CN104077832B - 用于有价证券全幅面检伪的检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于有价证券全幅面检伪的检测装置及其方法。在该检测装置中，包括设置于输送通道上的两个检测工位，在每个检测工位分别设置有一组压持皮带，并且，在两个检测工位中，压持皮带对有价证券的压持位置不同，使有价证券的采集信号被两个工位的压持皮带所遮挡的位置不同；通过综合分析两个检测工位分别获取的透射特征，获得有价证券的全幅面无盲区检测结果。本发明所提供的这种双工位检测的检测方法，在检测工位对有价证券至少一侧压持，保证了纸张输送的稳定性，同时又实现了有价证券全幅面无盲区的检测，适用于检测有价证券的透射性特征。

Description

用于有价证券全幅面检伪的检测装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于有价证券全幅面检伪的检测装置，同时涉及一种用于有价证券全幅面检伪的检测方法，属于金融鉴伪技术领域。

背景技术

随着有价证券加工及有价证券印刷工艺的不断发展，对有价证券的纸张及印刷品质量的检测要求也逐步提高。

在现有的有价证券检测装置中，常用的纸张输送方式为：上下平皮带双面压持纸张，在两个压持面之间输送纸张及印刷品；这种传输方式具有输送稳定、不易卡纸的特点，因此被广泛采用。在此种输送方式下，通常采用单侧皮带输送另一侧托板全幅面开缝的方式，在同侧布置光源和相机(或发射端和接收端传感器)对反射型的表面特征进行检测。这种检测方式可以获得有价证券全幅面的反射特征，对有价证券的反射特征的检测无影响。但是对于很多穿透性的特征，比如纸张厚度、纸张内杂质、油墨吸收等，需要光源和相机(或发射端和接收端传感器)分别处于纸张及印刷品的两侧，此时，任何一侧的压持都会造成图像或信号遮挡，因此，检测装置无法一次性获得全幅面的透射特征，实现有价证券的全幅面检测。

为了解决这一问题，现有技术中常用的解决方案是通过一些装置将传送皮带绕过透射特征检测区域，纸币在透射特征检测区域没有传输装置夹持，依靠检测区域前后方的传输装置运送飞过检测区域，从而在检测区域采集透射信号时没有遮挡，具体实现方案可参见中国发明专利CN200480025150.2。然而，由于有价证券处于这段没有遮挡的检测区域的同时处于未完全受控的状态，这种传输方式存在输送不稳定、卡纸的风险。而在现有技术中，还未出现一种对有价证券及印刷品稳定压持并且可以实现透射特征全幅面无盲区检测的装置和方法。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种用于有价证券全幅面检伪的检测装置。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种用于有价证券全幅面检伪的检测方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种用于有价证券全幅面检伪的检测装置，包括设置于输送通道上的两个检测工位，

在每个检测工位分别设置有一组压持皮带，并且，在两个检测工位中，压持皮带对有价证券的压持位置不同，使有价证券被两个工位的压持皮带所遮挡的位置不同；

在每个检测工位，在所述压持皮带的两侧分别设置有信号发射端和信号采集部件，用于获得有价证券的透射特征；两个信号采集部件分别与图像分析系统连接，所述图像分析系统通过对两个信号采集部件获得的数据进行综合处理，获得有价证券的全幅面无盲区检测结果。

其中较优地，在两个所述检测工位中，所述信号发射端均设置于有价证券的同一侧，用于向所述有价证券的同一表面发射信号，同时，在所述检测工位中，在设置所述信号发射端的同侧还设置有用于获得有价证券反射特征的信号采集部件。

其中较优地，所述信号发射端是光源，所述信号采集部件是线阵相机。

其中较优地，两个检测工位的两组压持皮带的交错处设置转换托辊，转换托辊上开设有多个深度相同的凹槽用于同时为两组压持皮带提供导引和张紧力，两个检测工位的两组压持皮带相间缠绕在转换托辊的多个凹槽中，以使两个检测工位的两组压持皮带错位。

其中较优地，在两个检测工位中，所述有价证券的至少一侧设置有压持皮带。

其中较优地，在两个检测工位中，所述有价证券的一侧设置有压持皮带，另一侧设置有镂空开缝的托板。

一种用于有价证券全幅面检伪的检测方法，设置两个检测工位对有价证券进行检测，其中，在每个检测工位对有价证券进行至少一侧压持传送，两个检测工位的压持皮带对有价证券的压持位置相互交错无重叠；

