LV15413B - Metode krāsainu viltojumu atklāšanai - Google Patents

Abstract

1. Metode krāsainu viltojumu atklāšanai ar pārbaudāmā objekta autentiskuma noteikšanu, kas raksturīgs ar to, ka ar pārbaudāmā objekta apgaismošanu ar vienu diskrētu spektrāllīniju apgaismojuma avota jutības diapazonā iegūst monohromatisku attēlu pie fiksēta viļņu garuma, tad šo attēlu salīdzina ar references atbilstošā viļņu garuma monohromatisko attēlu un pēc abu attēlu izmēru salāgošanas un spilgtuma normēšanas, izmantojot analīzē noteiktu autentiskuma kritēriju α > /A-BV, kur Ai un Bi - references un objekta attēlu savstarpēji atbilstošo pikseļu vai pikseļu grupu signālu vērtības, secina par objekta iespējamu viltojumu. 2. Metode saskaņā ar 1. pretenziju, kurā objektu apgaismo ar divām spektrāllīnijām λ1 un λ2 kameras jutības diapazonā un tā autentiskuma noteikšanai papildus salīdzina abu monohromatisko attēlu tiešas un/vai apgrieztas attiecības veidotos attēlus, izmantojot analīzē noteiktus autentiskuma kritērijus β un γ: /(AVAJHBVBJ/ < β un/vai ΛΑλ^λΛ-^λ^Βλ!)/ < γ. 3. Metode saskaņā ar 1. pretenziju, kurā objektu apgaismo ar trim spektrāllīnijām λ1, λ2 un λ3 apgaismojuma avota jutības diapazonā un tā autentiskuma noteikšanai papildus salīdzina objekta un references attēlus, ko veido pirmā un otrā un/vai pirmā un trešā, un/vai otrā un trešā spektrāllīniju attēlu tiešas vai apgrieztas attiecības. 4. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 3. pretenzijai, kurā attēlu spilgtuma normēšanas vietā ar noteiktu soli pakāpeniski vājina objekta attēla spilgtumu un/vai kontrastu un visus jauniegūtos attēlus Cj pa pikseļiem vai pikseļu grupām salīdzina ar references oriģināla attiecīgo attēlu, atzīstot objektu par viltotu, ja nevienā salīdzinājuma reizē netiek apmierināts nosacījums: /Ai-Cji/ < σ, kur σ - analīzes noteikta kritiskā pikseļu vai pikseļu grupu signālu starpības robežvērtība. 5. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 4. pretenzijai, kurā objektu papildus apstaro ultravioletajā spektra diapazonā un salīdzina references un objekta fluorescentos krāsu attēlus F1 un F2, piemērojot analīzē noteiktu autentiskuma kritēriju pikseļu vai pikseļu grupu signālu starpībām σ > /F1-F2/. 6. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 5. pretenzijai, kurā objekta attēlošanai izmanto viedtālruņa digitālo RGB kameru. 7. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 6. pretenzijai, kurā objekta apgaismošanai izmanto izkliedētu lāzeru starojumu. 8. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 7. pretenzijai, kurā pārbaudāmais objekts ir iespējami viltota naudas zīme. 9. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 7. pretenzijai, kurā pārbaudāmais objekts ir iespējami viltots dokuments, piemēram, personas apliecība. 10. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 7. pretenzijai, kurā pārbaudāmais objekts ir iespējami viltots mākslas darbs, piemēram, glezna.

Description

IZGUDROJUMA APRAKSTS

[001] Izgudrojums attiecas uz attēlošanas tehnoloģijām, konkrēti uz naudas zīmju, dokumentu, mākslas darbu u.c. krāsainu viltojumu atklāšanu, izmantojot monohromatiskus attēlus šaurās (<1 nm) spektra joslās.

