EP3459755A1 - Procédé d'insertion de motifs guillochés, procédé d'extraction de motifs guillochés, procédé d'authentification de ces motifs guillochés et dispositifs de mise en oeuvre - Google Patents

Procédé d'insertion de motifs guillochés, procédé d'extraction de motifs guillochés, procédé d'authentification de ces motifs guillochés et dispositifs de mise en oeuvre Download PDF

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EP3459755A1
EP3459755A1 EP17306266.2A EP17306266A EP3459755A1 EP 3459755 A1 EP3459755 A1 EP 3459755A1 EP 17306266 A EP17306266 A EP 17306266A EP 3459755 A1 EP3459755 A1 EP 3459755A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guilloche
pattern
patterns
document
guilloché
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17306266.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Joseph Leibenguth
Michel Jourlin
Maxime CARRÉ
Mohamed BOUABDELLAH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales DIS France SA
Original Assignee
Gemalto SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gemalto SA filed Critical Gemalto SA
Priority to EP17306266.2A priority Critical patent/EP3459755A1/fr
Priority to PL18774049.3T priority patent/PL3687823T3/pl
Priority to PCT/EP2018/075980 priority patent/WO2019063556A1/fr
Priority to US16/650,959 priority patent/US11065905B2/en
Priority to ES18774049T priority patent/ES2936113T3/es
Priority to EP21162556.1A priority patent/EP3871896B1/fr
Priority to EP18774049.3A priority patent/EP3687823B1/fr
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/337—Guilloche patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
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    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/309—Photographs

Definitions

  • the present invention relates to a method for inserting guilloché patterns containing coded data and a device for inserting said guilloche patterns. It further relates to a method for extracting and authenticating guilloche patterns containing encoded data. It also relates to an authentication device and a secure document that needs to be authenticated such as an identity card, a driver's license, a notarial act, etc.
  • the invention finds applications in the field of securing documents and, in particular, authentication of secure documents even when they are damaged.
  • security documents such as identity documents
  • identity documents generally include an identity photograph of its holder as well as alphanumeric data such as, for example, the name of the holder, his date of birth, his size, address, document number, date of issue of the document and / or the identity of the issuing authority.
  • guilloches To secure these identity documents, it is known to associate identity photography with guilloches. These guilloches form a network of wavy lines, superimposed on the photograph and visible to the naked eye.
  • the guilloches are intended to make discernable, during an identity check, any fraudulent modification of the photograph. In particular, they make it possible to guard against changes in the hue of the photograph, for example when adding a beard or hair.
  • the guilloches generally allow the implementation of level 1 (visual inspection with the naked eye) and / or level 2 (visual control with a simple optical equipment such as a magnifying glass or an ultraviolet lamp) .
  • the protection of alphanumeric data can be obtained by digital tattooing techniques (or watermarking, in English-speaking terms) intended to integrate elements invisible to the naked eye in an identity photograph, these elements coding predefined information.
  • Digital tattoo provides level 3 security (automatic verification of encoded data) during a security check.
  • the identity photograph is analyzed and the data tattooed there are extracted. A consistency check of these data is then performed.
  • digital tattooing has a number of disadvantages. Indeed, since it is not visible to the naked eye, the digital tattoo does not allow to implement a level 1 or 2 security. The verification of secure tattooed documents therefore requires a trained staff, equipped with means analysis, which limits the security controls, especially the itinerant controls.
  • digital tattoos may be sensitive to degradations of the identity document, degradations that can be induced, during the validity period of the document, by natural wear, exposure to UV rays, lack of care from the holder, etc. The analysis of degraded digital tattoos can then lead to an incorrect reading of tattoos, or to an impossibility of reading during the control.
  • Another known technique also makes it possible to secure the alphanumeric data mentioned on the identity documents.
  • This technique proposes to insert, on the identity photograph, variable guilloches encoding all or part of the alphanumeric data. Examples of document security methods using such variable guilloches are described in particular in patent applications.
  • EP 2 325 022 A1 and US 2010/0260372 filed in the name of the plaintiff.
  • guilloches must allow both level 1 and level 3 security to be implemented.
  • level 1 security the guilloches must not interfere with the visual perception of the underlying content. underlying of the document, in particular of the photograph, and not to prevent a good readability of the characteristic features of the holder of the secure document.
  • the guilloches must be sufficiently marked to be able to be retrieved automatically by means of an authentication device and thus to meet a level of security 3.
  • the implementation of a security of Level 3 requires, prior to any extraction of the guilloches, a print phase of the photograph on the document and then a scanning phase of the scanned image of the photograph and the superimposed guilloches.
  • these print and scan phases (called "print-scan" in English terms) generate a double degradation of the quality of the image, the degree of degradation depending in particular on the quality of the printing system and of digitization.
  • An example of an original image and its degraded images is shown on the figure 1 .
  • image (a) of the figure 1 represents an example of an original digital image, comprising a photograph of the holder of the secure document on which are superimposed guilloches.
  • the images (b), (c) and (d) represent the image (a) degraded by a printing and scanning system, respectively, of high quality, medium quality and low quality.
  • a printing and scanning system for example, of high quality, medium quality and low quality.
  • secure documents tend to suffer additional degradation during their period of validity, such as natural wear, the effects of UV rays, physical aggression, etc.
  • the automatic extraction of the guilloche, security level 3 is not hampered by the damage suffered by the security document, it is important that these guilloches are inserted sufficiently marked in the document.
  • the guilloches affixed to the photograph must be extracted automatically by means of an authentication device in order to be verified and / or authenticated.
  • a level 3 verification / authentication of a document secured by guilloches requires, prior to any extraction of the guilloches, a print phase of the photograph on the document and then a scanning phase of the scanned image of the photograph and superimposed guilloches.
  • these phases of printing and digitization (called "print-scan" in English-speaking terms) generates a double degradation of the quality of the image, the degree of degradation depending in particular on the quality of the printing and scanning system.
  • An example of an original image and its degraded images is shown on the figure 6 .
  • image (a) of the figure 6 represents an example of an original digital image, comprising a photograph of the holder on which are superimposed guilloches.
  • the images (g), (h) and (j) represent the image (a) degraded by a printing and scanning system, respectively, of high quality, medium quality and low quality.
  • the double degradation of the printing and scanning phase to which can be added additional degradations, has the effect of hindering the extraction of the guilloches, which leads to an impossibility to check / authenticate the alphanumeric data encoded in guilloches and compromises the implementation of level 3 security.
  • the applicant proposes to insert the guilloches, or guilloche patterns, with an intensity of Insertion determined according to the average gray level of the document in the vicinity of the guilloche patterns.
  • the applicant proposes to extract the guilloches, or guilloche patterns, from trajectories generated according to the contrasts of the secure document.
  • the invention relates to a method of inserting guilloche patterns on a document, each guilloche pattern being able to encode variable alphanumeric data ensuring a different appearance to each guilloche pattern so as to secure said document.
  • This method is characterized in that it comprises an operation for determining an insertion intensity of each guilloche pattern previously generated according to an average gray level of the document in the vicinity of said guilloche pattern.
  • This process is used to insert the guilloche patterns with an intensity that depends on the gray level of the document where the guilloche pattern is affixed.
  • the marking of the guilloche pattern on the document is thus more or less marked is a function of the photographic environment.
  • the insertion intensity of a guilloche pattern comprises a contrast value and a thickness of said guilloche pattern.
  • the variation of the thickness and the contrast of a guilloche pattern make it possible to more or less mark said pattern on the document.
  • the determination of the insertion intensity of the guilloche pattern comprises a calculation operation, at each pixel of said guilloche pattern, of the contrast value between an internal zone with the guilloche pattern and an external zone, close to said internal area.
  • the contrast value is obtained by comparing the average gray level of the inner zone and the average gray level of the outer zone.
  • the comparison between the average gray level of the inner zone and the average gray level of the outer zone is performed by a logarithmic image processing (called “Logarithmic Image Processing”). or LIP).
  • the determination of the insertion intensity of the guilloche pattern includes a step of selecting a thickness of the guilloche pattern.
  • the outer area is an area of pixels contiguous to the inner area.
  • the guilloche pattern is a sinusoidal pattern, affixed substantially horizontally to the document, the outer zone being positioned vertically to the pixel (s) of the guilloché pattern.
  • the guilloche pattern is a set of streaks corresponding to a fingerprint, for example that of the holder of the document, the inner and outer zones being positioned along a normal to the curve at the pixel in question.
  • the invention relates to a device for inserting guilloche patterns on a document, comprising a computer comprising a set of instructions that cause said computer to implement the method for inserting guilloche patterns as defined herein. -above. This device allows to insert guilloche patterns with more or less marked marking depending on the photographic environment.
  • the invention relates to a secure document on which are affixed guilloche patterns encoding alphanumeric data, characterized in that the guilloche patterns are inserted on the document by the insertion method defined above.
  • the invention relates to an identity document comprising an identity photograph and alphanumeric data relating to the holder, characterized in that the identity photograph comprises visibly guilloche patterns encoding the alphanumeric data, inserted by the insertion method defined above.
  • the contrast map is constructed using a logarithmic image processing (LIP) model.
  • LIP logarithmic image processing
  • the contrast map is calculated from the luminance image associated with the color image.
  • This authentication method makes it possible to control a secure document with a security level 3, even when the secure document is damaged and / or the quality of the guilloche patterns is degraded.
  • the theoretical guilloche pattern is obtained by optical character recognition (OCR) alphanumeric data mentioned on the secure document and generation guilloché patterns corresponding theoretical.
  • OCR optical character recognition
  • the theoretical guilloche pattern is an original guilloche pattern, previously stored in the chip during the generation of the guilloche pattern affixed to the secure document.
  • the comparison operation of the extracted and theoretical guilloche patterns comprises an estimate of a score based on a distance between each point of the extracted guilloché pattern and a corresponding point of the theoretical guilloche pattern.
  • the score is calculated by accumulating distances for all the points of the guilloche pattern.
  • the distance is calculated in number of pixels.
  • a weight is assigned to each distance, the distant distances having a greater weight than short distances.
  • This weight can be flexible.
  • the invention relates to a guilloche pattern authentication device comprising a computer comprising a set of instructions that cause said computer to implement the guilloche pattern authentication method defined above.
