EP2997553B1 - Vorrichtung und verfahren zur prüfung von wertdokumenten, insbesondere banknoten, sowie wertdokumentbearbeitungssystem - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur prüfung von wertdokumenten, insbesondere banknoten, sowie wertdokumentbearbeitungssystem Download PDF

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EP2997553B1
EP2997553B1 EP14718518.5A EP14718518A EP2997553B1 EP 2997553 B1 EP2997553 B1 EP 2997553B1 EP 14718518 A EP14718518 A EP 14718518A EP 2997553 B1 EP2997553 B1 EP 2997553B1
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EP
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value
edge
value document
sensor signals
distance
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Shanchaun SU
Steffen Schmalz
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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    • G07D7/20—Testing patterns thereon

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for checking value documents, in particular banknotes, as well as a value-document processing system.
  • banknote processing systems characteristics of banknotes, such as banknotes, are determined.
  • Printed image, denomination, authenticity and condition, determined by physical properties of banknotes detected by sensors and the sensor data generated here are evaluated.
  • the test for the presence of adhesive strips is usually carried out by measuring the thickness of the bill to be tested by means of mechanical or ultrasonic thickness sensors.
  • the device according to the invention for checking documents of value comprises: at least one sensor for detecting electromagnetic radiation transmitted by a document of value and generation of corresponding first sensor signals and for detecting electromagnetic radiation remitted by the document of value and generation of corresponding second sensor signals and an evaluation device for checking whether the value document has a foreign object, in particular an adhesive strip, taking into account first and second sensor signals which correspond to the respective electromagnetic radiation transmitted or remitted in the region of the edge of the value document.
  • the invention is based on the idea of using both the transmission properties and the remission properties in the region of the edge of the value document when checking whether a foreign object, in particular an adhesive strip or another sticker, is present on the value document.
  • a foreign object in particular an adhesive strip or another sticker
  • the presence of a foreign object is deduced on the basis of any differences between the edge profile determined from the transmission image and the edge profile of the value document determined from the remission image.
  • the method according to the invention for checking value documents comprises the following steps: detecting electromagnetic radiation transmitted by a value document and generating corresponding first sensor signals, detecting electromagnetic radiation reflected from the value document and generating corresponding second sensor signals, and checking whether the value document a foreign object, in particular an adhesive strip, having regard to first and second sensor signals corresponding to the respectively transmitted in the region of the edge of the value document or remitted electromagnetic radiation, wherein on the basis of any differences between the determined from the transmission image edge profile and from the Remittance image determined edge course of the value document, on the presence of a foreign object is closed.
  • the value-document processing system has at least one device for processing, in particular for conveying and / or counting and / or sorting, value documents, in particular banknotes, and is distinguished by the device according to the invention for checking value documents.
  • the approach according to the invention is particularly suitable for recognizing adhesive strips or other stickers located on documents of value which are affixed to the document of value for repair purposes, for example, in order to remedy defects, in particular cracks, which usually occur in the marginal area of the document of value.
  • this makes it possible to recognize those adhesive strips which protrude beyond the cut edge of the value document or possibly even slightly beyond it.
  • the approach according to the invention for detecting foreign objects on the document of value is particularly suitable for objects which scatter, break and / or conduct electromagnetic radiation in the visible and / or infrared and / or ultraviolet spectral range. Can be detected both Clearly appearing adhesive strips as well as for adhesive strips, which appear dull and are almost invisible on the banknote. In principle, however, this also applies to adhesive strips which are substantially opaque in the visible spectral range, for example so-called insulating tapes which can scatter electromagnetic radiation in other spectral ranges, in particular in the ultraviolet and / or infrared spectral range.
  • the particular advantage of the approach according to the invention of taking into account not only the transmission properties but also the remission properties of the value document along the edge is that the course of the edge in the transmission image changes from the course of the edge in the remission image in the area of one on the value document clearly differentiate the adhesive strip.
  • the curves in the transmission and remission image are identical in the case of distortions or deformations occurring at the edge of the value document.
  • Such distortions or deformations of the bill may be e.g. occur during machine banknote transport and / or due to a not quite straight cutting edge. If the deviations from the rectangular shape are not too large, banknotes with such distortions or bulges are not sorted out during the condition check of the banknote.
  • Banknotes having an adhesive strip are reliably distinguished from banknotes showing only a deformation or bulge by comparing the two margins. This prevents the latter from being incorrectly removed from circulation and, if necessary, destroyed.
  • the invention thus allows reliable detection of foreign objects, in particular adhesive strips or other stickers, on documents of value.
  • the at least one sensor is designed for spatially resolved detection of the electromagnetic radiation transmitted or remitted by the value document and for generating corresponding first or second sensor signals.
  • the at least one sensor is designed to generate a transmission image composed of first sensor signals, in particular a dark field transmission image, and a remission image composed of second sensor signals.
  • a dark field transmission image the transmission image of the value document is distinguished from a dark image background, whereby, even with low contrasts in the value document, nevertheless well-resolved, high-contrast transmission images are obtained.
  • the value document is subjected to electromagnetic radiation in such a way that direct rays pass the sensor and only those which are deflected in the value document, in particular broken and / or scattered, can reach the sensor.
  • a remission image is a spatially resolved image of the diffuse or directionally reflected electromagnetic radiation from the value document.
  • This embodiment also makes it possible, in the examination of the value document, to take into account the spatial profile of the first sensor signal and the second sensor signal obtained in each case in the region of the edge, in particular along the edge, of the value document in order to obtain a particularly reliable To ensure distinction of value documents with and without adhesive tape.
  • the evaluation device is designed, in the examination of whether the document of value has a foreign object, in particular an adhesive strip, those first and second sensor signals, respectively, of the respectively transmitted in the region of the edge of the value document or remitted electromagnetic radiation match, compare with each other. If this comparison shows that the first and second sensor signals obtained in the region of the edge, in particular along the edge, of the value document have a substantially identical spatial progression, it can be concluded from this that there is no adhesive strip on the value document. On the other hand, in a section along the edge of the value document, if the spatial profile of the first sensor signals differs from the spatial profile of the second sensor signals, then the presence of an adhesive strip can be deduced therefrom. As a result, documents of value with adhesive strips can be reliably and easily distinguished from those without adhesive strips.
