-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertdokumentes mit einem Datenträger, der mit einem gedruckten Bild einer Person und einem bildspezifischen Bildmerkmal versehen ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Sicherheits- oder Wertdokument, mit einem gedruckten Bild, das gegen Fälschungen abgesichert ist, sowie ein Verfahren zur Überprüfung der Echtheit des auf den Datenträger gedruckten Bildes.
-
Sicherheitsdokumente wie beispielsweise Reisepässe, Personalausweise oder Führerscheine sowie personalisierte Wertdokumente, wie Fahrkarten oder Zahlungsmittel, weisen als Sicherheitsmerkmal Bilder der jeweiligen Person auf. Bei der Herstellung der Sicherheitsdokumente werden die Daten der digitalen oder digitalisierten Bilder mit dem Raster Imaging Process (RIP) aufbereitet. Der Druck des im Sicherheitsdokument sichtbaren Bildes kann in graustufen oder mit farbigen Tinten in dem CMYK-Farbmodell mit den drei genormten Optimalfarben Cyan, Magenta, Yellow und Schwarz erfolgen.
-
Um Manipulationen an den Bildern zu erkennen, ist es üblich, Bilder in Sicherheitsdokumenten mit Sicherheitsmerkmalen zu versehen, die beispielsweise in einer Zone in dem aufzubringenden Bild vorgesehen sein können.
-
Sicherheitsdokumente werden u. a. gefälscht, indem über das Lichtbild des Dokumenteninhabers ein Lichtbild einer anderen Person appliziert wird oder aber das Lichtbild wird so verändert/manipuliert, dass der Identitätsdiebstahl durch eine andere Person möglich wird.
-
Die Applikation des Lichtbilds der anderen Person kann beispielsweise direkt erfolgen, indem mittels Tintenstrahl-Druckverfahren (Ink Jet) direkt auf die Kartenoberfläche auf das eigentliche Lichtbild gedruckt wird oder indirekt, indem zunächst auf eine Transferfolie gedruckt und dann das Bild über das eigentliche Lichtbild kaschiert wird. Manche Fälschungen lassen dabei die übrigen Sicherheitsmerkmale wie z.B. lumineszierenden Unterdruck oder kinematische holografische Strukturen (Identigram) weitestgehend intakt, so dass das Dokument quasi unmanipuliert oder ein wenig gealtert aussieht.
-
Normalerweise ist es möglich die Echtheit des Bildes über eine elektronische Komponente, wie einen Chip nachzuweisen. Sollte Zugriff auf den Chip jedoch nicht möglich sein, da der Chip zerstört wurde oder die erforderlichen Zugriffsrechte fehlen, muss die Echtheit des (Personen-)Bildes über einen anderen Weg verifizierbar sein. Daher ist es wünschenswert, dass Sicherheit- oder Wertdokumente mit Bildern auch auf Echtheit überprüft werden können, ohne dass hierzu auf im Chip gespeicherte Daten zugegriffen werden muss
-
In der
EP 3 922 473 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines gedruckten Bildes auf einem Datenträger für ein Sicherheits- oder Wertdokument beschrieben, bei das Bild mit bildspezifischen Ergebnissen codiert wird, die zuvor mittels eines Algorithmus, insbesondere einer Canny-Edge-Detektion bestimmt wurden. Die Codierung wird beispielsweise mittels einer UV-lumineszierenden Tinte oder einer im Infrarotbereich absorbierenden Tinte in das Bild eingebracht. Für die Prüfung dieser Bildmerkmale sind entsprechend UV- oder Infrarotlichtquellen erforderlich.
-
Der Nachweis einer Fälschung ist von der Expertise der kontrollierenden Person oder von aufwendigen, zum Teil forensischen Methoden abhängig. Eine verlässliche automatisierte, maschinelle Prüfung und Erkennung von Fälschungen herkömmlicher Lichtbilder erfordert eine aufwändige technische Ausrüstung.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Datenträgern für Sicherheits- oder Wertdokumente mit Bild anzugeben, die gegen Manipulationen auch unabhängig von der Funktionstüchtigkeit eines Chips gesichert sind und mit gängigen technischen Mitteln geprüft werden können, ein Sicherheitsmerkmal für solche Sicherheits- und Wertdokumente bereitzustellen und ein Verfahren zur Erkennung von Manipulationen an den Sicherheits- und Wertdokumenten anzugeben, das auf einfache Weise durchgeführt werden kann.
-
Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein individualisierbares, insbesondere personalisierbares Sicherheitsmerkmal zu schaffen, das kostengünstig, einfach und schnell zu realisieren ist.
-
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Beschreibung, der Figuren sowie der abhängigen Patentansprüche.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertdokumentes mit einem Datenträger, der mit einem gedruckten Bild versehen ist, das Bereitstellen des Datenträgers und das Erstellen eines Bildes einer Person. Aus dem Bild wird wenigstens ein bildspezifisches Bildmerkmal bestimmt. Vor oder nach dem Drucken des Bildes folgt das Einbringen der Bildmerkmale als elektrisch leitfähige Struktur.
-
Unter einem bildspezifischen Bildmerkmal wird vorliegend eine Abbildung verstanden, die auf Grundlage des zugehörigen Bildes generiert wurde. Im Rahmen der Erfindung kann das Bildmerkmal auf Grundlage von bildspezifischen, aus dem jeweiligen Bild oder Portrait ermittelbaren Ergebnissen gebildet werden, wie die Konturen eines Gesichts, die Position einzelner, bestimmter Punkte eines Gesichts oder auch der auf dem Bild sichtbaren Bekleidung, Schmuck etc. des Datenträgerinhabers, oder andere aus den Farb- oder Helligkeitskontrasten des Bildes oder einzelner Bereiche des Bildes berechneten spezifischen Ergebnisse (Landmarks), die durch Berechnung mittels eines bestimmten Algorithmus aus dem gedruckten und/oder den Daten des digitalisierten Bildes (ein)eindeutig berechnet werden können.
-
Das wenigstens eine Bildmerkmal in Form der elektrisch leitfähigen Struktur kann auf eine Substratschicht des Datenträgers aufgebracht werden, die der des Bildes entspricht, oder auf einer weiteren Substratschicht. Die elektrisch leitfähige Struktur kann gemäß weiteren Ausführungen vor dem Drucken des Bildes auf die Bildfläche aufgebracht werden, gemeinsam mit dem Bild gedruckt werden oder in das gedruckte Bild eingebracht werden.
-
Unter "Einbringen" wird vorliegend eine Integration des wenigstens einen Bildmerkmals bzw. der Bildmerkmale in den Datenträger und/oder in das Bild verstanden.
-
Das Bild der Person kann vorzugsweise eine Fotografie der Person sein. Alternativ kann das Bild eine Abbildung eines biometrischen Merkmals der Person sein, beispielsweise eines Fingerabdrucks, einer Netzhaut oder einer Iris der Person. Das Bild kann vorzugsweise ein biometrisches Bild, insbesondere ein biometrisches Portrait und/oder ein biometrisches Passbild (Lichtbild) sein.
-
Der Druck des sichtbaren Bildes kann in bekannter Weise mit farbigen Tinten erfolgen.
-
Unter "Datenträger" wird vorliegend eine Trägerkarte verstanden, die eine oder mehrere Substratschichten mit aufgedruckten oder auf andere Weise aufgebrachten oder gespeicherten Daten aufweisen kann. Der Datenträger kann z.B. zur Identifikation einen drahtlos übertragenden Chip (RFID) oder einen mit außenliegenden Kontaktflächen versehenen Chip aufweisen. In dem Chip können Bilddaten gespeichert sein, die das Bild der Person repräsentieren. Das in dem Chip gespeicherte Bild der Person kann eine andere Auflösung als das auf den Datenträger aufgedruckte Bild aufweisen, insbesondere eine geringere Auflösung.
-
Soweit im Folgenden die Begriffe "individualisiert" und "individualisierend" verwendet werden, wird darunter eine Eigenschaft eines Sicherheits- oder Wertdokumentes verstanden, der zufolge das Dokument einem Subjekt mit bestimmten Eigenschaften zuordenbar ist, die jedoch noch keine eindeutige Zuordnung einer bestimmten Person ermöglichen müssen, wie z.B. Informationen zur Gesichtskontur oder der Augenfarbe der Person.
-
Soweit nachfolgend die Begriffe "personalisiert" und "personalisierend" verwendet werden, so ist darunter die Eigenschaft eines Wert- oder Sicherheitsdokuments zu verstehen, der zufolge das Dokument einer bestimmten Person zuordenbar ist. Ein Wert- oder Sicherheitsdokument kann auch durch eine Vielzahl individualisierender Informationen personalisiert werden, wenn diese in Kombination die Zuordnung zu einer bestimmten Person erlauben.