  • the invention relates to an identity document comprising alphanumeric data relating to the holder and an identity photograph on which are affixed guilloche patterns encoding the alphanumeric data, characterized in that the guilloche patterns are capable of being authenticated by the method defined above.
  • the method of the invention proposes to insert guilloche patterns on a portion or on the entirety of a secure document such as those mentioned above.
  • a secure document such as a photograph on which are superimposed the guilloche patterns, also called guilloches.
  • the term "photograph” will be understood indifferently as a portion of secure document or an underlying content.
  • guilloche patterns are, for example, one-dimensional patterns, or 1D guilloche patterns, adapted to encode alphanumeric data such as the holder's personal data mentioned on the identity documents.
  • Each 1D guilloche pattern is in the form of a variable wavy line, visible with the naked eye, on an underlying content, and in particular on a photograph.
  • the visual saliency is sufficiently low that it does not disturb the visual perception of the underlying content, that is to say the portion of the secure document positioned under the guilloche patterns - for example the photograph - all by being sufficiently marked to allow automatic extraction even when the secure document is degraded for reasons such as those mentioned above.
  • Examples of a photograph of a secure document are shown on the figure 2 .
  • the image (a) of this figure 2 represents a digital photograph of the holder.
  • Image (b) of this figure 2 represents the photograph (a) on which guilloché motifs according to the invention have been affixed.
  • the guilloche patterns do not disturb the readability of the photograph; in other words, the holder is recognizable to the naked eye, despite the presence of guilloche patterns. Level 1 security is assured.
  • the image (c) of this figure 2 represents an example of the image (b) when it has been deteriorated by a printing and scanning process. This image (c) shows that, even in the presence of deterioration, the guilloche patterns inserted according to the method of the invention remain sufficiently marked to be detected automatically by an authentication machine, so as to ensure the level 3 security.
  • the method of the invention proposes to adapt the insertion intensity of each guilloche pattern. depending on the gray level of the photograph.
  • the insertion intensity is determined, for each pixel of the guilloche pattern, as a function of the average gray level of the pixels of the photograph around said guilloche pattern.
  • the insertion intensity is defined by the thickness of the guilloche pattern and the level of contrast between the photograph and said guilloché pattern.
  • the thickness is the number of pixels aligned in the same direction (for example horizontal or vertical) to form the guilloché pattern inserted in the photograph.
  • contrast is a property of an image that quantifies the difference in brightness between the light and dark parts of the image.
  • the contrast is the difference in brightness between the guilloche pattern and the area of the photograph in the vicinity of said guilloche pattern.
  • Contrast is a unitless value, calculated for each pixel of each guilloche pattern.
  • the method of the invention proposes to calculate the contrast between the average gray level of an area internal to the guilloche pattern and the average gray level of at least one zone external to said guilloché pattern.
  • the figure 3 is an example of a photograph portion having an internal zone zi with a guilloche pattern and two outer zones ze with said guilloche pattern. This portion of photography comprises several pixels p1 - pn aligned in the same direction.
  • the inner zone zi comprises the pixels of a slice of the guilloche pattern.
  • Each outer zone ze comprises pixels of the photograph, aligned with the pixels of the inner zone zi.
  • the pixels p1 - pn are aligned vertically because the guilloche pattern is a pattern having a sinusoidal shape extending in a generally horizontal direction, as will be described in more detail later.
  • the photograph portion of the figure 3 comprises those pixels p1 - pn which form the edge of the guilloche pattern.
  • it comprises the pixel px, called the current pixel, whose contrast is sought to be determined.
  • These pixels of the inner zone zi constitute the thickness of the guilloche pattern.
  • This thickness is variable. In the example of the figure 3 the thickness is 5. It can also be, for example, 7 or 9, as in the examples of the figure 4 described later.
  • the thickness of the guilloche as well as the contrast - the insertion force - are chosen according to the psycho-visual impact (the guilloches must not disturb the observation of the photograph) and the robustness (the extraction guilloché patterns should work properly, even after aging).
  • the thickness chosen is, furthermore, highly dependent on the quality of the printing and scanning system: the printing step and the scanning step each have their own resolution (pixel dimension), in general worse than that of the initial image. This has the effect of disturbing the colors of the pixels located at the border of the guilloche pattern: the thickness of the guilloche pattern must be sufficient for the colors of the central pixels (near the axis of said guilloche pattern) to be correct, so that to prepare a future extraction.
  • the photograph portion of the figure 3 also has external zones ze contiguous to the inner zone zi.
  • Each of these external zones ze includes the pixels of the photograph that are in the vicinity of the inner zone zi.
  • the number of pixels of each external zone ze is predefined.
  • the external zone ze1, like the external zone ze2 comprises two pixels selected in the continuity and the alignment of the pixels of the inner zone zi.
  • the pixels of the outer zones ze1, ze2 and of the inner zone zi are aligned in the same direction.
  • the pixels of the external ze1 and ze2 are aligned vertically with the pixels of the inner zone zi, respectively above and below the inner zone zi, insofar as the guilloche pattern is globally horizontal.
  • a slice of said guilloche pattern comprises vertically aligned pixels; the inner and outer zones are then aligned vertically, as in the example of the figure 3 .
  • the edge of said guilloche pattern includes horizontally aligned pixels; the inner and outer zones are then aligned horizontally.
  • the guilloche pattern is a sinusoidal pattern, passing right through the photograph horizontally or vertically, or even at an angle.
  • the direction of said pattern is the overall direction of travel of the photograph.
  • the guilloche pattern may consist of the streaks of an imprint, for example a fingerprint of the holder.
  • the inner and outer zones are positioned along a normal to the curve at the point considered, that is to say orthogonally to a direction of tangent estimated near said point.
  • the contrast is calculated for each pixel px of the inner zone zi by comparing the average gray level of the inner zone zi and the average gray level of the outer zones ze.
  • the average gray level is determined from the luminance image associated with the color image.
  • LIP logarithmic Image Processing
  • a contrast value is calculated which is added to or subtracted from the LIP image so as to obtain an additive contrast LIP selected from the average gray levels of the inner zone zi and the zones external ze.
  • the same contrast value is then applied to all points of the inner zone zi.
  • the pixels of the same guilloche pattern slice all have the same contrast value.
  • the guilloche pattern may have a variable contrast value from one slice to another.
  • the same guilloche pattern may have a contrast that varies over its length.
  • guilloche patterns may be more pronounced in the character's hair areas than in the background areas
  • the figure 4 represents several examples of the same photograph on which are affixed guilloche motifs of different insertion intensity. Although it may be different from one guilloche pattern to another, the intensity of insertion of the guilloche motifs is chosen to be identical for all the motifs of the same image, in the examples of the figure 4 . In these examples of figure 4 , the insertion intensity differs from one image to another.
  • the images (a1) (b1) and (c1) are images, after printing and scanning, of the same holder.
  • the guilloche patterns of the image (a1) have a thickness of 5, which corresponds to a guilloché pattern slice of 5 pixels aligned vertically.
  • the guilloche patterns of the image (b1) have a thickness of 7 and the guilloche patterns of the image (c1) have a thickness of 9.
  • the contrast value of each of these examples was determined as the thicknesses, depending the quality of the printing and scanning system: a stronger contrast makes extraction easier.
  • the images (a2) (b2) and (c2) of the figure 4 are images after automatic detection of guilloche patterns during a level 3 check.
  • the guilloches visible in these figures (a2) (b2) and (c2) are the guilloches detected (reconstructed) by the authentication machine when level 3 security.
  • FIG. 5 is shown an example of a functional diagram showing the various steps of the insertion method according to the invention.
  • This method comprises a first step 100 of generating a guilloche pattern.
  • the guilloche pattern is a curve resulting from a function, for example sinusoidal, which encodes alphanumeric data.
  • Many documentations describe methods of generating guilloches. The generation of guilloche motifs will therefore not be described in this application.
  • the guilloche patterns generated are then positioned - step 200 - on the photograph (or other document) with a predefined distance which depends, for example, on the number of guilloche patterns to be affixed and / or the importance of the modulation used during the printing. generation of guilloche motifs.
  • the method then comprises a step 300 for selecting and applying a thickness of guilloche.
  • a step 400 for calculating the contrast value is performed for each pixel of the guilloche. As long as all the N pixels of the guilloche pattern have not been processed, the operation 400 for calculating the contrast value is reiterated for the next n pixel (steps 410 and 420).
  • the guilloche is inserted on the document in step 500. As long as all the K guilloches have not been inserted on the document (steps 510 and 520), the process is reiterated from step 300 of applying the thickness for the following guilloche k. When all the guilloches have been inserted (step 510), the document is secured (step 600).
  • the determined contrast value associated with the chosen thickness of the guilloche pattern, constitutes the intensity of insertion of a guilloche.
  • the insertion intensity allows more or less intense marking of each guilloche pattern, which depends directly on the gray level of the document on which it is affixed. The intensity of the marking is therefore directly dependent on the gray level of the document in the vicinity of the guilloche. This allows that, whatever the state of the document, the underlying content is visible to the naked eye and the guilloche patterns can be detected and the encoded data authenticated.
  • the insertion method as just described can be implemented in a guilloché pattern insertion device on a document.
  • This device comprises at least one computer executing a set of instructions that cause said computer to implement this method of inserting the guilloches.
  • the method of the invention proposes to authenticate guilloché patterns inserted in a portion or in the entirety of a secure document such as those mentioned above.
  • a secure document such as a photograph on which are superimposed guilloche patterns, also called guilloches.
  • guilloches also called guilloches.
  • guilloche patterns are, for example, one-dimensional patterns, or 1D guilloche patterns, adapted to encode alphanumeric data such as personal data of the holder, mentioned on the identity documents.
  • Each 1D guilloche pattern is in the form of a variable wavy line, visible to the naked eye, on an underlying content, and in particular on a photograph, but whose visual saliency is sufficiently low enough not to disturb the visual perception of the underlying content, that is, the portion of the secure document positioned under the guilloche patterns.
  • FIG. 7 An example of a document secured by guilloche motifs 601-608 is shown in the image (a) of the figure 7 .
  • the portion 600 of the secure document is a photograph on which are superimposed guilloche patterns 1D, referenced 601 - 608.
  • the guilloche patterns 601-608 are sets of wavy lines and irregular , whose irregularities correspond to coded data.
