NL9001616A

NL9001616A - METHOD FOR IDENTIFYING A HOLOGRAM AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD

Info

Publication number: NL9001616A
Application number: NL9001616A
Authority: NL
Original assignee: Stichting Daht Foundation
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1992-02-17
Also published as: WO1992001975A1; AU8230791A

Description

Werkwijze voor het identificeren van een hologram en inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijzeMethod for identifying a hologram and device for performing this method

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het identificeren van een hologram, waarbij van het te identificeren hologram een opname wordt gemaakt en een aantal van te voren bepaalde beeldpunten van deze opname in een geheugen wordt opgeslagen en voorts op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention relates to a method for identifying a hologram, wherein a picture of the hologram to be identified is made and a number of predetermined pixels of this picture are stored in a memory and further on a device for carrying out these method.

De laatste jaren wordt in toenemende mate gebruik gemaakt van hologrammen om vervalsing van documenten, zoals identiteitsbewijzen, cheques en bankbiljetten, tegen te gaan. Zie bijvoorbeeld het Duitse Offenlegungs-schrift 25 08 889, waarin niet alleen dit gebruik wordt vermeld, maar tevens een inrichting wordt beschreven om de echtheid van een van een hologram voorzien document te onderzoeken. Deze inrichting maakt het mogelijk tegelijkertijd op een eerste scherm een reëel beeld te vormen van de in het hologram opgeslagen informatie en op een tweede scherm de met wit of ultraviolet licht uitleesbare informatie op het document, te projecteren. Deze naast elkaar verschijnende beelden worden vervolgens visueel gecontroleerd.In recent years, holograms have increasingly been used to combat counterfeiting of documents such as identity documents, checks and banknotes. See, for example, German Offenlegungsschrift 25 08 889, which not only mentions this use, but also describes a device for examining the authenticity of a hologrammed document. This device makes it possible at the same time to form a real image of the information stored in the hologram on a first screen and to project the information readable with white or ultraviolet light onto the document on a second screen. These side-by-side images are then visually checked.

Deze methode van controleren van de echtheid van een hologram is echter ten ene male onvoldoende, omdat het met de huidige stand van de techniek mogelijk is een hologram van een gebruikelijke soort zodanig te vervalsen dat niet alleen één reëel beeld van de zich in het vervalste hologram bevindende informatie visueel niet is te onderscheiden van een overeenkomstig beeld van informatie die zich in het "echte" hologram bevindt, maar dat dit ook het geval is met beelden die onder diverse waamemings- en/of belichtingshoeken tot stand zijn gekomen, alhoewel het wel aanzienlijk moeilijker is een vals hologram te vervaardigen dat bij beschouwing en/of belichting onder verschillende hoeken niet als vals wordt herkend.However, this method of verifying the authenticity of a hologram is in some cases insufficient, because the current state of the art makes it possible to forge a hologram of a conventional type such that not only one real image of the hologram falsified visual information cannot be distinguished from a corresponding image of information contained in the "real" hologram, but that this is also the case with images created under various observation and / or illumination angles, although it is considerably it is more difficult to produce a false hologram which is not recognized as false when viewed and / or exposed at different angles.

Er bestaat echter een geavanceerd soort hologram dat wel met verfijnde technieken kan worden verveelvoudigd als men over het zgn. moeder-hologram beschikt, maar dat zonder gebruikmaking van het moeder-hologram bij de huidige stand van de techniek niet kan worden gekopieerd (vervalst) zonder dat kan worden aangetoond dat er sprake is van een vervalsing. Dit zijn de zogenaamde regenboog-holo-grammen. (Bruno Ernst, Holografie; toveren met licht, Amsterdam, Aramith, 1986).However, there is an advanced type of hologram which can be multiplied with sophisticated techniques if one has the so-called master hologram, but which cannot be copied (falsified) without using the master hologram in the current state of the art without it can be shown that there is a forgery. These are the so-called rainbow holograms. (Bruno Ernst, Holography; magic with light, Amsterdam, Aramith, 1986).

