Einführung
Im Laufe der Jahre hat sich die Computertechnologie weiterentwickelt und neue Produkte hervorgebracht, die die Art und Weise, wie Menschen mit ihrer Welt interagieren, ständig neu definieren. Diese Prozesse haben zur Schaffung von Augmented Reality geführt (Schmalstieg & Hollerer, 2016). Augmented Reality ist eine relativ neue Technologie, die es ermöglicht, Elemente aus dem realen Leben in eine virtuelle Umgebung zu integrieren. In einer solchen Umgebung werden virtuelle Bilder und Videos als real wahrgenommen.
Um diese Erfahrung zu ermöglichen, nutzt die virtuelle Realität mehrere Sinneskanäle, darunter visuelle, akustische, haptische und somatosensorische Sinne (Papagiannis, 2017). Diese Technologie verknüpft die physischen und virtuellen Elemente der Realität, um eine immersive Welt zu schaffen, in der Menschen ihr Leben anders erleben können. Augmented Reality hat verschiedene Anwendungen, da sie in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden kann, darunter Literatur, Archäologie, Architektur, Bildung und bildende Kunst (Schmalstieg & Hollerer, 2016). Ihre Anwendung im Sicherheitsmanagement ist relativ wenig erforscht, aber dieser Beitrag zeigt, dass die virtuelle Realität auch zur Verbesserung der persönlichen Sicherheit durch fortschrittliche Dokumentenprüfverfahren eingesetzt werden kann.
Prüfung von Hologrammen
Als Ergänzung zur manuellen Überprüfung werden Hologramme zur Verifizierung von Pässen und anderen wichtigen Personaldokumenten eingesetzt. Allerdings zeigen sie bei der Bildüberprüfung oft unterschiedliche Muster, die vom Winkel der aufgenommenen Bilder abhängen (Hartl, Arth, & Schmalstieg, 2014). Beleuchtungsquellen und verschiedene physikalische Variationen, wie z. B. Beugung, können die Qualität der aus Hologrammen gewonnenen Bilder ebenfalls beeinträchtigen.
Beispielsweise sind Regenbogenhologramme oft mit weißem Licht sichtbar (Hartl et al., 2014). Die Technologie ermöglicht es, Objekte in verschiedenen Farben erscheinen zu lassen, je nach der Anzahl der während des Überprüfungsprozesses verwendeten Informationsschichten. Ein natürliches Aussehen der Bilder wird auch erreicht, wenn Echtfarbenhologramme verwendet werden (Hartl et al., 2014). Obwohl diese Eigenschaften von Hologrammen bei der Dokumentenprüfung nützlich sind, werden sie nur dann realisiert, wenn es eine erhebliche Interaktion zwischen Menschen und den Prüfdokumenten gibt (Hartl, Arth, Grubert, & Schmalstieg, 2015).
Obwohl die Behörden bei der Identitätsprüfung Hologramme verwenden, gibt es bei dieser Technologie noch einige Probleme, die den Prozess der Dokumentenprüfung beeinträchtigen können. Augmented Reality hilft, einige dieser Schwachstellen zu beheben. Laut Peddie (2017) könnte die virtuelle Realität beispielsweise verschiedene Hologramm-Patches mithilfe sorgfältig gestalteter Benutzeroberflächen abgleichen. Auch die Effizienz der automatischen Erfassung während des Registrierungsprozesses könnte mit Augmented Reality durch mobile Hologrammverifizierung verbessert werden (Hartl et al., 2015). Diese Vorteile zeigen, dass die virtuelle Realität in der Hologrammverifikation eingesetzt werden könnte.
