil des mobilen Endgeräts sein kann, oder in einer intelligenten Datenbank auf einem entfernten Server hinterlegt.The corresponding reference values are stored, for example, in a digital memory that can be part of the mobile terminal device, or in an intelligent database on a remote server.
Vorzugsweise werden bei der Bewertung der Echtheit des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals eine Emissionserkennung und eine Formanalyse durchgeführt werden. Bei der Emissionserkennung werden mehrere Bilder einer von der Kamera aufgezeichneten Bilderserie verglichen, wobei insbesondere jeweils eine Bilddifferenz der erfassten Bilder mit dem Referenzbild ermittelt wird, ein RGB Histogramm erstellt wird, der Farbtonwert unterschiedlicher Farbkanäle ermittelt wird und die Abklingzeit des Leuchtstoffes ermittelt wird. Bei der Formanalyse wird die Form des Sicherheitsmerkmals mit einer Referenzform verglichen.Emission detection and shape analysis are preferably carried out when assessing the authenticity of the luminescent-based security feature. In the emission detection, several images of an image series recorded by the camera are compared, with in particular an image difference between the recorded images and the reference image being determined, an RGB histogram being created, the hue value of different color channels being determined and the decay time of the phosphor being determined. In the shape analysis, the shape of the security feature is compared with a reference shape.
Damit das Sicherheitsmerkmal allein mittels eines Smartphones erfassbar ist, ist der Leuchtstoff so konfiguriert, dass er im sichtbaren Spektralbereich, insbesondere im blauen Spektralbereich anregbar ist, damit die Blitzlichtquelle des Smartphones diese Anregungsstrahlung liefern kann. Weiterhin ist der Leuchtstoff so konfiguriert, dass er im sichtbaren Spektralbereich emittiert, um abzusichern, dass er mit dem Kameramodul eines handelsüblichen Smartphones erfassbar ist. Außerdem ist der Leuchtstoff so konfiguriert, dass seine Lumineszenz nach Abschluss der Blitzlichtanregung im ms-Bereich abklingt, sodass eine sichere Verifikation nach Beendigung der Anregung möglich ist.So that the security feature can only be detected using a smartphone, the phosphor is configured in such a way that it can be excited in the visible spectral range, in particular in the blue spectral range, so that the flash light source of the smartphone can deliver this excitation radiation. Furthermore, the phosphor is configured in such a way that it emits in the visible spectral range in order to ensure that it can be detected with the camera module of a commercially available smartphone. In addition, the phosphor is configured in such a way that its luminescence decays in the ms range after the flash excitation is completed, so that reliable verification is possible after the excitation has ended.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Leuchtstoff des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals ein Ce3+ oder Mn2+ co-dotierter Silikat-Granat-Leuchtstoff. Die stationäre Lumineszenz des Leuchtstoffes weist bei Anregung mit dem Licht weiß emittierender LED, vorzugsweise bei einer Maximumswellenlänge von 450 nm, ein breitbandiges Emissionsspektrums mit mehreren Emissionsmaxima im sichtbaren Spektralbereich auf. Diese Maxima liegen bei etwa 505 nm (zuordenbar der Emission von Ce3+-Ionen auf dodekaedrischen Ca2+-Plätzen), 570 nm (zuordenbar der sensibilisierten Emission von Mn2+-Ionen auf dodekaedrischen Ca2+-Plätzen), 700 nm (zuordenbar der sensibilisierten Emission von Mn2+-Ionen auf oktaedrischen Sc3+-Plätzen).In a preferred embodiment, the phosphor of the phosphor-based security feature is a Ce 3+ or Mn 2+ co-doped silicate garnet phosphor. When excited with the light of white-emitting LEDs, preferably at a maximum wavelength of 450 nm, the stationary luminescence of the phosphor has a broadband emission spectrum with several emission maxima in the visible spectral range. These maxima are at about 505 nm (assignable to the emission of Ce 3+ ions on dodecahedral Ca 2+ sites), 570 nm (assignable to the sensitized emission of Mn 2+ ions on dodecahedral Ca 2+ sites), 700 nm (assignable to the sensitized emission of Mn 2+ ions on Sc 3+ octahedral sites).