  • the guilloche patterns 601-608 are different from each other. They are all weakly prominent, which allows not to visually disturb the main features of the character of the photograph 600. In other words, the salience of guilloche patterns on the underlying content is limited so that the attention of the controller is not focused on the guilloches but on said underlying content.
  • the underlying content on which the guilloche patterns are affixed will be indifferently called photograph, underlying content or image (a).
  • FIG 10 An example of the authentication method according to the invention is represented on the figure 10 .
  • This method comprises several operations 710 - 730 making it possible to extract the guilloche patterns from the digitized secure document 600.
  • the security level 3 requires, before the implementation of the authentication method, a phase of authentication. scanner printing and scanning of the secure document.
  • this phase of printing and digitization degrades the quality of information contained in the secure document, and in particular that of photography and guilloche patterns.
  • An example of a photograph with original guilloches, named image (a), and the same photograph with guilloches after degradation by the printing and scanning phase, named image (b), are represented on the figure 7 .
  • the guilloche patterns of the image (b) are substantially degraded compared to those of the image (a), which makes the automatic extraction of these guilloché patterns more complex.
  • the extraction method firstly comprises an operation 710 for determining a contrast map of the portion 600 of the secure document.
  • This operation which aims to reveal the contrasts along the guilloche patterns of the image (b), comprises a calculation, at each point of each guilloche pattern, of the contrast between the average gray level of an internal zone and the average gray level of an external zone of said point.
  • the internal zone of the guilloché pattern is defined as the vertical neighborhood of the pixel in question, with a predetermined thickness, for example of two pixels, on either side of said pixel.
  • the outer area of the guilloché pattern is defined as the vertical neighborhood around the inner area, with a predetermined thickness, for example four pixels, around said inner area.
  • the contrast calculation is based on the Logarithmic Image Processing (LIP) model described, for example, in Mr. Jourlin and JC. Pinoli, "A Model for Logarithmic Image Processing," Journal of Microscopy, 149 (1), pp 21-35, 1988 or in the document M. Jourlin, "Logarithmic Image Processing: Theory and Applications,” Advances in Imaging and Electron Physics, Vol. 195, 253 p, 2016 .
  • LIP Logarithmic Image Processing
  • the contrast map is calculated from the luminance image associated with the color image.
  • a luminance image (grayscale) calculated from the three color planes is previously extracted.
  • the extraction method then comprises an operation 720 of identification, on this contrast map, of the optimal percolation trajectory.
  • this operation 720 includes an identification of all the percolation trajectories that may pass through the image (c) to connect a starting point of a guilloche pattern to an end point of said guilloché pattern.
  • the guilloche patterns 1D are positioned in the secure document in a horizontal overall direction. Each guilloche pattern thus crosses the image from side to side, from left to right.
  • the method then proposes to search, in the image (c) of contrasts, all the trajectories that cross the image from left to right.
  • the starting points and the arrival points of the desired percolation paths are not necessarily on the left. and to the right of the image but, for example, at the top and bottom of the image.
  • the method then proposes to determine, among all the percolation trajectories detected, the optimal percolation trajectory, that is to say the trajectory that has the most preferred direction.
  • This detection of the optimal percolation trajectory is obtained by calculating a cost function for each of the trajectories and by determining the minimum cost function.
  • the cost function of a trajectory corresponds to the variability of the contrast between the contrast determined for each trajectory and an expected contrast, previously determined. The closer the contrast is to the expected contrast, the lower the cost function.
  • the cost function therefore favors points with contrast levels that are close to the contrast value chosen for inserting the guilloche pattern into the secure document.
  • the trajectory of Optimal percolation is therefore, among all the percolation trajectories detected, that which has the smallest cost function.
  • this optimal percolation trajectory is the guilloche pattern.
  • the guilloche pattern is therefore extracted (step 730 of the figure 10 ) when the optimum percolation trajectory has been determined.
  • image (d) shows the optimal percolation trajectories, that is to say the guilloche patterns 611-618 from the contrast image (c).
  • a comparison of the image (d) with the image (a) of the figure 7 allows to understand that the guilloche patterns extracted 611-618 with the method described above - image (d) - are close to the original guilloche patterns 601-608 of the image (a).
  • These guilloche patterns extracted 611-618 although having an image (b) where they are not very visible, can be used at security level 3. Authentication of these guilloche patterns can then be implemented.
  • the authentication method comprises an operation 740 for comparing each extracted guilloche pattern with the corresponding theoretical guilloche pattern.
  • the theoretical guilloche pattern is the original guilloche pattern, that is to say the one that was initially generated and affixed to the content of the document to be secured.
  • each guilloche pattern is stored in an electronic chip housed in the secure document.
  • the guilloche pattern extracted (for example the pattern 618) is compared with the corresponding guilloche pattern which is stored in the chip (for example the pattern 608). Comparing each of the extracted guilloché motifs with the original guilloche patterns can be used to determine whether the secure document has been tampered with or not.
  • the theoretical guilloche pattern is obtained by means of OCR type optical character recognition, carried out for example during the scan (scanning by scanner) of the secure document.
  • the alphanumeric data mentioned on the secure document next to the image (a) are determined by optical recognition and theoretical guilloche patterns are generated from these alphanumeric data recognized.
  • the guilloche patterns extracted are then compared to these theoretical guilloche motifs and their comparison makes it possible to determine whether the secure document has been falsified or not.
  • the extracted guilloche patterns are compared with the theoretical guilloche patterns, for example by superimposing said extracted patterns and said theoretical patterns.
  • This comparison can be based on an estimate of a score calculated for each pair of guilloche patterns, a pair consisting of an extracted guilloche pattern and a theoretical guilloche pattern.
  • This score estimation operation referenced 741 on the figure 10 , can be obtained by calculating, at each point of the x-axis (when the guilloche patterns extend horizontally), the distance between the extracted guilloche pattern and the theoretical guilloche pattern.
  • the score at a point x of the X axis corresponds to the distance along the Y axis between the extracted guilloche pattern and the theoretical guilloche pattern. This distance is preferably calculated in number of pixels.
  • An example of calculating the score at a point x is represented on the figure 8 .
  • the distance - referenced d - separating the extracted guilloche pattern 618 from the theoretical guilloche pattern 608 is the length along the Y axis between the two patterns 608 and 618.
  • the scores calculated in each point of the X axis, for a pair of guilloche motifs, are cumulated to form the score of the extracted guilloche pattern.
  • the comparison of the score with a predetermined threshold is represented by step 742. Below a predefined score threshold, the guilloche pattern is considered to be authenticated (block 780 of the figure 10 ). Above the predefined score threshold, the guilloche pattern is considered unauthenticated (block 790 of the figure 10 ).
  • the scores of all pairs of guilloche patterns may also be cumulated to authenticate or not the secure document as a whole.
  • Two examples of images (b) after printing and scanning are represented on the figure 9 , each of these images (b) being associated with an example of an authenticated image (e) and an example of an unauthenticated image (f).
  • Each of the images (e) and (f) has, superimposed on the photograph, the theoretical guilloche motifs completed by the distances between extracted and theoretical guilloche motifs. This distance is symbolized by the thickness of the guilloche line.
  • the lines representing the guilloche patterns are thin.
  • the cumulative score is less than or equal to the predetermined threshold.
  • the image (e) is authenticated.
  • the lines representing the guilloche motifs are thick over a great length of each motif.
  • the cumulative score is greater than the predetermined threshold.
  • the image (f) is not authenticated.
  • a weight is assigned to each score before being accumulated.
  • the extraction is generally not perfect, it is normal that small distances exist between two patterns of a same pair of guilloche patterns, as is the case in the example of the images (e) of the figure 9 .
  • the distances are large, as in the example of the images (f) of the figure 9 there is suspicion of falsification.
  • the method therefore proposes to assign a greater weight to large distances than to small distances so as to optimize the cumulative score.
  • a "long distance” is a distance between a point of an extracted guilloche pattern and the corresponding point (for example of the same abscissa) of the theoretical guilloche pattern, which generates an extra thickness of the guilloche.
  • a "small distance” does not generate extra thickness in the guilloche.
  • the weights assigned to the scores may be adjustable. For example, they can be proportional to the square of the distance, to its exponential, and so on. in order to maximize the cumulative score and make the falsified guilloche patterns more easily detectable.
  • the method of inserting guilloche patterns according to the invention comprises various variants, modifications and improvements which will become apparent to those skilled in the art, being understood that these variants, modifications and improvements are within the scope of the invention.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'insertion de motifs guillochés sur un document, chaque motif guilloché étant apte à encoder des données alphanumériques variables assurant un aspect différent à chaque motif guilloché de sorte à sécuriser ledit document,
le procédé comportant une opération (300-600) de détermination d'une intensité d'insertion de chaque motif guilloché préalablement généré (100) en fonction d'un niveau de gris moyen du document au voisinage dudit motif guilloché.
L'invention concerne également un dispositif mettant en oeuvre ce procédé d'insertion.
L'invention concerne aussi un procédé d'extraction des motifs guillochés (601-608) d'un document sécurisé (600) susceptible d'être dégradé, le procédé comportant les opérations suivantes :
-détermination (710) d'une carte des contrastes (c) d'une portion au moins du document sécurisé incluant les motifs guillochés ;
- identification (720), sur cette carte des contrastes, d'une trajectoire de percolation optimale ; et
- extraction (730) de la trajectoire de percolation optimale, ladite trajectoire correspondant au motif guilloché.
L'invention concerne en outre un procédé d'authentification des motifs guillochés d'un document sécurisé susceptible d'être dégradé, comportant :
- les opérations d'extraction précédentes, et
- une opération (740) de comparaison de chaque motif guilloché extrait avec un motif guilloché théorique correspondant.

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention concerne un procédé pour insérer des motifs guillochés contenant des données codées et un dispositif d'insertion desdits motifs guillochés. Elle concerne, de plus, un procédé pour extraire et authentifier des motifs guillochés contenant des données codées. Elle concerne également un dispositif d'authentification ainsi qu'un document sécurisé ayant besoin d'être authentifié tel qu'une carte d'identité, un permis de conduire, un acte notarié, etc. L'invention trouve des applications dans le domaine de la sécurisation de documents et, en particulier, de l'authentification de documents sécurisés même lorsque ceux-ci sont endommagés.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE
  • De façon connue, les documents de sécurité, comme par exemple les documents d'identité, comprennent généralement une photographie d'identité de son détenteur ainsi que des données alphanumériques telles que, par exemple, le nom du détenteur, sa date de naissance, sa taille, son adresse, le numéro du document, la date de délivrance du document et/ou l'identité de l'autorité ayant délivré le document.
