EP2899699B1 - Verfahren zum Überprüfen der Echtheit eines Identifikationsdokumentes - Google Patents

Verfahren zum Überprüfen der Echtheit eines Identifikationsdokumentes Download PDF

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EP2899699B1
EP2899699B1 EP15151016.1A EP15151016A EP2899699B1 EP 2899699 B1 EP2899699 B1 EP 2899699B1 EP 15151016 A EP15151016 A EP 15151016A EP 2899699 B1 EP2899699 B1 EP 2899699B1
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EP
European Patent Office
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document
image
dimensional
light
transillumination
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Ralf Grieser
Andreas Wolf
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Bundesdruckerei GmbH
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Bundesdruckerei GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/206—Matching template patterns

Definitions

  • WO 2010/075881 A1 shows an authentication object for an object and/or a person.
  • U.S. 2009/080760 A1 describes how an anti-counterfeiting mark can be formed in a surface of an object, for example by means of a laser.
  • WO 2006/060090 A1 shows a passport reader.
  • Modern identification documents such as ID cards or driver's licenses, often include a credit card-shaped document body, which can consist, for example, of several laminate layers or of a single plastic layer.
  • document checking devices can be used, which scan the surfaces of the identification documents, in particular the surfaces of the document bodies, with white light, almost infrared light at a wavelength of, for example, 900 nm or with UV-A light (UV: ultraviolet) at a Illuminate wavelength of, for example, 365 nm for capturing image data of surfaces of the identification documents.
  • UV-A light UV: ultraviolet
  • Illuminate wavelength of, for example, 365 nm for capturing image data of surfaces of the identification documents.
  • grazing light illumination can also be provided, in which a surface of an identification document is illuminated from the side. Total forgeries of identification documents can be detected in this way.
  • the present invention is based on the knowledge that the above task can be solved by a three-dimensional, ie spatial reconstruction of the document body and a comparison of the three-dimensional reconstruction with a reference image, which can be three-dimensional.
  • the document body is by means of one or more Illuminated light sources.
  • the light passing through the body of the document is captured, for example, by means of an image camera or an image detector and used for three-dimensional reconstruction, for example a gradient-based reconstruction, such as the 3D video method, or by means of laser beam triangulation.
  • changes in the interior of an identification document ie in the interior of the document body, can be detected which can be traced back to an attempt at forgery or to a forgery of the identification document.
  • the invention relates to a method for checking the authenticity of an identification document, which has a document body, with X-raying the document body with a candling light in order to obtain a X-ray image of the document body, generating a three-dimensional image of the document body from the X-ray image and comparing the three-dimensional image of the document body with a reference image to verify the authenticity of the identification document.
  • the body of the document can, for example, comprise a plurality of laminate layers or consist of a single base material layer and, for example, have the shape of a check card.
  • the identification document can be an ID card, a passport, or a driver's license that is machine-readable.
  • the three-dimensional image is generated from the X-ray image using a three-dimensional reconstruction method, in particular using laser triangulation or the 3D vision method.
  • the three-dimensional reconstruction method can in particular be a gradient method, which enables the three-dimensional reconstruction of the document body on the basis of the transmitted light.
  • simple light sources can be used for transilluminating the body of the document, for example a laser or infrared light sources.
  • the reference image is read from a database via a communication network.
  • a communication link can be set up via a communication network to a remote data server, which provides the database in which several of the reference images of, for example, different document bodies or of different identification documents are stored.
  • the document checking device can send a query to the database in order to obtain a reference image of the identification document to be checked.
  • it can be compared with the three-dimensional image of the document body to be checked in order to check the authenticity of the identification document.
  • the reference image and the three-dimensional image are digital.
  • the reference image may be a three-dimensional reference image that is in the form of a digital image file. Accordingly, the three-dimensional reference image can be in the form of a digital image file.
  • the three-dimensional image is generated on the basis of the transmission image.
  • the X-ray image can be recorded by means of an image detector, for example by means of a digital image camera.
  • the reference image is compared area by area with the three-dimensional image in order to detect imperfections within the document body.
  • the check can be concentrated on areas which, based on experience, are suspected of being manipulated. Such areas can be arranged, for example, below a person's picture.
  • a two-dimensional plane within the document body is determined using the three-dimensional image, in particular by means of a projection, the two-dimensional plane being compared with a two-dimensional reference plane of the reference image in order to identify defects within the document body capture.
  • the reference image can provide one or more two-dimensional reference planes, which can be compared with the two-dimensional plane, for example with the two-dimensional projection plane.
  • the two-dimensional plane can also be in the form of digital data.
  • the transmitted light comes from a wavelength range in which the document body is at least partially light-transparent, in particular from an infrared wavelength range or from an ultraviolet wavelength range.
  • the infrared wavelength range can be 900 nm, for example, while the ultraviolet wavelength range can be 335 nm, for example.
  • the transmitted light is generated by means of a laser, in particular an infrared laser or an ultraviolet laser.