Als zulk een regenboog-hologram wordt waargenomen of belicht in verschillende richtingen liggende in een eerste vlak loodrecht op het vlak van het hologram, dan is het of men de in het hologram opgeslagen informatie van verschillende kanten beziet, of men er als het ware om heen kan lopen. Wordt de waarnemings- en/of de belichtingsrich-ting echter gevarieerd in een tweede vlak dat loodrecht staat op het eerste vlak en op het vlak van het hologram, dan blijkt de kleur van het waargenomen beeld af te hangen van de genoemde richting, als tenminste met polychromatisch (wit) licht wordt belicht.If such a rainbow hologram is perceived or exposed in different directions lying in a first plane perpendicular to the plane of the hologram, it is as if one views the information stored in the hologram from different sides, as if around it. can walk. However, if the observation and / or exposure direction is varied in a second plane that is perpendicular to the first plane and to the plane of the hologram, the color of the perceived image appears to depend on said direction, if at least exposed with polychromatic (white) light.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat in de meeste gevallen vervalste hologrammen kunnen worden ontmaskerd door van deze hologrammen meer dan een afbeelding te maken bij verschillende waarnemings- en/of belichtings-hoeken en deze afbeeldingen niet visueel, maar op electroni-sche wijze te controleren.The invention is based on the insight that in most cases counterfeit holograms can be unmasked by making these holograms more than one image at different viewing and / or illumination angles and not visualizing these images, but electronically. to check.

De uitvinding heeft derhalve betrekking op een werkwijze voor het identificeren (controleren op echtheid) van een hologram, meer in het bijzonder een regenboog-hologram, waarbij van het te identificeren hologram een opname wordt gemaakt en een van te voren bepaald aantal beeldpunten van deze opname wordt vergeleken met die van een standaardhologram, hierdoor gekenmerkt, dat meer dan een opname van het gehele of van van te voren bepaalde delen van het te identificeren hologram worden gemaakt onder van te voren bepaalde en voor elke opname verschillende waarnemings-en/of belichtingshoeken, dat van te voren bepaalde beeldpunten van deze opnamen in een geheugen worden opgeslagen en op electronische weg worden vergeleken met overeenkomstige beeldpunten van op overeenkomstige wijze verkregen opnamen van een standaard (echt) hologram, waarna op grond van de al dan niet geconstateerde verschillen wordt geconcludeerd tot het echt dan wel vals zijn van het onderzochte hologram.The invention therefore relates to a method for identifying (checking for authenticity) a hologram, more in particular a rainbow hologram, in which an image is taken of the hologram to be identified and a predetermined number of pixels of this image is compared to that of a standard hologram, characterized in that more than one image of the whole or predetermined parts of the hologram to be identified is made at predetermined and different viewing angles for each image, that predetermined pixels of these recordings are stored in a memory and are electronically compared with corresponding pixels of correspondingly obtained recordings of a standard (real) hologram, after which, based on the differences observed or not, it is concluded that whether the examined hologram is real or false.

Het uitlezen en het vastleggen van enkele beeldpunten van een hologram is op zich zelf bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0 201 274. Het doel van dit vastleggen is echter het gebruiken van de vastgelegde gegevens bij het instellen van de belichtingssterkte van de uitlees-apparatuur, en derhalve niet voor vergelijkingsdoeleinden en het uiteindelijk vaststellen van de echt- of valsheid van het hologram.Reading out and recording a few pixels of a hologram is known per se from European patent application 0 201 274. However, the purpose of this recording is to use the recorded data in setting the illuminance of the reading equipment, and therefore not for comparison purposes and ultimately to determine the hologram's veracity or forgery.

Zoals hierboven reeds is uiteengezet kan de werkwij ze volgens de uitvinding op velerlei hologrammen worden toegepast, maar leidt zij bij regenboog-hologrammen altijd tot het juiste resultaat. Daarvoor is het echter gewenst dat de belichting polychroom is, bijvoorbeeld wit, omdat anders de voor regenboog-hologrammen karakteristieke kleureffecten niet optreden.As has already been explained above, the method according to the invention can be applied to many holograms, but it always leads to the correct result in rainbow holograms. For this, however, it is desirable that the lighting be polychrome, for example white, because otherwise the color effects characteristic of rainbow holograms do not occur.

