AT508977B1 - BANKNOTE RECOGNITION WITH PROJECTION PROFILE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Ausrichtung eines aufgenommenen Druckwerks (100), das durch den Aufnahmebereich eines Zeilensensors (21) bewegt wird, wobei ein Referenz-Digitalbild (1) vorgegeben wird, das als Vorlage für den Druck des aufgenommenen Druckwerks herangezogen worden ist, wobei das Referenz-Digitalbild (1) schrittweise um vorgegebene Winkel (Ø) relativ zu seiner Ausgangslage gedreht wird und nach jeder der Drehungen des Referenz-Digitalbilds (1) jeweils ein Vektor (vs, vz) aller Zeilensummen des so verdrehten Referenz-Digitalbilds (1') ermittelt werden, wobei eine erste Projektion als Summe der Intensitätswerte (I) aller Pixel jedes einzelnen Zeilenbilds ermittelt und als Funktionswert einer ersten Projektionsfunktion (fPR) eingetragen wird, und wobei die erste Projektionsfunktion (fPR) mit den aufgenommenen Vektoren (vz) der ermittelten Zeilensummen korreliert und ein erstes Vergleichsmaß (M) für deren Übereinstimmung ermittelt wird, wobei diejenigen der Winkel (Ø) ausgewählt werden, für die das erste Vergleichsmaß (M) die größte Übereinstimmung zeigen und einer dieser Winkel (ψ) und/oder ein gewichtetes Mittel dieser beiden Winkel (Ø) als Verdrehungswinkel angesehen wirdThe invention relates to a method for determining the orientation of a recorded printing unit (100), which is moved through the receiving area of a line sensor (21), wherein a reference digital image (1) is given, which has been used as a template for the pressure of the recorded printing unit is, wherein the reference digital image (1) is rotated stepwise by predetermined angle (Ø) relative to its initial position and after each of the rotations of the reference digital image (1) in each case a vector (vs, vz) of all row sums of the thus rotated reference Digital image (1 ') are determined, wherein a first projection as the sum of the intensity values (I) of all pixels of each line image is determined and entered as a function value of a first projection function (fPR), and wherein the first projection function (fPR) with the recorded vectors ( vz) of the ascertained row sums and a first comparison measure (M) for their match is determined, the di those angles (Ø) are selected for which the first comparison measure (M) shows the greatest match and one of these angles (ψ) and / or a weighted average of these two angles (Ø) is considered to be the twist angle
Description
österreichisches Patentamt AT508 977B1 2011-07-15Austrian Patent Office AT508 977B1 2011-07-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Ausrichtung eines aufgenommenen Druckwerks, das durch den Aufnahmebereich eines Zeilensensors bewegt wird.Description: The invention relates to a method for determining the orientation of a recorded printing unit, which is moved through the receiving area of a line sensor.
[0002] Derartige Verfahren werden im Bereich der Prüfung von Druckwerken, insbesondere von Geldscheinen, gewerblich eingesetzt und ermöglichen die Überprüfung dieser Druckwerke, insbesondere auf Echtheit und Druckfehler.Such methods are commercially used in the field of testing of printing units, especially banknotes and allow verification of these printing units, especially on authenticity and printing errors.
[0003] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass sowohl beim Einlesen von neu gedruckten Geldscheinen oder anderen Druckwerken als auch bei der Überprüfung derselben, diese Druckwerke mit hoher Geschwindigkeit mittels Transportbändern an einer Aufnahmeeinheit vorbeibewegt werden und dabei die Ausrichtung der einzelnen Druckwerke in Bezug auf die Aufnahmeeinheit nicht immer exakt gleich ist. Dies ist durch das mechanische Transportverfahren bedingt, bei dem die Druckwerke eine leichte Verdrehung gegenüber der Haupt-Fortbewegungsrichtung erfahren. Probleme treten bei einem nachfolgenden Schritt auf, in dem eine Überprüfung der Druckwerke anhand eines vorgegebenen Referenzdruckwerks erfolgen soll. Bei einer Verdrehung treten verfahrensbedingt Fehler auf, die zu einer Invalidierung eines an sich fehlerfreien, jedoch verdreht liegenden Druckwerks führen. Ein möglicher Ausweg besteht darin, dass vorab die Verdrehung des Geldscheins um eine Achse normal zur Sichtebene der Kamera bestimmt wird und diese Verdrehung anschließend für die Auswertung rückgerechnet wird.The invention is based on the problem that both when reading new printed bills or other printing units as well as in the same review, these printing units are moved at high speed by means of conveyor belts to a receiving unit and thereby the orientation of the individual printing units in relation to the recording unit is not always exactly the same. This is due to the mechanical transport process, in which the printing units experience a slight twisting relative to the main direction of travel. Problems occur in a subsequent step, in which a review of the printing units based on a given reference printing unit is to be made. When twisting occur due to the process errors that lead to an invalidation of a per se error-free, but twisted printing unit. One possible solution is to determine in advance the rotation of the bill around an axis normal to the viewing plane of the camera, and this rotation is then recalculated for the evaluation.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, die Ausrichtung des Druckwerks auf einfache Art und Weise zu ermitteln. Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche erzielt.The object of the invention is to determine the orientation of the printing unit in a simple manner. The invention solves this problem with the features of the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are achieved by the subclaims.
[0005] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Ausrichtung eines aufgenommenen Druckwerks, das durch den Aufnahmebereich eines Zeilensensors bewegt wird, und der Zeilensensor für vorgegebene, insbesondere periodisch aufeinanderfolgende, Zeitpunkte digitale Zeilenbilder, umfassend eine Vielzahl von den einzelnen Pixeln zugeordneten Intensitätswerten, liefert. Dabei wird ein Referenz-Digitalbild vorgegeben, das als Vorlage für den Druck des aufgenommenen Druckwerks herangezogen worden ist oder von einer Vorlage erstellt ist. Weiters wird das Referenz-Digitalbild schrittweise um vorgegebene Winkel relativ zu seiner Ausgangslage gedreht. Nach jeder der Drehungen des Referenz-Digitalbilds werden jeweils ein Vektor aller Zeilensummen und/oder Spaltensummen des so verdrehten Referenz-Digitalbilds ermittelt und gemeinsam mit dem jeweiligen Winkel zum vorgegebenen Referenz-Digitalbild abgespeichert. Die Summe der Intensitätswerte aller Pixel jedes einzelnen Zeilenbilds wird ermittelt und als Funktionswert einer ersten Projektionsfunktion eingetragen und/oder es wird mit den Summen der Intensitätswerte für jedes einzelne Pixel über eine vorgegebene Zeitspanne eine zweite Projektionsfunktion gebildet.The invention relates to a method for determining the orientation of a recorded printing unit, which is moved through the receiving area of a line sensor, and the line sensor for predetermined, in particular periodically successive, time digital line images, comprising a plurality of the individual pixels associated intensity values supplies , In this case, a reference digital image is given, which has been used as a template for the printing of the recorded printing unit or created by a template. Furthermore, the reference digital image is gradually rotated by predetermined angles relative to its initial position. After each of the rotations of the reference digital image, a vector of all line sums and / or column sums of the thus rotated reference digital image are determined in each case and stored together with the respective angle to the predetermined reference digital image. The sum of the intensity values of all the pixels of each individual line image is determined and entered as the function value of a first projection function and / or a second projection function is formed with the sums of the intensity values for each individual pixel over a predetermined period of time.