Zināmā tehnikas līmeņa analīze

[002] Lai atšķirtu īstas banknotes no viltotām, eksistē dažādi komerciāli pieejami viltojumu detektori (sk., piemēram, https://www.accubanker.com/collections/counterfeit-detectors, https://fitsmallbusiness.com/how-to-detect-counterfeit-money/). To darbības principi visbiežāk balstās uz banknošu attēlu iegūšanu, izmantojot caurizgājušu, atstarotu vai fluorescentu starojumu, un šo attēlu salīdzināšanu ar autentisku naudas zīmju attēliem. Šim nolūkam nereti pielieto īpašas ūdenszīmju caurstarošanas lampas, ultravioletās lampas fluorescences ierosmei u.c. specifiskus gaismas avotus. Papildus tam, šādās ierīcēs izmanto magnētisko tinšu skenerus un citas papildierīces, kas nodrošina īstu naudas zīmju atšķiršanu no viltojumiem. Līdzīgus principus izmanto viltotu dokumentu un mākslas darbu atklāšanai (https://en.wikipedia.org/wiki/ldentity_document_forgery; http://orionanalytical.com).

[003] Eksistē virkne patentētu risinājumu krāsainu viltojumu atklāšanai ar attēlošanas tehnoloģijām. Piemēram, US2017287252 (A1) piedāvā īpašu interesējošo apgabalu (Rol) attēlu apstrādes metodi, tos papildus “izsmērējot” un pielietojot sliekšņa algoritmu. CN106846602 (A) savukārt attēlu analīzes procesā piedāvā izmantot uzkrāto viltotu banknošu attēlu pazīmju datubāzi. CN 106934914 (A) piedāvā analizēt caurizgājušā infrasarkanā starojuma attēlus, bet KR20170044502 (A) - dažāda spektrālā sastāva gaismas diožu (LED) caurstarotās gaismas signālu selektīvu analīzi. Vairākos patentu pieteikumos ir piedāvāts viltotu naudas zīmju atpazīšanai izmantot mobilo telefonu kameras komplektā ar speciāliem gaismas avotiem (piemēram, CN106850917 (A), WO2017083841 (A1)). Arī dokumentu viltojumu atpazīšanā izmanto attēlošanas tehnoloģijas (JP2002178609 (A)).

[004] Sakarā ar to, ka viltojumu tehnoloģijas strauji progresē, adaptējoties jau zināmajiem viltojumu atpazīšanas risinājumiem, ir nepieciešams šādu risinājumu klāstu nemitīgi papildināt un atjaunināt. Šajā aspektā perspektīva ir monohromatisku spektrālo attēlu izmantošana. Monohromatiskie attēli ļoti šaurās (< 1nm) spektra joslās var tikt iegūti, piemēram, tos izdalot no viena digitāla RGB attēla datu masīva pie viena, diviem vai trim fiksētiem apgaismojuma viļņu garumiem (WO2013135311 (A1); WO2015071786 (A1)). Tā kā jebkura krāsaina objekta atstarotie attēli pie dažādiem fiksētiem viļņu garumiem ir specifiski atšķirīgi, tad šādus monohromatiskus spektrālos attēlus iespējams izmantot virsmas krāsu pigmentu identifikācijai un to sadalījuma noteikšanai. Piemēram, tas sekmīgi realizēts cilvēka ādas pigmentu (hromoforu) sadalījuma kartēšanai, izmantojot viedtālruni un tam pievienotu triju spektrāllīniju lāzeru apgaismotāju (WO 2017/012675 A1; J.Spīgulis et al., J.Biomed.Opt., 22(9), 091508 (2017)). Līdzīga pieeja ir noderīga naudas zīmju, dokumentu un mākslas darbu autentiskuma analīzei, kurā monohromatisku spektrālo attēlu analīze līdz šim nav izmantota.

Izgudrojuma mērķis un būtība

[005] Piedāvātās metodes mērķis ir nodrošināt ātru krāsainu viltojumu atklāšanu, analīzei izmantojot ar digitālu RGB kameru uzņemtus objekta un references (oriģināla) monohromatiskus attēlus vienas, divu vai trīs diskrētu spektrāllīniju apgaismojumā.

