DE102007050691A1

DE102007050691A1 - Print product e.g. print substrate, characteristics detecting method, involves decoding data after opto-electronic detection of design, and using decoded data for characterization of individual printed design and/or printing process

Info

Publication number: DE102007050691A1
Application number: DE102007050691A
Authority: DE
Inventors: Thomas Walther; Bernhard Prof. Dr. Wimitzer
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG; HOCHSCHULE MANNHEIM
Current assignee: Hochschule Mannheim De; Manroland Sheetfed GmbH
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2008-04-30

Abstract

The method involves attaching a static code with redundant information and with high spatial resolution on a pressure product. Opto-electronic detection of a design printed at the product is performed by a line or a surface camera or a laser scanner within a print processing machine such as a rolling or a sheet printing machine or a stroke punching machine or a punching machine with rotative tools or a folder gluer or a gathering machine for print products. Data is decoded and the decoded data are used for characterization of an individual printed design and/or printing process. An independent claim is also included for a device for executing a method for detecting characteristics of print products for authentication and for tracking of individual print products or pressure product use.

Description

Die Erfindung betrifft die stochastische Markierung von Druckprodukten in einem Verfahren zur Feststellung der Authentizität, bei dem charakteristischen Merkmalen des Druckes bzw. des Drucksubstrates innerhalb eines gedruckten Codes erfasst werden.The The invention relates to the stochastic marking of printed products in a method for determining authenticity, in which characteristic features of the print or the printing substrate within a printed code.

Der Wunsch nach einer individuellen Identifizierung von Druckprodukten hat zwei Gründe: Die eindeutige Erkennung von Fälschungen, aber auch die Möglichkeit zur Verfolgung jedes einzelnen Drucks bzw. Drucknutzens entlang der Herstellungskette von der Verpackungsherstellung bis zum Endverbraucher. Eindeutige Identifizierungen spielen aber auch eine große Rolle bei Zahlungsvorgängen, Coupons. Ein weiteres Thema, das eine eindeutige Identifizierung eines Druckproduktes notwendig macht, ist die Forderung der Nachverfolgbarkeit eines Produktes von der Herstellung über die Logistik und die Distribution. Solche Dokumentationen werden für immer mehr Produkte vorgeschrieben.Of the Desire for an individual identification of printed products has two reasons: The clear detection of counterfeits, but also the possibility to track each individual pressure or pressure along the production chain from the packaging to the end user. Unique identifications also play a major role for payment transactions, coupons. Another issue that is a clear identification of a printed product necessary, is the requirement of traceability of a Product from the manufacture over the logistics and the distribution. Such documentation will be forever more products prescribed.

Eine weltweit bekanntes Verfahren zur Kennzeichnung von Produkten sind Barcodes, die auf Verpackungen massenhaft aufgedruckt werden. Solche Barcodes sind aber in der Regel statisch, d.h. sie kennzeichnen nicht das einzelne Produkt, sondern nur eine Produktgruppe.A worldwide known method of labeling products Barcodes that are printed on packaging in bulk. Such barcodes but are usually static, i. they do not mark that single product, but only one product group.

Individuelle Kennzeichnungen, wie variable Barcodes oder alphanumerische Ziffernfolgen können auf Druckprodukte mit einem mechanischen Nummerierwerk oder einem Tintenstrahldrucker eingedruckt werden. Dabei können die eingesetzten Druckfarben oder Tinten für das menschliche Auge sichtbar oder unsichtbar sein. Der Nachteil dieser Verfahren ist die hohen Investitions- und Betriebskosten einer solchen Einrichtung und den geringen Grad des Fälschungsschutzes. Auch wenn der Codeumfang des individuellen aufgedruckten Codes geheim gehalten wird, kann zum Beispiel durch Sammeln von gebrauchten Druckprodukten diese auf einfacher Weise nachgestellt werdenindividual Labels, such as variable barcodes or alphanumeric sequences of numbers can on printed products with a mechanical numbering machine or a Inkjet printers are printed. The used inks can or inks for the human eye is visible or invisible. The disadvantage This procedure is the high investment and operating costs Such a device and the low degree of protection against counterfeiting. Even if the code size of the individual printed code is secret can be held, for example, by collecting used printed products these are adjusted in a simple manner

Ein Lösung zur individuellen Kennzeichnung sind RFID (radio-frequency-identification)-tags, die zum Beispiel als Label auf das Druckprodukt aufgeklebt werden. Diese können auf dem Chip eine eindeutige Identifizierungsnummer tragen, die eine Identifizierung erlaubt. Diese RFID-tags sind allerdings sehr teuer (zwischen 0,20-0,50 Eurocent) und stehen damit in keinem Verhältnis zu dem Herstellungspreis eines Druckproduktes, z.B. einer Verpackung. RFID-Lösungen machen daher zu jetzigen Stand der Technik nur dann Sinn, wenn zusätzliche Vorteile in Logistik und Distribution erzielt werden können.One solution for individual labeling are RFID (radio frequency identification) tags, which are glued as a label on the printed product, for example. these can carry on the chip a unique identification number, the an identification allowed. These RFID tags are very nice though expensive (between 0.20-0.50 Eurocent) and are therefore out of proportion the production price of a printed product, e.g. a packaging. RFID solutions Therefore, at the present state of the art make sense only if additional benefits can be achieved in logistics and distribution.

Eine weitere Lösung ist der gesamte Druck oder Eindruck von variablen Daten mit digitalen Druckmethoden, die es erlauben jedem Druckprodukt eine individuelle Charakteristik zu geben, ob dies nun zum Beispiel ein variabler Code oder in einem Druckbild versteckte Informationen sind. Der digitale Druck von Druckprodukten ist nach dem heutigen Stand der Technik für Massendrucksachen, wie Verpackungen, nicht wettbewerbsfähig. Der nachträgliche Eindruck von variablen Daten in Massendrucksachen erfordert zusätzliche Arbeitsschritte und verursacht ebenfalls hohe Kosten. Dieser nachträgliche Eindruck von digitalen Daten in mit statischen Verfahren hergestellte Druckprodukte wird in der Praxis nur angewandt, wo Zusatznutzen, z.B. durch das Eindrucken einer Versandadresse, erzielt werden können oder der Druck durch Fälschungen sehr hoch ist.A another solution is the total pressure or impression of variable data with digital printing methods, which allow each printed product an individual characteristic to give, whether this is now for example a variable code or in one Printed image are hidden information. The digital print of Printed products are state-of-the-art for mass printing, like packaging, not competitive. The retrospective impression of variable data in bulk printed matters requires additional Work steps and also causes high costs. This retrospective impression of digital data in static printed products is only applied in practice where added benefits, e.g. by impressing a shipping address, can be obtained or the pressure of counterfeiting is very high.

Eine solche Anwendung einer digital aufgedruckten Nummer zum Zwecke des Fälschungsschutzes wird unter anderem in der EP 1 420 381 A1 offenbart. Auf die Verpackung wird eine fortlaufende Nummer aufgedruckt und gleichzeitig ein anderes kennzeichnendes Merkmal der Verpackung erfasst, z.B. eine Klebekante. Beide Merkmale werden in einer Datenbankanwendung kombiniert und erlauben später eine eindeutige Zuordnung der Verpackung, indem die Nummer und das kennzeichnende Merkmal mit dem Datensatz abgeglichen werden.Such an application of a digitally printed number for purposes of counterfeit protection is inter alia in the EP 1 420 381 A1 disclosed. A consecutive number is printed on the packaging and, at the same time, another characteristic of the packaging is recorded, eg an adhesive edge. Both features are combined in a database application and later allow unambiguous allocation of the packaging by matching the number and the identifying feature to the record.

Eine bekannte Anwendung zum Schutz statischer Druckdaten ist die Veränderung von Druckinhalten, indem zum Beispiel Linien durch so genannten Nanotext ersetzt werden, oder Rasterpunkte durch Symbole ersetzt werden. Eine solche Methode zur Modifikation von Druckbildern durch die Kombination einer zweiten Information ist unter anderem in der EP 1 345 193 A2 . Weitere Verfahren, die unter dem Begriff digitales Wasserzeichen bekannt geworden sind, wurde unter anderem in der US 2004/0039914 A1 , in der US 2004/0101159 A1 und der US 7,003,132 B2 bekannt geworden. Digitale Wasserzeichen können zwar die Authentizität eines Produktes belegen, erlauben aber keine individuelle Erkennung eines einzelnen Produktes.A well-known application for the protection of static print data is the change of print content, for example, by replacing lines with so-called nanotext, or replacing halftone dots with symbols. Such a method for the modification of printed images by the combination of a second information is inter alia in the EP 1 345 193 A2 , Other methods, which have become known under the term digital watermark, has been described inter alia in the US 2004/0039914 A1 , in the US 2004/0101159 A1 and the US 7,003,132 B2 known. Although digital watermarks can prove the authenticity of a product, they do not allow individual recognition of a single product.