[0006] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erste Projektionsfunktion mit den Vektoren der ermittelten Zeilensummen korreliert und ein erstes Vergleichsmaß für deren Übereinstimmung ermittelt wird und/oder dass die zweite Projektionsfunktion mit den Vektoren der ermittelten Spaltensummen korreliert und ein zweites Vergleichsmaß für deren Übereinstimmung ermittelt wird. Es ist vorgesehen, dass diejenigen Winkel ausgewählt werden, für die das erste Vergleichsmaß bzw. das zweite Vergleichsmaß die größte Übereinstimmung zeigen und einer dieser Winkel als Verdrehungswinkel des aufgenommenen Druckwerks gegenüber dem Zeilensensor angesehen wird.According to the invention, the first projection function is correlated with the vectors of the ascertained row sums and a first comparison measure for their match is determined and / or the second projection function is correlated with the vectors of the determined column sums and a second comparison measure for their match is determined , It is provided that those angles are selected for which the first comparative measure or the second comparative measure show the greatest agreement and one of these angles is regarded as the twist angle of the recorded printing unit relative to the line sensor.
[0007] Alternativ kann auch das gewichtete Mittel der beiden Winkel, für die das erste Vergleichsmaß bzw. das zweite Vergleichsmaß die größte Übereinstimmung zeigt, als Verdrehungswinkel des aufgenommenen Druckwerks gegenüber dem Zeilensensor angesehen werden.Alternatively, the weighted average of the two angles for which the first comparative measure or the second comparative measure shows the greatest match can be regarded as a twist angle of the recorded printing unit relative to the line sensor.
[0008] Dies ermöglicht eine genauere Ermittlung des Verdrehungswinkels. 1 /13 österreichisches Patentamt AT508 977 B1 2011-07-15 [0009] Erfindungsgemäß besteht der Vorteil, dass der Verdrehungswinkel des Druckwerks anhand einer sehr geringen Anzahl von Zeilenaufnahmen ermittelt werden kann. Die Genauigkeit der Winkelbestimmung ist unmittelbar von der Auflösung des Zeilensensors sowie der Anzahl der aufgenommenen Vektoren für die einzelnen Verdrehungswinkel bestimmt. Dieses Verfahren kann an eine beliebige Anzahl von Druckwerken angepasst werden, deren geometrische Form durch das Verfahren nicht eingeschränkt ist. Für jedes der Referenz-Druckwerke können auf einfache Art Vektoren ermittelt werden, sodass eine Anpassung des Verfahrens an beinahe beliebige Druckwerke möglich ist.This allows a more accurate determination of the twist angle. According to the invention there is the advantage that the twist angle of the printing unit can be determined on the basis of a very small number of line recordings. The accuracy of the angle determination is determined directly by the resolution of the line sensor and the number of recorded vectors for the individual angles of rotation. This method can be adapted to any number of printing units whose geometric shape is not limited by the method. For each of the reference printing units vectors can be determined in a simple manner, so that an adaptation of the method to almost any printing units is possible.
[0010] Ein besonderer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass nach dem Einlesen jedes neuen Zeilenbilds die Zeilensumme ermittelt wird und am Ende der ersten Projektionsfunktion als Funktionswert angehängt wird und das aufgenommene Zeilenbild pixelweise zur zweiten Projektionsfunktion addiert wird.A particular aspect of the invention provides that after reading each new line image, the row sum is determined and added at the end of the first projection function as a function value and the recorded line image is added pixel by pixel to the second projection function.
[0011] Weiters sieht ein bevorzugter Aspekt der Erfindung vor, dass die zweite Projektionsfunktion vor der Aufnahme der Bilder sowie nach einer vorgegebenen Zeitspanne auf null gesetzt wird.Furthermore, a preferred aspect of the invention provides that the second projection function is set to zero before recording the images and after a predetermined period of time.
[0012] Eine besondere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass eine Anzahl von aufgenommenen Zeilenbildern abgespeichert wird und Zeilenbilder, deren Aufnahme eine vorgegebene Zeitspanne zurückliegt, nicht mehr zur Summenbildung für die Ermittlung der zweiten Projektionsfunktion herangezogen werden.A particular embodiment of the method according to the invention is that a number of recorded line images is stored and line images whose recording is a predetermined period of time, are no longer used for summation for the determination of the second projection function.
[0013] Bevorzugterweise kann vorgesehen werden, dass nach jeder Aufnahme eines Zeilenbilds bzw. nach einer vorgegebenen Zeitspanne das erste Vergleichsmaß und das zweite Vergleichsmaß neu bestimmt werden und basierend auf diesen Vergleichsmaßen der Verdrehungswinkel neu ermittelt wird.Preferably, it can be provided that after each recording of a line image or after a predetermined period of time, the first comparative measure and the second comparative measure are redetermined and based on these comparative measures of the rotation angle is redetermined.
[0014] Durch diese bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung werden alternative einfache adaptive Verfahren beschrieben, die nach jedem Zeitschrift einen verbesserten Verdrehungswinkel ermitteln.By these preferred developments of the invention, alternative simple adaptive methods are described which determine an improved twist angle after each magazine.
[0015] Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass dadurch schon früh mit der Prüfung des transformierten Objekts begonnen werden kann. Das ist wichtig, wenn die Entscheidung, ob das Objekt fehlerhaft ist oder nicht, bis zu einem bestimmten Zeitpunkt getroffen sein muss, beispielsweise wenn das Objekt die entsprechende Weiche erreicht. Ein weiterer Vorteil der frühzeitigen Transformation von Teilen des Objekts liegt darin, dass nur Teile des Objekts zwischengespeichert werden müssen und nicht die Bilddaten des gesamten Objekts.Another advantage is that it can be started early on the examination of the transformed object. This is important if the decision as to whether the object is faulty or not must be made by a certain time, for example, when the object reaches the corresponding turnout. Another advantage of early transformation of parts of the object is that only parts of the object need to be cached, not the image data of the entire object.
