CN109074695A - 用于检查防伪元件的原真性的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检查有价文件的防伪元件的原真性。在本发明之前，曾经意外地确定，配有微透镜或类似光学元件的窗口防伪线在整个透射图像中不是呈现暗色，而是在透射和反射图像中都具有(相反的)亮/暗调制。为了检查防伪元件的原真性，可对这种相反的亮/暗调制进行检查。为此，对沿着防伪元件的纵向的反射曲线和透射曲线逐个像素地相互运算以确定组合曲线，并检查通过逐个像素地运算获得的组合曲线的沿着防伪元件的纵向的强度调制。

Description

用于检查防伪元件的原真性的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于检查防伪元件(例如有价文件的防伪元件)的原真性的装置和方法，以及一种具有所述用于检查防伪元件的原真性的装置的有价文件处理装置。

背景技术

在钞票处理系统中，根据利用传感器捕获的钞票的物理属性并通过利用算法评估由此产生的传感器数据来确定钞票的属性，例如印刷图像、面值、原真性和玷污情况。

例如，为了检查防伪元件的原真性，众所周知的是，需要捕获位于钞票上的防伪线的透射图像，并检查防伪线中的字符，即包含在其中的所谓的明文。在此，利用以下的事实：在透射图像中，防伪线通常呈现暗色或黑色，而在结合的字符的间隙所在的位置，照射光会透过，因此字符在透射中看起来很亮。

另外，还存在一种已知的防伪元件，例如防伪线，当移动该防伪元件时(例如在倾斜钞票时)，该防伪元件向观察者显现一种光学可变效果，例如光学运动效果或放大效果。这些防伪线的光学可变效果例如是通过微透镜网格和位于其后面的图案(例如网格状图形或以网格形式布置的字符)产生的。它们例如被称为具有“莫尔效应”或“模数放大”的防伪线，或者被称为“运动线”。所述光学可变效果用于由人类观察者对防伪元件进行原真性检查。

为了通过机器检查这种防伪线，根据US8965099B2可知，可借助于光学传感器检查是否能实际检测到预期的光学可变效果。为此，从至少两个特定入射角度照射具有运动防伪线的钞票，并从适当的角度记录反射图像，相应地检测两个不同的图案。将两个反射图像相减，并将差值相加。如果(像在伪钞的情况中那样)从两个角度检测到相同的图像，那么差值为零，并且相应的和值也为零。只有在原真的运动防伪线中，两个反射图像才彼此不同，使得计算的差值之和超过阈值。通过这种方式，检查是否从不同的角度产生不同的反射图案。

不利的是，在此方法中，对于具有不同微透镜网格的不同防伪线，检测图案的所需照明/检测角度确实有所不同。因此，对于不同的防伪线，需要不同的传感器。另外，为了识别图案，需要传感器具有很高的光学分辨率。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提出一种方法和一种装置，利用该方法和装置，能够以简单但仍然可靠的方式检查显现光学可变效果的这种防伪元件的原真性。

此目的是通过由所附权利要求所限定的装置和方法实现的。

在有价文件的透射图像中，防伪线通常连续地呈现暗色或黑色，并且光透射最多通过在防伪线中构造为间隙的明文字符发生。因此，借助于透射图像，通常仅能确定防伪线在有价文件内的位置。由于防伪线的印刷图案在透射中是不可见的，因此透射图像通常不用于检查防伪线的原真性。

在本发明之前，曾经意外地发现，配有微透镜或类似光学元件的具有光学可变效果的窗口防伪线在透射图像中不是连续地呈现暗色，而是具有亮/暗调制。通过明/暗调制，防伪线的不是嵌入在纸中而是位于窗口中的部分在透射图像中显得非常明亮。与此相反，防伪线的嵌入在纸中的其间部分看起来很暗。这些明亮部分在有价文件的红外透射图像中特别明显，因为在可见光中，如果有价文件的印刷图像是与防伪元件交叠的，那么该印刷图像会吸收一部分光。窗口中的这些明亮部分归因于防伪线的光学元件(例如微透镜的光学元件)的光学效应，这些光学元件根据入射角偏转入射光，并将强度增加的光线导向相对的检测器。这种防伪元件的反射图像也具有亮/暗调制，但与透射图像正相反，嵌入在纸中的防伪元件的部分显得很亮，而在其中能够看到防伪元件的窗口中的部分显得很暗。但是，用于模拟窗口防伪线的伪造防伪元件由具有亮/暗调制的印刷层组成，与上述特性相反的是，它们在反射和透射中没有相反的亮/暗调制。