In der US 6,808,118 B2 ist eine Codierung des Drucks durch eine gezielte Variation der Farbe der einzelnen Druckpunkte/Pixel bekannt geworden.In the US 6,808,118 B2 is an encoding of the pressure by a deliberate variation of the color of the individual pressure points / pixels has become known.

Für den Massendruck sind ebenfalls verschiedene Verfahren bekannt geworden, die mit einfachen drucktechnischen Methoden die Überprüfung der Authentizität erlauben. So beschreibt die WO 2006/087351 A2 ein Verfahren, bei dem ein unsichtbares oder nur leicht sichtbares Muster über ein Druckbild gelegt wird, wobei die Rasterpunkte moduliert sind, indem die Menge der aufgetragen Substanz variiert wird.For mass printing, various methods have also become known which allow the verification of authenticity with simple printing methods. That's how it describes WO 2006/087351 A2 a method in which an invisible or only slightly visible pattern is placed over a printed image, wherein the halftone dots are modulated by varying the amount of applied substance.

Bekannt sind auch Verfahren zum Fälschungsschutz, die individualisierte Hologramme oder andere dem Druck später hinzugefügten Sicherheitsmerkmale aufweisen. Diese Kennzeichnungen sind aber sehr kostspielig und verteuern somit das Druckprodukt erheblich.Known are also methods of counterfeit protection, the individualized holograms or other security features added to the print later exhibit. These labels are very expensive and expensive thus increase the cost of the printed product considerably.

Allen bisher aufgeführten Sicherheitsmerkmalen ist gemein, dass sie spezielle Druckverfahren, die Hinzufügung von Sicherheitselementen oder eine spezielle Manipulation von Vorstufendaten benötigen. Dies bedeutet immer einen zusätzlichen Kostenaufwand und kann in der Regel nicht von einer Standarddruckerei durchgeführt werden. So wird die Manipulation von Vorstufendaten in der Regel von speziellen Firmen oder unter Zuhilfenahme spezieller Software ausgeführt.all previously listed Security features is common that they have special printing processes that addition of security elements or a special manipulation of precursor data need. This always means an extra Cost and usually can not by a standard printer carried out become. This is how the manipulation of prepress data usually becomes by special companies or with the help of special software executed.

Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren ist, dass oftmals spezielle Auswerteeinrichtungen benötigt werden, die nicht immer und überall zur Feststellung der Authentizität zur Verfügung stehen. Ein Hologramm mit integrierten Sicherheitsmerkmalen benötigt zum Beispiel bei Einsatz eines nur unter UV-Licht erkennbaren Sicherheitsmerkmals eine ebensolche Lampe. Ist diese zum Beispiel im Rahmen einer Zollkontrolle nicht verfügbar, kann auch eine Überprüfung nicht erfolgen. Ein weiterer Nachteil all dieser Verfahren ist, dass sie individuell für jedes Produkt in der Regel unterschiedlich sind und der Prüfer wissen muss, welches Merkmal bei welchem Produkt zu prüfen ist. Bei der Vielzahl von bekannten Fälschungsschutzverfahren ist dies eine Anforderung, die dem Wunsch nach schneller und durchgehender Verifikation entgegensteht.One Another disadvantage of this method is that often special evaluation needed that are not always and everywhere to determine the authenticity to disposal stand. A hologram with integrated security features needed for Example using a security feature that can only be recognized under UV light a similar lamp. Is this, for example, under a customs control not available, can not do a review either respectively. Another disadvantage of all these methods is that they individually for Each product is usually different and the examiner will know which feature is to be tested on which product. In the multitude of known counterfeit protection method This is a requirement that meets the desire for faster and more consistent Is contrary to verification.

Es sind Verfahren bekannt, die bestimmte Merkmale eines Druckproduktes durch ein Bilderfassungsgerät erfassen und diese Merkmale codiert oder uncodiert in einer Datenbank hinterlegen. Diese können dann durch einen Scanner, wie er in den meisten Büros vorhanden ist, erfasst und mit dem in der Datenbank abgelegten Datensatz abgeglichen werden. Die DE 101 62 537 A1 beschreibt ein solches Verfahren, wobei nachteilig ist, dass spezifische Partikel in einem Druckverfahren aufgetragen oder dem Papier beigemischt werden. Dies erfordert wieder spezielle Verfahren oder Materialien und ist daher nicht universell einsetzbar. Auch hier muss das Merkmal dem Prüfer und das dazu gehörige Auswerteverfahren bekannt sein.Methods are known which detect certain features of a printed product by an image capture device and store these features coded or uncoded in a database. These can then be captured by a scanner, as found in most offices, and compared with the data set stored in the database. The DE 101 62 537 A1 describes such a process, wherein it is disadvantageous that specific particles are applied in a printing process or mixed into the paper. This again requires special processes or materials and is therefore not universally applicable. Again, the feature must be known to the examiner and the associated evaluation method.

In der DE 103 45 669 A1 ist ein Verfahren offenbart, das die Authentizität anhand von charakteristischen Merkmalen des Druckes bzw. des Drucksubstrates innerhalb eines gedruckten Codes erfasst wird. Ausgenutzt wird, dass jeder reale Datenträger zufällige Strukturen im unterschiedlichen Maße aufweist. Gründe hierfür sind die Inhomogenitäten des Drucksubstrates, zum Beispiel die stochastische Verteilung der Papierfasern eines Papiers, oder Inhomogenitäten, die Eigenschaften des Druckprozesses sind. Höchstmögliche Sicherheit bietet die Kombination der Merkmale von Bedruckstoff und der Wechselwirkung Bedruckstoff/Druck.In the DE 103 45 669 A1 For example, a method is disclosed that captures authenticity based on characteristic features of the print substrate within a printed code. It is exploited that every real data carrier has random structures to varying degrees. The reasons for this are the inhomogeneities of the printing substrate, for example the stochastic distribution of the paper fibers of a paper, or inhomogeneities, which are properties of the printing process. Maximum safety is provided by the combination of the characteristics of the substrate and the interaction between substrate and printing.

Selbst eine fotografisch beliebig genaue Reproduktion, die auch den Einfluss der genannten Zufallsprozesse umfasst, kann damit als Fälschung identifiziert werden.Even a photograph of any exact reproduction that also influences includes the said random processes can thus identified as a forgery become.

Dieser Prozess hat den großen Vorteil, dass keine speziellen und teueren Merkmale genutzt werden, sondern nur die stochastischen Schwankungen des Druckprozesses, der Wechselwirkungen zwischen Druckprozess und Bedruckstoff ausgewertet werden. Dies hat den Vorteil, dass die variablen Kosten des Fälschungsschutzes äußerst gering sind, es fallen nur die Kosten der Datenerfassung, Datenverarbeitung und Datenspeicherung an, die im Vergleich zu speziellen, für den Fälschungsschutz erzeugten Sicherheitsmerkmalen, äußerst gering sind. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass dieses Merkmal fälschungssicher ist und daher universell eingesetzt werden kann. Eine Prüfbehörde muss nur ein Datenerfassungsgerät haben, das den Prüfcode erfasst und mit einem auf einer Datenbank hinterlegten Code abgleicht.This Process has the big one Advantage that no special and expensive features are used, but only the stochastic fluctuations of the printing process, the interactions between printing process and substrate are evaluated. This has the advantage that the variable costs of counterfeit protection extremely low are, there are only the costs of data collection, data processing and data storage, compared to special, for counterfeit protection generated security features, extremely low are. Another advantage of this method is that this Feature forgery-proof is and can therefore be used universally. An audit authority only has to a data collection device have that the verification code recorded and compared with a code stored on a database.

In DE 10 2005 013 962 wird ein Verfahren zur einfachen preiswerten Herstellung fälschungsgeschützter Papierdokumente mit Inhaltsschutz und Kopieerkennung beschrieben. Die Kopieerkennung wird dabei mit Hilfe eines speziellen, nummerierten Dokumentenpapiers erzielt, dessen lokal zufälliger Strukturkomponente zuvor automatisch erfasst und unter der Nummer auf einer Datenbank abgelegt wird. Der Anwender speichert dann die digitalisierten Daten des Dokuments zusammen mit den Daten der zufälligen Strukturkomponente verschlüsselt auf dem Dokument in Form eines Rasterdruckdatenspeichers.In DE 10 2005 013 962 A method for the simple, inexpensive production of counterfeit-protected paper documents with content protection and copy recognition is described. The copy recognition is achieved with the help of a special, numbered document paper whose locally random structure component is previously automatically recorded and stored under the number on a database. The user then stores the digitized data of the document encrypted together with the data of the random structure component on the document in the form of a raster print data memory.