Hartl et al. (2014) untersuchten das typische Nutzerverhalten beim Scannen von Dokumenten mit mobiler Augmented-Reality-Verifikation und bewerteten den Einsatz von Augmented Reality für die Prüfung von Hologrammen. Sie berichteten über vielversprechende Ergebnisse, die darauf hindeuten, dass die virtuelle Realität die Effizienz der Hologrammprüfung durch eine Verringerung des zeitlichen Aufwands um 15 Sekunden und eine Erweiterung des Scan-Sichtbereichs verbessert (Hartl et al., 2014).
Obwohl diese Ergebnisse mit einem mobilen Prototyp erzielt wurden, lieferten sie eine solide Verifikationsleistung. Im Vergleich zu menschlichen Prüfstandards stellten Hartl et al. (2014) fest, dass die Effizienz und Genauigkeit von Standards in Verbindung mit Augmented Reality höher waren. Hartl et al. (2015) wiesen auch die Nützlichkeit der Augmented-Reality-Technologie bei der Verifizierung von Hologrammen nach, indem sie feststellten, dass die Verwendung von mehreren Referenzfeldern zur Verifizierung von Bildern die Geschwindigkeit und Effizienz des Prozesses verbessert. Hier ist es schwierig, die Rolle der mobilen Verifizierung zu ignorieren, da es immer noch wichtig ist, Patches manuell zu erfassen.
Erkennung und Verfolgung
Eine weitere Möglichkeit, wie Augmented Reality bei der Dokumentenprüfung helfen kann, ist die Erkennung und Verfolgung. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es wichtig, eine Standarddokumentenvorlage zu haben, um alle anderen Dokumente zu vergleichen (Hartl et al., 2014). Es kann ein Erkennungsalgorithmus entwickelt werden, um Dokumente zu identifizieren, die nicht die richtigen Maße haben. Die Erkennung von Hologrammen könnte in mehreren Schritten erfolgen, wie im folgenden Diagramm dargestellt:
Wie in Abbildung 1 dargestellt, müssen für jedes Bild die Prozesse der Bildauswahl, der Registrierung und der räumlichen Filterung abgeschlossen werden, bevor ein Bild gestapelt wird. Durch die Erstellung einer Bildübersicht ist es möglich, eine Karte zu erstellen und die zugehörigen Daten nach geografischen Standorten zu segmentieren. Es ist auch möglich, diese Prozesse als herunterladbare Handy-Applikationen zu produzieren, um bei der Überprüfung zu helfen (Hartl et al., 2015). Forscher wie Jung und Dieck (2017) loben diese Technik für ihren hohen Grad an Interaktivität, insbesondere weil sie es Nutzern ermöglicht, physisch ungesehene Dokumente zu verifizieren. Insgesamt ermöglichen die Erkennung und Verfolgung von Veränderungen in wichtigen Dokumenten die Kontrolle von Bilderfassungsprozessen durch die Verbesserung verzerrter und unzureichender Messungen.
Verbesserungen bei der Registrierung
Eine Herausforderung im Zusammenhang mit der Identitätsüberprüfung ist die Schwierigkeit, das Aussehen von Menschen mit zunehmendem Alter zu erkennen. Augmented Reality könnte helfen, diese Herausforderung zu lösen, indem die Technik des registrierten Bildstapelns verwendet wird, die es den Nutzern ermöglicht, Identifikationsmuster aus verschiedenen Blickwinkeln zu verfolgen und zu beobachten (Hartl et al., 2014). Der Stapelungsprozess durchläuft häufig drei Prozesse: Bildauswahl, Verzerrung und räumliche Filterung (Hartl et al., 2014).
Hartl et al. (2015) gehen davon aus, dass Augmented Reality durch die Überlagerung von 3D-Grafiken für die Dokumentenprüfung genutzt werden kann. Diese Technik hat denselben technischen Hintergrund, der die Verwendung von QR-Codes für Sicherheitsüberprüfungen ermöglicht hat (Jung & Dieck 2017). Auch die Verwendung von Biometrie bei der Identitätsprüfung wurde mit diesen Codes in Verbindung gebracht (Schmalstieg & Hollerer, 2016).