  • the positions of the edge points that the transmission image provides are compared with the positions of the corresponding edge points that the remission image provides. And for tape detection, the distance between each edge point of the transmission image and the corresponding edge point of the remission image is determined and evaluated.
  • the two edge courses, which are observed in transmission and in remission are approximately congruent, ie the mutually corresponding remission and transmission boundary points each have a very small distance from each other, which is below a predetermined distance comparison value.
  • these edge courses are not congruent, but rather an increased distance is determined, which exceeds a predetermined distance comparison value, for example over a plurality of adjacent edge point pairs.
  • the evaluation device is designed to use the first sensor signals to determine one or more first edge points which correspond to points in the region of the edge of the value document, and to use the second sensor signals to determine one or more second edge points which points in the region of the edge of the value document, and to compare at least the position of one of the first edge points with the position of at least one of the second edge points.
  • the first and second edge points whose positions are compared with each other, are located at the same position of the value document edge, as viewed along the value document root circulating around the value document. Based on the spatial distance between the first and second edge point is checked whether in the area of the edge of the value document, a foreign object, in particular a Adhesive tape, is present.
  • the position of the first edge point and the position of the second edge point corresponding thereto are respectively compared.
  • This adhesive strips can be detected very reliable.
  • the positions of all first and second edge points obtained along the edge of the value document are compared with each other.
  • the evaluation device is designed to determine the first and / or second edge points by comparing the first and second sensor signals with at least one threshold value.
  • the height of the first sensor signals is compared with a first threshold value, wherein sensor signals which are greater than the first threshold value are assigned to the transmission image of the value document, whereas sensor signals which are smaller than the first threshold value, the background surrounding the value document be assigned.
  • edge detection algorithms edge detection, in which a composite of a plurality of first boundary points edge course of the transmission image of the value document is determined.
  • the height of the second sensor signals is compared with a second threshold value; Otherwise, the remarks on the transmission image apply accordingly.
  • the first and second edge points are determined particularly accurately, which further increases the reliability in adhesive strip recognition.
  • the evaluation device is designed to determine at least one distance value, which is a measure of the represents spatial distance of one of the first edge points of one of the second edge points, and in particular to compare the at least one distance value with at least one predetermined distance comparison value.
  • the at least one distance comparison value corresponds to a previously determined distance value based on at least one value document on which there is no foreign object, in particular no adhesive strip.
  • the distance comparison value can be identical for all four edges of the value document, but can also be determined separately for individual edges or each of the edges.
  • the at least one distance value corresponds to the Euclidean distance between in each case a first and a second edge point.
  • the distance value for example, only the difference of that coordinate, e.g. determine the x-coordinate, the first and second edge points perpendicular to the respective edge, i. along the y-direction of the value document.
  • the size of a surface defined by the boundary points can be determined, which includes the edge profile obtained from the transmission image with the edge profile obtained from the remission image, eg by integration or by adding up the respective distance values, and checked. whether this exceeds a given area comparison value F. In the case of exceeding the area comparison value, the presence of a foreign object is affirmative, otherwise it is denied.
  • statements about the presence of an adhesive strip on the value document can be derived at the first and second edge points. For this, e.g. Mean values and / or variance values of the brightnesses are determined.
  • the respective first and second edge points, from each of which a distance value is determined, are corresponding points along the value document edge, e.g. Points with the same pixel number, if you go through the remission and the transmission edge course pixel by pixel from the same value document corner.
  • the transmission image and remission image are shifted relative to one another, they can be transformed into a common coordinate system in such a way that the four corner points of the transmission image coincide with the four corner points of the remission image, one of the corner points serving as a coordinate origin.
  • a transformation of the transmission resp. Remission image can be done by translation and / or rotation of the respective coordinates. The presence of an adhesive strip on the document of value can thereby be affirmed or excluded with particular certainty.
  • the distance value is determined in each case and it is checked whether a predetermined minimum number N of (adjacent) pairs of boundary points exceeds the distance comparison value A.
  • the distance comparison value A is exceeded for at least a predetermined minimum number N (adjacent) pairs of edge points, the presence of a foreign object, in particular an adhesive strip, is affirmative and otherwise negated.
  • the evaluation device is designed to determine a number n of distance values which are greater than the distance comparison value, and in particular the check as to whether the value document has a foreign object, in particular an adhesive strip, based on a comparison of the determined number n of distance values are greater than the distance comparison value, with a predetermined number N of distance values.
  • the predetermined number N can be set in a simple way, in how many, preferably consecutive, edge points, the edge profile of the first and second sensor signals must be different to safely conclude the presence of an adhesive strip.
  • the minimum number N> 2, preferably N> 4, is.
  • an upper limit can be set, which is selected as a function of the maximum width of the adhesive objects to be recognized, and the presence of an adhesive strip can only be affirmed if the upper limit is undershot. The distinction between value documents with and without adhesive tape becomes even more reliable.
  • Fig. 1 shows an example of a schematic structure of a value-document processing system 1 with an input tray 2, in which a stack of value documents to be processed, in particular banknotes 3, is provided, and a separator 8, of which the respective lowest Bank note of the input stack detected and transferred to a - in the selected representation only schematically reproduced - transport device 10, which conveys the bill in the transport direction T to a sensor device 20.
  • the sensor device 20 comprises a first, second and third sensor 21, 22 and 23, which are each preferably designed as a so-called line camera and light emitted from the banknote, in particular in the visible and / or infrared and / or ultraviolet spectral range. detected by arranged along a line sensor elements and converted into corresponding sensor signals.
  • the third sensor 23 located in the region of the front side of the banknote detects the light transmitted by the banknote, which is emitted by a light source 24, strikes the banknote obliquely and passes through it, and converts it into corresponding second sensor signals. Due to the obliquely incident on the banknote light from the light source 24, a so-called. Dark field transmission image is detected by the third sensor, in which the banknote appears bright and their surroundings or background dark.
  • the first and second sensors 21 and 22 are also referred to as remission cameras and the third sensor 23 is also referred to as a transmission camera.
  • the line with the sensor elements of the respective sensor 21, 22 or 23 is substantially perpendicular to the transport direction T of the banknotes, so that at each read-out of the sensor line of the respective Sensors 21, 22 and 23, a sensor waveform along the sensor line is obtained, which corresponds to an intensity profile of the light, which is transmitted or remittiert in a direction perpendicular to the transport direction T extending direction of the bill.
