CN105940432B

CN105940432B - 用于解码图形图案的设备及方法

Info

Publication number: CN105940432B
Application number: CN201380082002.3A
Authority: CN
Inventors: 塞尔吉奥·艾洛
Original assignee: Olivetti SpA
Current assignee: Olivetti SpA
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2020-03-24
Anticipated expiration: 2033-12-05
Also published as: KR20160096647A; CN105940432A; WO2015082961A1; EP3078006B1; KR102156466B1; US10074025B2; EP3078006A1; US20160307060A1

Abstract

一种用于读取并解码含有微穿孔或“水印”图案以及图形图案的纸张或非纸张文件(12)的设备及方法。所述设备包括至少一个图像传感器(11)，其具有被设置成在文件(12)的第一侧(12a，12b)闪烁第一光信号的闪光装置(33，34)，以及被设置成读取由所述图形图案(6，7)反射的所述第一光信号的图像传感器读取装置(31，41)。所述设备还包括至少一位于所述图像传感器(11)前面、并被配置成在所述文件(12)的第二侧(12b)闪烁第二光信号的红外光发射装置(14，24)的阵列，所述图像传感器读取装置(31，41)被设置成读取穿过所述微穿孔或“水印”图案(5)的红外光信号。

Description

用于解码图形图案的设备及方法

技术领域

本发明主要涉及一种用于解码图形图案的设备以及相应的方法。

具体地，本发明涉及一种用于读取和解码(获得)包含在文件、例如银行出具的支票中的图案的设备，以避免欺诈。

背景技术

支票是本领域已知的。

如所已知的，为了获得在读取、解码和验证支票3(图1)时的高安全级别并避免欺诈，除了在支票的一侧或两侧压印图形化6或是磁性7的字符或符号(图案)之外，其上还提供有微穿孔的字符或符号(图案)5。所述微穿孔字符，例如，由直径通常，小于0.254mm的贯通微孔形成，因此，需要设置一识别所述贯通微孔的读取分辨率。

如还已知的，需要读取、解码所述微穿孔字符并与压印字符相比较，从而使得仅在上述过程结束时，如果所述微穿孔字符与所述压印字符相对应，则该支票被认为是有效的。

上述过程需要非常可靠和快捷。因此，用于实施上述过程的设备需要其是非常简单和有效的。

如所公知的，用于获得含有图形和/或磁印图案的文件的装置是已知的。

例如，WO2006/005560公开了一种用于读取、解码并验证含有图形和/或磁性图案的文件的装置或设备。

这种设备不能处理微穿孔图案，从而无法解决处理图形和/或磁性图案以及微穿孔图案的问题。

此外，如果可能的话，上述问题还需要通过在单一的设备中的整合的解决方案以简单而有效的方式来解决。

总之，申请人已发现，旨在处理图形和/或磁性图案以及微穿孔图案的单一装置和/或设备的问题的解决方案是不满意的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一满足上述要求的、非常简单和有效的设备及方法。

根据本发明，该目的是通过具有如权利要求所列特征的用于解码图形图案的设备及方法来实现的。

本发明的以下概述是为了提供一对本发明的某些方面和特征的基本理解。此概述不是对本发明的详尽描述，因此其既不旨在具体确定本发明的关键或重要元素，也不是为了描述本发明的范围。其唯一的目的在于以简化的方式呈现本发明的某些概念，作为下文给出的更详细说明的开端。

根据一优选实施方式的特征，所述设备包括至少一个图像传感器，其具有设置用于在文件的第一侧闪光的闪光装置，以及至少一设置用于在所述文件的第二侧闪光的发光装置阵列，通过设置图像传感器的读取装置以通过利用光反射读取图形图案，以及通过利用穿过微穿孔图案或“水印”图案的光来读取微穿孔图案或“水印”图案。

根据本发明的其它特征，所述设备被设置为利用灰度信号、色阶信号和/或红外信号。

根据本发明的另一特征，所述设备包括一控制电路，其被配置成用于管理读取装置读取所述图形图案以及微穿孔图案或“水印”图案并得到它们的位图。

附图说明

结合附图，通过下文中对以非限制性的方式提供的优选实施方式的描述，本发明的这些以及其它特征和优势将变得更显而易见，在所述附图中，以相同或相似的附图标记表示的部件代表这些部件具有相同的功能或构造，其中：