在本发明的方法中，检查在反射和透射中的这种相反的亮/暗调制，以检查防伪元件的原真性。为了检查防伪元件的原真性，借助于至少一个传感器捕获透过防伪元件和由防伪元件反射的电磁辐射，并沿着防伪元件的纵向产生与反射强度对应的反射曲线和与透射强度对应的透射曲线。为了检查防伪元件的原真性，执行以下步骤：

a)沿着防伪元件的纵向使反射曲线和透射曲线逐个像素地相互抵消以确定组合曲线，尤其是逐个像素地相加和/或逐个像素地相减，和

b)沿着防伪元件的纵向检查通过逐个像素相互抵消的方式获得的组合曲线的强度调制，尤其检查强度调制是否存在和/或强度调制的水平，和

c)检查防伪元件的原真性，在此期间，根据组合曲线的强度调制评估防伪元件的原真性。

在此，尤其使用强度调制的存在或消失和/或组合曲线的强度调制的水平作为防伪元件的原真性的标准。根据本发明的一种变化形式，可利用组合曲线的强度调制或组合曲线的强度调制的弱化或消除来检查防伪元件的原真性。检查防伪元件的组合曲线的强度调制，但是对于防伪元件的光学可变效果的检查，不需要进行防伪元件的二维图像评估。

尤其是，所述防伪元件是至少部分地透光的窗口防伪元件。例如，防伪元件具有微透镜网格。如果防伪元件是具有微透镜网格的窗口防伪线，那么在防伪元件的微透镜网格的区域中检测并评估反射曲线和透射曲线。对在微透镜网格的区域中获得的组合曲线的强度调制进行评估，并用于检查防伪元件的原真性。

但是，本发明不限于检查具有微透镜网格的窗口防伪线的原真性，而是适合于在反射和透射中具有上述相反的亮/暗调制的任何防伪元件。例如，防伪元件也可形成为非线形状，例如具有较小的长/宽比。而且，防伪元件不一定必须(周期性地)嵌入在有价文件基材的内部，也可以是在两个相对的有价文件的上侧交替地可见的。防伪元件可以是有价文件的窗口防伪元件。有价文件是例如钞票、卡、身份证或防伪文件。

沿着一个维度，反射和透射曲线分别具有多个不同强度值的数值范围。所述数值范围可以是连续地或离散地由多个可能的(模拟或数字)强度值组成。对于纵向上的每个位置，产生与在该位置捕获的电磁辐射对应的强度值。

本发明的优点在于，仅沿防伪元件的一个维度评估反射和透射曲线。因此，根据本发明，不是对防伪元件的图像细节进行复杂的图像评估，而是仅检查捕获的从防伪元件沿着防伪元件的纵向发出的电磁辐射的强度曲线。因此，本发明允许对设有微透镜的防伪元件(例如设有微透镜的窗口防伪线)进行光学检查，而不需要分别使用的传感器(包括可能有的光学器件)的光学分辨能力必须足够强大到能分辨位于微透镜后面的字符/图形。相反，本发明使用的传感器的分辨能力可低于识别这些字符所需的分辨能力。因此，本发明允许以可靠且低成本的方式检查位于有价文件上的防伪元件。

对于透射曲线和反射曲线，优选使用从防伪元件捕获的红外光谱区中的电磁辐射。这样，能够以特别高的可靠性捕获沿着防伪元件的一个纵向的强度曲线的调制。但是，可替代地或附加地，也可检测从防伪元件发出的紫外和/或可见辐射，并根据本发明对其进行评估。

采用本发明的第一种变化形式时，为了确定组合曲线，沿着防伪元件的纵向将反射曲线和透射曲线逐个像素地相加(“补偿”)。在这种情况下，在检查防伪元件的原真性时，若沿着防伪元件的纵向的组合曲线没有强度调制或其强度调制极低(例如低于特定阈值)，则防伪元件会被评估为原真的；若沿着防伪元件的纵向的组合曲线具有(显著的)强度调制(例如超过特定阈值)，则防伪元件会被评估为伪造的。

采用本发明的第二种变化形式时，为了确定组合曲线，沿着防伪元件的纵向将反射曲线和透射曲线逐个像素地相减(“倒转”)。在这种情况下，在检查防伪元件的原真性时，若沿着防伪元件的纵向的组合曲线没有强度调制或其强度调制极低(例如低于特定阈值)，则防伪元件会被评估为伪造的；若沿着防伪元件的纵向的组合曲线具有(显著的)强度调制(例如超过特定阈值)，则防伪元件会被评估为原真的。

