BR9906924B1 - "método e aparelho para anti-falsificação utilizando filtragem digital" - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E APARELHO PARA ANTI-FALSIFICAÇÃO UTILIZANDO FILTRAGEM DIGITAL".

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se em geral a um método e aparelho para produzir imagens de indício ocultas de impedimento de falsificação, tipicamente em uma forma impressa ou não-impressa (eletrônica) e mais particularmente, a um método e aparelho de filtragem digital utilizando telas codificadas digitais implementadas por um programa de software em um sistema de computador. Estes método e aparelho são capazes de combinar uma imagem primária com uma imagem secundária de modo que a imagem secundária somente seja visível quando o documento original é visto através de um dispositivo de decodificação especial.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Para impedir a duplicação ou alteração não-autorizada de documentos, frequentemente existe um indício especial ou um padrão de segundo plano proporcionado para materiais em folha tais como bilhetes, cheques, dinheiro e semelhantes. O indício ou padrão de segundo plano é imposto sobre o material em folha normalmente por algum tipo de processo de impressão tal como a impressão offset. litografia, texto impresso ou outros sistemas mecânicos semelhantes, por uma variedade de métodos fotográficos, por xeroimpressão e por um grande número de outros métodos. O padrão ou indício pode ser produzido com tinta comum, a partir de tintas especiais que podem ser magnéticas, fluorescentes, ou semelhantes, de pós que podem ser cozidos, de materiais sensíveis à luz tal como sais de prata ou pigmento de azo e semelhantes. A maioria destes padrões colocados nos materiais em folha dependem da complexidade e da resolução para evitar a pronta duplicação. Por consequência, eles adicionam um incremento de custo junto ao material em folha sem serem totalmente eficazes em vários casos ao proporcionar a filtragem desejada contra a alteração ou a duplicação não-autorizada. Vários métodos de estratégias de impedimento de falsificação foram sugeridos, incluindo as estruturas de linha de indução Moiré, os padrões de ponto de tamanho variável, imagens secundárias, transparências, códigos de barra, difração baseada em hologramas e outros. Entretanto, nenhum destes métodos emprega uma imagem secundária que possa ser lida, confiável, em uma imagem secundária sem a anterior ter influência na qualidade da última e a provisão de benefícios de segurança adicionais derivados a partir da mesma.

Os sistemas convencionais para codificar e decodificar indícios em material impresso produzem uma imagem panoramagrama paralaxe ou uma imagem embaralhada. Tal sistema convencional é descrito na Patente U. S Ne 3.937.565 para A. Alasia depositada em 10 de fevereiro de 1976, agora expirada. Os indícios foram produzidos fotograficamente utilizando uma tela de linha lenticular (isto é, uma tela lenticular) com uma densidade espacial da lente conhecida (por exemplo, 175 linhas por mm (polegada)). A produção fotográfica ou analógica de imagens de indício codificadas possui a desvantagem de requerer uma câmara especializada. Além disso, as imagens analógicas são limitadas em sua versatilidade pelo fato de que uma área de indício de impedimento de falsificação geralmente pode ser percebida quando cercada pelas imagens de primeiro plano (secundárias). Além disso, é difícil combinar várias imagens secundárias, com parâmetros potencialmente diferentes, devido à inabilidade de eficazmente expor novamente os segmentos do filme ao gerar a imagem fotográfica de impedimento de falsificação. Várias tecnologias de reprodução, tal como a tecnologia impressão ou não impressão (eletrônica), utilizadas para a distribuição da informação visual, são baseadas na filtragem da imagem. Nestas tecnologias, a imagem é dividida em um conjunto elementar de pontos, pixels, etc., sistematicamente coordenados, cujo tamanho está abaixo da resolução do olho humano. Referindo-se às Figuras 1A até 1F, são apresentados exemplos de várias telas de impressão da técnica anterior que podem ser utilizadas para produzir a imagem 100 possuindo gradações de cor diferentes. Na Figura 1A, uma parte 102 da imagem 100 está ampliada para apresentar o efeito das técnicas de filtragem diferentes como apresentado nas Figs 1B (Tom Contínuo), 1C (Tela Redonda), 1D ( Tela Estocástica), 1D (Tela de Linha) e 1F (Tela Elíptica). Estas telas tornam a reprodução possível, mas ao mesmo tempo diminuem a qualidade da reprodução da imagem quando comparado com a imagem original, produzindo a imagem reproduzida "ruidosa".

Além disso, imperfeições de sistemas e meios diferentes, utilizados para a reprodução, tal como tinta, meio de impressão (por exemplo, papel, plástico, etc.), feixes de elétrons, pixels de tela, etc., não permitem a criação nem o agrupamento dos portadores de informação elementar, tal como pontos, pixels, etc., em concordância total com os bem-definidos requerimentos teóricos, mas somente com menor ou maior distorção. Isto adicionalmente aumenta o "ruído" na imagem resultante.

No caso da reprodução de quatro cores, eletrônica ou impressa, também existe uma diminuição na qualidade da imagem devido aos milhões de gradações de cor da imagem original que devem ser reproduzidos por utilizar somente três cores, representadas pelas tintas oticamente imperfeitas.

Como apresentado nas Figuras 2A e 2B, os fatores acima e uma variedade de outros fatores, produzem o resultado que nenhum dos pontos elementares gerados pelo computador 202 até 210 possui a forma geométrica, posição e tamanho teoricamente perfeitos após a impressão como apresentado pelos pontos impressos 202A até 210A. Os pontos 202 até 210 e 202A até 210A são apresentados com magnificação de 100:1 para clareza.

As questões de filtragem e de coloração são pontos cruciais da tecnologia de reprodução de múltiplas coloração. Para solucionar os problemas de cores, dois padrões internacionais foram estabelecidos. Estes são os padrões Vermelho-Verde-Azul (RGB) e Ciano-Magenta-Amarelo-Preto (CMYK) que são universal mente utilizados. A reprodução de seis cores também é utilizada em aplicações limitadas.

Utilizando uma tela de impressão de 80 linhas/cm convencional, quatro pontos de tinta diferentes podem ser impressos em uma área de 0,125 mm x 0,125 mm (0,005 polegada x 0,005 polegada) em tamanho, for- ma geométrica, posição e espessura exatos. Este aumento na resolução piora o problema, porque a diminuição do tamanho dos pontos ou pixels elementares (isto é, aumento da resolução da tela) diminui o "ruído" da imagem, mas de forma indesejável, as influências das imperfeições dos materiais e processos aplicados aumentam. Quanto mais próxima a resolução da tela da resolução do processo de reprodução (isto é, dos limites da capacidade de impressão), mais as imperfeições tecnológicas de forma indesejável impactam na imagem produzida. A fim de reduzir as consequências indesejáveis destas imperfeições, elas devem ser levadas em consideração antecipadamente durante o processo de reprodução.

Por esta razão, a imagem original pode ser digitalizada ou esca-neada e dividida em pixels elementares em um modo de tom contínuo, ao utilizar uma tela apropriada. O tamanho de todos os pixels é o mesmo, apesar da densidade dos pixels poder ser diferente, de acordo com a imagem real.

Uma vez que a densidade teórica tenha sido por consequência modificada, os pixels podem ser convertidos de um modo contínuo para um modo de mapa de bits. No modo de mapa de bits, o tamanho dos pontos é diferente, mas a densidade geral dos pontos é igual. Isto é preferido porque durante a impressão (com a exceção da impressão de gravura), a espessura ou densidade de impressão da quantidade de tinta que pode ser impressa é a mesma no geral. Como resultado, um pixel de tom contínuo possuindo a área máxima de 0,125 x 0,125 mm, (0,005 polegada x 0,005 polegada ao se utilizar a tela de 80 linhas/cm) e uma densidade de 25%, por exemplo, é substituído por um ponto de tela possuindo uma equivalência ótica, cobrindo somente 25% da mesma área, mas possuindo uma densidade máxima equivalente.

Alguns processos e dispositivos de reprodução convencionais utilizam os pixels de tom contínuo, tal como a rotogravura gravada, a exibição eletrônica e algumas impressoras digitais. Outros processos de reprodução utilizam pontos de tela, como a impressão offset e a maioria dos proces- sos de impressão digital. Processos adicionais utilizam uma combinação do tom contínuo e dos pontos de tela, por exemplo, tal como a impressão de entalho e a impressão de rotogravura. O processo de conversão do modo de tom contínuo em um modo de mapa de bits é um procedimento complexo e possui uma importância primária na tecnologia de filtragem. Isto é porque a densidade teórica dos pixels elementares de tom contínuo, recebidos após o escaneamento, é modificada antecipadamente de acordo com as imperfeições tecnológicas dos processos de reprodução adicionais.

