CN1716321A - 纸叶类识别装置以及识别方法 - Google Patents

Abstract

一种可以准确判断纸币真伪的纸叶类识别装置以及识别方法，具有真伪判断部(C)，所述真伪判断部(C)由下述机构构成，即以规定间隔对插入纸叶(M)的插入方向的规定照射线(X)上照射红外光而检测出规定照射线(X)的透过光量图形的图形检测机构，比较用所述图形检测机构获取的透过光量图形和用所述图形检测机构预先获取的真正纸叶(MA)的透过光量图形而进行规范化以获取插入纸叶(M)的各照射点(P)的标准值(S)的运算处理机构，当将所述标准值(S)与预先已获得的真正纸叶(MA)的最大标准值(Tmax)进行比较且所述标准值(S)大于所述最大标准值(Tmax)的数值达到规定数值时判断插入纸叶(M)为假券的判断机构。

Description

纸叶类识别装置以及识别方法

技术领域

本发明涉及纸叶类识别装置以及识别方法，特别涉及可以进行不受纸币状态所影响的且正确的真伪判断的纸叶类识别装置以及识别方法。

背景技术

近几年，针对插入纸币等的插入纸叶的纸叶类识别装置，一般由插入检测部、运送部以及真伪判断部构成其主要部分，插入纸叶的真伪判断是通过真伪判断部，使用磁传感器或光传感器从磁学、光学角度抽取其特征而进行的。

其中，对于通过透过型传感器进行的纸叶真伪的判断，以规定间隔配置发光元件和感光元件，将纸叶运送到它们之间，抽取透过光的明暗图形，通过和预先记忆保存的正券的标准明暗图形相比较而进行。但是，在纸叶中，有刚刚发行的全新的纸叶，还有在流通过程中被污染或受损而变旧的纸叶，即使作为真伪对象的纸叶可以是同种的纸叶，在对于作为纸叶识别因子的光学特征、磁学特征等有很大的偏差，难以进行真伪判断。

因此，作为用于解决这种问题的纸币识别装置，提出了通过具备如下所述的机构而进行真伪的判断，即通过与纸币的相对移动而扫描纸币，并对纸币照射光而检测从纸币的透过光量图形的机构，以及，用从除水印花纹之外的普通花纹部分检测的透过光量图形的最大值对通过上述图形检测机构从纸币的水印花纹部分抽取的透过光量进行评价的、并基于该评价值判断纸币的水印的机构。更为具体地说，该提议是利用纸币的光学特征，着眼于通过使用导致的纸币的整体污染，在从纸币中的普通花纹部分(没有水印的部分)所扫描的透过光量中，将最大透过水平的透过光量作为普通花纹部分中的基准透过水平，使用该基准透过水平进行和水印部分的最大透过水平的相对化，判断有无水印部分而判断真伪(参考专利文献1)。

另外，作为与其他纸币的识别装置有关的提议，涉及针对在已经印刷的花纹上附加印章等的更改(新)纸币可以识别新旧纸币的更改的装置，在该建议中，在利用所谓通过传感器从纸币的花纹部分等将识别信息作为输出波形而获取的纸币的光学特征这一点上，与上述提议类似(参照专利文献2)。

专利文献1：特开2003-187291号公报，

专利文献2：特开2003-187294号公报。

但是，根据上述提议，因为普通花纹部分和水印部分的界限非常模糊，所以未明确通常花纹部分的最大透过水平是进入了普通花纹部分还是进入了水印部分。因此，基准透过水平本身变得不稳定。另外，即使能够临时确定基准透过水平，为了确定其部位，有时也必须使传感器仔细地扫描整个纸币，有时难以进行短时间处理。

另一方面，在后一提议中，新附加的印章等是人按压在纸币上的，所以作为含有印章等的整个花纹，当看到并观察新纸币时，新纸币之间彼此或新旧纸币之间必然产生偏差，识别有时也没有必要使用传感器，所以不符合现实。进而，在这2个提议中，作为构思之外的内容，根据纸币印刷时的诸条件，即使在正券之间的差异极少，有时出现印刷错位等偏差，近年来，极其精巧且巧妙的伪造有可能就利用这一点乘虚而入。