在两个检测工位分别获取有价证券的检测图像，两张检测图像中被遮挡的区域不同；

对两张检测图像综合分析，消除遮挡区，获得有价证券的全幅面无盲区检测结果。

其中较优地，在两个检测工位分别获取有价证券的检测图像后，先使用图像匹配算法将两张检测图像拼接成完整的全幅面特征图像，再对整个特征图像中包括的所有防伪特征逐一进行分析判决。

或者，其中较优地，在两个检测工位分别获取有价证券的检测图像，分别对两张检测图像进行图像分析、防伪特征判决，然后将判决结果综合，获得全幅面检伪结果。

本发明所提供的有价证券全幅面无盲区检测装置，采用双检测工位，两个检测工位中设置的压持皮带分别在无重叠的两个位置上至少一侧压持有价证券进行输送，保证了有价证券输送的稳定性，同时两次采集到的透射特征图像在不同的遮挡位置有缺失，通过对两次图像进行组合分析消除遮挡区域，实现对有价证券透射特征的全幅面无盲区检测。并且，由于在两个检测工位压持皮带对有价证券的遮挡位置不同，也可以在两个检测工位同时采集反射特征，通过结合两个检测工位的检测结果，对有价证券的反射特征同时进行全幅面无盲区的检测，这种检测方式，既保证了纸张输送的稳定性，同时又实现了有价证券全幅面无盲区的特征检测。

附图说明

图1是本发明所提供的有价证券全幅面检测方法的原理图；

图2是第一实施例中，两个检测工位信号采集部件和信号发射端的布置方式示例；

图3是图2所示两个检测工位的压持机构的俯视示意图；

图4是第二实施例中，两个检测工位信号采集部件和信号发射端的布置方式示例；

图5是第二实施例中，转换托辊的结构及其张紧前后两组皮带的示意图；

图6是图5中转换托辊的截面示意图；

图7是第一种图像处理及防伪特征判别途径的工作流程示意图；

图8是第二种图像处理及防伪特征判别途径的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

本发明提供的用于有价证券全幅面检伪的检测装置，包括设置在有价证券输送通道上的两个检测工位，参见图1的第一工位和第二工位。其中，在两个检测工位分别设置有一组压持皮带，压持皮带用于在动力装置的驱动下沿图1所示的方向从左到右(即有价证券的输送方向)输送有价证券。在两个检测工位中压持皮带对有价证券的压持位置不同，从而使得在两个检测工位获得的有价证券的特征图像被两个检测工位的压持皮带所遮挡的位置不同。为了保持有价证券的稳定压持，一般采用多条压持皮带共同压持有价证券进行输送。多条压持皮带的夹持位置在与有价证券的运动方向垂直的方向上全幅面等间距分布，保证了有价证券运行的稳定性。

在如图1所示的实施例中，有价证券的长边垂直于有价证券的输送方向放置，每个检测工位设置的压持皮带为三根，三根压持皮带等距离压持有价证券，并且在两个检测工位压持皮带的压持位置不同。图1中框形的虚线区域为特征图像的采集范围，从中可以看出，由于压持皮带的压持位置不同，压持皮带对采集图像的遮挡位置不同。

结合图1和图2可知，在两个检测工位中，在压持皮带的上下两侧沿垂直于有价证券纸面的方向分别设置有信号发射端和信号采集部件，用于获得有价证券的透射特征图像；信号发射端和信号采集部件布置于有价证券的两侧且相互正对，信号采集部件的采集区域呈长条状，当有价证券在一定倾斜角度范围内经过采集区域时，图像采集均能全幅面覆盖。两个信号采集部件分别与图像分析系统连接，用于将采集到的透射特征图像传输至图像分析系统，图像分析系统通过对两个信号采集部件获得的数据进行综合处理获得有价证券的全幅面无盲区检测结果。

由于压持皮带在两个检测工位对有价证券的压持位置不同，两个压持皮带对有价证券的特征图像的遮挡位置也不同。通过将两次采集的特征图像进行综合处理，消除遮挡区域，可以获得一张全幅面无盲区的特征图像，然后通过对特征图像进行鉴别判断真伪。或者，也可以直接采集第一张特征图像中的特征进行鉴别，然后在第二张特征图像中采集第一张特征图像中被遮挡区域的特征进行补充，从而对有价证券全幅面的透射特征进行判断，获得全幅面无盲区的检测结果。上述两种处理方法的区别在于图像分析系统中数据处理过程的不同，在检测装置的硬件配置方面没有区别。而对于有价证券的某一透射特征的真伪判断属于本领域技术人员的公知常识，在此不再赘述。

