CN104794800A - 一种基于光滤波的人民币光变油墨识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于光滤波的人民币光变油墨识别方法及装置，涉及光变油墨检测。识别方法：1)根据所检测人民币币值选择滤光片，走钞装置对人民币纸币进行传动，光源发射模块以角度60度照射纸币上光变油墨区域；2)采用滤光片对光变油墨区域所反射的光进行滤波，对滤波后的光信号进行采集与处理；3)所采集的光信号处理之后，输入到控制系统中与真钞数值进行比较辨别真伪，并通过LCD显示“真”与“假”。识别装置设有走钞模块、光源、聚光装置、集光装置、滤光片、光信号采集与处理模块、控制系统。
Description
技术领域
本发明涉及光变油墨检测，尤其是涉及一种基于光滤波的人民币光变油墨识别方法及装置。
背景技术
光变油墨防伪是人民币防伪的主要特征之一，在自然光下随着人眼视角的改变，会呈现两种不同的颜色。如100元人民币左下角光变数字，在垂直观看时为绿色，倾斜60度观看时为墨蓝色；50元人民币左下角光变数字，垂直观看时为金黄色，倾斜60度观看时为绿色。就目前而言，光变油墨防伪还不能被仿造，防伪性极强，可以利用这一特征进行人民币真假辨别。
根据调查可以得知，市场上的假钞对光变油墨防伪特征的仿造只能呈现一种颜色，采用的是不具备颜色变化特征的普通印刷油墨，即在改变视角时颜色不改变，只显示垂直观看时的颜色，例如真版50元人民币垂直观看时为金黄色，倾斜观察时仍然为金黄色；真版100元人民币垂直观看时为绿色，倾斜观察时仍然为绿色。利用这一特点，只要检测人民币斜看时的颜色光谱特征即可辨认真伪，这种方法简单快速。
对光变油墨颜色的检测，根据不同颜色的油墨针对白光光谱具有不同的反射光强度，直接利用特制滤光片针对可见光谱进行滤波，通过光电二极管进行光强度探测，将收集到的光信号转换为电信号，再将电信号与预存比样标准值进行比较与显示，根据探测信号与比样标准的差异情况来判定货币真伪，而不需要利用图像传感器或颜色传感器进行色度相关参量的检测。检测结果不仅准确度高，而且成本低，这样一套检测装置具有广泛的市场前景。
在公布号为CN 102509381 A的中国专利中，表述了同时使用垂直颜色传感器与带角度颜色传感器对人民币光变油墨进行检测。但是，根据市场调查的假币颜色特征，垂直检测造成了不必要的浪费；而且，该专利中并未对杂散光进行必要的屏蔽措施，也未添加滤波片进行滤波等工作，因此造成很大的精度影响。
在公布号为CN 2032322488 U的中国专利中，描述了利用光电传感器检测人民币光变油墨区域的图形特征，并笼统地表达滤光片的作用是使图形清晰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光滤波的人民币光变油墨识别方法及装置。
所述基于光滤波的人民币光变油墨识别方法，包括以下步骤：
1)根据所检测人民币币值选择滤光片，走钞装置对人民币纸币进行传动，光源发射模块以角度60度照射纸币上光变油墨区域；
2)采用滤光片对光变油墨区域所反射的光进行滤波，对滤波后的光信号进行采集与处理；
3)所采集的光信号处理之后，输入到控制系统中与真钞数值进行比较辨别真伪，并通过LCD显示“真”与“假”。
基于光滤波的人民币光变油墨识别装置设有走钞模块、光源、聚光装置、集光装置、滤光片、光信号采集与处理模块、控制系统；
光源设于走钞模块的一侧上方，聚光装置置于光源的正前方；集光装置置于走钞模块的另一侧上方，光源发出的光束通过聚光装置直射走钞模块的上表面，走钞模块上表面的反射光束沿集光装置通过设于集光装置后方的滤光片和光信号采集与处理模块，光信号采集与处理模块的输出端与控制系统的输入端连接。
光信号采集与处理模块设有光电二极管、放大电路、模数转换电路等；系统控制模块由单片机、液晶显示屏、按键以及驱动马达等组成；光电二极管的输出端接放大电路输入端，放大电路输出端接模数转换电路输入端，模数转换电路输出端接单片机输入端，单片机输出端接液晶显示屏和驱动马达，按键与单片机输入端口连接。所述集光装置的光轴与走钞模块的上表面的夹角最好为30度。
所述滤光片最好设在光源沿人民币油墨区域的反射方向。
所述光源、滤光片、光信号采集与处理模块以及系统控制模块处于同一侧，滤光片紧挨光电二极管。
所述聚光装置的方向与油墨区域垂直方向的夹角θ为60度。
所述系统控制模块控制滤光片的转动、数值的比较以及控制显示“真”或“假”。
所述滤光片可采用以下方法制备：
在基板上交替沉积12～42层高折射率薄膜层和低折射率薄膜层，薄膜层的总物理厚度为1～5μm；所述高折射率薄膜可选自TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、HfO2等中的至少一种合成构成，所述低折射率薄膜可选自SiO2、MgF2、Al2O3等中的至少一种合成构成。
所述基板可采用透明玻璃基板或石英玻璃基板，基板的厚度可为0.1～5mm。
所述沉积可采用物理气相沉积，所述物理气相沉积包括但不限于热蒸发沉积、电子束蒸发加离子辅助沉积、磁控溅射或离子束溅射沉积等。
本发明中只进行光源斜照射的检测，简单快速；使用了聚光装置、集光装置以及针对人民币光变油墨颜色的滤光片，准确度高。