发明内容

因此，本发明尽可能消除这样的问题等，其目的在于，提供一种特别是针对成为近来社会问题的伪造假币等可以更准确地判断其真伪的纸叶等识别装置以及识别方法，特别是提供在真伪判断部具有最大特征的纸叶等识别装置以及识别方法。

为了达到上述目的，本发明的纸叶识别装置的特征在于，其具有真伪判断部，所述的真伪判断部是由下述机构所构成，即以规定间隔对插入纸叶的插入方向的规定照射线上照射红外线而检测出规定照射线的透过光量图形的图形检测机构，比较用上述图形检测机构获取的透过光量图形和用上述图形检测机构预先获取的真正纸叶的透过光量图形而进行规范化以获取插入纸叶的各照射点的标准值的运算处理机构，当将上述标准值与预先已获得的真正纸叶的最大标准值进行比较且上述标准值大于上述最大标准值的数值达到规定数值时判断插入纸叶为假券的判断机构。因此，通过规范化而不受插入纸叶的使用状态(例如，当是纸币时，使用所造成的污染或润湿、印刷部分的时效变化等)的影响，可以提高与真正纸币的真伪判断的可靠性。

另外，上述插入纸叶以及上述真正纸叶是已配置了水印部和其他花纹部的同种纸币。因此，例如在作为具有水印部和其他花纹部的1000日元纸币、5000日元纸币、10000日元纸币的同种纸币中，能够在最大限度真伪判断中利用这2个特征，所以能够进一步提高真伪判断的可靠性。

另外，上述真正纸叶为2张以上。这是为了通过从光学角度检测出真正纸叶相互之间的物性偏差而获取合适的标准数据。

另外，上述标准值的特征在于，用上述真正纸叶的各照射点的透过光量的标准偏差，对预先获得的真正纸叶的规定照射线上的各照射点中的透过光量的均值与上述插入纸叶的上述规定照射线上的和各照射点相对应的照射点的透过光量的差进行除运算，从而计算出上述标准值。由此能够实现用于对插入纸叶的数据和真正纸叶的数据进行水平统一的规范化。

另外，上述最大标准值的特征在于，用各照射点的透过光量的标准偏差，对上述真正纸叶的上述规定照射线上的各照射点中的透过光量的均值与各真正纸叶的各照射点的透过光量的差进行除运算，由此计算出来的数值当中的最大值是上述最大标准值。这是为了作为针对插入纸叶的各照射点的标准值的评价基准值，在真伪判断中使用。

本发明的纸叶类的识别方法的特征在于，具有真伪判断部，所述的真伪判断部是由下述机构所构成，即以规定间隔对插入纸叶的插入方向的规定照射线上照射红外光而检测出规定照射线的透过光量图形的图形检测机构，比较用上述图形检测机构获取的透过光量图形和用上述图形检测机构预先获取的真正纸叶的透过光量图形而进行规范化以获取插入纸叶的各照射点的标准值的运算处理机构，当将上述标准值与预先已获得的真正纸叶的最大标准值进行比较且上述标准值大于上述最大标准值的数值达到规定数值时判断插入纸叶为假券的判断机构。

因此，根据该识别方法，真伪判断部是由基于统计手法的算法构成，所以能够进行可靠性高且准确的真伪判断。

根据本发明的纸叶类识别装置，通过增加作为真伪的判断基准的真正纸叶的样品数量，能够对样品之间的偏差进行统计处理，所以能够提高成为真正纸叶的基准的数值的可靠性。另外，引入水印部分和其他花纹部分的特征，所以能够充实真伪识别的判断功能。进而采用规范化，所以也能够在不受插入纸叶的使用状态的影响的情况下进行准确的真伪判断。