对于有价文件的防伪元件的反射曲线，可在有价文件的整个区域上使用反射图像的细节。可替代地，也可以仅记录有价文件的布置有待检查的防伪元件的局部区域的反射图像。类似地，透射曲线也可以是来自整个区域的透射图像的细节，或者仅记录有价文件的布置有待检查的防伪元件的局部区域的透射图像。透射曲线优选是在暗场透射测量的框架内检测到的透射曲线。

对于反射曲线或透射曲线，例如使用沿着防伪线的纵向在防伪线的中间检测到的反射或透射的曲线。另外，可使用在垂直于纵向的方向上具有一个或多个像素的宽度的图像细节。例如，在防伪线的中间将数个像素宽度的条带的反射图像或透射图像组合成单个反射曲线或透射曲线，例如，通过对并排的一些像素(垂直于防伪元件的纵向)的强度进行平均处理来进行。

在开始检查原真性之前，优选确定有价文件的性质，并且在检查防伪元件的原真性时，根据有价文件的性质执行步骤a)、b)和c)。若性质检查表明相应的有价文件带有具有光学可变效果的窗口防伪元件(例如配有微透镜网格的窗口防伪元件)，则在检查防伪元件的原真性时，执行所述步骤a)、b)和c)。若性质检查表明相应的有价文件不带这样的防伪元件(例如配有微透镜网格)，则不执行步骤a)、b)和c)。

尤其是，在执行步骤a)、b)和c)之前，可检查反射曲线和/或透射曲线，以确定其强度调制是否超过特定的最小调制幅度。若反射曲线和/或透射曲线超过最小调制幅度，则为了检查防伪元件的原真性，执行所述步骤a)、b)和c)，否则将防伪元件评估为伪造的。通过这种预先检查，能够确保反射和/或透射曲线实际具有预期的亮/暗调制。

在第一种示例性实施方式中，在检查组合曲线的强度调制时，沿着防伪元件的纵向确定组合曲线的标准偏差，并将该标准偏差与阈值进行比较。根据标准偏差是否超过阈值，将防伪元件评估为原真的或伪造的。在通过沿着防伪元件的纵向对反射曲线和透射曲线逐个像素地相加(“补偿”)来确定组合曲线的情况下，将标准偏差与阈值进行比较，若超过该阈值，则将防伪元件评估为伪造的，若不超过该阈值，则将防伪元件被评估为原真的。在通过沿着防伪元件的纵向对反射曲线和透射曲线逐个像素地相减(“倒转”)来确定组合曲线的情况下，将标准偏差与阈值进行比较，若超过该阈值，则将防伪元件评估为原真的，若不超过该阈值，则将防伪元件被评估为伪造的。

在第二种示例性实施方式中，从反射和透射曲线分别确定沿着防伪元件的纵向的二值反射和透射曲线，此时沿着防伪元件的纵向的反射和透射曲线分别仅具有两个不同的强度值。与比较原始的(非二值)反射和透射曲线的方式相比，借助二值反射和透射曲线能够更可靠地检查防伪元件，因为原始的反射和透射曲线依赖有价文件的状态，而二值反射和透射曲线与有价文件的状态无关。

在该示例性实施方式中，用于确定组合曲线的反射曲线和透射曲线在其强度值被逐个像素地相互抵消之后分别是二值反射曲线和二值透射曲线。通过二值化分别从反射曲线和透射曲线计算分别沿着防伪元件的纵向仅具有两个不同的强度值的二值反射曲线和二值透射曲线，并且，为了确定组合曲线，随后沿着防伪元件的纵向使二值反射曲线与二值透射曲线逐个像素地相互抵消。例如，为了对反射曲线和透射曲线进行二值化，要沿着防伪元件的纵向分别确定反射曲线的反射均值和透射曲线的透射均值，并通过逐个像素地比较反射曲线和反射均值来获得二值反射曲线，通过逐个像素地比较透射曲线和透射均值来获得二值透射曲线。因此，为强度值达到或超过相应均值的反射曲线或透射曲线的每个像素分配第一二值强度值，并且为强度值不超过相应均值的每个像素分配第二二值强度值。

在检查从二值反射曲线和二值透射曲线计算的组合曲线的强度调制时，可沿着防伪元件的纵向逐个像素地计算组合曲线的强度值的和值，并将该和值与阈值比较，根据计算的和值是否超过阈值来将防伪元件评估为伪造的或原真的。