[0016] Ferner kann vorgesehen werden, dass bei der Ermittlung des ersten und/oder zweiten Vergleichsmaßes die erste und/oder die zweite Projektionsfunktion und der Vektor der Zeilen-und/oder der Spaltensummen elementweise gegeneinander verschoben werden und das größte ermittelte Vergleichsmaß für die weiteren Berechnungen herangezogen wird, wobei gegebenenfalls die Verschiebung des Druckwerks normal zu bzw. in seiner Transportrichtung gegenüber dem Zeilensensor derjenigen Verschiebung gleichgesetzt wird, bei der das größte Vergleichsmaß für die Übereinstimmung erzielt wird.Further, it can be provided that in the determination of the first and / or second comparative measure, the first and / or the second projection function and the vector of the row and / or column sums are shifted element by element against each other and the largest determined comparative measure for the other Calculations is used, wherein, if appropriate, the displacement of the printing unit normal to or in its transport direction relative to the line sensor is equated to that shift in which the largest comparison measure for the match is achieved.
[0017] Dies ermöglicht eine verbesserte Anpassung an Druckwerke, die eine Verschiebung bzw. Fehlausrichtung normal zur bzw. in Transportrichtung aufweisen. Weiters kann auch diese Verschiebung bzw. Fehlausrichtung getrennt ermittelt und weiterverarbeitet werden. Diese kann bei einer nachfolgenden Transformation des Druckwerks berücksichtigt werden.This allows for improved adaptation to printing units that have a displacement or misalignment normal to or in the transport direction. Furthermore, this shift or misalignment can be determined separately and further processed. This can be taken into account in a subsequent transformation of the printing unit.
[0018] Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass vor der Aufnahme eines Druckwerks im Aufnahmebereich des Zeilensensors ein Hintergrund-Zeilenbild aufgenommen wird, und bei der Bestimmung der Zeilenbilder lediglich jene einzelnen Pixeln zugeordnete Intensitätswerte herangezogen werden, die eine Abbildung des aufgenommenen Druckwerks darstellen.A further aspect of the invention provides that a background line image is recorded before the recording of a printing unit in the recording area of the line sensor, and in determining the line images only those individual pixels associated intensity values are used, which represent an image of the recorded printing unit ,
[0019] Dies ermöglicht eine einfache Unterscheidung des Druckwerks vom Hintergrund.This allows a simple distinction of the printing unit from the background.
[0020] Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die beiden randnächsten Pixel des Zeilenbilds ermittelt werden, dessen Intensitätswerte sich vom Hintergrund um ein 2/13 österreichisches Patentamt AT508 977 B1 2011-07-15 vorgegebenes Vergleichsmaß unterscheiden und lediglich Intensitätswerte von Pixeln, die sich zwischen diesen beiden ermittelten Pixeln befinden, für die Bildung der Projektionsfunktionen herangezogen werden.A preferred development of the invention provides that the two nearest-edge pixels of the line image are determined whose intensity values differ from the background by a predetermined comparison measure and only intensity values of pixels, which are located between these two detected pixels are used for the formation of the projection functions.
[0021] Dies ermöglicht eine besonders schnelle Verfahrensführung und eine besonders genaue Projektionsfunktion, die durch den Hintergrund nicht gestört wird.This allows a particularly fast process control and a particularly accurate projection function, which is not disturbed by the background.
[0022] Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass Bereiche auf dem Referenz-Digitalbild vorgegeben werden, die nicht für die Bildung der Vektoren der Spalten- und Zeilensummen herangezogen werden sollen. Diese Bereiche blieben bei der Bildung der Vektoren der Spalten-und Zeilensummen unberücksichtigt. Nach Aufzeichnung einer Anzahl von Zeilen wird, insbesondere erfindungsgemäß, ein vorläufiger Verdrehungswinkel sowie eine auf diesem basierende Transformation bestimmt, welche die Bildpunkte eines aus den Zeilenbildern zusammengesetzten Flächenbilds auf das Referenz-Digitalbild abbildet. Die Intensitätswerte der Pixel derjenigen Bereiche der Zeilenbilder, die gemäß der bestimmten Transformation auf die Bereiche auf dem Referenz-Digitalbild abgebildet werden, die bei der Bildung der Vektoren der Spalten- und Zeilensummen unberücksichtigt bleiben, bleiben auch für die Berechnung der Projektionsfunktionen unberücksichtigt.Another aspect of the invention provides that areas are specified on the reference digital image, which should not be used for the formation of the vectors of the column and row sums. These ranges were disregarded in forming the vectors of the column and row sums. After recording a number of lines, in particular according to the invention, a preliminary angle of rotation and a transformation based thereon are determined, which images the pixels of a surface image composed of the line images onto the reference digital image. The intensity values of the pixels of those regions of the line images, which according to the particular transformation are mapped to the regions on the reference digital image which are disregarded in the formation of the vectors of the column and row sums, are also disregarded for the calculation of the projection functions.
[0023] Hierdurch wird erreicht, dass Bereiche des Druckwerks, die Abweichungen aufweisen dürfen, wie z.B. Seriennummern, bzw. deren Aufnahme von externen Faktoren abhängig ist, wie z.B. holographische Drucke, für die Bestimmung der Projektionsfunktion außer Betracht bleiben und somit eine besonders genaue Bestimmung der Projektionsfunktion möglich ist. Es wird somit verhindert, dass die Projektionsfunktionen durch diese Bereiche stark variierender Helligkeit beeinflusst werden.In this way it is achieved that areas of the printing unit, which may have deviations, such as. Serial numbers or whose recording depends on external factors, such as Holographic prints, for the determination of the projection function are ignored and thus a particularly accurate determination of the projection function is possible. It is thus prevented that the projection functions are affected by these areas of greatly varying brightness.
[0024] Ferner sieht ein weitergehender Aspekt der Erfindung vor, dass zur Bestimmung des Verdrehungswinkels die Vergleichsmaße für die Übereinstimmung zwischen einer Projektionsfunktion und einem Vektor für eine Anzahl von Verdrehungswinkeln gebildet werden, dass im Bereich des Maximums des Vergleichsmaßes eine Anzahl von Paaren mit jeweils einem Verdrehungswinkel und einem zugehörigen Vergleichsmaß gebildet werden, dass mit diesen Paaren eine, vorteilhafterweise polynomische, Ausgleichsfunktion, insbesondere von zweitem Grad, gebildet wird, deren Maximum ermittelt wird und der diesem Maximum zugeordnete Verdrehungswinkel als Verdrehungswinkel des Druckwerks angesehen wird.Furthermore, a further aspect of the invention provides that for the determination of the twist angle, the comparison measures for the match between a projection function and a vector for a number of twist angles are formed, that in the region of the maximum of the comparison measure a number of pairs, each with a Rotation angle and an associated comparison measure are formed that with these pairs one, advantageously polynomial, compensation function, in particular of second degree, is formed, the maximum is determined and the maximum angle associated with this twist angle is considered as the twist angle of the printing unit.
[0025] Dies ermöglicht eine besonders genaue Bestimmung des Verdrehungswinkels des Druckwerks mit erhöhter Auflösung.This allows a particularly accurate determination of the twist angle of the printing unit with increased resolution.