  • Pour sécuriser ces documents d'identité, il est connu d'associer la photographie d'identité à des guilloches. Ces guilloches forment un réseau de lignes ondulées, superposées à la photographie et visibles à l'oeil nu. Les guilloches sont destinées à rendre discernable, lors d'un contrôle d'identité, toute modification frauduleuse de la photographie. Elles permettent notamment de se prémunir contre des modifications de teinte de la photographie, par exemple lors de l'ajout d'une barbe ou de cheveux. Ainsi, les guilloches permettent généralement la mise en oeuvre des contrôles de sécurité de niveau 1 (contrôle visuel à l'oeil nu) et/ou de niveau 2 (contrôle visuel avec un simple appareillage optique tel qu'une loupe ou une lampe ultraviolet).
  • Par ailleurs, il est connu également de mettre en oeuvre des moyens de protection des données alphanumériques mentionnées sur les documents d'identité afin de se prémunir contre des altérations de ces données comme, par exemple, des modifications de ces mentions alphanumériques.
  • La protection des données alphanumériques peut être obtenue par des techniques de tatouage numérique (ou watermarking, en termes anglo-saxons) destinées à intégrer des éléments invisibles à l'oeil nu dans une photographie d'identité, ces éléments codant des informations prédéfinies. Le tatouage numérique fournit une sécurité de niveau 3 (vérification automatique des données encodées) lors d'un contrôle de sécurité. Ainsi, au moyen d'un appareil de traitement et d'analyse numérique, la photographie d'identité est analysée et les données qui y sont tatouées sont extraites. Une vérification de la cohérence de ces données est ensuite effectuée.
  • Toutefois, le tatouage numérique présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, puisqu'il n'est pas visible à l'oeil nu, le tatouage numérique ne permet pas de mettre en oeuvre une sécurité de niveau 1 ou 2. La vérification des documents sécurisés tatoués nécessite donc un personnel formé, équipé de moyens d'analyse importants, ce qui limite les contrôles de sécurité notamment les contrôles itinérants. En outre, les tatouages numériques peuvent s'avérer sensibles aux dégradations du document d'identité, dégradations qui peuvent être induites, pendant la durée de validité du document, par l'usure naturelle, l'exposition aux rayons UV, le manque de soins de la part du détenteur, etc. L'analyse des tatouages numériques dégradés peut alors aboutir à une lecture erronée des tatouages, ou bien à une impossibilité de lecture lors du contrôle.
  • Une autre technique connue permet également de sécuriser les données alphanumériques mentionnées sur les documents d'identité. Cette technique propose d'insérer, sur la photographie d'identité, des guilloches variables encodant tout ou partie des données alphanumériques. Des exemples de procédés de sécurisation de documents utilisant de telles guilloches variables sont décrits notamment dans les demandes de brevet EP 2 325 022 A1 et US 2010/0260372 déposées au nom de la demanderesse.
  • Ces guilloches doivent permettre la mise en oeuvre à la fois d'une sécurité de niveau 1 et d'une sécurité de niveau 3. Pour mettre en oeuvre une sécurité de niveau 1, les guilloches ne doivent pas perturber la perception visuelle du contenu sous-jacent du document, en particulier de la photographie, et ne pas empêcher une bonne lisibilité des traits caractéristiques du détenteur du document sécurisé.
  • Par ailleurs, et de façon antinomique, les guilloches doivent être suffisamment marquées pour pouvoir être extraites automatiquement au moyen d'un dispositif d'authentification et ainsi répondre à un niveau de sécurité 3. En effet, la mise en oeuvre d'une sécurité de niveau 3 nécessite, préalablement à toute extraction des guilloches, une phase d'impression de la photographie sur le document puis une phase de numérisation par scanner de l'image formée de la photographie et des guilloches superposées. Or, ces phases d'impression et de numérisation (appelées « print-scan » en termes anglo-saxons) génèrent une double dégradation de la qualité de l'image, le degré de dégradation dépendant notamment de la qualité du système d'impression et de numérisation. Un exemple d'une image originale et de ses images dégradées est représenté sur la figure 1. En particulier, l'image (a) de la figure 1 représente un exemple d'image numérique originale, comportant une photographie du détenteur du document sécurisé sur laquelle sont superposées des guilloches. Les images (b), (c) et (d) représentent l'image (a) dégradée par un système d'impression et de numérisation, respectivement, de haute qualité, de moyenne qualité et de basse qualité. Outre la double dégradation d'impression et numérisation, les documents sécurisés ont tendance à subir des dégradations supplémentaires au cours de leur durée de validité, comme l'usure naturelle, les effets des rayons UV, les agressions physiques, etc. Aussi, pour que l'extraction automatique des guilloches, en niveau de sécurité 3, ne soit pas entravée par les dégradations subies par le document de sécurité, il est important que ces guilloches soient insérées de façon suffisamment marquée dans le document.
  • En outre, pour mettre en oeuvre une sécurité de niveau 3, les guilloches apposées sur la photographie doivent pouvoir être extraites automatiquement au moyen d'un dispositif d'authentification afin de pouvoir être vérifiées et/ou authentifiées. Une vérification/authentification de niveau 3 d'un document sécurisé par des guilloches nécessite, préalablement à toute extraction des guilloches, une phase d'impression de la photographie sur le document puis une phase de numérisation par scanner de l'image formée de la photographie et des guilloches superposées. Or, ces phases d'impression et de numérisation (appelée « print-scan » en termes anglo-saxons) génère une double dégradation de la qualité de l'image, le degré de dégradation dépendant notamment de la qualité du système d'impression et de numérisation. Un exemple d'une image originale et de ses images dégradées est représenté sur la figure 6. En particulier, l'image (a) de la figure 6 représente un exemple d'image numérique original, comportant une photographie du détenteur sur laquelle sont superposées des guilloches. Les images (g), (h) et (j) représentent l'image (a) dégradée par un système d'impression et de numérisation, respectivement, de haute qualité, de moyenne qualité et de basse qualité.
  • En outre, comme tout document sécurisé, les documents sécurisés par des guilloches subissent des dégradations supplémentaires au cours de leur durée de validité, comme l'usure naturelle, les effets des rayons UV, les agressions physiques, etc.
  • La double dégradation de la phase d'impression et de numérisation, à laquelle peuvent s'ajouter des dégradations supplémentaires, a pour effet d'entraver l'extraction des guilloches, ce qui conduit à une impossibilité de vérifier/authentifier les données alphanumériques encodées dans les guilloches et compromet la mise en oeuvre du niveau 3 de sécurité.
    • RESUME DE L'INVENTION
  • Pour répondre au double problème évoqué ci-dessus de lisibilité à l'oeil nu du document avec guilloches et d'extraction des guilloches lorsque le document sécurisé est dégradé, le demandeur propose d'insérer les guilloches, ou motifs guillochés, avec une intensité d'insertion déterminée en fonction du niveau de gris moyen du document au voisinage des motifs guillochés.
  • Pour répondre au problème évoqué ci-dessus de l'impossibilité de contrôler un document sécurisé par guilloches lorsque la qualité des guilloches est dégradée, le demandeur propose d'extraire les guilloches, ou motifs guillochés, à partir de trajectoires générées en fonction des contrastes du document sécurisé.
  • Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé d'insertion de motifs guillochés sur un document, chaque motif guilloché étant apte à encoder des données alphanumériques variables assurant un aspect différent à chaque motif guilloché de sorte à sécuriser ledit document. Ce procédé se caractérise par le fait qu'il comporte une opération de détermination d'une intensité d'insertion de chaque motif guilloché préalablement généré en fonction d'un niveau de gris moyen du document au voisinage dudit motif guilloché.
  • Ce procédé permet d'insérer les motifs guillochés avec une intensité qui dépend du niveau de gris du document à l'endroit où le motif guilloché est apposé. Le marquage du motif guilloché sur le document est ainsi plus ou moins marqué est fonction de l'environnement photographique.
  • Ce procédé peut s'appliquer à toutes sortes de documents sécurisés. Il peut s'appliquer en particulier :
    • aux documents d'identité tels que les cartes d'identité, les passeports, les permis de conduire, etc., où les motifs guillochés sont généralement appliqués sur la photographie du détenteur,
    • à des documents sécurisés avec ou sans photographie, tels que les actes d'état civil, les actes notariés (« brider documents » en termes anglo-saxons) ou encore les documents d'identité mobiles (« mobile ID » en termes anglo-saxons), où la totalité du document contient des motifs guillochés, ou
    • à des documents de protection des marques (« brand protection » en termes anglo-saxons) ou autre marquage physique (par exemple emballages et objets de luxe) dont on cherche à authentifier l'origine.
  • De façon avantageuse, l'intensité d'insertion d'un motif guilloché comprend une valeur de contraste et une épaisseur dudit motif guilloché. La variation de l'épaisseur et du contraste d'un motif guilloché permettent de marquer plus ou moins ledit motif sur le document.
  • Selon certains modes de réalisation, la détermination de l'intensité d'insertion du motif guilloché comporte une opération de calcul, en chaque pixel dudit motif guilloché, de la valeur de contraste entre une zone interne au motif guilloché et une zone externe, voisine de ladite zone interne.
  • Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la valeur de contraste est obtenue par comparaison entre le niveau de gris moyen de la zone interne et le niveau de gris moyen de la zone externe.
  • Selon certains modes de réalisation, la comparaison entre le niveau de gris moyen de la zone interne et le niveau de gris moyen de la zone externe est réalisée par un traitement d'images logarithmique (appelé « Logarithmic Image Processing » ou LIP).
  • Selon certains modes de réalisation, la détermination de l'intensité d'insertion du motif guilloché comporte une opération de sélection d'une épaisseur du motif guilloché.
  • Selon certains modes de réalisation, la zone externe est une zone de pixels contigüe à la zone interne.
  • Selon certains modes de réalisation, le motif guilloché est un motif sinusoïdal, apposé sensiblement horizontalement sur le document, la zone externe étant positionnée à la verticale du ou des pixels du motif guilloché.