可选地，在此，沿着防伪元件的纵向的组合曲线的强度值的和值可根据防伪元件的长度归一化，并且可将根据防伪元件的长度归一化的和值与阈值进行比较，根据归一化的和值是否超过阈值来将防伪元件评估为伪造或原真的。在此情况下，当通过将二值反射曲线和二值透射曲线相加来计算组合曲线时，若归一化的和值超过特定阈值，则将防伪元件评估为伪造的，若归一化的和值不超过特定阈值，则将防伪元件评估为原真的。在此情况下，当通过将二值反射曲线和二值透射曲线相减来计算组合曲线时，若归一化的和值不超过特定阈值，则将防伪元件评估为伪造的，若归一化的和值超过特定阈值，则将防伪元件评估为原真的。归一化具有的优点是，相同的阈值可通用于不同长度的防伪元件。

优选沿着防伪元件的纵向将反射曲线和透射曲线逐个像素地相减，以确定第一组合曲线I(x)＝R(x)-T(x)，并且还将它们逐个像素地相加，以确定第二组合曲线K(x)＝R(x)+T(x)。检查第一和第二组合曲线的强度调制，并根据第一组合曲线的强度调制和根据第二组合曲线的强度调制来评估防伪元件的原真性。借助于这些组合曲线，防伪元件的原真性的检查会变得更可靠。

在第一种示例性实施方式中，针对第一组合曲线确定第一标准偏差，并针对第二组合曲线确定第二标准偏差，并且根据第一和第二标准偏差评估防伪元件的原真性。例如，可根据第一和第二标准偏差的差值来评估防伪元件的原真性。若该差值超过特定阈值，则将防伪元件评估为原真的，若该差值不超过特定阈值，则将防伪元件评估为伪造的。

作为这两种示例性实施方式的替代或补充，在检查组合曲线(尤其是第一和/或第二组合曲线)的强度调制时，可沿着防伪元件的纵向将相应组合曲线的位置相关性与防伪元件的预期的位置相关性比较，并根据这些位置相关性的相似性将防伪元件评估为原真的或伪造的。若检测到的位置相关性与预期的位置相关性足够相似，则将防伪元件评估为原真的，若检测到的位置相关性与预期的位置相关性之间的偏差过大，则将防伪元件评估为伪造的。将检测的位置相关性与预期的位置相关性进行比较例如可通过比较图形、通过计算距离或通过关联来进行。在进行比较之前，可沿着防伪元件的纵向将两种位置相关性相对偏移。

在二值反射曲线和二值透射曲线的情况下，在检查从二值反射曲线和二值透射曲线计算的第一和第二组合曲线的强度调制时，可通过将第一组合曲线的强度值相加来计算第一和值∑(R(x)-(T(x))，通过将第二组合曲线的强度值相加来计算第二和值∑(R(x)+T(x))，并根据第一和第二和值来评估防伪元件的原真性。此时，若第一和值不超过第一阈值和/或第二和值超过第二阈值，则将防伪元件评估为伪造的；只有当第一和值超过该第一阈值且第二和值不超过该第二阈值时，才将防伪元件评估为原真的。对于第一和第二阈值，可使用同一个阈值或两个不同的阈值。

可选地，在防伪元件具有强度调制的情况下，可附加地检查强度调制的周期，即，将其与相应防伪元件的预期的周期比较。优选借助于二值反射曲线和/或借助于二值透射曲线确定强度调制的周期，和/或借助于通过将反射曲线与透射曲线相减而产生的二值组合曲线确定强度调制的周期。

本发明的用于检查防伪元件的原真性的装置具有：至少一个传感器，该传感器用于捕获沿着防伪元件的纵向发出的电磁辐射，并用于沿着防伪元件的一个维度产生与捕获的电磁辐射的强度对应的反射和透射曲线；以及评估装置，该评估装置配置为(例如相应地编程为)用于按照上述方法检查防伪元件的原真性。

该装置可分别具有一个用于反射的传感器和一个用于透射的传感器，例如，一个用于产生有价文件的反射图像的图像传感器和另一个用于产生透射图像的图像传感器。另外，还可使用另一个用于产生有价文件的另一侧的另一反射曲线的图像传感器。可静态地(即，有价文件处于静止状态)记录反射图像和透射图像，或者在有价文件的输送过程中记录反射图像和透射图像。

对于沿着防伪元件的纵向的反射曲线，可使用从有价文件的一侧检测到的反射曲线。或者，对于反射曲线，还可逐像素地使用由防伪元件的两个相对侧反射的强度的和值。

可替代地，所述装置还可具有单个传感器(例如图像传感器)，该传感器检测反射曲线和透射曲线，例如，通过交替地从两个相对侧照射有价文件来连续地检测。为此，在有价文件的两个相对侧上使用两个照明装置。利用两个照明装置，分别交替地照射有价文件的同一个区域，这是通过两个照明装置的相应控制来实现的。现在，唯一的图像传感器相应地交替测量由第一照明装置发射到有价文件上并从有价文件反射的光以及由第二照明装置发射到有价文件的另一侧上并透过有价文件的光。在此，照射周期选择为与检测周期相比足够快，从而能够沿着测量轨迹在每个测量位置处测量反射图像的强度信号和透射的强度信号。即，对于每个有价文件，此时也存在关于反射和透射的强度值的全区域图像。