  • a laser in particular an infrared laser or an ultraviolet laser.
  • laser triangulation can be used for the three-dimensional reconstruction in order to obtain the three-dimensional image.
  • the laser can scan the body of the document in a line, for example, in order to enable the three-dimensional reconstruction on the basis of the X-ray image.
  • the X-ray image is recorded by means of a light detector or by means of two light detectors that are offset from one another.
  • the light sources can be designed, for example, to emit light in the aforementioned wavelength ranges.
  • the light sources are offset from one another in order in this way to enable a three-dimensional reconstruction of the document body.
  • a three-dimensional gradient method or the 3D vision method can be used.
  • the imperfections present within the document body can, for example, be light-absorbing or light-scattering, as a result of which they can be made visible in the three-dimensional image, which is a three-dimensional reconstruction of the document card body.
  • the invention relates to a document verification device for verifying the authenticity of an identification document which has a document body, with a transmitted light source for also transilluminating the document body a transmitted light, a light detection device for detecting the transmitted light in order to obtain a transmitted image of the document body, and a processor device which is designed to generate a three-dimensional image of the document body from the transmitted image and to compare the three-dimensional image of the document body with a reference image in order to Check the authenticity of the identification document.
  • the document checking device is set up, for example, to carry out the method for checking the authenticity of an identification document.
  • the transmitted light source comprises a laser or an infrared light source or an ultraviolet light source.
  • the light detection device comprises a light detector, in particular an image camera, or at least two light detectors arranged offset to one another, in particular image cameras.
  • the light detector can be a light sensor or a digital imaging camera, for example.
  • the processor device is designed to generate the three-dimensional image from the transmitted image by means of laser triangulation or a 3D vision method.
  • the processor device is designed to use the three-dimensional image to determine a two-dimensional plane within the document body, in particular by means of a projection, and to compare the two-dimensional plane with a two-dimensional reference plane of the reference image in order to detect imperfections within the document body.
  • the invention relates to a computer program with a program code for carrying out the method for checking the authenticity of an identification document when the program code is executed on a computer or on the document checking device.
  • the document verification device 100 includes a transparent document support 101 on which the identification document can be placed.
  • the document checking device also includes a transmitted light source 103, which is arranged below the transparent document support 101 and is designed to emit transmitted light in the direction of the transparent document support 101 in order to transilluminate the document body of the identification document.
  • a light detection device 105 To detect the transmitted light, i.e. the light passing through the document body, a light detection device 105 is provided which records a transmitted image of the document body.
  • the document checking device 100 also includes a processor device 107, which is designed to generate a three-dimensional image of the document body from the X-ray image and to compare the three-dimensional image of the document body with a reference image, for example a three-dimensional reference image, in order to check the authenticity of the identification document.
  • a processor device 107 which is designed to generate a three-dimensional image of the document body from the X-ray image and to compare the three-dimensional image of the document body with a reference image, for example a three-dimensional reference image, in order to check the authenticity of the identification document.
  • the transmitted light source 103 can be, for example, a laser or an infrared light source with a wavelength of, for example, 900 nm or an ultraviolet light source with a wavelength of, for example, 365 nm.
  • the light detection device 105 comprises a light detector, for example a digital imaging camera. So that the document body can nevertheless be completely X-rayed, the document support 101 can be laterally movable in order to guide the identification document past the light detection device 105, as a result of which different areas of the document body can be X-rayed and detected.
  • the light detection device 105 can comprise two light detectors, for example digital image cameras, which are arranged offset relative to one another.
  • the light detectors can pick up light from different directions and thus detect the body of the document.
  • the document table 101 may be stationary.
  • the document support 101 can also be movable in this case.
  • the light detection device 105 is designed to transfer the X-ray image to the processor device 107 in the form of digital image data.
  • the processor device 107 is designed to three-dimensionally reconstruct the document body on the basis of the X-ray image, i.e. to generate a three-dimensional image of the document body.
  • the processor device 107 can be designed to carry out a gradient method, such as the 3D vision method, or (laser) triangulation.
  • the light detection device 105 comprises two light detectors 201 and 203 arranged offset to one another.
  • the light detectors 201 and 203 can be digital imaging cameras, for example.
  • the three-dimensional image of the document body generated or calculated by the processor device 107 is compared with a reference image in order to detect any imperfections or disturbances within the document body.
  • the faults or imperfections can be formed, for example, by light-absorbing or light-scattering areas within the body of the document, which can be traced back to one or more attempts at manipulation.
  • the reference image is stored in a database 205, which can be reached via a communication network.
  • the document verification device 100 can have an in 1 have a communication interface, not shown, in order to use the Communication network, for example via the Internet to access the remote database 205.
  • an identification document 207 which is based on an in 2 document support, not shown, is irradiated on the back by means of the transmitted light source 103 (backlight).
  • the transmitted light source 103 can generate an infrared light and emit this in the direction of the identification document 207 in order to transilluminate the body of the document.