Augmented Reality könnte auch dazu beitragen, den Prozess der Dokumentenüberprüfung zu verbessern, indem 3D-Videos und -Karten entwickelt werden, die in die derzeit für die Passregistrierung verwendeten Technologien integriert werden könnten. Mit anderen Worten: Die virtuelle Realität erfordert den Einsatz neuer Software und technologischer Upgrades für eine bessere Verfolgung und Überprüfung. Die derzeit für die Registrierung verwendeten Technologien müssen verbessert werden, damit sie mit diesen Funktionen ausgestattet werden können. In einigen Ländern ist beispielsweise die schlechte Bildverarbeitungstechnologie ein Problem bei der Dokumentenprüfung. Sie erzeugt aufgrund unterschiedlicher Qualitätsstandards minderwertige Bildmessungen, was die Feststellung der Echtheit von Dokumenten erschwert.
Die Integration der Augmented-Reality-Technologie in die Entwicklung von Pässen und anderen Ausweisdokumenten würde die Tiefe der in diesen Dokumenten enthaltenen Informationen erhöhen, da die Daten aus verschiedenen Blickwinkeln erfasst werden können. Diese Technologie wird bereits in einige Sicherheitsgeräte wie Kameras und Mobiltelefone eingebaut, da sie es den Nutzern ermöglichen, Daten aus verschiedenen Perspektiven zu erfassen (Jung & Dieck, 2017).
Die oben hervorgehobenen Verbesserungen in der virtuellen Realität werden größtenteils durch einen räumlichen Filterungsprozess realisiert, der es den Behörden ermöglicht, die Schwächen der derzeitigen Registrierungsprozesse besser zu bewältigen. Auf diese Weise können Ungenauigkeiten bei der Registrierung minimiert werden, indem ein neuer Stapel von Informationsebenen über die alten gelegt wird. Ein gefensterter Mittelwertfilter wurde verwendet, um diese Art von Entwicklung mit Hilfe der integralen Bildberechnung anzustoßen, wie von Hartl et al. (2015) erläutert. Durch solche Entwicklungen ist es möglich, unvollständige Bildinformationen zu berücksichtigen, was bei den meisten aktuellen Registrierungstechnologien häufig der Fall ist. Daher verbessert die erweiterte Technologie die Qualität der bei der Registrierung erfassten Informationen erheblich und macht sie dadurch leichter überprüfbar.
Interaktion mit Informationen von jedem Ort aus
Eine der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit der Dokumentenprüfung ist die Fragmentierung der Informations- oder Datenverwaltungssysteme, die es den Behörden eines Landes erschwert, Informationen über ein Dokument zu überprüfen, das in einem anderen Land registriert ist. Diese Inkonsistenz ist auf Lücken in der Datenverwaltung und das Versäumnis der Behörden zurückzuführen, Synergien im Informationsmanagement zu schaffen. Augmented Reality könnte dieses Problem lösen, da es den Behörden ermöglicht, Informationen von jedem beliebigen Ort aus zu projizieren und mit den zugehörigen Daten zu interagieren, so als ob sie sich an ihrem jeweiligen Arbeitsplatz befänden.
Statt auf Monitoren nach Informationen zu suchen, ermöglicht es die virtuelle Realität einer Person, umherzugehen und mit Informationen zu interagieren, so dass die Nutzer sie virtuell erleben können, indem sie Geräte wie das Microsoft Halogen tragen (Wilson, 2015). Daher ist es nicht mehr notwendig, sich physisch von einem Ort zum anderen zu bewegen, um auf Daten zuzugreifen; sie können in Echtzeit abgerufen und mit Hilfe der Geospatial-Technologie überprüft werden. Diese Technik kann bei der Überprüfung von Dokumenten eingesetzt werden, indem Software in die Geräteobjektive integriert wird. Die Software würde die Objektive in die Lage versetzen, bestimmte Daten in den überprüften Dokumenten zu verifizieren.
