Автоматический сканер с мультиспектральной системой проверки подлинности паспортно-визовых документов Российский патент 2023 года по МПК G06K7/01 G06K7/10 G06V10/12 

Изобретение относится к устройствам считывания данных с документов, включая паспортно-визовые документы (ПВД).

Наиболее близким аналогом, известным из уровня техники, является универсальный считыватель паспортно-визовых документов (патент на полезную модель RU №127977), содержащий: оптический сканер, включающий в себя камеру и осветители, подключенные к устройству управления, и RFID-считыватель, подключенный к USB концентратору, отличающийся тем, что в конструкцию считывателя добавлен прижимной механизм документа, а вместо фотодатчика присутствия документа на предметном столе используется оптический сканер. Недостатком этого технического решения является невозможность считывания голографических изображений, которые встроены в современные ПВД.

Техническая задача, решаемая заявляемым изобретением, состоит в расширении устройств распознавания документов и считывания информации с них.

Решение технической задачи достигается за счет того, что автоматический сканер с мультиспектральной системой проверки подлинности паспортно-визовых документов содержит оптический сканер, включающий камеру с ультрафиолетовым фильтром и осветители, подключенные к устройству управления, и RFID-считыватель, подключенные к USB-концентратору считыватель с прижимным механизмом документа, содержащим подпружиненный валик, двухконтурную RFID-антенну и кнопку ручного запуска полного цикла сканирования, отличающийся тем, что в корпусе сканера под предметным стеклом закреплена прямоугольная рамка, выполненная из оптически прозрачного материала, внутренние размеры которой равны размерам предметного стекла, рамка закреплена в корпусе сканера так, что геометрические центры предметного стекла и внутреннего контура рамки находятся на одной оси, перпендикулярной плоскости предметного стекла, рамка закреплена в корпусе так, чтобы ее наличие не создавало помех работе осветителей, имеющихся в корпусе устройства, в корпус рамки равнодискретно встроены светодиоды белого свечения, выполненные с возможностью регулирования интенсивности свечения, так, чтобы обеспечивалось освещение всей поверхности предметного стекла, на корпусе рамки с внешней стороны закреплен микропроцессор, все светодиоды, соединены с микропроцессором, который выполнен с возможностью генерации управляющих сигналов на изменение интенсивности свечения светодиодов, в корпус сканера встроены дисплей, соединенный с микропроцессором, и две кнопки подтверждения, соединенные с микропроцессором, причем дисплей выполнен с возможностью ввода и передачи в микропроцессор информации с помощью стилуса, в корпус сканера встроен многорежимный индикатор, соединенный с микропроцессором, микропроцессор выполнен с возможностью распознавания оптически-переменной краски и оптически-переменных элементов, автоматического распознавания типа паспортно-визового документа, автоматического распознавания символов, содержащихся в полях этого документа, и вывода полей паспортно-визового документа с распознанными символами на дисплей для предъявления пользователю сканера.

Для расширения функциональных возможностей по распознаванию голографических изображений на сканируемых документах светодиоды могут быть выполнены мультиспектральными, а микропроцессор при этом выполняется с возможностью управления изменением цвета свечения каждого светодиода.

Технический результат, достигаемый совокупностью признаков заявляемого изобретения, заключается в обеспечении возможности автоматического распознавания типа и содержимого полей паспортно-визовых документов.

Новые составные части сканера известны из уровня техники:

светодиод белого свечения может быть выполнен по техническому решению, изложенному в патенте на полезную модель RU №115890;

возможность регулирования интенсивности свечения светодиодов обеспечивается, например, техническим решением, изложенным в патенте на изобретение RU №2687280,

дисплей может быть выполнен по техническому решениям, изложенным в патентах на изобретения RU №2749061 и №2748559;

кнопка подтверждения может быть выполнена по техническому решению, изложенному в патенте на изобретение RU №2620870;

многорежимный индикатор может быть выполнена по техническому решению, изложенному в патенте на полезную модель RU №117385.