另外，根据本发明的纸叶类的识别方法，因为引入简化的算法，装置本身也不复杂化，能够准确且迅速地进行真伪判断处理。

附图说明

图1是表示本发明的纸叶类识别装置的剖视图。

图2是表示纸币和照射线的一个例子的图。

图3是表示在图1的纸叶类识别装置上具备的控制装置的结构图。

图4是表示真伪判断部的处理步骤的流程图。

图中：1-纸叶类识别装置，10-主体部，11-纸币插入口，14-插入检测传感器，19-识别传感器，30-控制装置，31-CPU，A-插入检测部，B-运送部，C-真伪判断部，M-插入纸币(插入纸叶)，MA-真正纸币(真正纸叶)，X(X1～Xn)-照射线，P(P1～Pn)-照射点，S-标准值，Tmax-最大标准值，Y1-花纹部分，Y2-水印部分，Y3-花纹部分。

具体实施方式

下面，使用图1～3，对用于本发明的纸叶类识别装置以及识别方法的实施的最佳实施方式进行说明。(纸叶类识别装置1的构成)

图1是表示本发明的纸叶类识别装置1的剖视图。为了方便起见，在以下的说明中将该纸叶类识别装置1作为纸币识别装置。该纸叶识别装置1的构成为：提供具有在内部收容如图2所示的纸币M同时取出适当收容的纸币M的未图示的纸币收纳部的主体部10、和在主体部10的前面上部突出设置的且插入纸币M的纸币插入口11，运送从纸币插入口11插入的纸币M而进行纸币M的真伪的识别，当纸币M是真券时，继续直接运送并将纸币M收纳于纸币收纳部，当纸币为假券时，反转运送方向而退还至纸币插入口11。

插入检测部A是由插入检测传感器14和后述的中央处理装置31(以下，称为CPU)构成，插入检测传感器14检测是否已将纸币M从纸币插入口11插入到运送通路12内，在CPU31上输出检测信号。

运送部B将从纸币插入口11插入的纸币M引导至纸币收纳部，所以在主体部10内设置起自纸币插入口11的大致半圆形的运送通路12并将纸币引导至纸币收纳部。

作为在运送部B上附属的构件，是由下述构件所构成，即设置在主体部10内且位于纸币插入口11的附近且以旋转轴为中心旋转的一对从动带轮15，利用插入检测传感器14检测纸币M的插入并由此利用驱动电动机34所驱动的一对驱动带轮16，分别架设在上述一对从动带轮15和一对驱动带轮16之间且伴随一对驱动带轮16的驱动而旋转的、对运送通路12内的纸币M进行运送的一对运送带13，通过弹簧等被弹性地且可以旋转地挤在从动带轮15的外周上的运送带13的表面并与运送带13一起运动的、并夹持纸币M的一对前滚轮17、以及一对后滚轮18。

真伪判断部C是由识别传感器19和CPU31构成，识别传感器19以与从动带轮15和驱动带轮16之间的运送通路12邻接的方式，使投射部19a和受光部19b对置，通过以一定间隔扫描运送通路12所运送的纸币M的规定照射线X，获取规定照射线X的透过光量图形(包括各个数据等)，作为电信号输出到CPU31。

这里，识别传感器19基本上是透过型红外光学式传感器，具有类似针对纸币M的未图示的回转式编码器的旋转构造，存在一定间隔从投射部19a发出脉冲光。该脉冲光自纸币M的插入前端M1(M2)朝向后端M2(M1)而投射在照射线X上，并由受光部19b检测出照射线X上的投射场所的透过量(成为图形检测机构)，将该透过量转换成电信号并在CPU31上输出。当然脉冲光从纸币M的插入前端朝向后端以极小的一定间距被投射到照射线X上，所以不仅对照射线X上的纸币的已着色的花纹部分Y1、Y3进行照射，还照射到没有花纹的水印部分Y2。因此，当纸币M例如是目前流通的1000日元纸币时，如图2所示，顺次对前端侧M1(M2)的已着色的花纹部分Y1、中央的水印部分Y2、直到纸币的后端M2(M1)的已着色的花纹Y3进行扫描照射。另外，照射线x设定照射线X以便从纸币M的前端M1(M2)朝向后端M2(M1)预先存在规定间隔形成多条线(X1～Xn)。为此，任何照射线X不仅可以确实可靠地照射在花纹部分Y1、Y3上，还可以照射在水印部分Y2上。