In WO 2006/013037A1 wird ein Rasterdruckdatenspeicher beschrieben, der sich besonders gut für die Umsetzung der zuvor beschriebenen Verfahren eignet. In DE 199 26 194 und DE 199 26 197 werden Verfahren zur Dekodierung von derartigen Rasterdruckdatenspeichern beschrieben. Dabei werden erstmals Wege aufgezeigt, wie bekannte Drucksymbole zur Entzerrung von Übertragungskanälen verwendet werden und wie geometrische Verzeichnungen durch Modellierung aufgelöst werden.In WO 2006 / 013037A1 a raster print data store is described, which is particularly well suited for the implementation of the methods described above. In DE 199 26 194 and DE 199 26 197 For example, methods for decoding such raster print data memories are described. For the first time, ways are shown how known pressure symbols are used for equalization of transmission channels and how geometrical distortions are resolved by modeling.

Die in DE 103 45 669 A1 , DE 10 2005 013 962 , WO 2006/013037A1 beschriebenen und verwendeten Verfahren zeigen zwar prinzipielle Wege zur individuelle Kennzeichnung, aber es gibt hinsichtlich einer Massenproduktion zur Integration in Maschinen und Herstellprozesse keinerlei Hinweise. Dies betrifft

– die Erfassung und Berechnung der stochastischen Kennwerte mit hoher Geschwindigkeit im Herstellprozess bis zu einer Prozessgeschwindigkeit von mehreren Meter/Sekunde
– die Berechnung und Abspeicherung der Kennwerte im Millisekundenbereich
– die Überwachung der Qualität der individuellen Kennzeichnung
– die Größe der benötigten Datenspeicher bzw. Datenbanken
– die Veränderung des Druckfarbenfilms durch Trocknungsprozesse und
– die Berücksichtigung von verschiedenen bekannten Veredelungsverfahren in Druckprozessen

In the DE 103 45 669 A1 . DE 10 2005 013 962 . WO 2006 / 013037A1 Although described and used methods show basic ways of individual labeling, but there is no evidence of mass production for integration into machines and manufacturing processes. this concerns

- The acquisition and calculation of the stochastic characteristics at high speed in the manufacturing process up to a process speed of several meters / second
- The calculation and storage of the parameters in the millisecond range
- monitoring the quality of individual labeling
- The size of the required data storage or databases
- The change of the ink film by drying processes and
- the consideration of various known finishing processes in printing processes

Aufgabe der Erfindung ist es aufgrund der ungelösten Probleme, ein Verfahren zur stochastischen Markierung von Druckprodukten und zur Feststellung deren Authentizität, bei dem charakteristischen Merkmalen des Druckes bzw. des Drucksubstrates innerhalb eines gedruckten Codes erfasst werden, weiter zu entwickeln und an die Erfordernisse im Prozessablauf der Druckindustrie anzupassen und zudem später eine Rückverfolgung eines jeden einzelnen Drucks zu ermöglichen.task The invention is a method because of the unsolved problems for stochastic marking of printed products and for detection their authenticity, in the characteristic features of the print or the printing substrate within a printed code to be further developed and to adapt to the requirements of the process flow of the printing industry and also later a traceback to allow each individual pressure.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterentwicklungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The Task is solved by the features of claim 1. further developments from the dependent claims.

Die Erfindung beruht darauf, dass an einer Stelle des Fertigungsprozesses einer Verpackung mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung stochastische Kennwerte des Druckprozesses und/oder der Papierstruktur aufgenommen werden, diese dann in einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt analysiert und codiert werden und als Code, verschlüsselt und unverschlüsselt in einer Datenbank und/oder auf einem aufgedruckten Datenspeicher abgelegt werden. Des Weiteren beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Identifizierung von Druckprodukten.The Invention is based on that at one point of the manufacturing process a packaging by means of an image pickup stochastic characteristics the printing process and / or the paper structure are recorded, these are then analyzed in a subsequent processing step and be coded and encoded as code, and unencrypted in a database and / or stored on a printed data store become. Furthermore, the invention describes a method for identification of printed products.

In einem Druckprozess werden verschiedene Teilbilder aus verschiedenen Druckfarben zu einem Gesamtbild zusammengefügt. Im Sinne der Erfindung wird in einem dieser Druckwerke ein statischer Datencode oder eine statische Kennzeichnung mitgedruckt, die zusätzlich an bestimmten Stellen hinsichtlich bestimmter Strukturkomponenten ausgewertet wird. Strukturkomponenten können die zufällige Papierstruktur oder Substratstruktur, die zufällige Wechselwirkung zwischen Druck und Substratstruktur oder zufällige Störungen im Druckbild sein. Im Sinne der Erfindung können auch beliebige Kombinationen der vorab angeführten Merkmale für die Auswertung gewählt werden. Die Grundidee, die auch schon für einzelne Segmente, wie zum Beispiel für den Bereich des Zeugnisschutzes umgesetzt wurde, beruht darauf, dass jedes Druckbild, zum Beispiel durch minimale Prozessstörungen, Farbannahmestörungen auf dem Trägermaterial, und auch das Substrat selber eine individuelle und schwer reproduzierbare Struktur aufweist. Ziel ist es diese individuelle Druck- und Substratstruktur als ein individuelles Kennzeichen für die Originalität eines jedes Produktes zu benutzen.In A printing process, different sub-images from different Printing inks combined to form an overall picture. Within the meaning of the invention In one of these printing units, a static data code or a Static marking printed in addition to certain points in terms certain structural components is evaluated. structural components can the random ones Paper structure or substrate structure, the random interaction between Pressure and substrate structure or random disturbances in the printed image. For the purpose of of the invention also any combination of the previously mentioned characteristics for the evaluation chosen become. The basic idea that already for individual segments, such as example for the field of certificate protection is based on that every printed image, for example due to minimal process disturbances, Trapping disorders on the substrate, and also the substrate itself an individual and difficult to reproduce Structure has. The goal is this individual printing and substrate structure as an individual characteristic of the originality of a of every product.

Kennzeichnend für das Verfahren nach Anspruch 1 sind die Schritte:

a) Druck eines Codes mit redundanter Information mit hoher Ortsauflösung,
b) optoelektronische Erfassung des Druckbildes mit einer Zeilen- oder Flächenkamera oder mit einem Laserscanner
c) Decodierung der gedruckten Codes
d) Charakterisierung jedes einzelnen Druckbildes und/oder des Druckprozesses aufgrund der Decodierung

Characteristic of the method according to claim 1 are the steps:

a) printing a code with redundant information with high spatial resolution,
b) opto-electronic detection of the printed image with a line or area camera or with a laser scanner
c) decoding of the printed codes
d) characterization of each individual print image and / or the printing process due to the decoding

Der Druck eines Codes (a) mit redundanter Information mit hoher Ortsauflösung erfolgt zum Beispiel in Form eines 2D-Matrixcodes (vorzugsweise als PDF-417- oder Datamatrix-Code), eines Rasterdruckdatenspeichers (wie in WO 2006/013037 beschrieben) oder durch eine beliebige andere redundante Symbolfolge, die auch aus Buchstaben eines definierten Fonts (Mikroschrift) bestehen kann. Wichtig dabei ist nur, dass die verwendete Ortsauflösung vorteilhaft an die Grenzen des verwendeten Druckprozesses bzw. der Druckformherstellung in der Druckvorstufe geht (z.B. 2400 dpi (dots per inch) bei Offsetdruck bei einer Druckformbelichtung mit 2540 dpi, oder 1200 dpi bei gutem Laserdruck). Der Druck des Codes mit hoher Ortsauflösung bedeutet nicht zwingend, dass auch die Lesegeräte eine hohe Ortsauflösung benötigen. So kann es durchaus möglich sein, dass ein Code mit 2400 dpi gedruckt wird aber mit 300 dpi auslesbar ist. Z.B. kann eine Zelle des Datamatrix-Codes aus vielen Pixeln aufgebaut sein und jede Zelle hat dadurch eine hohe Randschärfe. In jeder Zelle können dann einige Pixel weggelassen oder auch am Rand hinzugefügt werden, ohne dass der Code nicht mehr gelesen werden könnte. Das Weglassen und Hinzufügen der Pixel kann dabei in bekannter Weise nach dem eingangs beschrieben Stand der Technik erfolgen, um ein gezieltes Verlaufen der Druckfarbe hervorzurufen.The printing of a code (a) with redundant information with high spatial resolution takes place, for example, in the form of a 2D matrix code (preferably as a PDF 417 or Datamatrix code) of a raster print data memory (as in WO 2006/013037 described) or by any other redundant symbol sequence, which may also consist of letters of a defined font (micro-writing). It is only important that the spatial resolution used advantageously approaches the limits of the printing process used or the printing plate production in the prepress area (eg 2400 dpi (dots per inch) for offset printing with a printing form exposure of 2540 dpi, or 1200 dpi for good laser printing). The pressure of the code with high spatial resolution does not necessarily mean that the readers need a high spatial resolution. So it may well be that a code with 2400 dpi is printed but with 300 dpi is readable. For example, a cell of the data matrix code may be composed of many pixels, and each cell has high edge sharpness. In each cell then some pixels can be omitted or added to the edge without the code could not be read. The omission and addition of the pixels can be done in a known manner according to the prior art described at the outset to cause a targeted bleeding of the ink.

