CN106462764A - 用于解码磁性图案的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于解码印刷在文件上的磁性图案的设备，其包括读取头部(12)，所述读取头部(12)具有：被设置成读取属于所述磁性图案以及由于所述设备的内部和/或外部源所产生的电磁噪声的第一磁信号的读取器(20)。所述设备还包括：被设置成读取属于所述电磁噪声的第二磁信号的另一读取器(40)；被设置成从所放大的第一磁信号中代数减去所放大的第二磁信号的加法器组件(25)；以及被设置成将所得到的信号转换成表示所读取的磁性图案的数字信号的转换器(16)。还公开了一种用于解码磁性图案的方法。

Description

用于解码磁性图案的设备及方法
技术领域
本发明主要涉及一种用于读取并解码印刷在文件上的磁性图案的设备及方法。
具体地，本发明涉及一种用于读取并解码(获得)例如，印刷在由银行出具的支票上的磁性字符或图案的读取设备及方法。
更具体地，本发明涉及一种读取设备，其包括被设置成用于读取磁性字符的读取头部，其中，例如，所述字符按照预定的标准印刷，例如，由BULL组织开发的标准E13-B(ISO1004：1995)或标准CMC-7。
背景技术
支票是本领域已知的。
如所已知的，银行业主要利用磁墨水字符识别(MICR)技术来方便支票以及其它文件的处理及清除。
如已知的，根据MICR技术，在文件上印刷磁性字符，在其第一步中是通过磁场来充磁，在其第二步中，根据各自的读取标准读取它们的磁信号。
根据现有技术，本发明中所涉及的第二步是通过利用设备1(图1)来制造的，所述设备1包括读取头部2，放大器5，A/D转换器6以及控制单元(CPU)8。
已知的设备被设置成：
通过所述读取头部2读取磁性字符的信号；
通过所述方法器5放大所述信号；
通过所述A/D转换器6进行采样并将所述信号转换成多个数据；以及
通过所述CPU8处理所述多个数据以再现所读取的字符，并且，例如，将它们发送给其它处理设备，这本身是本领域技术人员所已知的，在此不再详述。
这种类型的装置是已知的，例如，申请人在WO2006/005560中公开了一种用于读取、解码并验证含有磁性字符或图案的文件的装置。
然而，所述磁性字符的读取会受到多种问题的不利影响，例如：
所述字符的非常低的磁场；
由通常存在于所述读取设备中的步进电机所产生的电磁频率所造成的电磁噪声；
由通常存在于或靠近所述读取设备的开关变压器所产生的电磁频率所造成的电磁噪声；
一般情况下，来自于外源的电磁频率所造成的电磁噪声。
总之，所述字符的磁性低电平信号以及多种来源的电磁噪声使得其非常困难，在某些情况下，不太可能正确地读取并解码所述磁性字符。
事实上，由所述头部读取的、由所述噪声形成的电磁频率通常具有与所需放大的信号相同的振幅。
通常，申请人已发现，已知的用于执行所述磁性字符的可靠读取过程的设备是非常复杂的，这是因为，例如，需要在所述产生噪音的设备或是在所述头部安装屏蔽设备以直接或间接地以所述屏蔽设备来保护所述磁性字符的读取过程。
在上述情况中，屏蔽由位于所述电磁噪声附近或是所述头部附近的金属片制成以保护所述头部免受电磁频率影响。
然而，上述屏蔽具有非常高的内在和制造成本。
发明内容
因此，本发明的目的在解决上述问题，并同时提供一种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磁性图案的设备及方法来实现的。
权利要求书是本发明的一个组成部分。
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，因此其并不是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。
根据本发明的一个优选实施方式的特征，所述用于解码或读取印刷在文件上的磁性图案的设备，其包括被设置成读取属于所述磁性图案以及由于所述设备的内部或外部源所产生的电磁噪声的磁信号的第一读取器，以及被设置成仅读取电磁噪声的磁信号的第二读取器，其中，通过从由所述第一读取器读取的磁信号中减去由所述第二读取器读取的磁信号可获得一具有高信噪比的、与所述磁性图案相对应的第三磁信号。