-
Die Personalisierung kann vorliegend insbesondere mittels biometrischer Merkmale erfolgen, beispielsweise mittels Gesichtsmerkmalen oder Fingerabdrücken.
-
Gemäß einer bevorzugten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Datenträger mittels der elektrisch leitenden Struktur personalisiert werden. Dabei wird der Datenträger vorzugsweise biometrisch personalisiert. Auf diese Weise kann die Qualität einer automatisierten Echtheitsprüfung deutlich verbessert werden.
-
Unter biometrischer Personalisierung wird vorliegend eine Personalisierung verstanden, die für eine Auswertung biometrischer Merkmale ausgestaltet ist, insbesondere für eine automatische Auswertung biometrischer Merkmale. Beispielsweise führt das Aufdrucken eines beliebigen Porträts einer Person auf einem Wert- oder Sicherheitsdokument nicht immer zu einer Personalisierung, die bei einer Authentifizierung gut hinsichtlich biometrischer Merkmale auswertbar ist. Ein biometrisches Passbild, das den Kriterien der ICAO (International Civil Aviation Organization) genügt, stellt hingegen eine gute Auswertbarkeit sicher.
-
Die biometrische Personalisierung mittels des bildspezifischen Bildmerkmals kann insbesondere erreicht werden, indem das bildspezifische Bildmerkmal auf Grundlage eines biometrischen Bildes, z.B. eines biometrischen Passbildes, und/oder auf Grundlage der Abbildung eines biometrischen Merkmals bestimmt wird.
-
Die Bildmerkmale werden mit der wenigstens einen elektrisch leitfähigen Struktur dargestellt. Entsprechend kann mit dem Einbringen der elektrisch leitfähigen Struktur in den Datenträger eine biometrische Personalisierung erfolgen.
-
Die elektrisch leitfähige Struktur kann vorgefertigt und mit dem Datenträger verbunden bzw. in diesen eingebracht werden. Bevorzugt wird die elektrisch leitfähige Struktur auf eine Substratschicht aufgedruckt, um den Aufwand der Personalisierung zu verringern.
-
In einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung wird die leitfähige Struktur auf eine in einem weiteren Schritt verdeckte Substratschicht aufgebracht. Auf diese Weise ist die elektrisch leitfähige Struktur gegen mechanische Beschädigungen geschützt. Des Weiteren ist die Struktur nicht ohne massive Beschädigung des Datenträgers zugänglich, wodurch Manipulationen erschwert werden.
-
Das Aufdrucken der wenigstens einen elektrisch leitfähigen Struktur auf eine dafür vorgesehene Substratschicht des Datenträgers kann vor oder nach dem Fügen mit weiteren Schichten des Datenträgers erfolgen.
-
Das Bedrucken kann mit einem Kontakt-Druckverfahren, z.B. Siebdruck, Gravurdruck, Flexodruck oder Offsetdruck erfolgen. Vorzugsweise kann das Einbringen der elektrisch leitfähigen Struktur, d.h. das Drucken der elektrisch leitfähigen Struktur auf dem Datenträger bzw. auf einer Schicht des Datenträgers mit dem bildspezifischen Merkmal mittels Dispensen erfolgen. Unter Dispensen wird vorliegend eine hochpräzise Applizierung eines Fluids verstanden, beispielsweise mittels einer für diesen Zweck ausgestalteten Kanüle oder eines Dispenskopfes. Für die Herstellung der Leitfähigkeit kann das Fluid z.B. nano-skalige Silberpartikel aufweisen. Auf diese Weise können vorteilhaft leitfähige Strukturen mit hoher Leitfähigkeit und gleichzeitig sehr feiner Auflösung erzeugt werden. Beispielsweise können die leitfähigen Strukturen eine Mindestbreite von weniger als 10 Mikrometer aufweisen.
-
Die leitfähige Struktur kann mittels leitfähiger Partikel hergestellt werden, die mit einem Bindemittel auf den Datenträger aufgebracht werden. Beispielsweise können leitfähige Metallpartikel mittels eines Bindemittels aufgebracht werden.
-
Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann das Einbringen der leitfähigen Struktur mit einem kontaktlosem Druckverfahren erfolgen, z.B. mit einem Aerosoljet-Verfahren oder einem Piezojet-Verfahren.
-
In bevorzugten Ausführungen der Erfindung erfolgt das Aufdrucken mittels eines Ink-Jet-Druckers. Das Aufdrucken mittels eines Ink-Jet Druckers ist vorteilhaft, da mit einem Ink-Jet Drucker mit geringem Aufwand und innerhalb kurzer Zeit das Bildmerkmal personalisiert auf das Dokument aufgebracht werden kann. Eine Vielzahl von Dokumenten kann in kurzer Zeit kosten- und zeiteffizient personalisiert werden.
-
Zum Aufdrucken kann insbesondere elektrisch leitfähige Tinte verwendet werden, wie beispielsweise in der
WO 2018/162926 A1 und in der
WO 2024/208505 A1 beschrieben. Für die Herstellung der Leitfähigkeit kann die Tinte leitfähige Partikel, insbesondere Nanopartikel und/oder ein leitfähiges Polymer enthalten. Beispielsweise kann die Leitfähigkeit über Silber-Nanoteilchen hergestellt werden.
-
Das Bildmerkmal, bzw. die elektrisch leitfähige Struktur, kann bevorzugt für einen Betrachter nicht sichtbar hergestellt werden, insbesondere lichtdurchlässig, transparent, gleichfarbig zum Untergrund und/oder verdeckt. Auf diese Weise kann die elektrisch leitfähige Struktur in das sichtbare Bild der Person integriert und/oder gemeinsam mit diesem gedruckt werden, wobei das ursprüngliche Bild visuell sichtbar und/oder einen Betrachter unverändert bleibt. Außerdem ist die elektrisch leitende Struktur bzw. das Bildmerkmal auf diese Weise nicht ohne weiteres sichtbar, wodurch eine Nachahmung des Bildmerkmals erschwert werden kann.
Entsprechend kann vorzugsweise eine lichtdurchlässige, insbesondere transparente, elektrisch leitfähige Tinte zur Herstellung der elektrisch leitenden Struktur verwendet werden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können ein oder mehrere Bildmerkmale mittels mehrerer elektrisch leitfähiger Strukturen in das gedruckte Bild eingebracht werden, die galvanisch getrennt sind. Auf diese Weise können komplexere Strukturen auslesbar gestaltet werden, z.B. indem diese sequenziell mittels eines Eingabemittels aktiviert werden.
-
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann eine Steuermarkierung bereitgestellt werden, in Bezug auf welche die vorgesehene Position des wenigstens einen Bildmerkmals bestimmt wird.
Die Steuermarkierung auf dem Datenträger kann bereitgestellt und die vorgesehene Position des wenigstens einen bildspezifischen Bildmerkmals in Bezug auf die Steuermarkierung bestimmt werden.
Die Steuermarkierung kann somit dazu dienen, ein datenträgerinternes Koordinatensystem zu definieren. Insbesondere während der Verifikation der Echtheit des Datenträgers auf einem kapazitiven Bildschirm kann somit die bei der Herstellung bestimmte Position des wenigstens einen Bildmerkmals auf dem Datenträger mit der tatsächlichen Position verglichen werden. Die Steuermarkierung kann auf dem Datenträger beispielsweise durch Druck einer Steuermarkierung mit sichtbarer oder unsichtbarer Tinte bereitgestellt werden.
-
Von Vorteil und bevorzugt ist es, die Steuermarkierung im gleichen Verfahrensschritt aufzubringen wie das Bild selbst, um Positionstoleranzen so gering wie möglich zu halten.
-
Die Steuermarkierung kann durch eine in das Bild oder auf einen anderen Ort auf dem Datenträger aufgebrachte, insbesondere gedruckte Markierung, ein Zeichen, ein Kreuz, ein Stern, ein Buchstabe, eine Zahl oder eine sonstige Position definiert sein, aber auch durch einen Eckpunkt oder Schwerpunkt eines Design- oder Hoheitselements wie beispielsweise des Bundesadlers, die Länderkennung "DE" oder dergleichen. Die Steuermarkierung kann auch durch das gedruckte Bild selbst definiert sein oder auch durch eine Position auf dem Datenträger selbst, beispielsweise eine Eck- oder Randposition oder eine Position einer abgerundeten Kante. Die Steuermarkierung kann vorteilhaft dazu dienen, die absolute Lage der jeweiligen Bildmerkmale auf dem Datenträger zu bestimmen.
-
Grundsätzlich ist die Position der Steuermarkierung frei wählbar. Ist sie jedoch einmal festgelegt, so kann ihre Position als dauerhafter Bezugspunkt zur Positionsbestimmung der Bildmerkmale dienen und bei jeder Verifizierung zugrunde gelegt werden.