本发明的有价文件处理装置例如是用于处理有价文件(尤其是钞票)的装置，尤其是对有价文件进行检查和/或计数和/或分类。

为了检查待处理的有价文件的原真性，所述有价文件处理装置具有本发明的用于检查有价文件的防伪元件的原真性的装置。例如，在所述有价文件处理装置对有价文件进行处理的过程中，借助于本发明的装置对有价文件的防伪元件的原真性进行检查。

附图说明

通过阅读参照附图做出的以下说明，能够得出本发明的更多特征、优点和应用可能性。在附图中：

图1示出了一种有价文件处理装置的示意性结构的一个示例；

图2是设有窗口防伪线的钞票形式的有价文件的一个示例；

图3是从常规防伪线(图3a)和具有微透镜的窗口防伪线(图3b)观察到的透射图像和反射图像(图3c)的示例；

图4示出了图3b、3c的窗口防伪线的透射曲线(图4a)、反射曲线(图4b)、以及第一组合曲线(图4c)和第二组合曲线(图4d)；

图5示出了图3b、3c的窗口防伪线的二值化透射曲线(图5a)、二值化反射曲线(图5b)、以及从这些二值曲线计算的第一组合曲线(图5c)和第二组合曲线(图5d)。

具体实施方式

图1示出了有价文件处理装置1的示意性结构的一个示例，有价文件处理装置1具有：输入槽2，在输入槽2中设有待处理的一叠有价文件，尤其是钞票3；以及分送器8，输入的一叠钞票中的一张钞票(例如分别是最下一张钞票)被分送器8连续抓取，并转移至输送装置10(在所选附图中仅示意性地示出)，输送装置10将钞票沿输送方向T输送至传感器装置20。

在所示的示例中，传感器装置20包括第一、第二和第三传感器21、22、23，这些传感器分别配置为所谓的线扫描摄像机，并且通过沿着线布置的传感器元件捕获从钞票发出的光(尤其是在可见光和/或红外和/或紫外光谱区中的光)，并将其转换为相应的传感器信号。

在所示的示例中，第一和第二传感器21或22捕获由钞票的正面或背面漫反射(即漫射和/或直接反射)的光。钞票的照明通过布置在钞票两侧的光源24、25实现。位于钞票正面区域中的第三传感器23捕获由光源24发出并优选倾斜地入射在钞票上并穿过(即，透过)钞票的光。传感器21-23将检测到的光转换为相应的传感器信号。因此，第一和第二传感器21或22也被称为反射传感器，并且第三传感器23也被称为暗场透射传感器。

具有相应传感器21、22或23的传感器元件的行优选基本上垂直于钞票的输送方向T延伸，从而随着相应传感器21、22的传感器行的每次读取操作，获得一条沿着传感器行的反射曲线，或者在传感器23处获得一条沿着传感器行的透射曲线。这与由钞票沿垂直于输送方向T延伸的方向x反射或透射的光的强度曲线对应。由传感器装置20的传感器21至23产生的传感器信号(尤其是反射曲线和透射曲线)被传送至控制装置50和评估装置51。评估装置51可以包含在控制装置50中，或者形成与控制装置50分开的单元。可替代地，评估装置51也可集成在传感器装置20中。

在评估装置51中，在可能的预处理之后，传感器信号用于检查钞票，从相应的传感器信号导出关于相应钞票的不同属性的说明，例如面值、发行信息、位置、长度和宽度、红外特性、水印、防伪元件的存在或特性(例如防伪线和/或全息图)、孔洞、破损和缺失部分、玷污程度、折角、斑点、涂鸦、以及整个区域的染色、印刷油墨的磨损和序列号。

根据在评估装置51中确定的相应钞票的属性，控制装置50控制输送装置10以及沿着输送线路布置的门11和12，使得钞票被馈送至多个输出槽30和31之一，并存放在其中。例如，被识别为真钞的钞票被放置在第一输出槽30中，而被分类为伪钞或疑钞的钞票被放置在第二输出槽31中。在此根据多个原真性标准评估钞票的原真性，这些原真性标准之一是下述的窗口防伪元件的组合曲线的强度调制。只有在符合所有原真性标准时，相应的钞票才被评估为真钞，并被分类到第一输出槽30中。