Tot nu toe is gesproken over opnamen onder verschillende waarnemings- en/of belichtingshoeken gemaakt. Het blijkt echter technisch voordelen te bieden de opname-inrichting in een vaste positie ten opzichte van het hologram op te stellen, en alleen bij de diverse opnamen de belichtingshoek te variëren door synchroon met het maken van de opnamen een of meer lichtbronnen van de belichtingsin-richting te ontsteken en/of te doven. Zodoende kan een aantal opnamen onder verschillende belichtingshoeken worden gemaakt zonder dat onderdelen van de inrichting mechanisch worden bewogen.So far, talks have been made at different viewing and / or lighting angles. However, it has been found to offer technical advantages to arrange the recording device in a fixed position relative to the hologram, and to vary the illumination angle only in the various pictures by synchronizing one or more light sources of the illumination with the pictures. to ignite and / or extinguish. Thus, a number of shots can be taken at different illumination angles without mechanical parts of the device being moved.

Het biedt voordelen als opname-inrichting een videocamera te gebruiken. Dit behoeft geen volledige camera te zijn; een optische lens en een deel dat het door de lens gevormde beeld omzet in een reeks electrische signalen is reeds voldoende.It is advantageous if a recording device uses a video camera. This does not have to be a full camera; an optical lens and a part that converts the image formed by the lens into a series of electrical signals is already sufficient.

Deze signalen worden bij voorkeur in gedigitaliseerde vorm opgeslagen in een geheugen en met behulp van een comparator vergeleken met overeenkomende signalen betrekking hebbende op opnamen van een standaardhologram.These signals are preferably stored in a digitized form in a memory and compared with corresponding signals relating to standard hologram recordings using a comparator.

Het behoeft geen betoog dat de opnamen van een te identificeren hologram en van een standaardhologram onder zo veel mogelijk gelijke omstandigheden moeten worden gemaakt, opdat eventueel geconstateerde verschillen alleen het gevolg zijn van verschillen tussen de beide hologrammen.It goes without saying that the images of a hologram to be identified and of a standard hologram must be taken under the same conditions as much as possible, so that any differences found are only the result of differences between the two holograms.

Zo dient een te onderzoeken hologram steeds in dezelfde positie ten opzichte van de camera te worden geplaatst. Het aanbrengen van tenminste twee merktekens op een hologram kan de controle van de positie vergemakkelijken en/of met behulp van een computor de vastgelegde signalen corrigeren teneinde de invloed van de onjuiste positie te elimineren. Men denke hierbij niet alleen aan een niet correcte plaatsing van het hologram of van het document waarop het is aangebracht in een houder, maar ook aan een document waarop een hologram niet in de juiste stand is aangebracht.For example, a hologram to be examined must always be placed in the same position relative to the camera. Applying at least two marks on a hologram can facilitate position checking and / or correct the recorded signals using a computor to eliminate the influence of the incorrect position. This includes not only incorrect placement of the hologram or of the document on which it is applied in a holder, but also of a document on which a hologram is not correctly positioned.

Voorts is het mogelijk dat tijdens het maken van opnamen de omstandigheden veranderen, bijvoorbeeld door wijziging van de belichtingssterkte of de spanning op de camera. Dit is te constateren en eventueel te elimineren door het maken van opnamen van een of meer te identificeren hologrammen vooraf te laten gaan en te laten volgen door het maken van opnamen van een standaardhologram.In addition, conditions may change during shooting, for example, by changing the exposure or voltage on the camera. This can be ascertained and, if necessary, eliminated by preceding the recording of one or more holograms to be identified and having them followed by making recordings of a standard hologram.

Door de beide opnamen van het standaardhologram met elkaar te vergelijken kan men constateren of de omstandigheden tijdens het opnemen zijn veranderd. Zulk een verandering, of althans de gevolgen ervan, kunnen worden geëlimineerd door de signalen afkomstig van de te identificeren hologrammen te vergelijken met het gemiddelde van de signalen afkomstig van de beide opnamen van het standaardhologram.By comparing the two images of the standard hologram with each other, one can determine whether the circumstances have changed during the recording. Such a change, or at least its consequences, can be eliminated by comparing the signals from the holograms to be identified with the average of the signals from both images of the standard hologram.