图1示意性地示出了具有微穿孔和压印字符的支票的一侧；

图2示意性地示出了设置在本发明所述设备的一种实施方式中的传感器设备；

图3示意性地示出了图2所示设备的框图；

图4示意性地示出了提供用于读取本发明的传感器设备的图案的时间间隔的第一示例；以及

图5示意性地示出了提供用于读取本发明的传感器设备的图案的时间间隔的第二示例。

具体实施方式

参考图2，其示出了一种用于读取和解码图形图案的设备(10)，例如，被设置成读取和解码纸张或非纸张文件12的支票扫描仪，其中，所述纸张或非纸张文件12中包含传送图案5，例如，微穿孔字符或符号(微穿孔图案)5(图1和图2)以及图形图案6或磁性图形7压印在所述支票的一侧或两侧的字符或符号(图形图案)。

优选地，所述设备10包括至少一个第一图像传感器11，例如，已知类型的接触式图像传感器(CIS)，例如，由SHEC公司制造的LC3R216型。

此类组件被设置用于读取可见光光谱中的图像，并包括，例如，检测器(第一图像检测器)31的线性阵列以及相应的、位于所述图像传感器31的侧面的LED(第一图像传感器LED)33的线性阵列，并被设置成在所述文件12例如以一定的平均速度移动时，以一定的时间间隔激活闪光。

然而，申请人已经指出，现有的图像传感器11通常可读取红外(IR)光谱中的图像。就是这种情况，例如，上述类型的组件。

更优选地，所述图像传感器LED33为红色、绿色以及蓝色LED，且所述图像检测器31被设置成检测至少红色、绿色、蓝色以及如申请人所指出的红外光。

根据所述设备10所处理的文件的类型，所述图像检测器31以及图像传感器LED33的线性尺寸可以是A6、A4、A3、A2等。

所述图像传感器LED33被设置成按照一定的计时在所述文件12的第一侧12a闪光，从而位于相同侧的图像检测器31至少可读取图形图案6和/或7的光反射或散射。

该读数可在灰度值范围内或在色阶值范围内。

优选地，所述设备10还包括例如与所述第一图像传感器相同类型的第二图像传感器21，其设置用于读取并解码所述文件12的第二侧12b，以及包括单独的、检测器(第二图像检测器或读取装置)41的线性阵列，其侧边有相应的、设置用于照亮所述第二侧12b的LED(第二图像传感器LED)43的线性阵列。

所述第二图像传感器21，如果存在的话，其以与所公开的所述第一图像传感器11基本相同或相似的方式操作。

然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，也可不设置所述第二图像传感器21。

根据本发明的优选实施方式，所述设备10还包括至少一位于所述两个图像传感器11或21的任意一个前方的第一闪光组件(IR闪光源)14或24。所述第一IR闪光源可包括，例如，位于所述两个图片传感器11或21的任意一个前方的、红外光谱中的光发射器的线性阵列，例如，IRED的线性阵列，或内部具有红外光源、光导以及步镜的光漫射器。

根据此类实施方式，所述文件12可在所述第一IR闪光源14和所述第一图像传感器检测器31之间移动，从而使得光，例如，由所述第一IR闪光源14闪烁的红外光，穿过所述微穿孔图案5，到达所述第一图像传感器读取检测器31。

由于这种结构，可通过所述第一图像传感器11读取或得到所述微穿孔图案5。

根据本发明的其它实施方式，还可设置位于所述第二图像传感器41的前方的第二闪光组件24，其构造与所公开的第一IR闪光源14中的第一闪光组件基本相同。

也可不设置此类第二闪光组件(第二发射器)24，但是，如果存在的话，当读取含有例如“水印”图案的文件，或者，当需要读取两次所述微穿孔图案以更好地核实文件的有效性时，其是有用的。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，设置发射器或IR闪光源14和24的两个线性阵列，对于发射器或IR闪光源的两个线性阵列中的一个发生故障的情况也是有用的。

根据上述任意一种实施方式，所述设备10还包括与所述图像传感器11和/或21相连的电子电路(控制电路)15(图3)，其被设置成处理由所述图像传感器11和/或21读取的信息，并将所述可能由所述控制电路15处理过的信息发送到所述设备10外部的一个或多个计算机。

根据一优选的实施方式，所述控制电路15包括将来自于每一图像传感器11，21的模拟信号转换成数字信号的部件51，例如，由欧胜微电子(WOLFSON MICROELECTRONICS)制造的型号为WM8216的A/D转换器，可编程组件53，例如，由赛灵思(XILINX)制造的型号为XC6SLX9的FPGA组件，被设置成执行所述逻辑块以产生所述A/D转换器、光源以及所述传感器的时序，接收来自于所述A/D转换器的数据并将所处理过的信息发送至外部计算机，以及控制单元(CPU)55，例如，由瑞萨科技(RENESAS)制造的型号为H8SX1650的微处理器，其被设置成控制所述A/D转换器51以及所述FPGA53的操作。