[0026] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 6 nicht einschränkend erläutert. 1 [0027] Fig. [0028] Fig. [0029] Fig. 2 [0030] Fig. 3 [0031] Fig. 4 [0032] Fig. 5 [0033] Fig. 6 zeigt schematisch einen zu überprüfenden Geldschein, der gegenüber seiner Bewegungsrichtung verdreht ausgerichtet ist. 1a und 1b zeigen den Helligkeitsverlauf auf dem Geldschein entlang der Schnittlinie A-A bzw. B-B. 2 zeigt schematisch einen Geldschein im Aufnahmebereich eines Zeilensensors. 3 zeigt schematisch einen Geldschein und die von ihm ermittelten Projektionsfunktionen. 4 zeigt schematisch einen Geldschein und diejenigen Bereiche, die nicht zur Bildung der Projektionen herangezogen werden sollen. 5 zeigt schematisch ein vorteilhaftes Vorgehen bei der Ermittlung des Maximums des Vergleichsmaßes, aufgetragen über den Verdrehungswinkel. zeigt eine Anzahl von Referenzbildern mit unterschiedlichem Verdrehungswinkel. 3/13 österreichisches Patentamt AT508 977B1 2011-07-15 [0034] Vor der Aufnahme der einzelnen Druckwerke, insbesondere Geldscheine 100, wird ein Referenzbild 1 vorgegeben. Dieses kann entweder in Form einer digitalen Vorlage oder in Form eines digitalen Abbilds einer gedruckten Vorlage vorliegen. Anschließend wird das Referenzbild 1 gegenüber seiner Ausgangslage in Schritten, wie in Fig. 6 gezeigt, von beispielsweise jeweils 1°, gedreht und damit eine Anzahl von weiteren Referenzbildern V erstellt, die gegenüber dem Referenzbild 1 in Schritten verdreht sind. Beispielsweise können 31 weitere Referenzbilder T vorliegen, die gegenüber dem Referenzbild 1 eine Verdrehung von -15°, -14°, ... 0°, ... +15° aufweisen. Das weitere Referenzbild 1' mit dem Verdrehungswinkel von 0° ist mit dem Referenzbild 1 ident.The invention will be explained with reference to an embodiment in Figures 1 to 6 is not limiting. Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 6 shows schematically a bill to be checked, opposite its direction of rotation is aligned twisted. 1a and 1b show the brightness course on the bill along the section line A-A and B-B, respectively. 2 schematically shows a bill in the receiving area of a line sensor. 3 schematically shows a banknote and the projection functions determined by it. 4 schematically shows a banknote and those areas which should not be used to form the projections. 5 shows schematically an advantageous procedure for determining the maximum of the comparative measure, plotted over the twist angle. shows a number of reference images with different twist angle. Prior to the recording of the individual printing units, in particular banknotes 100, a reference image 1 is given. This can be either in the form of a digital template or in the form of a digital image of a printed template. Subsequently, the reference image 1 with respect to its initial position in steps, as shown in Fig. 6, for example, each 1 °, rotated and thus creates a number of further reference images V, which are rotated relative to the reference image 1 in steps. For example, there may be 31 further reference images T, which have a rotation of -15 °, -14 °,... 0 °,... + 15 ° with respect to the reference image 1. The further reference image 1 'with the twist angle of 0 ° is identical to the reference image 1.
[0035] Für alle weiteren Referenzbilder T wird für jede Bildzeile die Summe der Intensitätswerte der einzelnen Pixel gebildet und anschließend ein Vektor vz gebildet, der die einzelnen Summen umfasst. Die Reihung der Summen im Vektor vz entspricht dabei der Lage der Reihen im Digitalbild. Analog wird ein weiterer Vektor vs der spaltenweise gebildeten Summen ermittelt. Gemeinsam werden der Vektor vz und der weitere Vektor vs und der zugehörige Verdrehungswinkel 0 abgespeichert. Grundsätzlich wird das Verfahren nur mit einem einzigen aus dem Bild abgeleiteten Kanal beschrieben, wobei jedem Pixel ein skalarer Wert zugewiesen ist. Dies kann beispielsweise ein Farbkanal eines Bildes sein oder aber auch ein davon abgeleiteter Wert, beispielsweise ein Mittelwert aus mehreren Farbkanälen oder auch ein durch Glättung oder ähnliche Filterung z.B. eines aufgenommenen Farbkanals erzielter Bildkanal. Natürlich ist eine Ausdehnung des Verfahrens durch Verwendung einer Vielzahl von Kanälen ohne Weiteres möglich. Die einzelnen jeweils einem Pixel zugeordneten Werte eines Kanals werden als Intensitätswerte I bzw. Kanalintensitätswerte bezeichnet.For all further reference images T, the sum of the intensity values of the individual pixels is formed for each image line, and then a vector vz is formed which comprises the individual sums. The sequence of sums in the vector vz corresponds to the position of the rows in the digital image. Analogously, another vector vs the column-wise sums is determined. Together, the vector vz and the other vector vs and the associated twist angle 0 are stored. Basically, the method is described with only a single channel derived from the image, with each pixel being assigned a scalar value. This may be, for example, a color channel of an image or else a value derived therefrom, for example an average of a plurality of color channels or else a value obtained by smoothing or similar filtering, e.g. a captured color channel image channel. Of course, extension of the method by using a plurality of channels is readily possible. The individual values of a channel associated with each pixel are referred to as intensity values I or channel intensity values.
[0036] Fig. 1 zeigt einen Geldschein 100, der in einer vorgegebenen Richtung R bewegt wird. Die Richtung R ist in der Fig. 1 als Pfeil dargestellt. Der Geldschein 100 bewegt sich in dieser Richtung R an einem normal zur Richtung R stehenden und parallel zur Ebene des Geldscheins 100 liegenden Zeilensensor 2 vorbei. Die Position des Zeilensensors 2 mit einer Anzahl von Sensorpixeln 21 gegenüber dem Geldschein ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.Fig. 1 shows a bill 100 which is moved in a predetermined direction R. The direction R is shown in FIG. 1 as an arrow. The bill 100 moves in this direction R past a normal to the direction R and lying parallel to the plane of the bill 100 line sensor 2 over. The position of the line sensor 2 with a number of sensor pixels 21 opposite the banknote is shown schematically in FIG.