Altijd zullen wel enige verschillen tussen het onderzochte hologram en het standaardhologram worden geconstateerd, bijvoorbeeld doordat een van beide hologrammen is voorzien van een transparante beschermingslaag en/of is gekrast of vuil geworden.Some differences between the examined hologram and the standard hologram will always be observed, for example because one of the two holograms is provided with a transparent protective layer and / or has become scratched or dirty.

De comparator dient derhalve zodanig te worden ingesteld dat pas het sein "vals" wordt af gegeven als de waarde van de geconstateerde verschillen een bepaalde drempelwaarde overschrijdt.The comparator should therefore be set so that the "false" signal is only issued when the value of the detected differences exceeds a certain threshold value.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Zulk een inrichting is hierdoor gekenmerkt dat zij omvat een houder [1] voor het vasthouden van een op te nemen hologram of van een document of ander voorwerp waarop zich een op te nemen hologram bevindt, een inrichting [2] voor het belichten van het op te nemen hologram, een inrichting [3] voor het maken van opnamen, een inrichting [4] voor het regelen van de positie van de opname-inrichting ten opzichte van het hologram, een inrichting [5] voor het regelen van de richting van de belichting van het hologram, een inrichting [6,7] voor het omzetten van opnamen in (digitale) signalen, een inrichting [9] voor het uitkiezen van bepaalde van deze signalen en het in een geheugen [11] opslaan van de uitgekozen signalen, een comparator [12] voor het vergelijken van de uitgekozen signalen betrekking hebbende op verschillende hologrammen, bijvoorbeeld opgeslagen in het geheugen [11] of in een afzonderlijk achtergrondgeheugen, en het aangeven van het resultaat van deze vergelijking.The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention. Such a device is characterized in that it comprises a holder [1] for holding a hologram to be recorded or of a document or other object on which there is a hologram to be recorded, a device [2] for exposing the hologram to be taken, a recording device [3], a device [4] for controlling the position of the recording device relative to the hologram, a device [5] for controlling the direction of the exposure of the hologram, a device [6,7] for converting recordings into (digital) signals, a device [9] for selecting certain of these signals and storing the selected signals in a memory [11], a comparator [12] for comparing the selected signals relating to different holograms, for example stored in the memory [11] or in a separate background memory, and indicating the result of this comparison.

Het verdient, zoals reeds is uiteengezet, meestal de voorkeur dat de opname-inrichting [3] een vaste positie inneemt ten opzichte van de hologramhouder [1], en dat de belichtingsinrichting [2] bestaat uit een aantal vast opgestelde, bij voorkeur wit licht uitstralende lichtbronnen [10], waarvan telkens een of meer synchroon met het maken van de opnamen worden ontstoken en/of gedoofd. Zulk een belichtingsinrichting [2] kan de vorm hebben van een matrix van puntvormige lichtbronnen [10], bijvoorbeeld halogeenlampen. Voorts is het mogelijk de richting van het uitgestraalde licht te regelen met behulp van lenzen of een systeem van optische vezels.As has already been explained, it is usually preferred that the recording device [3] occupies a fixed position relative to the hologram holder [1], and that the exposure device [2] consists of a number of fixedly arranged, preferably white light emitting light sources [10], one or more of which are ignited and / or extinguished in synchronization with the taking of pictures. Such an exposure device [2] can be in the form of a matrix of point-shaped light sources [10], for example halogen lamps. Furthermore, it is possible to control the direction of the emitted light using lenses or an optical fiber system.

De uitvinding zal nu bij wijze van voorbeeld nader worden toegelicht aan de hand van de bij gevoegde tekening die een inrichting volgens de uitvinding weergeeft, en wel in schematische vorm.The invention will now be explained in more detail by way of example with reference to the appended drawing, which shows a device according to the invention, in schematic form.

[1] is een hologramhouder waarin zich het te onderzoeken hologram bevindt. [3] is een ten opzichte van [1] vast opgestelde videocamera. [2] is een lichtmatrix die bestuurd wordt door een computor [8].[1] is a hologram holder containing the hologram to be examined. [3] is a video camera fixed in relation to [1]. [2] is a light matrix controlled by a computer [8].