-
Die Steuermarkierung kann dazu den Ursprung eines datenträgerinternen Koordinatensystems defnieren, mittels dessen die Positionen der einzelnen Bildmerkmale in dem datenträgerinternen Koordinatensystem definiert werden.
-
Der Nullpunkt des karteninternen Koordinatensystems kann beispielsweise der Schwerpunkt eines hoheitlichen Symbols wie des Bundesadlers sein, der auf verschiedenen Schichten des herzustellenden Datenträgers gedruckt sein kann (UV, VIS, IR, Hologramm).
-
Die Steuermarkierung kann bei einem aus mehreren Substratschichten bestehenden Datenträger in derselben Schicht wie das Bild, aber auch in einer anderen Schicht angeordnet sein.
-
Sowohl bei der Herstellung des Sicherheits- oder Wertdokuments als auch bei der Echtheitsprüfung kann die Bestimmung des wenigstens einen Bildmerkmals über das gedruckte Bild und/oder über Daten einer digitalen Version des Bildes erfolgen.
-
Um ein Bildmerkmal aus dem gedruckten Bild berechnen zu können, muss das gedruckte Bild zunächst ausgelesen, d.h. digitalisiert werden. Dazu kann in bestimmten Ausführungsformen der Erfindung zunächst eine Scaneinrichtung zum Auslesen des gedruckten Bildes bereitgestellt werden. Die Scaneinrichtung kann beispielsweise von einem Dokumentenprüfgerät, einer Kamera oder einem Dokumentenscanner gebildet sein. Bevorzugt kann die Scaneinrichtung die Kamera eines Smartphones oder Tabletcomputers sein. Mittels der Scaneinrichtung können digitale Daten des gedruckten Bildes empfangen werden. Aus den empfangenen digitalen Daten des gedruckten Bildes kann nun wenigstens ein bildspezifisches Bildmerkmal bestimmt, insbesondere mittels eines Algorithmus berechnet werden. Nun kann das wenigstens eine Bildmerkmal in Form einer elektrisch leitfähigen Struktur in das zu druckende oder gedruckte Bild eingebracht werden.
-
Alternativ können ein oder mehrere Bildmerkmale jedoch auch direkt aus den Daten des digitalen Bildes bestimmt werden. Das Verfahren zur Bestimmung des bildspezifischen Merkmals aus dem Bild kann entsprechend umfassen:
- Die Bereitstellung einer Kameraeinrichtung zur Erstellung digitaler Bilder,
- Das Erstellen eines digitalen Bildes der Person mittels der Kameraeinrichtung und
- Das Berechnen des wenigstens einen Bildmerkmals aus den Daten des digitalen Bildes.
-
Das wenigstens eine Bildmerkmal führt zumindest zu einer Individualisierung des Sicherheits- oder Wertdokuments, vorzugsweise zu einer Personalisierung, weil dieses von dem auf das Dokument gedruckte Bild der Person abgeleitet ist.
-
Vorzugsweise kann das wenigstens eine Bildmerkmal ein Ergebnis sein, das mittels eines Algorithmus von biometrischen Merkmalen der Person, insbesondere von Gesichtsmerkmalen der Person, abgeleitet ist. Das wenigstens eine Bildmerkmal stellt somit ein Ergebnis dar, das nur dem entsprechenden Bild und insbesondere nur der Person auf dem Bild zuordenbar ist. Somit ist das Bildmerkmal jedes Sicherheits- oder Wertdokumentes jeweils personalisiert.
-
Ist das Bildmerkmal nur der Person auf dem Bild zuordenbar, kann das wenigstens eine Bildmerkmal ein Prüfmerkmal zur Überprüfung der Echtheit des Dokuments und/oder wie ein Fingerabdruck ein Identifizierungsmerkmal zur eindeutigen Zuordnung des Sicherheits- oder Wertdokumentes zu der abgebildeten Person bilden.
-
Idealerweise weist das wenigstens eine Bildmerkmal bzw. die Vielzahl von Bildmerkmalen eine grafische Gestaltung auf, die sich für einen Betrachter leicht erkennbar dem zugehörigen Bild zuordnen lässt, insbesondere durch ein Übereinanderlegen, das auch virtuell mittels einer geeigneten Software auf einem Bildschirm erfolgen kann.
-
Das wenigstens eine Bildmerkmal orientiert sich in bevorzugten Ausführungen an Bildelementen des gedruckten Bildes. Das Bildmerkmal kann wenigstens abschnittsweise komplementär und/oder parallel zu Bildelementen des gedruckten Bildes verlaufen. Das wenigstens eine Bildmerkmal kann mittels eines Algorithmus bestimmt werden, der das Bildmerkmal mit einer entsprechenden Orientierung des Bildmerkmals an Bildelementen generiert.
-
Der Algorithmus zur Bestimmung des Bildmerkmals kann in alternativen Ausführungsformen ein kryptographisches Verfahren umfassen. Es kann ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren mit nur einem Schlüssel oder ein asymmetrisches Verschlüsselungsverfahren mit zwei unterschiedlichen Schlüsseln vorgesehen sein. Das wenigstens eine Bildmerkmal kann auf diese Weise verschlüsselt erzeugt werden, wobei bei einer anschließenden Überprüfung der Echtheit des Dokuments der entsprechende Schlüssel benötigt wird, um das Bildmerkmal auszulesen und auf Echtheit zu überprüfen. Somit wird eine Nachahmung bzw. Fälschung eines Bildmerkmals zusätzlich erschwert.
-
Der Algorithmus zur Berechnung des wenigstens einen Bildmerkmals, insbesondere von Bildkonturen aus dem gedruckten Bild oder den digitalen Daten des Bildes kann vorzugsweise eine Canny-Edge-Detection (Canny- oder Canny- Edge-Algorithmus) umfassen. Die Canny-Edge (oder auch Canny)-Detection ist ein in der digitalen Bildverarbeitung weit verbreiteter, robuster Algorithmus zur Kantendetektion. Er gliedert sich in verschiedene Faltungsoperationen und liefert ein Bild, welches idealerweise nur noch die Kanten des Ausgangsbildes enthält. Zur Prüfung der Zugehörigkeit der durch die Kantendetektion erzeugten Kantenabbildung zu dem Bild der Person kann die Abbildung mit dem Bild (virtuell) übereinandergelegt werden, wobei die Zugehörigkeit durch den parallelen Verlauf der Kanten erkennbar bleibt.
-
Mittels der Canny-Edge-Detection können z.B. aus einem Portrait spezifische, d.h. eindeutige, auf dem Algorithmus basierende Konturen bzw. Stützkonturen extrahiert werden und als separates Konturenbild ausgegeben werden. Selbstverständlich können auch andere Algorithmen eingesetzt werden, um aus dem sichtbaren Bild bildspezifische Bildmerkmale zu extrahieren.
-
Die Berechnung der Bildmerkmale kann auch mit der Landmarks-Detektion erfolgen. Hierbei werden beispielsweise die Positionen einzelner, bestimmter Punkte eines Gesichts berechnet, insbesondere bezogen auf das datenträgerinterne Koordinatensystem.
-
Eigenschaften des wenigstens einen Bildmerkmals und/oder die aufgrund der Steuermarkierung definierten Positionen des oder der jeweiligen Bildmerkmale werden vorzugsweise als Datencode auf dem Datenträger hinterlegt. Gegenüber dem Speicherbedarf eines vollständigen Bildes kann der Speicherbedarf zur Speicherung von Eigenschaften des wenigstens einen oder einer Vielzahl von Bildmerkmalen deutlich geringer ausfallen, wobei die gespeicherten, personalisierten Informationen weiterhin eine eindeutige Zuordnung zu dem Bild der Person ermöglichen.
-
Der Datencode kann beispielsweise auf einem in den Datenträger integrierten Chip gespeichert werden. Der Datencode kann alternativ als grafischer Code auf den Datenträger aufgebracht sein, beispielsweise in Form eines Matrixcodes, insbesondere eines DataMatrixCodes (DMC), eines Barcodes oder eines QR-Codes. Die auf dem Datenträger gespeicherten Eigenschaften ermöglichen ein weiteres Level der Überprüfung der Echtheit des Dokuments, zur Überprüfung der elektrisch leitfähigen Konturen und zusätzlich zu den elektrisch leitfähigen Konturen.
-
Der Datencode kann in den Datenträger, beispielsweise in derselben Substratschicht wie das gedruckte Bild und/oder die Steuermarkierung oder in eine andere Substratschicht, eingebracht werden. Er kann sowohl ohne technische Hilfsmittel wahrnehmbar als auch visuell nicht wahrnehmbar sein.
