CN1139047C - 对真实性标记进行检验的检验方法和检验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于检验真实性标记的方法和装置。真实性标记的真实性特征是彩色特征的频谱曲线在规定波长范围中的斜率值。为求出此斜率值所需的测量值通过用不同波长范围内的射线(a₁，a₂)对真实性标记的照射获得并被计算。有优点的方式是不同波长范围的射线按时分复用方式进行照射。

Description

对真实性标记进行检验的检验方法和检验装置

技术领域：

本发明涉及对真实性标记进行检验的检验方法和检验装置，这些真实性标记是物件上的彩色标记，尤其是在文件上、有价证卷上印刷的，以及类似的标记。

背景技术：

已知现行技术中，尤其是有价证卷，钞票和类似物等印刷品带有彩色标记，尤其是印刷上彩色标记，利用它们可以根据授予它们的一个真实性标记来检验相应物件的真实性。

DE-C-3020652公开的技术是：安排并利用专门选择/生产的印刷彩色用于真实性特征/标记。例如印刷在文件上用于检验的彩色样品被用一个氙-闪光灯照射。基于这种射线的波长，从这些彩色发出/反射出冷光/荧光-射线。出现的这些射线在一个检测装置中被进行频谱分析，并且根据频谱分析的结果判定这个辐射标记是否具有真实性特征。遗憾的是分析和伪造这些为真实性特征的印刷彩色所用的彩色材料是相对容易的。如果被分析和伪造，上述进行真实性检验的系统会发生差错，其工作变成无意义的，除了此专门生产的印刷彩色外，相应检验装置中昂贵的光学系统需要各种干涉滤波器和类似的部件。

发明内容：

本发明的目的在于，找出一种用于这种检验装置的工作方法，此装置没有特别复杂的光学系统并能用传统的电子元件以简单的方式构成。这个装置应是重量轻的，这是有优点的，这样的装置尤其适合于作为便携式检验设备。

上述任务这样来完成：

对一个对象进行真实性检验的方法，该对象具有一个真实性标记，此真实性标记为具有选定的彩色频谱的彩色特征，该方法包括以下步骤：由发射机装置将至少两个相互不同的、离散的射线波长范围内的射线照射到真实性标记之上或者穿过该真实性标记，所述的射线波长范围从选定的彩色频谱中选出；并且对应于这种照射，由真实性标记以反射或透射的方式发出的射线由检测器装置所拾取，在检测器装置中确定与射线相关的接收强度，并且相应于所述接收强度的电信号被送到真实性判定单元，其中对应于所述的射线，位于真实性标记的彩色频谱内的窄带波长范围以一个预先确定的间距彼此相邻，该间距是这些波长范围的波长平均值，并选取至多有很小的重迭的波长范围，其中，确定选定的彩色频谱的反射曲线或透射曲线的斜率值，将其作为真实性标记的真实性特征，并选择该斜率区域内的射线波长范围，并且，从对于该射线波长范围所确定的接收强度、并从波长平均值的间距来确定待测对象彩色特征的反射曲线或透射曲线的一个斜率值，并利用作为真实性特征所确定的斜率值对其进行检验。

进行真实性检测的装置，包括：一个发射机装置，用于发射在至少两个相互不同的离散窄带射线波长范围内的射线；以及一个检测器装置，用于检测至少在选定的波长范围内的接收到的射线强度，这样来设计发射机装置和检测器装置，使得由发射机装置发射出的射线任意撞击用于真实性检验的真实性标记，并且作为照射的结果，由所述标记发出的射线到达检测器装置，检测器装置测量在不同的离散射线波长范围内的接收强度，并输出与接收强度成比例的电信号；以及一个电子判定单元，它根据由检测器装置输出的电信号来确定待测的真实性标记的反射曲线或透射曲线的斜率值，并利用作为真实性标记所确定的斜率值对其进行检验。

本发明基于下述知识：通过(彩色)真实性标记在至少两个相互不同的(最多有一点重迭)，具有规定波长距离的波长范围内的窄带辐射/激励，可求出描述此彩色的频谱曲线的相应波长的强度值，即强度与波长的关系，或者对相应窄带波长范围求出强度平均值。由在多个，至少两个这样的相邻的窄带波长范围中的测量可求出此彩色的上述频谱曲线的相应斜率值并作为真实性特征来检验。

其它对此方法的说明包含在下面对按照本发明的方法工作的相应结构的检验装置的说明中。

一个彩色的特征频谱曲线的检测在其它应用装置中是流行的，因而是大家熟知的。如上所述，为了用频谱分析法判定彩色人们至少在发射端或接收端采用不同波长选择性的或者可对波长选择性校准的光学装置。