  • the light detectors 201 and 203 which are arranged offset to one another, detect the light passing through the document body from two different directions in order to obtain the transmitted image, which is evaluated by the processor device 107.
  • the processor device 107 can, for example, use a three-dimensional gradient method such as the 3D vision method in order to three-dimensionally reconstruct the document body and thus obtain the three-dimensional image of the document body.
  • the three-dimensional image is compared with the reference image in order to check the authenticity of the identification document 207.
  • the result of the check can be transmitted, for example via a communication network, to an application which can require the result of the authenticity check.
  • An exemplary application can be carried out, for example, at a border control.
  • the transmitted light source 103 includes a laser 301.
  • the light detection device 105 includes according to in 3 illustrated embodiment a single light detector 303, which can be, for example, a digital imaging camera.
  • the identification document 207 is, for example, in 3 moves in the direction indicated by an arrow at a speed v relative to the laser 301 and relative to the light detector 303 .
  • the in 3 document support not shown, can be moved or moved.
  • the laser 301 shines through the identification document 207 with its document body using a laser light that is projected in a line, for example.
  • the laser light can project other configurations such as dots, crosses, waves and the like. In this way it is possible to use the three-dimensional information for generating the three-dimensional image of the document body with a single light detector 303.
  • the processor device 107 can carry out laser triangulation, for example. Further process steps can, as in connection with the in 1 and 2 described embodiments illustrated, are carried out.
  • the document verification device can, in accordance with the Figures 1 to 3 illustrated embodiments may be formed that in 4 carry out the method shown for checking the authenticity of an identification document.
  • the method comprises x-raying 401 the body of the document with a candescent light to obtain a x-ray image of the document body, generating 403 a three-dimensional image of the document body from the x-ray image and comparing 405 the three-dimensional image of the document body to a reference image in order to verify the authenticity of the identification document check over.
  • One advantage of the concept described above is that structural manipulations of an identification document, which, for example, vary the spatial positions within the body of the document, can be detected.
  • disturbances that are not to be expected in the vicinity of components of the document body, which are light-absorbing, for example, can be detected.

Landscapes

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Description

  • Die Offenlegungsschrift WO 2010/075881 A1 zeigt ein Authentifizierungsobjekt für einen Gegenstand und/oder eine Person.
  • Die Offenlegungsschrift US 2009/080760 A1 beschreibt, wie zum Beispiel mittels eines Lasers eine Anti-Fälschungsmarkierung in einer Oberfläche eines Objekts ausgebildet werden kann.
  • Die Offenlegungsschrift WO 2006/060090 A1 zeigt ein Reisepass-Lesegerät.
  • Das Dokument "Christoph Busch, Alexander Nouak: "3D Face recognition for unattended border control", Proceedings of the 2008 International Conference on Security & Management, 17. Juli 2008, XP002740068" zeigt eine dreidimensionale Gesichtserkennung im Zusammenhang mit Grenzkontrollen. Weiterer Stand der Technik kann in der US6728593B2 , das die Präambel des Hauptanspruches offenbart, gefunden werden.
  • Moderne Identifikationsdokumente, wie beispielsweise Personalausweise oder Führerscheine, umfassen oft einen scheckkartenförmigen Dokumentenkörper, welcher beispielsweise aus mehreren Laminatschichten oder aus einer einzigen Kunststoffschicht bestehen kann.
  • Zur Überprüfung der Echtheit eines derartigen Identifikationsdokumentes können Dokumentenprüfgeräte eingesetzt werden, welche die Oberflächen der Identifikationsdokumente, insbesondere die Oberflächen der Dokumentenkörper, mit Weißlicht, nahezu Infrarotlicht bei einer Wellenlänge von beispielsweise 900 nm oder mit UV-A-Licht (UV: Ultraviolett) bei einer Wellenlänge von beispielsweise 365 nm zur Erfassung von Bilddaten von Oberflächen der Identifikationsdokumente beleuchten. Zur Visualisierung von Oberflächenstrukturen kann zusätzlich eine Streiflichtbeleuchtung vorgesehen werden, bei welcher eine Oberfläche eines Identifikationsdokumentes seitlich beleuchtet wird. Auf diese Weise können Totalfälschungen von Identifikationsdokumenten erkannt werden.