  • Selon certains modes de réalisation, le motif guilloché est un ensemble de stries correspondant à une empreinte digitale, par exemple celle du titulaire du document, les zones interne et externe étant positionnées le long d'une normale à la courbe au pixel considéré. Selon un second aspect, l'invention concerne un dispositif d'insertion de motifs guillochés sur un document, comprenant un ordinateur comportant un ensemble d'instructions qui amènent ledit ordinateur à mettre en oeuvre le procédé d'insertion de motifs guillochés tel que défini ci-dessus. Ce dispositif permet d'insérer des motifs guillochés avec un marquage plus ou moins marqué en fonction de l'environnement photographique.
  • Selon un troisième aspect, l'invention concerne un document sécurisé sur lequel sont apposés des motifs guillochés encodant des données alphanumériques, caractérisé en ce que les motifs guillochés sont insérés sur le document par le procédé d'insertion défini ci-dessus.
  • Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un document d'identité comportant une photographie d'identité et des données alphanumériques relatives au détenteur, caractérisé en ce que la photographie d'identité comporte de façon visible des motifs guillochés codant les données alphanumériques, insérés par le procédé d'insertion défini ci-dessus.
  • Selon un cinquième aspect, l'invention concerne un procédé d'extraction des motifs guillochés d'un document sécurisé susceptible d'être dégradé, le procédé comportant les opérations suivantes :
    • détermination d'une carte des contrastes d'une portion au moins du document sécurisé incluant les motifs guillochés ;
    • identification, sur cette carte des contrastes, d'une trajectoire de percolation optimale ; et
    • extraction de la trajectoire de percolation optimale, ladite trajectoire correspondant au motif guilloché.
  • Ce procédé permet d'extraire des motifs guillochés même lorsque ceux-ci sont difficilement perceptibles à l'oeil nu. Il permet donc d'extraire les motifs guillochés de documents sécurisés ayant subi des dégradations.
  • Ce procédé peut s'appliquer à toutes sortes de documents sécurisés. Il peut s'appliquer en particulier :
    • aux documents d'identité tels que les cartes d'identité, les passeports, les permis de conduire, etc., où les motifs guillochés sont généralement appliqués sur la photographie du détenteur,
    • à des documents sécurisés avec ou sans photographie, tels que les actes d'état civil, les actes notariés (brider documents, en termes anglo-saxons) ou encore les documents d'identité mobiles (mobile ID, en termes anglo-saxons), où la totalité du document contient des motifs guillochés, ou
    • à des documents de protection des marques (brand protection, en termes anglo-saxons) ou autre marquage physique (par exemple emballages et objets de luxe) dont on cherche à authentifier l'origine.
  • De façon avantageuse, la carte des contrastes est construite au moyen d'un modèle de traitement d'images logarithmique (LIP). Ce modèle LIP permet de déterminer des contrastes compatibles avec la vision humaine.
  • Selon certains modes de réalisation, l'opération d'identification de la trajectoire de percolation optimale comporte :
    • une identification, sur la carte des contrastes, de toutes les trajectoires susceptibles de traverser le document sécurisé pour relier un point de départ d'un motif guilloché à un point d'arrivée dudit motif ;
    • une détermination d'une fonction de coût de chacune des trajectoires, ladite fonction de coût évaluant une variabilité du contraste entre le contraste déterminé pour chaque trajectoire et un contraste attendu ;
    • une comparaison des fonctions coûts de toutes les trajectoires ; et
    • une détermination de la fonction coût minimale, la trajectoire comportant la fonction coût minimale correspondant au motif guilloché.
  • Selon un ou plusieurs modes de réalisation, lorsque le document et en particulier la photographie est en couleurs, la carte des contrastes est calculée à partir de l'image de luminance associée à l'image couleur.
  • Selon un sixième aspect, l'invention concerne un procédé d'authentification des motifs guillochés d'un document sécurisé susceptible d'être dégradé, ce procédé comportant :
    • les opérations d'extraction des motifs guillochés définies précédemment, et
    • une opération de comparaison de chaque motif guilloché extrait avec un motif guilloché théorique correspondant.
  • Ce procédé d'authentification permet de contrôler un document sécurisé avec un niveau 3 de sécurité, même lorsque le document sécurisé est détérioré et/ou que la qualité des motifs guillochés est dégradée.
  • Selon un ou plusieurs modes de réalisation, lorsque chaque motif guilloché encode des données alphanumériques variables mentionnées sur ledit document sécurisé, le motif guilloché théorique est obtenu par reconnaissance optique de caractères (OCR) des données alphanumériques mentionnées sur le document sécurisé et génération des motifs guillochés théoriques correspondants.
  • Selon certains modes de réalisation, lorsque le document sécurisé comporte une puce électronique, le motif guilloché théorique est un motif guilloché original, préalablement mémorisé dans la puce lors de la génération du motif guilloché apposé sur le document sécurisé
  • Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l'opération de comparaison des motifs guillochés extraits et théoriques comporte une estimation d'un score basé sur une distance entre chaque point du motif guilloché extrait et un point correspondant du motif guilloché théorique.
  • Selon une variante, le score est calculé par cumul des distances pour tous les points du motif guilloché.
  • Selon certains modes de réalisation, la distance est calculée en nombre de pixels.
  • Selon certains modes de réalisation, un poids est affecté à chaque distance, les distances éloignées ayant un poids plus important que les distances courtes. Ce poids peut être modulable.
  • Selon un septième aspect, l'invention concerne un dispositif d'authentification de motifs guillochés comprenant un ordinateur comportant un ensemble d'instructions qui amènent ledit ordinateur à mettre en oeuvre le procédé d'authentification de motifs guillochés défini ci-dessus.
  • Selon un huitième aspect, l'invention concerne un document d'identité comportant des données alphanumériques relatives au détenteur et une photographie d'identité sur laquelle sont apposés des motifs guillochés encodant les données alphanumériques, caractérisé en ce que les motifs guillochés sont aptes à être authentifiés par le procédé défini ci-dessus.
    • BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures dans lesquelles :
    • La figure 1, déjà décrite, représente un exemple d'un document sécurisé d'origine et de documents sécurisés détériorés ;
    • La figure 2 représente un exemple d'une photographie d'origine, de cette même photographie avec guilloches et de cette photographie sécurisée après impression et numérisation ;
    • La figure 3 représente un exemple d'une tranche d'un motif guilloché à partir duquel est calculée la valeur de contraste ;
    • La figure 4 représente des exemples de photographies avec des motifs guillochés insérés selon le procédé de l'invention et, pour chacune de ces photographies, un exemple des motifs guillochés détectés lors d'une vérification de sécurité de niveau 3 ;
    • La figure 5 représente un diagramme fonctionnel d'un exemple de procédé d'insertion selon l'invention.
    • La figure 6, déjà décrite, représente un exemple d'un document sécurisé d'origine et de documents sécurisés détériorés ;
    • La figure 7 représente un exemple des différents états d'un document sécurisé pendant le procédé d'extraction selon l'invention ;
    • La figure 8 représente un exemple d'un motif guilloché extrait et d'un motif guilloché théorique ;
    • La figure 9 représente des exemples de documents sécurisés authentifiables et de documents sécurisés non-authentifiables selon le procédé de l'invention ;
    • La figure 10 représente un diagramme fonctionnel d'un exemple de procédé d'authentification selon l'invention.
    DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION
  • Un exemple de réalisation d'un procédé pour insérer des motifs guillochés dans un document sécurisé est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Un exemple de réalisation d'un procédé pour authentifier des motifs guillochés d'un document sécurisé, même lorsque ledit document sécurisé est dégradé, est également décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Ces exemples illustrent les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples.
  • Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.
  • Le procédé de l'invention propose d'insérer des motifs guillochés sur une portion ou sur la totalité d'un document sécurisé tel que ceux cités précédemment. Dans la description qui va suivre, le procédé sera décrit lorsqu'il est appliqué à une portion d'un document sécurisé telle qu'une photographie sur laquelle sont superposés les motifs guillochés, appelés aussi guilloches. Dans la description, le terme « photographie » sera compris indifféremment comme une portion de document sécurisé ou un contenu sous-jacent. L'homme du métier comprendra également que le procédé tel qu'il va être décrit peut aussi être mis en oeuvre pour un document dont la totalité dudit document comporte des motifs guillochés.
  • Ces motifs guillochés sont, par exemple, des motifs monodimensionnels, ou motifs guillochés 1D, adaptés pour encoder des données alphanumériques telles que les données personnelles du détenteur mentionnées sur les documents d'identité. Chaque motif guilloché 1D se présente sous la forme d'une ligne ondulée variable, visible à l'oeil nu, sur un contenu sous-jacent, et en particulier sur une photographie.
  • Selon l'invention, la saillance visuelle est suffisamment peu intense pour ne pas perturber la perception visuelle du contenu sous-jacent, c'est-à-dire de la portion du document sécurisé positionnée sous les motifs guillochés - par exemple la photographie - tout en étant suffisamment marquée pour permettre une extraction automatique même lorsque le document sécurisé est dégradé pour des raisons telles que celles évoquées précédemment.
  • Des exemples d'une photographie d'un document sécurisé sont représentés sur la figure 2. L'image (a) de cette figure 2 représente une photographie numérique du détenteur. L'image (b) de cette figure 2 représente la photographie (a) sur laquelle ont été apposés des motifs guillochés selon l'invention. Comme le montre cette image (b), les motifs guillochés ne perturbent pas la lisibilité de la photographie ; autrement dit, le détenteur est reconnaissable à l'oeil nu, malgré la présence des motifs guillochés. Le niveau 1 de sécurité est donc assuré. L'image (c) de cette figure 2 représente un exemple de l'image (b) lorsqu'elle a été détériorée par un procédé d'impression et de numérisation. Cette image (c) montre que, même en présence de détériorations, les motifs guillochés insérés selon le procédé de l'invention restent suffisamment marqués pour pouvoir être détectés automatiquement par une machine d'authentification, de sorte à assurer le niveau 3 de sécurité.