识别传感器19除了在插入纸币M的表面层配置传感器的投射部19a并以与背面侧相对的方式配置受光部19b之外，还可以是在同一面侧进行投射接受光的反射型传感器。进而从一定的入射角照射并借助反射设置受光部19b。进而为了机动地进行真伪判断，以使多个识别传感器19与各照射线X相对应的方式进行设置。

本发明的纸叶类识别装置1是由图3所示的控制这种30所控制，控制装置30具备CPU31，在CPU31上连接有ROM32、RAM33、插入检测传感器14、识别传感器19以及驱动电动机34。

CPU31除了按照规定的程序进行纸币M的运送处理、真伪判断处理以及收纳处理之外，还进行与此相伴随的运算(算数运算)处理。ROM32预先收纳处理程序，RAM33变换来自插入检测传感器14和识别传感器19的输出信号并作各种数据进行容纳。

在上述程序当中，成为本发明的特征程序的真伪判断部C的处理程序根据下述的3个机构按顺序进行程序设计。即，(1)以规定间隔在插入纸叶M的插入方向的规定照射线X上照射红外光并检测出规定照射线X的透过光量图形的图形检测机构、(2)对由上述图形检测机构获取的透过光量图形和由上述图形检测机构预先获取的真正纸叶MA的透过光量图形进行比较而进行规范化以获取插入纸叶M的各照射点P的标准值S的运算处理机构、(3)当将上述标准值S与预先获取的真正纸叶MA的最大标准值Tmax相比较且上述标准值S大于上述最大标准值Tmax的数值达到规定数值时判断插入纸叶M为假券的判断机构。即，通过图形检测机构变换输入信号进行容纳、分析处理。通过运算处理机构进行由图形检测机构获取的信号数据和以往容纳在ROM32或RAM33中的数据的比较运算等。通过判断机构，根据比较数据、预先设定的阈值进行作为本发明的最终目的的真伪判断处理。

接着，通过图4分步骤说明纸币识别装置1的利用真伪判断部C的处理顺序，这里，插入纸叶M以及真正纸叶MA使用纸币。另外，插入检测部A、运送部B的处理顺序与在上述提议(专利文献1、专利文献2)等中公开的技术相同，所以省略对其的说明。

(S101：获取数据)

当插入纸币M的前端M1(M2)到达识别传感器19时，以一定间距开始照射在插入纸币M的规定的照射线X上，进行扫描，直到插入纸币M的后端M2(M1)。将在其间的插入纸币M的各间距的照射点P的透过量作为数据而获取。数据作为电信号在CPU31上输出。另外，通过该纸币识别装置1，获取多张真正纸币MA的各间距的照射点P的透过量数据的情况也相同。

(S102：获取红外最大)

该步骤以下都是在CPU31的处理，比较每条从步骤101已获取的真正纸币MA的各照射线X的各间距的照射点P处的透过量数据，将红外线的最大透过量作为数据而获取。

(S103：运算处理I)

从在步骤S102中获取的最大透过量，减去各照射点P的透过量，获取其差值。

(S104：运算处理II)

获取从真正纸币MA所获取的各照射点P的透过量的均值与插入纸币M的与上述各照射点相对应的照射点P的数据差。

(S105：运算处理III)

为了对插入纸币M和真正纸币MA之间的任意的照射点P的数据的图形进行规范化，使用标准偏差对在步骤S104中获取的均值和插入纸币M的与各照射点P相对应的数据差进行除法运算，获取标准值S。

(S106：比较处理)

对在步骤S105中获取的标准值S与真正纸币MA的标准值当中的最大标准值Tmax进行比较。

(S107：加法运算指令)

当判断在步骤S106中获取的标准值大于真正纸币MA的最大标准值Tmax时，为了进一步与插入纸币M的下一个照射点P的标准值S进行比较而发出加法运算的指令。

(S108：判断处理)

判断在步骤S107中所比较的插入纸币M的加法运算照射点P数量是否是在预先规定的点数之内。该处理用于使通过最小限的照射点P(例如，1条照射线X的数据是最低检测。)的比较成为可能，当是点数之内时，返回至步骤S103。