Die Redundanz wird derart hinzugefügt, dass eine Fehlerkorrektur möglich ist (engl. FEC, forward error correction). Hierzu kann auf eine Vielzahl bekannter Verfahren der Kommunikationstechnik zurückgegriffen werden (wie zum Beispiel. in S. Haykin: Communication Systems, John Wiley&Sons New York 1994 , J. G. Proakis: Digital Communications, McGraw-Rill, New York 1995 offenbart.)The redundancy is added in such a way that an error correction is possible (FEC, forward error correction). For this purpose, a variety of known methods of communication technology can be used (such as, for example, in S. Haykin: Communication Systems, John Wiley & Sons New York 1994 . JG Proakis: Digital Communications, McGraw-Rill, New York 1995 disclosed.)

Die optoelektronische Erfassung des Druckbildes erfolgt in der Druckmaschine bzw. dem Drucker oder einer Weiterverarbeitungs- oder Abpackmaschine mit Zeilen- oder Flächenkamera oder Laserscanner. Bei der Anwendung eines Laserscanners wird dabei vorzugsweise zur Erhöhung der Tiefenschärfe eine telezentrische Abbildung eingesetzt. Bei Verwendung eines Laserscanners kann der Lichtfleck als signalangepasstes Filter optimiert ausgelegt werden (optisches Matched Filter, MF). Der Lichtfleck ist dann entsprechend dem Drucksymbol ausgedehnt, z.B. durch Beugungselemente im Strahlengang. Falls der Rasterdruckdatenspeicher aus ovalen Rasterpunkten aufgebaut ist, codiert das flachliegende Oval z.B. eine Logisch EINS und das stehende Oval eine Logisch NULL (siehe 1). Der Laserstrahl wird in zwei orthogonale Polarisationsebenen zerlegt, die jeweils entsprechend der logischen EINS und NULL durch Beugung geformt werden. Mit dem zusammengesetzten Kreuz aus Ovalen wird der Rasterdruckdatenspeicher gescannt. Im Detektor werden die Polarisationsrichtungen getrennt aufgenommen und die Signale werden subtrahiert und auf größer kleiner Null ausgewertet. Die Laserscanner fungiert dann bereits als Matched-Filter-Detektor. In nahe liegender Weise wird der Fachmann das Konzept auf komplizierter geformte Symbole ausweiten, z. B. durch digital berechnete Beugungsgitter (Computerhologramme). Der Laserscanner mit MF reduziert die Datenrate vom Pixeltakt auf den Symboltakt. In praktischen Anwendungen bestehen Symbole aus typischerweise 7×7 Pixel was eine maximale Datenreduktion um den Faktor 49 bedeutet. Gerade in Druckmaschinen mit hoher Geschwindigkeit ist Reduktion der Datenrate äußerst wichtig.The opto-electronic detection of pressure Image takes place in the printing press or the printer or a further processing or packaging machine with line or area camera or laser scanner. When using a laser scanner, a telecentric imaging is preferably used to increase the depth of field. When using a laser scanner, the light spot can be optimized as a matched filter (optical matched filter, MF). The light spot is then extended according to the pressure symbol, for example by diffraction elements in the beam path. If the raster print data memory is made up of oval grid points, the flat oval encodes for example a logical ONE and the standing oval codes a logical NULL (see 1 ). The laser beam is split into two orthogonal planes of polarization which are diffracted by logical ONE and ZERO. The composite cross of ovals scans the raster print data memory. In the detector, the polarization directions are recorded separately and the signals are subtracted and evaluated to a larger, smaller zero. The laser scanner then already functions as a matched-filter detector. Obviously, those skilled in the art will expand the concept to more complicated shaped symbols, e.g. B. by digitally calculated diffraction grating (computer holograms). The laser scanner with MF reduces the data rate from the pixel clock to the symbol clock. In practical applications, symbols typically consist of 7 × 7 pixels, which means a maximum data reduction by a factor of 49. Reduction of the data rate is extremely important, especially in high-speed presses.

Nach der Decodierung des aufgedruckten Codes ist aufgrund der Fehlerkorrektur bekannt, welche Information und damit auch welche Symbolfolge gedruckt wurde. Aufgrund der bekannten Symbolfolge kann die durch den Druckprozesses verursachte Soll-Ist-Abweichung bestimmt werden. Dabei werden der systematische Anteil und der zufällige Anteil unterschieden, wie in DE 103 45 669 und DE 199 26 194 beschrieben. Der systematische Anteil beschreibt dabei die Qualität des Druckprozesses und der zufällige Anteil die Individualität jedes einzelnen Drucks. Aus dem zufälligen Anteil lässt sich sehr einfach ein sehr hochwertiges digitales Zufallssignal generieren, z.B. durch Binarisierung mit dem Schwellwert Null. Zu jedem gedruckten Symbol gehört damit ein Zufallswert. Das so erzeugte Zufallssignal wird künftig als kanonische (oder natürliche) stochastische Codierung (KSM) bezeichnet.After the decoding of the printed code is known due to the error correction, which information and thus which symbol sequence was printed. Due to the known symbol sequence, the target-actual deviation caused by the printing process can be determined. In this case, the systematic part and the random part are distinguished, as in DE 103 45 669 and DE 199 26 194 described. The systematic part describes the quality of the printing process and the random part the individuality of each individual print. From the random part it is very easy to generate a very high-quality digital random signal, eg by binarization with the threshold zero. Each printed symbol is a random value. The random signal thus generated will be referred to as canonical (or natural) stochastic coding (KSM).

Das oben beschriebene kanonische Zufallssignal wird durch das individuelle Verfließen Druckfarbe aufgrund der Papierstruktur oder aufgrund des individuellen Auftrags der Druckfarbe verursacht, hat kleine Amplituden und ist aufgrund seiner natürlichen Entstehung mit dem gleichen Druckprozess nicht fälschbar. Würde man den gedruckten Code an manchen Stellen (Symbolen) bewusst zerstören, so treten hohe Werte im Zufallssignal auf. Diese leicht erkennbaren hohen Werte dürfen nicht für eine Kopieerkennung verwendet werden, da Sie von einer Kopie gleichermaßen wie vom Original erzeugt werden.The canonical random signal described above is determined by the individual go by Printing ink due to the paper structure or due to the individual Order of the ink causes, has small amplitudes and is due to its natural origin can not be faked with the same printing process. Would you get the printed code deliberately destroy in some places (symbols), high values occur in the Random signal on. These easily recognizable high values must not for one Copy Recognition can be used as you like from a copy alike produced by the original.

Die bewusste zufällige Störung oder sogar Zerstörung von Teilen des gedruckten Codes hat einen unerwarteten, aber sehr nützlichen Nebeneffekt: Sie ermöglicht eine nichtkanonische stochastische Codierung (nKSM) für jeden Druck. Diese Markierung kann verwendet werden, um jeden Druck später einfach und schnell wiederzufinden. Werden z.B. Prozessparameter in einer Offset-Druckmaschine kurzseitig nicht eingehalten, so entsteht ein großer Schaden da gute und schlechte Drucke später nicht mehr einfach sortiert werden können. Bei einer stochastischen Markierung wird mit den Drucken eine Datei mit den Daten der stochastischen Codierung geliefert, in der eingetragen ist, ob ein Druck schlecht ist. Die schlechten Drucke können dann in späteren Stufen der Verarbeitungskette aussortiert werden. Weiterhin kann die nKSM an beliebigen Stellen der Prozesskette zum Zwecke der Rückverfolgung ergänzt werden. So könnte auch der Endkunde auf dem Code unterschreiben und die Daten per Mobiltelefon übersenden, so dass das Produkt dann immer als dessen Eigentum gekennzeichnet ist.The conscious random disorder or even destruction from parts of the printed code has an unexpected, but very useful Side effect: it allows a noncanonical stochastic encoding (nKSM) for each Print. This marker can be used to make any print easy later and find you quickly. If e.g. Process parameters in one Offset printing press not met on the short side, it creates a huge damage because good and bad prints later can not be easily sorted anymore. At a stochastic Mark will print a file with the stochastic data Encoding supplied, in which is entered, whether a pressure is bad. The bad prints can then in later stages the processing chain are sorted out. Furthermore, the nKSM at any point in the process chain for the purpose of traceability added become. So could also the end customer on the code sign and the data per Send mobile phone, so that the product is then always labeled as its property is.