  • Pour que les motifs guillochés soient insérés sur la photographie de façon suffisamment marquée pour assurer le niveau 3 de sécurité tout en permettant la lisibilité de la photographie, le procédé de l'invention propose d'adapter l'intensité d'insertion de chaque motif guilloché en fonction du niveau de gris de la photographie. L'intensité d'insertion est déterminée, pour chaque pixel du motif guilloché, en fonction du niveau de gris moyen des pixels de la photographie autour dudit motif guilloché. Selon l'invention, l'intensité d'insertion est définie par l'épaisseur du motif guilloché et par le niveau de contraste entre la photographie et ledit motif guilloché.
  • Dans le procédé de l'invention, l'épaisseur est le nombre de pixels alignés suivant une même direction (par exemple horizontale ou verticale) pour former le motif guilloché inséré sur la photographie.
  • D'une façon générale, le contraste est une propriété d'une image qui quantifie la différence de luminosité entre les parties claires et sombres de l'image. Dans le procédé de l'invention, le contraste est la différence de luminosité entre le motif guilloché et la zone de la photographie au voisinage dudit motif guilloché. Le contraste est une valeur sans unité, calculée pour chaque pixel de chaque motif guilloché.
  • Pour calculer le contraste, le procédé de l'invention propose de calculer le contraste entre le niveau de gris moyen d'une zone interne au motif guilloché et le niveau de gris moyen d'au moins une zone externe audit motif guilloché. La figure 3 représente un exemple d'une portion de photographie comportant une zone interne zi au motif guilloché et deux zones externes ze audit motif guilloché. Cette portion de photographie comporte plusieurs pixels p1 - pn alignés suivant une même direction. La zone interne zi comporte les pixels d'une tranche du motif guilloché. Chaque zone externe ze comporte des pixels de la photographie, alignés avec les pixels de la zone interne zi. Dans l'exemple de la figure 3, les pixels p1 - pn sont alignés verticalement car le motif guilloché est un motif ayant une forme sinusoïdale s'étendant suivant une direction globalement horizontale, comme cela sera décrit plus en détail par la suite.
  • La portion de photographie de la figure 3 comporte ceux des pixels p1 - pn qui forment la tranche du motif guilloché. Elle comporte en particulier le pixel px, appelé pixel courant, dont on cherche à déterminer le contraste. Ces pixels de la zone interne zi constituent l'épaisseur du motif guilloché. Cette épaisseur est variable. Dans l'exemple de la figure 3, l'épaisseur est de 5. Elle peut aussi être, par exemple, de 7 ou de 9, comme dans les exemples de la figure 4 décrite ultérieurement. L'épaisseur de la guilloche ainsi que le contraste - la force d'insertion - sont choisis en fonction de l'impact psycho-visuel (les guilloches ne doivent pas perturber l'observation de la photographie) et de la robustesses (l'extraction des motifs guillochés doit fonctionner correctement, même après vieillissement). L'épaisseur choisie est, en outre, fortement dépendante de la qualité du système d'impression et de numérisation : l'étape d'impression et l'étape de numérisation ont chacune leur propre résolution (dimension d'un pixel), en général moins bonne que celle de l'image initiale. Cela a pour effet de perturber les couleurs des pixels situés à la frontière du motif guilloché : il faut que l'épaisseur du motif guilloché soit suffisante pour que les couleurs des pixels centraux (près de l'axe dudit motif guilloché) soient correctes, afin de préparer une future extraction.
  • La portion de photographie de la figure 3 comporte également des zones externes ze contigües à la zone interne zi. Chacune de ces zones externes ze comporte les pixels de la photographie qui sont au voisinage de la zone interne zi. Le nombre de pixels de chaque zone externe ze est prédéfini. Dans l'exemple de la figure 3, la zone externe ze1, comme la zone externe ze2, comporte deux pixels sélectionnés dans la continuité et l'alignement des pixels de la zone interne zi. Ainsi, les pixels des zones externes ze1, ze2 et de la zone interne zi sont alignés suivant une même direction. Dans l'exemple de la figure 3, les pixels des externes ze1 et ze2 sont alignés verticalement avec les pixels de la zone interne zi, respectivement au-dessus et au-dessous de la zone interne zi, dans la mesure où le motif guilloché est globalement horizontal.
  • En effet, l'homme du métier comprendra que si le motif guilloché est apposé suivant une direction horizontale sur la photographie, une tranche dudit motif guilloché comporte des pixels alignés verticalement ; les zones interne et externes sont alors alignées verticalement, comme dans l'exemple de la figure 3. Au contraire, si le motif guilloché est apposé suivant une direction verticale sur la photographie, alors la tranche dudit motif guilloché comporte des pixels alignés horizontalement ; les zones interne et externes sont alors alignées horizontalement.
  • Dans certains modes de réalisation, le motif guilloché est un motif sinusoïdal, traversant de part en part la photographie horizontalement ou verticalement, voire de biais. Lorsque le motif guilloché est sinusoïdal, la direction dudit motif est la direction globale de traversée de la photographie.
  • Dans certains modes de réalisation, le motif guilloché peut être constitué des stries d'une empreinte, par exemple une empreinte digitale du détenteur. Dans ce cas, les zones interne et externe sont positionnées le long d'une normale à la courbe au point considéré, c'est-à-dire orthogonalement à une direction de tangente estimée au voisinage dudit point.
  • Selon l'invention, le contraste est calculé pour chaque pixel px de la zone interne zi en comparant le niveau de gris moyen de la zone interne zi et le niveau de gris moyen des zones externes ze. Dans le cas d'une image en couleurs, le niveau de gris moyen est déterminé à partir de l'image de luminance associée à l'image en couleurs.
  • La comparaison entre le niveau de gris moyen de la zone interne et le niveau de gris moyen de la zone externe est réalisée par un traitement d'images logarithmique connu sous le nom de LIP (ou « Logarithmic Image Processing », en termes anglo-saxons) et décrit, par exemple, dans le document de M. Jourlin et J-C. Pinoli , « A Model for Logarithmic Image Processing », Journal of Microscopy, 149 (1), pp 21-35, 1988 ou dans le document de M. Jourlin, « Logarithmic Image Processing : Theory and Applications », Advances in Imaging and Electron Physics, Vol. 195, 253 p, 2016.
  • Ainsi, en chaque pixel du motif guilloché, une valeur de contraste est calculée qui est ajoutée ou soustraite à l'image au sens LIP de manière à obtenir un contraste additif LIP choisi entre les niveaux de gris moyens de la zone interne zi et des zones externes ze. On applique ensuite la même valeur de contraste à tous les points de la zone interne zi. Ainsi, les pixels d'une même tranche de motif guilloché présentent tous la même valeur de contraste. Par contre, le motif guilloché peut présenter une valeur de contraste variable d'une tranche à l'autre. Autrement dit, un même motif guilloché peut présenter un contraste qui varie sur sa longueur. Dans l'exemple de la figure 2, les motifs guillochés peuvent être plus marqués dans les zones de chevelure du personnage que dans les zones de fond d'image
  • La figure 4 représente plusieurs exemples d'une même photographie sur laquelle sont apposés des motifs guillochés d'intensité d'insertion différente. Bien qu'elle puisse être différente d'un motif guilloché à un autre, l'intensité d'insertion des motifs guillochés est choisie identique pour tous les motifs d'une même image, dans les exemples de la figure 4. Dans ces exemples de la figure 4, l'intensité d'insertion diffère d'une image à l'autre. Les images (a1) (b1) et (c1) sont des images, après impression et numérisation, d'un même détenteur. Les motifs guillochés de l'image (a1) ont une épaisseur de 5, ce qui correspond à une tranche de motif guilloché de 5 pixels alignés verticalement. Les motifs guillochés de l'image (b1) ont une épaisseur de 7 et les motifs guillochés de l'image (c1) ont une épaisseur de 9. La valeur de contraste de chacun de ces exemples a été déterminée comme les épaisseurs, en fonction de la qualité du système d'impression et de numérisation : un contraste plus fort prépare une extraction plus aisée. On voit que, bien que les motifs guillochés soient insérés plus intensément sur l'image (c1) que sur l'image (a1), le personnage de l'image (c1) est bien reconnaissable à l'oeil nu.
  • Les images (a2) (b2) et (c2) de la figure 4 sont des images après détection automatique des motifs guillochés lors d'une vérification de niveau 3. Les guilloches visibles sur ces figures (a2) (b2) et (c2) sont les guilloches détectées (reconstruites) par la machine d'authentification lors d'une sécurité de niveau 3. On voit que, même si les motifs guillochés sont insérés moins intensément sur l'image (a1) que sur l'image (c1), les images respectives (a2) et (c2) montrent que la détection des motifs guillochés donne d'aussi bons résultats avec les motifs guillochés de l'image (a1) qu'avec ceux de l'image (c1).
  • Sur la figure 5, est représenté un exemple de diagramme fonctionnel montrant les différentes étapes du procédé d'insertion selon l'invention. Ce procédé comporte une première étape 100 de génération d'un motif guilloché. Le motif guilloché est une courbe issue d'une fonction, par exemple sinusoïdale, qui encode des données alphanumériques. De nombreuses documentations décrivent des méthodes de génération de guilloches. La génération des motifs guillochés ne sera donc pas décrite dans cette demande.
  • Les motifs guillochés générés sont ensuite positionnés - étape 200 - sur la photographie (ou autre document) avec un écartement prédéfini qui dépend, par exemple, du nombre de motifs guillochés à apposer et/ou de l'importance de la modulation utilisée lors de la génération des motifs guillochés.
  • Le procédé comporte ensuite une étape 300 de sélection et d'application d'une épaisseur de guilloche. Lorsque la guilloche est générée et que son épaisseur a été définie, une étape 400 de calcul de la valeur de contraste est effectuée pour chaque pixel de la guilloche. Tant que tous les N pixels du motif guilloché n'ont pas été traités, l'opération 400 de calcul de la valeur de contraste est réitérée pour le pixel n suivant (étapes 410 et 420).
  • Lorsque la valeur de contraste est déterminée, la guilloche est insérée sur le document à l'étape 500. Tant que toutes les K guilloches n'ont pas été insérées sur le document (étapes 510 et 520), le procédé est réitéré à partir de l'étape 300 d'application de l'épaisseur pour la guilloche k suivante. Lorsque toutes les guilloches ont été insérées (étape 510), le document est sécurisé (étape 600).