Por exemplo, na reprodução de impressão offset, as imperfeições tecnológicas podem incluir: 1. Distorções na forma e no tamanho dos pontos convertidos através dos processos de reprodução adicionais, tais como: - converções dos pixels de tom contínuo em pontos de tela. - criação de pontos nos grupos de imagens nos quais os efeitos moiré podem ocorrer, - exposição e processamento do filme, - cópia em uma chapa de impressão, - processamento da chapa de impressão, e - o processo de impressão. 2. Imperfeições óticas das tintas aplicadas. A maioria das distorções dos pontos de tela elementares ocorrem no processo de impressão. Como resultado, efeitos não-prognosticados podem ocorrer, tais como: - não-homogeneidade da superfície do papel, da cobertura de borracha e da tinta de impressão, - distorções resultando da força da impressão na zona de impressão, - imprecisões mecânicas no aparelho de impressão, e - deformações no papel de impressão.

Tecnologias de impressão diferentes possuem imperfeições diferentes, características de cada processo de impressão particular. Portanto, para compensar estas imperfeições diferentes, tecnologias de filtragem e telas diferentes foram desenvolvidas.

Para a impressão digital, a filtragem possui uma importância igualmente grande. Existem diferentes versões de tecnologias de impressão digital tais como laser, jato de tinta, sublimação com pigmento, magnetogra-fica, eletrostática, etc. Portanto, à medida que estes processos ainda estão emergindo, eles possuem de forma significante mais imperfeições do que os processos de impressão tradicionais. A correção das imperfeições tecnológicas é igualmente mais complicada na impressão de segurança. Quanto menor ou mais fino é o elemento, maior a distorção relativa no processo de impressão e maior a dificuldade de compensação destas distorções.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em vista das deficiências da técnica anterior, é um objetivo da presente aumentar a segurança e as capacidades de antifalsificação de uma variedade de meios, tais como bilhetes, passaportes, licenças, dinheiro, meio postal, etc., por ocultar uma imagem secundária dentro de uma imagem primária de modo que a imagem secundária seja visível para um observador somente quando um decodificador é utilizado. O processo compreende as etapas de converter em mapa de bits a primeira imagem em uma primeira imagem elementar e converter em mapas de bit a segunda imagem, que é compensada por uma inversão dela própria, em uma segunda imagem elementar. A primeira imagem elementar e a segunda imagem elementar são então unidas em uma imagem elementar unificada baseado em uma decodificação predeterminada, resultando na segunda imagem elementar sendo oculta dentro da primeira imagem elementar. Uma imagem de saída é criada baseado na imagem elementar unificada onde a imagem primária é visível por um olho sem auxílio enquanto a imagem secundária está oculta do olho sem auxílio. A presente invenção adicionalmente refere-se um aparelho para implementar o método para ocultar a imagem secundária dentro da imagem primária e gerar uma cópia impressa e/ou em tela da imagem elementar uni- ficada de uma variedade de meios. A presente invenção adicionalmente refere-se um método e aparelho de software para de forma digital incorporar a imagem secundária dentro de uma imagem primária. A imagem secundária - em forma digital - pode ser medida para decodificação por uma variedade de decodificadores óticos e eletrônicos selecionados pelo usuário. Graus diferentes de ocultamento também podem ser selecionados onde a imagem secundária é girada ou colocada em camadas com relação a outras imagens secundárias. A imagem primária é então convertida em mapa de bits, ou dividida em uma série de elementos. Geralmente, quando as imagens de impressão são impressas, a imagem é construída a partir de uma série de "pontos de impressão" que variam em densidade de acordo com as cores encontradas nas várias partes componentes da imagem. O método e aparelho de software da presente invenção tornam possível possuir uma imagem primária convertida em mapa de bits, onde os elementos ou a imagem (por exemplo, pontos, pixels, etc.) são modificados a fim de conter os elementos da imagem secundária e ao mesmo tempo, distorcidos a fim de compensar as modificações e as imperfeições esperadas da tecnologia de reprodução utilizada. A imagem combinada resultante aparece aos olhos sem auxílio como a imagem primária original. Entretanto, desde que os elementos convertidos em mapa de bits componentes são formados a fim de aproximar o padrão codificado da imagem secundária, um decodificador irá revelar a imagem secundária subjacente. Devido a alta resolução de impressão necessária para tais linhas complexas, tentativas de copiar a imagem impressa por dispositivos eletromecânicos, ou de outra forma, na maioria das vezes não têm sucesso em reproduzir a imagem secundária subjacente.

Como resultado desta abordagem digital, várias imagens secundárias diferentes podem ser combinadas em uma imagem secundária total, que pode então ser reformada na imagem primária convertida em mapa de bits. Cada imagem secundária individual pode ser orientada em qualquer ângulo e oculta em um grau diferente. Alternativamente, a imagem primária em escala cinza pode ser dividida em cores de impressão do componentes primário (por exemplo, ciano, magenta, amarelo e preto (CMYK); vermelho, verde, azul (RGB) ou em qualquer outro sistema de separação de cor). Formatos de mapa de bits de cor única podem também ser utilizados para certas aplicações. Uma ou mais imagens secundárias poderiam então ser individualmente reformadas em cada cor componente. Ao reunir as cores para formar a imagem primária final, o decodificador irá revelar as imagens secundárias diferentes ocultas nos diferentes segmentos de cor. Também é possível ocultar uma imagem secundária dentro de uma ou mais separações de cor. Neste caso, a imagem secundária poderá ser lida através de um decodificador somente ao se recombinar todos os segmentos de cor nos quais a informação secundária estava oculta. À medida que necessário, a imagem primária pode simplesmente consistir em um matiz de cor sólido ou de um segundo plano texturizado que iria conter as imagens secundárias ocultas quando vistas através do decodificador apropriado. Tais áreas tingidas sólidas podem frequentemente ser encontradas em cheques, dinheiro, bilhetes, etc.

Outras aplicações úteis podem incluir a codificação secundária de dados pessoais de uma pessoa (por exemplo, assinatura, tipo sanguíneo, histórico médico, etc.) dentro de uma imagem primária consistindo na fotografia da pessoa. Tal técnica tornaria virtualmente impossível produzir IDs ou licenças de motorista falsificadas através da técnica comum de substituir o retrato existente por um retrato falso. Outras informações vitais junto com os dados da pessoa (por exemplo, altura, peso, número de identificação, etc.) podem, também estar incluídas na imagem secundária para codificação dentro da imagem primária.

Ainda outras aplicações úteis podem incluir, por exemplo, o seguinte: cartões de crédito, passaportes, carteiras de identificação com foto, dinheiro, bilhetes de eventos especiais, certificados de ação e de título, cheques bancários e de viagem e rótulos antifalsificação (por exemplo, para roupas de estilistas, medicamentos, bebidas alcóolicas, fitas de vídeo, CD's de áudio, cosméticos, partes de máquina e farmacêuticos), selos de imposto e de postagem, certidões de nascimento, cartões de devolução de veículo, títulos de escritura e vistos.

Portanto, um objetivo da presente invenção é proporcionar um método e aparelho de impedimento de falsificação, como implementado por um programa de software em um sistema de computador, para produzir imagens de indício ocultas, tipicamente em uma forma impressa. A imagem oculta pode então ser decodificada e vista através de um decodificador especial que é combinado com os parâmetros do processo de codificação por software.

Um objetivo adicional da presente invenção é proporcionar um método e aparelho de impedimento de falsificação, como implementado por um programa de software em um sistema de computador, onde a imagem primária é convertida em mapa de bits e a imagem secundária é quebrada em unidades elementares correspondentes e a imagem primária convertida em mapa de bits é reconstruída de acordo com o padrão da imagem secundária oculta.

Ainda um objetivo adicional da presente invenção é proporcionar um método e aparelho de impedimento de falsificação, como implementado por um programa de software em um sistema de computador, onde a imagem primária é convertida em uma imagem de escala cinza para incorporação de uma imagem secundária.

Ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar um método e aparelho de impedimento de falsificação, implementado por um programa de software em um sistema de computador, onde a imagem primária em escala cinza é adicionalmente separada em suas partes de cor componentes para incorporação das imagens secundárias em cada parte de cor componente, com as partes sendo combinadas novamente para formar a imagem unificada codificada final.

Um objetivo adicional da presente invenção é proporcionar um método e aparelho de impedimento de falsificação, como implementado por um programa de software em um sistema de computador, no qual a imagem oculta somente possa ser lida de forma digital utilizando um filtro baseado em software. Neste caso, as informações secundárias podem ser codifica- das com software e o dispositivo de leitura também pode ser baseado em software. Em adição, o software de codificação e de decodificação pode ser programado pelo usuário.