所示的输送路径末端的附图标记13表示可设置例如用于钞票的存储或销毁的更多输出槽和/或其它装置，例如用于对钞票进行保护存储的存储箱或者粉碎机。例如，在不能识别钞票的情况下，可为其设置专门的输出槽，将这种钞票放置在该输出槽中并进行单独处理，例如由操作员处理。

在所示的示例中，有价文件处理装置1还包括输入/输出装置40，该装置用于由操作人员输入数据和/或控制命令(例如通过键盘或触摸屏输入)，以及输出或显示数据和/或关于处理操作的信息，尤其是关于分别处理的钞票的信息。

有价文件处理装置1特别适合于检查位于有价文件上的防伪元件(例如防伪线)的原真性，以断定相应有价文件的原真性。这在下文中更详细地说明。

图2示出了设有防伪元件5的钞票6形式的有价文件的一个示例。在所示的示例中，防伪元件5是窗口防伪线5，在此示例中，窗口防伪线5的纵向沿着平行于钞票6的窄边的第一维度x延伸。防伪线5部分地嵌入在钞票基材中。在窗口7处，防伪线5位于基材上方，并且对于观察者是可见的。在位于窗口7之间的位置处，防伪线5位于钞票基材内，例如在两层纸之间，因而在反射中不可见，或者仅非常微弱地可见。

为了提高其防伪性，防伪线5具有光学可变效果，在倾斜钞票6时，该光学可变效果能被人观察到。所述光学可变效果是通过由微透镜构成的网格产生的，在该网格后面设有适当的图案，例如同样以网格形式印刷的字符或图形，或者字符或图形的一部分。

利用传感器21、22、23捕获沿着相应防伪元件5的一个维度发出的光，例如通过检测钞票6的反射图像和透射图像来捕获。根据捕获的传感器21和/或传感器22的反射图像确定反射曲线，并根据传感器23的透射图像确定沿着防伪线5的纵向的透射曲线。该反射曲线和透射曲线被馈送至评估装置51，并在其中进行分析，以便检查防伪线5或钞票6的原真性。对于反射或透射曲线，优选使用在防伪线5的中心区域中反射或透射的强度。在此，相应的传感器21、22或23(参见图1)的传感器行基本上沿着防伪线5的中心线4延伸，如图2中的虚线所示。

在图3a中，示出了常规防伪线的红外透射图像，该防伪线通常具有不透光的金属层，但没有微透镜网格等。由于具有金属层，因此该常规防伪线在透射中呈现黑色。

图3b示出了部分透光的窗口防伪线的红外透射图像，该窗口防伪线没有这种金属层，但配有微透镜网格。为了表示不同的强度，图3b和图3c使用具有不同点密度的阴影区，而不使用灰色阴影。与常规防伪线相比，这种防伪线在红外透射图像中看起来不是连续的黑色，而是具有明显的亮/暗调制。与位于窗口之间的看起来较暗的区域相比，在窗口7处，窗口防伪线具有提高的透射强度。亮/暗调制的强度取决于防伪线的质量、防伪线在有价文件基材中的嵌入、以及检测的光谱区域。

在图3c中，示出了图3b的窗口防伪线的红外线反射图像。同样，在反射中，示出了亮/暗调制，但是，与透射图像的情况相反，在反射中亮区域位于窗口7之间的区域中，而防伪线在窗口7中看起来更暗。

与此相反，对于由有价文件上的周期性亮/暗印刷层形成的伪造窗口防伪线，在透射和反射中，不会观察到这种反转(相位相反)的亮/暗调制。相反，这种伪造的防伪线在透射和反射中最多具有类似的(等相位)亮/暗调制。

图4a和图4b分别示出了在红外光谱区域中检测到的图3b、3c的防伪线的沿着防伪线的纵向x的透射曲线T(x)和反射曲线R(x)。

在此，通过对并排的三个像素的强度求平均，将防伪线中间的宽度为三个像素的条纹的反射图像或透射图像合并为单个反射曲线或透射曲线。反射和透射曲线分别在反射或透射图像的150个像素长度上延伸，与有价文件的沿x方向的宽度对应。两个曲线的强度分别被归一化为最大强度并乘以100，从而在两个曲线中，最亮区域的强度分别为100。另外，在图4a中，透射曲线的均值以虚线绘出，该均值大约为60；在图4b中，反射曲线的均值大约为80。

图4c示出了组合曲线I(x)＝R(x)-T(x)，该组合曲线是通过从反射曲线逐个像素地减去透射曲线而计算的。逐个像素地相减导致两个亮/暗调制的强化，使得组合曲线I(x)具有更明显的亮/暗调制。