На фиг. 1 и 2 изображена структура сканера со следующими обозначениями: 1 - устройство управления; 2, 2' - индикаторы; 3 - инфракрасный осветитель; 4 - белый осветитель; 5 - ультрафиолетовый осветитель; 6 - камера; 7 - RFID-драйвер; 8 - двухконтурная антенна; 9 - USB концентратор; 10 - разъем USB; 11 - предметное стекло; 12 - прямоугольная рамка с встроенными светодиодами; 13 - прижимной валик; 14 - многорежимный индикатор; 15 - дисплей; 16 - кнопка подтверждения.

Функционирование заявляемого сканера заключается в следующем.

Прижимной механизм обеспечивает неподвижность и плотность прилегания ПВД в процессе считывания данных документов разной толщины.

Автоматическое обнаружение ПВД на предметном стекле осуществляется по данным, полученным от оптического сканера, и после этого автоматически запускает процесс сканирования и считывания данных.

Используемая двухконтурная антенн, каждый контур которой охватывает только одну страницу ПВД, исключает необходимость изменять ориентацию документа в сканере.

Считыватель состоит из двух независимых USB устройств: оптического сканера и RFID считывателя:

Оптический сканер состоит из устройства управления, индикаторов режимов работы, инфракрасного (ИК) осветителя, ультрафиолетового (УФ и белого осветителей, камеры. Устройство управления выполнено на программируемой логической интегральной схеме, куда зашита программа управления оптическим сканером. Объектив камеры имеет УФ-фильтр. Это необходимо при работе в УФ-освещении, так как при УФ-освещении на странице ПВД проявляются защитные элементы, обладающие свойством вторичного излучения в видимой части спектра и только их должна видеть камера оптического сканера. При отсутствии УФ-фильтра на камеру попадает УФ-отражения, которые маскируют УФ-элементы защиты ПВД.

RFID-считыватель обеспечивает бесконтактное считывание данных из встроенного в документ RFID-чипа, и передачу считанной информации в компьютер по USB интерфейсу. RFID-считыватель состоит из RFID-драйвера и двухконтурной RFID антенны. В режиме обнаружения RFID-чипа каждый контур антенны поочередно подключается к RFID-драйверу и контур, в котором обнаружится страница ПВД с RFID-чипом, становится активным. Дальнейшее чтение данных из RFID-чипа идет через этот контур.

Выходы USB сканера и считывателя объединяются с использованием USB концентратора в один канал USB.

Управление процессами сканирования и считывания осуществляется программно с компьютера, на который устанавливается программное обеспечение, предоставляющее контролеру (пользователю сканера) ПВД возможность устанавливать режимы сканирования, подсветки, а так же получать изображения страницы ПВД и считывать информацию с RFID чипа.

После инициализации универсального считывателя ПВД по команде контролера ПВД запускается процесс автоматической верификации: выполняется определение наличия паспорта на сканере, его положения на предметном стекле и компенсация угла поворота (до 3°) на полученном изображении. При обнаружении документа, но при отсутствии его неподвижности на предметном стекле выдается сообщение с просьбой не двигать документ. После обнаружения неподвижного документа начинается его оптическое сканирование в трех режимах подсветки (инфракрасном, белом и ультрафиолетовом).

Сразу после оптического сканирования начинается процесс распознавания документа по результатам сканирования, включающий распознавание MRZ строки и поиск области фотографии.

Далее выполняется чтение данных из RFID-чипа (MRZ строки, фотографии, отпечатков пальцев), проверка прочитанных данных и выдача результатов чтения RFID-чипа. По завершению процесса верификации в окне программы выводится общий результат оптического сканирования и чтения RFID-чипа, содержащий информацию о личности из MRZ строки, фотографию, считанную из RFID-чипа и изображения документа, полученные в трех режимах подсветки.