Das weiße Licht einer Beleuchtungseinheit eines Smartphones wird durch eine LED erzeugt, welche aus einem beispielsweise bei etwa 450 nm emittierenden LED-Halbleiterchip und einem oder mehreren oberhalb des LED-Halbleiterchip platzierten LED-Konversionsleuchtstoffen besteht. Diese Konversionsleuchtstoffe sind in der Lage, die Emission der blauen LED anteilig in längerwellige sichtbare Lumineszenzstrahlung (breitbandige Emissionen im grünen, gelben und roten Spektralbereich) mit einen Emissionsmaximum von beispielsweise etwa 560 nm umzuwandeln. Das weiße Licht der als Beleuchtungseinheit handelsüblicher Smartphones bereitstehenden LED resultiert aus der additiven Farbmischung der beschriebenen einzelnen Lumineszenzkomponenten, wobei der blaue Spektralanteil die deutlich höhere Intensität aufweist. Das bedeutet, dass der für die Bereitstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals verwendbare Leuchtstoff vorzugsweise so konfiguriert sein muss, dass er insbesondere im Bereich zwischen 420 nm bis 470 nm eine hohe Effizienz der spektralen Anregbarkeit aufweist. Besonders bevorzugt liegt das Maximum der spektralen Anregbarkeit des Leuchtstoffes bei etwa 450 nm.The white light of a lighting unit of a smartphone is generated by an LED, which consists of an LED semiconductor chip emitting at around 450 nm, for example, and one or more LED conversion phosphors placed above the LED semiconductor chip. These conversion phosphors are capable of converting the emission of the blue LED proportionately into longer-wave visible luminescence radiation (broadband emissions in the green, yellow and red spectral range) with an emission maximum of around 560 nm, for example. The white light of the LED available as the lighting unit of commercially available smartphones results from the additive color mixture of the individual luminescence components described, with the blue spectral component having a significantly higher intensity. This means that the phosphor that can be used to provide the security feature according to the invention must preferably be configured in such a way that it has a high efficiency of spectral excitability, particularly in the range between 420 nm and 470 nm. The maximum of the spectral excitability of the phosphor is particularly preferably at about 450 nm.
Zur Detektion der Lumineszenzsignale des Leuchtstoffes steht als Bilderfassungseinheit die Smartphone-Kamera zur Verfügung. Bevorzugt ist die Bilderfassungseinheit mit einem CMOS-Sensor und einem IR-Filter ausgestattet. Sie weist damit eine spektrale Empfindlichkeit auf, die den gesamten sichtbaren Spektralbereich bis etwa 750 nm umfasst. Mittels der Bilderfassungseinheit können Einzelbilder, Bildserien oder Videoaufnahmen aufgezeichnet werden. Dies bedeutet für den zur Erstellung des Sicherheitsmerkmals verwendeten Leuchtstoff, dass er so konfiguriert sein muss, dass nach der erfolgten Anregung mit möglichst hoher Intensität bevorzugt im Spektralbereich zwischen 480 nm und 750 nm emittiert. The smartphone camera is available as an image acquisition unit for detecting the luminescence signals of the phosphor. The image acquisition unit is preferably equipped with a CMOS sensor and an IR filter. It therefore has a spectral sensitivity that covers the entire visible spectral range up to about 750 nm. Single images, image series or video recordings can be recorded by means of the image acquisition unit. For the phosphor used to create the security feature, this means that it must be configured in such a way that, after the excitation has taken place, it emits with the highest possible intensity, preferably in the spectral range between 480 nm and 750 nm.