KSM und nKSM können aufgrund der Amplitudenstatistik des zugrundeliegenden Signals unterschieden und getrennt werden. Das (nachträgliche) Aufbringen einer nKSM zerstört also die Kopieerkennung nicht. Aufgrund der Fehlerkorrektur (FEC) wird auch der gedruckte Datenspeicher nicht zerstört. Die nKSM ermöglicht aber eine schnelle Suche der zugeordneten KSM bei Anwendungen zur Kopierkennung mit einer externen Datenbank. Dies ist beispielsweise erforderlich, falls fälschungsgeschützte Verpackungen ohne zusätzliche maschinelle Individualkennzeichnung hergestellt werden.KSM and nksm can distinguished on the basis of the amplitude statistics of the underlying signal and be separated. The (subsequent) application destroyed a nKSM So the copy detection is not. Due to error correction (FEC) Also, the printed data store will not be destroyed. The nKSM allows but a quick search of the associated KSM in applications for Copy ID with an external database. This is for example necessary if forgery-proof packaging without additional Individual machine identification.

Wichtige erfindungsgemäße Komponenten für Maschinen zur Massendruckproduktion sind dabei:

a) eine Bildaufnahmeoptik mit hoher Tiefenschärfe, Zeilen-, Flächenkamera oder Laserscanner zur Datenerfassung
b) eine Recheneinheit zur Berechnung der KSM und/oder nKSM, wobei die Recheneinheit ein Bestandteil einer intelligenten Kamera oder in einem externen Modul integriert sein kann,
c) Anzeigevorrichtung die zur Qualitätsüberwachung der KSM (Anzeige welche Erkennsicherheit erreicht wird), die als selbständige Anzeigevorrichtung betrieben wird oder ein Bestandteil eines Druckmaschinenleitstands ist, wobei in der Anzeigevorrichtung oder in einer separaten Rechnereinheit zum Beispiel die Kreuzkorrelation der KSM unterschiedlicher Gebiete eines Drucks oder unterschiedlicher Drucke berechnet und mit bekannten Methoden der Statistik abgeschätzt wird, mit welcher Wahrscheinlichkeit zwei KSM nicht unterscheidbar sind.

Important components according to the invention for machines for mass-produced printing are:

a) an image acquisition optics with high depth of field, line, area camera or laser scanner for data acquisition
b) a computing unit for calculating the KSM and / or nKSM, wherein the computing unit may be a component of a smart camera or integrated in an external module,
c) Display device which is used for quality control of the KSM (display which Erkennsicherheit achieved), which is operated as a standalone display device or is part of a Druckmaschinenleitstands, wherein in the display device or in a separate computer unit, for example, the cross-correlation of KSM different areas of a pressure or different pressures is calculated and estimated with known methods of statistics, with which probability two KSM are indistinguishable.

Daher ist in jeder Maschine, die mit dem Verfahren arbeitet, eine Anzeigevorrichtung vorgesehen, die Informationen darüber ausgibt, wie gut sich die stochastische Codierung der einzelnen Druckbogen unterscheidet.Therefore is a display device in every machine that works with the method provided information about how well the stochastic Coding of the individual sheets differs.

Wenn nämlich die Druckqualität zu gut wird, wird die Unterscheidbarkeit der Drucke voneinander schlechter. Mit statistischen Methoden kann man aber Werte für Falsch-Akzeptanzraten (FAR) und für Falsch-Rückweisraten (FRR) recht gut vorhersagen.If namely the print quality becomes too good, the distinguishability of the prints from each other becomes worse. Statistical methods can be used but values for false acceptance rates (FAR) and for false-reject rates (FRR) predict pretty well.

Für die Handhabung ist also eine Anzeige wesentlich, die Informationen aus der Codeauswertung dahingehend ausgibt, ob der Prozess im akzeptablen Bereich läuft und die gewünschte FAR und FRR erreicht.For handling So is an advertisement essential, the information from the code evaluation indicating whether the process is in the acceptable range and the desired Reached FAR and FRR.

Die geschilderte Vorgehensweise stellt sicher, dass in der Produktion bei einer vorgegebenen Stückzahl ein Fälschungsschutz mit der gewünschten Sicherheitsstufe produziert wird. Sollten zwei Drucke eine nicht oder unzureichend unterscheidbare KSM besitzen kann dieser Druck auf Grund der nKSM detektiert bzw. in einer anderer Art markiert werden, so dass sie in der Druckmaschine oder in einem nachfolgenden Druckprozess aussortiert werden können.The described procedure ensures that in production for a given quantity a forgery protection with the desired Security level is produced. Should not be two prints one or insufficiently distinguishable KSM may possess this pressure detected on the basis of the nKSM or marked in another way, allowing them in the printing press or in a subsequent printing process can be sorted out.

Erfasst werden können die Strukturdaten mittels eines Bildaufnahmegeräts, zum Beispiel einer Flächen- oder Zeilenkamera in einer Rollen- oder Bogendruckmaschine. Bei einem Druck zu mehreren Nutzen werden dabei mehrere Kameras über die Druckmaschinenbreite nutzenbezogen montiert bzw. an entsprechende Aufnahmepositionen verschoben. Die Aufnahme des gedruckten Codes erfolgt dabei über ein Triggersignal, das die Aufnahmeposition anzeigt. Das Triggersignal kann aus einem Drehwinkelgeber gewonnen werden, der mit der Druckmaschine verbunden ist oder von einem separaten Geber, der zum Beispiel eine Kante oder einen anderen Marker im Druckbild erkennt und dann die Aufnahme auslöst. Die Aufnahme kann auch mit einer einzelnen oder mehreren Zeilen- und Flächenkameras erfolgen, indem der gesamte Bogen erfasst und die relevanten Bereiche später anhand der Lagekoordinaten des Codes der Auswertung und Codierung zugeführt werden.Detected can be the structural data by means of an image pickup device, for example, a surface or Line scan camera in a web or sheetfed press. At a Several cameras are printing over the width of the printing press assembled according to use or to appropriate receiving positions postponed. The recording of the printed code is done via a Trigger signal indicating the recording position. The trigger signal can be obtained from a rotary encoder connected to the printing press is or by a separate encoder, for example, an edge or another marker in the print image and then recording triggers. The Recording can also be done with a single or multiple line and area cameras done by capturing the entire arc and the relevant areas later based on the position coordinates of the code of the evaluation and coding be supplied.

Bevorzugt handelt es sich bei der Rollen- oder Bogendruckmaschinen um Offsetdruckmaschinen, die mindestens ein Farbwerk, einen Formzylinder, einen Übertragszylinder aufweisen.Prefers if the web or sheetfed presses are offset presses, the at least one inking unit, a forme cylinder, a transfer cylinder exhibit.

Die Erfassung der Daten in der Druckmaschine hat den Vorteil, dass diese am Anfang der Wertschöpfungskette der Druckproduktion steht. Werden die Daten im Druck erfasst, codiert und an den Markenartikler weitergegeben, würde auch ein Nachdruck mit den identischen Druckplatten als Fälschung bzw. nicht autorisiertes Druckprodukt identifiziert werden können.The Capturing the data in the press has the advantage of having this at the beginning of the value chain the print production is. If the data is captured in print, coded and passed on to the brand article, would also be a reprint with the identical printing plates as counterfeit or unauthorized Printed product can be identified.