在检测有价证券的透射性特征时，可以采集有价证券的透射图像、超声图像等，因此，上述信号发射端并不限于光源，也可以是超声发生器或者其他信号发生装置，而信号采集部件则可以对应为相机、超声波传感器等。在下述实施例中，将以线光源和线阵相机实现有价证券的透射图像采集为例进行说明。

此外，在上述检测装置中，除去采集有价证券的透射特征外，还可以借助两个检测工位获得有价证券的反射性特征，例如获得反射图像，红外反射图像，紫外图像或者红外图像等。通过将用于获得有价证券反射特征的信号采集部件设置在信号发射端的同侧，可以获得包含有反射特征的反射图像。

为了获得有价证券的透射图像时，两个检测工位的信号发射端可以设置在有价证券的同一侧，也可以如图2所示分别设置在有价证券的两侧。而为了同时获得有价证券的全幅面无盲区的反射结果，两个检测工位的信号发射端必须设置在有价证券的同一侧。

下面以两个实施例对本发明提供的检测装置进行描述。在下述实施例中，仅以线光源和线阵相机实现有价证券的透射图像采集为例进行说明。

第一实施例：

参见图2和图3，在第一检测工位，线光源设置在有价证券的上侧，从有价证券纸张的上表面向下打光，线阵相机设置在有价证券的下侧，用于采集透射图像。在第二检测工位，线光源设置在有价证券的下侧，从有价证券纸张的下表面向上打光，线阵相机设置在有价证券的上侧，用于采集透射图像。在该实施例中，两个检测工位的线光源分别设置于有价证券的两侧，分别从有价证券的两个表面照射。

结合图2和图3可知，在第一检测工位和第二检测工位中，压持皮带从有价证券的一侧压持，另一侧设置有镂空开缝的托板，镂空开缝处可以加装玻璃片，镂空开缝处的尺寸对应于有价证券的采集区域，或略大于需要采集区域的尺寸，线阵相机的采集范围应覆盖开缝处的整个缝隙。当有价证券通过检测工位时，线阵相机通过采集开缝处的透射图像获得有价证券的透射图像。

在该实施例中，两个检测工位可以如图2所示比邻设置，也可以设置在整个有价证券输送通道的任意两个位置。检测工位的设置位置可以结合整个输送通道的具体结构进行设计。而另一方面，当有价证券在输送通道中实现翻面后，如果两个检测工位分别设置于翻面机构的前部和后部时，此时线光源在物理位置上位于输送皮带的同一侧，但是从光路上来说，两个线光源从有价证券的不同表面入射，这也属于第一实施例所涵盖的范围。

第二实施例：

如图4所示，在第一检测工位和第二检测工位，线光源均设置在有价证券的上侧，从有价证券纸张的上表面向下打光，线阵相机设置在有价证券的下侧，用于采集透射图像。在该实施例中，两个检测工位的线光源设置于有价证券的同一侧，照射光线从有价证券的同一表面(图4中的上表面)入射。

在该实施例中，在第一检测工位和第二检测工位中，压持皮带从有价证券的一侧压持，另一侧设置有镂空开缝的托板，镂空开缝处可以加装玻璃片，镂空开缝处的尺寸对应于有价证券的采集区域，或略大于需要采集区域的尺寸，线阵相机的采集范围应覆盖开缝处的整个缝隙。当有价证券通过检测工位时，线阵相机通过采集开缝处的透射图像获得有价证券的透射图像。

在该实施例中，两个检测工位可以如图4所示比邻设置，也可以设置在整个有价证券输送通道的任意两个位置。一方面，检测工位的设置位置可以结合整个输送通道的具体结构进行设计。而另一方面，当有价证券在输送通道中实现翻面后，如果两个检测工位分别设置于翻面机构的前部和后部时，此时线光源在物理位置上位于输送皮带的不同侧，但是从光路上来说，两个线光源从有价证券的同一表面入射，这也属于第二实施例所涵盖的范围。