Справа от фотографии выводится заключение об успешности завершения верификации или о возникших при ее выполнении проблемах. При возникновении проблем при автоматической верификации или неуспешном ее завершении можно выполнить верификацию документа в расширенном (пошаговом) режиме, допускающем вмешательство оператора в процесс верификации. Запуск пошагового режима выполняется по нажатию соответствующей кнопки в окне программы на любом этапе выполнения автоматического режима при условии доступности этой кнопки. При необходимости запуск полного цикла сканирования ПВД может быть осуществлен вручную с помощью кнопки, расположенной на передней стенке корпуса универсального считывателя ПВД.

Присутствие документа на предметном стекле распознается автоматически по данным, полученным с оптического сканера, что позволяет избавиться от фотодатчика, и кроме того позволяет более четко определить наличие ПВД, его положение и отсутствие движения.

Внесение в конструкцию универсального считывателя ПВД прижимного механизма в виде подпружиненного валика позволяет зафиксировать документ на предметном стекле и исключить блики на сформированном изображении от неровностей ламинированной поверхности страницы документа. Кроме того такая конструкция прижимного механизма позволяет фиксировать документы различной толщины.

Двухконтурная RFID антенна обеспечивает считывание ПВД, в которых используется страница с токопроводящей фольгой, при произвольном расположении RFID-чипа в страницах ПВД.

Сканер выполнен с возможностью фиксации голографических элементов, имеющихся в ПВД. Для этого обеспечивается освещение сканируемого документа (со всех сторон) светодиодами белого свечения, что обеспечивает возможность «проявления» (визуализации) любого голографического изображения.

Светодиоды закреплены в прямоугольной рамке, выполненной из оптически прозрачного материала, внутренние размеры которой равны размерам предметного стекла, а внешние размеры (внутренние размеры + ширина корпуса) определяются увеличением внутренних размеров на ширину корпуса, необходимую для размещения светодиодов.

Рамка размещена в корпусе сканера под предметным стеклом и закреплена в корпусе сканера так, что геометрические центры предметного стекла и внутреннего контура рамки находятся на одной оси, перпендикулярной плоскости предметного стекла. Этим достигается равномерность освещения плоскости предметного стекла сканера, на котором размещен документ.

Рамка закреплена в корпусе так, чтобы ее наличие не создавало помех работе осветителей, имеющихся в корпусе устройства (регулируется расстояние от рамки до предметного стекла). Освещение предметного стекла осветителями и светодиодами, как правило, проводится последовательно - чтобы не создавать помех.

Светодиоды белого свечения встроены в корпус рамки равнодискретно так, чтобы обеспечить равномерность освещения плоскости предметного стекла сканера, на котором размещен документ. Светодиоды выполнены с возможностью регулирования интенсивности свечения, так, чтобы обеспечивалось освещение всей поверхности предметного стекла,

На корпусе рамки с внешней стороны закреплен микропроцессор. Все светодиоды соединены с микропроцессором, который выполнен с возможностью генерации управляющих сигналов на изменение интенсивности свечения светодиодов по командам, подаваемым микропроцессором.

Совокупность осветителей и светодиодов, выполненных с возможностью регулирования интенсивности свечения пользователем, образует мультиспектральную систему проверки подлинности сканируемых документов.

Микропроцессор выполнен с возможностью распознавания оптически-переменной краски OVI (optically variable ink) и оптически-переменных элементов OVD (optically variable device):

- OVI - цветопеременная типографская краска, которая меняет свой цвет в зависимости от того, под каким углом на нее посмотреть (сама краска прозрачная, а эффект достигается лишь за счет преломления света). Обеспечение распознавания OVI-элементов (элементов из оптически-переменной краски) достигается за счет того, что все светодиоды соединены с микропроцессором, который выполнен с возможностью генерации управляющих сигналов на изменение интенсивности свечения светодиодов по командам, подаваемым микропроцессором;

