安全文档尤其是纸币的认证制造技术

描述了一种用于检查安全文档尤其是纸币的真实性的方法，其中真实的安全文档包括印刷、施加或以其他方式提供在安全文档上的安全特征(41-49；30；10；51，52)，其中安全特征包括用于产生安全文档的工艺所固有的典型的视觉特征。所述方法包括数字处理要被认证的候选文档的表面的至少一个感兴趣区域(R.o.I.)的样本图像的步骤，所述感兴趣区域包含安全特征的至少一部分，数字处理包括通过样本图像的小波变换(WT)执行样本图像的分解。这种样本图像的分解基于样本图像的小波包变换(WPT)，优选地基于所谓的二维平移不变WPT(2D-SIWPT)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及安全文档认证，尤其是纸币认证。更准确地说，本专利技术涉及所公开的以本专利技术的申请人的名义于2008年6月2日提交的国际申请号为W02008/146^2A2， 标题为“AUTHENTIFICATION OF SECURITY DOCUMENTS, IN PARTICULAR OF BANKNOTEE S(安全文档认证，尤其是纸币认证)”的专利技术的进一步改进(该申请要求于2007年6月1日提交的欧洲专利申请号为07109470.0和于2007年6月20日提交的欧洲专利申请号为 07110633. 0的专利申请的优先权)。
技术介绍
在此引用以上确认的国际申请号为W02008/146262A2的专利申请及其全部公开内容中的现有技术的论述。在国际申请号为W02008/146262A2的专利申请中论述的所有的一般性原理同样适用于本专利技术。因此通过引用将国际申请号为W02008/146262A2的专利申请的内容全部并入本专利技术。本专利技术特别对在国际申请号为W02008/146262A2的专利申请中公开的专利技术的观点作出进一步改进。专利技术概述因此本专利技术的总的目的是进一步改进在国际申请号为W02008/146^2A2的专利申请中公开的方法、用途及装置。更准确地说，本专利技术的一个目的是提供一种改进的用于检查安全文档尤其是纸币的真实性的方法，所述方法更加稳健并且可以有效地区别印刷、施加或以其他方式提供在安全文档上的安全特征。特别地，本专利技术的目的在于改进在凹版印刷纹理与中等质量或高质量的商业平板印刷纹理之间的区分度。而本专利技术的另一个目的是提供这种可以方便且有效地实现在便携式装置中的方法。基于在随附的权利要求书中限定的技术方案实现这些目的以及其他的目的。因此提供一种用于检查安全文档尤其是纸币的真实性的方法，其中真实的安全文档包括印刷、施加或以其他方式提供在安全文档上的安全特征，所述安全特征包括用于产生安全文档的工艺所固有的典型的视觉特征，所述方法包括数字处理要被认证的候选文档的表面的至少一个感兴趣的区域的样本图像的步骤，所述感兴趣的区域包含所述安全特征的至少一部分，所述数字处理包括通过对样本图像进行小波变换(WT)的方式对样本图像执行分解。依据本专利技术，所述样本图像的分解是基于样本图像的小波包变换(WPT)。依据本专利技术的有利的实施方式，所述小波包变换(WPT)是二维平移不变小波包变换QD-SIWPT)，并优选地基于不完全小波包变换。在后者的情况下，所述样本图像的分解可以包括将所述样本图像分解成小波包树，所述小波包树包括至少一个逼近节点(approximation node)和细节节点(detail node)，并寻找在所述小波包树内的具有最高信息含量的细节节点。这种确定优选地基于所谓的最佳分支算法(BBA)。还提供一种根据权利要求14的用于产生安全文档的方法，以及一种根据权利要求16的数字信号处理单元和一种根据权利要求18的用于检查安全文档的真实性的装置。 这种装置可以优选被实现为具有集成的图像采集功能的便携式电子装置，如智能电话。还要求用于安全文档认证，尤其是纸币认证的小波包变换(WPT)的用途。