[0037] Der Geldschein 100 weist z.B. aufgrund einer ungenauen Fördereinrichtung, die den Geldschein 100 in Richtung R führt, eine Verdrehung um einen Verdrehungswinkel 0 gegenüber seiner vorgegebenen Fortbewegungsrichtung R auf. Die Auswirkung dieser Verdrehung soll in dem im Folgenden dargestellten Verfahren wirksam ermittelt und gegebenenfalls kompensiert werden. Während der Geldschein 100 sich in seiner Fortbewegungsrichtung R bewegt, wird er durch den Aufnahmebereich 22 des Zeilensensors 2 geführt, wobei die einzelnen Pixel 21 des Zeilensensors 2 fortlaufend für vorgegebene Zeitintervalle Intensitätswerte I ermitteln und entsprechende Signale an ihre Ausgänge abgeben. Durch die laufende Aufzeichnung einzelner Zeilen sowie die Relativbewegung des Geldscheins 100 gegenüber dem Zeilensensor 2 wird der gesamte Geldschein 100 abgetastet. Diese Intensitätswerte der einzelnen Pixel 21 der Zeilen liegen dann zumindest für einen vorgegebenen Zeitraum in digitaler Form vor. Dabei kann im Zeilensensor bereits eine Vorverarbeitung erfolgen und beispielsweise eine Glättung oder Filterung vorgenommen werden. Am Ausgang des Zeilensensors liegt ein Bildkanal mit einer Anzahl von je einem Pixel zugeordneter Kanalintensitätswerte I an.The bill 100 has e.g. due to an inaccurate conveyor that carries the bill 100 in the direction R, a rotation by a twist angle 0 relative to its predetermined direction of travel R on. The effect of this rotation is to be determined effectively in the method described below and compensated if necessary. While the bill 100 moves in its direction of travel R, it is guided through the receiving area 22 of the line sensor 2, wherein the individual pixels 21 of the line sensor 2 continuously determine intensity values I for predetermined time intervals and deliver corresponding signals to their outputs. Due to the continuous recording of individual lines and the relative movement of the bill 100 relative to the line sensor 2, the entire bill 100 is scanned. These intensity values of the individual pixels 21 of the lines are then present in digital form, at least for a predefined period of time. In this case, preprocessing can already take place in the line sensor and, for example, a smoothing or filtering can be carried out. At the output of the line sensor there is an image channel with a number of channel intensity values I assigned to one pixel each.
[0038] Um die Aufnahme des Geldscheins 100 vom Hintergrund 101 der Aufnahme wirksam unterscheiden zu können, wird der Hintergrund 101 vorab aufgenommen bzw. der Intensitätswert I des betrachteten Kanals auf eine vorgegebene Art festgelegt. Bei Abweichungen der aufgenommenen Intensitätswerte I von der Intensität des Hintergrundes 101 wird angenommen, dass ein Geldschein 100 in den Aufnahmebereich 21 des Zeilensensors 2 getreten ist. Zur ersten Positionsbestimmung des Geldscheins 100 gegenüber dem Aufnahmebereich 22 des Zeilensensors 2 wird, wie in Fig. 1a, 1b gezeigt, von beiden Rändern her das randnächste Pixel Xi x2 des Zeilensensors 2 bestimmt, dessen aufgenommener Wert eine vorgegebene Abweichung vom Hintergrund aufweist.In order to be able to effectively distinguish the reception of the bill 100 from the background 101 of the recording, the background 101 is recorded in advance or the intensity value I of the channel under consideration is set in a predetermined manner. In case of deviations of the recorded intensity values I from the intensity of the background 101, it is assumed that a banknote 100 has entered the receiving area 21 of the line sensor 2. For the first position determination of the bill 100 with respect to the receiving area 22 of the line sensor 2, as shown in Fig. 1a, 1b, the edge next pixel Xi x2 of the line sensor 2 is determined from both edges, whose recorded value has a predetermined deviation from the background.
[0039] Prinzipiell ist es bei einem sehr homogenen Hintergrund 101 möglich, das randnächste Pixel Xi x2 bzw. den randnächsten Punkt zu bestimmen, an dem eine Kante, d.h. ein signifikan- 4/13 österreichisches Patentamt AT508 977 B1 2011-07-15 ter Sprung der Intensität, bestimmt wird, ohne den Verlauf der Hintergrundzeile abzuziehen.In principle, with a very homogeneous background 101, it is possible to determine the edge-nearest pixel Xi x2 or the edge next to the point at which an edge, i. a significant change in intensity is determined without subtracting the course of the background line.
[0040] Analog kann der erste und letzte Zeitpunkt für jedes Pixel x2 ermittelt werden, zu dem der Intensitätswert des jeweiligen Pixels einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt bzw. unterschreitet.Similarly, the first and last time for each pixel x2 can be determined, to which the intensity value of the respective pixel exceeds or falls below a predetermined threshold.
[0041] Es werden zur Bestimmung des Verdrehungswinkels 0max vorteilhafterweise nur jene Intensitätswerte herangezogen, die sich innerhalb der beiden randnächsten Pixel x^ x2 befinden, deren aufgenommener Wert eine vorgegebene Abweichung vom Hintergrund 101 aufweist. Analog werden auch nur jene Intensitätswerte I für ein Pixel herangezogen, die zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem letzten Zeitpunkt liegen, zu dem der Intensitätswert des jeweiligen Pixels einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt bzw. unterschreitet.For the determination of the twist angle 0max, advantageously only those intensity values are used which are located within the two nearest-edge pixels x 1, x 2 whose recorded value has a predetermined deviation from the background 101. Similarly, only those intensity values I for a pixel are used, which lie between the first time and the last time at which the intensity value of the respective pixel exceeds or falls below a predetermined threshold value.
[0042] Eine weitere Vorgehensweise, mit der der Einfluss des Hintergrunds 101 auf die Aufnahme reduziert werden kann, ist weiter unten beschrieben, da hierfür eine zumindest grobe Schätzung der Lage des eingezogenen Druckwerks 100 erforderlich ist.A further procedure, with which the influence of the background 101 on the recording can be reduced, is described below, since an at least rough estimate of the position of the fed-in printing unit 100 is required for this.
[0043] Gelangt der Geldschein 100 in den Aufnahmebereich, wird der Geldschein 100, nur von einem Teilbereich des Zeilensensors 2 aufgezeichnet. Dies ist beispielsweise im Schnitt A-A oder B-B der Fig. 1 dargestellt. Eine Darstellung der aufgenommenen Intensitätswerte über die gesamte Breite des Zeilenbilds 22 ist in den Fig. 1a und 1b gegeben. Man erkennt in der Fig. 1a den Intensitätsverlauf über das Zeilenbild und man sieht den Bereich, etwa in der Mitte des Zeilenbilds, auf den der Geldschein 1 abgebildet ist. Dieser Bereich ist von den beiden Randpi-xeln Xi und x2 begrenzt. Diese Randpixel x^ x2 können aufgefunden werden, indem von den beiden Rändern ausgehend jedes Pixel durchlaufen wird und die Abweichung des jeweiligen Pixelwerts vom Intensitätswert des Hintergrunds bestimmt wird. Über die so ermittelten Randpixel X!, x2 kann auch die Verschiebung des Geldscheins normal zu seiner Fortbewegungsrichtung R ermittelt werden.If the bill 100 in the receiving area, the bill 100, only a portion of the line sensor 2 is recorded. This is illustrated, for example, in section A-A or B-B of FIG. A representation of the recorded intensity values over the entire width of the line image 22 is given in FIGS. 1a and 1b. It can be seen in Fig. 1a, the intensity profile over the line image and you can see the area, approximately in the middle of the line image on which the bill 1 is shown. This area is limited by the two boundary pixels Xi and x2. These edge pixels x ^ x2 can be found by traversing each pixel from the two edges and determining the deviation of the respective pixel value from the intensity value of the background. The displacement of the bill normal to its direction of travel R can also be determined via the edge pixels X1, x2 thus determined.