- оптически-переменные элементы (OVD) - это радужные или нерадужные защитные элементы, которые отображают различную информацию, такую как движение или изменение цвета, в зависимости от условий просмотра и/или освещения. Конкретные изменения внешнего вида при вращении и наклоне таких элементов обратимы, предсказуемы и воспроизводимы. OVD-элементы основаны на дифракционных оптических структурах и используются в качестве устройств безопасности и мер по борьбе с подделкой на банкнотах, государственных документах, удостоверяющих личность, или кредитных картах. Обеспечение распознавания OVD-элементов достигается за счет того, что все светодиоды соединены с микропроцессором, который выполнен с возможностью генерации управляющих сигналов на изменение интенсивности свечения светодиодов по командам, подаваемым микропроцессором.

Микропроцессор также выполнен с возможностью автоматического распознавания типа паспортно-визового документа по его изображению, с учетом голографических символов, OVI-элементов и OVD-элементов.

Распознавание типа документа автоматически определяет места размещения в нем символов (цифр и букв), идентифицирующих пользователя документа и ключевую информацию о нем. На основании этого осуществляется автоматическое распознавание этих символов (автоматическое распознавание символов, содержащихся в полях сканируемого документа, в том числе голографических символов, OVI-элементов и OVD-элементов).

Образ распознанного документа (поля с распознанными символами) выводится на дисплей для предъявления пользователю сканера. Пользователь изучает информацию на дисплее и нажимает одну из двух кнопок подтверждения, находящихся рядом с ним на корпусе сканера (рядом с одной из кнопок нанесена надпись «Информация корректна», с другой -«Информация некорректна, требует уточнения»).

Если нажата кнопка «Информация корректна», то информация (изображение документа и распознанные символы) сканирование ПВД завершено.

Если нажата кнопка «Информация некорректна, требует уточнения» -проводится повторное сканирование ПВД.

Наличие кнопки ручного запуска полного цикла сканирования позволяет в случае сбоев в работе начать повторное сканирование ПВД, не извлекая его из универсального считывателя.

Конструктивно универсальный считыватель ПВД выполнен в виде отдельного блока. На верхней панели располагается предметное стекло, которое закрывается крышкой от внешних засветок. Предметное стекло предназначено для размещения в развернутом виде документа для последующего сканирования его страницы и считывания информации с встроенного в документ RFID чипа. Для обеспечения плотного прилегания документа к предметному стеклу на стекле установлен закрепленный на кронштейнах прижимной валик, конструкция которого позволяет беспрепятственно устанавливать документы различной толщины на стекло, не поднимая прижим. Сканирование и считывание начинаются автоматически при соответствующем положении и неподвижности документа на предметном стекле.

На передней панели изделия располагается кнопка ручного запуска сканирования, которая используется для запуска повторного сканирования страницы документа и считывания информации с встроенного в документ RFID чипа при необходимости без удаления документа с предметного стекла. Процесс сканирования и считывания индицируется состоянием двух светодиодов, расположенных на верхней панели. На задней стенке изделия располагаются разъем питания для подключения адаптера питания, тумблер включения питания и разъемы USB для подключения кабеля от компьютера и дополнительных устройств. Включение изделия осуществляется тумблером, расположенным на задней панели изделия.

В корпус сканера встроен многорежимный индикатор, соединенный с микропроцессором - свечение индикатора определяется результатами распознавания документа и информирует пользователя сканера о результатах сканирования и распознавания ПВД.

Дисплей сканера выполнен с возможностью ввода и передачи в микропроцессор информации с помощью стилуса - этим обеспечивается возможность получения и проверки подлинности подписи (автографа) владельца сканируемого ПВД.