  • the first and second sensor signals generated by the sensors 21 to 23 of the sensor device 20, in particular the corresponding first and second sensor signal profiles, are forwarded to a control device 50 and an evaluation device 51.
  • the evaluation device 51 can be contained in the control device 50 or else form a separate unit from the control device 50.
  • the sensor signals are used after a possible preprocessing to check the banknote, being derived from the respective sensor signals statements about various properties of the respective banknote, such.
  • the transport device 10 and the points 11 and 12 along the transport path are controlled by the control device 50 such that the banknote is fed to one of a plurality of output compartments 30 and 31 and stored there.
  • 30 banknotes are stored in a first output tray
  • the good Condition in particular no foreign objects such as adhesive strips
  • banknotes with bad condition such as banknotes with adhesive strips
  • Counterfeit suspect banknotes are placed in another compartment (not shown).
  • the reference numeral 13 at the end of the transport path shown should indicate that further output compartments and / or other facilities, for example for the storage or destruction of banknotes, may be provided. If, for example, the examination of a banknote shows that it does not fulfill certain status criteria with regard to soiling, wear, defects or existing foreign objects, then this can be sent directly to a shredder for destruction.
  • the value-document processing system 1 further comprises an input / output device 40 for inputting data and / or control commands by an operator, for example by means of a keyboard or a touchscreen, and outputting or displaying data and / or information relating to the processing process, in particular to the respectively processed banknotes.
  • an input / output device 40 for inputting data and / or control commands by an operator, for example by means of a keyboard or a touchscreen, and outputting or displaying data and / or information relating to the processing process, in particular to the respectively processed banknotes.
  • the value-document processing system 1 shown by way of example is particularly suited to documenting value documents for the presence of foreign objects, such as foreign objects. Adhesive strips and other stickers, to check what is explained in more detail below.
  • Fig. 2 shows an example of a document of value in the form of a - in the present case only very schematically illustrated - banknote 3, which is pasted with an adhesive strip 4, which protrudes slightly beyond the edge of the banknote 3 in the example shown.
  • the adhesive strip 4 projects beyond the edge of the banknote 3 in a clearly visible manner.
  • the following explanations also apply correspondingly to adhesive strips or other comparable foreign objects on banknote 3, which are flush with the edge of banknote 3.
  • the adhesive strip 4 may basically be any type of adhesive strip, such as e.g. transparent and / or clear and / or matt and / or transparent only in the tested spectral range adhesive tape.
  • the illustrated banknote 3 has in the region of its lower right corner of a deformation 5, which has also been shown enlarged in the present example for reasons of clarity and may have different causes, such.
  • B a production-related imperfect cutting edge of the banknote 3 or caused by the transport of the banknote 3 in a banknote processing system distortion.
  • the deformation 5 is shown as a projection relative to the remaining course of the lower cut edge of the banknote 3.
  • the following explanations also apply mutatis mutandis to all other types of deviations of the outer shape of the banknote 3 from the usual rectangular banknote form.
  • Fig. 3 shows an example of a transmission image 3 'of in Fig. 2 banknote 3.
  • the transmission image 3 'shown here is preferably a so-called dark-field transmission image, which is obtained by transmitting light from the light source 24 (see FIG Fig, 1 ) obliquely, ie radiated at a substantially different angle of 90 °, with respect to the surface of the transmission camera 23 and hits the banknote 3.
  • the light passing through the banknote 3 is detected by the transmission camera 23 and converted into corresponding first sensor signals, which together give the transmission image 3 '.
  • the light passing past the banknote 3 as well as the transmission camera 23 causes the transmission image 3 'of the banknote 3 to appear in front of a substantially completely dark background 6 in the transmission recording shown here.
  • the transmission image 3 'of the banknote 3 shows a region 4' with an increased brightness compared to the dark background 6, which is due to the fact that the light striking the banknote 3 is scattered and / or refracted by the adhesive strip 4 in the direction of the transmission camera 23 and - unlike the illumination light passing past the transmission camera 23 - is detected by the transmission camera 23.
  • a region 5' corresponding to the deformation 5 can also be seen.
  • Fig. 4 shows an example of a remission image 3 ", which in Fig. 2 banknote 3, which with one of the two remission cameras 21 and 22 (see Fig. 1 ), in that the light diffused from the banknote 3, ie directed or diffusely reflected, is detected and converted into corresponding second sensor signals, which together form the remission image 3 ".
  • the remission image 3 "of the banknote 3 in front of a substantially dark background 7.
  • the remission image 3 " In the remission image 3 ", one of the deformation 5 of the banknote 3 corresponding area 5" can be seen. Unlike in the transmission image 3 ', at the upper edge of a the position of the adhesive strip 4 corresponding bright area 4' can be seen (see Fig. 3 ), a corresponding area does not appear in the remission image 3 ", which can be explained by the fact that the Adhesive strip 4 causes only a small backscatter of the incident light, whereby the edge of the banknote 3 superior part of the adhesive strip 4 in the remission image 3 "can not be distinguished from the substantially uniformly dark background 7.
  • the course of the edge of the respective image 3' or 3" is determined both from the transmission image 3 'and from the remission image 3 ".
  • second signal values that contain signal values in the area of both the image 3 'and 3 "and the background 6 and 7, respectively, are compared with a threshold value.
  • Sensor signals whose magnitude exceeds the predetermined threshold value are assigned to the transmission image 3 'or remission image 3 ", while sensor signals which fall below the predetermined threshold value are assigned to the background 6 or 7.
  • an edge detection is carried out on the transmission and remission image, in each case one of a plurality of edge points T (x, y) and R (x, y) composite course VT or VR of the edge of the transmission image 3 'or remission image 3 "of the banknote 3 is determined, which exemplifies in the Figures 5 or 6 is shown.
  • the illustrated edge course VT of the transmission image 3 'as well as the edge profile VR of the remission image 3 "shows a deformation 5 at the edge of the bank note 3 corresponding area 5' and 5", whereas a position of the adhesive strip 4 corresponding area 4 'only occurs in the edge VT of the transmission image 3 '.