当两个检测工位如图4所示比邻设置时，在两个检测工位中，镂空开缝的托板设置在有价证券的同侧，压持皮带设置在有价证券的另一边同侧。此时，如图5所示，为了实现两个检测工位中的压持皮带错位，可以在两个皮带交错处设置转换托辊，转换托辊上开设有多个深度相同的凹槽用于为两组压持皮带分别提供导引和张紧力，两个检测工位的两组压持皮带相间缠绕在转换托辊的多个凹槽中。通过该转换托辊可以实现两组压持皮带的衔接，并同时可以使两组压持皮带错位，从而使得两个检测工位中，压持皮带对有价证券的遮挡位置不同。转换托辊的结构可以参见图6所示的截面图，从其截面图中可以看出，转换托辊上设置有6个深度相同的凹槽，用于为两组压持皮带(每组三条皮带)分别提供导引和张紧力。

第三实施例和第四实施例：

在上述两个实施例中，为了保持有价证券的稳定输送，并同时保证透射特征的稳定采集，在有价证券的两侧分别设置了托板和压持皮带，托板设置于有价证券一侧两条皮带交接处，压持皮带通过摩擦力带动有价证券向前运动；在托板上开设有垂直于有价证券运动方向的狭缝用于透光。

在第三实施例中，采用双皮带输送有价证券，即在第一检测工位和第二检测工位，在传输通道的上下两侧均设置有压持皮带，并且上下两组压持皮带正对设置对有价证券进行压持。第一检测工位与第二检测工位的区别仅在于压持皮带对有价证券的压持位置不同，使其在有价证券上所形成的遮挡位置不同。

在第四实施例中，采用单皮带单侧压持有价证券，另一侧不压持。例如，压持皮带设置于有价证券的下侧，压持皮带用于输送有价证券，此时虽存在一定的飞钞风险，但在检测条件稳定，纸张质量较好的情况下也可以使用。

综上所述，在上述四个实施例中，两个检测工位均设置在压持皮带构成的输送通道上，有价证券至少一侧被皮带压持，输送稳定。这种输送方式克服了现有技术中，在透射特征检测区域有价证券完全不受控容易飞钞的风险。并且，该检测装置通过在两个检测工位中设置交错的压持皮带，使得两个检测工位获得的透射图像遮挡位置不重叠，从而通过将两次采集的结果进行处理，消除遮挡区域，可以获得全幅面的透射性特征检测结果。

此外，这种双工位检测的方式也适用于采集有价证券的全幅面反射性特征，鉴于有价证券一侧被皮带夹持，另一侧使用开缝托板即可获得全幅面反射特征检测结果，此种检测装置并不会作为反射特征采集的主要设计，但也并不排除在检测工位使用双皮带输送时，使用两个检测工位同时采集透射特征和反射特征的设计。

下面结合上述检测装置对本发明提供的有价证券全幅面检测方法进行介绍。

如上所述，在本发明提供的检测装置中，设置有两个检测工位对有价证券进行检测，其中，在每个检测工位对有价证券进行至少一侧压持传送，两个检测工位的压持皮带对有价证券的压持位置相互交错无重叠。在防伪特征的检测过程中，首先，在两个检测工位分别获取有价证券的检测图像，然后对两张检测图像综合分析，消除遮挡区，获得有价证券的全幅面无盲区检测结果。由于两个检测工位的压持皮带对有价证券的压持位置不同，使得有价证券的检测图像被两个工位的皮带所遮挡的区域不同；通过图像处理，将两张图像进行综合，消除遮挡区域，可以获得全幅面无盲区的检测结果。下面以获取有价证券的透射性特征为例进行说明。

在图像处理和防伪特征判别的过程中，有两种途径可以实现。第一种，在两个检测工位分别获取有价证券的透射图像后，先使用图像匹配算法将两张透射图像拼接成完整的全幅面特征图像，再通过图像分析算法对整个特征图像中包括的所有防伪特征逐一进行分析判决。第二种，在两个检测工位分别获取有价证券的透射图像，通过图像分析算法分别对两张透射图像进行图像分析、防伪特征判决，然后将判决结果综合，获得全幅面检伪结果。具体来说，在图像分析系统对两个检测工位获得的透射图像进行分析时，在两个工位得到的两幅图像各有缺失，每幅图中按照固定位置截取出未被皮带遮挡部分的图像后需要与标准图像进行配准，然后再进行检测；或拼接成完整图像后进行检测。局部目标图像与完整标准图像配准可以采用快速特征点匹配的方法得到特征匹配度高的点对，通过RANSAC(RANdom SAmple Consensus，随机抽样一致)方法和最小二乘误差的原则得到局部目标图像与标准图像的配准参数，之后再通过局部定位核匹配的方法对更细节的局部配准进行细微的平移校正。