[9] is eeri synchronisatie-inrichting; de computor [8] stuurt een waarde die bepaalt welke beeldlijn wordt opgevraagd. Het videosignaal uit de camera [3] wordt in [6] gedemoduleerd in rood-, groen- en blauw-signalen, aangeduid door de pijlen R, G en B, welke signalen in [7] worden gedigitaliseerd. De computor [8] verricht vervolgens de noodzakelijke analyse.[9] is a synchronization device; the computor [8] sends a value that determines which image line is queried. The video signal from the camera [3] is demodulated in [6] into red, green and blue signals, indicated by the arrows R, G and B, which signals are digitized in [7]. The computor [8] then carries out the necessary analysis.

De geschetste inrichting kan worden opgebouwd uit op de markt verkrijgbare onderdelen en kan derhalve snel en tegen relatief lage kosten worden vervaardigd. De inrichting kan desgewenst als een draagbaar apparaat worden uitgevoerd, en maakt het mogelijk grote aantallen hologrammen (bijvoorbeeld identiteitsbewijzen) in korte tijd en met grote nauwkeurigheid te onderzoeken. Door het gebruik van een personal computor is de inrichting zeer flexibel en kan gemakkelijk aan speciale eisen en omstandigheden worden aangepast.The outlined device can be constructed from parts available on the market and can therefore be manufactured quickly and at relatively low cost. The device can, if desired, be designed as a portable device, and makes it possible to examine large numbers of holograms (for example identity documents) in a short time and with great accuracy. The use of a personal computor makes the device very flexible and can be easily adapted to special requirements and circumstances.

Claims

Method for identifying a hologram, in particular a rainbow hologram, in which an image of the hologram to be identified is taken and a predetermined number of pixels of this image are compared with that of a standard hologram, characterized in that that more than one image of the whole or predetermined parts of the hologram to be identified is taken at predetermined and different angles of observation and / or exposure for each image, that predetermined pixels of these images in a memory is stored and electronically compared with corresponding pixels of correspondingly obtained images of a standard hologram, after which, based on the differences observed or not, it is concluded whether the examined hologram is true or false.

Method according to the preceding claim, characterized in that the recordings are made with polychromatic light, such as white light.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that all images are taken at a fixed position of the hologram relative to the recording device [3].

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the change of the illumination angle is effected by igniting and / or extinguishing fixed sources of light [10] synchronously with the taking of the pictures.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the recordings are made with a video camera [3] and that the signals of one or a few predetermined lines of each recording are digitized in a memory [ 11] and the stored signals relating to a hologram to be identified are compared with the signals relating to standard hologram recordings using a comparator [12].

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that taking pictures of one or more identifiable holograms is both preceded and followed by taking pictures of a standard hologram and in that both pictures of the standard hologram are compared to check the consistency of the conditions under which the pictures were taken.

Method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that recording of one or more identifiable holograms is both preceded and followed by recording of a standard hologram, and that the signals relate The images of the standard hologram are averaged and then compared to the signals from the images of the hologram to be identified or of the holograms to be identified.

Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises: a holder [1] for holding a hologram to be recorded or of a document or other object on which a hologram to be recorded, a device [2] for exposing the hologram to be recorded, a device [3] for recording, a device [4] for controlling the position of the recording device of the hologram, a device [5] for controlling the direction of the exposure of the hologram, a device [6,7] for converting recordings into (digital) signals, a device [9] for selecting certain of these signals and storing the selected signals in a memory [11], a comparator [12] for comparing the selected signals relating to different holograms and indicating the result of this comparison.

Device for carrying out the method according to claim 2, whether or not also according to one or more of claims 3 to 7, characterized in that the illumination device [2] consists of one or more sources [10] of polychromatic, such as white light.

Device according to claim 8 or 9, for carrying out the method according to claim 3, whether or not also according to one or more of claims 4-7, characterized in that the recording device [3] occupies a fixed position relative to the hologram holder.

Device according to claim 8, 9 or 10, for carrying out the method according to claim 4, whether or not also according to one or more of claims 5-7, characterized in that the exposure device [2] consists of a number of stationary light sources [10] and that a control device is provided for igniting and / or extinguishing these light sources synchronously with the taking of the pictures.