[0044] Im Folgenden wird beschrieben, wie die erste Projektionsfunktion fPR bzw. die zweite Projektionsfunktion f’PR eines Druckwerks 100 bestimmt wird. Dieser Vorgang ist prinzipiell vom Vorgang der Bestimmung des Verdrehungswinkels 0 unabhängig.The following describes how the first projection function fPR or the second projection function f'PR of a printing unit 100 is determined. This process is in principle independent of the process of determining the twist angle 0.
[0045] Um den Anfang der Aufnahme abschätzen zu können, kann es vorteilhaft sein, das Druckwerk mittels einer Lichtschranke zu detektieren und somit das Aufnahmeverfahren in Gang zu setzen.In order to estimate the beginning of the recording, it may be advantageous to detect the printing unit by means of a light barrier and thus set the recording process in motion.
[0046] Liegen ermittelte Randpixel x^ x2 vor, wird für jede in periodischen Abständen erfolgende weitere Aufnahme des Zeilensensors 2 das folgende Vorgehen angewendet. Die einzelnen im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte werden für eine vorgegebene Anzahl von Wiederholungen durchgeführt.If detected boundary pixels x ^ x2, the following procedure is used for each additional periodic taking of the line sensor 2. The individual method steps described below are carried out for a predetermined number of repetitions.
[0047] Fig. 3 zeigt einen Geldschein 100 und eine von ihm ermittelte erste Projektionsfunktion fPR. Zunächst werden die Intensitätswerte I aller zum selben Zeitpunkt aufgenommenen Pixel addiert. Die so ermittelte Summe, die in weiterer Folge auch als erste Projektion bezeichnet wird, der jeweiligen Intensitätswerte, die am Ausgang der Pixel 21 des Zeilensensors 2 anlie-gen, wird anschließend abgespeichert, wobei die erste Projektion mit dem jeweiligen Zeitpunkt ihrer Aufnahme gemeinsam abgespeichert wird. Wird die Aufnahme in periodischen Abständen durchgeführt, kann die Aufnahme der Zeitpunkte entfallen, da aufgrund der periodischen Aufnahme jedem aufgenommenen Intensitätswert eindeutig basierend auf der Aufnahmereihenfolge ein Zeitpunkt zugeordnet werden kann.FIG. 3 shows a banknote 100 and a first projection function fPR determined by it. First, the intensity values I of all pixels taken at the same time are added. The sum thus determined, which is also referred to as the first projection hereinafter, the respective intensity values which are present at the output of the pixels 21 of the line sensor 2, is subsequently stored, the first projection being jointly stored at the respective time of its recording , If the recording is carried out at periodic intervals, the recording of the times can be omitted since due to the periodic recording each recorded intensity value can be clearly assigned a time based on the recording sequence.
[0048] Die Liste der gespeicherten Paare von Zeitpunkten und ersten Projektionen kann als Funktion interpretiert werden, wobei die Zeitpunkte die jeweiligen Abszissenwerte und die Projektionen die jeweiligen Ordinatenwerte darstellen. Die Zeitpunkte müssen nicht notwendigerweise abgespeichert vorliegen. Bei gleichen Zeitabständen zwischen der Aufnahme der Zeilenbilder kann der Zeitpunkt implizit aus der Abspeicherung erschlossen werden. Die so ermittelte Funktion wird als erste Projektionsfunktion fPR bezeichnet. Die Linie 43 zeigt beispielhaft die Lage derjenigen Gegenstandspunkte, die zur Bestimmung eines Funktionswerts der ersten Projektionsfunktion fPR herangezogen werden. 5/13 österreichisches Patentamt AT508 977B1 2011-07-15 [0049] Alternativ oder zusätzlich kann die Bildung einer zweiten Projektionsfunktion in Transportrichtung R erfolgen. Hierbei ist vorgesehen, dass über den gesamten Durchlauf des Geldscheins 1 durch den Aufnahmebereich 21 des Zeilensensors 2 für jedes einzelne Pixel 21 die Summe aller Intensitätswerte ermittelt wird. Anschließend wird eine zweite Projektionsfunktion fPR' mit den jeweiligen Summen als Ordinatenwerte und der Pixeladresse bzw. Pixelkennung als Abszissenwert gebildet. Die Linie 44 zeigt beispielhaft die Lage derjenigen Gegenstandspunkte, die zur Bestimmung eines Funktionswerts für die zweite Projektionsfunktion fPR' herangezogen werden. Die Verwendung und Auswertung der zweiten Projektionsfunktionen fPR' kann analog zu der der ersten Projektionsfunktion fPR erfolgen.The list of the stored pairs of times and first projections may be interpreted as a function, the times representing the respective abscissa values and the projections representing the respective ordinate values. The times do not necessarily have to be stored. At the same time intervals between the recording of the line images, the time can be tapped implicitly from the storage. The function thus determined is referred to as the first projection function fPR. The line 43 shows by way of example the position of those object points that are used to determine a function value of the first projection function fPR. [0049] Alternatively or additionally, the formation of a second projection function in the transport direction R can take place. It is provided that over the entire passage of the bill 1 through the receiving area 21 of the line sensor 2 for each pixel 21, the sum of all intensity values is determined. Subsequently, a second projection function fPR 'is formed with the respective sums as ordinate values and the pixel address or pixel identifier as abscissa value. Line 44 shows by way of example the position of those object points that are used to determine a function value for the second projection function fPR '. The use and evaluation of the second projection functions fPR 'can be carried out analogously to that of the first projection function fPR.
[0050] Dieses Vorgehen kann derart abgewandelt werden, dass Projektionen neu aufgenommener Zeilenbilder an die bisherige erste Projektionsfunktion angehängt werden und eine verlängerte erste Projektionsfunktion fPR erhalten wird und/oder neu aufgenommene Zeilenbilder pixelweise zur zweiten Projektionsfunktion fPR' addiert werden.This procedure can be modified such that projections of newly recorded line images are appended to the previous first projection function and an extended first projection function fPR is obtained and / or newly recorded line images are added pixel by pixel to the second projection function fPR '.
[0051] Weiters kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen werden, dass die zweite Projektionsfunktion fPR' nach Vorliegen einer vorgegebenen Anzahl von Zeilenbildern gelöscht wird bzw. die Einträge der zweiten Projektionsfunktion auf null gesetzt werden.Furthermore, it can alternatively or additionally be provided that the second projection function fPR 'is deleted after the presence of a predetermined number of line images or the entries of the second projection function are set to zero.