[006] Turklāt pārbaudāmā objekta autentiskumu nosaka, analizējot tā monohromatiskus spektrālos attēlus pie fiksētiem viļņu garumiem. Objekta uzņemšanai izmanto, piemēram, digitālo RGB kameru un objektu apgaismo ar vienu, divām vai trim diskrētām spektrāllīnijām kameras jutības diapazonā. No iegūtā RGB attēla datu masīva izdala vienu, divus vai trīs attiecīgo spektrāllīniju monohromatiskus attēlus, piemēram, pielietojot WO2013135311 (A1) aprakstīto metodi.

[007] Zīmējumu īss apraksts:

1. zīm. ir sniegta piedāvātās metodes blokshēma vienā no tās variantiem.

2. zīm. ilustrēta monohromatisko attēlu atšķirība no tradicionālā krāsu (RGB) attēla īstai un viltotai banknotei.

3. zīm. ilustrēta metodes iespēja paaugstināt selektivitāti pret viltojumiem, izmantojot monohromatisko attēlu attiecības.

[008] Piedāvātās metodes viena varianta (1. zīm.) pirmajā solī tiek uzņemti references un pārbaudāmā objekta n monohromatiski attēli (n = 1, 2 vai 3) pie attiecīgi izvēlētajiem viļņu garumiem, tad tiek salāgoti (normēti) salīdzināmo attēlu izmēri un spilgtums, pēc tam pa pikseļiem vai pikseļu grupām noteikta atbilstība augšminētajiem autentiskuma kritērijiem un rezultātā secināts, vai objekts ir autentisks vai viltots.

[009] 2. zīm. salīdzināti ar viedtālruņa kameru uzņemti īstas (a) un viltotas (b) 20 EUR banknotes viena fragmenta krāsu (RGB) un monohromatiskie attēli pie 448 nm un 532 nm viļņu garumiem. Vizuāli novērojamas vairākas atšķirības viltotās banknotes attēlos, salīdzinot aristas banknotes attēliem.

[010] 3. zīm. salīdzināti tā paša fragmenta (2. zīm.) īstas (a) un viltotas (b) 20 EUR banknotes tradicionālie krāsu (RGB) attēli ar spektrālo attiecību attēliem, kas iegūti, dalot vienu monohromatisko attēlu ar otru: 448 nm/532 nm un 659 nm/448 nm. Vizuāli novērojamas būtiskākas atšķirības abos attēlos, nekā 2. zīmējumā, kas norāda uz attiecību attēlu labāku piemērotību viltojumu konstatēšanai.

[011] Iegūto vienas spektrāllīnijas monohromatisko attēlu tālāk izmanto objekta autentiskuma noteikšanai, salīdzinot ar tā paša viļņu garuma references (oriģināla) monohromatisko attēlu. Objektu apgaismojot ar divām spektrāllīnijām, tā autentiskuma noteikšanai papildus aprēķina abu viļņu garumu monohromatisko attēlu pikseļu vērtību attiecības un pēc tam savstarpēji salīdzina šādi veidotos dalījumu attēlus. Objektu apgaismojot vienlaikus ar trim spektrāllīnijām, tā autentiskuma noteikšanai papildus salīdzina attēlus, ko veido pirmā un otrā, pirmā un trešā un/vai otrā un trešā viļņu garumu attēlu tiešas vai apgrieztas attiecības.

[012] Salīdzinot monohromatiskus objekta un references attēlus, viltojuma atklāšanai izmanto analīzē noteiktu autentiskuma kritēriju α >/Ai-Bi/, kur Ai un Bi - references un objekta attēlu savstarpēji atbilstošo pikseļu vai pikseļu grupu signālu vērtības. Ja objektu vienlaikus apgaismo ar divām spektrāllīnijām λ1 un λ2 kameras jutības diapazonā, tā autentiskuma noteikšanai papildus salīdzina abu monohromatisko attēlu tiešas un/vai apgrieztas attiecības veidotos attēlus, izmantojot analīzē noteiktus autentiskuma kritērijus β un γ:

/(Αλΐ/Αλ₂)ί-(Βλΐ/Βλ2)ί/ <β un/vai /(Αλ2/Αλΐ)ί-(Βλ2/Βλΐ)ί/ <γ.