  • the first and second edge points T (x, y) and R (x, y) are transformed in such a way, in particular by rotation and / or translation, that the four corners of the edge profile VT of the transmission image 3 'with the four corners.
  • the coordinates x and y of the boundary points T (x, y) and R (x, y) are then related to a common coordinate origin, which preferably - as in Fig. 7 shown - coincides with one of the four corners of the edge curves VT and VR.
  • Fig. 7 shows that the edge courses VT and VR in the regions 5 'and 5 "corresponding to the deformation 5 of the banknote 3 can not be distinguished from one another, whereas the first edge profile VT of the transmission image in the region 4' of the adhesive tape 4 on the banknote 3 is significantly different from the second Edge course VR of the remission image deviates.
  • a distance value D is then calculated in each case for one or more pairs of edge points T (x, y) of the transmission image and edge points R (x, y) of the remission image, which is a measure of the distance between the first edge points T (x, y) from the corresponding second edge points R (x, y).
  • x T and y T represent the coordinates of the first edge point T (x, y) and x R and y R represent the coordinates of the second edge point R (x, y).
  • Fig. 8 shows a first example of the course of distance values D determined from first and second boundary points T (x, y) and R (x, y) along the y-direction of the upper edge of the obtained transmission or remission image.
  • the distance comparison value A can be selected depending on the measurement accuracy of the image acquisition. For example, as a distance comparison value A, a length of 1, 2 or 3 pixel sizes of the remission or transmission image may be used.
  • the distance values D in a region along the y-direction exceed the distance comparison value A, indicating a significant deviation of the edge profile VT of the transmission image compared to the edge profile VR of the remission image and thus to the adhesive strip located on the banknote 3 4 can be closed.
  • FIG. 9 a second example of the course of distance values D determined from first and second boundary points T (x, y) and R (x, y) along the y direction at the lower edge of the edge profile VT or VR.
  • those in the region of the deformation 5 of the banknote 3 exceed determined distance values D the associated distance comparison value A not, from which it can be concluded that at this point of the banknote 3 is no tape.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Wertdokumentbearbeitungssystem.
  • In Banknotenbearbeitungssystemen werden Eigenschaften von Banknoten, wie z.B. Druckbild, Stückelung, Echtheit und Zustand, ermittelt, indem physikalische Eigenschaften der Banknoten mittels Sensoren erfasst und die hierbei erzeugten Sensordaten ausgewertet werden.
  • Bei der Prüfung des Zustands, der sog. Fitness, einer Banknote wird geprüft, ob diese bestimmte Kriterien erfüllt, um wieder in den Umlauf gegeben werden zu können bzw. aus dem Umlauf entfernt werden zu müssen. Neben dem Verschmutzungs- und Abnutzungsgrad stellt hierbei auch das Vorhandensein unerwünschter Fremdobjekte, meist in Form von Klebestreifen oder sonstigen Aufklebern, auf der Banknote ein wichtiges Kriterium dar.
  • Die Prüfung des Vorhandenseins von Klebestreifen erfolgt meist anhand einer Messung der Dicke der zu prüfenden Banknote mittels mechanischer oder Ultraschall-Dickensensoren.
  • Aus DE 10 2010 021 803 A1 ist ferner bekannt, Klebestreifen anhand eines Dunkelfeld-Transmissionsbildes der Banknote zu erkennen. Dort wird ausgenutzt, dass Klebestreifen, die über den Rand der Banknote hinausgehen, in dem Transmissionsbild hell erscheinen, aufgrund von Lichtstreuung an dem Klebestreifen. Steht ein Klebestreifen über den Rand der Banknote über, so weicht der in Transmission beobachtete Wertdokumentrand von dem üblicherweise geraden Kantenverlauf ab. Die Klebestreifen-Erkennung allein anhand des Transmissionsbilds der Banknote ist jedoch nachteilig, da es vorkommen kann, dass Verzerrungen oder Verformungen der Banknote, die z.B. beim maschinellen Banknotentransport und/oder aufgrund eines nicht ganz geraden Schnittrandes auftreten können, fälschlicherweise für Klebestreifen gehalten werden, da auch bei diesen ein vom geraden Kantenverlauf abweichender Banknotenrand beobachtet wird. Eine derart verzerrte oder verformte Banknote wird dann wegen Klebestreifen-Verdacht unnötigerweise aussortiert und ggf. vernichtet, obwohl diese erneut in den Umlauf hätte gegeben werden können.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, ein Verfahren sowie ein Wertdokumentbearbeitungssystem anzugeben, welche bzw. welches eine möglichst zuverlässige Erkennung von Fremdobjekten, insbesondere Klebestreifen oder sonstigen Aufklebern, auf der Banknote ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung, das Verfahren sowie das Wertdokumentbearbeitungssystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, weist auf: mindestens einen Sensor zur Erfassung einer von einem Wertdokument transmittierten elektromagnetischen Strahlung und Erzeugung von entsprechenden ersten Sensorsignalen und zur Erfassung einer vom Wertdokument remittierten elektromagnetischen Strahlung und Erzeugung von entsprechenden zweiten Sensorsignalen sowie eine Auswertungseinrichtung zur Prüfung, ob das Wertdokument ein Fremdobjekt, insbesondere einen Klebestreifen, aufweist, unter Berücksichtigung von ersten und zweiten Sensorsignalen, welche der jeweils im Bereich des Randes des Wertdokuments transmittierten bzw. remittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen.
  • Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, sowohl die Transmissionseigenschaften als auch die Remissionseigenschaften im Bereich des Randes des Wertdokuments bei der Prüfung, ob ein Fremdobjekt, insbesondere ein Klebestreifen oder ein sonstiger Aufkleber, auf dem Wertdokument vorhanden ist, heranzuziehen. Dabei wird anhand von etwaigen Unterschieden zwischen dem aus dem Transmissionsbild ermittelten Randverlauf und dem aus dem Remissionsbild ermittelten Randverlauf des Wertdokuments, auf das Vorhandensein eines Fremdobjekts geschlossen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, weist folgende Schritte auf: Erfassung einer von einem Wertdokument transmittierten elektromagnetischen Strahlung und Erzeugung von entsprechenden ersten Sensorsignalen, Erfassung einer vom Wertdokument remittierten elektromagnetischen Strahlung und Erzeugung von entsprechenden zweiten Sensorsignalen sowie Prüfung, ob das Wertdokument ein Fremdobjekt, insbesondere einen Klebestreifen, aufweist, unter Berücksichtigung von ersten und zweiten Sensorsignalen, welche der jeweils im Bereich des Randes des Wertdokuments transmittierten bzw. remittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen, wobei anhand von etwaigen Unterschieden zwischen dem aus dem Transmissionsbild ermittelten Randverlauf und dem aus dem Remissionsbild ermittelten Randverlauf des Wertdokuments, auf das Vorhandensein eines Fremdobjekts geschlossen wird.