Outros objetivos e vantagens desta invenção irão se tornar aparentes a partir da descrição seguinte feita em conjunto com os desenhos acompanhantes, onde são expostos, a título de ilustração e de exemplo, certas modalidades desta invenção. Os desenhos constituem parte desta especificação e incluem modalidades exemplificativas da presente invenção e ilustram vários objetivos e aspectos da mesma.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção será melhor entendida a partir da seguinte descrição detalhada quando lida em conexão com os desenhos acompanhantes. É enfatizado que, de acordo com a prática comum, os vários aspectos do desenho não estão em escala. Ao contrário, as dimensões dos vários aspectos são de forma arbitrária expandidas ou reduzidas para clareza. Incluídas nos desenho estão as seguintes figuras: As Figuras 1A até 1F apresentam telas de impressão normalmente utilizadas para as imagens representadas de sombras ou cores diferentes no processo de impressão;

As Figuras 2A e 2B apresentam a distorção das partes elementares de uma imagem durante o processo de impressão; A Figura 3 apresenta as definições dos elementos da imagem de acordo com a presente invenção;

As Figuras 4A até 4D apresentam o modo em que gradações de cor diferentes podem ser representadas por se variar a porcentagem de pontos de tela com relação à área da célula da tela; A Figura 5 apresenta um exemplo da informação oculta dentro de uma imagem por compensação; A Figura 6 apresenta o modo em que a informação oculta pode ser adicionada à imagem por modificação da densidade dos pixels de Tom Contínuo, sem modificar a densidade média da supercélula;

As Figuras 7A até 8B apresentam o modo em que a informação oculta pode ser adicionada a uma imagem por modificação de um ponto da tela sem modificar a porcentagem de área do ponto ou a porcentagem da área do ponto da supercélula;

As Figuras 9A até 9B apresentam o modo em que a informação oculta pode ser adicionada à imagem por modificação do ângulo do ponto da tela, sem modificar a porcentagem da área do ponto;

As Figuras 10A até 10B apresentam o modo em que a informação oculta pode ser adicionada a uma imagem por modificação da posição do ponto da tela, sem modificar a porcentagem da área do ponto da supercélula;

As Figuras 11A até 11B apresentam o modo em que a informação oculta pode ser adicionada à imagem por modificação do tamanho do ponto da tela, sem modificar a porcentagem da área do ponto da supercélula;

As Figuras 12A até 12B apresentam o modo em que a informação oculta pode ser adicionada à imagem por modificação da frequência do ponto da tela, sem modificar a porcentagem da área do ponto da supercélula;

As Figuras 13, 14A e 14B são fluxogramas dos processos para gerar imagens contendo a informação oculta; A Figura 15 é um exemplo da informação oculta dentro de uma camada de cor separada de uma imagem primária; A Figura 16 é um fluxograma descrevendo o processo para criar a imagem da Figura 15; A Figura 17 é uma primeira configuração de hardware exemplifi-cativa da presente invenção; A Figura 18 é uma segunda configuração de hardware exemplifi-cativa da presente invenção;

As Figuras 19A até 19J apresentam várias técnicas para ativar um decodificador da presente invenção; A Figura 20 apresenta um método da técnica anterior para segmentar uma imagem; A Figura 21 apresenta a sacudidela dos segmentos de imagem da Figura 20 para criar uma imagem embaralhada de fase única;

As Figuras 22 e 23 apresentam uma aplicação de múltiplas fases da técnica anterior do método amontoado apresentado na Figura 21; A Figura 24 é um exemplo de uma imagem embaralhada da Figura 21 em combinação com uma modalidade da presente invenção; e A Figura 25 é outro exemplo de uma imagem embaralhada em combinação com uma imagem oculta da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO O processo de imagem oculta envolve converter em mapa de bits, ou dividir em elementos, tais como pontos, linhas ou pixels (portadores de dados elementares), uma imagem primária ou visível. Com um procedimento de compensação digital, nos reformou-se, distorceu-se, modificou-se, etc., estes elementos a fim de implementar a informação secundária, tornando a imagem secundária invisível a olho nu com respeito a imagem primária.

Para decodificar a informação implementada, um dispositivo de-codificador adequado é necessário, que seja capaz de selecionar a informação secundária. A compensação das modificações ocorre pela implementação da imagem secundária, quando o tamanho das distorções causadas pelas imperfeições tecnológicas está muito abaixo dos tamanhos da modificação, requerida para a compensação.

Neste caso, é possível modificar os pontos da imagem primária a fim de implementar a imagem secundária e compensar os mesmos a fim de tornar a imagem secundária invisível dentro da mesma célula-ponto. Por utilizar uma tela tradicional de 80 linhas/cm, por exemplo, esta é um quadrado teórico de 0,125 x 0,125 mm (0,005 polegada x 0,005 polegada), chamado de "célula única". Isto quer dizer que a modificação e a compensação podem ser feitas dentro de uma única célula, em somente um e no mesmo ponto da tela. À medida que o tamanho das distorções de impressão indesejáveis é insignificante em comparação com o tamanho da parte de modificação e de compensação intencional do ponto da tela, o efeito da imagem oculta irá dominar. Isto é possível por utilizar processos de reprodução de alta resolução.

Referindo-se à Figura 4A, é apresentado um exemplo adicional de como a gradação de cores de uma imagem pode ser representada. Na Figura 4A, o ponto 402 é apresentado dentro da célula 404. A área da célula 404 é representada pelo produto da largura "x" 406 pela altura "y" 408. A proporção da área do ponto 402 À" para a área (xy) da célula 404 é representada pela seguinte equação: Equação (1): Z=A/(Xy) %, onde Z está na faixa de 0 até 100%.

As Figuras 4B até 4D apresentam várias proporções do ponto 402 em relação à célula 404. Como apresentado na Figura 4B, Z=75%, na Figura 4C, Z=50% e na Figura 4E, Z=25%. Apesar da célula 404 ser apresentada como um formato retangular na Figura 4A, a célula 404 pode ser qualquer formato desejado, tal como um quadrado, círculo, elipse, trapezói-de, etc.

Referindo-se à Figura 5, é apresentado um exemplo onde dentro de uma área do ponto de tela 504 a informação secundária 506 é adicionada e é compensada por sua inversão abaixo da zona de visibilidade do olho humano. Para ocultar a informação secundária 506 dentro do ponto de tela (elemento) 504 (contido dentro da célula do ponto (elemento) 502), é necessário adicionar a inversão da informação secundária. Por exemplo, em uma imagem em Preto e Branco, o cumprimento da informação secundária 506 é seu negativo e em uma imagem colorida, o cumprimento da informação secundária 506 é sua cor cumprimentadora.

Quando o tamanho das distorções de impressão indesejáveis está próximo do tamanho da parte de modificação e de compensação dos pontos da tela, o efeito de ocultação diminui e o efeito das distorções de impressão indesejáveis aumenta. A fim de manter o efeito de ocultamento, mais pontos de tela devem ser desenhados dentro da compensação a partir das células únicas adjacentes. Grupos de células de sinal, desenhadas dentro da compensação de um ponto de tela modificado são chamados de "su-percélula" (veja Figura 3).

Referindo-se à Figura 3, um exemplo de uma supercélula é apresentado. Na Figura 3, a supercélula 306 representa, por exemplo, nove células 310. A área de porcentagem do ponto da supercélula 306 é determinada utilizando a seguinte equação: Equação (2) Z^= Σ(Ζ1 ...Zn)/n% onde "n" é o número de células na supercélula 306. A supercélula não é necessariamente um quadrado, ela pode ser de vários formatos, tal como um círculo, elipse, retângulo, etc. Um ambiente funcionalmente escolhido do ponto (elemento de tela) examinado contendo o ponto inteiro ou parcial circundante, está dentro da borda da supercélula.

Em uma modalidade exemplificativa da presente invenção, a reprodução das imagens é otimizada através, por exemplo: - da modificação dos pontos elementares antecipadamente, de acordo com todas as distorções e deformações, que ocorrem nos processos adicionais de reprodução de imagem, do cálculo, criação e aplicação da forma ótima dos pontos elementares, tal como elíptico, rombóide, oval, randô-mico, etc., de acordo com os processos de reprodução realmente aplicados, - da definição do ângulo e da posição correta dos pontos a fim de evitar os efeitos moiré e alcançar a qualidade mais elevada com "ruído" mínimo na imagem. A fim de criar aspectos de segurança diferentes para a impressão de segurança, foi determinado que por utilizar as tecnologias de filtragem digital, não somente são compensadas as imperfeições tecnológicas de processos de reprodução diferentes, mas as distorções e modificações deliberadas podem estar incluídas dentro da imagem resultante.