Nachteilig ist an der Messung in der Druckmaschine, dass die Wechselwirkung zwischen Druckfarbe und Bedruckstoff vielfach noch nicht abgeschlossen sein kann. Daher ist es empfehlenswert vor der Aufnahme des oder der Codes die Druckfarbe mit einer Trocknungseinrichtung zu trocknen oder zu härten. Im Falle eines Druckproduktes ist es zusätzlich empfehlenswert das Druckprodukt durch einen Lack zu schützen, da spätere mechanische Belastungen, zum Beispiel einer Faltschachtel beim Abfüllprozess, den Code unlesbar machen kann. Durch eine hohe Redundanz der Daten ist das Verfahren auch gegen grobe Beschädigungen gefeit, ein gänzlicher Datenverlust durch Beschädigungen ist aber nicht ganz auszuschließen. Daher ist es in diesem Falle sinnvoll das Druckprodukt durch einen Schutzlack zu versiegeln.adversely is at the measurement in the press that the interaction often not yet completed between printing ink and substrate can be. Therefore, it is recommended before taking the or the codes to dry the ink with a drying device or to harden. In the case of a printed product, it is also recommended the printed product to protect by a varnish, there later mechanical loads, for example a folding box during the filling process, make the code unreadable. Due to a high redundancy of the data the procedure is also immune to gross damage, a whole Data loss due to damage but is not completely excluded. Therefore, it is useful in this case, the printed product by a Seal protective varnish.

Besonders geeignet für dieses Verfahren sind Druckfarben und Lacke, die strahlenhärtend unter Einwirkung von UV-Strahlung oder Elektronenstrahlen trocknen, da sich diese in der Oberflächentopographie nach der Härtung nicht mehr ändern, während wegschlagend oder oxidativ trocknende Druckfarben durch den Wegschlagvorgang und die oxidative Trocknung noch einigen Strukturveränderungen unterliegen. Weiterhin eignet sich dieses Verfahren besonders auch für den Heatset-Druck, bei dem leichtflüchtige Öle nach dem Druck mittels eines Trockners ausgetrieben werden. Nach dem Heatset-Trockner erfolgt ähnlich wie im UV-Druck keine wesentliche Veränderung der Strukturen mehr. Bei einer ausschließlichen Erfassung der Papierstruktur in den Zwischenräumen des gedruckten Codes ist die Erfassung unabhängig von der Strukturbeschaffenheit des gedruckten Codes und daher für alle Druckfarbensysteme geeignet. Der Code dient dabei nur als Orientierungsmaßstab für die Messung, damit die Messorte schnell und reproduzierbar wieder findbar sind.Especially suitable for This process involves printing inks and varnishes that are radiation-curing Exposure to UV radiation or electron beam drying, since These are in the surface topography after curing do not change anymore while turning away or oxidatively drying inks through the strike-off process and the oxidative drying still some structural changes subject. Furthermore, this method is particularly suitable for the Heatset printing, where the volatile oils after be driven off the pressure by means of a dryer. After this Heatset dryer is similar as in UV printing no significant change the structures more. For an exclusive capture of the paper structure in the gaps of the printed code, the detection is independent of the texture of the printed code and therefore for all printing ink systems suitable. The code serves only as an orientation measure for the measurement, so that the measuring locations can be found quickly and reproducibly.

In einer Bogendruckmaschine können die Messung bzw. die Messungen im Bogenabgang eines beliebigen Druck- oder Lackwerkes oder im Bereich des Auslegers geschehen. Bei einer Rollendruckmaschine erfolgt die Messung bzw. Messungen an einer beliebigen Stelle auf der Bedruckstoffbahn, bevorzugt nach der Trocknung und gegebenenfalls Wiederbefeuchtung der Bahn in einer Heatset-Rollendruckmaschine.In a sheetfed press can the measurement or measurements in the sheet exit of any printing or coating unit or in the area of the boom. At a Web press takes the measurement or measurements on a Any point on the substrate web, preferably after drying and optionally rewetting the web in a heatset web press.

Im Faltschachteldruck werden im Druck mehrere Nutzen auf dem Druckbogen neben- und hintereinander gedruckt. Die Nutzen müssen aus dem Druckbogen vereinzelt und gerillt werden, damit später eine einzelne Faltschachtel geformt werden kann. Die Vereinzelung erfolgt in der Regel durch Hubstanzen oder Stanzen, die mit rotierenden Werkzeugzylindern arbeiten. Alternativ zur Messung in der Druckmaschine könnte die Messung auch in einer Stanzmaschine erfolgen. Der Vorteil läge unter anderem darin, dass der Trocknungsvorgang der Druckfarbe schon weiter fortgeschritten wäre und somit keine Veränderung der Strukturen eines Druckes zu erwarten ist.in the Faltschachteldruck be in print several benefits on the sheet printed next to and behind each other. The benefits must be isolated from the sheet and grooved, so later a single carton can be molded. The isolation is usually done by blanking or punching, with rotating Working tool cylinders. Alternatively to the measurement in the printing press could the measurement can also be done in a punching machine. The advantage would be lost Another fact is that the drying process of the ink is already on would be advanced and therefore no change the structures of a print is to be expected.

Der erfindungsgemäß bevorzugte Messort, sofern die Messung während des Herstellungsprozesses einer Faltschachtel erfolgen soll, ist die Messung in einer Faltschachtelklebemaschine, da hier eine einzelne Faltschachtel vorliegt. Makulaturen, die im Druck oder während des Stanzvorgangs entstanden sind, sind schon ausgesondert und bei Fehlern durch die Messung oder den Klebevorgang können die fehlerhaften Nutzen aus der Klebemaschine ausgeschleust werden. Der große Vorteil dieses Messortes liegt darin, dass die Nutzen einzeln dem Messsystem zugeführt werden, so dass in der Regel ein Messsystem ausreichend ist alle Faltschachteln zu erfassen, während bei einer Messung auf einem Bogen mit mehreren Nutzen in der Regel auch mehrere Messsysteme erforderlich sind.Of the according to the invention preferred Place of measurement, provided the measurement during the manufacturing process of a carton is to take place is the measurement in a folding box gluer, since here a single Folding box is present. Makulaturen in the printing or during the Punching are incurred, are already singled out and in case of errors the measurement or the gluing process may be the faulty benefits be removed from the gluing machine. the big advantage This measuring location lies in the fact that the benefits individually to the measuring system supplied so that usually one measuring system is sufficient all To capture cartons while when measuring on a sheet with multiple benefits in general also several measuring systems are required.

Die Messung kann auch während des Abfüllvorgangs der Verpackung erfolgen. Messungen wären möglich während des Aufrichtevorgangs der Verpackung oder während des Abfüllvorgangs in einer Abpackstrasse. Dieser Messort hat den Vorteil, dass die Daten komplett in einer Hand bleiben und nicht von der Druckerei an den Markenartikler übergeben werden müssen. Nachteilig ist jedoch, dass der Identifizierungsprozess relativ spät innerhalb der Prozesskette erfolgt. Ein weiterer Vorteil dieses Messortes entsteht dadurch, dass der Abpackprozess oftmals langsamer abläuft als zum Beispiel der Faltschachtelklebeprozess und daher der Aufwand für die Datenerfassung in der Regel niedriger ist. Es könnten deshalb zum Beispiel kostengünstigere Kameras eingesetzt werden.The Measurement can also be during the filling process the packaging. Measurements would be possible during the erection process the packaging or during the filling process in a packing line. This measuring location has the advantage that the Data completely in one hand and not from the printer be handed over to the branded article have to. The disadvantage, however, is that the identification process is relative late within the process chain takes place. Another advantage of this location arises from the fact that the packaging process often runs slower than for example, the Faltschachtelklebeprozess and therefore the effort for the Data collection is usually lower. It could therefore, for example cost-effective Cameras are used.

Das Druckbild des Codes wird an allen Messorten mit einer Aufnahmeoptik aufgenommen und auf einen Zeilen- oder Flächensensor projektiert und aufgenommen. Das aufgenommene Bild kann dann entweder in einer Datenbank als Bild abgespeichert oder direkt an eine softwaremäßig oder hardwaremäßig implementierte Berechnung der Druck- und/oder Papierdaten übergeben werden. Aus Gründen der Effizienz wird eine hardwaremäßige Implementierung der Erfassungs- und Berechnungsalgorithmen bevorzugt. Die Aufnahme selber erfolgt unter konstanten Beleuchtungsverhältnissen, oder bevorzugt unter Blitz- oder Stroboskoplicht.The Printed image of the code is at all measuring locations with a recording optics recorded and configured on a line or area sensor and added. The captured image can then either be in a database stored as a picture or directly to a software or implemented in hardware Calculation of printing and / or paper data to be transferred. Because of Efficiency becomes a hardware implementation the acquisition and computation algorithms. The recording itself is done under constant lighting conditions, or preferably under Flash or strobe light.