根据本发明的其它特征，所述第二读取器可包含在一被设置成用于读取所述磁性图案的头部内，或者，是位于一与所述头部相分离的位置。
根据本发明的另一特征，所述头部可以是一可移动头部或是固定头部。
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示意性地示出了现有技术中的设备的框图；
图2示意性地示出了根据本发明的第一种实施方式中的设备的框图；
图3示意性地示出了本发明的第一种实施方式中的读取头部；
图4示出了本发明的第一种实施方式中的所述头部内的电路示例；
图5示意性地示出了本发明的第二种实施方式中的设备的框图；以及
图6示意性地示出了本发明的第二种实施方式中的设备的操作模式。
具体实施方式
图2中示出了本发明的第一种实施方式。
根据该第一种实施方式，用于解码印刷在文件11上的磁性图案的设备10包括多个被设置成读取并再现磁性图案，例如，印刷在银行支票上的磁性字符的组件。
优选地，此类设备10包括第一和第二放大器，15a和15b，其各自的输出通过一作为代数加法器25起作用的组件与转换器16，例如是A/D转换器相连，还包括一控制单元(CPU)18，所述控制单元18本身是已知的，其与上述组件相连并被设置成控制它们的操作。
优选地，所述设备10包括读取头部(头部)12，其具有第一磁性读取器20(图2和图3)，所述第一磁性读取器20包括第一磁芯23以及与所述第一放大器15a相连的第一线圈21，并被设置成读取来自于印刷在所述文件上的磁性图案的磁信号。所述磁性读取器20也对来自于所述设备内部或外部的噪声源的电磁噪声敏感。
例如，如图4中所示的，所述第一线圈21的电路具有0.7H的电感值以及1ΚΩ的等效电阻值。
优选地，在所述头部12(图2，图3)为被设置成沿所述文件11移动以对其进行读取的可移动头部的情况下，根据所述第一种实施方式，所述头部12还包括：第二磁性头部或虚拟磁读取器40，其包括第二磁芯43以及与所述第二放大器15b相连的第二线圈41，并被设置成读取来自于所述设备的内部或外部噪声源的电磁噪声。
根据该实施方式，所述第二磁读取器40被安装在所述头部上，例如，内部或外部，以便于与所述第一磁读取器20磁性解耦，且其位于一不能感测由所述磁性字符所产生的磁场的位置上。
申请人已经通过实验证实：一种用于得到从所述第一磁读取器20解耦所述第二磁读取器40的规则是：在距离所述第一磁读取器20以及所述字符约1-3mm处安装所述第二磁读取器40。例如，如图4所示，所述第二线圈41的电路具有0.07H的电感值以及100Ohms的等效电阻值。
优选地，在两个磁读取器中的两个线圈21和41具有相同的时间常数(τ＝-R/L)，以便于从中收集到相同质量的信号。
上述结构还可改变成将所述线圈21和41连接到所述代数加法器25上且一放大器的输出连接至所述加法器25。此类第二构造并不改变所述第一种实施方式的主要结构，因此，下文中将对所述第一种实施方式中的第一构造进行详细说明。
按照所述第一种实施方式的第一构造的设备10的操作如下：
在第一步，沿含有磁性图案的文件移动的所述头部12被设置成通过所述第一磁读取器20读取属于所述磁性图案以及电磁噪声的磁信号(第一磁信号)。
同时，根据本发明的结构，所述第二磁性读取器40被设置成仅读取属于所述电磁噪声的磁信号(第二电磁信号)。
在第二步，所述第一磁信号和所述第二磁信号通过相应的第一和第二放大器15a和15b分别放大，然后，通过加法器组件25代数加和，从所述放大的第一磁信号中减去第二磁信号，以得到一新的放大的磁信号，或是得到表示所读取的磁性图案的磁信号。
在所述第二步之后，所述新的磁性信号基本包括一与所读取图案相对应的磁性信号，并且，由于所述两个放大的磁信号的代数减法，其具有一比所述第一磁性信号大的信噪比。
在第三步，新的磁信号被通过所述转换器16以已知的方式采样并转换成数字信号，并由所述CPU18处理，以便于再现所读取的磁性图案或字符。
图5中示出了本发明的第二实施方式，其中输出了解码磁性图案的设备110。