Na modalidade exemplificativa da presente invenção, os pontos elementares da imagem primária são identificados como portadores de informação digital dentro dos quais a informação adicional pode ser codificada para ocultar uma imagem secundária dentro da imagem primária. Ao controlar o processo com uma tecnologia de filtragem apropriada, as distorções resultantes da implementação da imagem secundária podem ser compensadas e feitas não-visíveis para o olho humano não-auxiliado, apesar de ainda visíveis através de um dispositivo de decodificação apropriado. O dispositivo de decodificação pode ser, por exemplo, um filtro ótico, ou um decodificador eletrônico. O decodificador pode compensar um ou mais efeitos de codificação atribuídos à imagem, tais como a magnificação, redução, inversão e efeitos prismáticos. O decodificador também pode oticamente filtrar a imagem utilizando os padrões de filtragem periódicos e/ou randômicos baseado no método de codificação utilizado para codificar a imagem. A filtragem ótica da imagem também pode ser baseada em uma ou mais formas geométricas diferentes, tal como círculos, semicírculos, retângulos, triângulos, etc. O decodificador eletrônico pode ser implementado em hardware, software ou em uma combinação dos mesmos adicionalmente proporcionando capacidade programável. O decodificador eletrônico também pode incluir o reconhecimento eletrônico para interpretar a informação oculta, tal como código de barras e dados digitais. A modalidade exemplificativa é um método e aparelho para uma tela digital criar um tela digital codificada, na qual os elementos da tela, tal como pixels ou pontos, são parte da imagem. Na modalidade exemplificativa, estes pixels ou pontos podem ser utilizados como portadores de informação digital. Ao utilizar tais telas digitalmente codificadas, pode ser possível produzir imagens ocultas protegidas de cópia para a impressão de segurança, por exemplo, onde a cópia da imagem protegida de cópia resulta na não-reprodução da imagem oculta. Este processo não está limitado a uma tela codificada em particular para resolver as imperfeições tecnológicas particulares, mas pode ser utilizado para proporcionar uma solução para todos os problemas tecnológicos mencionados acima. A fim de reproduzir somente a imagem primária, os portadores de informação digital elementares (pontos, pixels, etc.) podem ser criados e agrupados de acordo com os constrangimentos da tecnologia de reprodução atual. Neste caso, somente a imagem primária é reproduzida. Por distorção, modificação, etc., destes portadores de dados elementares, uma imagem secundária pode ser incorporada dentro da imagem primária. Deste modo, o "ruído" da imagem primária é aumentado e a imagem secundária também aparece dentro da forma visível. A fim de diminuir o "ruído" da imagem primária novamente, todas as modificações e distorções devem ser compensadas em uma base de elemento por elemento (ponto por ponto ou pixel por pixel) dentro de uma área predefinida, que é menor do que a resolução do olho humano. Deste modo, a imagem secundária novamente torna-se oculta e a qualidade da imagem primária é aperfeiçoada.

Utilizando um ponto ou pixel elementar, por exemplo, como um portador de informação digital, os seguintes parâmetros exemplo podem servir para a modificação ou distorção da imagem: - densidade (veja Figura 6) - forma e formato (veja Figuras 7A até 8B) - ângulo (veja as Figuras 9A até 9B) - posição (veja as Figuras 10A até 10B) - tamanho (veja as Figuras 11A até 11B) - frequência (veja as Figuras 12A até 12B) Os parâmetros mencionados acima podem ser utilizados dentro de uma ou mais camadas de cores da imagem primária, bem como entre camadas de cor da imagem primária.

Como resultado do processamento dos dados por utilizar, por exemplo, um Algoritmo de Aproximação Sucessivo, duas partes e cada ponto, pixel, etc., elementar individual está dentro da área onde a imagem secundária é oculta. Estas duas partes são: - uma parte portadora de dados do ponto, pixel, etc. elementar, onde a imagem primária é distorcida ou modificada de acordo com a imagem secundária, e - uma parte de compensação do ponto, pixel, etc. elementar, que compensa as distorções, modificações da parte portadora de dados.

Como resultado, essencialmente todos os pontos ou pixels serão distorcidos ou modificados comparados somente com a imagem primária reproduzida.

Referindo-se à Figura 6, é apresentado um exemplo de como a informação é oculta onde o portador de informação está baseado na densi- dade da informação. Na Figura 6, as células 602, 604, 606 são designadas como as células nas quais a informação é para ser oculta. A densidade das células 602, 604 e 606 é variada e resulta nas células 608, 610 e 612, respectivamente. Na Figura 6, D1i, D12, D13, D2i, D22 e D23 são as densidades das células 602, 604, 606, 608, 610 e 612, respectivamente. A densidade das células não deve necessariamente ser igual (D1i^D2i, D12*D22, D13* D23). A informação é oculta quando a densidade média da supercélula 614 e 616 é igualada.

Referindo-se agora às Figuras 7A e 7B, um exemplo de como a informação é oculta e da compensação dentro de uma célula é apresentado baseado na equalização da porcentagem da porcentagem da área do ponto da célula. A Figura 7A é uma tela não-modificada ou normal e a Figura 7B é a tela portadora da informação. Na Figura 7A, a célula 702 é utilizada como uma célula portadora de informação. O ponto portador de informação 704 substitui o ponto 706. O ponto portador de informação 704 será oculto quando a área do ponto portador de informação 704 igualar-se à área do ponto 706. Em outras palavras, quando a seguinte equação é satisfeita: Equação (3) ZA = ZB onde, ZA é a porcentagem da área do ponto do ponto 706 eZBé a porcentagem da área do ponto do ponto portador de informação 704.

Referindo-se agora às Figuras 8A e 8B, é apresentado um exemplo de como a informação é oculta e da compensação baseado na equalização da porcentagem da porcentagem da área do ponto da supercélula. A Figura 8A é a tela não-modificada ou normal e a Figura 8B é a tela portadora de informação. Na Figura 8A, a supercélula 802 é utilizada como uma supercélula portadora de informação. Na Figura 8B, a informação 808 substitui o ponto 806 dentro da supercélula 802 para criar a supercélula 804. A informação 808 será oculta quando a porcentagem média da área do ponto da supercélula 804 igualar-se à porcentagem média da área do ponto média da supercélula 802. Em outras palavras, quando a seguinte equação for satisfeita: Equação (4) onde Ζςι é a porcentagem média da área do ponto da supercélu-la 802 e Ζς2 é a porcentagem média da área do ponto da supercélula 804.

Referindo-se agora às Figuras 9A e 9B, é apresentado um exemplo de como a informação é oculta dentro de uma célula onde o portador da informação oculta é um ângulo. A Figura 9A é a tela não-modificada ou normal e a Figura 9B é a tela portadora de informação. Na Figura 9A, a célula 902 é utilizada como uma célula portadora de informação. Na Figura 9B, a informação 904 substitui o elemento 906. A informação 904 será oculta quando a Eq. (3) ou a Eq. (4) acima, for satisfeita. Como apresentado na Figura 9B, a informação 904 pode ser girada através do ângulo α. O ângulo α pode ser qualquer ângulo de 0 até 359 graus.

Referindo-se agora às Figs. 10A e 10B, é apresentado um exemplo de como a informação é oculta dentro de uma célula onde o portador de informação é a posição. A Figura 10A é a tela não-modificada ou normal e a Figura 10B é a tela portadora de informação. Na Figura 10A, as supercélulas 1002 e o ponto 1004 são apresentados em uma tela não alterada. Como apresentado na Figura 10B, o portador de informação é o reposicionamento do ponto 1004 dentro do ponto 1008. A informação pode ser oculta na supercélula resultante 1006. A informação será oculta quando a Eq. (4), acima, entre a supercélula 1002 e 1006, for satisfeita. A alteração da posição varia de acordo com o grau de ocultamento desejado.

Referindo-se agora as Figuras 11A e 11B, é apresentado um exemplo de como a informação é oculta onde o portador de informação é baseado no tamanho do ponto. A Figura 11A é a tela não-modificada ou normal e a Figura 11B é a tela portadora de informação. Mais especificamente, o ponto 1108 substitui o ponto 1106. A informação será oculta quando à área total do ponto da supercélula 1104 igualar-se a área total do ponto da supercélula 1102 de modo que a Eq. (4) seja satisfeita.

Referindo-se agora às Figuras 12A e 12B, é apresentado um exemplo de como a informação é oculta onde o portador da informação é baseado na frequência do ponto. A Figura 12A é a tela não-modificada ou normal e a Figura 12B é a tela portadora de informação. Na Figura 12A, ca- da ponto 1206 até 1210 é substituído pelos pontos de tela de frequência mais elevada 1212 apresentados na Figura 12B. Entretanto, a invenção não está limitada a isto e um único ponto, tal como o ponto 1206 pode ser substituído por mais do que um ponto de tela 1212. Os pontos de tela 1212 serão ocultos quando a Eq.(3) ou a Eq. (4) for satisfeita.

Para tornar a imagem secundária visível, um processo de deco-dificação físico ou eletrônico e um dispositivo adequado são necessários. O decodificador de preferência seleciona as partes "portadoras de dados" dos pontos, pixels, etc., utilizando, por exemplo, um método de amostragem estatística, para ativar o decodificador e tornar o indício oculto visível para o usuário.

Os componentes do processo podem estar conectados através de uma interface apropriada e o processo otimizado a fim de alcançar um qualidade apropriada da imagem primária e uma habilidade de leitura confiável da informação oculta codificada dentro da imagem secundária.

Em outra modalidade exemplificativa da presente invenção, o processo leva em consideração os diferentes componentes do procedimento de reprodução e os parâmetros ou prioridades definidos pelo usuário, para produzir uma imagem primária visível de alta qualidade com "ruído" mínimo e capacidade de leitura máxima da informação oculta codificada dentro da imagem secundária invisível.