Nach der Berechnung der Matrixdaten erfolgt ein Kryptographieschritt mit einem geheimen Schlüssel, der entweder beim Verpackungshersteller erfolgt (Alternative 1) oder beim Kunden (Alternative 2), der die 2D-Matrixdaten erhält oder selber erfasst und mit dem geheimen Schlüssel verschlüsselt. Die verschlüsselten Daten werden auf eine Datenbank abgelegt, die bevorzugt über eine Internetverbindung zugänglich ist.To The calculation of the matrix data is performed by a cryptography step with a secret key, either at the packaging manufacturer (alternative 1) or at the customer (alternative 2) receiving the 2D matrix data or recorded and encrypted with the secret key. The encrypted Data is stored on a database, preferably via a Internet connection accessible is.

Der Endanwender (Kunde, Zoll, Polizei, Verkaufsstelle) scannt den Code mit einem Scanner, einer Webcam, einem Digitalfotoapparat oder einem Mobilfunkgerät mit Kamera ein, und schickt diese Daten an das Internetportal. In der Internetanwendung werden die 2D-Matrixdaten des aktuell erfassten Codes berechnet und zum Vergleich herangezogen. Unter Anwendung eines Public-Keys werden die Daten der Datenbank entschlüsselt und mit den erfassten Daten abgeglichen. Idealerweise steuert die Internetanwendung das Aufnahmegerät, so dass der Anwender keine weitere Information benötigt als den Hinweis, das Produkt mit dem Code vor oder auf das Aufnahmegerät zu legen. Dadurch ist ein einfaches und sicheres und universelles Fälschungsschutzverfahren gegeben, das mit einfachen Mitteln erfolgen kann. Zusätzlich Kosten für die Applikation von Sicherheitsmerkmalen fallen kaum an.Of the End user (customer, customs, police, point of sale) scans the code with a scanner, a webcam, a digital still camera or a mobile device with a camera and sends this data to the Internet portal. Become in the internet application calculates the 2D matrix data of the currently acquired code and Comparison used. Be applying a public key decrypts the data of the database and compared with the collected data. Ideally, the controls Internet application the recording device, so the user no further information needed as an indication to place the product with the code in front of or on the recorder. This is a simple and safe and universal anti-counterfeiting process given, which can be done with simple means. Additional costs for the Application of security features are hardly noticeable.

Eine Problematik kann durch die relativ große Datenmenge gegeben sein, die bei hohen Auflagen auf der Internetdatenbank liegen. Eine sequentielle Suche oder eine baumartige Suche in der Datenbank könnte bei geringen Datenmengen ausreichend schnell sein und benötigt daher keinen zusätzlichen ID-Code. Bei großen Mengen ist ein ID-Code, der eine variable Nummer, ein Barcode oder eine alphanumerische Zeichenfolge oder ein anderes individuelles Kennzeichen eines Druckproduktes sein, dass eine individuelle Erkennung eines Druckproduktes erlaubt, hilfreich, da mit der mit der ID-Kennzeichnung direkt auf den Datensatz zurückgegriffen werden kann, der zum Vergleich zu dem aktuell erfassten Datensatz herangezogen werden soll. Der Zugriff erfolgt damit extrem schnell.A Problem can be given by the relatively large amount of data, which are at high circulation on the Internet database. A sequential one Search or a tree-like search in the database might be included small amounts of data are sufficiently fast and therefore needed no additional ID code. For big ones Sets is an ID code that contains a variable number, a barcode or an alphanumeric string or another individual Characteristics of a printed product being an individual recognition of a printed product, helpful as with the ID tag directly accessed the record can be compared to the currently collected record should be used. Access is thus extremely fast.

Der ID-Code kann in der Druckmaschine, in der Stanzmaschine, in der Faltschachtelklebemaschine oder in der Abpackstrasse durch eine Lasermarkierungseinrichtung, eine oder mehre Tintenstrahldrucker oder durch eine Nummerierungseinrichtung aufgebracht werden. Alternativ kann das Druckprodukt auch in der Druckmaschine so individualisiert werden, indem ein oder mehrere Plattenzylinder systematisch um einen gewissen Betrag verfahren werden und somit jeder Druckbogen ein individuelles Merkmal trägt.Of the ID code can be found in the printing press, in the punching machine, in the Faltschachtelklebemaschine or in the packing line by a Laser marking device, one or more inkjet printers or be applied by a numbering device. alternative The print product can also be individualized in the printing press be systematically by one or more plate cylinder certain amount will be dealt and thus each sheet a carries individual characteristic.

Das Druckprodukt, aus dem die Verpackung hergestellt wird, muss aber nicht zwangsläufig den ID-Code tragen. Der ID-Code kann sich auch auf dem verpackten Gut befinden, so dass nur in der Kombination aus ID-Code auf dem verpackten Gut und dem 2D-Matrixcode der Druck- und/oder Papierdaten ein Datensatz als richtig erkannt werden kann. Damit wäre die Problematik des Refills, d.h. des Auffüllens einer echten Verpackung mit einem gefälschten Gutes gelöst. Nur in der Kombination von verpackten Gut und Verpackung wird ein Produkt als echt verifiziert.The Printed product from which the packaging is made, but must not necessarily carry the ID code. The ID code can also be packaged on the Well, so only in the combination of ID code on the packed good and the 2D matrix code of the print and / or paper data a record can be recognized as correct. That would be the problem of the refill, i. of padding a genuine packaging with a fake good solved. Just in the combination of packaged goods and packaging becomes a product verified as genuine.

Natürlich kann das verpackte Gut auch einen Code tragen, der nach den Kriterien Druck- und Substratqualität ausgewertet wird. Ein solcher Code könnte zum Beispiel mit Ink-jet auf das Produkt aufgetragen werden.Of course you can the packaged goods also carry a code that meets the criteria Print and substrate quality is evaluated. Such a code could, for example, with ink-jet be applied to the product.

Claims

Method for detecting features of printed products for their Authentication and tracking of individual print products or printed product benefit by having a printed code with a optoelectronic detection device is detected, characterized in that a) a static one Code with redundant information and high spatial resolution the printed product is applied, b) that the optoelectronic Acquisition of the printed image on the printed product by means of a line or Areascan or a laser scanner within a printing or finishing machine, such as a roll or sheet-fed press or a stroke punching machine or a punching machine with rotary tools or a folding box gluer or a collator for printed products or a Packing line or a Aufrichtemaschine for folding cartons or in a bottling or Packing machine, done, and c) that after the registration of the Data by means of optoelectronic detection devices a Decoding the data is done, and that the decoded data for Characterization of a single print image and / or the printing process be used.

Method according to claim 1, characterized in that that after the detection of the data of the printed code, a decoding step is done, which is determined due to an error correction, which Information contains the code and subsequently based on the known symbol sequence caused by the printing process Target-actual deviations are determined, the systematic and the random Share can be distinguished, and the systematic share the quality of the printing process and the random one Share the individuality of the individual pressure describes

Method according to claim 2, characterized in that that from the random Share a digital random signal (canonical or natural stochastic Coding (KSM)) is generated, preferably by a Binarisierung with the threshold zero or by a multilevel quantization and an optional calculation of a hash value.

Method according to claim 2, characterized in that that the random one Signal through the individual interaction (flow) of the Printing ink on the printing substrate and / or by the fluctuations of the Color cleavage is generated in the respective printing process,

A method according to claim 1 or 2, characterized in that a part of the statically printed code on one or several places targeted destroyed by a device or are and therefore opposite the lower random signal generated by the stochastic fluctuations significantly increased these posts Values of the random signal occur, which then ignored during decoding become,

Method according to claim 5, characterized in that that of the decoded values of the destroyed code is a non-canonical stochastic coding (nKSM) is obtained, which is stored is to use this coding the coded print image or the to find coded pressure benefits again,

Method according to claim 6, characterized in that that by means of non-canonical stochastic coding (nKSM) a single record of associated identification code or authentication of a print quickly in a database locate,

Method according to claim 6, characterized in that that non-canonical stochastic encoding (nKSM) with quality data linked to a printed image as they would from a color measuring system and / or an inspection system and then noncanonical stochastic coding (nKSM) is used to identify each individual print image / benefit, so that with quality deviations the print quality faulty print images / benefits in a subsequent printing process Further processing step marked or out of the production flow are ausschleusbar.