优选地，此类实施方式适用于所述文件11以及相关的图案在一固定头部112前移动的情况。
根据此类第二种实施方式，与所述第一种实施方式相类似，所述设备110包括第一和第二放大器115a和115b(图5，图6)，其各自的输出通过一作为代数加法器125起作用的组件与转换器116，例如A/D转换器相连，以及一与上述组件115a、115b、116和125相连的控制单元(CPU)118，其本身是已知的，并被设置成控制它们的操作，所述组件均是已知类型的。优选地，所述设备110包括读取头部(头部)112，其具有一结构以及电路基本与所述第一种实施方式中的第一磁性读取器20相类似的第一磁性读取器(图5和图6)。
根据所述第二种实施方式，所述设备110还包括第二磁性读取器140，其优选具有一固定位置，且其结构和电路与所述第一种实施方式中所公开的第二磁性读取器40相类似。
此类第二磁性读取器140被设置在所述固定读取头部112的附近以使得其与所述固定读取头部112磁解耦，且其处于一不能感测所述磁性字符所产生的磁场的位置。
具体地，所述第二磁读取器140被设置成只读取来自于所述设备的内部或外部噪声源的电磁噪声。
申请人已经通过实验证实：用于得到所述第二磁读取器140从所述固定读取头部112解耦的规则是：在距离所述固定读取头部112的3-15mm处安装所述第二磁读取器140。
优选地，所述第二磁读取器140包括设置在所述固定头部112附近的线圈，例如，如图6所示的设置于所述头部112的前方。
然而，所述第二磁读取器140可设置在靠近所述头部且不能读取所述文件11上所印刷的磁性图案的任何位置。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，所述第二种实施方式不需要改变所述读取头部，因此，其成本通常低于所述第一种实施方式。
上述结构也可通过将所述头部112以及第二磁读取器140连接至所述代数加法器125，且只有一个放大器的输出连接至所述加法器125来改变。
此类第二构造并不改变所述第二种实施方式的主要结构，因此，下文中将对所述第二种实施方式中的第一构造进行详细说明。
按照所述第二种实施方式的第一构造的设备110的操作如下。
在第一步，所述文件11例如以一定的速度在固定所述固定头部112的前面移动，所述固定头部112被设置成通过所述第一磁读取器112读取属于所述磁性图案以及电磁噪声的磁性信号(第一磁信号)。
同时，根据本发明的结构，所述第二磁性读取器140位于所述固定头部112的附近，并被设置成仅读取所述电磁噪声(第二电磁信号)。
在第二步，所述第一磁信号和所述第二磁信号通过相应的第一和第二放大器115a和115b分别放大，然后，通过加法器125代数加和，从所述放大的第一磁信号中减去所述放大的第二磁信号，以得到一新的放大的磁信号，或是得到表示所读取的磁性图案的磁信号。
在所述第二步之后，所述新的磁信号基本包括一与所读取图案相对应的磁信号，并且，由于所述两个放大的磁信号的代数减法，其具有一比所述第一磁信号大的信噪比。
在第三步，新的磁信号被通过所述转换器116以已知的方式采样并转换成数字信号，并由所述CPU118处理，以便于再现所读取的磁性图案或字符。
优选地，按照所述第一种实施方式构造的所述设备10建议用于可移动读取头部的情况，且按照所述第二种实施方式构造的所述设备110建议用于固定读取头部以及可移动文件的情况。
然而，没有任何情况可以阻止在设有固定头部的设备110的情况下的如第一种实施方式中的所述读取头部12的使用，或是阻止在被设置成读取固定文件的设备的情况下的读取头部112以及所述固定外部噪声检测器140的使用。
有利的是，两种实施方式中的设备不需要屏蔽结构或其它用于屏蔽电磁噪声的组件，在结构上非常紧凑。
更有利的是，一种含有如第一种实施方式所述的设备10或是如第二种实施方式所述的设备110的系统，且设置用于移动所述头部12或所述文件11的驱动电机119(图6)，从而所述电机119可设置在非常靠近所述相应的读取头部的地方。
事实上，由所述头部12或112以及由所述第二磁读取器40或140读取的电磁噪声可通过代数加法器25或125消除。