图4d示出了另一个组合曲线K(x)＝(R(x)+T(x))/2，该组合曲线是通过将反射曲线与透射曲线逐个像素地相加而计算的。在此示例中，相加的强度在相加后减半，以获得最大100的比例。逐个像素地相加导致两个调制的衰减，使得组合曲线K(x)具有极低的亮/暗调制。根据防伪线的质量、防伪线在有价文件基材中的嵌入、以及检测的光谱区，在逐个像素地相加时，甚至可能消除两个亮/暗调制。

为了检查防伪线的原真性，可检查组合曲线I(x)或组合曲线K(x)或者它们的亮/暗调制。在第一种示例性实施方式中，为此目的，沿着防伪线的纵向x形成相应组合曲线的标准偏差。在图4a-d的示例中，对于组合曲线I(x)，得到标准偏差Std(I)＝60，对于组合曲线K(x)，得到标准偏差Std(K)＝20。例如，为了检查原真性，计算两个标准偏差的差值D＝Std(I)-Std(K)，并将该差值D＝60-20＝40与阈值(例如30)进行比较。由于在此示例中D>30，因此防伪线被评估为原真的。

可替代地，也可分别单独地将两个标准偏差Std(I)和Std(K)与相应的有效阈值进行比较，并且只有当Std(I)高于其阈值同时Std(K)低于其阈值时，才将防伪线被评估为原真的，否则评估为伪造的。

在第二种示例性实施方式中，为了检查原真性，将反射和透射曲线二值化。从反射和透射曲线分别产生二值强度曲线，该二值强度曲线沿着有价文件的纵向的强度可仅呈现两个不同的值。沿着有价文件的纵向的二值反射和透射曲线的相应强度值例如分别是两个二元值中的一个。所述二值化例如可通过将反射或透射曲线与阈值进行比较来实现。该阈值例如可以分别是反射曲线或透射曲线的均值，因此在图4a的透射曲线中阈值为60，在图4b的反射曲线中阈值为80。若相应位置x处的强度值高于第一阈值，则二值反射或透射曲线的相关强度值例如设置为上二元值。但是，若相应位置x处的强度值不高于第一阈值，则二值反射或透射曲线的相关强度值例如设置为下二元值。图5a示出了以这种方式二值化的透射曲线，选择了两个二元值0和-1。图5b示出了以这种方式二值化的反射曲线，选择了两个二元值0和1。

通过将二值化反射曲线和二值化透射曲线逐个像素相减，获得了图5c的组合曲线I(x)＝R(x)-T(x)，该组合曲线具有增强的调制，其强度值为0和2。并且，通过逐个像素地相加，得到了图5d的组合曲线K(x)＝T(x)+R(x)。该组合曲线的值沿着防伪线的纵向x连续为零，即二值反射曲线和二值透射曲线的两个调制彼此消除。

为了检查防伪元件的原真性，在第二种示例性实施方式中，沿着防伪元件的纵向x(从x＝0至x＝150)分别逐个像素地计算组合曲线I(x)和K(x)的强度值的和值，并将该和值与阈值进行比较。对于组合曲线I(x)，在此示例中，和值为：

对于组合曲线K(x)，和值为：

将这两个和值分别与阈值(例如阈值T＝90)进行比较。由于在当前情况下∑I(x)>T且∑K(x)<T，因此检查的防伪线被评估为原真的。但是，若∑I(x)<T或∑K(x)>T或两者都为真，则防伪线被评估为伪造的。

Claims (15)

1.一种借助于至少一个传感器(21、22、23)检查防伪元件尤其是有价文件的窗口防伪元件的原真性的方法，所述传感器用于捕获由防伪元件(5)反射的和透过防伪元件(5)的电磁辐射，并用于产生与沿着防伪元件(5)的纵向(x)反射的强度对应的反射曲线(R(x))和与沿着防伪元件(5)的纵向(x)透射的强度对应的透射曲线(T(x))，其特征在于，在检查防伪元件的原真性时：