A method according to claim 5, characterized in that the targeted or random destruction of the code by a laser device which ablates either a part of the printed code or a partial destruction of the code by a discoloration (carbonation) of Substratoberflä achieved,

Method according to claim 5, characterized in that that the targeted or random destruction of the code through a spraying device done, the colored or spray pigmented ink on the code,

Method according to claim 10, characterized in that that the targeted or random destruction of the code by mechanical action on the code, as by a Schlagwerk, is produced,

Method according to claim 5, characterized in that that destruction of the code is done by manually applied markings, such as by a signature, making the printed product in combination of manual Marking and printed code marked as a unique printed product becomes,

A method according to claim 1 or 2, characterized in that a quality control in Connection with a canonical (or natural) stochastic encoding (KSM), estimating with known methods of statistics, with what probability two canonical (or natural stochastic Codings (KSM) are no longer distinguishable,

Method according to claim 13, characterized in that that the recognition of canonical (or natural) stochastic coding (KSM) in a suitable manner as characteristic value in optical representation on a machine control station of a printing or Post-processing machine or on a separate display device is spent

Method according to claim 13, characterized in that that when crossing or below a detection threshold, an audible or optical signal is output, which the machine operator or another responsible person warns,

Method according to claim 13, characterized in that that prints that do not have sufficient Erkennsicherheit based a non-canonical stochastic encoding (nKSM) or a other appropriate marking in one place of the production flow process be identified and rejected,

A method according to claim 1, 2 or 5, characterized in that the captured and decoded data is secret key be encrypted at capture or in a separate cryptology step and later can be decrypted with a public key,

Method according to claim 17, characterized in that that the encrypted Data is stored in a database to which a mobile data connection or an Internet interface accessed can be,

Method according to one or all of claims 1 to 18, characterized in that for verification of authenticity or for Identification of a printed product using the printed static code a scanner, a digital camera, a mobile phone with integrated Digital camera, or an internet camera that captures that Captured image sent to an Internet-based database application is where the characteristic of canonical (or natural) stochastic coding (KSM) and, if appropriate, the characteristic value of the non-canonical stochastic coding (nKSM) using signal analysis methods for adjustment is calculated with the stored data,

The method of claim 1 to 19, characterized in that to create the printed code with redundant Information a 2D matrix code, such as a PDF 417 or Datamatrix code, or a raster print data store or any other redundant symbol sequence that is used also consists of symbols of a defined font.

Process according to claims 1 to 20 in that the used spatial resolution of the printed code as possible near the maximum resolution of the given printing process including the upstream pre-stage processes chosen becomes,

A method according to claim 21, characterized by that the used spatial resolution the printed code is set to at least 20% of the maximum print resolution, the printing resolution defined by the respective printing processes and precursor processes becomes,

A method according to claim 21, characterized by that the used spatial resolution of the printed code greater than 50% the maximum print resolution chosen is, the printing resolution defined by the respective printing processes and precursor processes becomes,

A method according to claim 21, characterized by that the used spatial resolution of the printed code greater than 70% the maximum print resolution chosen is, the printing resolution defined by the respective printing processes and precursor processes becomes,

Process according to claims 1 to 24 in that the printed code contains redundant information that allow for error correction

The method of claim 1 to 19, characterized in that the printed code of any geometric grid points are constructed, being a geometric element of the printed code represents a logical one and another the logical zero, and in the scanning process with the laser scanner, the laser beam in two polarization planes is decomposed, corresponding to the logical One and zero are shaped by diffraction of the laser beam, and the printed code then with the compound according to or nearly corresponding forms of printed codes formed new geometric Figure of the laser beam light spot is scanned and then in the detector the different polarization directions recorded separately, the signals are subtracted and evaluated to greater than zero and thus the laser scanner already as a matched-filter detector is working,

Method according to claim 26, characterized in that that the printed code is made up of oval halftone dots, optionally, the flat raster oval is a logical one and the standing grid oval represents a logical zero, and at the scanning process with the laser scanner the laser beam in two orthogonal Polarization levels is decomposed, which corresponds to the logical One and zero are shaped by diffraction of the laser beam, and the printed code then with the composite cross of ovals the laser beam spot is scanned.

Process according to claims 1 to 27 in that the data rate passed to the decoder is done at the symbol level, which is opposite to the usual pixel-wise Evaluation a significant data reduction is achieved

Process according to claims 1 to 28 in that as a printing process for the pressure of the static Codes offset printing with an offset printing machine, which at least an inking unit, a forme cylinder and a transfer cylinder and optionally one or more coating units, is used,

Process according to claims 1 to 28 in that as a printing process for the pressure of the static Codes high pressure with a high pressure machine, which is at least one Einfärbewerk and having a forme cylinder, is used

Method according to claim 30, characterized in that that the high-pressure process is a flexographic printing process These,

Process according to claims 1 to 28 in that as a printing process for the pressure of the static Codes gravure printing with a gravure press for roll and sheet fed printing is used,

Process according to claims 1 to 28 in that as a printing process for the pressure of the static Codes laser printing with a high-performance laser printing machine for the professional or semi-professional reproduction area comes, with the pressure on either roll or sheet substrates he follows,

Process according to claims 1 to 28 in that as a printing process for the pressure of the static Codes inkjet printing with an inkjet printing machine for the professional or semi-professional duplication area for use comes, with the pressure on either roll or sheet substrates he follows,

Method according to Claims 1 to 34, characterized that values to distinguish the coding of the prints on a Display device in the printing or finishing machine can be output so that in the manufacturing process the observance of distinctness the coding of the individual prints is shown, with an overflow / underflow a given tolerance threshold with regard to distinctness a warning signal can be issued.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1 for detecting features of printed products for their authentication and for tracking individual printed products or printed product benefits by detecting a printed code with an opto-electronic detection device, characterized in that a) a printing device for applying a static code with b) that as optoelectronic detection device of the printed image on the printed product, a line or area camera or a laser scanner within a printing or further processing machine, such as a web or sheetfed press or a stroke punching machine or a punching machine with rotary tools or a folding box gluing machine or a collating machine for printed products or a packing line or a straightening machine for Fa lt boxes or in a filling or packing machine, and c) data supplied for processing the detection device is provided with a device for decoding the data, wherein the decoded data can be used to characterize a single printed image and / or the printing process.

Device according to claim 36, characterized in that that at the printing or further processing machine, a display device is provided on the values for the stochastic coding of the individual printed sheets can be displayed in this way are that the distinctness of coding between individual Copies is recognizable.

Device according to claim 37, characterized in that that means for the statistical calculation of values for false acceptance rates (FAR) and false-reject rates (FRR) is provided and that these values on the display device to Be displayed, with too high false rejection rates a warning message can be issued optically or acoustically.

Device according to claim 36, characterized in that that the optoelectronic detection device is a laser scanner, the to increase the depth of field use a telecentric image,

Device according to claim 36, characterized in that the optoelectronic detection device is a laser scanner whose Light spot as a matched filter (optical matched filter, MF), is designed

Apparatus according to claim 36 to 46 characterized in that the light spot of the laser scanner corresponds to the in the printed code used pressure symbol is extended, wherein Elongation of the light spot, for example by diffraction gratings in the beam path is achieved

Device according to claim 36, characterized in that that in the printing or finishing machine means for targeted or random destruction of the static code is provided.

Device according to claim 39, characterized by that the device for targeted or accidental destruction of the static code is a laser device by means of which either a part of the printed code ablates or a partial destruction of the Codes due to discoloration (Carbonation) of the substrate surface is achievable.

Device according to claim 43, characterized by that the device for targeted or accidental destruction of the static codes a spraying device is, by means of which colored or pigmented ink with one or more spray nozzles the sprayable on the code is.

Device according to claim 44, characterized in that that the spraying device is an inkjet printer.

Printed product with a static code for characterization a single printed image and / or the printing process produced in a method according to claims 1 to 34, characterized by that in the printing machine, a sheet or roll substrate with a or multiple carton benefits is printed, with each benefit carries a static code, the by image acquisition and decoding the data thus acquired is used to the individual Characterize print image and / or the printing process,

Printed product with a static code for characterization a single printed image and / or the printing process produced in a method according to claims 1 to 34, characterized by that in the printing machine, a sheet or roll substrate with a or several self-adhesive or wet glue labels is printed, where each benefit carries a static code, that of image-based capture and decoding the data thus acquired is used to print the single image and / or to characterize the printing process,

Printed product with a static code for characterization a single printed image and / or the printing process produced in a method according to claims 1 to 34, characterized by that being in the printing machine, a sheet or roll substrate with one or more banknotes or securities use is printed, wherein every benefit carries a static code, by image capturing and decoding the data thus acquired is used to print the single image and / or to characterize the printing process,

Printed product with a static code for characterization a single printed image and / or the printing process produced in a method according to claims 1 to 34, characterized by that being in the printing machine, a sheet or roll substrate with one or more lots or coupons are printed, each one Lot or coupon carries a static code, by image-wise detection and decoding the data thus acquired is used to the individual Print image and / or to characterize the printing process.