  • Verfälschungen von Identifikationsdokumenten, bei denen beispielsweise nur Teile einer Personalisierung oder eines Gesichtsbildes ausgetauscht wurden, verursachen zwar oft Spuren innerhalb des Dokumentenkörpers. Derartige Verfälschungen sind jedoch oft nicht an den Oberflächen sichtbar und sind daher in der Regel schwierig zu erfassen.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Konzept zur Überprüfung einer Echtheit eines Identifikationsdokumentes zu schaffen, mit dem Manipulationsspuren innerhalb eines Dokumentenkörpers eines Identifikationsdokumentes erkannt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch eine dreidimensionale, d.h. räumliche Rekonstruktion des Dokumentenkörpers und einen Vergleich der dreidimensionalen Rekonstruktion mit einem Referenzbild, das dreidimensional sein kann, gelöst werden kann. Zum Rekonstruieren des Dokumentenkörpers wird der Dokumentenkörper mittels einer oder mehrerer Leuchtquellen durchleuchtet. Das durch den Dokumentenkörper hindurchtretende Licht wird beispielsweise mittels einer Bildkamera oder eines Bilddetektors erfasst und zur dreidimensionalen Rekonstruktion, beispielsweise einer gradientenbasierten Rekonstruktion, wie beispielsweise dem 3D-Video-Verfahren, oder mittels der Laserbündel-Triangulation verwendet. Auf diese Weise können Veränderungen im Inneren eines Identifikationsdokumentes, d.h. im Inneren des Dokumentenkörpers, erfasst werden, welche auf einen Fälschungsversuch oder auf eine Fälschung des Identifikationsdokumentes zurückzuführen sind.
  • Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überprüfen der Echtheit eines Identifikationsdokumentes, das einen Dokumentenkörper aufweist, mit Durchleuchten des Dokumentenkörpers mit einem Durchleuchtlicht, um ein Durchleuchtbild des Dokumentenkörpers zu erhalten, Erzeugen einer dreidimensionalen Abbildung des Dokumentenkörpers aus dem Durchleuchtbild und Vergleichen der dreidimensionalen Abbildung des Dokumentenkörpers mit einer Referenzabbildung, um die Echtheit des Identifikationsdokumentes zu überprüfen.
  • Auf diese Weise wird erreicht, dass innerhalb des Dokumentenkörpers erkennbare Manipulationsversuche erfasst werden können. Bei dem Vergleich der dreidimensionalen Abbildung, welche eine Rekonstruktion des Dokumentenkörpers ist, mit der Referenzabbildung können beispielsweise räumliche Störstellen, wie beispielsweise Schnittspuren, Klebespuren oder eingefügte Passbilder, erkannt werden.
  • Der Dokumentenkörper kann beispielsweise mehrere Laminatschichten umfassen bzw. aus einer einzigen Grundstoffschicht bestehen und beispielsweise die Gestalt einer Scheckkarte aufweisen.
  • Das Identifikationsdokument ist ein Personalausweis, ein Reisepass, oder ein Führerschein sein, der maschinenlesbar ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die dreidimensionale Abbildung aus dem Durchleuchtbild mittels eines dreidimensionalen Rekonstruktionsverfahrens, insbesondere mittels der Laser-Triangulation oder des 3D-Vision-Verfahrens, erzeugt. Das dreidimensionale Rekonstruktionsverfahren kann insbesondere ein Gradientenverfahren sein, das die dreidimensionale Rekonstruktion des Dokumentenkörpers auf der Basis des Durchleuchtlichts ermöglicht. Auf diese Weise können einfache Lichtquellen zum Durchleuchten des Dokumentenkörpers, beispielweise ein Laser oder Infrarotlichtquellen, verwendet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird im Schritt des Vergleichens die Referenzabbildung über ein Kommunikationsnetzwerk aus einer Datenbank ausgelesen. Hierbei kann eine Kommunikationsverbindung über ein Kommunikationsnetzwerk zu einem entfernten Datenserver aufgebaut werden, welcher die Datenbank bereitstellt, in welcher mehrere der Referenzabbildungen von beispielsweise unterschiedlichen Dokumentenkörpern bzw. von unterschiedlichen Identifikationsdokumenten abgespeichert sind. Wird das Verfahren mittels eines stationären Dokumentenprüfgerätes durchgeführt, so kann das Dokumentenprüfgerät an die Datenbank eine Anfrage aussenden, um eine Referenzabbildung des zu prüfenden Identifikationsdokumentes zu erhalten. Ansprechend auf einen Empfang der angefragten Referenzabbildung über das Kommunikationsnetzwerk kann diese mit der dreidimensionalen Abbildung des zu prüfenden Dokumentenkörpers verglichen werden, um das Identifikationsdokument auf Echtheit zu prüfen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Referenzabbildung und die dreidimensionale Abbildung digital. Die Referenzabbildung kann eine dreidimensionale Referenzabbildung sein, welche in der Gestalt einer digitalen Bilddatei vorliegt. Entsprechend kann die dreidimensionale Referenzabbildung in der Gestalt einer digitalen Bilddatei vorliegen.