Изобретение относится к автоматическому сканеру с мультиспектральной системой проверки подлинности паспортно-визовых документов. Технический результат заключается в повышении надежности распознавания типа и содержимого полей паспортно-визовых документов. Сканер содержит камеру с ультрафиолетовым фильтром и осветители, подключенные к устройству управления, и RFID-считыватель, подключенные к USB-концентратору считыватель с прижимным механизмом документа, содержащим подпружиненный валик, двухконтурную RFID-антенну и кнопку ручного запуска полного цикла сканирования, отличающийся тем, что в корпусе сканера под предметным стеклом закреплена прямоугольная рамка, выполненная из оптически прозрачного материала, внутренние размеры которой равны размерам предметного стекла, рамка закреплена в корпусе сканера так, что геометрические центры предметного стекла и внутреннего контура рамки находятся на одной оси, перпендикулярной плоскости предметного стекла, рамка закреплена в корпусе так, чтобы ее наличие не создавало помех работе осветителей, имеющихся в корпусе устройства, в корпус рамки равнодискретно встроены светодиоды белого свечения, выполненные с возможностью регулирования интенсивности свечения, так, чтобы обеспечивалось освещение всей поверхности предметного стекла, на корпусе рамки с внешней стороны закреплен микропроцессор, все светодиоды, соединены с микропроцессором, который выполнен с возможностью генерации управляющих сигналов на изменение интенсивности свечения светодиодов, в корпус сканера встроены дисплей, соединенный с микропроцессором, и две кнопки подтверждения, соединенные с микропроцессором, причем дисплей выполнен с возможностью ввода и передачи в микропроцессор информации с помощью стилуса, в корпус сканера встроен многорежимный индикатор, соединенный с микропроцессором, микропроцессор выполнен с возможностью распознавания оптически-переменной краски и оптически-переменных элементов, автоматического распознавания типа паспортно-визового документа, автоматического распознавания символов, содержащихся в полях этого документа, и вывода полей паспортно-визового документа с распознанными символами на дисплей для предъявления пользователю сканера. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Автоматический сканер с мультиспектральной системой проверки подлинности паспортно-визовых документов, содержащий оптический сканер, включающий камеру с ультрафиолетовым фильтром и осветители, подключенные к устройству управления, и RFID-считыватель, подключенные к USB-концентратору считыватель с прижимным механизмом документа, содержащим подпружиненный валик, двухконтурную RFID-антенну и кнопку ручного запуска полного цикла сканирования, отличающийся тем, что

в корпусе сканера под предметным стеклом закреплена прямоугольная рамка, выполненная из оптически прозрачного материала, внутренние размеры которой равны размерам предметного стекла,

рамка закреплена в корпусе сканера так, что геометрические центры предметного стекла и внутреннего контура рамки находятся на одной оси, перпендикулярной плоскости предметного стекла,

рамка закреплена в корпусе так, чтобы ее наличие не создавало помех работе осветителей, имеющихся в корпусе устройства,

в корпус рамки равнодискретно встроены светодиоды белого свечения, выполненные с возможностью регулирования интенсивности свечения, так, чтобы обеспечивалось освещение всей поверхности предметного стекла,

на корпусе рамки с внешней стороны закреплен микропроцессор,

все светодиоды соединены с микропроцессором, который выполнен с возможностью генерации управляющих сигналов на изменение интенсивности свечения светодиодов,

в корпус сканера встроены дисплей, соединенный с микропроцессором, и две кнопки подтверждения, соединенные с микропроцессором, причем дисплей выполнен с возможностью ввода и передачи в микропроцессор информации с помощью стилуса,

в корпус сканера встроен многорежимный индикатор, соединенный с микропроцессором,

микропроцессор выполнен с возможностью распознавания оптически-переменной краски и оптически-переменных элементов, автоматического распознавания типа паспортно-визового документа, автоматического распознавания символов, содержащихся в полях этого документа, и вывода полей паспортно-визового документа с распознанными символами на дисплей для предъявления пользователю сканера.

2. Сканер по п. 1, отличающийся тем, что светодиоды выполнены мультиспектральными, а микропроцессор выполнен с возможностью управления изменением цвета свечения каждого светодиода.