Em uma terceira modalidade exemplificativa, a imagem oculta pode ser baseada nos parâmetros variáveis, ao invés do que nos parâmetros fixos. Nesta modalidade exemplificativa, os seguintes parâmetros variáveis podem ser considerados: 1. as características da imagem primária visível, tais como - cor única ou múltiplas cores - escala cinza ou cores de ponto - a natureza da imagem primária, tal como plano de fundo, padrão, fotografia, texto, etc. 2. as características da imagem secundária oculta, tal como - cor única ou múltiplas cores - texto, fotografia, padrão ou outro - imagem que pode ser reconhecida oticamente ou dados digitais diretos, etc. 3. As características do processo de reprodução e a tecnologia de filtragem adequada, tal como - a resolução do processo de reprodução - o tamanho mínimo e o formato do ponto aplicável ou a largura mínima da linha aplicável mais fina - o espaço mínimo aplicável entre os pontos ou linhas elementares - o tamanho e o formato da tela preferível relevante para o processo de reprodução real (tom contínuo, ponto, linha, etc.) - reprodução eletrônica (para uma tela) ou "impressão" (para meio impresso) - impressão tradicional (offset, entalho, etc.) ou impressão digital (impressoras de computador, tal como impressoras a laser, impressoras a jato de tinta, impressoras por sublimação de pigmento, etc.) ou máquinas de impressão digital (Xeiko, índigo, etc.) - filtragem de tom contínuo, filtragem de tela de ponto, etc. 4. As características do dispositivo de decodificação, tal como - decodificadores óticos simples para ler os códigos óticos feitos no princípio de um filtro ótico simples com formas geométricas diferentes utilizando padrões de filtragem periódicos ou randômicos. - decodificadores óticos complexos para leituras de códigos óticos com efeitos óticos diferentes (magnificador, inverso, diminuição prismática, etc.). - decodificadores eletrônicos simples para ler os códigos óticos com simulação de software das funções dos decodificadores óticos sem reconhecimento eletrônico. - decodificadores eletrônicos avançados para ler códigos óticos com simulação de software das funções dos decodificadores óticos com reconhecimento eletrônico. - decodificadores eletrônicos programáveis pelo usuário complexos para ler códigos digitais diretos que também são programáveis pelos usuários. 5. O nível de segurança (proteção contra cópia, capacidade de reprodução, etc.) tal como - a imagem deve ser protegida contra cópia - a imagem deve ser protegida conta alteração ou substituição - os dados codificados devem ser protegidos - proteção da imagem primária, da imagem secundária ou a informação é preferida uma sobre a outra.

Em uma quarta modalidade exemplificativa, a imagem oculta pode ser baseada nos parâmetros ou prioridades definidos pelo usuário. Nesta modalidade exemplificativa, os parâmetros selecionados pelo usuário podem incluir: - a qualidade da imagem primária - a nitidez e a capacidade de leitura da imagem secundária - a natureza da imagem secundária (tal como, alfanumérica, fotografia, código binário, etc.) - o processo de decodificação (físico, eletrônico, software, etc.) - a tecnologia de reprodução real utilizada (tal como, eletrônica, impressão digital, impressão tradicional, etc.). - segurança (tal como, proteção dos dados e proteção contra reprodução) Referindo-se à Figura 18, é apresentada uma modalidade exemplificativa de um sistema de personalização de documento da presente invenção. Na Figura 18, a câmara digital 1802 é utilizada para fotografar uma imagem primária (não-apresentada) para criar uma representação digital desta imagem 1804. O dispositivo de entrada 1806, tal como um teclado, pode ser utilizado para informar os dados pessoais 1822 para incorporação dentro a imagem primária. A imagem 1804 e os dados pessoais 1822 são proporcionados para a estação de trabalho 1808, tal como um PC, que contém o software do banco de dados 1810. Os dados pessoais 1822 e a ima- gem 1804 são processados pelo codificador 1812 para criar um arquivo de imagem oculta 1813. O arquivo de imagem oculta 1813 é então proporcionado para o software 1810 que opera sobre a imagem 1804 e oculta os dados 1822 dentro da imagem 1804 para criar um arquivo unificado 1814. O arquivo unificado 1814 é emitido para a impressora 1816. A impressora 1816 então imprime os documento personalizado 1820 baseado no arquivo unificado 1814. A estação de trabalho 1808 pode estar conectada com um computador hospedeiro 1818 se necessário para controlar e/ou fornecer dados adicionais para a estação de trabalho 1808. Esta modalidade exemplificativa é útil onde uma resolução muito alta não é um requerimento. O formato dos arquivos mencionados acima pode ser em um formato "DLL" para o caso do uso com sistemas baseados em PC, apesar de qualquer formato de arquivo pode ser utilizado dependendo do sistema alvo e/ou dos requerimentos do usuário.

Uma modalidade exemplificativa da presente invenção para gerar imagens de alta resolução é apresentada na Figura 17. Na Figura 17, vários arquivos de imagem (não-apresentados) são proporcionados para uma estação de trabalho SILICON GRAPHICS INC. (SGI) 1716 que executou o software que gera os elementos ocultos. Ao mesmo tempo em que o software pode rodar em qualquer computador capaz de manipular gráficos de alta resolução, a máquina SGI é utilizada por causa de sua velocidade e habilidades gráficas superiores. O scanner 1712 é utilizado para escanear a imagem primária 1700. A informação escaneada é proporcionada para o computador 1714 que pode separar a imagem 1700 em camadas de cor 1702. Na modalidade exemplificativa, o computador 1714 é um computador Macintosh e é utilizado para implementar o programa do projeto, apesar de qualquer computador com capacidades similares poder ser utilizado. Os arquivos são abertos pelo software e os tipos, valores e parâmetros do indício oculto são selecionados pelo usuário. Algoritmos de codificação são aplicados pelo software no SGI 1716 para juntar as imagens secundárias 1704 com as imagens visíveis do computador 1714, para criar um novo arquivo unido 1708 utilizando o processo de imagem oculta 1706. O novo arquivo unificado pode ser em um formato de arquivo "DLL", por exemplo, apesar de qualquer formato de arquivo poder ser utilizado dependendo do sistema alvo. O projeto completo é então proporcionado para um dispositivo de saída 1718, tal como um estabelecedor de imagem de alta resolução e de alta qualidade especial, que é capaz de imprimir a imagem final como um filme 1720 com a resolução necessária para manter e revelar as imagens secundárias ocultas quando da decodificação. Um dispositivo de saída preferido é fabricado pela SCITEX DOLVE, apesar de qualquer estabelecedor de imagem de alta qualidade e de alta resolução poder ser utilizado. Opcionalmente, o aparelho de prova 1724 pode ser utilizado para provar o produto final 1722 para garantir concordância com as preferências selecionadas pelo usuário.

Como o processo exemplo é um processo baseado em compensação, o usuário pode ocultar mais do que uma imagem secundária dentro de uma única imagem primária. Por consequência, o processo permitiria ao usuário indicar os arquivos primários apropriados nos quais executar o processo e indicar um, dois ou mais arquivos secundários para ocultar dentro da imagem representada pelo arquivo primário. Outras operações que poderíam ser selecionadas para cálculo incluiríam um método de "tonalidade", um método de "amontoamento, um método de "múltiplos níveis" e um método de "conversão para mapa de bits". De outro modo, o usuário pode escolher sair do programa, ou reentrar o processo de seleção.

Mediante transição passando pelo processo de seleção, o processo verifica os vários parâmetros de entrada selecionados pelo usuário. O processo detecta os erros relacionando-se com cada seleção e exibe uma mensagem de erro apropriada. Baseado nos parâmetros de entrada selecionados, as várias operações irão ser executadas, por exemplo, ocultar uma imagem secundária e salvar os resultados em um arquivo de saída; ocultar duas imagens secundárias e salvar os resultados em um arquivo de saída; ocultar mais do que duas imagens secundárias e salvar os resultados em um arquivo de saída; ocultar com um método de tonalidade e salvar os resultados do método de tonalidade em um arquivo de saída; ocultar com um mé- todo amontoado e salvar os resultados amontoados/ocultos em um arquivo de saída; ocultar com um método de múltiplos níveis e salvar os resultados de múltiplos níveis em um arquivo de saída; ou ocultar com um método de conversão para mapa de bits e salvar os resultados da conversão para mapa de bits em um arquivo de saída. Os resultados de qualquer um destes métodos pode então ser exibido e visto (se desejado) via uma janela observadora resultante (não-apresentada). Indicadores sonoros de tom (não-apresentados) também podem indicar o progresso do software se selecionados. A imagem primária pode ser uma imagem em escala cinza que pode incluir uma ou mais imagens secundárias como imagens ocultas. A imagem em escala cinza pode ser reduzida para seus componentes de cor dentro dos quais uma ou mais imagens secundárias podem ser ocultas em qualquer um ou em todos os componentes de cor. A imagem primária também pode ser uma imagem colorida na qual uma ou mais imagens secundárias são ocultas. Quando ocultando mais do que uma imagem secundária em uma imagem primária, cada imagem secundária pode ser girada com respeito uma a outra, tal como no ângulo entre 0 e 359 graus, por exemplo. A rotação das imagens secundárias é aplicável tanto na escala cinza como nas imagens primárias coloridas e pode estar dentro de uma única camada componente de cor ou entre camadas componente de cor. O programa de software associado utiliza uma variedade de telas de interface com o usuário que facilitam escolher que tipo de processo será executado e sob que condições paramétricas. Várias telas, típicas do ambiente tipo "Windows" são apresentadas ao usuário para facilitar as seleções do usuário dos vários critérios delineados acima. O ambiente é similar às Interfaces Gráficas com o Usuário (GUI) convencionais que utilizam uma variedade de entradas do usuário e dispositivos de seleção e como tal, uma explicação detalhada não é proporcionada.