  • Die dreidimensionale Abbildung wird auf der Basis des Durchleuchtbildes erzeugt. Hierbei kann das Durchleuchtbild mittels eines Bilddetektors, beispielsweise mittels einer digitalen Bildkamera, aufgenommen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Referenzabbildung mit der dreidimensionalen Abbildung bereichsweise verglichen, um Störstellen innerhalb des Dokumentenkörpers zu erfassen. Auf diese Weise kann die Überprüfung auf Bereiche konzentriert werden, welche erfahrungsgemäß manipulationsverdächtig sind. Derartige Bereiche können beispielsweise unterhalb eines Personenbildes angeordnet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird im Schritt des Vergleichens anhand der dreidimensionalen Abbildung eine zweidimensionale Ebene innerhalb des Dokumentenkörpers bestimmt, insbesondere mittels einer Projektion, wobei die zweidimensionale Ebene mit einer zweidimensionalen Referenzebene der Referenzabbildung verglichen wird, um Störstellen innerhalb des Dokumentenkörpers zu erfassen. In diesem Falle kann die Referenzabbildung eine oder mehrere zweidimensionale Referenzebenen bereitstellen, welche mit der zweidimensionalen Ebene, beispielsweise mit der zweidimensionalen Projektionsebene, verglichen werden können. Die zweidimensionale Ebene kann ebenfalls in der Gestalt von digitalen Daten vorliegen.
  • Gemäß einer Ausführungsform stammt das Durchleuchtlicht aus einem Wellenlängenbereich, bei dem der Dokumentenkörper zumindest teilweise lichttransparent ist, insbesondere aus einem Infrarot-Wellenlängenbereich oder aus einem Ultraviolett-Wellenlängenbereich. Der Infrarot-Wellenlängenbereich kann beispielsweise bei 900 nm liegen, während der Ultraviolett-Wellenlängenbereich bei beispielsweise 335 nm liegen kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Durchleuchtlicht mittels eines Lasers, insbesondere eines Infrarotlaser oder eines Ultraviolettlasers, erzeugt. Zur dreidimensionalen Rekonstruktion kann hierbei beispielsweise auf die Laser-Triangulation zurückgegriffen werden, um die dreidimensionale Abbildung zu erhalten. Hierbei kann der Laser den Dokumentenkörper beispielsweise zeilenförmig abtasten, um die dreidimensionale Rekonstruktion auf der Basis des Durchleuchtbildes zu ermöglichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Durchleuchtbild mittels eines Lichtdetektors oder mittels zwei versetzt zueinander angeordneter Lichtdetektoren erfasst. Die Lichtquellen können beispielsweise ausgebildet sein, Licht in den vorgenannten Wellenlängenbereichen auszustrahlen. Die Lichtquellen sind versetzt zueinander angeordnet, um auf diese Weise eine dreidimensionale Rekonstruktion des Dokumentenkörpers zu ermöglichen. Hierbei kann beispielsweise auf ein dreidimensionales Gradientenverfahren bzw. auf das 3D-Vision-Verfahren zurückgegriffen werden.
  • Die innerhalb des Dokumentenkörpers vorhandenen Störstellen können beispielsweise lichtabsorbierend oder lichtstreuend sein, wodurch sie in der dreidimensionalen Abbildung, welche eine dreidimensionale Rekonstruktion des Dokumentenkartenkörpers ist, sichtbar gemacht werden können.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Dokumentenprüfgerät zur Überprüfung der Echtheit eines Identifikationsdokumentes, das einen Dokumentenkörper aufweist, mit einer Durchlichtquelle zum Durchleuchten des Dokumentenkörpers mit einem Durchleuchtlicht, einer Lichtdetektionseinrichtung zum Erfassen des Durchleuchtlichts, um ein Durchleuchtbild des Dokumentenkörpers zu erhalten, und einer Prozessoreinrichtung, welche ausgebildet ist, eine dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers aus dem Durchleuchtbild zu erzeugen und die dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers mit einer Referenzabbildung zu vergleichen, um die Echtheit des Identifikationsdokumentes zu überprüfen.
  • Das Dokumentenprüfgerät ist beispielsweise eingerichtet, das Verfahren zum Überprüfen der Echtheit eines Identifikationsdokumentes auszuführen.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Durchlichtquelle einen Laser oder eine Infrarot-Lichtquelle oder eine Ultraviolett-Lichtquelle.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Lichtdetektionseinrichtung einen Lichtdetektor, insbesondere eine Bildkamera, oder zumindest zwei versetzt zueinander angeordnete Lichtdetektoren, insbesondere Bildkameras. Der Lichtdetektor kann beispielsweise ein Lichtsensor oder eine digitale Bildkamera sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Prozessoreinrichtung ausgebildet, die dreidimensionale Abbildung aus dem Durchleuchtbild mittels einer Laser-Triangulation oder eines 3D-Vision-Verfahrens zu erzeugen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Prozessoreinrichtung ausgebildet, anhand der dreidimensionalen Abbildung eine zweidimensionale Ebene innerhalb des Dokumentenkörpers zu bestimmen, insbesondere mittels einer Projektion, und die zweidimensionale Ebene mit einer zweidimensionalen Referenzebene der Referenzabbildung zu vergleichen, um Störstellen innerhalb des Dokumentenkörpers zu erfassen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen des Verfahrens zum Überprüfen der Echtheit eines Identifikationsdokumentes, wenn der Programmcode auf einem Computer oder auf dem Dokumentenprüfgerät ausgeführt wird.
  • Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein schematisches Bild eines Dokumentenprüfgerätes gemäß einer Ausführungsform;
    Fig. 2
    ein schematisches Bild eines Dokumentenprüfgerätes gemäß einer Ausführungsform;
    Fig. 3
    ein schematisches Bild eines Dokumentenprüfgerätes gemäß einer Ausführungsform; und
    Fig. 4
    ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überprüfen der Echtheit eines Identifikationsdokumentes gemäß einer Ausführungsform.
  • Fig. 1 zeigt ein schematisches Bild eines Dokumentenprüfgerätes 100 zur Überprüfung der Echtheit eines Identifikationsdokumentes, das einen Dokumentenkörper aufweist. Das Dokumentenprüfgerät 100 umfasst eine transparente Dokumentenauflage 101, auf welche das Identifikationsdokument auflegbar ist. Ferner umfasst das Dokumentenprüfgerät eine Durchlichtquelle 103, welche unterhalb der transparenten Dokumentenauflage 101 angeordnet ist und ausgebildet ist, ein Durchlicht in Richtung der transparenten Dokumentenauflage 101 auszusenden, um den Dokumentenkörper des Identifikationsdokumentes zu durchleuchten.
  • Zur Erfassung des Durchleuchtlichts, d.h. des durch den Dokumentenkörper hindurchtretenden Lichts, ist eine Lichtdetektionseinrichtung 105 vorgesehen, welche ein Durchleuchtbild des Dokumentenkörpers aufnimmt.
  • Das Dokumentenprüfgerät 100 umfasst ferner eine Prozessoreinrichtung 107, welche ausgebildet ist, eine dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers aus dem Durchleuchtbild zu erzeugen und die dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers mit einer Referenzabbildung, beispielsweise mit einer dreidimensionalen Referenzabbildung, zu vergleichen, um die Echtheit des Identifikationsdokumentes zu überprüfen.
  • Die Durchlichtquelle 103 kann beispielsweise ein Laser oder eine Infrarot-Lichtquelle mit einer Wellenlänge von beispielsweise 900 nm oder eine Ultraviolett-Lichtquelle mit einer Wellenlänge von beispielsweise 365 nm sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Lichtdetektionseinrichtung 105 einen Lichtdetektor, beispielsweise eine digitale Bildkamera. Damit der Dokumentenkörper dennoch vollständig durchleuchtet werden kann, kann die Dokumentenauflage 101 seitlich bewegbar sein, um das Identifikationsdokument an der Lichtdetektionseinrichtung 105 vorbeizuführen, wodurch unterschiedliche Bereiche des Dokumentenkörpers durchleuchtet und erfasst werden können.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Lichtdetektionseinrichtung 105 zwei versetzt zueinander angeordnete Lichtdetektoren, beispielsweise digitale Bildkameras, umfassen. In diesem Falle können die Lichtdetektoren Licht aus unterschiedlichen Richtungen aufnehmen und so den Dokumentenkörper erfassen. Hierbei kann die Dokumentenauflage 101 stationär sein. Die Dokumentenauflage 101 kann jedoch auch in diesem Falle verfahrbar sein.
  • Die Lichtdetektionseinrichtung 105 ist ausgebildet, das Durchleuchtbild gemäß einer Ausführungsform in Form von digitalen Bilddaten an die Prozessoreinrichtung 107 zu übergeben. Die Prozessoreinrichtung 107 ist ausgebildet, auf der Basis des Durchleuchtbildes den Dokumentenkörper dreidimensional zu rekonstruieren, d.h. eine dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers zu erzeugen. Hierbei kann die Prozessoreinrichtung 107 ausgebildet sein, ein Gradientenverfahren, wie beispielsweise das 3D-Vision-Verfahren, oder eine (Laser-)Triangulation durchzuführen.
  • Fig. 2 zeigt ein schematisches Bild eines Dokumentenprüfgerätes, bei dem die Lichtdetektionseinrichtung 105 zwei zueinander versetzt angeordnete Lichtdetektoren 201 und 203 umfasst. Die Lichtdetektoren 201 und 203 können beispielsweise digitale Bildkameras sein.
  • Die durch die Prozessoreinrichtung 107 erzeugte bzw. errechnete dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers wird mit einer Referenzabbildung verglichen, um etwaige Störstellen oder Störungen innerhalb des Dokumentenkörpers zu detektieren. Die Störungen bzw. Störstellen können beispielsweise durch lichtabsorbierende bzw. lichtstreuende Bereiche innerhalb des Dokumentenkörpers gebildet sein, welche auf einen oder mehrere Manipulationsversuche zurückzuführen sind. Gemäß einer Ausführungsform ist die Referenzabbildung in einer Datenbank 205 abgelegt, welche über ein Kommunikationsnetzwerk erreichbar ist. Hierzu kann das Dokumentenprüfgerät 100 eine in Fig. 1 nicht dargestellte Kommunikationsschnittstelle aufweisen, um über das Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise über Internet, auf die entfernte Datenbank 205 zuzugreifen.