在本发明中进行了有用的，基于本发明的简化，规定单个选择的发送波长范围并采用不必要有波长选择性的检测器。按照本发明工作的检验装置是如此设计或是如此工作的：按照优选的检验装置方案时分复用进行不同窄带波长范围射线的发送，也就是说，没有不同的波长范围的射线同时发送。在本发明中应用各种射线源，最好是发光二极管，其发出不同波长的窄带波长范围内的射线，这些源被用简单的方法时分复用切换。因此在本发明方案中应用的检测装置，不必须有波长选择性。甚至于应用无选择性的检测器是有好处的，其对于规定的所有波长范围有相同的灵敏度，这省去了校准工作。

如果按照本发明工作的检验装置被如此设计：其在预选的不同波长范围中按时分复用发送射线，检测装置以相同灵敏度检测由被照射的真实性标记在相应时刻(反复)发出并抵达检测器的射线，则可以可靠地检验测量信号曲线的陡度作为规定的真实性特征使用。这在本发明中可用相应低的技术费用实施。用本发明可以区分相互不同的印刷彩色，即可将具有真实性特征的真正彩色与其它不具有真实性特征的彩色区分开来。当用在本发明中的宽带检测器在整个频谱范围内对两个彩色具有一致的检测特性时上述结论也是成立的。

附图说明：

下面借助附图进一步说明本发明，它们是附加于本发明的可公开的内容。

图1和1a每一个示出一个本发明所述装置的原理图。

图2示出(印刷)彩色频域反射值的曲线图。

图3示意性地示出彩色标记的位置分布和其检验。

图4示出本发明光学系统的一个例子。

具体实施方式：

图1以一般形式示出本发明检验装置10的结构和工作方式的原理。1是控制单元，以时分复用选择的方式可控制两个发射机2₁和2₂中的一个发出射线。在选择控制发射机2₁时，它射出窄带射线a₁。在选择控制发射机2₂时射出射线a₂。这两个射线a₁和a₂在它们各自的窄的波长范围内的平均波长值相互不同(其波长范围至多部分重迭)。这两个波长范围有一个可为检验装置结构规定的相互距离。半导体发光二极管特别适用于这种发射机2₁和2₂，因为它们有相对窄的波长范围，它们有相应的选择供使用并且容易时分复用工作，即按时间选择工作。

两个射线a₁和a₂都对准真实性标记3的同一表面单元。从此真实性标记3不仅在射线a₁而且在射线a₂照射时都发出射线b，它被检测器4接收。射线b在被射线a₁或a₂照射时有不同的波长(不同的波长范围)。因为检测器4是宽带的，无论是射线a₁还是a₂照射时它都给出相应的检测信号，此信号对应于相应(在相应时刻)接收射线b的检测强度。

检测器4的输出信号送到一个判定单元5。它通过由控制单元1来的连接线6被告知当前，也就是在判定单元5接收到检测器4的检测信号的时刻是发射机2₁还是2₂发出射线。这样在某时刻抵达判定单元5的检测器4接收信号就与相应发送射线a₁或a₂对应起来。

如果每个检测器4仅仅对应两个发射机2₁和2₂，图1中的连接线6可以被取消。

图1所示原理性装置也可以装配像发射机2₁或2₂那样的其它波长选择性的发射机(另外的波长范围)。它们同样时间复用地照射真实性标记的表面单元并同样产生射线b。而且在检测器4中相应接收到的射线也可借助于连接线6的信号与相应的发射-波长范围对应起来。

在本发明中虽然检测无波长选择性，但由于时分复用在判定单元5中当前的检测器信号与某个波长范围(射线a₁或a₂或...)有明确的对应关系。检测器的测量信号被判定单元5根据信号中的直流成分和交流成分进行判断。由此可以判断射线b在相关波长范围内频谱的分布。借助于此动态收到的分布由输出单元7给出结论性输出。

图2示出对三种彩色测得的反射数据与波长的关系。其中曲线21对应于一种专门选择的黑色，它可选用为真实性标记。第二根曲线22是由相应的第二种彩色(用于第二个/另一个可选的真实性标记)得到的。曲线222是一种其它的(通常的)印刷彩色对应的曲线。图2中平均波长20_1m，20_2m表示射线a₁和a₂的窄的波长范围。由图2可见，当同一个彩色一次用射线a₁照射，而另一次用射线a₂照射(按本发明时分复用)时，反射值有不同的大小，即射线b对应强度值不同。对于曲线21对应的彩色(一种真实性标记)得到测量值23和24。这些测量值对应于隐藏在曲线21对应的彩色中的真实性特征，可以用本发明装置检验其是否存在。曲线22对应的第二种彩色在射线a₁和a₂的波长范围内作为第二个不同的真实性特征给出的反射值123和124完全不同于第一种彩色的。对于对应于另一种印刷彩色的第三根曲线222得到例如反射值223和224。由这些相应的一对值23和24，123和124以及223和224可对相应曲线21，22和222得到波长值20₁和20₂之间的斜率。显然这些曲线的该斜率相互不同。因此不仅可区分作为真实性特征的曲线21和22的斜率与一般印刷彩色对应的曲线222的斜率，而且也可以区分相互不同的真实性特征对应的曲线21和22的斜率。

本发明检验装置可适应真实性标记所用的彩色而工作在紫外，可见和/或红外频率范围内。

为有利于结构的简化，发送设备2的单个发射机2₁，2₂，...在考虑到光路的情况下尽可能地靠近安放。对于由多个单独的检测器4₁，4₂，...组成的检测器4按同样方式构造是有好处的。

图1所示检验装置的一个同样有优点的变型示于图1a中，代替图1中无选择性的检测装置4，它具有一个对射线a₁，a₂，...的单个波长范围20₁，20₂，...有选择性灵敏度的检测装置4′。此检测装置包含例如相应的多个单独的有选择性的检测器4₁′，4₂′，...，其每一个给出其信号到判定单元5。在此变型方案中同时发送有选择性的射线a₁，a₂，...。作为对这些射线的响应，(在进行真实性检验时)从真实性标记同时相应给出选择性射线b₁，b₂，...到检测装置并且在那里有选择性地被单个检测器4₁′，4₂′，...拾取并转换为给判定单元5的电信号。单个检测器4₁′，4₂′，...的选择性可用滤波器实现或基于单个检测器固有的选择性。在图1a变型方案中图1中的连接线6可被取消。

作为按照本发明方法工作的检验装置得到的检验结果，在识别真实性时给出一个信号到一个单元7，它例如是一个外设，如打印机，封锁装置，锁或类似物，用以对其进行控制。单元7可被设计来为控制，发出信号或告警将判定结果处理为例如电的，光的和/或声的输出。判定结果还可作为数据被存贮和/或传送到中央数据处理设备。

本发明也可参考预定的真实性标记的几何排列进行位置选择，作为真实性检验的特殊附加措施。为此图3示出(作为例子)在例如一张车票32上相互间以平面距离印刷上的两个具有本发明真实性特征的真实性标记30₁，30₂。在一个本发明检验装置10中当一张这样的车票推入或通过(箭头35)检验装置的光学部分11时，相应于真实性标记数目的多个(此处为2)相互一致的信号从判定单元5得到，并且这仅当真实性标记是真实的情况下才发生。

为了进一步提高真实性检验的精确性，这两个(必要时还有其它的)真实性标记30₁，30₂是相互不同的。例如对这两个(并且对于其它的也如此)真实性标记，作为规定的真实性特征求得的频谱曲线21，22的斜率被选为互不相同。在这样的车票被推过或被检验时，它们被检验装置10的同样的发射机-/检测器-装置2和4时间上精确按照车票上规定的顺序先后检查，给出相互不同的测量值，它们对应于先后的单个真实性标记的频谱曲线的规定的不同斜率。

想用伪造的真实性标记来蒙骗本发明的检验装置实际上是不可能的，因为真实性特征隐藏在真实性标记中，也就是说，例如在车票上位于黑色内的作为真实性标记的其它颜色是不能鉴别出的，并且此外还可预先规定不同的真实性特征(斜率值)。

代替或者附加于时间上先后进行的真实性标记检验，也可以进行同时的真实性标记检验，也就是说，如果检验装置具有多个分散在平面上的测量位置，可同时在被测件上相应的分散位置处完成发送和接收相应射线的检验过程并判定结果。

如前所述，采用本发明可以简单的方法和低廉的设备费用确定例如一个黑色是否具有真实性特征，虽然这个构成真实性标记的彩色不会看出与其它的(例如黑色)彩色的区别。这形成了以下的可能性，真实性特征被放置在例如一个文件上其它的，例如用黑色印刷的表面中，它不能用肉眼识别出，具有位置隐蔽性。

作为真实性特征的印刷彩色也可以在承载材料，如纸张，塑料，纺织品或类似物上和/或其中。如前所述，它们可以作为单个几何模型和/或(或多或少地)全面地分布在物件上。例如纸张或类似物也可用带有彩色特征的彩色浸渍。

图4示出(例如作为对图1和3的补充)一个发射装置2和一个检测器装置4以及进行真实性检验时被放入的真实性标记3相互间的排列。相应波长内的瞄准的射线a照射到真实性标记3上。从它发出被检测的射线b，它抵达检测器装置4。这个用来进行真实性检验的装置的其它设备单元对应于已经在图1的说明中所描述的那些单元。

上面说明的本发明基于被真实性标记反射的射线b。本发明和相应的检验装置在它们的变型中也可利用真实性标记发射出的射线(b′)工作。代替图4中用检测器4拾取的反射的射线b，在利用真实性标记所发射的射线b′工作时用相应位置上的检测器接收此射线。

Claims (11)

1.对一个对象进行真实性检验的方法，该对象具有一个真实性标记(3)，此真实性标记为具有选定的彩色频谱的彩色特征，该方法包括以下步骤：

由发射机装置(2₁，2₂)将至少两个相互不同的、离散的射线波长范围内的射线照射到真实性标记(3)之上或者穿过该真实性标记，所述的射线波长范围从选定的彩色频谱中选出；并且

对应于这种照射，由真实性标记(3)以反射或透射的方式发出的射线由检测器装置(4；4’)所拾取，在检测器装置中确定与射线相关的接收强度，并且相应于所述接收强度的电信号被送到真实性判定单元，其中对应于所述的射线，位于真实性标记(3)的彩色频谱内的窄带波长范围以一个预先确定的间距彼此相邻，该间距是这些波长范围的波长平均值，并选取至多有很小的重迭的波长范围，其特征在于，

确定选定的彩色频谱的反射曲线或透射曲线的斜率值，将其作为真实性标记(3)的真实性特征，并选择该斜率区域内的射线波长范围，并且，从对于该射线波长范围所确定的接收强度、并从波长平均值的间距来确定待测对象彩色特征的反射曲线或透射曲线的一个斜率值，并利用作为真实性特征所确定的斜率值对其进行检验。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了进行检测，具有不同彩色频谱的两个真实性标记(30₁，30₂)分别以相同的射线、但是相互分开地进行照射，从与每个真实性标记(30₁，30₂)相关的两个接收强度来确定斜率值，并利用作为这些彩色频谱的一个真实性特征所定义的斜率值对其进行检验。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，不同波长范围内的射线的发射按时分复用方式交替地进行。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在不同波长范围内的射线的发射同时进行，并且检测器装置(4)有选择性地将接收到的射线分开。

5.根据权利要求1所述的方法进行真实性检验的装置，其特征在于，该装置包括：

一个发射机装置(2₁，2₂)，用于发射在至少两个相互不同的离散窄带射线波长范围内的射线；以及

一个检测器装置(4；4’)，用于检测至少在选定的波长范围内的接收到的射线强度，这样来设计发射机装置(2₁，2₂)和检测器装置(4；4’)，使得由发射机装置(2₁，2₂)发射出的射线任意撞击用于真实性检验的真实性标记(3)，并且作为照射的结果，由所述标记发出的射线到达检测器装置(4；4’)，检测器装置测量在不同的离散射线波长范围内的接收强度，并输出与接收强度成比例的电信号；以及

一个电子判定单元(5)，它根据由检测器装置(4；4’)输出的电信号来确定待测的真实性标记(3)的反射曲线或透射曲线的斜率值，并利用作为真实性标记所确定的斜率值对其进行检验。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置包括一个控制单元(1)，它控制发射机装置(2₁，2₂)，使其以时分复用方式交替地发射不同波长范围内的射线。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，检测器装置(4’)包含多个波长选择性检测器(4’₁，4’₂)，其中的每个检测器对于所选的波长范围之一是有选择性灵敏度的。

8.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，发射机装置(2₁，2₂)和检测器装置(4；4’)这样来设置，使得检测器装置(4；4’)测量从真实性标记(3)反射的射线。

9.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，发射机装置(2₁，2₂)和检测器装置(4；4’)这样来设置，使得检测器装置(4；4’)测量穿过真实性标记(3)的射线。

10.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，判定单元(5)被设计用来根据来自检测器装置(4；4’)的信号的直流成份和交流成份来分析此信号。

11.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，要检验的真实性标记(3)相对于发射机装置和检测器装置是可移动的。

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