本发明中采用的是光电二极管，主要采集的是光信号的光强，将光信号直接转换为电信号进行处理，简单快速；本发明中采用的滤光片可根据真版50元、100元60度角观看时显示的颜色光谱定制，从而起到针对性滤波作用。
本发明具有以下突出技术效果：
1、只检测光线以60度角度入射光变油墨区域后的反射光信号的光强，方法简单。
2、滤光片是根据真币光变油墨的反射光光谱制成，主要作用是该滤光片可以对真假币反射光谱进行滤波，通过滤波后的光强度变化来判定检测纸币的真假，这是本发明的最主要特征。
3、该滤光片是通过采用颜色测量仪对真版人民币光变防伪油墨区域进行倾斜60度角度反射光谱测试，获得其相应的颜色对应的反射光谱数据，采用该数据作为参考目标值，以该数据作为特制光谱滤光片的透射光强光谱目标值。
4、控制系统控制滤光片切换、进行数值比较、控制LCD显示“真”或“假”，检测结果一目了然。
附图说明
图1为本发明所述基于光滤波的人民币光变油墨识别装置实施例的结构示意图。
图2为100元真币0度角照射的反射光光谱图。横坐标为波长，波长范围选取350～700nm，纵坐标为反射率。由图2可看出，反射颜色大致为绿色。
图3为100元真币60度角照射的反射光光谱图。横坐标为波长，波长范围选取350～700nm，纵坐标为反射率。由图3可看出，反射颜色大致为墨蓝色。
图4为50元真币0度角照射的反射光光谱图。横坐标为波长，波长范围选取400～700nm，纵坐标为反射率。由图4可看出，反射颜色大致为金黄色。
图5为50元真币60度角照射的反射光光谱图。横坐标为波长，波长范围选取400～700nm，纵坐标为反射率。由图5可看出，反射颜色大致为绿色。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的实施方式。
参见图1～5，一种基于光滤波的人民币光变油墨识别的方法,包括以下步骤：
步骤一：使用系统进行检测之前，首先检测人民币真币，处理之后所得到的电压值作为阈值存入控制系统中，将系统初始化。
步骤二：人民币放入之前，根据币值利用控制系统选择相对应的特制滤光片，然后光源发射模块开始工作。光源发出的光束通过聚光装置4，聚光装置4与油墨区域垂直线的角度为60度，反射光束沿集光装置5通过滤光片6到达光信号采集与处理模块7。此时，LCD为不正常显示。
步骤三：放入人民币2，走钞模块1使人民币光变油墨区域刚好处于光束照射区，信号处理模块开始采集人民币油墨区域反射光信号，对光信号进行处理，得到对应的电压值。
在控制系统8中，将处理后得到的电压值与阈值比较，如果超过阈值，那么LCD显示“真”，否则显示“假”。
基于光滤波的人民币光变油墨识别装置实施例设有走钞模块1、光源3、聚光装置4、集光装置5、滤光片6、光信号采集与处理模块7、控制系统8；
光源3设于走钞模块1的一侧上方，聚光装置4置于光源3的正前方；集光装置5置于走钞模块1的另一侧上方，光源3发出的光束通过聚光装置4直射走钞模块1的上表面，走钞模块1上表面的反射光束沿集光装置5通过设于集光装置5后方的滤光片6和光信号采集与处理模块7，光信号采集与处理模块7的输出端与控制系统8的输入端连接。
所述滤光片6最好设在光源沿人民币油墨区域的反射方向。
所述光源、滤光片、光信号采集与处理模块以及系统控制模块处于同一侧，滤光片紧挨光电二极管。
所述聚光装置4的方向与油墨区域垂直方向的夹角θ为60度。
所述系统控制模块控制滤光片的转动、数值的比较以及控制显示“真”或“假”。
光源发射模块含有光源3与聚光装置4；滤光片模块包含集光装置5与滤光片6，滤光片是根据光谱图而制作；
光信号采集与处理模块设有光电二极管、放大电路、模数转换电路等；系统控制模块由单片机、液晶显示屏、按键以及驱动马达等组成；光电二极管的输出端接放大电路输入端，放大电路输出端接模数转换电路输入端，模数转换电路输出端接单片机输入端，单片机输出端接液晶显示屏和驱动马达，按键与单片机输入端口连接。所述集光装置5的光轴与走钞模块1的上表面的夹角最好为30度。
所述滤光片可采用以下方法制备：
在基板上交替沉积12～42层高折射率薄膜层和低折射率薄膜层，薄膜层的总物理厚度为1～5μm；所述高折射率薄膜可选自TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、HfO2等中的至少一种合成构成，所述低折射率薄膜可选自SiO2、MgF2、Al2O3等中的至少一种合成构成。
所述基板可采用透明玻璃基板或石英玻璃基板，基板的厚度可为0.1～5mm。
所述沉积可采用物理气相沉积，所述物理气相沉积包括但不限于热蒸发沉积、电子束蒸发加离子辅助沉积、磁控溅射或离子束溅射沉积等。
本发明中只进行光源斜照射的检测，简单快速；使用了聚光装置、集光装置以及针对人民币光变油墨颜色的滤光片，准确度高。
本发明中采用的是光电二极管，主要采集的是光信号的光强，将光信号直接转换为电信号进行处理，简单快速；本发明中采用的滤光片可根据真版50元、100元60度角观看时显示的颜色光谱定制，从而起到针对性滤波作用。
Claims (10)
1.一种基于光滤波的人民币光变油墨识别方法，其特征在于包括以下步骤：
1)根据所检测人民币币值选择滤光片，走钞装置对人民币纸币进行传动，光源发射模块以角度60度照射纸币上光变油墨区域；