根据第一种实施方式，所述控制电路15被设置成通过以下方式来控制被照射和反射或散射的图形图案6和/或7，以及由前侧的IR光源的光照射并穿过的微穿孔图案5的读取：

1、将来自于图像传感器(11)的模拟信号转换成数字信号；以及

2、得到所有读取的图案5、6和/或7的位图。

根据第二种实施方式，除了上述步骤1和2之外，所述控制电路15还设置成：

3、压缩所述位图；以及

4、优选通过硬件(HW)加密的方式加密所压缩的位图。

根据第三种实施方式，所述控制电路被设置成：在步骤2之后，如果需要的话，在步骤3和4之前：

2.1将所述微穿孔图案的位图解码成符号/字符，例如，ASCII字符。

根据上述所有实施方式，所述控制电路15被设置成将所处理过的信息发送给外部计算机。

为了向所述外部计算机仅发送所解码的微穿孔图案5，所述第三种实施方式可能是有用的，以避免发送含有大量信息或数据的微穿孔图案的位图。

下文中提供了一种读取同时含有图形图案6和/或7以及微穿孔图案5的文件的过程的示例。

假设一设备10，其包括至少一图像传感器11，其具有例如A4的尺寸以及沿第一A4方向上的300dpi的分辨率，所述图像传感器被设置成读取每行约2480像素，即：

(210/25.4)×300

其中，25.4为英寸与毫米间的转换因子。

假设图像传感器11被设置成每310微秒读取一组2480像素的图像，则在沿第二A4方向上保持相同的300dpi分辨率的同时，在所述图像传感器11前的所述文件的相应速度可以认为是273mm/sec，即：

(25.4/300)/(310×10-6)。

该例举的速度为可用于一步一步移动所述文件的平均速度，且所述310微秒的时间间隔为图像传感器LED(闪光装置)33或43以及IR闪光源14或24为每310毫秒读取2480像素的闪光时间间隔。

具体地，根据上述实施方式，所述图像传感器11或21被设置成分别每310毫秒交替地获得由所述图形图案反射的光或穿过微穿孔图案或是“水印”图案的2480像素。

通常，在上述例举的读取步骤之后的相应步骤是：所述A/D转换器51被设置成将由所述图像传感器11或21生成的模拟信号转换成数字信号。

在已公开的步骤1中，分配所述控制电路15控制对所述文件12的闪光、读取和移动。

如上所述设备10的操作如下，例如，根据实施方式，其中，仅设置一个图像传感器11。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，在本发明所公开的其它实施方式的情况下，该操作部分并不发生变化。

在第一步骤，所述文件12以某一速度，例如，以恒定速度移动，以便于处于所述图像传感器11的前面。

例如，当所述文件被确认已经到达所述图像传感器11的前面时，所述图像传感器LED33以及所述IR闪光源14按照如图4(如果灰度被使用的话)以及如图5(如果色阶被使用的话)所示的定时方案被交替激活。

具体地，图4和图5示出了本发明所述设备不同的定时示例，保持以下参数作为参考，其中：

SI或积分时间代表所述图像传感器读取来自于沿第一方向的一行的像素，例如，来自于1280像素的模拟信号所需的单位时间，与上述示例的单位时间为310微秒相对应；

时钟阶跃信号代表沿所述文件的第二方向，例如，与所述第一方向垂直的第二方向一步一步移动所述文件的阶跃时间；

占空比信号代表激活所述图像传感器LED33以及所述IR闪光源(发射器)14的闪光的定时。

根据图4所示的示例，使用了灰度，所述图像传感器LED33以及所述发射器14被设置成交替发光，以便于使得所述图像检测器31读取每一SI单位时间的模拟信号。正如本领域技术人员所已知的，为了补偿不同光源的不同效率，每一发光源，红色、绿色、蓝色的占空比信号是不同的。因此，所述时钟阶跃信号单位时间是SI单位时间的两倍长。

根据图5所示的示例，使用了色阶，所述图像传感器LED33以及所述发射器14被设置成根据各自的占空比信号发射彩光和红外光，以使得所述图像检测器31读取每一SI单位时间的模拟信号。因此，所述时钟阶跃信号单位时间是SI时间的4倍。

总之，从图4以及图5所示的示例可知，在使用灰度情况下的用于一步一步读取所述文件的平均速度要快于使用色阶情况的平均速度。

有利地，本发明所述的设备在结构上非常简单。

事实上，除了其它组件之外，所述设备还包括：位于所述图像传感器前面的一个或两个发射器阵列，或是延长发射器，以便于读取微穿孔图案。

发射器阵列的使用确保了所述设备包括了，例如，常用的CIS(接触图像传感器)的可能性。

根据本发明，由于所述发射器相对于所述图像传感器LED以不同的时间闪烁的事实，所述发射器可使用任意类型的光来操作。

有利地，由于已知的图像传感器(CIS)不仅能够读取彩色光，也能读取IR光，所述发射器阵列以IR光来操作。

该功能是非常重要的，因为，显然本发明可通过方便地在含有常见CIS的设备增加一IR闪光源来实现，即，以非常简单和便宜的方式来实现。

更有利的是，所述IR闪光源可与也用于读取“水印”图案的图像检测器结合使用以进一步增加读取和核实文件的安全性。

当然，在不违背本发明的基本原理的前提下，本发明的细节和实施例可以发生变化，还应注意的是，本发明所描述的内容仅是示例性的，在不脱离本发明的范围情况下，本发明的范围由所附的权利要求所限定。