[0052] Eine weitere Alternative zur Bestimmung der zweiten Projektionsfunktion fPR' liegt darin, dass zu ihrer Bestimmung lediglich eine Anzahl der aktuellsten Zeilenbilder herangezogen wird. So werden beispielsweise die letzten 20 Zeilenbilder in einem FIFO-Speicher abgelegt, wobei das jeweils älteste Zeilenbild aus dem Speicher herausfällt bzw. gelöscht wird. Der Inhalt des jeweils jüngsten Zeilenbilds wird zur zweiten Projektionsfunktion fPR' addiert, der Inhalt des jeweils ältesten Zeilenbilds wird von der zweiten Projektionsfunktion fPR' abgezogen.A further alternative for determining the second projection function fPR 'is that only a number of the most up-to-date line images are used for their determination. Thus, for example, the last 20 line images are stored in a FIFO memory, wherein the oldest line image falls out of the memory or is deleted. The content of the most recent line image is added to the second projection function fPR ', the content of the oldest line image is subtracted from the second projection function fPR'.
[0053] Der Vergleich einer Projektionsfunktion fPR, fPR' mit einem Vektor vs, vz kann auf vielfältige Weise erfolgen, üblicherweise durch ein Korrelationsverfahren (Kreuzkorrelation, normalisierte Kreuzkorrelation, Skalarprodukt), wobei in diesem Fall große Werte eine hohe Übereinstimmung bedeuten. Alternativ kann auch eine Vektornorm der Differenz von Projektionsfunktion und Vektor als Maß herangezogen werden, wobei hier bei Vorliegen eines kleinen Maßes eine große Übereinstimmung herrscht und entsprechend der Winkel mit dem kleinsten Norm als bestkorrelierend bzw. am besten übereinstimmend angesehen wird. In beiden Fällen können die Projektionsfunktionen gegenüber dem Vektor elementweise verschoben werden, um den oben diskutierten Versatz zu ermitteln.The comparison of a projection function fPR, fPR 'with a vector vs, vz can be done in a variety of ways, usually by a correlation method (cross-correlation, normalized cross-correlation, scalar product), in which case large values mean high agreement. Alternatively, a vector standard of the difference between the projection function and the vector can also be used as a measure. Here, if there is a small measure, there is a high degree of agreement and, accordingly, the angle with the smallest norm is considered as best correlating or best matching. In either case, the projection functions may be shifted element-wise relative to the vector to determine the offset discussed above.
[0054] Die Ermittlung des Vergleichsmaßes zwischen den Projektionsfunktionen fPR, fPR' und den Vektoren wird für sämtliche Verdrehungswinkel durchgeführt. Wird ein Vergleichsmaß für die Übereinstimmung mit der ersten Projektionsfunktion fPR verwendet, ist im Folgenden vom ersten Vergleichsmaß M die Rede, wird ein Vergleichsmaß für die Übereinstimmung mit der zweiten Projektionsfunktion fPR' verwendet, ist im Folgenden vom zweiten Vergleichsmaß M' die Rede. Grundsätzlich sind die im Folgenden beschriebenen Vorgehensweisen für das erste und das zweite Vergleichsmaß Μ, M' identisch.The determination of the comparison measure between the projection functions fPR, fPR 'and the vectors is carried out for all angles of rotation. If a comparison measure for the match with the first projection function fPR is used, the first comparison measure M is referred to below; if a comparison measure for the match with the second projection function fPR 'is used, the second comparison measure M' is referred to below. In principle, the procedures described below for the first and the second comparative measure Μ, M 'are identical.
[0055] Die einfachste Methode zur Bestimmung des Verdrehungswinkels 0 liegt darin, für die vorliegenden Vektoren vs, vz der Zeilensummen und/oder der Spaltensummen das größte erste und/oder zweite Vergleichsmaß Μ, M' zu ermitteln und den jeweiligen Verdrehungswinkel 0max, für den das Vergleichsmaß Μ, M' mit der größten Übereinstimmung bestimmt worden ist, als Verdrehungswinkel 0max des Druckwerks anzusehen.The simplest method for determining the twist angle 0 is to determine the largest first and / or second comparative measure Μ, M 'for the present vectors vs, vz of the row sums and / or the column sums and the respective twist angle 0max, for the the comparison measure Μ, M 'has been determined with the greatest agreement, to be regarded as the twist angle 0max of the printing unit.
[0056] Eine alternative Variante ist in Fig. 5 dargestellt: Eine Projektionsfunktion fPR, fPR' wird mit einer Anzahl von Vektoren verglichen und derjenige Vektor bzw. dessen zugeordneter Verdrehungswinkel 0max bestimmt, bei dem das Vergleichsmaß Μ, M' für die Übereinstimmung maximal ist. Kann ein Maximum nicht eindeutig gefunden werden oder ist eine genauere Bestimmung des Verdrehungswinkels 0max erforderlich, wird für eine Anzahl von Paaren von Verdrehungswinkel 0 und Vergleichsmaß Μ, M' eine Ausgleichsfunktion gebildet. Vorteilhafterweise kann eine Ausgleichsfunktion im Raum der Polynomfunktionen, insbesondere im Raum der Polynomfunktionen bis zur zweiten Ordnung, etwa der Form M = a02 +b0 + c gesucht werden. 6/13 österreichisches Patentamt AT508 977 B1 2011-07-15An alternative variant is shown in FIG. 5: A projection function fPR, fPR 'is compared with a number of vectors and the vector or its associated twist angle 0max is determined at which the comparison measure Μ, M' for the match is maximal , If a maximum can not be found unambiguously or if a more exact determination of the twist angle 0max is required, a compensation function is formed for a number of pairs of twist angle 0 and comparison measure Μ, M '. Advantageously, a compensation function can be searched for in the space of the polynomial functions, in particular in the space of the polynomial functions up to the second order, for example of the form M = a02 + b0 + c. 6/13 Austrian Patent Office AT508 977 B1 2011-07-15
Wenn die Winkel 0, für die ein Korrelationsmaß M bestimmt wurden, äquidistant, also im Abstand von jeweils einer Winkeleinheit, z.B. 1°, sind, und ohne Beschränkung der Allgemeinheit das größte gefundene Korrelationsmaß mit M0 bezeichnet und der zugehörige Winkel als 0O wird, so werden die beiden Nachbarwinkel mit 0Λ und <Z>\ bezeichnet und die zugehörigen Korrelationsmaße mit M.! und Mi Die Abweichung von 0maxzu 0O in obiger Winkeleinheit be rechnet sich dann folgendermaßen: .φ -_!_ 2(2M0 -Ml -M_j) [0057] Dabei ist vorteilhaft, dass stets ein eindeutiges Maximum 0max aufgefunden werden kann und die Berechnung desselben numerisch einfach und stabil ist.If the angles 0, for which a correlation measure M has been determined, are equidistant, ie at intervals of one angular unit each, e.g. 1 °, are, and without restriction of generality, the largest correlation measure found with M0 and the corresponding angle as 0O, the two neighboring angles are denoted by 0Λ and <Z> and the associated correlation measures with M.! and Mi The deviation from 0max to 0O in the above angular unit is then calculated as follows: .φ -_! _ 2 (2M0 -Ml -M_j) [0057] It is advantageous that always a unique maximum 0max can be found and the calculation of the same numerically simple and stable.