  • Das erfindungsgemäße Wertdokumentbearbeitungssystem weist mindestens eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Befördern und/oder Zählen und/oder Sortieren, von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, auf und zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten aus.
  • Der erfindungsgemäße Ansatz ist besonders geeignet, um auf Wertdokumenten befindliche Klebestreifen oder sonstige Aufkleber zu erkennen, die beispielsweise zu Reparaturzwecken auf das Wertdokument aufgeklebt werden, um üblicherweise im Randbereich des Wertdokuments auftretende Defekte, insbesondere Risse, zu beheben. Insbesondere können dadurch solche Klebestreifen erkannt werden, die bis zur Schnittkante des Wertdokuments oder gegebenenfalls sogar geringfügig darüber hinausragen.
  • Wie Versuche ergeben haben, sind solche Klebeobjekte im Bereich des Randes des aufgenommenen Transmissionsbildes in Form einer gegenüber dem Hintergrund erhöhten Helligkeit erkennbar, wohingegen das Remissionsbild im entsprechenden Randbereich keinen veränderten Helligkeitsverlauf zeigt. Dieses Verhalten kann dadurch erklärt werden, dass bei der Erfassung des Transmissionsbildes, insbesondere eines Dunkelfeld-Transmissionsbildes, das auf das Klebeobjekt auftreffende Licht über die Schnittkante des Wertdokuments hinaus gestreut wird und bei der Transmissionsmessung erfasst wird. Alternativ oder zusätzlich zur Streuung des Lichts es auch möglich, dass das auftreffende Licht vom Klebeobjekt zur Schnittkante des Klebeobjekts hin geleitet wird und dort diffus austritt, was im Ergebnis ebenfalls die Aussendung von Licht im entsprechenden Randbereich des Wertdokuments zur Folge hat. Im Remissionsbild liefert das Klebeobjekt hingegen keine erhöhte Helligkeit, so dass dort der tatsächliche Rand der jeweiligen Banknote beobachtet wird.
  • Der erfindungsgemäße Ansatz zur Erkennung von Fremdobjekten auf dem Wertdokument eignet sich besonders bei Objekten, die elektromagnetische Strahlung im sichtbaren und/oder infraroten und/oder ultravioletten Spektralbereich streuen, brechen und/oder leiten. Erkannt werden können sowohl klar erscheinende Klebestreifen als auch für Klebestreifen, welche matt erscheinen und auf der Banknote nahezu unsichtbar sind. Grundsätzlich gilt dies aber auch für im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen opake Klebestreifen, wie z.B. sog. Isolierbänder, die elektromagnetische Strahlung in anderen Spektralbereichen, insbesondere im ultravioletten und/oder infraroten Spektralbereich, streuen können.
  • Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Ansatzes, bei der Klebestreifenerkennung nicht nur die Transmissionseigenschaften, sondern auch die Remissionseigenschaften des Wertdokuments entlang des Randes zu berücksichtigen, liegt darin, dass sich der Verlauf des Randes im Transmissionsbild vom Verlauf des Randes im Remissionsbild im Bereich eines auf dem Wertdokument befindlichen Klebestreifens deutlich unterscheidet. Dagegen sind die Verläufe im Transmissions- und Remissionsbild bei am Rand des Wertdokuments auftretenden Verzerrungen oder Verformungen identisch. Solche Verzerrungen oder Verformungen der Banknote können z.B. beim maschinellen Banknotentransport und/oder aufgrund eines nicht ganz geraden Schnittrandes auftreten. Sofern die Abweichungen von der Rechtecksform nicht zu groß sind, werden Banknoten mit solchen Verzerrungen oder Ausbuchtungen bei der Zustandsprüfung der Banknote nicht aussortiert. Banknoten, die einen Klebestreifen aufweisen, werden durch das Vergleichen der beiden Randverläufe zuverlässig von solchen Banknoten unterschieden, die lediglich eine Verformung oder Ausbuchtung zeigen. Dadurch wird verhindert, dass Letztere fälschlicherweise aus dem Umlauf genommen und ggf. einer Vernichtung zugeführt werden.
  • Die Erfindung erlaubt damit eine zuverlässig Erkennung von Fremdobjekten, insbesondere Klebestreifen oder sonstigen Aufklebern, auf Wertdokumenten.
  • Der mindestens eine Sensor ist zur ortsaufgelösten Erfassung der vom Wertdokument transmittierten bzw. remittierten elektromagnetischen Strahlung und zur Erzeugung entsprechender erster bzw. zweiter Sensorsignale ausgebildet. Dadurch kann bei der Prüfung, ob das Wertdokument einen Klebestreifen aufweist, der im Bereich des Randes, insbesondere entlang des Randes, des Wertdokumentes erhaltene räumliche Verlauf sowohl des ortsaufgelösten ersten Sensorsignals als auch des ortsaufgelösten zweiten Sensorsignals berücksichtigt werden, was eine zuverlässige Unterscheidung von Wertdokumenten mit und ohne Klebestreifen ermöglicht.