As telas de interface com o usuário típicas podem proporcionar, por exemplo, opções de Menu de Arquivos (por exemplo, à cerca Parâmetros de Carga, Parâmetros de Salvamento, Som e Sair), opções de Diretório, opções de recuperação de Arquivo, opções de armazenamento de Arquivo, opções de Tipo de Arquivo, opções de Som, opções de Filtro, etc. Telas adicionais dentro da hierarquia do programa podem proporcionar, por exemplo, opções de Decodificador, opções de Fase (uma fase, duas fases, etc.), opções de Densidade (claro até escuro ou positivo até negativo). Opções variáveis podem ser proporcionadas via uma barra do tipo cursor convencional ou uma representação digital de um controle analógico, tal como um uma saliência.

Tanto a caixa do arquivo primário como a do arquivo destino possuem capacidade de "navegação" convencional para facilitar a desenvoltura de uso de modo que o usuário não precisa lembrar em que localização ou diretório um arquivo particular está localizado dentro do sistema ou rede.

As opções de "filtro" permitem ao usuário selecionar um nome de arquivo específico e ter a pesquisa do programa para o mesmo. A opção "resolução" permite ao usuário selecionar a resolução desejada da imagem de saída final. De preferência, este número é combinado com a resolução do dispositivo de impressão destino. Técnicas de compactação convencionais também podem ser utilizadas durante as operações de salvamento do arquivo para manter o tamanho total dos arquivos menor e conservar espaço de armazenamento em disco.

Telas do usuário similares são proporcionadas quando uma operação de duas ou três imagens secundárias são desejadas. Entretanto, estas telas proporcionam seleções de adição para as imagens secundárias adicionais a serem entrelaçadas em uma imagem secundária com múltiplas fases. Em um processo com múltiplas fases, o usuário também pode selecionar densidades de conversão em mapa de bits diferentes para cada imagem secundária. Isto é especialmente útil quando o usuário deseja criar parâmetros de sobreposição diferentes do texto que será visto junto, ainda que sendo visto como palavras separadas quando decodificado.

Telas adicionais de interface com o usuário são proporcionadas para executar uma operação de "tonalidade do indício". Diferente da imagem oculta, a tonalidade do indício irá fluir tão suave quanto possível através da imagem, ignorando as variações de tom.

Uma das aplicações mais úteis para o processo descrito acima é onde a imagem primária é uma fotografia e a imagem secundária é uma assinatura do sujeito da fotografia, por exemplo. Utilizando este processo, a imagem primária pode ser convertida em mapa de bits e então a assinatura pode ser fundida dentro do padrão elementar da conversão da imagem primária. A imagem codificada resultante será uma imagem visível de uma fotografia da pessoa, que quando decodificada irá revelar esta assinatura da pessoa. A imagem secundária também pode incluir outras estatísticas vitais tal como altura, peso, etc. Esta imagem codificada de alta segurança revela-ria-se como sendo extremamente útil em itens tal como passaportes, licenças, ID's de fotografia, etc. A segurança do indício oculto pode ser adicionalmente acentuada por se fazer 3 separações de cor em Ciano, Magenta e Amarelo da imagem após o processo de imagem oculta ter sido executado. Estas cores seriam então ajustadas uma com a outra de modo que o cinza natural poderia ser obtido na folha impressa quando as cores forem combinadas novamente. Por consequência, ao mesmo tempo em que a imagem de impressão iria aparecer cinza para o olho não-auxiliado, a imagem decodificada aparecería em cores. O ajuste das separações para manter um cinza neutro torna-se ainda outro fator a ser controlado quando utilizando combinações de tinta diferentes, papel e impressão. A manutenção destas combinações adiciona outro nível de segurança para a aceitação de documento de valor.

Referindo-se agora às Figuras 13 e 14A, são apresentados os fluxogramas de uma modalidade exemplificativa da presente invenção.

Referindo-se às Figuras 13 e 14A, na Etapa 1400, a imagem secundária 1300 (consistindo em uma ou mais imagens, texto, dados, etc.) é informada. Na Etapa 1405, um esquema de codificação pré-selecionado ou definido pelo usuário 1302 é carregado. Na Etapa 1410, a imagem secundária 1300 é codificada com base no esquema de codificação 1302 para gerar a imagem codificada 1304. Na Etapa 1420, uma tela básica (não-apresentada) é selecionada baseado em um processo de reprodução dese- jado incluindo as imperfeições tecnológicas acompanhantes deste processo. A tela básica de preferência é selecionada a partir de um banco de dados 1306 e personalizada baseado no processo de reprodução desejado. Na Etapa 1425, as prioridades selecionadas pelo usuário 1308 são informadas para consideração no processo de indício oculto. Na Etapa 1430, a tela codificada 1312 é gerada com base em uma aproximação da portadora da informação 1310 contida dentro da imagem secundária. Na Etapa 1435, a imagem primária 1314 é informada. Na Etapa 1435, a imagem 1314 é informada. Na Etapa 1440, a imagem primária 1314 é filtrada utilizando a tela codificada 1312 para gerar a imagem integrada 1316. Na Etapa 1450, a imagem integrada 1316 opcionalmente pode ser decodificada com o decodi-ficador 1318A, 1318B para revelar a imagem secundária 1320A, 1320B (idêntica a imagem 1300).

Outra modalidade exemplificativa da presente invenção é apresentada na Figura 14B. Na Figura 14B, na Etapa 1470, a imagem primária 1314 é informada. Na etapa 1475, a imagem primária 1314 é filtrada com base em uma tela definida pelo usuário. Na etapa 1480, a imagem secundária 1300 é informada. Na Etapa 1485, a primeira tela é modificada e compensada com base na informação da imagem secundária. Na Etapa 1490, a imagem integrada 1316 é gerada. Na Etapa 1495, a imagem integrada 1316 opcionalmente pode ser decodificada com o decodificador 1318A, 1318B para revelara imagem secundária 1320A, 1320B (idêntica a imagem 1300).

Referindo-se agora à Figura 15, é apresentado um exemplo da geração de imagem oculta em separação de cor. Neste exemplo, uma fotografia 1502, tal como uma imagem colorida RGB ou CMYK, é reproduzida, por meio do que o processo incorpora duas imagens secundárias diferentes 1506 e 1508, orientada 90 graus uma com a outra, em duas cores base diferentes da imagem primária visível. A imagem primária visível 1502 - se comparado com suas cores RGB originais - é escaneada, como uma imagem digital de alta resolução, utilizando qualquer tipo de software de retoque de fotografia. A imagem é então dividia em suas "chapas" de cor componentes em ainda outro formato de cor CMYK normalmente utilizado, onde as ima- gens componentes de Ciano 1502C, Magenta 1502M, Amarelo 1502Y e Preto 1502K, são apresentadas. A versatilidade do processo permite a fácil combinação de uma imagem secundária com qualquer cor componente da imagem visível. Neste caso, a imagem secundária invisível 1506 com o símbolo JURA repetido 1506, por exemplo, é fundida com a chapa de cor Ciano 1502C. A chapa de cor Ciano resultante 1510C - como descrito acima - irá apresentar a imagem visível original em um padrão convertido em mapa de bits para o olho não-auxiliado, mas a imagem secundária invisível será codificada no padrão convertido em mapa de bits. Uma segunda imagem secundária invisível 1508 com a marca repetida JSP, por exemplo, é fundida com a chapa de cor Magenta 1502M para produzir a imagem Magenta codificada 1510M. A imagem visível final 1512 (similar à 1502) será então recomposta utilizando as chapas de Amarelo 1502Y e o Preto 1502K originais com as chapas de Ciano 1510C e Magenta 1510M codificadas. A informação secundária 1506 pode ser lida como a informação 1518 a partir da imagem impressa 1512 utilizando o decodificador 1514. A informação secundária 1504 pode ser lida como a informação 1520 a partir da imagem impressa 1512 utilizando o decodificador 1516.