[0058] Eine vorteilhafte Verfahrensführung ergibt sich dadurch, dass das erste und das zweite Vergleichsmaß Μ, M' nach einer Anzahl von Zeitschritten während des Verfahrens laufend neu ermittelt werden. Dadurch kann eine grobe Schätzung des Verdrehungswinkels 0max, die nach der Aufnahme einer kleinen Anzahl von Daten vorliegt, nach der Ermittlung einer größeren Datenmenge laufend verfeinert und ergänzt werden.An advantageous process control results from the fact that the first and the second comparison measure Μ, M 'are continuously re-determined after a number of time steps during the process. Thereby, a rough estimate of the twist angle 0max, which is present after recording a small number of data, can be continuously refined and supplemented after the determination of a larger amount of data.
[0059] Die Verschiebung des aufgezeichneten Druckwerks bzw. Geldscheins 100 kann durch Korrelation ermittelt werden. Bei der Bestimmung des ersten bzw. zweiten Vergleichsmaßes M bzw. M' wird dabei die erste und/oder zweite Projektionsfunktion fPR bzw. fPR' gegenüber dem Vektor vz bzw. vs der ermittelten Zeilen- bzw. Spaltensummen verschoben, bis ein Maximum aufgefunden wird. Es empfiehlt sich dabei, einen Vektor vz, vs von Zeilen- bzw. Spaltensummen zu bestimmen, der mehr Elemente als die Projektionsfunktionen fPR, fPR' aufweist, und die Projektionsfunktionen mit einer vorgegebenen Verschiebung gegenüber den Vektoren vz, vs der Zeilen- bzw. Spaltensummen zu korrelieren, um so die Stelle mit der besten Übereinstimmung zu finden. Es wird dadurch zusätzlich die Translation (Versatz) ermittelt, denn die Stelle, an der die Korrelation maximal ist, ergibt die Translation relativ zu einer auf dem Transportband und zur Kamera festgelegten Ursprungsposition bzw. Ausgangsposition.The shift of the recorded printing unit or bill 100 can be determined by correlation. In the determination of the first or second comparison measure M or M ', the first and / or second projection function fPR or fPR' is shifted relative to the vector vz or vs of the determined row or column sums until a maximum is found. It is advisable to determine a vector vz, vs of row or column sums, which has more elements than the projection functions fPR, fPR ', and the projection functions with a given offset to the vectors vz, vs of the row or column sums to correlate so as to find the site with the best match. In addition, the translation (offset) is thereby determined, because the point at which the correlation is maximal results in the translation relative to an original position or starting position determined on the conveyor belt and to the camera.
[0060] Insbesondere bei kleinen Winkelunterschieden werden sich die vs, vz Vektoren der Zeilen- bzw. Spaltensummen nur wenig voneinander unterscheiden. Es ist daher wichtig, dass die Projektionsfunktionen fPR, fPR nicht gestört sind. Wenn das Druckwerk 100 Teile enthält, die starken Variationen unterworfen sind, beispielsweise die Seriennummer, bzw. deren Helligkeit stark variieren kann, beispielsweise bei Kinegrammen oder anderen glänzenden Teilen bzw. transparenten Teilen, dann sollen diese Teile des Druckwerks 100 bzw. von dessen Aufnahme nicht in die Projektionsfunktionen fPR, fPR' Eingang finden, also ausmaskiert werden. Die Form der Maske 31, 32, 33, beispielhaft dargestellt in Fig. 4, kann prinzipiell beliebig sein und ist an den jeweils zu untersuchenden Geldschein 1 angepasst.Especially with small angle differences, the vs, vz vectors of the row or column sums will differ only slightly from each other. It is therefore important that the projection functions fPR, fPR are not disturbed. If the printing unit contains 100 parts that are subject to strong variations, for example, the serial number, or their brightness can vary greatly, for example, kinegrams or other shiny parts or transparent parts, then these parts of the printing unit 100 or its inclusion not into the projection functions fPR, fPR 'input, so masked out. The shape of the mask 31, 32, 33, shown by way of example in FIG. 4, can in principle be arbitrary and is adapted to the respective banknote 1 to be examined.
[0061] Um einen Teil des Druckwerks 100 ausmaskieren zu können, muss die Verdrehung und Translation des Druckwerks 100 zumindest näherungsweise bekannt sein. Sobald es zumindest eine Schätzung der Verdrehung und Translation gibt, kann die zugehörige Transformation berechnet werden, um die Maske in dem zu prüfenden Druckwerk 100 korrekt positionieren zu können.In order to mask out a part of the printing unit 100, the rotation and translation of the printing unit 100 must be at least approximately known. As soon as there is at least an estimate of the rotation and translation, the associated transformation can be calculated in order to be able to correctly position the mask in the printing unit 100 to be checked.
[0062] Die Projektionen für die Projektionsfunktionen werden dann unter Vernachlässigung der Beiträge der maskierten Teile gebildet.The projections for the projection functions are then formed neglecting the contributions of the masked parts.
[0063] Dies ist jedoch erst möglich, sobald ein Teil des Druckwerks 100 aufgenommen wurde und durch die teilweise verfügbaren Projektionsfunktionen eine erste Schätzung der Verdrehung und Translation vorliegt. So wird nach der Aufnahme weniger Zeichenbilder ein vorläufiger Verdrehungswinkel 0V nach den bereits beschriebenen Verfahren ermittelt. Die Masken sind also nicht in dem Teil des Geldscheins 100 angeordnet, der zuerst aufgenommen wird. Da die Translation allerdings relativ einfach zu finden ist und in einer ersten Näherung von einer Verdrehung von 0° ausgegangen werden kann, ist diese Einschränkung nicht sehr schwerwiegend, denn sie betrifft zumeist nur wenige Zeilen der Aufnahme des Druckwerks 100.However, this is only possible as soon as a part of the printing unit 100 has been recorded and the partially available projection functions provide a first estimate of the rotation and translation. Thus, after taking less character images, a preliminary twist angle 0V is determined according to the methods already described. Thus, the masks are not located in the portion of the bill 100 that is first accepted. However, since the translation is relatively easy to find and can be assumed in a first approximation of a rotation of 0 °, this restriction is not very serious, because it usually affects only a few lines of the recording of the printing unit 100.
[0064] Die Bereiche auf dem Referenzbild werden mittels dieser Transformation auf das aus 7/13The areas on the reference image by means of this transformation on the 7/13
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20171028 |