[013] Metodes alternatīvā variantā neveic attēlu normēšanu, bet ar noteiktu soli pakāpeniski vājina objekta monohromatiskā attēla spilgtumu un/vai kontrastu un visus jauniegūtos attēlus Cj pa pikseļiem vai pikseļu grupām salīdzina ar attiecīgo references monohromatisko attēlu A. Objektu atzīst par viltotu, ja nevienā salīdzinājuma reizē pilnam attēlam vai tā daļai netiek apmierināts nosacījums: /A-Cji/ <σ, kur σ iepriekš analīzes noteikta kritiskā robežvērtība.

[014] Metodi realizējot, objekta attēlošanai var izmantot viedtālruņa digitālo RGB kameru un objekta apgaismošanai - izkliedētu viena vai vairāku lāzeru starojumu. Šajā gadījumā monohromatiskajos attēlos iespējami lāzeru spektru kropļojumi, kuri ir novēršami, piemēram, mehāniski svārstot izkliedējošo optisko elementu ar periodu, kurš ir mazāks par attēla uzņemšanas ekspozīcijas laiku (PCT/EP2017/063565, 2017).

[015] Lai paaugstinātu viltotu objektu atpazīšanas efektivitāti, objektu var papildus apstarot ultravioletajā spektra diapazonā, ierosinot specifisku tā fragmentu fluorescenci un papildus salīdzinot references/oriģināla un pārbaudāmā objekta fluorescentos attēlus F1 un F2, nosakot atbilstību kritērijam /F1ī—F2</ <φ, kur φiepriekš analīzes noteikta pikseļu signālu starpības kritiskā robežvērtība.

[016] Visos augšminētajos gadījumos analīzes noteiktās robežvērtības attiecas uz maksimālo vērtību izkliedi autentiskiem/oriģināliem objektiem, piemēram, dažādās vietās un laikos izgatavotām viena nomināla īstām banknotēm.

[017] Ar šo metodi pārbaudāmais iespējami viltotais objekts var būt naudas zīme (piemēram, EUR banknote), dokuments (piemēram, personas apliecība) vai mākslas darbs (piemēram, glezna).

[018] Piedāvātā metode ietver šādus soļus:

1) iegūst monohromatiskus references attēlus un/vai to attiecības no oriģināla/autentiska objekta pie visiem plānotajiem apgaismojuma viļņu garumiem un, ja nepieciešams, arī references fluorescento attēlu ultravioletā apgaismojumā;

2) iegūst pārbaudāmā objekta vienu, divus vai trīs monohromatiskus attēlus un/vai to attiecības pie tiem pašiem fiksētajiem viļņu garumiem un, ja nepieciešams, arī objekta fluorescento attēlu ultravioletā apgaismojumā;

3) veic uzņemto attēlu savstarpēju salāgošanu, nodrošinot vienāda mēroga savietojamus objekta un references attēlus pie katra fiksētā viļņu garuma, kā arī normētu attēlu spilgtumu noteiktā objekta zonā;

4) nosaka un salīdzina salāgoto objekta un references monohromatisko attēlu visu vai atsevišķi izvēlētu pikseļu vai pikseļu grupu signālu vērtības, pārbaudot atbilstību autentiskuma kritērijiem:

α > /Ai-Bi/ un/vai /(Αλι/Αλ2)ί—(Βλι/Βλ₂)ί/ <β, un/vai /(Αλ2/Αλι)—(Βλ2/Βλι)Α <γ, un/vai /F1i-F2i/ <φ, un neatbilstības gadījumā objektu atzīst par viltotu; 5) alternatīvi solim (4) vai papildus tam, objekta monohromatiskā attēla spožumu un/vai kontrastu pakāpeniski vājina ar iepriekš noteiktu soli un katru šādā veidā iegūtu attēlu Cj salīdzina ar references oriģināla attiecīgo monohromatisko attēlu A un objektu atzīst par viltotu, ja nevienā salīdzinājuma reizē visam objektam vai tā daļai netiek apmierināts nosacījums /Ar—Cji/ <σ, kur σ - iepriekš noteikta kritiskā robežvērtība.