-
Vorzugsweise wird der Datencode auf den Datenträger bzw. eine Substratschicht aufgedruckt, vorzugsweise mit einer mittels einer Kamera eines handelsüblichen Smartphones oder Tablet-Computers auslesbaren, insbesondere visuell sichtbaren Tinte. Auf diese Weise kann eine Verifizierung des Sicherheits- oder Wertdokuments, die ein Auslesen des Datencodes beinhaltet, allein über handelsübliche Smartphones und Tablet-Computer erfolgen.
-
Der Datencode enthält vorzugsweise eine Signatur der bildspezifischen Werte, um dessen Integrität zu sichern.
-
Vorzugsweise kann das wenigstens eine Bildmerkmal als elektrisch leitfähige Struktur auf den Datenträger bzw. eine Substratschicht aufgedruckt werden, insbesondere mittels eines Ink-Jet-Druckers. Die Verwendung eines Ink-Jet-Druckers ermöglicht eine effektive, kostengünstige Herstellung der Personalisierung.
-
Die elektrisch leitfähige Struktur kann außerhalb des Bildes und/oder in dem Bild angeordnet sein. Vorzugsweise kann das wenigstens eine Bildmerkmal in einer Substratschicht angeordnet sein, die bzgl. des Datenträgers gegenüber der Sichtseite des Bildes, angeordnet ist. Beispielsweise kann die Sichtseite, auf der das Bild sichtbar ist, auf der Vorderseite des Datenträgers angeordnet sein, während das wenigstens eine Bildmerkmal sich auf bzw. näher an der Rückseite befindet. Auf diese Weise ist während eines Prüfvorgangs, bei dem das Dokument mit nach oben weisender Sichtseite auf einen kapazitiven Touchscreen gelegt wird, die leitfähige Struktur näher an der kapazitiven Sensoranordnung des Touchscreens angeordnet. Zur elektrischen Kontaktierung des wenigstens einen Bildmerkmals mit einem auf der gegenüberliegenden Seite des Datenträgers, z.B. der Sichtseite des Bildes, kann wenigstens eine zusätzliche, insbesondere gedruckte, elektrisch leitfähige Verbinderstruktur vorgesehen werden, welche das wenigstens eine, als elektrisch leitfähige Struktur erzeugte Bildmerkmal zur Kontaktierung mit der Oberfläche der Sichtseite verbindet.
-
Die Herstellung des Datenträgers mit gedrucktem Bild, dem zusätzlichen Bildmerkmal in Form einer leitfähigen Struktur in dem gedruckten Bild und/oder dem Datencode kann vorsehen, dass das gedruckte Bild zusätzlich mit dem wenigstens einen aus den Daten des digitalen Bildes bestimmten Bildmerkmal in detektierbarer Form codiert wird. Unter einer Codierung des Bildes wird vorliegend verstanden, dass das wenigstens eine bildspezifische Bildmerkmal in das Bild integriert wird. Die Integration kann erfolgen, indem elektrisch leitfähige Tinte in das Bild, insbesondere mit dem Bild gedruckt wird. Die elektrisch leitfähig Tinte kann sichtbare Bildelemente bilden. Somit ist die Verifikation der Echtheit des Bildes zusätzlich vereinfacht.
-
Alternativ kann die elektrisch leitfähige Tinte nach einem Auslesen mittels eines kapazitiven Sensors zur Darstellung eines mit dem gedruckten Bild kombinierten Bildes verwendet werden. Um die Übereinstimmung des gedruckten sichtbaren Bildes mit dem in dem Bild codierten Bildmerkmal überprüfen zu können, kann das Bildmerkmal zunächst detektiert und anschließend in Kombination mit dem gedruckten Bild dargestellt werden.
-
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das "Codieren des gedruckten Bildes" auch die Codierung einer oberhalb und/oder unterhalb des Bildes befindlichen Schicht einschließen. Soweit die Codierung nicht in dem Bild selbst, sondern in einem Bereich in einer oder mehreren Schichten oberhalb und/oder unterhalb, d.h. über oder unter dem Bild erfolgt, kann zunächst das Bild gedruckt und anschließend die Herstellung der elektrisch leitfähigen Struktur in einer oder mehreren Schichten oberhalb oder unterhalb des Bildes erfolgen. Die elektrisch leitende Struktur kann entweder in einer Schicht des Datenträgers zwischen dem Bild und der Sichtseite des Datenträgers, in der Sichtseite des Datenträgers selbst oberhalb des Bildes, und/oder auf einer der Sichtseite des Datenträgers abgewandten Seite des Bildes angeordnet werden.
-
In einer weiteren Variante wird das Bild gedruckt, und unabhängig davon erfolgt die Codierung mit dem wenigstens einen Bildmerkmal des Bildes in einem Trägerschichtenfilm, der anschließend oberhalb und/oder unterhalb des Bildes positioniert und fixiert wird.
-
Das wenigstens eine Bildmerkmal kann im sichtbaren Licht sichtbar oder unsichtbar sein. Eine unsichtbare Codierung hat den Vorteil, dass diese für den Fälscher nicht einfach zu erkennen ist.
-
Die Codierung des gedruckten Bildes mit den Bildmerkmalen kann in dem sichtbaren Bild vorzugsweise gleichzeitig mit dem Druck des sichtbaren Bildes, aber auch vor oder nach dem Druck des sichtbaren Bildes erfolgen.
-
In einer bevorzugten Variante kann das sichtbare Bild in einem Druckvorgang mit dem wenigstens einem Bildmerkmal gedruckt werden. Das Bild kann, insbesondere zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen Datencode, über Bildmerkmale auf derselben Ebene (unsichtbar) kodiert und damit abgesichert werden. Dazu kann der Datenträger, insbesondere neben dem (grafischen) Datencode, ein gedrucktes Bild aufweisen, in das die aus den Daten des digitalen Bildes berechneten Bildmerkmale mittels einer elektrisch leitfähigen Tinte eingedruckt sind.
-
In dieser Variante weist das Bild neben dem sichtbaren Bild auch ein nicht sichtbares, durch eine elektrisch leitfähige Struktur gebildetes Konturenbild auf, das mittels eines kapazitiven Sensors sichtbar gemacht werden kann, um die Übereinstimmung des Konturenbildes mit dem sichtbaren Bild zu überprüfen. Das sichtbare Bild wird somit mit seinem eigenen unsichtbaren, elektrisch leitfähigen Konturenbild überdruckt. Ein technischer Vorteil dieser Variante ist, dass eine mechanische oder chemische Rasur, bei der auch das elektrisch leitfähige Konturenbild verändert wird, keine Übereinstimmung des bildspezifischen Merkmals erhalten bleibt, weder mit dem Originalbild noch mit dem manipulierten Bild, so dass eine Fälschung leicht erkennbar ist.
-
Dadurch, dass ein nur mittels eines kapazitiven Sensors sichtbares, elektrisch leitfähiges Konturenbild bereitgestellt wird, wird eine Bildmanipulation durch Folienüberklebung oder auch durch Überdrucken bei einer Echtheitsprüfung sichtbar, da die eindeutige, aus den Daten des digitalen Bildes berechnete Kontur ausschließlich zu dem gedruckten Bild passt.
-
Die elektrisch leitfähige Struktur kann vorzugsweise vor, nach oder während des Druckens des Bildes eingebracht werden. Bevorzugt wird die elektrisch leitfähige Struktur mittels elektrisch leitfähiger Tinte gemeinsam mit den farbigen Tinten zur Erstellung des Bildes aufgedruckt.
-
Vorzugsweise kann der Druck des wenigstens einen Bildmerkmals, d.h. der elektrisch leitfähigen Struktur mit elektrisch leitfähiger Tinte, zusammen mit dem Druck des sichtbaren Bildes mit den farbigen Tinten erfolgen. In einer bevorzugten Variante ist in dem Drucker neben den Farbkanälen für die Buntfarben (CMYK) ein weiterer Kanal für die elektrisch leitfähige Tinte vorgesehen, so dass ein gleichzeitiger Druck aller Tinten erfolgen kann. Als Ergebnis wird ein Bild erzeugt, das bei Tageslicht oder bei Bestrahlung mit weißem sichtbarem Licht ein "normales" Abbild des Dokumenteninhabers ist, aber bei Aktivierung auf einem kapazitiven Sensor, z.B. auf einem kapazitiven Touchscreen mittels eines geeigneten Eingabemittels mit Bildmerkmal auslesbar ist, wobei mittels einer entsprechenden Software das integrierte Bildmerkmal aus der elektrisch leitfähigen Struktur "übersetzt" wird.
-
Zudem kann das Konturen- oder Landmarks-Bild mit der elektrisch leitfähigen Tinte auch zunächst gedruckt und erst anschließend das sichtbare Bild in das Konturen- oder Landmarks-Bild eingedruckt werden oder zunächst das sichtbare Bild erzeugt und anschließend in das sichtbare Bild das Konturen- bzw. Landmarks-Bild eingedruckt werden.