  • La valeur de contraste déterminée, associée à l'épaisseur choisie du motif guilloché, constitue l'intensité d'insertion d'une guilloche. L'intensité d'insertion permet un marquage plus ou moins intense de chaque motif guilloché, qui dépend directement du niveau de gris du document sur lequel il est apposé. L'intensité du marquage est donc directement dépendante du niveau de gris du document dans le voisinage de la guilloche. Cela permet que, quel que soit l'état du document, le contenu sous-jacent est lisible à l'oeil nu et les motifs guillochés peuvent être détectés et les données encodées authentifiées.
  • Le procédé d'insertion tel qu'il vient d'être décrit peut être mis en oeuvre dans un dispositif d'insertion de motifs guillochés sur un document. Ce dispositif comporte au moins un ordinateur exécutant un ensemble d'instructions qui amènent ledit ordinateur à mettre en oeuvre ce procédé d'insertion des guilloches.
  • Le procédé de l'invention propose d'authentifier des motifs guillochés insérés dans une portion ou dans la totalité d'un document sécurisé tel que ceux cités précédemment. Dans la description qui va suivre, le procédé sera décrit lorsqu'il est appliqué à une portion d'un document sécurisé telle qu'une photographie sur laquelle sont superposés des motifs guillochés, appelés aussi guilloches. L'homme du métier comprendra que le procédé tel qu'il va être décrit peut aussi être mis en oeuvre pour un document dont la totalité dudit document comporte des motifs guillochés. Ces motifs guillochés sont, par exemple, des motifs monodimensionnels, ou motifs guillochés 1D, adaptés pour encoder des données alphanumériques telles que les données personnelles du détenteur, mentionnées sur les documents d'identité. Chaque motif guilloché 1D se présente sous la forme d'une ligne ondulée variable, visible à l'oeil nu, sur un contenu sous-jacent, et en particulier sur une photographie, mais dont la saillance visuelle est suffisamment peu intense pour ne pas perturber la perception visuelle du contenu sous-jacent, c'est-à-dire de la portion du document sécurisé positionnée sous les motifs guillochés.
  • Un exemple d'un document sécurisé par des motifs guillochés 601-608 est représenté sur l'image (a) de la figure 7. Dans cet exemple, la portion 600 du document sécurisé est une photographie sur laquelle sont superposés des motifs guillochés 1 D, référencés 601 - 608. Comme le montre le document sécurisé 600, les motifs guillochés 601-608 sont des ensembles de lignes ondulées et irrégulières, dont les irrégularités correspondent à des données codées. Les motifs guillochés 601-608 sont différents les uns des autres. Ils sont tous faiblement saillants, ce qui permet de ne pas perturber visuellement les traits principaux du personnage de la photographie 600. Autrement dit, la saillance des motifs guillochés sur le contenu sous-jacent est limitée afin que l'attention du contrôleur ne soit pas focalisée sur les guilloches mais sur ledit contenu sous-jacent.
  • Dans la suite de la description, le contenu sous-jacent sur lequel sont apposés les motifs guillochés sera appelé indifféremment photographie, contenu sous-jacent ou image (a).
  • Un exemple du procédé d'authentification selon l'invention est représenté sur la figure 10. Ce procédé comporte plusieurs opérations 710 - 730 permettant d'extraire les motifs guillochés du document sécurisé numérisé 600. En effet, comme expliqué précédemment, le niveau 3 de sécurité nécessite, avant la mise en oeuvre du procédé d'authentification, une phase d'impression et de numérisation par scanner du document sécurisé. Or, cette phase d'impression et de numérisation dégrade la qualité des informations contenues dans le document sécurisé, et en particulier celle de la photographie et des motifs guillochés. Un exemple d'une photographie avec guilloches d'origine, nommée image (a), et de la même photographie avec guilloches après dégradation par la phase d'impression et de numérisation, nommée image (b), sont représentées sur la figure 7. Comme le montre la comparaison entre les images (a) et (b), les motifs guillochés de l'image (b) sont sensiblement dégradés par rapport à ceux de l'image (a), ce qui rend l'extraction automatique de ces motifs guillochés plus complexe. Pour extraire les motifs guillochés de l'image (b), il est donc nécessaire d'effectuer la suite d'opérations décrites ci-dessous.
  • Le procédé d'extraction selon l'invention comporte tout d'abord une opération 710 de détermination d'une carte des contrastes de la portion 600 du document sécurisé. Cette opération, qui a pour but de révéler les contrastes le long des motifs guillochés de l'image (b), comporte un calcul, en chaque point de chaque motif guilloché, du contraste entre le niveau de gris moyen d'une zone interne et le niveau de gris moyen d'une zone externe dudit point.. La zone interne du motif guilloché est définie comme le voisinage vertical du pixel considéré, avec une épaisseur prédéterminée, par exemple de deux pixels, de part et d'autre dudit pixel. La zone externe du motif guilloché est définie comme le voisinage vertical autour de la zone interne, avec une épaisseur prédéterminée, par exemple de quatre pixels, autour de ladite zone interne.
  • Le calcul du contraste, selon certains modes de réalisation, est basé sur le modèle LIP (Logarithmic Image Processing) décrit, par exemple, dans le document de M. Jourlin et J-C. Pinoli, « A Model for Logarithmic Image Processing », Journal of Microscopy, 149 (1), pp 21-35, 1988 ou dans le document de M. Jourlin, « Logarithmic Image Processing : Theory and Applications », Advances in Imaging and Electron Physics, Vol. 195, 253 p, 2016. Le principe général de ce calcul du contraste est que, en chaque pixel du motif guilloché, on calcule le contraste additif LIP choisi entre les valeurs de gris moyennes de la zone interne au motif guilloché et la zone externe.
  • Le calcul du contraste en chaque point des motifs guillochés permet de générer une carte des contrastes, comme représenté par l'image (c) de la figure 7.
  • Lorsque le document, et en particulier la photographie, est en couleurs, la carte des contrastes est calculée à partir de l'image de luminance associée à l'image en couleur. Pour cela, une image de luminance (en niveaux de gris) calculée à partir des trois plans couleur est préalablement extraite.
  • Le procédé d'extraction comporte ensuite une opération 720 d'identification, sur cette carte des contrastes, de la trajectoire de percolation optimale. Selon certains modes de réalisation, cette opération 720 comporte une identification de toutes les trajectoires de percolation susceptibles de traverser l'image (c) pour relier un point de départ d'un motif guilloché à un point d'arrivée dudit motif guilloché. En effet, les motifs guillochés 1 D sont positionnés, dans le document sécurisé, selon une direction globale horizontale. Chaque motif guilloché traverse donc l'image de part en part, de gauche à droite. Le procédé propose alors de rechercher, dans l'image (c) de contrastes, toutes les trajectoires qui traversent l'image de gauche à droite. L'homme du métier comprendra que dans le cas où les motifs guillochés ont une direction globale non-horizontale, par exemple verticale ou de biais, les points de départ et les points d'arrivée des trajectoires de percolation recherchées ne sont pas nécessairement à gauche et à droite de l'image mais, par exemple, en haut et en bas de l'image.
  • Le procédé propose ensuite de déterminer, parmi toutes les trajectoires de percolation détectées, la trajectoire de percolation optimale, c'est-à-dire la trajectoire qui a la direction la plus privilégiée. Cette détection de la trajectoire de percolation optimale est obtenue en calculant une fonction de coût pour chacune des trajectoires et en déterminant la fonction de coût minimale. La fonction de coût d'une trajectoire correspond à la variabilité du contraste entre le contraste déterminé pour chaque trajectoire et un contraste attendu, préalablement déterminé. Plus le contraste est proche du contraste attendu, plus la fonction coût est faible. La fonction coût favorise donc les points présentant des niveaux de contraste voisins de la valeur de contraste choisie pour l'insertion du motif guilloché dans le document sécurisé. La trajectoire de percolation optimale est donc, parmi toutes les trajectoires de percolation détectées, celle qui présente la plus petite fonction coût.
  • Selon le procédé, il est considéré que cette trajectoire de percolation optimale est le motif guilloché. Le motif guilloché est donc extrait (étape 730 de la figure 10) dès lors que la trajectoire de percolation optimale a été déterminée. Dans l'exemple de la figure 7, l'image (d) montre les trajectoires de percolation optimales, c'est-à-dire les motifs guillochés 611-618 issus de l'image de contraste (c). Une comparaison de l'image (d) avec l'image (a) de la figure 7 permet de comprendre que les motifs guillochés extraits 611-618 avec le procédé décrit précédemment - image (d) - sont proches des motifs guillochés d'origine 601-608 de l'image (a). Ces motifs guillochés extraits 611-618, bien qu'issus d'une image (b) où ils sont peu visibles, sont exploitables au niveau de sécurité 3. Une authentification de ces motifs guillochés peut alors être mise en oeuvre.
  • Le procédé d'authentification selon l'invention comporte une opération 740 de comparaison de chaque motif guilloché extrait avec le motif guilloché théorique correspondant. Selon certains modes de réalisation, le motif guilloché théorique est le motif guilloché d'origine, c'est-à-dire celui qui a été généré initialement et apposé sur le contenu du document à sécuriser. Dans ces modes de réalisation, chaque motif guilloché est mémorisé dans une puce électronique logée dans le document sécurisé. Au moment de l'authentification du motif guilloché, le motif guilloché extrait (par exemple le motif 618) est comparé au motif guilloché correspondant qui est mémorisé dans la puce (par exemple le motif 608). La comparaison de chacun des motifs guillochés extraits avec les motifs guillochés d'origine permet de déterminer si le document sécurisé a été falsifié ou non.
  • Dans d'autres modes de réalisation, le motif guilloché théorique est obtenu au moyen d'une reconnaissance optique de caractères, de type OCR, réalisée par exemple lors du scan (numérisation par scanner) du document sécurisé. Dans ces modes de réalisation, les données alphanumériques mentionnées sur le document sécurisé à côté de l'image (a) sont déterminées par reconnaissance optique et des motifs guillochés théoriques sont générés à partir de ces données alphanumériques reconnues. Les motifs guillochés extraits sont alors comparés à ces motifs guillochés théoriques et leur comparaison permet de déterminer si le document sécurisé a été falsifié ou non.