Claims (10)

1. PRETENZIJAS

   1. Metode krāsainu viltojumu atklāšanai ar pārbaudāmā objekta autentiskuma noteikšanu, kas raksturīgs ar to, ka ar pārbaudāmā objekta apgaismošanu ar vienu diskrētu spektrāllīniju apgaismojuma avota jutības diapazonā iegūst monohromatisku attēlu pie fiksēta viļņu garuma, tad šo attēlu salīdzina ar references atbilstošā viļņu garuma monohromatisko attēlu un pēc abu attēlu izmēru salāgošanas un spilgtuma normēšanas, izmantojot analīzē noteiktu autentiskuma kritēriju α > /Ai—Bi/, kur A un Bi - references un objekta attēlu savstarpēji atbilstošo pikseļu vai pikseļu grupu signālu vērtības, secina par objekta iespējamu viltojumu.
2. 2. Metode saskaņā ar 1. pretenziju, kurā objektu apgaismo ar divām spektrāllīnijām λ1 un λ2 kameras jutības diapazonā un tā autentiskuma noteikšanai papildus salīdzina abu monohromatisko attēlu tiešas un/vai apgrieztas attiecības veidotos attēlus, izmantojot analīzē noteiktus autentiskuma kritērijus β un γ: /(Αλΐ/Αλ2)ί-(Βλΐ/Βλ2)ί/ <β un/vai /(Αλ2/Αλΐ)ι-(Βλ2/Βλΐ)ί/ <γ.
3. 3. Metode saskaņā ar 1. pretenziju, kurā objektu apgaismo ar trim spektrāllīnijām λ1, λ2 un λ3 apgaismojuma avota jutības diapazonā un tā autentiskuma noteikšanai papildus salīdzina objekta un references attēlus, ko veido pirmā un otrā un/vai pirmā un trešā un/vai otrā un trešā spektrāllīniju attēlu tiešas vai apgrieztas attiecības.
4. 4. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 3. pretenzijai, kurā attēlu spilgtuma normēšanas vietā ar noteiktu soli pakāpeniski vājina objekta attēla spilgtumu un/vai kontrastu un visus jauniegūtos attēlus Cj pa pikseļiem vai pikseļu grupām salīdzina ar references oriģināla attiecīgo attēlu, atzīstot objektu par viltotu, ja nevienā salīdzinājuma reizē netiek apmierināts nosacījums: /Ai—Cj·/ <σ, kur σ - analīzes noteikta kritiskā pikseļu vai pikseļu grupu signālu starpības robežvērtība.
5. 5. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 4. pretenzijai, kurā objektu papildus apstaro ultravioletajā spektra diapazonā un salīdzina references un objekta fluorescentos krāsu attēlus F1 un F2, piemērojot analīzē noteiktu autentiskuma kritēriju pikseļu vai pikseļu grupu signālu starpībām σ >/F1i-F2i/.
6. 6. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 5. pretenzijai, kurā objekta attēlošanai izmanto viedtālruņa digitālo RGB kameru.
7. 7. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 6. pretenzijai, kurā objekta apgaismošanai izmanto izkliedētu lāzeru starojumu
8. 8. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 7. pretenzijai, kurā pārbaudāmais objekts ir iespējami viltota naudas zīme.
9. 9. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 7. pretenzijai, kurā pārbaudāmais objekts ir iespējami viltots dokuments, piemēram, personas apliecība.
10. 10. Metode saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 7. pretenzijai, kurā pārbaudāmais objekts ir iespējami viltots mākslas darbs, piemēram, glezna.