Das für die Verifikation der Echtheit des Sicherheitsmerkmals erfindungsgemäß verwendete mobile Endgerät ist vorzugsweise ein herkömmliches, handelsübliches Smartphone, das mit einem geeigneten Applikationsprogramm (App) ausgerüstet ist. Es ist für den Fachmann verständlich, dass dieselbe Funktionalität auch in ein Tablet oder ein ähnliches multifunktionales Datenverarbeitungsgerät integriert sein kann, wozu es mit einer Kamera mit Bilderfassungseinheit und/oder Beleuchtungseinheit sowie einer Datenverarbeitungseinheit ausgerüstet sein muss. Derartig gleich wirkende Geräte sollen von der Erfindung ebenfalls umfasst sein. Bevorzugt ist die Auswertungseinrichtung ein Prozessor, insbesondere ein Mikroprozessor. Der Prozessor umfasst einen digitalen Speicher, in den direkt ein Computerprogramm (eine App) mit Softwarecodeabschnitten geladen ist oder geladen werden kann, das die Durchführung der Schritte der vorstehend genannten Verfahrens veranlasst und durchläuft, wenn das Programm vom Prozessor ausgeführt wird.The mobile terminal device used according to the invention for verifying the authenticity of the security feature is preferably a conventional, commercially available smartphone that is equipped with a suitable application program (app). It is understandable for the person skilled in the art that the same functionality can also be integrated into a tablet or a similar multifunctional data processing device, for which purpose it must be equipped with a camera with an image acquisition unit and/or lighting unit and a data processing unit. Devices of this type that have the same effect should also be included in the invention. The evaluation device is preferably a processor, esp special microprocessor. The processor comprises a digital memory in which a computer program (app) with software code sections is loaded or can be loaded directly, which causes the steps of the above method to be performed and runs through when the program is executed by the processor.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, wobei die dargestellten Beispiele lediglich exemplarischen Charakter haben und keine Einschränkung hinsichtlich der Tragweite der beschriebenen Erfindung darstellen. Es zeigen im Einzelnen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Wert- oder Sicherheitsdokuments in Form einer Banknote mit einem leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal, -
2 eine schematische Darstellung von Komponenten einer Anordnung zur Echtheitsverifikation des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal, -
3 in Diagramm mit dem An- und Abklingverhalten eines Leuchtstoffes des Sicherheitsmerkmals bei Blitzlichtanregung, -
4 eine schematische Draufsicht auf das Display eines mobilen Endgeräts, bei welchem die Distanz zwischen dem Endgerät und dem Sicherheitsmerkmal zu groß ist, und -
5 eine schematische Draufsicht auf das Display eines mobilen Endgeräts, bei welchem die Distanz zwischen dem Endgerät und dem Sicherheitsmerkmal für dessen Echtheitsverifikation optimal ist.
-
1 a schematic representation of a value or security document in the form of a banknote with a fluorescent-based security feature, -
2 a schematic representation of components of an arrangement for authenticity verification of the luminescent-based security feature, -
3 in a diagram with the rise and fall behavior of a phosphor of the security feature when excited by a flash light, -
4 a schematic plan view of the display of a mobile terminal device, in which the distance between the terminal device and the security feature is too great, and -
5 a schematic top view of the display of a mobile terminal device, in which the distance between the terminal device and the security feature is optimal for its authenticity verification.