(S109：判断处理)

当在步骤S108中不是照射点P数之内时，判断插入纸币M的照射点P数是否在一定数值(阈值)以内。

(S110：最终判断处理)

当在步骤S109中插入纸币M的照射点P数超过一定数值(阈值)时，判断插入纸币M是假券。

通过印刷技术的进展，当几乎完全能够消除该真正纸币MA的偏差的发生时或因极小而使基于偏差的标准偏差减小时，对于步骤S101，真正纸币MA的数据获得有时只需少数几张(作为极端的例子，如1张)就差不多足够。

另外，当不在纸币识别装置1上进行真正纸币MA的数据获得而是通过其他相同的装置进行时，可以将获取的数据(有关1000日元、10000日元的数据)预先容纳在ROM32或RAM33中。

另外，通过步骤S107的加法运算指令，可以进行加法运算处理直到达到必要的数值，但此时有单纯对每个照射点P进行比较的方法、在加法运算之前的数据上加上已进行加法运算的照射点P的数据即合计(标准值S1+S2、使最大标准值Tmax为2×Tmax以分别进行合计)而比较的方法。根据后一方法，即使插入纸币M的某一照射点P的透过光量大大超过最大标准值Tmax，通过已经判断的其以前的照射点P的透过光量有时可以消除。作为某一照射点P的透过光量大大超过最大标准值Tmax的情况，例如，该照射点P极其严重地被污染的情况，当这种反常的照射点散在时会判断为假券，则反而因有可能在出现判断错误，因此有效。

综上所述，在本发明中将使用透过型红外光学式传感器作为识别传感器19，但也能够将其置换成如超声波传感器。当在插入纸币M的表面上具有皱褶或皲裂时，测定与光源的距离变化，作为数据，就能够仿照上述顺序进行处理。

Claims (6)

1、一种纸叶类识别装置，其特征在于，

其具有真伪判断部，

所述的真伪判断部是由下述机构所构成，即，

以规定间隔对插入纸叶的插入方向的规定照射线上照射红外线而检测出规定照射线的透过光量图形的图形检测机构，

比较用所述图形检测机构获取的透过光量图形和用所述图形检测机构预先获取的真正纸叶的透过光量图形，而进行规范化，以获取插入纸叶的各照射点的标准值的运算处理机构，和

当对将所述标准值与预先已获得的真正纸叶的最大标准值进行比较且所述标准值大于所述最大标准值的数值达到规定数值时，判断插入纸叶为假券的判断机构。

2、如权利要求1所述的纸叶类识别装置，其特征在于，所述插入纸叶以及所述真正纸叶是已配置了水印部和其他花纹部的同种纸币。

3、如权利要求1所述的纸叶类识别装置，其特征在于，所述真正纸叶为2张以上。

4、如权利要求1所述的纸叶类识别装置，其特征在于，用所述真正纸叶的各照射点的透过光量的标准偏差，对预先获得的真正纸叶的规定照射线上的各照射点中的透过光量的均值与所述插入纸叶的所述规定照射线上的和各照射点相对应的照射点的透过光量的差进行除运算，计算出来的是所述标准值。

5、如权利要求1所述的纸叶类识别装置，其特征在于，用各照射点的透过光量的标准偏差，对所述真正纸叶的所述规定照射线上的各照射点中的透过光量的均值与各真正纸叶的各照射点的透过光量的差进行除运算，由此计算出来的数值当中的最大值是所述最大标准值。

6、一种纸叶类的识别方法，其特征在于，

具有真伪判断部，

所述的真伪判断部是由下述机构所构成，即

以规定间隔对插入纸叶的插入方向的规定照射线上照射红外线而检测出规定照射线的透过光量图形的图形检测机构，

比较用所述图形检测机构获取的透过光量图形和用所述图形检测机构预先获取的真正纸叶的透过光量图形，而进行规范化，以获取插入纸叶的各照射点的标准值的运算处理机构，和

当对将所述标准值与预先已获得的真正纸叶的最大标准值进行比较且所述标准值大于所述最大标准值的数值达到规定数值时，判断插入纸叶为假券的判断机构。

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