2)采用滤光片对光变油墨区域所反射的光进行滤波，对滤波后的光信号进行采集与处理；
3)所采集的光信号处理之后，输入到控制系统中与真钞数值进行比较辨别真伪，并通过LCD显示“真”与“假”。
2.一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于设有走钞模块、光源、聚光装置、集光装置、滤光片、光信号采集与处理模块、控制系统；
光源设于走钞模块的一侧上方，聚光装置置于光源的正前方；集光装置置于走钞模块的另一侧上方，光源发出的光束通过聚光装置直射走钞模块的上表面，走钞模块上表面的反射光束沿集光装置通过设于集光装置后方的滤光片和光信号采集与处理模块，光信号采集与处理模块的输出端与控制系统的输入端连接。
3.如权利要求2所述一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于所述滤光片设在光源沿人民币油墨区域的反射方向。
4.如权利要求2所述一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于所述光源、滤光片、光信号采集与处理模块以及系统控制模块处于同一侧，滤光片紧挨光电二极管。
5.如权利要求2所述一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于所述聚光装置的方向与油墨区域垂直方向的夹角θ为60度。
6.如权利要求2所述一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于所述系统控制模块控制滤光片的转动、数值的比较以及控制显示“真”或“假”。
7.如权利要求2所述一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于所述滤光片采用以下方法制备：
在基板上交替沉积12～42层高折射率薄膜层和低折射率薄膜层，薄膜层的总物理厚度为1～5μm；所述高折射率薄膜选自TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、HfO2中的至少一种合成构成，所述低折射率薄膜选自SiO2、MgF2、Al2O3中的至少一种合成构成。
8.如权利要求7所述一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于所述基板采用透明玻璃基板或石英玻璃基板，基板的厚度可为0.1～5mm。
9.如权利要求7所述一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于所述沉积采用物理气相沉积，所述物理气相沉积包括但不限于热蒸发沉积、电子束蒸发加离子辅助沉积、磁控溅射或离子束溅射沉积。
10.如权利要求2所述一种基于光滤波的人民币光变油墨识别装置，其特征在于所述光信号采集与处理模块设有光电二极管、放大电路、模数转换电路；系统控制模块由单片机、液晶显示屏、按键以及驱动马达组成；光电二极管的输出端接放大电路输入端，放大电路输出端接模数转换电路输入端，模数转换电路输出端接单片机输入端，单片机输出端接液晶显示屏和驱动马达，按键与单片机输入端口连接；所述集光装置的光轴与走钞模块的上表面的夹角最好为30度。
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| CN104794800B (zh) | 2018-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210603 Address after: 361000 unit 5, No. 668, Honglong Road, industrial zone, torch hi tech Zone (Xiang'an), Xiamen City, Fujian Province Patentee after: Xiamen shandie Technology Co.,Ltd. Address before: Xiamen City, Fujian Province, 361005 South Siming Road No. 422 Patentee before: XIAMEN University |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Method and Device for Recognition of RMB Light Varying Ink Based on Optical Filtering Effective date of registration: 20231020 Granted publication date: 20180109 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Xiamen Lianqian Branch Pledgor: Xiamen shandie Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980061909 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |