CN204791254U - 一种红外反射式纸币上透明胶带检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于金融机具领域，公开了一种红外反射式纸币上透明胶带检测装置，包括在垂直于纸币传动方向的方向上并排均匀排布的以红外发射管和红外接收管配合设置形成的若干检测单元，其特征在于，所述检测单元包括一个红外发射管和两个红外接收管，其中红外发射管的红外光线与纸币面成一定角度入射到检测点，第一红外接收管设置在纸币面的检测点处的法线上，第二红外接收管设置在红外光线经检测点镜面反射后射出路径上。本实用新型构造一种差分输出的光路结构，并以此检测判断纸币上是否粘贴有胶带。有效解决了胶带检测中红外发射接收管本身的温漂问题、红外发射管功率个体差异问题、受纸币面额及新旧影响的问题及纸面颜色深浅差异影响的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于金融机具领域，涉及红外检测技术，具体地说涉及一种主要用于清分机的检测纸币上粘贴胶带的方法。
背景技术
随着社会经济的发展，银行对纸币的整理工作量越来越大，对清分机的要求也更高，对高速连续测量纸币折皱，折边，折角，粘胶带等的要求也越来越高。误判及重复性差将降低纸币清分工作的效率。
本实用新型主要针对纸币测量中的胶带粘连币进行检测，随着纸币流通年限增长，市场上存在大量的胶带币，将这些胶带币及时高效的筛选出来十分必要。
目前，测量胶带主要采用2种方案，一种使用光传感器，利用贴胶带的纸币对红外光反射率较高的特点进行分辨。目前主要使用一发射配一接收的方案进行检测（参阅附图1），其分辨率较低，检测结果受钞票新旧影响严重，受纸币面值影响严重，受温度影响大的缺点。且目前的红外反射式胶带方案受传感器本身特性的影响也比较大。红外发射管（IRED）存在受温度影响较大，同样电流下不同管子的光强差异较大的缺点，红外接收管（PHOTOTRANSISTOR）也存在受温度影响较大的缺点。综合检测率低。
另一种使用霍尔传感器，通过结构测量纸币厚度，最后转化为电子量。此方案对结构的一致性要求较高，受震动的影响也需要消除，对生产一致性的控制较为困难。
发明内容
本实用新型目的在于针对现有清分机红外反射式测胶带方案存在的检测率低的问题，提出一种采用差分输出的检测方案，利用普通纸币的反射为漫反射，贴胶带纸币的反射存在镜面反射的特点，对同一个采集点同时使用两路进行采集，比较两路的差异，得出纸币上是否有贴胶带这个结果。
为实现上述目的，本实用新型公开了一种采用差分输出的红外反射式纸币上透明胶带检测方法，其特征在于，针对一个检测点，组合设置一个红外发射和两个红外接收管，其中红外发射管的红外光线与纸币面成一定角度入射到检测点，在纸币面的检测点处的法线上设置第一红外接收管，在红外光线经检测点镜面反射后的射出路径上设第二红外接收管；然后根据第一红外接收管与第二红外接收管接收红外光线的强度差的大小，判断红外光线入射点是否粘贴有透明胶带。
具体地，可以针对两个红外接收管接收红外光线强度差设定一个判断参考值，当强度差大于判断参考值时，判断为检测点粘贴有胶带，反之则判断为检测点没有粘贴胶带。
本实用新型将纸币的漫反射，胶带的反射特性相结合，构造出了一种差分输出的光路结构，并以此检测判断纸币上是否粘贴有胶带。
进一步地，由于大面额纸币存在安全线，为了避免误识别安全线为胶带，作为第一种区分安全线与胶带的方法：在前述基于判断参考值判断的其础上，针对两个红外接收管接收红外光线强度差，增设一个第二判断参考值，用以区分安全线和透明胶带，当强度差大于第二判断参考值时，判断为安全线，反之则判断为透明胶带。
作为第二种区分安全线与胶带的方法：分析检测到强度差大于判断参考值的一个时段内，第一红外接收管和/或第二红外接收管的输出波形，如波形相对平滑，则判断为安全线，如相对杂波乱，则判断为透明胶带。
作为第三种区分安全线与胶带的方法：综合分析纸币宽度方向上均匀设置的多个检测点，当检测到强度差大于判断参考值的检测点在纸币宽度方向上等间距规律分布时，判断为安全线，不规律分布或连续时，则判断为透明胶带。
以上三种区分安全线与透明胶带的方法可以全部组合或者任两种方法组合使用进行判断，组合判断的规则可以有如下几种：
1、三种判断方法的判断结果全部为透明胶带时，判断为透明胶带，任一结果为安全线，则判断为安全线；
2、三种判断方法的判断结果中任两个判断结果为安全线，判断为安全线，否则，判断为透明胶带；
3、三种判断方法的判断结果全部为安全线时，判断为安全线，否则，判断为透明胶带；
4、采用指定一种判断方法先行判断，当判断结果为安全线/透明胶带时，进一步进行另种方法的判断。
以上几种判断规则仅为例举。
其于第三种区分安全线与胶带的方法，当纸币跑斜时，可能出现将安全线误判断为胶带的情况，对此，作为改进，为了增加检测分辨率，优选检测直径3mm以下的红外发射管与接收管。
基于上述红外反射式纸币上透明胶带检测方法，本实用新型进一步提出一种采用差分输出的红外反射式纸币上透明胶带检测装置，包括以红外发射管和红外接收管配合设置形成的检测单元，所述检测单元包括一个红外发射管和两个红外接收管，其中红外发射管的红外光线与纸币面成一定角度入射到检测点，第一红外接收管设置在纸币面的检测点处的法线上，第二红外接收管设置在红外光线经检测点镜面反射后射出路径上。
进一步地，所述检测装置包括若干检测单元，沿垂直于纸币传动方向的方向并排均匀排布。
进一步地，所述检测装置还包括检测电路，所述红外发射管和红外接收管与检测电路连接，检测电路包括处理器，处理器对比一个检测单元中第一红外接收管与第二红外接收管输出电流差表征参数与参考参数，输出判断结果。
本实用新型具有以下有益效果：
1、红外发射接收管本身的温漂问题得以解决，由于两接收管采用差分式输出，温度升高的影响以差的形式被消除；
2、红外发射管本身各管子之间的差异问题被消除，因此不需要再对发射管进行筛选以达到更高的生产一致性；
3、受纸币面额及新旧的影响得以消除，原本纸币的深色区域会对红外光线有较大的吸收，跑钞的波形容易出现和胶带类似的情况，造成误判，本方案采用差分式输出，完全不受颜色及新旧影响；
4、安全线易于分辨，由于采用较高分辨率的检测方案，因此检测时较容易分辨出安全线，不会造成误判以及安全线处胶带的漏检情况。
附图说明
图1是：现有的红外反射式胶带检测原理示意图。
图2是：本实用新型采用的差分输出的红外反射式胶带检测原理示意图。
图中标记说明如下：1-红外发射管，2-第一红外接收管，3-第二红外接收管，4-纸币。
具体实施方式
参照图1，现有的红外反射式胶带检测方法基于胶带镜面反射的原理而设计，针对纸币4上的一个检测点，组合设置一个红外发射管1和一个红外接收管3，红外发射管1与红外接收管3沿检测点法线对称设置，当检测点处粘贴有透明胶带时，由红外发射管发出红外光线因胶带的镜面反射作用大部分被反射至红外接收管。红外接收管输出电流明显增大。相反，当检测点处没粘贴透明胶带时，由红外发射管发出红外光线因纸币表面的漫反射作用被分散开来，红外接收管输出电流保持在一个很小的值。基于此，若要做出判断，需要针对红外接收管输出电流设定一个判断阀值。但是，不同的纸币新旧程度，其表面反射效果差异很大，崭新的纸币表面具有更好镜面效果，而破旧纸币的表面则基本上没有镜面效果。而纸币上图案设计，导致纸币不同位置的颜色差异很大，深色对红外光线的吸收作用明显。针对红外接收管输出电流来设定的判断阀值，在纸币的新旧程度不同、不同面值的色调不同、同一纸币上不同区域的颜色深浅不同时，容易产生误判断。
如附图2所示，本实用新型提出的胶带检测方法基于胶带镜面反射和纸币面漫反射差分输出原理设计，针对纸币4上的一个检测点，组合设置一个红外发射管1和两个红外接收管2、3。将红外发射管与纸币面成一定角度入射，在与纸币面位于检测点的法线上设置第一红外接收管2，在红外光线经检测点后的镜面反射路径上设置第二红外接收管3，比较此两接收管的光电流大小。当反射面为普通纸币时，射在检测点的红外光线被均匀漫反射，第二红外接收管和第一红外接收管的光感电流基本可以比拟，两者之差的波动非常小。当反射面为贴胶带纸币面时，第一红外接收管的光感电流将会大幅度增强，与原值比率大概在1.2～1.4之间，但漫反射接收管的光电流基本与没有胶带时的原值保持一致。因此比较此时第一红外接收管的光感电流和第二红外接收管的光感电流的差异性即可做出纸币上是否有胶带粘贴的判断。
其于上述检测原理，设计形成的胶带检测装置包括若干以一个红外发射管和两个红外接收管配合设置形成的检测单元和检测电路，各检测单元在垂直于纸币传动方向的方向上并排均匀排布。每个检测单元对应一个检测点，所有检测点连线为一条直线。各检测单元并行接入检测电路。检测电路针对每个检测单元单独运算处理获得两个红外接收管的光感电流差。可以设定任一检测单元的光感电流差满足判断条件，即判断纸币上粘贴有胶带，也可以设定相临特定数量的检测单元的光感电流差同时满足判断条件，才判断纸币上粘贴有胶带。
实验表明，大面额纸币上的安全线也具有胶带类似的镜面反射效果，但安全线的反射效果具有以下几个特点：1、由于安全线为非透明材料，红外光线无法穿透，因此安全线的镜面反射效果比胶带更为明显。基于本实用新型差分输出检测方案检测到安全线时，两红外接收管的光感电流差异明显要高于胶带。2、安全线表面为单纯银色，在安全线通过检测点的时间段内，两红外接收管的光感电流差异波形平滑，不存在明显杂波。3、安全线在纸币宽度方向上，等间距均匀分布，满足判断条件的检测点成组等距离分布，每组包含的检测点个数也固定。
为了解决安全线的跨通道问题，增加分辨率显得尤为必要。采用市场上存在的3mm直径的红外发射管与接收管，经实际测试，安全线的波形在纸币跑斜的情况下基本完全可以捕捉，因此软件上可以比较容易的区分出安全线与胶带，误报率极低。
如采用1mm的贴片发射管与接收管，也可以达到预期的效果，但结构一致性保证较为困难，在适于大批量生产方面欠佳。
Claims (3)
1.一种红外反射式纸币上透明胶带检测装置，包括在垂直于纸币传动方向的方向上并排均匀排布的以红外发射管和红外接收管配合设置形成的若干检测单元，其特征在于，所述检测单元包括一个红外发射管和两个红外接收管，其中红外发射管的红外光线与纸币面成一定角度入射到检测点，第一红外接收管设置在纸币面的检测点处的法线上，第二红外接收管设置在红外光线经检测点镜面反射后射出路径上。
2.根据权利要求1所述的红外反射式纸币上透明胶带检测装置，其特征在于，还包括检测电路，所述红外发射管和红外接收管与检测电路连接，检测电路包括处理器，处理器对比一个检测单元中第一红外接收管与第二红外接收管输出电流差表征参数与参考参数，输出判断结果。
3.根据权利要求1所述的红外反射式纸币上透明胶带检测装置，其特征在于，采用检测直径3mm以下的红外发射管与接收管。
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Cited By (2)
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| CN104992497A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-10-21 | 浙江方泰电器有限公司 | 一种红外反射式纸币上透明胶带检测方法及装置 |
| CN106501869A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-03-15 | 万经强 | 自动装订机的铆管检测方法及其结构 |
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2015
- 2015-06-08 CN CN201520388585.9U patent/CN204791254U/zh not_active Expired - Fee Related
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