-
In einer weiteren Variante wird das Konturen- oder Landmarks-Bild mit der elektrisch leitfähigen Tinte auf eine erste Trägerschicht, beispielsweise auf Polycarbonatbasis oder PVC-Basis, gedruckt und das sichtbare Bild mit den farbigen Tinten auf eine zweite Trägerschicht, vorzugsweise ebenfalls auf Polycarbonatbasis oder PVC-Basis. Anschließend werden die Trägerschichten zueinander positioniert und dann zusammengefügt, insbesondere unter Temperatur- und Druckerhöhung laminiert, wie in der
DE 10 2007 052 947 A1 beschrieben.
-
Zum Bedrucken von Datenträgern auf Basis von Polycarbonat-Polymerschichten werden vorzugsweise die aus der
DE 10 2007 052 947 A1 bekannten Tinten eingesetzt. Solche Tinten enthalten bis zu 20 Gew.% eines Bindemittels mit einem Polycarbonat auf der Basis eines geminal disubstituierten Dihydroxydiphenylcycloalkans, wenigstens 30 Gew.% eines organischen Lösemittels, bis zu 10 Gew.% bezogen auf die Trockenmasse eines Farbmittels oder Farbmittelgemischs sowie gegebenenfalls funktionelle Materialien, Additive und/oder Hilfsstoffe. Bevorzugte Lösemittel sind Kohlenwasserstoffe und/oder Ketone und/oder organische Ester.
-
Diese Tinten können mit Tintenstrahldruckern (Ink-Jet-Druckern) auf Polycarbonat-Polymerschichten gedruckt werden, wobei die Polycarbonat-Polymerschichten anschließend zu einem Verbund laminiert werden.
-
Es kann entsprechend eine elektrisch leitfähige Tinte eingesetzt werden, wobei an Stelle von oder zusätzlich zu den genannten Farbmitteln oder Farbmittelgemischen leitfähige Zusätze beigefügt werden. Durch das Drucken mit leitfähigen Zusätzen kann eine leitfähige Struktur auf einer Polymerschicht erstellt werden, die dann anschließend zu einem Verbund laminiert werden kann.
-
Durch die spezifische Auswahl, Zusammenstellung und gegebenenfalls Konzentrationsverhältnisse einer oder mehrerer leitfähiger Zusätze kann die Leitfähigkeit der leitfähigen Struktur eingestellt werden, um diese mittels eines kapazitiven Sensors detektieren zu können. Dabei kann die eingestellte Leitfähigkeit ein weiteres Sicherheitsmerkmal bilden.
-
Indem unterschiedliche leitfähige Tinten bei der Herstellung eines oder mehrerer Bildmerkmale verwendet werden, können verschiedene Abschnitte eines Bildmerkmals oder verschiedene Bildmerkmale eines Sicherheits- oder Wertdokumentes mit unterschiedlichen Leitfähigkeiten versehen sein. Somit enthält solch ein Datenträger ein Bild und mehrere Codierungen, die jeweils auf den Bildmerkmalen des Bildes beruhen, jedoch in unterschiedlicher Form codiert sind. Diese unterschiedlichen, auf denselben Merkmalen beruhenden Codierungen können sich in der Weise ergänzen, dass bei Schwierigkeiten der Decodierung des einen Codes die Echtheit des Bildes, beispielsweise, weil die erforderlichen speziellen Dokumentenprüfgeräte nicht zur Verfügung stehen, immer noch über den anderen Code festgestellt werden können.
-
Ein wesentlicher Vorteil dieser Variante des erfindungsgemäßen Sicherheits- und Wertdokuments mit sich ergänzenden Codierungen besteht darin, dass das Bild als solches sowohl über charakteristische bildspezifische Bildelemente unsichtbar codiert und damit abgesichert ist, als auch eine (andere) bildspezifische Codierung desselben Bildes in einem separaten Datencode, beispielsweise einem grafischen Datencode wie einem Matrixcode, hinterlegt wird. Damit kann das Bild beispielsweise auch über ein Smartphone mit einer speziellen Barcode-Reader-App und einer eingebauten (Blitz-)Beleuchtung verifiziert werden.
-
Der Datenträger umfasst eine oder mehrere Schichten aus den nachfolgenden Polymeren oder deren Derivaten, nämlich aus Polycarbonat, Bisphenol-A-Polycarbonat, Carboxy-modifiziertem PC, Polyestern wie Polyethylenterephthalat (PET), dessen Derivaten wie glykolmodifiziertem PET (PETG), Carboxy-modifiziertem PET, Polyethylennaphthalat (PEN), vinylischen Polymeren wie Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polyvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyacrylnitrilbutadienstyrol, Polyamiden, Polyurethanen, Polyharnstoffn, Polyimiden oder thermoplastischen Elastomeren (TPE), insbesondere thermoplastischem Polyurethan (TPU), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), und/oder Papier und/oder Pappe und/oder Glas und/oder Metall und/oder Keramik. Außerdem kann das Produkt auch aus mehreren dieser Materialien hergestellt sein. Bevorzugt besteht es aus PC, PET und/oder PVC. Die Polymere können entweder gefüllt oder ungefüllt vorliegen. Im letzteren Falle sind sie vorzugsweise transparent oder transluzent. Falls die Polymere gefüllt sind, sind sie opak.
-
Die vorstehenden Angaben beziehen sich sowohl auf miteinander zu verbindende Folien als auch auf Flüssigformulierungen, die auf ein Vorprodukt aufgebracht werden, wie einen Schutz- oder Decklack. Bevorzugt wird das Dokument aus 3 bis 12, vorzugsweise 4 bis 10 Substratschichten (Folien), hergestellt, vorzugsweise mit einem Laminierverfahren, bei dem die Substratschichten unter Druck- und Wärmeeinwirkung miteinander verschmolzen werden. Die einzelnen Folien können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Derart gebildete Overlaylagen schützen ein darunter angeordnetes Sicherheitsmerkmal und/oder verleihen dem Dokument die erforderliche Abriebfestigkeit.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Überprüfung der Echtheit eines gedruckten Bildes auf einem Datenträger eines Sicherheits- und Wertdokuments, der ein gedrucktes Bild, eine Steuermarkierung und einen auf den Bildmerkmalen des gedruckten Bildes und der Position der Steuermarkierung basierenden Datencode umfasst, wobei das gedruckte Bild ausgelesen, die Position der Steuermarkierung bestimmt, das wenigstens eine Bildmerkmal und seine Position berechnet und mit den in dem Datencode hinterlegten Werten verglichen werden.
-
Sofern der Datencode signiert ist, kann zusätzlich auch die Signatur des Datencodes überprüft werden.
-
Stimmen die in dem Datencode hinterlegten Werte mit den aus den bei der Überprüfung aus dem aufgenommenen Bild berechneten Bildmerkmalen unter Berücksichtigung der Position der Steuermarkierung überein, so wird das Bild als nicht manipuliert bewertet.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Überprüfung der Echtheit eines gedruckten Bildes auf einem Sicherheits- und Wertdokuments, insbesondere auf einem Datenträger des Sicherheits- und Wertdokuments.
Zunächst wird ein Sicherheits- oder Wertdokument mit einem Datenträger mit einem gedruckten Bild und wenigstens einem in den Datenträger als wenigstens eine leitfähige Struktur eingebrachten, bildspezifischen Bildmerkmal bereitgestellt, außerdem ein Computer mit einem kapazitiven Sensor, insbesondere einem Touchscreen und/oder einer Kamera. Anschließend wird mittels des kapazitiven Sensors wenigstens eine bildspezifische Bildmerkmal wenigstens teilweise ausgelesen und mit erwarteten Eigenschaften des wenigstens einen Bildmerkmals verglichen.
-
Die erwarteten Eigenschaften des wenigstens einen Bildmerkmals werden dazu mit einem oder mehreren der folgenden Verfahrensschritte bestimmt werden:
- a) Das gedruckte Bild wird mittels eines Bildsensors eingelesen und erwartete Eigenschaften des wenigstens einen, in den Datenträger eingebrachten Bildmerkmals werden aus dem eingelesenen, digitalen Bild bestimmt. Bei dieser Variante sind zur Echtheitsprüfung vorteilhaft keine digital hinterlegten Daten erforderlich.
- b) Eine in einem Datenspeicher des Sicherheits- oder Wertdokuments gespeicherte digitale Repräsentation des gedruckten Bildes wird ausgelesen und erwartete Eigenschaften des wenigstens einen, in den Datenträger eingebrachten Bildmerkmals werden aus der digitalen Repräsentation des gedruckten Bildes bestimmt. Durch den Zugriff auf die digitale Repräsentation des Bildes können Abweichungen, die beim Einlesen des Bildes auftreten können, vermieden werden.