a)使反射曲线(R(x))和透射曲线(T(x))逐个像素地相互抵消，以确定沿着防伪元件的纵向的组合曲线(I(x)，K(x))，并且

b)沿着防伪元件(5)的纵向(x)检查通过逐个像素地相互抵消而获得的组合曲线(I(x)，K(x))的强度调制，并且

c)根据组合曲线(I(x)，K(x))的强度调制评估防伪元件的原真性。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在开始检查原真性之前，确定有价文件的性质，并且所述评估装置配置为在检查防伪元件的原真性时根据有价文件的性质执行步骤a)、b)和c)。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定组合曲线(K(x))，沿着防伪元件的纵向将反射曲线(R(x))和透射曲线(T(x))逐个像素地相加。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定组合曲线(I(x))，沿着防伪元件的纵向将反射曲线(R(x))和透射曲线(T(x))逐个像素地相减。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在执行步骤a)、b)和c)之前，检查反射曲线(R(x))和/或透射曲线(T(x))是否超过具有特定最小调制幅度的强度调制，并且在反射曲线和/或透射曲线超过最小调制幅度的情况下，为了检查防伪元件的原真性，执行所述的步骤a)、b)和c)，在反射曲线和/或透射曲线不超过最小调制幅度的情况下，防伪元件被评估为伪造的。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述窗口防伪元件是窗口防伪线(5)，该窗口防伪线尤其配有微透镜网格。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在检查组合曲线(I(x)，K(x))的强度调制时，沿着防伪元件的纵向确定组合曲线的标准偏差，并将该标准偏差与阈值进行比较，其中根据标准偏差是否超过阈值来将防伪元件评估为原真的或伪造的。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述反射曲线是二值反射曲线，并且所述透射曲线是二值透射曲线，它们是分别从反射曲线和透射曲线通过二值化计算的，并且沿着防伪元件(5)纵向(x)分别只有两个不同的强度值，并且，为了确定组合曲线(I(x)，K(x))，沿着防伪元件的纵向(x)使二值反射曲线与二值透射曲线逐个像素地相互抵消。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在检查从二值反射曲线和二值透射曲线计算的组合曲线(I(x)，K(x))的强度调制时，沿着防伪元件的纵向(x)逐个像素地计算组合曲线的强度值的和值，并将该和值与阈值比较，根据计算的和值是否超过阈值来将防伪元件评估为伪造的或原真的。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定沿着防伪元件的纵向的第一组合曲线I(x)，将反射曲线(R(x))和透射曲线(T(x))逐个像素地相减，并且，为了确定沿着防伪元件的纵向的第二组合曲线(K(x))，将反射曲线(R(x))和透射曲线(T(x))逐个像素地相加，并且检查第一组合曲线(I(x))和第二组合曲线(K(x))的强度调制，并根据第一组合曲线(I(x))的强度调制和第二组合曲线(K(x))的强度调制评估防伪元件(5)的原真性。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，针对第一组合曲线(I(x))确定第一标准偏差，并针对第二组合曲线(K(x))确定第二标准偏差，并且根据第一和第二标准偏差评估防伪元件的原真性。

12.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其特征在于，在检查组合曲线尤其是第一和/或第二组合曲线的强度调制时，沿着防伪元件的纵向将相应组合曲线的位置相关性与防伪元件的预期的位置相关性比较，并根据这些位置相关性的相似性将防伪元件评估为原真的或伪造的。

13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，用于确定第一和第二组合曲线的反射曲线和透射曲线在其强度值被逐像素地相互抵消后是二值反射曲线和二值透射曲线，并且在检查从二值反射曲线和二值透射曲线计算的第一和第二组合曲线的强度调制时，通过将第一组合曲线(I(x))的强度值相加来计算第一和值∑(I(x))，并通过将第二组合曲线(K(x))的强度值相加来计算第二和值∑(K(x))，并根据第一和值(∑I(x))和第二和值(∑K(x))评估防伪元件的原真性。

14.一种用于检查防伪元件(5)尤其是有价文件的窗口防伪元件的原真性的装置，具有至少一个传感器(21、22、23)，该传感器用于捕获由防伪元件(5)反射和透过防伪元件(5)的电磁辐射(5)，并用于沿着防伪元件(5)的纵向(x)产生与反射强度对应的反射曲线(R(x))和与透射强度对应的透射曲线(T(x))，其特征在于，所述装置具有用于检查防伪元件的原真性的评估装置(51)，该评估装置(51)配置为：

a)沿着防伪元件的纵向使反射曲线(R(x))和透射曲线(T(x))逐个像素地相互抵消，以确定组合曲线(I(x)，K(x))，并且

b)沿着防伪元件(5)的纵向(x)检查通过逐个像素地相互抵消而获得的组合曲线(I(x)，K(x))的强度调制，并且

c)根据组合曲线(I(x)，K(x))的强度调制评估防伪元件的原真性。

15.一种有价文件处理装置(1)，用于使用如权利要求14所述的配置为检查有价文件的防伪元件(5)的原真性的装置(21-23、51)处理有价文件(3)，尤其是用于对有价文件(3)进行检查和/或计数和/或分类。