  • Der mindestens eine Sensor ist zur Erzeugung eines aus ersten Sensorsignalen zusammengesetzten Transmissionsbildes, insbesondere eines Dunkelfeld-Transmissionsbildes, und eines aus zweiten Sensorsignalen zusammengesetzten Remissionsbildes ausgebildet. Bei einem Dunkelfeld-Transmissionsbild hebt sich das Transmissionsbild der Wertdokuments von einem dunklen Bildhintergrund ab, wobei selbst bei geringen Kontrasten im Wertdokument dennoch gut aufgelöste, kontrastreiche Transmissionsbilder erhalten werden. Das Wertdokument wird hierzu derart mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagt, dass direkte Strahlen am Sensor vorbeigehen und nur solche zum Sensor gelangen können, die im Wertdokument abgelenkt, insbesondere gebrochen und/oder gestreut, werden. Bei einem Remissionsbild handelt es sich um eine ortsaufgelöste Aufnahme der vom Wertdokument diffus oder gerichtet reflektierten elektromagnetischen Strahlung. Auch diese Ausführung erlaubt es, bei der Prüfung des Wertdokuments den jeweils im Bereich des Randes, insbesondere entlang des Randes, des Wertdokumentes erhaltenen räumlichen Verlauf des ersten Sensorsignals und zweiten Sensorsignals zu berücksichtigen, um eine besonders zuverlässige Unterscheidung von Wertdokumenten mit und ohne Klebestreifen zu gewährleisten.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswertungseinrichtung dazu ausgebildet, bei der Prüfung, ob das Wertdokument ein Fremdobjekt, insbesondere einen Klebestreifen, aufweist, diejenigen ersten und zweiten Sensorsignale, die der jeweils im Bereich des Randes des Wertdokuments transmittierten bzw. remittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen, miteinander zu vergleichen. Ergibt dieser Vergleich, dass die im Bereich des Randes, insbesondere entlang des Randes, des Wertdokuments erhaltenen ersten und zweiten Sensorsignale einen im Wesentlichen gleichen räumlichen Verlauf aufweisen, so kann hieraus geschlossen werden, dass sich kein Klebestreifen auf dem Wertdokument befindet. Weicht dagegen in einem Abschnitt entlang des Randes des Wertdokuments der räumliche Verlauf der ersten Sensorsignale vom räumlichen Verlauf der zweiten Sensorsignale voneinander ab, so kann daraus auf das Vorhandensein eines Klebestreifens geschlossen werden. Hierdurch können Wertdokumente mit Klebestreifen zuverlässig und auf einfache Weise von solchen ohne Klebestreifen unterschieden werden.
  • Insbesondere werden die Positionen der Randpunkte, die das Transmissionsbild liefert, mit den Positionen der entsprechenden Randpunkten, die das Remissionsbild liefert, verglichen. Und zur Klebestreifen-Erkennung wird der Abstand zwischen jeweils einem Randpunkt des Transmissionsbilds und dem diesem entsprechenden Randpunkt des Remissionsbilds bestimmt und ausgewertet. Normalerweise (ohne Klebestreifen) sind die beiden Randverläufe, die in Transmission und in Remission beobachtet werden, etwa deckungsgleich, d.h. die zueinander korrespondierenden Remissions- und die Transmissions-Randpunkte haben jeweils einen sehr geringen Abstand voneinander, der unter einem vorgegebenen Abstandsvergleichswert liegt. Im Fall eines Klebestreifens sind diese Randverläufe jedoch nicht deckungsgleich, sondern es wird ein erhöhter Abstand festgestellt, der einen vorgegebenen Abstandsvergleichswert überschreitet, z.B. über mehrere benachbarte Randpunktpaare hinweg. Da die geometrischen Verzerrungen bzw. Ausbuchtungen der Banknote im Remissionsbild genauso sichtbar sind wie im Transmissionsbild, ergibt sich auch im Fall von geometrischen Verzerrungen bzw. Ausbuchtungen der Banknote ein sehr geringer Abstand zwischen den Remissions-Randpunkten und den Transmissions-Randpunkten, der unter dem Abstandsvergleichswert liegt. Durch die Erfindung können daher geometrische Verzerrungen bzw. Ausbuchtungen von Klebestreifen unterschieden werden. So wird vermieden, dass geometrische Verzerrungen bzw. Ausbuchtungen der Banknote irrtümlich für einen Klebestreifen ("false tape") gehalten werden und die betreffende Banknote unnötigerweise aussortiert wird.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswertungseinrichtung dazu ausgebildet, anhand der ersten Sensorsignale einen oder mehrere erste Randpunkte zu ermitteln, welche Punkten im Bereich des Randes des Wertdokuments entsprechen, und anhand der zweiten Sensorsignale einen oder mehrere zweite Randpunkte zu ermitteln, welche Punkten im Bereich des Randes des Wertdokuments entsprechen, und zumindest die Position eines der ersten Randpunkte mit der Position zumindest eines der zweiten Randpunkte zu vergleichen. Der erste und der zweite Randpunkt, deren Positionen miteinander verglichen werden, liegen - entlang des um das Wertdokument umlaufenden Wertdokumentrands betrachtet - an derselben Stelle des Wertdokumentrands. Anhand des räumlichen Abstands zwischen dem ersten und zweiten Randpunkt wird geprüft, ob im Bereich des Randes des Wertdokuments ein Fremdobjekt, insbesondere ein Klebestreifen, vorhanden ist. Vorzugsweise werden für mehrere Paare eines ersten und eines zweiten Randpunkts, die entlang des Rands des Wertdokuments einander benachbarte Randpunktpaare sind, jeweils die Position des ersten Randpunkts und die Position des diesem entsprechenden zweiten Randpunkts verglichen. Damit können Klebestreifen besonders zuverlässig erkannt werden. Insbesondere werden die Positionen aller entlang des Randes des Wertdokuments erhaltenen ersten und zweiten Randpunkte miteinander verglichen.
  • Vorzugsweise ist die Auswertungseinrichtung dazu ausgebildet, die ersten und/oder zweiten Randpunkte durch einen Vergleich der ersten bzw. zweiten Sensorsignale mit mindestens einem Schwellenwert zu ermitteln. So wird beispielsweise im Transmissionsbild die Höhe der ersten Sensorsignale mit einem ersten Schwellenwert verglichen, wobei Sensorsignale, die größer sind als der erste Schwellenwert, dem Transmissionsbild des Wertdokuments zugeordnet werden, wohingegen Sensorsignale, die kleiner sind als der erste Schwellenwert, dem das Wertdokument umgebenden Hintergrund zugeordnet werden. Daraus kann dann mittels Kantendetektions-Algorithmen eine Randerkennung erfolgen, bei welcher ein aus einer Vielzahl von ersten Randpunkten zusammengesetzte Randverlauf des Transmissionsbildes des Wertdokuments ermittelt wird. Im Remissionsbild wird die Höhe der zweiten Sensorsignale mit einem zweiten Schwellenwert verglichen; im Übrigen gelten die Ausführungen zum Transmissionsbild entsprechend. Mittels Schwellenwertvergleich und Kantendetektion werden die ersten und zweiten Randpunkte besonders genau ermittelt, was die Zuverlässigkeit bei der Klebestreifenerkennung weiter erhöht.
  • Es ist ferner bevorzugt, dass die Auswertungseinrichtung dazu ausgebildet ist, mindestens einen Abstandswert zu ermitteln, welcher ein Maß für den räumlichen Abstand eines der ersten Randpunkte von einem der zweiten Randpunkte darstellt, und insbesondere den mindestens einen Abstandswert mit mindestens einem vorgegebenen Abstandsvergleichswert zu vergleichen.
  • Darüber hinaus ist bevorzugt, dass der mindestens eine Abstandsvergleichswert einem anhand von mindestens einem Wertdokument, auf dem sich kein Fremdobjekt, insbesondere kein Klebestreifen, befindet, vorab ermittelten Abstandswert entspricht. Der Abstandsvergleichswert kann für alle vier Kanten des Wertdokuments identisch sein, kann aber auch für einzelne Kanten oder jede der Kanten separat bestimmt werden.
  • Beispielsweise entspricht der mindestens eine Abstandswert dem euklidischen Abstand zwischen jeweils einem ersten und einem zweiten Randpunkt. Alternativ ist es aber auch möglich, als Abstandswert beispielsweise nur die Differenz derjenigen Koordinate, z.B. die x-Koordinate, der ersten und zweiten Randpunkte zu bestimmen, die senkrecht zur jeweiligen Kante, d.h. entlang der y-Richtung, des Wertdokuments verläuft.
  • Alternativ oder zusätzlich zur Bestimmung des Abstands kann auch die Größe einer durch die Randpunkte definierten Fläche bestimmt werden, die der aus dem Transmissionsbild erhaltene Randverlauf mit dem aus dem Remissionsbild erhaltenen Randverlauf einschließt, z.B. durch Integration oder durch Aufsummieren der jeweiligen Abstandswerte, und geprüft werden, ob diese einen vorgegebenen Flächenvergleichswert F überschreitet. Im Fall des Überschreitens des Flächenvergleichswert wird das Vorhandensein eines Fremdobjekts bejaht, andernfalls verneint.
  • Zusätzlich oder alternativ können anhand einer statistischen Auswertung der Helligkeiten, also der Höhen der ersten bzw. zweiten Sensorsignale, an den ersten bzw. zweiten Randpunkten Aussagen über das Vorhandensein eines Klebestreifens auf dem Wertdokument abgeleitet werden. Hierzu können z.B. Mittelwerte und/oder Varianzwerte der Helligkeiten bestimmt werden.
  • Durch eine oder mehrere der vorstehend genannten Maßnahmen können Wertdokumente mit und ohne Klebestreifen mit besonders hoher Zuverlässigkeit unterschieden werden.
  • Der jeweilige erste und zweite Randpunkt, aus welchen jeweils ein Abstandswert ermittelt wird, sind einander entsprechende Punkte entlang des Wertdokumentrands, z.B. Punkte mit derselben Pixelnummer, wenn man den Remissions- und den Transmissions-Randverlauf pixelweise von derselben Wertdokumentecke aus durchläuft. Falls Transmissionsbild und Remissionsbild relativ zueinander verschoben sind, können diese derart in ein gemeinsames Koordinatensystem transformiert werden, dass die vier Eckpunkte des Transmissionsbildes mit den vier Eckpunkten des Remissionsbildes übereinstimmen, wobei einer der Eckpunkte als Koordinatenursprung dienen kann. Eine Transformation des Transmissions-bzw. Remissionsbildes kann durch Translation und/oder Drehung der jeweiligen Koordinaten erfolgen. Das Vorhandensein eines Klebestreifens auf dem Wertdokument kann hierdurch besonders sicher bejaht bzw. ausgeschlossen werden.
  • Beispielsweise wird für mehrere Paare eines ersten und eines zweiten Randpunkts, die bevorzugt entlang des Rands des Wertdokuments einander benachbarte Randpunktpaare sind, jeweils der Abstandswert ermittelt, und geprüft, ob eine vorgegebene Mindestanzahl N von (benachbarten) Paaren von Randpunkten den Abstandsvergleichswert A überschreitet. In dem Fall, wenn der Abstandsvergleichswert A für mindestens eine vorgegebene Mindestanzahl N (benachbarter) Paare von Randpunkten überschritten wird, wird das Vorliegen eines Fremdobjekts, insbesondere eines Klebestreifens, bejaht und andernfalls verneint.
  • Beispielsweise ist die Auswertungseinrichtung dazu ausgebildet, eine Anzahl n von Abstandswerten, welche größer sind als der Abstandsvergleichswert, zu ermitteln und insbesondere die Prüfung, ob das Wertdokument ein Fremdobjekt, insbesondere einen Klebestreifen, aufweist, anhand eines Vergleichs der ermittelten Anzahl n von Abstandswerten, welche größer sind als der Abstandsvergleichswert, mit einer vorgegebenen Anzahl N von Abstandswerten vorzunehmen. Durch die vorgegebene Anzahl N kann auf einfache Weise festgelegt werden, in wie vielen, vorzugsweise aufeinander folgenden, Randpunkten sich der Randverlauf der ersten und zweiten Sensorsignale unterscheiden muss, um sicher auf das Vorhandensein eines Klebestreifens zu schließen.