还提供一种用于检测印刷、施加或以其他方式提供在安全文档尤其是纸币上的安全特征的方法，所述安全特征包括用于产生所述安全文档的工艺所固有的典型的视觉特征，所述方法包括数字处理候选文档的表面的至少一个感兴趣的区域的样本图像的步骤， 所述感兴趣的区域被选定为包括所述安全特征的至少一部分，所述数字处理包括通过对所述样本图像进行小波变换(WT)的方式对所述样本图像执行分解。所述样本图像的分解类似地基于所述样本图像的小波包变换(WPT)。以上技术方案的优选实施方式构成从属权利要求的主题。附图简述通过阅读以下仅通过非限定性实施例说明和通过附示的方式呈现的本专利技术的实施方式的详细描述，本专利技术的其他特征和优势将显得更加清楚，其中图Ia是一个示例性的纸币样本的灰度扫描图；图Ib是图Ia的纸币样本的右上角部分的灰度图片；图加和图2b是图Ia的纸币样本的放大视图，图2b对应于图加中的白色正方形所指示的区域；图3a和图北是图Ia的纸币样本的第一彩色副本的放大视图，图北对应于图3a 中的白色正方形所指示的区域；图如和图4b是图Ia的纸币样本的第二彩色副本的放大视图，图4b对应于图如中的白色正方形所指示的区域；图5是具有三个树层(tree level)(两个分解层(decomposition level))的二维树结构的小波包变换(“WPT”)的示意图；图6是实现为滤波器组的一维平移不变小波包变换(“SIWPT”)的示意图；图7示出了依据本专利技术的经过一级2D-SIWPT之后的凹版印刷纹理(左)和商业印刷纹理(右)的小波系数的归一化直方图；图8示出了依照本专利技术的优选实施方式的根据最佳分支算法(BBA)分解的不完全的小波包树；图9图示了作为凹版印刷的特征的六个不同的印刷纹理并且其已被用作组成一套实验样本的基础；附图说明图10是图示了图9的通过凹版印刷与通过中等质量和高质量的商业平版印刷的方式印刷的纹理的类间距离和类内距离的图；图11是图示了依据本专利技术的经过基于由样本图像的分解产生的小波系数的统计分布的方差ο2和超额(excess) C进行处理之后的样本的分类的二维特征空间；以及图12是用于依据本专利技术的方法检查安全文档的真实性的装置的示意图。本专利技术的实施方式的详细描述本专利技术的背景起源于观察利用仅适用于安全印刷机的特殊的生产工艺印刷、施加或以其他方式提供到安全文档上的安全特征尤其是凹版印刷特征，显现出可由具有所涉及的特殊的生产工艺知识的专业人士识别的高度典型的视觉特征(在下文中称作“内在特征”)。以下的论述将集中于对由凹版印刷产生的内在特征的分析。然而应该理解的是， 相同的方法可应用于纸币的其他内在特征，尤其是线条平版印刷(line offset printing) 特征，凸版印刷特征和/或光学衍射结构。由申请人执行的测试的结果已显示出，凹版印刷特征十分适用于依据本专利技术的认证目的，而且给出了最佳结果。这尤其归功于凹版印刷能够印刷非常精细、高分辨率且清晰的图案的事实。因此凹版印刷是用于产生在本专利技术的上下文中采用的内在特征的优选工艺。图Ia是一个说明性的纸币样本1的灰度图，其示出了由本专利技术的申请人在2004 年所生产的儒勒 凡尔纳的肖像。利用专用于生产纸币的印刷与处理技术的结合生产该纸币样本1，所述技术特别地包括用于印刷所述纸币的多色彩的背景10的线条平版印刷，用于印刷包括球体投影图20和六分仪21的图形的光变油墨图案的丝网印刷，应用光变装置的烫印箔技术，包括携带有光学衍射结构的沿着纸币的高度垂直延伸的材料带30(在图Ia 中，带30由两条虚线示意性地划定界限)，用于印刷多个凹版图案41至49 (包括儒勒·凡尔纳的肖像41)的凹版印刷，用于印刷两个序列号51、52的凸版印刷，和给所述纸币涂一层保护性亮光漆的打光油技术。该纸币样本1在样本的右手边上还提供有标号60，通过局部激光烧蚀带30和平版印刷的油墨的下面一层(未标示)施加标号60。在说明性的实施例中，肖像41 (连同垂直的纪年标识2004和围绕在肖像周围的图片图形)，具有天马座42的标语“KBA-GI0RI 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·格洛克，欧根·吉利赫，约翰尼斯·乔格·谢德，沃尔克·洛韦格，
申请(专利权)人：卡巴诺塔赛斯有限公司，
类型：发明
国别省市：