In
Um die Echtheit des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 unter Verwendung des mobilen Endgeräts 200 durchzuführen, werden die folgenden Schritte durchlaufen:
- - Erfassen der Strahlungsstärke I0 des Umgebungslichts,
- - Vorgeben wenigstens eines Parameters für eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 in Abhängigkeit der erfassten Strahlungsstärke I0 des Umgebungslichts,
- -
Positionieren des Sicherheitsmerkmals 102 bezüglich derBildaufnahmeeinrichtung 202 unter Einstellen oder Einhalten des wenigstens einen Parameters für die Anregung, - - Anregen des Leuchtstoffs des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 zur Emission mittels der
Beleuchtungseinheit 204, - - Erfassen der Emission des vom leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal 102 emittierten Lichts mittels der
Kamera 206, - - Auswertung einer von der
Kamera 206erfassten Bilderserie 304 oder Videoaufnahme mittels derAuswertungseinrichtung 208 und Bewertung der Echtheit des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 306, 308.anhand von Referenzdaten
- - detection of the radiation intensity I 0 of the ambient light,
- - Specification of at least one parameter for an excitation of the luminescent-based
security feature 102 depending on the detected radiation intensity I 0 of the ambient light, - - Positioning of the
security feature 102 with respect to theimage recording device 202 while setting or maintaining the at least one parameter for the excitation, - - Exciting the phosphor of the phosphor-based
security feature 102 to emit by means of thelighting unit 204, - - detecting the emission of the light emitted by the luminescent-based
security feature 102 by means of thecamera 206, - - Evaluation of an
image series 304 or video recording captured by thecamera 206 by means of theevaluation device 208 and evaluation of the authenticity of the luminescent-basedsecurity feature 102 on the basis of 306, 308.reference data
Der wenigstens eine Parameter für die Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 ist vorliegend der Abstand d zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung 202 und dem leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmal 102. Eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 ist dabei erst dann ermöglicht, wenn der vorgegebene Abstand d in Abhängigkeit der Strahlungsstärke I0 des Umgebungslichts vorliegt. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass die Anregungs-Leuchtstärke IA aufgrund des erfassten Umgebungslichts so erhöht wird, dass ein gewünschter Lumineszenzeffekt eintritt.The at least one parameter for the excitation of the luminescent-based
Ausweislich von
Eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 ist dabei erst dann ermöglicht, wenn der Positionsrahmen oder die Positionskontur 312 im Bild mit den Abmessungen des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 in Deckung gebracht wurde. In einer vorteilhaften Alternative ist eine Anregung des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 erst dann ermöglicht, wenn der Positionsrahmen oder die Positionskontur 312 im Bild mit den Abmessungen des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 in ein, von 1 verschiedenes, vorgegebenes Größenverhältnis gesetzt wurde; wenn also eine vorgegebene Größendifferenz zwischen der Positionierkontur 312 und der Form des Sicherheitsmerkmals 102 vorliegt.An excitation of the luminescent-based
In
Im Ergebnis lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit dem erfindungsgemäßen mobilen Endgerät 200 das Umgebungslicht bei Echtheitsverifikation des leuchtstoffbasierten Sicherheitsmerkmals 102 zuverlässig berücksichtigen, womit eine verbesserte und zuverlässigere Prüfungsmöglichkeit geschaffen ist.As a result, with the method according to the invention and with the mobile
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Wert- oder Sicherheitsdokumentvalue or security document
- 102102
- leuchtstoffbasiertes Sicherheitsmerkmalfluorescent-based security feature
- 104104
- sichtbares Merkmalvisible feature
- 200200
- mobiles Endgerät / Smartphonemobile device / smartphone
- 202202
- Bildaufnahmeeinrichtungimage capture device
- 204204
- Beleuchtungseinheit (Bildaufnahmeeinrichtung)Lighting unit (image pickup device)
- 206206
- Kamera (Bildaufnahmeeinrichtung)Camera (image recording device)
- 208208
- Auswertungseinrichtung / MikroprozessorEvaluation device / microprocessor
- 210210
- Displayscreen
- 300300
- Emissionskurveemission curve
- 302302
- Blitzlichtanregungskurveflash excitation curve
- 304304
- Bildpicture
- 306306
- Referenzbildreference image
- 308308
- zusätzliches Referenzbildadditional reference image
- 310310
- Maske (teiltransparent)mask (partially transparent)
- 312312
- Positionierkonturpositioning contour
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |