CN1415951A - 点钞机全光谱水印真伪检测法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种点钞机全光谱水印真伪检测法，用可见光、红外光点光源对纸币进行照射，用传感器采集水印图像的轮廓、特征点与纸币边缘的绝对距离、特征点之间的相对距离和绝对距离的关系的光谱数据，传送给单片机经过基本算法加工矫正后存贮；用传感器在可见光段和近红外段取多个纯频光及复合光，采集纸币材质的光谱数据，传送给单片机，由单片机计算光的透射率、反射率、吸收率后存贮；在传感器传来整张纸币状态信号后，单片机运行模糊智能控制技术软件，根据水印像失真度判据法则和材质判据法则，将采集的纸币反射光谱和透射光谱与真纸币反射标准光谱和透射标准光谱进行比较，准确地检测出纸币的真伪；传感器为线阵式密集排列的宽幅复合式线阵传感器。本方法能将水印夹张假币准确检测出来。

Description

点钞机全光谱水印真伪检测法

技术领域：

本发明涉及一种纸币真伪检测法，特别是涉及一种纸币全光谱水印真伪检测法。

背景技术：

水印纸在制造过程中，可利用技术手段将所需要的标识、图案等做入纸内，这些图案平常情况不易看出，只有对着强光才能看清，我国发行的较大面额的人民币都采用了水印印刷。水印在当今科学技术发达的时代，仍被世界各国防伪专家公认为是一种行之有效的防伪技术，继续被各国采用并有所发展。一些造假者为了使假币能流通，纷纷使出各种日益高明的造假手段，而水印夹张造假的假币占目前全部假币的90％以上。因此，对假币的检测，特别是对水印夹张假币的检测，变得越来越重要了。目前采用的检伪方法都是判断某一特征的有或无，而随着造假者手段不断提高，人民币的磨损，折旧沾污、干湿程度不一，新老版人民币同时使用，周围环境变化不定，检测设备结构安装不一致，许多情况随机性很大，因此，沿用老的技术手段来实现检伪，已明显不足。一些点钞机检伪手段采用磁检及荧光检伪，在其他光源方而还停留在探索阶段或采用的光源仍有严重的漏报或误报。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能将水印夹张假币准确检测出来的方法。

本方法采用模糊智能技术，将所有的可能性全部综合分析得出一组算法，通过单片机处理由传感器从人民币上采集的光谱数据，综合整张纸币，准确地检测出纸币的真伪。

用可见光、红外光点光源对纸币进行照射，用传感器采集水印图像的轮廓、特征点与纸币边缘的绝对距离、特征点之间的相对距离和绝对距离的关系的光谱数据，进行判别、认识、分类处理后传送给单片机，单片机通过基本算法后进行加工矫正后存贮；用传感器在可见光段和近红外段取多个纯频光及复合光，采集纸币材质的光谱数据，传送给单片机，由单片机计算光的透射率、反射率、吸收率后存贮；在传感器传来整张纸币状态信号后，单片机运行模糊智能控制技术软件，根据水印像失真度判据法则和材质判据法则，将采集的纸币反射光谱和透射光谱与真纸币反射标准光谱和透射标准光谱进行比较，准确地检测出纸币的真伪，并将结果通过通信口送至主机来控制报警、显示、电机等操作。

水印像失真度判据法则是这样形成的：用可见光、红外光点光源对标准真纸币进行照射，用传感器采集标准水印图像的轮廓、特征点与纸币边缘的绝对距离、特征点之间的相对距离和绝对距离的关系的光谱数据，传送给单片机，由单片机分析处理，形成水印像失真度判据法则。

所述的材质判据法则是这样形成的：用传感器在可见光段和近红外段取多个纯频光及复合光，采集标准真纸币材质的光谱数据，传送给单片机，由单片机计算光的透射率、反射率、吸收率，形成材质判据法则。

实现点钞机全光谱水印真伪检测法的装置为在导钞板上至少设有两组宽幅复合式线阵传感器，宽幅检测范围从壹元纸币到第四套百元人民币，它的复合在于将检测、定位、状态输出等多项指标全部集中于此传感器中，采用线阵排列即实现CCD的面阵效果而扩大光信息的捕捉范围，速度达到ns级，又可兼顾各种纸币，全方位数据采集。

由于采用了上述全光谱检测方案，在传感器传来整张纸币状态信号后，单片机运行模糊智能控制技术软件，根据水印像失真度判据法则和材质判据法则，将采集的纸币反射光谱和透射光谱与真币反射标准光谱和透射标准光谱进行比较，准确地检测出纸币的真伪本检测方法能将水印夹张假币准确检测出来；点钞机全光谱水印真伪检测法所用的传感器为宽幅复合式线阵传感器，将检测、定位、状态输出等多项指标全部集中于此传感器中，采用线阵排列即实现CCD的面阵效果而扩大光信息的捕捉范围，速度达到ns级，又可兼顾各种纸币，全方位数据采集，具有很高的检伪能力。

附图说明：

图1是真人民币透射光谱图；

图2是真人民币反射光谱图；

图3是假人民币透射光谱图；

图4是假人民币反射光谱图；

图5是宽幅复合式线阵传感器安装图；

图6是处理电路图；

图7是本发明单片机语言编写流程图。

具体实施方式：

用可见光、红外光点光源对纸币进行照射，用宽幅复合式线阵传感器采集水印图像的轮廓、特征点与纸币边缘的绝对距离、特征点之间的相对距离和绝对距离的关系的光谱数据，进行判别、认识、分类处理后传送给单片机，单片机通过基本算法后进行加工矫正后存贮；用宽幅复合式线阵传感器在可见光段和近红外段取多个纯频光及复合光，采集纸币材质的光谱数据，传送给单片机，由单片机计算光的透射率、反射率、吸收率后存贮；在宽幅复合式线阵传感器传来整张纸币状态信号后，单片机运行模糊智能控制技术软件，根据水印像失真度判据法则和材质判据法则，将采集的纸币反射光谱和透射光谱与真纸币反射标准光谱和透射标准光谱进行比较，准确地检测出纸币的真伪，并将结果通过通信口送至主机来控制报警、显示、电机等操作。