- c) In einem Datenspeicher des Sicherheits- oder Wertdokuments gespeicherte erwartete Eigenschaften des wenigstens einen Bildmerkmals werden ausgelesen. Die gespeicherten erwartete Eigenschaften können einen deutlich kleineren Speicherbedarf als ein gespeichertes Bild aufweisen.
- d) Die Eigenschaften werden aus einem auf Eigenschaften des wenigstens einen Bildmerkmals des gedruckten Bildes basierenden, auf den Datenträger aufgedruckten Datencode ausgelesen. Durch Verwendung eines gedruckten Datencodes ist eine gängige Kameraeinrichtung eines Endgerätes, z.B. eines Smartphones, bereits ausreichend, um die Daten auszulesen.
-
Durch eine Kombination mehrerer der obigen Schritte kann die Qualität und Sicherheit der Echtheitsprüfung verbessert werden. So kann beispielsweise durch Bestimmung der Eigenschaften mittels eines optisch eingelesenen Bildes auch mit einem zerstörten Speicherchip weiterhin eine Echtheitsprüfung durchgeführt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführung des Verfahrens kann durch den Computer bei auf den Touchscreen aufgelegtem Datenträger mittels des kapazitiven Touchscreens die Position, insbesondere die Position des Flächenschwerpunkts, die Ausrichtung und/oder die Größe der wenigstens einen leitfähigen Struktur in dem Bild bestimmt werden.
-
Stimmen Eigenschaften des ausgelesenen Bildmerkmals mit erwarteten Eigenschaften überein, wird das Bild als echt erkannt. Die Echtheitserkennung und/oder eine Informationsausgabe zum Ergebnis der Echtheitsprüfung kann mittels einer Software automatisiert erfolgen. Stimmt das wenigstens eine aus dem aufgenommenen Bild berechnete Bildmerkmal basierend auf der Position der Steuermarkierung und/oder das aus dem Bild ausgelesene Bildmerkmale basierend auf der Position der Steuermarkierung mit dem Datencode überein, so kann die Informationsausgabe die Echtheit des Bildes bestätigen.
-
Wird keine Übereinstimmung erzielt, so ist das gedruckte sichtbare Bild eine Fälschung, weil die daraus berechneten oder daraus ausgelesenen Bildmerkmale in dem durch die Steuermarkierung definierten Koordinatensystem nicht mit dem Datencode übereinstimmen, beispielsweise weil das ursprüngliche Bild überdruckt wurde.
-
Für eine verlässliche Überprüfung der Echtheit des Bildes sollte die Berechnung mit demselben Algorithmus wie die ursprüngliche Berechnung der Bildmerkmale aus den Daten des digitalen Bilds vorgenommen werden.
-
Die Überprüfung der Echtheit des Datenträgers kann mit einem Dokumentenprüfgerät, bevorzugt jedoch mit einem Computer mit einem kapazitiven Touchscreen wie einem Smartphone oder einem Tabletcomputer erfolgen. Dabei kann vorzugsweise eine Software zum Auswerten des wenigstens einen Bildmerkmals bzw. der die Bildmerkmal abbildende elektrisch leitfähige Struktur bereitgestellt werden, sowie zur Berechnung der Bildmerkmale aus dem gedruckten Bild.
-
In der vorliegenden Anmeldung wird unter einem "kapazitiven Touchscreen" ein Anzeigegerät verstanden, das eine kapazitive Sensoranordnung enthält, um Berührungen mit einem Eingabemittel, wie z.B. einem Finger oder einem Eingabestift, darauf räumlich aufgelöst zu messen.
-
Vorzugsweise erfolgt die Überprüfung der Echtheit des sichtbaren Bildes automatisiert, indem nach dem Einlesen des Bildes die Übereinstimmung des wenigstens einen erwarteten mit dem wenigstens einen tatsächlichen Bildmerkmal durch die auf dem Computer ausgeführte Software geprüft wird. Dies kann beispielsweise durch ein virtuelles Aufeinanderlegen des wenigstens einen Bildmerkmals mit dem eingelesenen Bild erfolgen.
-
Eine erfindungsgemäße Prüfanordnung zur Verifizierung des Sicherheits- oder Wertdokuments umfasst einen Computer mit einem kapazitiven Touchscreen, insbesondere einem Smartphone oder einem Tablet-Computer mit einem kapazitiven Touchscreen, und eine Software zur Bestimmung des wenigstens einen Bildmerkmals. Vorzugsweise wird nur ein Computer mit kapazitivem Touchscreen und einer Kamera, insbesondere ein Smartphone benötigt. Das sichtbare Bild kann mittels der Kamera ausgelesen, insbesondere abfotografiert werden. Das wenigstens eine Bildmerkmal kann anschließend oder vorher mittels des kapazitiven Touchscreens ausgelesen werden. Mit einer eigens für die Prüfung des Sicherheitsdokumentes bereitgestellten Software, z.B. einer Prüfapplikation, kann die Überprüfung somit zumindest weitgehend automatisiert erfolgen.
-
In der bevorzugten Variante mit dem mit der elektrisch leitfähigen Tinte in das Bild gedruckten, elektrisch leitfähigen Struktur kann bei der Verifikation eine Digitalaufnahme des gedruckten farbigen Bildes des Wert- oder Sicherheitsdokumentes erfolgen, um aus den digitalen Daten des gedruckten Bildes das wenigstens eine für das gedruckte Bild erwartete Bildmerkmal zu berechnen. Das wenigstens eine erwartete Bildmerkmal wird dann mit dem mittels des kapazitiven Touchscreens erfassten Bildmerkmal des gedruckten Bildes verglichen. Bei Übereinstimmung des oder der Bildmerkmale wird das Bild der Person als echt erkannt. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist die Möglichkeit der Ausführung sämtlicher Verifizierungsschritte mit einem handelsüblichen Endgerät mit kapazitivem Touchscreen, wie einem Smartphone oder Tablet-Computer. Auf
-
Gemäß einer Variante eines Verfahrens zur Verifikation des Sicherheits- oder Wertdokuments erfolgt eine ein- oder mehrmalige Berührung des Datenträgers durch den Nutzer mit einem Finger oder einem Eingabehilfsmittel und/oder durch eine Bewegung des Fingers oder des Eingabehilfsmittel im Wesentlichen entlang dem Datenträgers, wobei ein durch den kapazitiven Sensor des Touchscreens empfangbares Signal erzeugt und empfangen wird, wobei mittels des Signals Eigenschaften der wenigstens einen leitfähigen Struktur, wie die Form und/oder Position der leitfähigen Struktur, bestimmt werden.
-
Zur Erfassung des Bildmerkmals mittels des kapazitiven Touchscreens wird zunächst das Sicherheits- oder Wertdokument auf dem kapazitiven Touchscreen des zur Prüfung verwendeten Gerätes, wie z.B. ein Smartphone oder ein Tabletcomputer, positioniert. Die Bewegung eines Fingers oder eines Eingabestifts entlang der aufgedruckten leitfähigen Struktur des Sicherheitsdokuments, während die leitfähige Struktur an den Touchscreen stößt, erzeugt ein sich veränderndes kapazitives Signal in dem Touchscreen. Die leitfähige Struktur ist bevorzugt im Bereich des (Licht-)Bildes der dem Sicherheits- oder Wertdokument zugeordneten Person angeordnet, wobei die Bildfläche für die prüfende Person zur Orientierung dient und mit dem Finger bzw. Eingabemittel zu überfahren ist.
-
Je nach Position der leitfähigen Struktur in dem Sicherheits- oder Wertdokument variiert das kapazitive Signal. In diesem Zusammenhang bezeichnet der Begriff "kapazitives Signal" ein von dem kapazitiven Touchscreen erfasstes Signal. Das kapazitive Signal variiert, sobald leitfähige Eigenschaften entlang mindestens einer Richtung parallel zur Oberfläche des Dokuments variieren.
-
Mittels der zuvor abgerufenen oder bestimmten Daten des Bildmerkmals, welche das kapazitive Signal in Abhängigkeit von der Position beschreiben, kann über den Touchscreen die vorhandene leitfähige Struktur ausgelesen und anschließend das daraus abgeleitete Bildmerkmal mit dem erwarteten Bildmerkmal verglichen werden.
-
Während der Bewegung des Fingers entlang des Dokuments, während sich das Dokument auf dem Touchscreen befindet, kann gemäß bevorzugter Ausführungen ein Datensatz aufgezeichnet wurde. Dabei hängt der Datensatz von den variierenden dielektrischen und/oder leitfähigen Eigenschaften der aufgedruckten leitfähigen Struktur des Dokuments ab, was es ermöglicht, das Dokument und insbesondere die Echtheit des aufgedruckten sichtbaren Bildes zu überprüfen.