  • Quelle que soit la technique d'obtention des motifs guillochés théoriques, les motifs guillochés extraits sont comparés avec les motifs guillochés théoriques, par exemple en superposant lesdits motifs extraits et lesdits motifs théoriques. Cette comparaison peut reposer sur une estimation d'un score calculé pour chaque paire de motifs guillochés, une paire étant constituée d'un motif guilloché extrait et d'un motif guilloché théorique. Cette opération d'estimation du score, référencée 741 sur la figure 10, peut être obtenue en calculant, en chaque point de l'axe des abscisses (lorsque les motifs guillochés s'étendent horizontalement), la distance séparant le motif guilloché extrait et le motif guilloché théorique. Ainsi, dans un repère orthonormé XY, le score en un point x de l'axe X correspond à la distance suivant l'axe Y entre le motif guilloché extrait et le motif guilloché théorique. Cette distance est de préférence calculée en nombre de pixels. Un exemple de calcul du score en un point x est représenté sur la figure 8. Dans cet exemple, au point x de l'axe X, la distance - référencée d - séparant le motif guilloché extrait 618 du motif guilloché théorique 608 est la longueur suivant l'axe Y entre les deux motifs 608 et 618. Les scores calculés en chaque point de l'axe X, pour une paire de motifs guillochés, sont cumulés pour constituer le score du motif guilloché extrait. Plus le score est petit, plus le motif guilloché extrait est proche du motif guilloché théorique. Sur la figure 10, la comparaison du score avec un seuil prédéterminé est représentée par l'étape 742. En-dessous d'un seuil de score prédéfini, le motif guilloché est considéré comme authentifié (bloc 780 de la figure 10). Au-dessus du seuil de score prédéfini, le motif guilloché est considéré comme non-authentifié (bloc 790 de la figure 10).
  • Les scores de toutes les paires de motifs guillochés peuvent également être cumulés pour authentifier ou non le document sécurisé dans son ensemble. Deux exemples d'images (b) après impression et numérisation sont représentés sur la figure 9, chacune de ces images (b) étant associée à un exemple d'image (e) authentifiée et un exemple d'image (f) non-authentifiée. Chacune des images (e) et (f) comporte, superposé sur la photographie, les motifs guillochés théoriques complétés des distances entre motifs guillochés extraits et théoriques. Cette distance est symbolisée par l'épaisseur du trait de guilloche. Dans le cas des images (e), les traits représentant les motifs guillochés sont peu épais. Le score cumulé est inférieur ou égal au seuil prédéterminé. L'image (e) est authentifiée. Au contraire, sur les images (f), les traits représentant les motifs guillochés sont épais sur une grande longueur de chaque motif. Le score cumulé est supérieur au seuil prédéterminé. L'image (f) n'est pas authentifiée.
  • Dans certains modes de réalisation, un poids est affecté à chaque score avant d'être cumulé. En effet, l'extraction n'étant généralement pas parfaite, il est normal que de petites distances existent entre deux motifs d'une même paire de motifs guillochés, comme c'est le cas dans l'exemple des images (e) de la figure 9. Par contre, lorsque les distances sont grandes, comme dans l'exemple des images (f) de la figure 9, il y a suspicion de falsification. Le procédé propose donc d'attribuer un poids plus important aux grandes distances qu'aux petites distances de sorte à optimiser le score cumulé. On appelle « grande distance », une distance, entre un point d'un motif guilloché extrait et le point correspondant (par exemple de même abscisse) du motif guilloché théorique, qui génère une surépaisseur de la guilloche. A contrario, une « petite distance » ne génère pas de surépaisseur dans la guilloche.
  • C'est ainsi que dans certaines variantes, les poids attribués aux scores peuvent être ajustables. Par exemple, ils peuvent être proportionnels au carré de la distance, à son exponentielle, etc. de façon à maximiser le score cumulé et rendre plus facilement détectables les motifs guillochés falsifiés.
  • Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le procédé d'insertion de motifs guillochés selon l'invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention.
  • Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, les procédés d'extraction et d'authentification de motifs guillochés selon l'invention comprennent divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention.

Claims (26)

  1. Procédé d'insertion de motifs guillochés sur un document, chaque motif guilloché étant apte à encoder des données alphanumériques variables assurant un aspect différent à chaque motif guilloché de sorte à sécuriser ledit document,
    le procédé comportant une opération (300-600) de détermination d'une intensité d'insertion de chaque motif guilloché préalablement généré (100) en fonction d'un niveau de gris moyen du document au voisinage dudit motif guilloché.
  2. Procédé d'insertion de motifs guillochés selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intensité d'insertion d'un motif guilloché comprend une valeur de contraste et une épaisseur dudit motif guilloché.
  3. Procédé d'insertion de motifs guillochés selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la détermination de l'intensité d'insertion du motif guilloché comporte une opération de calcul (400), en chaque pixel dudit motif guilloché, de la valeur de contraste entre une zone interne (zi) au motif guilloché et une zone externe (ze), voisine de ladite zone interne.
  4. Procédé d'insertion de motifs guillochés selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur de contraste est obtenue par comparaison entre le niveau de gris moyen de la zone interne (zi) et le niveau de gris moyen de la zone externe (ze).
  5. Procédé d'insertion de motifs guillochés selon la revendication 4, caractérisé en ce que la comparaison entre le niveau de gris moyen de la zone interne et le niveau de gris moyen de la zone externe est réalisée par un traitement d'images logarithmique (LIP).
  6. Procédé d'insertion de motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la détermination de l'intensité d'insertion du motif guilloché comporte une opération (300) de sélection d'une épaisseur du motif guilloché.
  7. Procédé d'insertion de motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la zone externe (ze) est une zone de pixels (p1-pn) contigüe à la zone interne (zi).
  8. Procédé d'insertion de motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le motif guilloché est un motif sinusoïdal, apposé sensiblement horizontalement sur le document, la zone externe (ze) étant positionnée à la verticale du pixel (px) du motif guilloché.
  9. Procédé d'insertion de motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le motif guilloché est un ensemble de stries correspondant à une empreinte digitale, les zones interne (zi) et externe (ze) étant positionnées le long d'une normale à la courbe au pixel considéré.
  10. Dispositif d'insertion de motifs guillochés sur un document, comprenant un ordinateur comportant un ensemble d'instructions qui amènent ledit ordinateur à mettre en oeuvre le procédé d'insertion de motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
  11. Document sécurisé sur lequel sont apposés des motifs guillochés encodant des données alphanumériques, caractérisé en ce que les motifs guillochés sont insérés sur le document par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
  12. Document d'identité comportant une photographie d'identité et des données alphanumériques relatives au détenteur, caractérisé en ce que la photographie d'identité comporte de façon visible des motifs guillochés codant les données alphanumériques, insérés par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
  13. Procédé d'extraction des motifs guillochés (601-608) d'un document sécurisé (600) susceptible d'être dégradé, le procédé comportant les opérations suivantes :
    - détermination (710) d'une carte des contrastes (c) d'une portion au moins du document sécurisé incluant les motifs guillochés ;
    - identification (720), sur cette carte des contrastes, d'une trajectoire de percolation optimale ; et
    - extraction (730) de la trajectoire de percolation optimale, ladite trajectoire correspondant au motif guilloché.
  14. Procédé d'extraction de motifs guillochés selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carte des contrastes (c) est construite au moyen d'un modèle de traitement d'images logarithmique (LIP).
  15. Procédé d'extraction de motifs guillochés selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'opération d'identification (720) de la trajectoire de percolation optimale comporte :
    - une identification, sur la carte des contrastes, de toutes les trajectoires susceptibles de traverser le document sécurisé pour relier un point de départ d'un motif guilloché à un point d'arrivé dudit motif;
    - une détermination d'une fonction de coût de chacune des trajectoires, ladite fonction de coût évaluant une variabilité entre le contraste déterminé en chaque point d'une trajectoire et un contraste attendu ;
    - une comparaison des fonctions coûts de toutes les trajectoires ; et
    - une détermination de la fonction coût minimale, la trajectoire comportant la fonction coût minimale correspondant au motif guilloché.
  16. Procédé d'extraction de motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lorsque le document sécurisé est en couleurs, la carte des contrastes est calculée à partir d'une image de luminance associée au document en couleur.
  17. Procédé d'authentification des motifs guillochés d'un document sécurisé susceptible d'être dégradé, caractérisé en ce qu'il comporte :
    - les opérations d'extraction des motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et
    - une opération (740) de comparaison de chaque motif guilloché extrait avec un motif guilloché théorique correspondant.
  18. Procédé d'authentification des motifs guillochés selon la revendication 5, dans lequel chaque motif guilloché encode des données alphanumériques variables mentionnées sur ledit document sécurisé,
    caractérisé en ce que le motif guilloché théorique est obtenu par reconnaissance optique de caractères (OCR) des données alphanumériques mentionnées sur le document sécurisé et génération des motifs guillochés théoriques correspondants.
  19. Procédé d'authentification des motifs guillochés selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le document sécurisé comporte une puce électronique,
    caractérisé en ce que le motif guilloché théorique est un motif guilloché original, préalablement mémorisé dans la puce lors de la génération du motif guilloché apposé sur le document sécurisé.
  20. Procédé d'authentification des motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'opération de comparaison des motifs guillochés extraits et théoriques comporte une estimation (741) d'un score basé sur une distance entre chaque point du motif guilloché extrait et un point correspondant du motif guilloché théorique.
  21. Procédé d'authentification des motifs guillochés selon la revendication 8, caractérisé en ce que le score est calculé par cumul des distances pour tous les points du motif guilloché.
  22. Procédé d'authentification des motifs guillochés selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la distance est calculée en nombre de pixels.
  23. Procédé d'authentification des motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'un poids est affecté à chaque distance, les distances éloignées ayant un poids plus important que les distances courtes.
  24. Procédé d'authentification des motifs guillochés selon la revendication 11, caractérisé en ce que le poids affecté à chaque distance est modulable.
  25. Dispositif d'authentification de motifs guillochés comprenant un ordinateur comportant un ensemble d'instructions qui amènent ledit ordinateur à mettre en oeuvre le procédé d'authentification de motifs guillochés selon l'une quelconque des revendications 5 à 12.
  26. Document d'identité comportant des données alphanumériques relatives au détenteur et une photographie d'identité sur laquelle sont apposés des motifs guillochés encodant les données alphanumériques, caractérisé en ce que les motifs guillochés sont aptes à être authentifiés par le procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 12.
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