Referindo-se agora à Figura 16, é apresentado um fluxograma exemplo das etapas executadas pelo software na Figura 15. A imagem primária 1502 é primeiro digitalizada na Etapa 1600 e então dividida em suas cores CMYK componentes 1502C, 1502M, 1502Y e 1502K na Etapa 1605. Cada chapa de cor pode ser de forma independente operada por qualquer um dos processos implementados nas Etapas 1610, 1615, 1620 e 1625, respectivamente. Neste caso, uma técnica de imagem oculta (ou conversão em mapa de bits em cor única) é executada. A seguir, o processo de imagem oculta é aplicado junto à primeira imagem secundária 1506 na Etapa 1630 e junto à segunda imagem secundária 1508 na Etapa 1635. A imagem de saída final 1512 é criada por se reunir as chapas de cor Ciano e Magenta codificadas com as chapas de cores Amarelo e Preto inalteradas 1510 na etapa 1640. Neste exemplo, somente as cores Ciano e magenta foram codificadas. Outros exemplos podem escolher codificar uma cor, três cores, ou todas as quatro cores. O programa de software associado utiliza uma variedade de telas de interface com o usuário que facilitam escolher que tipo de processo será executado e sob que condições paramétricas. Várias telas, típicas dos ambientes tipo “Windows” são apresentadas ao usuário para facilitar as seleções do usuário dos vários critérios. O ambiente é similar às Interfaces Gráficas com o Usuário (GUI) que utilizam uma variedade de entradas do usuário e dispositivos de seleção e como tal, uma explicação detalhada não é proporcionada. A tela de interface com o usuário típica pode proporcionar, por exemplo, opções de Menu de Arquivos (por exemplo, À Cerca, parâmetros de Carga, Parâmetros de Salvamento, Som e Sair), opções de diretório, opções de recuperação de Arquivo, opções e armazenamento de Arquivo, opções de Tipo de Arquivo, opções de Sim, opções de Filtro, etc. Telas adicionais dentro da hierarquia do programa podem proporcionar, por exemplo, opções do Decodificador. Opções variáveis podem ser proporcionadas via uma barra tipo cursor convencional ou via uma representação digital de um controle analógico tal como uma saliência.

As caixas do arquivo primário e do destino possuem a capacidade de "navegação" convencional para facilitar a desenvoltura do uso de modo que o usuário não necessita lembrar em que localização ou diretório um arquivo particular está localizado dentro do sistema ou da rede.

As opções "filtro" permitem ao usuário selecionar um nome de arquivo específico e ter a pesquisa do programa para o mesmo. A opção "resolução" permite ao usuário selecionar a resolução desejada da imagem de saída final. De preferência, este número é combinado com a resolução do dispositivo de saída destino. Técnicas de compactação convencionais também podem ser utilizadas durante as operações de salvamento de arquivo para manter o tamanho total dos arquivos menor e conservar espaço de armazenamento em disco.

Uma das aplicações mais úteis para o processo descrito acima é onde a imagem primária é uma fotografia e a imagem secundária é uma as- sinatura do sujeito da fotografia, por exemplo. Utilizando este processo, a imagem primária pode ser convertida em mapa de bits e então a assinatura pode ser fundida dentro do padrão elementar da conversão da imagem primária. A imagem codificada resultante será uma imagem visível de uma fotografia da pessoa, que quando decodificada irá revelar esta assinatura da pessoa. A imagem secundária também pode incluir outras estatísticas vitais tal como altura, peso, etc. Esta imagem codificada de alta segurança revela-ria-se como sendo extremamente útil em itens tal como passaportes, licenças, ID's de fotografia, etc. (Figura 18). A segurança do indício oculto pode ser adicionalmente acentuada por se fazer 3 separações de cor em Ciano, Magenta e Amarelo da imagem após o processo de imagem oculta ter sido executado. Estas cores seriam então ajustadas uma com a outra de modo que o cinza natural poderia ser obtido na folha impressa quando as cores forem combinadas novamente. Por consequência, ao mesmo tempo que a imagem impressa iria aparecer cinza para o olho não-auxiliado, a imagem decodificada aparecería em cores. O ajuste das separações para manter um cinza neutro torna-se ainda outro fator a ser controlado quando utilizando combinações diferentes de tinta, papel e impressão. A manutenção destas combinações adiciona outro nível de segurança para a aceitação de documento de valor.

Ainda outro uso possível do programa seria criar combinações de interferência, ou tonalidade nula, no material impresso. Esta técnica irá esconder as palavras tipo "nulo" ou "inválido" em itens tal como ingressos de concerto. Se o ingresso for fotocopiado, a palavra subjacente "nulo" iria aparecer na cópia e por consequência torná-lo inválido para um bilheteiro. O software proporcionaria uma alternativa eficiente e de baixo custo para produzir tais padrões de tonalidade nulos. O processo exemplo da presente invenção também pode ser adaptado para produzir padrões tipo marca d'água que tipicamente são introduzidos no papel via óleo ou verniz penetrante. Além disso, o processo pode ser aplicável para produzir holograma via métodos de diferenciação de linha, por exemplo. Novamente, o programa provaria ser mais eficiente e de custo baixo para produzir tais resultados.

Outra aplicação útil pode incluir a codificação de uma imagem secundária oculta e dividida em três ou mais separações de cor diferentes requerendo uma precisão extremamente alta em registro. Ao reunir as cores na impressão, a imagem secundária poderá ser lida pelo dispositivo de de-codificação. Caso o registro seja executado abaixo da precisão requerida, ambas imagens primária e secundária seriam de forma eficiente danificadas.

Ainda outra aplicação útil pode incluir a geração e a personalização das telas digitais consistindo nos pontos elementares que podem ser definidos pelo usuário como por exemplo, letras, padrões, desenhos ou o que quer que seja, apesar das telas que podem se definidas pelo usuário poderem ser aplicáveis como aspectos de segurança de alto valor em um processo de uma cor ou de múltiplas cores mesmo sem ocultar uma imagem secundária dentro da imagem primária, um acentuamento do aspecto pode ser o ocultamento da imagem secundária.

Referindo-se agora às Figuras 19A até 19J, várias técnicas para ativar o decodificador são apresentadas, as quais podem ser utilizadas para codificar imagens dentro de imagens primárias visíveis. Acompanhando cada Figura está um círculo apresentando uma parte aumentada da imagem. Os tipos exemplo incluem: Figura 19A, modulação de espessura de linha dupla; Figura 19B, modulação de espessura de linha II; Figura 19C, conversão em mapa de bits de linha em relevo; Figura 19D, saliência; Figura 19E, saliência dupla; Figura 19E, conversão arredondada em relevo; Figura 19G, conversão cruzada; Figura 19H, conversão arredondada latente; Figura 191, conversão oval; e Figura 19J, conversão de linha cruzada. Outra técnica, a conversão em mapa de bits em relevo cruzado, pode utilizar uma frequência de densidade de lente no plano vertical e ainda outra frequência no plano horizontal. O usuário então verificaria cada imagem secundária por girar a lente. Ainda outra técnica pode incluir lentes que variam em frequência e/ou características refrativas através da face de uma única lente. Por consequência, partes diferentes do material impresso podem ser codificadas em frequências diferentes e ainda serem decodificadas por uma única lente por conveniência. Indubitavelmente vários outros tipos de conversão em mapa de bits existem os quais são facilmente adaptáveis junto às técnicas de codificação.

Independente do tipo de conversão em mapa de bits utilizado, uma variedade de outras medidas de segurança podem ser executadas utilizando o programa e os princípios subjacentes envolvidos. Por exemplo, o sistema de numeração consecutivo encontrado nos ingressos ou no dinheiro pode ser oculto para garantir segurança adicional contra cópia. O programa pode também de forma digital gerar a codificação de barra oculta.

Ainda outra técnica de impressão de segurança comum inclui utilizar linhas impressas complexas, guilhochês e/ou botões que são difíceis de falsificar ou de reproduzir eletronicamente. O programa pode introduzir padrões que seguem certas linhas no material impresso.

Referindo-se agora à Figura 20, uma imagem embaralhada é processada em uma imagem visível. Este processo geralmente é referido como uma operação de codificação de "uma fase". Em qualquer operação de codificação, uma imagem de saída é uma função da densidade da lente do decodificador. Uma imagem de saída 200 é apresentada, a qual é dividida em fatias elementares 202, ou segmentos, de largura h. Cada largura de fatia h é uma função de vários fatores tal como densidade e código base. A Figura 21 ilustra uma imagem embaralhada onde os segmentos 2100 da imagem são sacudidos com respeito um ao outro e resultam no segmento sacudido 10.

Referindo-se agora à Figura 21, certos detalhes exemplares de um processo de amontoamento exemplificativo da técnica anterior são apresentados. Neste exemplo, este processo geralmente é referido como uma operação de codificação de "uma fase" que é fatiada em fatias elementares, ou segmentos de largura h. Uma fatia elementar é apresentada na Figura 22. Cada largura de fatia h é uma função de vários fatores, tal como densidade, sobreposição, espelhamento, duplicação, ampliação e código base.

Referindo-se agora à Figura 22, um processo de amontoamento de "duas fases" é apresentado, por meio do qual o método é similar a este para o processo de uma fase. Neste caso, entretanto, cada fatia de largura h é adicionalmente dividida em uma primeira subfatia 2200 e uma segunda subfatia 2202. As linhas elementares da primeira e da segunda imagens serão armazenadas pelo programa de software nos arquivos "primário um" e "primário dois". Na imagem de saída resultante, as fatias ímpares 14 são compostas de linhas elementares do arquivo primário um e as fatias pares 16 são a partir do arquivo primário dois. Quando da decodificação, a primeira e a segunda imagens secundárias irão aparecer de forma independente dis-cerníveis.