-
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Finger zur Bewegung entlang des Sicherheitsdokuments auf dem Touchscreen verwendet, um ein kapazitives Signal zu erzeugen. Dies ermöglicht die Erzeugung des Datensatzes ohne weitere Hilfsmittel. In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Stift verwendet, um auf dem Touchscreen über das Sicherheitsdokument zu fahren, um ein kapazitives Signal zu erzeugen. Dies hat den potenziellen Vorteil einer höheren Genauigkeit und Signalauflösung im Vergleich zur zuvor genannten Ausführungsform.
-
Unter einem "Stift" wird in diesem Zusammenhang ein Werkzeug verstanden, dessen Spitze vom Touchscreen erfasst werden kann, d.h. ein Werkzeug, das dort ein mittels des kapazitiven Touchscreens erfassbares Signal erzeugt.
-
Um die aus dem aufgenommenen gedruckten Bild berechneten und somit das wenigstens eine im Bild zu erwartende Bildmerkmal mit den ursprünglich berechneten und in das farbige Bild unsichtbar mittels elektrisch leitfähiger Tinte eingedruckten Bildmerkmal vergleichen zu können, sollte die digitale Aufnahme des gedruckten Bildes in dem Sicherheitsdokument unter denselben Bedingungen wie die Anfertigung des ursprünglichen Digitalbildes, d.h. unter Weißlicht, erfolgen, vorzugsweise mit einer Kamera des verwendeten Gerätes, d.h. z.B. mit der Kamera eines Smartphones oder Tabletcomputers.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei anderen Bildern auf Sicherheits- oder Wertdokumenten angewandt werden, die biometrische Merkmale der Person abbilden, beispielsweise den Fingerabdruck der Person.
-
Ein Sicherheitsdokument kann in Form eines buchartigen Dokumentes gestaltet sein wie z.B. als Reisepass, und neben dem laminierten Datenträger einen Bucheinband und einen Buchblock umfassen, in den der Datenträger aufgenommen ist.
-
Ein erfindungsgemäßes Sicherheitsmerkmal für ein Sicherheits- oder Wertdokument umfasst einen Datenträger, der mit einem gedruckten Bild versehen ist. Der Datenträger weist ein Bildmerkmal auf, das als elektrisch leitfähige Struktur in das gedruckte Bild eingebracht ist. Des Weiteren ist eine Steuermarkierung zur Bestimmung der vorgesehenen Position des wenigstens einen Bildmerkmals in Bezug auf die Steuermarkierung vorgesehen.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Sicherheits- oder Wertdokument mit einem Datenträger, der mit einem gedruckten Bild einer Person versehen ist, sowie einem bildspezifischen Bildmerkmal, das als elektrisch leitfähige Struktur in den Datenträger, insbesondere in das gedruckte Bild eingebracht ist.
-
Erfindungsgemäße Ausführungsformen des Sicherheits- oder Wertdokumentes können entsprechend den oben zum Verfahren beschriebenen Merkmalen unterschiedlich ausgestaltet sein. Vorzugsweise kann das Sicherheits- oder Wertdokument mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sein.
-
Gemäß einer Ausführungsform des Sicherheits- oder Wertdokumentes kann dieses mittels der elektrisch leitfähigen Struktur biometrisch personalisiert sein. Somit kann die Auswertung biometrischer Merkmale bei der Echtheitsprüfung erleichtert werden.
-
Das Bildmerkmal kann in das Bild eingebracht, insbesondere in das Bild integriert sein. Die elektrisch leitfähige Struktur des Sicherheits- oder Wertdokumentes kann wenigstens abschnittsweise parallel oder komplementär zu Bildelementen des gedruckten Bildes verlaufen. Somit wird eine Erkennung der Zugehörigkeit des wenigstens einen Bildmerkmals zu einem Bild erleichtert. Insbesondere kann eine visuelle Echtheitsprüfung durch Übereinanderlegen erfolgen.
-
Vorzugsweise ist die elektrisch leitfähige Struktur im Wesentlichen für einen Betrachter nicht sichtbar ausgestaltet und/oder angeordnet. Beispielsweise kann die elektrisch leitfähige Struktur gleichfarbig gegenüber dem Untergrund ausgestaltet oder in einer verdeckten Substratschicht des Datenträgers angeordnet sein. Eine Fälschung nach visueller Erkennung der elektrisch leitfähigen Struktur ist somit erschwert.
-
Das Sicherheits- oder Wertdokument kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Steuermarkierung aufweisen, wobei auf dem Datenträger ein Datencode, insbesondere ein grafischer Code hinterlegt ist, der auf den Bildmerkmalen des Bildes und der Position der Steuermarkierung beruht. Ein grafischer Code bietet den Vorteil einer Auslesbarkeit mittels einer Kamera, ohne dass auf einen Speicherchip zugegriffen werden muss.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden beispielhaft anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsdokumentes;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung von Bildmerkmalen eines Sicherheitsdokumentes mit Steuermarkierung;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Sicherheitsdokumentes;
- Fig. 4
- eine erfindungsgemäße Anordnung zur Prüfung eines Sicherheitsdokumentes,
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Echtheitsprüfung eines Sicherheitsdokumentes.
-
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Elemente beziehen. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen erstellt und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden können, sofern nicht etwas anderes angegeben ist.
-
Figur 1 zeigt schematisch die Sichtseite 10 eines Sicherheitsdokumentes 20 mit einem Datenträgers 1 mit einem Zeichen 11, das je nach Anwendungsfall z.B. ein Logo oder ein hoheitliches Zeichen wie der Bundesadler sein kann. Auf dem Datenträger 1 ist ein gedrucktes Bild 12 - hier ein biometrisches Passbild - angeordnet, sowie ein als grafischer Code, hier als Data Matrix Code (DMC) ausgestalteter Datencode 13. In dem biometrischen Passbild sind für den Betrachter zumindest bei weißem Licht nicht zu sehende, bildspezifische Bildmerkmale angeordnet. Der Datencode 13 basiert auf den bildspezifischen Bildmerkmalen und der Position des Zeichens 11, wobei das Zeichen 11 als Steuermarkierung 14 dient. Der Datencode 13 kann beispielsweise die Positionen von Flächenschwerpunkten von Bildmerkmalen enthalten.
-
Der Flächenschwerpunkt 15 der Steuermarkierung 14 definiert die Lage des Nullpunkts des datenträgerinternen Koordinatensystems 16.
-
Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch, wie bildspezifische Bildmerkmale 17 mit elektrisch leitfähigen Strukturen 18 dargestellt sein können. Die elektrisch leitfähigen Strukturen 18 sind mit elektrisch leitfähiger Tinte aufgedruckt. Wie in Fig. 2 gezeigt, werden die Positionen der Flächenschwerpunkte der Bildmerkmale 17 der in Bezug auf das datenträgerinterne, durch den Flächenschwerpunkt 15 des Zeichens 11 definierte Koordinatensystem 16 bestimmt. Die Positionen der Flächenschwerpunkte der Bildmerkmale 17 werden dann auf dem Datenträger 1 in dem DMC-code 13 gespeichert.
-
Der Matrixcode 13 kann auf den Datenträger 1 in weißem bzw. bei Tageslicht nicht sichtbarer Tinte aufgedruckt sein, z.B. mit transparenter, im nahen Infrarot (NIR) absorbierender Tinte. Er kann jedoch auch mit einer lumineszierenden Tinte oder anderweitig auf dem Datenträger 1 aufgebracht und/oder auch in einem elektronischen Chip des Datenträgers 1 gespeichert sein.
-
Bei der Herstellung des Sicherheitsdokumentes 20 wird ein Datenträger 1 mit wenigstens einem Substrat bzw. einer Datenträgerschicht bereitgestellt und diese mit dem als Steuermarkierung dienenden Zeichen 11 und dem Bild 12 mit farbiger Tinte bedruckt. Hierbei ist es unerheblich, ob zunächst das Zeichen 11 oder zunächst das Bild 12 oder beides gemeinsam gedruckt wird. Sind mehrere Datenträgerschichten vorgesehen, können Zeichen 11 und Bild 12 auch auf verschiedene Schichten des Datenträgers 1 gedruckt werden.
-
Anschließend erfolgt die Bestimmung des Flächenschwerpunkts 15 Zeichens 11, der im vorliegenden Fall der Orientierungspunkt der Steuermarkierung 14 ist und den Nullpunkt des datenträgerinternen oder substratinternen Koordinatensystems 16 definiert, das der Berechnung der bildspezifischen Bildmerkmale 17 und des DMC-Codes dient. Der DMC-Code 13 wird signiert und in einem weiteren Personalisierungsschritt dem Datenträger 20 hinzugefügt.