Schließlich könnte die virtuelle Realität auch die Fälle von Identitätsdiebstahl minimieren, da sie die Erstellung räumlicher Karten ermöglicht, in die eine Technologie integriert ist, die Daten über den Standort eines Dokuments mithilfe von Satellitenaufnahmen erfasst (Hartl et al., 2015). Es wurden bereits Experimente durchgeführt, um die Effizienz der Technologie in dieser Hinsicht zu bestätigen, insbesondere durch Spielesoftware, die besonders vielversprechende Ergebnisse gezeigt hat (Hartl et al., 2015).
Insgesamt wird sich das wahre Potenzial der erweiterten Realität erst dann entfalten, wenn die Technologie beliebig und nicht nur in sorgfältig überwachten Laborumgebungen eingesetzt werden kann. Mit anderen Worten, sie müssen dynamisch und im Alltag anwendbar sein, im Gegensatz zu der Art und Weise, wie sie derzeit für spezielle Zwecke eingesetzt werden. Gleichzeitig müssen verschiedene Technologien, wie ein globales drahtloses System und standortbezogene Computerdienste, implementiert und perfektioniert werden, um dies zu ermöglichen (Papagiannis, 2017). Angesichts des rasanten Tempos der technologischen Innovation, das wir heute erleben, ist es sehr wahrscheinlich, dass die weit verbreitete Anwendung von Augmented Reality bei der Dokumentenprüfung und für andere Zwecke sehr bald realisiert wird.
Schlussfolgerung
In diesem Beitrag wurde gezeigt, dass virtuelle Realitäten bei der Erkennung und Überprüfung von Dokumenten eingesetzt werden können, da sie es den Behörden ermöglichen, von jedem Ort aus mit Informationen zu interagieren, den Registrierungsprozess für wichtige Dokumente zu verbessern, Hologramme zu überprüfen und die Verfolgung von Dokumenten zu unterstützen. Daher ist es wichtig, die vielversprechenden Möglichkeiten der Augmented-Reality-Technologie bei der Dokumentenprüfung zu untersuchen.
Allerdings muss man sich darüber im Klaren sein, dass auch die aktuellen Herausforderungen im Zusammenhang mit der Nutzung dieser Technologie, wie z. B. die Schwächen bei der Bilderfassung und Modellierung, angegangen werden müssen. Insgesamt müssen die Beteiligten den Einsatz von Augmented Reality bei der Dokumentenprüfung aufgrund seiner umfassenden Vorteile in Betracht ziehen. Wie in vielen Science-Fiction-Filmen vorweggenommen, ist es nicht mehr vertretbar, diese Technologie für die Zwecke der Sicherheitsverbesserung zu ignorieren, zumal viele frühe Anwender in diesem Bereich mäßige Erfolge verzeichnen.
Referenzen
Hartl, A., Arth, C., Grubert, J., & Schmalstieg, D. (2015). Effiziente Verifikation von Hologrammen mit mobiler Augmented Reality. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 22(7), 1-3.
Hartl, A., Arth, C., & Schmalstieg, D. (2014). AR-based hologram detection on security documents using a mobile phone. In Advances in Visual Computing. ISVC 2014. Lecture notes in Computer Science, vol 8888. Web.
Jung, T., & Dieck, T. (2017). Augmented Reality und Virtual Reality: Empowering human, place, and business. New York, NY: Springer.
Papagiannis, H. (2017). Augmented human: How technology is shaping the new reality. New York, NY: O’Reilly Media, Inc.
Peddie, J. (2017). Augmented Reality: Where we will all live. New York, NY: Springer.
Schmalstieg, D., & Hollerer, T. (2016). Augmented Reality: Principles and practice. New York, NY: Addison-Wesley Professional.
Wilson, K. (2015). Grundlagen von Windows 10. New York, NY: Elluminet Press.