Referindo-se agora à Figura 23, um processo de codificação de "três fases" é apresentando como similar aos processos de uma ou de duas fases. Neste caso, a largura h é dividida em três partes. As primeira, segundas e terceira imagens secundária são armazenadas em três arquivos primários do computador. Na imagem de saída resultante, cada terceira fatia 2300, 2302 e 2304 provem do mesmo respectivo primeiro, segundo ou terceiro arquivo primário. Novamente quando da decodificação, a primeira, segunda e terceira imagens secundárias irão aparecer de forma independente, discerníveis. As fatias 2300, 2302, 2304 também podem ser giradas, em relação uma a outra através de uma série de ângulos na faixa de 1 até 359 graus, por exemplo.

Referindo-se agora à Figura 24, outra aplicação útil desta invenção para aplicar o aspecto oculto para o processo de amontoamento da técnica anterior. Certos detalhes exemplo de um processo de amontoamento e de ocultamento combinados exemplar, onde a parte oculta compensa o sinal de outro modo naturalmente visível do processo amontoado por ocultar os elementos de fatia amontoados (sob a resolução do olho não-auxiliado) com seu complemento em um processo digital de alta precisão.

Referindo-se à Figura 25, é apresentado um exemplo do processo amontoado oculto. Neste exemplo, um selo de postagem é criado por meio do qual o processo incorpora duas imagens secundárias diferentes, orientadas 90 graus em relação uma a outra em duas cores base diferentes da imagem primária visível. A imagem primária visível - compreendida de suas cores RGB originais - é escaneada, como uma imagem de alta resolução digital, em um programa tal como ADOBE PHOTOSHOP. A imagem é então dividida em suas imagens componentes de Ciano 2502, Magenta 2504, Amarelo 2506 e Preto 2508 como apresentado. A versatilidade do processo permite a combinação fácil de uma imagem secundária 2510 com qualquer uma das cores componente da imagem visível. Neste caso, a imagem invisível secundária 2510 com o símbolo repetido USPS, por exemplo, é fundida com a chapa de cor Ciano 2502. A chapa de cor Ciano resultante 2512 - como descrito acima - irá apresentar a imagem visível original em um padrão convertido em mapa de bits para o olho não-auxiliado, mas a imagem invisível secundária será codificada dentro do padrão convertido em mapa de bits. Uma segunda imagem invisível secundária 2516 com a marca repetida INDÍCIO OCULTO é fundida com a chapa de cor Magenta 2504 para produzir a imagem Magenta codificada 2518. A imagem visível final (similar à 2500) será então recomposta utilizando-se as chapas de Amarelo 2506 e de Preto 2508 originais com as chapas de Ciano de magenta codificadas. Apesar da invenção ser ilustrada e descrita aqui, não se pretende que a invenção seja limitada aos detalhes apresentados. Ao invés disso, várias modificações podem ser feitas nos detalhes dentro do escopo e na gama de equivalências das reivindicações e sem se afastar da invenção.

Claims (32)

1. Método para codificar uma imagem primária com uma imagem secundária caracterizado por compreender as etapas de: (a) converter em mapa de bits a imagem primária em uma primeira imagem elementar; (b) converter em mapa de bits a imagem secundária dentro de uma segunda imagem elementar; (c) fundir a primeira imagem elementar com a segunda imagem elementar em uma imagem elementar unificada baseado em um princípio de codificação predeterminado, (d) compensar as distorções da imagem elementar unificada para tornar a segunda imagem elementar invisível dentro da primeira imagem elementar; e (e) produzir uma imagem de saída baseado na imagem elementar unificada, a imagem primária sendo visível para um olho não auxiliado e a imagem secundária sendo oculta para o olho não auxiliado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de: (f) ver a imagem secundária oculta dentro da imagem de saída por ativar um dispositivo de decodificação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de decodificação é uma lente ótica correspondendo ao princípio de codificação predeterminado.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a imagem secundária não está presente em uma cópia da imagem de saída.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser implementado em um sistema de computador para de forma digital produzir telas codificadas para incorporar a informação secundária como um recurso de segurança anti-falsificação dentro de uma imagem primária visível para uso em um documento, o método compreendendo as etapas de: (a) proporcionar uma tela básica selecionada pelo usuário; (b) fundir a informação secundária com a tela básica selecionada pelo usuário baseado em um princípio de codificação selecionado pelo usuário para criar uma tela codificada; (c) compensar a tela codificada para i) compensar por quaisquer distorções na tela codificada criada na etapa de fusão (b) e ii) gerar uma tela compensada contendo a informação secundária oculta dentro da tela compensada, (d) filtrar a imagem primária com a tela compensada para produzir uma imagem de saída combinada de acordo com uma tecnologia de reprodução correspondendo ao princípio de codificação selecionado pelo usuário, e (e) reproduzir o documento utilizando a tecnologia de reprodução, o documento incorporando a imagem de saída combinada.

6. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de otimamente codificar a tela codificada baseado em uma característica do princípio de codificação.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de selecionar a tela básica de acordo com a tecnologia de reprodução utilizada para reproduzir a imagem de saída combinada.

8. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de codificar a tela codificada utilizando uma aproximação sucessiva onde a aproximação sucessiva é implementada em um módulo de software executado em um computador de propósito geral.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a aproximação sucessiva é baseada em pelo menos um de uma pluralidade de parâmetros definidos pelo usuário da tecnologia de reprodução utilizada para reproduzir a imagem de saída combinada.

10. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de ler a informação secundária somente através de um dispositivo de decodificação correspondendo ao princípio de codificação da etapa (b).

11. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a informação secundária é composta de pixels.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de utilizar os pixels como os portadores de informação digital.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de modificar um parâmetro dos portadores de informação digital baseado em pelo menos um entre: i) um formato dos pixels, ii) um tamanho dos pixels, iii) um ângulo dos pixels, iv) uma posição dos pixels, v) uma frequência dos pixels, e vi) uma densidade dos pixels.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de colocar o parâmetro modificado do portador de informação digital dentro de uma única camada da imagem.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de colocar o parâmetro modificado do portador de informação digital dentro de uma pluralidade de camadas de cor da imagem.

16. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a informação secundária é pelo menos uma do grupo consistindo de uma imagem, dados, material impresso e um código de barras.

17. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a tela básica selecionada pelo usuário é uma entre: i) uma tela arredondada, ii) uma tela de linha, iii) uma tela elíptica, iv) uma tela de rotogravura, v) uma tela Stochastic, vi) uma tela geométrica, vii) uma tela de tom contínuo, e viii) uma tela programável.

18. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de decodificação é pelo menos um entre um decodificador ótico e um decodificador digital programável pelo usuário.

19. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o princípio de codificação da etapa (b) é baseado em uma implementação de software de um dispositivo de decodificação.

20. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de oticamente decodificar a imagem de saída combinada utilizando um decodificador ótico possuindo um filtro ótico com pelo menos uma entre uma pluralidade de formas geométricas.

21. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de oticamente decodificar a imagem de saída combinada utilizando um decodificador ótico possuindo pelo menos um entre os padrões de filtragem periódico e randômico.

22. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de decodificar a imagem de saída combinada utilizando um decodificador ótico complexo possuindo propriedades óticas diferentes para leitura dos códigos óticos.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que as diferentes propriedades óticas incluem pelo menos uma entre: i) magnifi cação ii) inversão, iii) prismática, e iv) redução.

24. Método, de acordo com a reivindicação 5, adicionalmente compreendendo a etapa de eletronicamente decodificar a imagem de saída combinada utilizando um decodificador eletrônico para ler os códigos óticos utilizando uma simulação de software de pelo menos uma função de um decodificador ótico.

25. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de eletronicamente decodificar a imagem de saída combinada utilizando um decodificador eletrônico possuindo reconhecimento eletrônico para leitura dos códigos óticos.

26. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a informação secundária inclui códigos digitais e adicionalmente compreendendo a etapa de: ler diretamente os códigos digitais embutidos dentro da imagem de saída combinada utilizando um decodificador eletrônico programável.

27. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de calcular um registro de alta precisão entre as várias camadas de cores da imagem de saída combinada para uso em um aparelho de impressão de papel-moeda.

28. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de reproduzir um documento utilizando a tecnologia de reprodução, o documento incorporando a imagem de saída combinada.

29. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o documento é pelo menos um entre: i) um cheque, ii) moeda corrente, iii) um bilhete, iv) uma nota, v) um cartão de crédito, vi) um passaporte, vii) um cartão com fotoidentificação, viii) um bilhete de evento especial, ix) uma cautela de ação, x) uma certidão de título, xi) um cheque bancário, xii) um cheque de viagem, xiii) um rótulo anti-falsificação, xiv) um selo de imposto, xv) um selo postal, xvi) uma certidão de nascimento, xvii) um título de propriedade de veículo, xviii) uma escritura, xix) um certificado de título, e xx) um visto.

30. Método, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a imagem primária visível é uma fotografia de uma pessoa e a informação secundária é pelo menos um dado pessoal da pessoa.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o dado pessoal é pelo menos um entre i) uma altura, ii) um peso, iii) um número de identificação, iv) uma assinatura, v) um tipo sanguíneo, e vi) uma informação médica.

32. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a informação secundária não está presente em uma cópia do documento.