水印纸的生产工艺复杂。因为它在制造过程中融汇了设计、雕模、制网、抄纸等复杂的工艺过程，因此，制假造伪者想造出和真币一模一样的假币是不可能的。真人民币的水印是经过特殊技术处理的，不但水印部分与其他部分的纸质一样均匀，而且水印头像大小固定、形象逼真；而目前假币的水印却是在两层纸中间粘上的糊状物，用模具压印水印头像后粘贴而成的，因而其水印部分纸质较厚，水印像呈较明显的变形失真现象。在本检测方案中，图像信号的采集使用线阵或面阵CCD传感器，考虑到价格因素和精度要求、速度要求，本方案将价格低的传感器复合使用，侧重点是处理图像的轮廓是否清晰无毛边、特征点与纸币边缘的绝对距离、特征点之间的相对距离和绝对距离的关系，形成水印像失真度判据法则。

极为高级的伪钞，用特殊研制的一种油墨，将仿水印标记制印在普遍铜版纸上，与水印效果极为相似。对于这种伪钞，因为所用材料对光的透射、反射、吸收与人民币水印不同，用传感器在可见光段和近红外段取多个纯频光及复合光，采集纸币材质的光谱数据，传送给单片机，由单片机计算光的透射率、反射率、吸收率，形成材质判据法则。图1、图2、图3、图4分别给出了人民币及伪钞在全光谱下的透射、反射的典型曲线。

点钞机全光谱水印真伪检测法所用的传感器为宽幅复合式线阵传感器，宽幅复合式线阵传感器结构及平衡安装位置见图5，1是上测试架盖，2是导钞板，3是宽幅复合式线阵传感器，4是印刷板，5是上测试架座，在点钞机导钞板2上至少设有两组宽幅复合式线阵传感器3，传感器3采用线阵式密集排列；图6是该装置处理电路图。

人民币纸币各币种的尺寸大小不同，要将人民币纸币各币种置于检测范围中，必须使用宽幅检测结构，为了顺利出钞和操作员操作简单方便，点钞机的出钞通道均比要点验的纸币的最大宽度要宽，宽幅检测范围从壹元纸币到第四套百元人民币，因此采用线阵式结构，多传感器复合使用，利用三点定位法，快速实现特征点的定位匹配，采用线阵排列即实现CCD的而阵效果而扩大光信息的捕捉范围，速度达到ns级，又可兼顾各种纸币，全方位数据采集；它的复合在于将检测、定位、状态输出等多项指标全部集中于此传感器中。

在出钞通道的横向A、B端装有相同的传感器，一方面不对点验纸币的方向做任何附加的要求，方便操作，另一方面，一端传感器做水印检测时，另一端传感器做纸质检测。经过多传感受器信号融合算法处理，鉴伪精度更高。

本方案采用了可见光、红外光点光源发光，背景光干扰易滤掉，抗干扰性好。

本方案软件采用MCS—51系列单片机语言编写，流程图参见图7。

本方案亦适用于采用水印防伪的重要的文件、设计图纸和各种票证的检测。

Claims (4)

1、一种点钞机全光谱水印真伪检测法，其特征是：用可见光、红外光点光源对纸币进行照射，用传感器采集水印图像的轮廓、特征点与纸币边缘的绝对距离、特征点之间的相对距离和绝对距离的关系的光谱数据，进行判别、认识、分类处理后传送给单片机，单片机通过基本算法后进行加工矫正后存贮；用传感器在可见光段和近红外段取多个纯频光及复合光，采集纸币材质的光谱数据，传送给单片机，由单片机计算光的透射率、反射率、吸收率后存贮；在传感器传来整张纸币状态信号后，单片机运行模糊智能控制技术软件，根据水印像失真度判据法则和材质判据法则，将采集的纸币反射光谱和透射光谱与真纸币反射标准光谱和透射标准光谱进行比较，准确地检测出纸币的真伪，并将结果通过通信口送至主机来控制报警、显示、电机等操作。

2、根据权利要求1所述的钞机全光谱水印真伪检测法，其特征是：所述的水印像失真度判据法则是这样形成的：用可见光、红外光点光源对标准真纸币进行照射，用传感器采集标准水印图像的轮廓、特征点与纸币边缘的绝对距离、特征点之间的相对距离和绝对距离的关系的光谱数据，传送给单片机，由单片机分析处理，形成水印像失真度判据法则。

3、根据权利要求1所述的点钞机全光谱水印真伪检测法，其特征是：所述的材质判据法则是这样形成的：用传感器在可见光段和近红外段取多个纯频光及复合光，采集标准真纸币材质的光谱数据，传送给单片机，由单片机计算光的透射率、反射率、吸收率，形成材质判据法则。

4.根据权利要求1、2或3所述的点钞机全光谱水印真伪检测法，其特征是：所述的传感器(3)为包含有检测、定位、状态输出多项功能的、采用线阵式密集排列的宽幅复合式线阵传感器，其幅宽不小于要点验的纸币的最大宽度。

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