  • In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Identifikationsdokument 207, das auf einer in Fig. 2 nicht dargestellten Dokumentenauflage angeordnet ist, rückseitig mittels der Durchlichtquelle 103 durchstrahlt (Backlight). Hierzu kann die Durchlichtquelle 103 ein Infrarotlicht erzeugen und dieses in Richtung des Identifikationsdokumentes 207 ausstrahlen, um dessen Dokumentenkörper zu durchleuchten. Die versetzt zueinander angeordneten Lichtdetektoren 201 und 203 erfassen das durch den Dokumentenkörper hindurchtretende Licht aus zwei verschiedenen Richtungen, um das Durchleuchtbild zu erhalten, das mittels der Prozessoreinrichtung 107 ausgewertet wird. Hierbei kann die Prozessoreinrichtung 107 beispielsweise auf ein dreidimensionales Gradientenverfahren wie das 3D-Vision-Verfahren zurückgreifen, um den Dokumentenkörper dreidimensional zu rekonstruieren und somit die dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers zu erhalten. Die dreidimensionale Abbildung wird mit der Referenzabbildung verglichen, um die Echtheit des Identifikationsdokumentes 207 zu überprüfen. Hierbei kann das Ergebnis der Überprüfung beispielsweise über ein Kommunikationsnetzwerk an eine Anwendung übermittelt werden, welche das Ergebnis der Echtheitsüberprüfung benötigen kann. Eine beispielhafte Anwendung kann beispielsweise bei einer Grenzkontrolle ausgeführt werden.
  • Fig. 3 zeigt ein schematisches Bild eines Dokumentenprüfgerätes gemäß einer Ausführungsform. Hierbei umfasst die Durchlichtquelle 103 einen Laser 301. Die Lichtdetektionseinrichtung 105 umfasst gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einen einzigen Lichtdetektor 303, welcher beispielsweise eine digitale Bildkamera sein kann.
  • Damit der Dokumentenkörper des Identifikationsdokumentes 207 beispielsweise entweder bereichsweise oder insgesamt durchleuchtet werden kann, wird das Identifikationsdokument 207 beispielsweise in die in Fig. 3 mittels eines Pfeiles angedeutete Richtung mit einer Geschwindigkeit v relativ zu dem Laser 301 sowie relativ zu dem Lichtdetektor 303 bewegt. Hierzu kann die in Fig. 3 nicht dargestellte Dokumentenauflage bewegbar bzw. verfahrbar sein. Der Laser 301 durchleuchtet das Identifikationsdokument 207 mit seinem Dokumentenkörper mittels eines Laserlichts, das beispielsweise in einer Linie projiziert wird. Das Laserlicht kann jedoch andere Anordnungen projizieren, wie beispielsweise Punkte, Kreuze, Wellen und dergleichen. Auf diese Weise wird ermöglicht, die dreidimensionale Information zur Erzeugung der dreidimensionalen Abbildung des Dokumentenkörpers mit einem einzigen Lichtdetektor 303 zu erzeugen.
  • Zur Erzeugung der dreidimensionalen Abbildung kann die Prozessoreinrichtung 107 beispielsweise die Lasertriangulation durchführen. Weitere Prozessschritte können, wie im Zusammenhang mit den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben, durchgeführt werden.
  • Das Dokumentenprüfgerät kann gemäß den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen ausgebildet sein, das in Fig. 4 dargestellte Verfahren zur Überprüfung der Echtheit eines Identifikationsdokumentes auszuführen. Das Verfahren umfasst das Durchleuchten 401 des Dokumentenkörpers mit einem Durchleuchtlicht, um ein Durchleuchtbild des Dokumentenkörpers zu erhalten, das Erzeugen 403 einer dreidimensionalen Abbildung des Dokumentenkörpers aus dem Durchleuchtbild und das Vergleichen 405 der dreidimensionalen Abbildung des Dokumentenkörpers mit einer Referenzabbildung, um die Echtheit des Identifikationsdokumentes zu überprüfen.
  • Weitere Verfahrensschritte können, wie vorstehend im Zusammenhang mit den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben, ausgeführt werden.
  • Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Konzeptes besteht darin, dass strukturelle Manipulationen an einem Identifikationsdokument, welche beispielsweise die räumlichen Positionen innerhalb des Dokumentenkörpers variieren, erkannt werden können. Darüber hinaus können nicht zu erwartende Störungen im Umfeld von Komponenten des Dokumentenkörpers, welche beispielsweise lichtabsorbierend sind, erkannt werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 100
    Dokumentenprüfgerät
    101
    Dokumentenauflage
    103
    Durchlichtquelle
    105
    Lichtdetektionseinrichtung
    107
    Prozessoreinrichtung
    201
    Lichtdetektor
    203
    Lichtdetektor
    205
    Datenbank
    207
    Identifikationsdokument
    301
    Laser
    303
    Lichtdetektor
    401
    Durchleuchten eines Dokumentenkörpers
    403
    Erzeugen einer dreidimensionalen Abbildung
    405
    Vergleichen der dreidimensionalen Abbildung des Dokumentenkörpers

Claims (15)

  1. Verfahren zum Überprüfen der Echtheit eines Identifikationsdokumentes (207), das einen Dokumentenkörper aufweist, mit:
    Durchleuchten (401) des Dokumentenkörpers mit einem Durchleuchtlicht, um ein Durchleuchtbild des Dokumentenkörpers zu erhalten;
    Erzeugen (403) einer dreidimensionalen Abbildung des Dokumentenkörpers aus dem Durchleuchtbild; und
    Vergleichen (405) der dreidimensionalen Abbildung des Dokumentenkörpers mit einer Referenzabbildung, um die Echtheit des Identifikationsdokumentes (207) zu überprüfen,
    wobei das Identifikationsdokument (207) ein Personalausweis, ein Reisepass oder ein Führerschein ist, der maschinenlesbar ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die dreidimensionale Abbildung aus dem Durchleuchtbild mittels eines dreidimensionalen Rekonstruktionsverfahrens erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem im Schritt des Vergleichens (405) die Referenzabbildung über ein Kommunikationsnetzwerk aus einer Datenbank (205) ausgelesen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Referenzabbildung und die dreidimensionale Abbildung digital sind.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Referenzabbildung mit der dreidimensionalen Abbildung bereichsweise verglichen wird, um Störstellen innerhalb des Dokumentenkörpers zu erfassen.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem im Schritt des Vergleichens (405) anhand der dreidimensionalen Abbildung eine zweidimensionale Ebene innerhalb des Dokumentenkörpers bestimmt wird, insbesondere mittels einer Projektion bestimmt wird, wobei die zweidimensionale Ebene mit einer zweidimensionalen Referenzebene der Referenzabbildung verglichen wird, um Störstellen innerhalb des Dokumentenkörpers zu erfassen.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Durchleuchtlicht aus einem Wellenlängenbereich stammt, bei dem der Dokumentenkörper zumindest teilweise lichttransparent ist, insbesondere aus einem Infrarot-Wellenlängenbereich oder aus einem Ultraviolett-Wellenlängenbereich.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Durchleuchtlicht mittels eines Lasers (301), insbesondere eines Infrarotlasers oder eines Ultraviolettlasers, erzeugt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Durchleuchtbild mittels eines Lichtdetektors (303) oder mittels zwei versetzt zueinander angeordneter Lichtdetektoren (201, 203) erfasst wird.
  10. Dokumentenprüfgerät (100) zur Überprüfung der Echtheit eines Identifikationsdokumentes (207), das einen Dokumentenkörper aufweist, mit:
    einer Durchlichtquelle (103) zum Durchleuchten des Dokumentenkörpers mit einem Durchleuchtlicht;
    einer Lichtdetektionseinrichtung (105) zum Erfassen des Durchleuchtlichts, um ein Durchleuchtbild des Dokumentenkörpers zu erhalten; und
    einer Prozessoreinrichtung (107), welche ausgebildet ist, eine dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers aus dem Durchleuchtbild zu erzeugen, und die dreidimensionale Abbildung des Dokumentenkörpers mit einer Referenzabbildung zu vergleichen, um die Echtheit des Identifikationsdokumentes (207) zu überprüfen,
    wobei das Dokumentenprüfgerät (100) eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen,
    wobei das Identifikationsdokument (207) ein Personalausweis, ein Reisepass oder ein Führerschein ist, der maschinenlesbar ist.
  11. Dokumentenprüfgerät (100) nach Anspruch 10, bei dem die Durchlichtquelle (103) einen Laser (301) oder eine Infrarot-Lichtquelle oder eine Ultraviolett-Lichtquelle umfasst.
  12. Dokumentenprüfgerät (100) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Lichtdetektionseinrichtung (105) einen Lichtdetektor (303), insbesondere eine Bildkamera, oder zumindest zwei versetzt zueinander angeordnete Lichtdetektoren (201, 203), insbesondere Bildkameras, umfasst.
  13. Dokumentenprüfgerät (100) nach Anspruch 10, 11 oder 12, bei dem die Prozessoreinrichtung (107) ausgebildet ist, die dreidimensionale Abbildung aus dem Durchleuchtbild mittels einer Laser-Triangulation oder eines 3D-Vision-Verfahrens zu erzeugen.
  14. Dokumentenprüfgerät (100) nach Anspruch 10, 11, 12 oder 13, bei dem die Prozessoreinrichtung (107) ausgebildet ist, anhand der dreidimensionalen Abbildung eine zweidimensionale Ebene innerhalb des Dokumentenkörpers zu bestimmen, insbesondere mittels einer Projektion zu bestimmen, und die zweidimensionale Ebene mit einer zweidimensionalen Referenzebene der Referenzabbildung zu vergleichen, um Störstellen innerhalb des Dokumentenkörpers zu erfassen.
  15. Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn der Programmcode auf dem Dokumentenprüfgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14 ausgeführt wird.
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