Claims

1.一种用于读取并解码含有微穿孔图案（5）以及图形图案（6，7）的纸张或非纸张文件（12）的设备，所述设备包括：

至少一个图像传感器（11），其具有被设置成在文件（12）的第一侧（12a）闪烁可见光的闪光组件（33），以及被设置成读取由所述图形图案（6，7）所反射或散射出的所述可见光的图像检测器（31）；其特征在于：

所述图像传感器（11）的前面还设有至少一其它闪光组件（14），且其被设置成在所述文件（12）的第二侧（12b）闪烁红外光；所述图像检测器（31）读取穿过所述微穿孔图案（5）的红外光；

控制电路（15），控制所述图像检测器（31）来读取由所述图形图案（6，7）所反射的所述可见光以及穿过所述微穿孔图案（5）的所述红外光，并得到所读取的图形图案（6，7）和微穿孔图案（5）的位图，其中，所述控制电路（15）将所述微穿孔图案（5）的位图解码成符号或字符，压缩所述位图并加密所压缩的位图，只将解码过的所述微穿孔图案发送给外部计算机；

其中，所述控制电路（15）包括：至少一个FPGA 组件（53）；以及至少一个CPU（55），其被设置成控制以下操作：控制 A/D 转换器将来自于所述至少一个图像传感器（11）的模拟信号转换成数字信号；以及控制所述FPGA 组件（53）至少建立所述微穿孔图案（5）以及所述图形图案（6，7）的位图。

2.根据权利要求 1 所述的设备，其特征在于：所述其它闪光组件（14）包括光发射器的线性阵列。

3.根据权利要求 1 所述的设备，其特征在于：所述其它闪光组件（14）包括内部具有红外光源、光导以及步镜的光漫射器。

4.根据权利要求 1 所述的设备，其特征在于：还包括：

被设置成在文件（12）的第二侧（12b）闪烁可见光的第二图像传感器（21），以及被设置成读取由所述图形图案（6，7）反射或散射的所述可见光的第二图像检测器（41）；以及

位于所述第二图像传感器（21）前方的相应的闪光组件（24），且其被设置成在所述文件（12）的第一侧（12a）闪烁红外光；

所述第二图像检测器（41）被设置成读取穿过所述微穿孔图案（5）的红外光。

5.一种用于读取并解码含有微穿孔图案（5）以及图形图案（6，7）的纸张或非纸张文件（12）的方法，所述方法的步骤包括：

使所述文件（12）位于被设置成读取光信号的图像传感器（11）的前面；以及

在文件（12）的第一侧（12a）闪烁可见光；

其特征在于：所述步骤还包括：

在所述文件（12）的第二侧（12b）闪烁红外光；

以所述图像传感器（11）读取由所述图形图案反射或散射的可见光信号以及穿过所述微穿孔图案（5）的红外光信号；

将来自于所述图像传感器（11）的模拟信号转换成数字信号；

得到所读取的所述微穿孔图案（5）以及所述图形图案（6，7）的位图，其中，所述得到所读取的所述微穿孔图案（5）以及所述图形图案（6，7）的位图的步骤包括将所述微穿孔图案（5）的位图解码成符号或字符的步骤；

压缩所述微穿孔图案（5）以及所述图形图案（6，7）的位图；

加密所压缩的位图；以及

只将所解码的微穿孔图案发送给外部计算机。

6.根据权利要求 5所述的方法，其特征在于：在所述文件（12）的第二侧（12b）闪烁红外光的步骤包括：

通过至少一位于所述文件以及所述图像传感器（11）前面的闪光组件阵列来闪烁红外光。

7.根据权利要求 5所述的方法，其特征在于：在所述文件（12）的第二侧（12b）闪烁红外光的步骤包括：

通过内部具有光导以及步镜的光漫射器来闪烁红外光。

8.根据权利要求5-7 中任意一项所述的方法，其特征在于：根据不同的定时在所述在文件（12）的第一侧（12a）闪烁可见光以及在所述文件的第二侧（12b）闪烁红外光，从而使得所述图像传感器能以各自不同的定时读取所述可见光和红外光。