上述两种途径在数据处理方面各有千秋，两种途径的数据处理流程参见图7和图8。

如图7所示，在使用第一种途径时，由于处理过程中使用两个检测图像生成了完整无盲区的全幅面透射图像，所以在对防伪特征判决的过程中，不需要分析包含剩余特征的透射图像是第一工位还是第二工位检测的结果，节约了防伪特征判决的时间；并且，由于中间处理过程生成了全幅面透射图像，还可以对完整的全幅面透射图像进行存储，作为判决结果的辅证。

而在使用第二种途径时，如图8所示，首先提取第一检测图像中的透射特征进行判决，然后在第二检测图像中提取第一检测图像中被遮挡区域的透射特征进行判决；这种处理方式省去了全幅面透射图像的合成步骤。但是，如果检伪过程中防伪特征有遗漏，则需要重新判断包含该防伪特征的对应图像是哪张，然后再在对应图像(第一检测图像或第二检测图像)中提取特征进行判断。

综上所述，本发明提供的这种双工位检测的透射特征检测方法，在检测工位对有价证券至少一侧压持，保证了纸张输送的稳定性，同时在两个检测工位压持皮带对有价证券的压持位置不同，导致两张检测图像的缺失区域不重叠，通过图像分析系统使用图像匹配算法和图像分析算法，可以消除透射特征检测图像中的遮挡区域，实现了有价证券全幅面无盲区的检测，适用于检测有价证券的纸张厚度、纸张内杂质、油墨吸收等透射性特征，可以使用红外透射检测、超声检测等。

上面对本发明所提供的用于有价证券全幅面检伪的检测装置及其方法进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (8)

1.一种用于有价证券全幅面检伪的检测装置，其特征在于包括设置于输送通道上的两个检测工位，在每个检测工位分别设置有一组压持皮带，并且在两个检测工位中，压持皮带对有价证券的压持位置不同，使有价证券被两个工位的压持皮带所遮挡的位置不同；

在每个检测工位中，所述压持皮带的两侧分别设置有信号发射端和第一信号采集部件，用于获得有价证券的透射特征；

各所述信号发射端设置于有价证券的同侧，用于向所述有价证券的同一表面发射信号，在所述信号发射端的同侧还设置有用于获得有价证券反射特征的第二信号采集部件；

各所述信号采集部件分别与图像分析系统连接，所述图像分析系统通过对信号采集部件获得的数据进行综合处理，获得有价证券的全幅面无盲区检测结果。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：

所述信号发射端是光源，所述信号采集部件是线阵相机。

3.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于：

两个检测工位的两组压持皮带的交错处设置转换托辊，转换托辊上开设有多个深度相同的凹槽用于同时为两组压持皮带提供导引和张紧力，两个检测工位的两组压持皮带相间缠绕在转换托辊的多个凹槽中，以使两个检测工位的两组压持皮带错位。

4.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于：

在两个检测工位中，所述有价证券的至少一侧设置有压持皮带。

5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于：

在两个检测工位中，所述有价证券的一侧设置有压持皮带，另一侧设置有镂空开缝的托板。

6.一种用于有价证券全幅面检伪的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

设置两个检测工位对有价证券进行检测，其中，在每个检测工位对有价证券进行至少一侧压持传送，两个检测工位的压持皮带对有价证券的压持位置相互交错无重叠；

在两个检测工位分别获取有价证券的检测图像，两张检测图像中被遮挡的区域不同；其中在每个检测工位中，所述压持皮带的两侧分别设置有信号发射端和第一信号采集部件，用于获得有价证券的透射特征；各所述信号发射端设置于有价证券的同侧，用于向所述有价证券的同一表面发射信号，在所述信号发射端的同侧还设置有用于获得有价证券反射特征的第二信号采集部件；

对两张检测图像综合分析，消除遮挡区域，获得有价证券的全幅面无盲区检测结果。

7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于：

在两个检测工位分别获取有价证券的检测图像后，先使用图像匹配算法将两张检测图像拼接成完整的全幅面特征图像，再对整个特征图像中包括的所有防伪特征逐一进行分析判决。

8.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于：

在两个检测工位分别获取有价证券的检测图像，分别对两张检测图像进行图像分析、防伪特征判决，然后将判决结果综合，获得全幅面检伪结果。