此外，有利的是，通过采用本发明的设备，可降低设计以及制造成本，例如，避免了任何用于阻断由所述噪声组件所产生的电子噪声的任何屏蔽。
再者，有利的是，最后的磁信号的质量非常高，而且读取图案的可靠性也非常高。
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 (12)

1.一种用于解码印刷在文件上的磁性图案的设备，其包括：
读取头部(12)，其具有被设置成读取第一磁性信号的第一读取器(20，112)，所述第一磁信号与所述磁性图案以及与所述设备的内部和/或外部源所产生的电磁噪声相关；
其特征在于：还包括
被设置成读取与所述电磁噪声相关的第二磁信号的另一读取器(40，140)；
被设置成从所述第一磁信号中代数减去所述第二磁信号的加法器组件(25，125)；以及
被设置成将所得到的信号转换成代表所读取的磁性图案的数字信号的转换器(16)。
2.根据权利要求1所述的用于解码磁性图案的设备，其特征在于：还包括：
与所述读取头部(12)相连并被设置成放大由所述第一读取器(20，120)读取的第一磁信号的第一放大器(15a)；以及
与另一读取器(40，140)相连并被设置成放大由所述另一读取器(40，140)读取的第二磁信号的第二放大器(15b)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述读取头部(12)还包括另一读取器(40)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的设备，其特征在于：所述读取头部(12)为被设置成沿所述文件(11)移动以读取所述磁性图案的可移动头部。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述读取头部(112)为固定头部，且所述文件(11)以及相关的图案在所述固定头部(112)前方移动。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述另一读取器(140)为固定读取器，其位于与所述固定读取头部(112)不同的位置且被设置成读取来自于设备内部或外部噪声源的电磁噪声。
7.一种用于读取并解码印刷在文件上的磁性图案的系统，其包括至少一驱动电机(119)，其被设置成移动读取头部(12)或由所述读取头部(112)读取的文件(11)；其特征在于：还包括：
如权利要求1-6中任意一项所述的设备。
8.一种用于解码印刷在文件上的磁性图案的方法，其步骤包括：
通过第一读取器读取第一磁信号，所述第一磁信号属于所述磁性图案以及由于内部和/或外部源所产生的电磁噪声；
通过第二读取器读取第二磁信号，所述第二磁信号属于所述电磁噪声；
从所述第一磁信号中代数减去所述第二磁信号；以及
得到一与所述磁性图案相对应的第三磁信号，所述第三磁信号具有高于所述第一磁信号的信噪比。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述步骤中：
读取第一磁信号的步骤中还包括放大所述第一磁信号的步骤；以及
读取第二磁信号的步骤中还包括放大所述第二磁信号的步骤。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述读取第一磁信号的步骤通过在固定读取头部(112)前方移动所述文件(11)以及相关的图案来完成。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述读取第一磁信号以及读取所述第二磁信号的步骤通过一头部操作，所述头部包括：
被设置成读取所述第一磁信号的第一读取器(20，120)；以及
被设置成读取第二磁信号的第二读取器(40，140)。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述读取第一磁信号以及读取第二磁信号的步骤通过沿所述文件(11)以及相关的图案移动读取头部(12)来完成。
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