-
In einer weiteren Variante werden zunächst aus den Daten des digitalisierten Bildes 10 die bildspezifischen Werte 12 und basierend auf der Position der Steuermarkierung 14 der in den DMC-Code 13 aufzunehmende Datencode berechnet. Anschließend werden Bild 15, Steuermarkierung 14 und DMC-Code 13, vorzugsweise gleichzeitig, auf den Datenträger 20 gedruckt.
-
Fig. 3 zeigt Verfahrensschritte eines möglichen Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsdokumentes der Fig. 1 mit Bildmerkmalen, die nicht sichtbar, aber mittels eines kapazitiven Sensors darstellbar sind. Zunächst wird ein digitales Bild der Person bereitgestellt, 31. Dieses kann beispielsweise durch eine digitale Kameravorrichtung empfangen werden. Aus dem digitalen Bild werden mittels eines Algorithmus ein oder mehrere Bildmerkmale berechnet, 32. Eines oder mehrere Bildmerkmale können aus den digitalen Daten des Bildes bestimmt werden. Ein Bildmerkmal kann insbesondere eine bildspezifische Kontur sein. Konturen können vorzugsweise aus den Daten des digitalen Bildes mittels der Canny-Edge-Detection berechnet werden. Hierbei werden aus dem Portrait spezifische Konturen bzw. Stützstrukturen berechnet und als separates Konturenbild ("Canny-Kontur") ausgegeben.
-
Auf Grundlage der Daten des digitalen Bildes wird in einem Raster Imaging Process (RIP) für den Farbdruck des Bildes eine Rastergrafik (Bitmap) erstellt, 33. Das eine oder mehrere Bildmerkmale können mit transparenter, leitfähiger Tinte gedruckt und entsprechend nicht in die Erstellung der Rastergrafik einbezogen werden. Um eine Beeinträchtigung der zu druckenden Farben zu vermeiden, können das eine oder die Vielzahl von Bildmerkmalen vor den Farben oder auf einer separaten Substratschicht gedruckt werden.
-
Alternativ, wie in der Ausführung der Fig. 3 vorgesehen, können eines oder mehrere Bildmerkmale mit sichtbaren, farbigen Tinten gedruckt werden - in diesem Fall werden das eine oder die Vielzahl von Bildmerkmalen als eigener Farbkanal in die Erstellung der Rastergrafik integriert, 33. Nachfolgend werden das wenigstens eine oder die Vielzahl von Bildmerkmalen in einem ersten Farbkanal gedruckt, 34, die Buntfarben jeweils in einem weiteren Farbkanal, Cyan, Magenta, Yellow und Kern (CMYK) 35, 36, 37, 38.
-
Als Ergebnis wird ein gedrucktes Bild erzeugt, das im sichtbaren Spektralbereich ein farbiges Abbild des Dokumenteninhabers in den Druckfarben CMYK ist. In diesem Bild sind zugleich die Bildmerkmale (Konturen) codiert, die mittels eines kapazitiven Touchscreens ausgelesen werden können.
-
Fig. 4 zeigt eine Prüfanordnung 40 zur Überprüfung der Echtheit eines gedruckten Bildes eines Sicherheitsdokuments 20. Die Prüfanordnung 40 besteht im Wesentlichen aus einem Computer 41 mit kapazitivem Touchscreen 42, in diesem Ausführungsbeispiel als Smartphone ausgestaltet, wobei das Sicherheitsdokument 20 auf den Touchscreen 42 aufgelegt ist. Mit einer eigens für die Prüfung des Sicherheitsdokumentes 20 bereitgestellten Software, einer Prüfapplikation, kann die Überprüfung zumindest weitgehend automatisch erfolgen.
-
Die Position des Sicherheitsdokumentes 20 auf dem Touchscreen 42 kann durch die Prüfapplikation vorgegeben sein. Nach dem Auflegen des Sicherheitsdokumentes 20 erfolgt das Auslesen der hinter dem Bild 12 befindlichen leitfähigen Struktur, indem das Bild mit einem Finger des Benutzers oder einem für kapazitive Bildschirme geeignetem Eingabemittel, wie einem Eingabestift, überfahren wird. Beispielhaft ist in Fig. 4 ein Pfad 43 gezeigt, entlang dem der Finger oder das Eingabemittel bewegt werden kann, um ein mittels der kapazitiven Sensoranordnung des Touchscreens 42 verarbeitbares Signal zu erzeugen und die Position und/oder Ausprägung des wenigstens einen Bildmerkmals auslesen zu können. Das erfasste Signal ist dabei aufgrund der leitfähigen Struktur zwischen Eingabemittel und Touchscreen gegenüber einem Dokument ohne leitfähige Struktur verändert. Aus der resultierenden Ausprägung des Signals werden Eigenschaften der leitfähigen Strukturen und somit des wenigstens einen Bildmerkmals bestimmt.
-
Fig. 5 zeigt schematisch den Ablauf einer automatisierten Dokumentenprüfung mittels eines Computers mit kapazitivem Touchscreen, wie einem Smartphone oder einem Tabletcomputer. Im Folgenden wird beispielhaft auf ein Smartphone Bezug genommen.
-
Zunächst wird das gedruckte Foto mittels eines Bildsensors, insbesondere mittels einer in das Smartphone integrierten Kamera ausgelesen, 51. Das Auslesen kann durch ein Abfotografieren erfolgen. Auf Grundlage der digitalen Daten des ausgelesenen Bildes und eines Algorithmus zur Erzeugung von Bildmerkmalen wird das mindestens eine Bildmerkmal, d.h. die erwartete Position des Bildmerkmals, insbesondere des Flächenschwerpunktes, hinsichtlich der Steuermarkierung des Sicherheitsdokumentes und/oder weitere erwartete Eigenschaften des Bildmerkmals, wie die Größe und/oder Form des Bildmerkmals, computerunterstützt bestimmt, insbesondere berechnet, 52a.
-
Alternativ oder zusätzlich können die in einem auf dem Sicherheitsdokument hinterlegten Datencode, z.B. wie zu Fig. 1 erläutert in einem DMC-Code hinterlegten Informationen über die erwartete Position des Bildmerkmals, insbesondere des Flächenschwerpunktes, hinsichtlich der Steuermarkierung des Sicherheitsdokumentes und/oder weitere erwartete Eigenschaften des Bildmerkmals, wie die Größe und/oder Form des Bildmerkmals, ausgelesen werden, 52b. Das Auslesen des DMC-Codes kann über die Kamera des Smartphones erfolgen.
-
Nun wird das wenigstens eine Bildmerkmal mittels der kapazitiven Sensoranordnung des kapazitiven Bildschirms des Smartphones ausgelesen, indem das Sicherheitsdokument wie in Fig. 4 auf dem Bildschirm positioniert und mit einem Eingabemittel oder Finger überfahren wird, 53. Es kann das gesamte Bildmerkmal oder auch nur ein Teilbereich des Bildmerkmals ausgelesen werden.
-
Schließlich wird das wenigstens eine, in Schritt 52a bzw. Schritt 52b bestimmte Bildmerkmal mit dem in Schritt 53 ausgelesenen Bildmerkmal bzw. Teilbereich des Bildmerkmals verglichen, 54. Stimmen diese überein, ist das Bild des Sicherheitsdokumentes verifiziert.
-
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der verschiedenen Ausführungen der Erfindung von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Datenträger
- 10
- Sichtseite des Sicherheitsdokumentes
- 11
- Zeichen auf Datenträger
- 12
- Gedrucktes Bild
- 13
- Datencode
- 14
- Steuermarkierung
- 15
- Flächenschwerpunkt
- 16
- Koordinatensystem
- 17
- Bildmerkmal
- 18
- Elektrisch leitfähige Struktur
- 20
- Sicherheitsdokument
- 31
- Bereitstellung eines digitalen Bildes
- 32
- Berechnung von Bildmerkmalen
- 33
- Raster Imaging Process
- 34
- Drucken des Bildmerkmals
- 35
- Drucken des Farbkanals Cyan
- 36
- Drucken des Farbkanals Magenta
- 37
- Drucken des Farbkanals Yellow
- 38
- Drucken des Farbkanals Kern
- 40
- Prüfanordnung
- 41
- Computer mit Touchscreen
- 42
- Touchscreen
- 43
- Bewegungspfad des Eingabemittels
- 51
- Auslesen des gedruckten Bildes mittels eines Bildsensors
- 52a
- Bestimmung des Bildmerkmals
- 52b
- Auslesen des DMC-Codes
- 53
- Überfahren des Bildmerkmals mit einem Eingabemittel
- 54
- Vergleich des ausgelesenen und des erwarteten Bildmerkmals