  • Beispielsweise beträgt wird die Mindestanzahl N>2, bevorzugt N>4. Zusätzlich kann für die Anzahl an Randpunktpaaren, die den Abstandsvergleichswert überschreiten, eine Obergrenze vorgegeben werden, die in Abhängigkeit der maximalen Breite der zu erkennenden Klebeobjekte gewählt wird, und das Vorliegen eines Klebestreifens nur bejaht werden, wenn auch die Obergrenze unterschritten wird. Die Unterscheidung zwischen Wertdokumenten mit und ohne Klebestreifen wird dadurch noch zuverlässiger.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Beispiel eines schematischen Aufbaus eines Wertdokumentbearbeitungssystems;
    Fig. 2
    ein Beispiel für ein Wertdokument in Form einer Banknote;
    Fig. 3
    ein Beispiel für ein Transmissionsbild der in Fig. 2 gezeigten Banknote;
    Fig. 4
    ein Beispiel für ein Remissionsbild der in Fig. 2 gezeigten Banknote;
    Fig. 5
    ein Beispiel für den Verlauf des Randes des Transmissionsbildes;
    Fig. 6
    ein Beispiel für den Verlauf des Randes des Remissionsbildes;
    Fig. 7
    eine Überlagerung der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Verläufe;
    Fig. 8
    ein erstes Beispiel für den Verlauf von aus ersten und zweiten Randpunkten ermittelten Abstandswerten; und
    Fig. 9
    ein zweites Beispiel für den Verlauf von aus ersten und zweiten Randpunkten ermittelten Abstandswerten.
  • Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines schematischen Aufbaus eines Wertdokumentbearbeitungssystems 1 mit einem Eingabefach 2, in welchem ein Stapel von zu bearbeitenden Wertdokumenten, insbesondere Banknoten 3, bereitgestellt wird, und einem Vereinzeler 8, von welchem die jeweils unterste Banknote des eingegebenen Stapels erfasst und an eine - in der gewählten Darstellung nur schematisch wiedergegebene - Transporteinrichtung 10 übergeben wird, welche die Banknote in Transportrichtung T zu einer Sensoreinrichtung 20 befördert.
  • Die Sensoreinrichtung 20 umfasst im dargestellten Beispiel einen ersten, zweiten und dritten Sensor 21, 22 bzw. 23, welcher jeweils vorzugsweise als sog. Zeilenkamera ausgebildet ist und von der Banknote ausgehendes Licht, insbesondere im sichtbaren und/oder infraroten und/oder ultravioletten Spektralbereich, mittels entlang einer Zeile angeordneter Sensorelemente erfasst und in entsprechende Sensorsignale umwandelt.
  • Im dargestellten Beispiel erfassen der erste und zweite Sensor 21 bzw. 22 von der Vorderseite bzw. Rückseite der Banknote remittiertes, d.h. diffus und/oder gerichtet reflektiertes, Licht, und wandeln dieses in entsprechende erste Sensorsignale um. Der im Bereich der Vorderseite der Banknote befindliche dritte Sensor 23 dagegen erfasst das durch die Banknote transmittierte Licht, das von einer Lichtquelle 24 abgegeben wird, schräg auf die Banknote trifft und durch diese hindurchtritt, und wandelt dieses in entsprechende zweite Sensorsignale um. Aufgrund des schräg auf die Banknote treffenden Lichts aus der Lichtquelle 24 wird durch den dritten Sensor ein sog. Dunkelfeld-Transmissionsbild erfasst, in welchem die Banknote hell und deren Umgebung bzw. Hintergrund dunkel erscheint. Der erste und zweite Sensor 21 bzw. 22 werden auch als Remissionskameras und der dritte Sensor 23 wird auch als Transmissionskamera bezeichnet.
  • Vorzugsweise verläuft die Zeile mit den Sensorelementen des jeweiligen Sensors 21, 22 bzw. 23 im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung T der Banknoten, so dass bei jedem Auslesevorgang der Sensorzeile des jeweiligen Sensors 21, 22 bzw. 23 ein Sensorsignalverlauf entlang der Sensorzeile erhalten wird, welcher einem Intensitätsverlauf des Lichts entspricht, das in einer senkrecht zur Transportrichtung T verlaufenden Richtung von der Banknote transmittiert bzw. remittiert wird.
  • Die von den Sensoren 21 bis 23 der Sensoreinrichtung 20 erzeugten ersten und zweiten Sensorsignale, insbesondere die entsprechenden ersten bzw. zweiten Sensorsignalverläufe, werden an eine Steuerungseinrichtung 50 sowie eine Auswertungseinrichtung 51 weitergeleitet. Die Auswertungseinrichtung 51 kann in der Steuerungseinrichtung 50 enthalten sein oder aber auch eine von der Steuerungseinrichtung 50 separate Einheit bilden.
  • In der Auswertungseinrichtung 51 werden die Sensorsignale nach einer etwaigen Vorverarbeitung zur Prüfung der Banknote herangezogen, wobei aus den jeweiligen Sensorsignalen Aussagen über verschiedene Eigenschaften der jeweiligen Banknote abgeleitet werden, wie z. B. Echtheit oder Zustand der Banknote, insbesondere Verschmutzungsgrad, Abnutzung, Defekte und das Vorhandensein von Fremdobjekten, wie z.B. Klebestreifen und sonstige Aufkleber, aber auch Büro- und Heftklammern. Verschmutzung, Abnutzung und Defekte lassen sich mit Hilfe bekannter Auswerteverfahren aus dem Remissions- und/oder Transmissionsbild erkennen, das Vorhandensein von Fremdobjekten mit Hilfe der erfindungsgemäßen Auswertung.
  • Abhängig von den in der Auswertungseinrichtung 51 ermittelten Eigenschaften der jeweiligen Banknote werden die Transporteinrichtung 10 sowie die Weichen 11 und 12 entlang der Transportstrecke durch die Steuerungseinrichtung 50 derart gesteuert, dass die Banknote einem von mehreren Ausgabefächern 30 und 31 zugeführt und dort abgelegt wird. Beispielsweise werden in einem ersten Ausgabefach 30 Banknoten abgelegt, die einen guten Zustand, insbesondere keine Fremdobjekte wie Klebestreifen, aufweisen, während Banknoten mit schlechtem Zustand, z.B. Banknoten mit Klebestreifen, in einem zweiten Ausgabefach 31 abgelegt werden. Fälschungsverdächtige Banknoten werden in ein weiteres Fach abgelegt (nicht gezeigt).
  • Durch die Bezugsziffer 13 am Ende der dargestellten Transportstrecke soll angedeutet werden, dass weitere Ausgabefächer und/oder andere Einrichtungen, beispielsweise zur Aufbewahrung oder Zerstörung von Banknoten, vorgesehen sein können. Falls beispielsweise die Prüfung einer Banknote ergibt, dass diese bestimmte Zustandskriterien hinsichtlich Verschmutzung, Abnutzung, Defekten oder vorhandenen Fremdobjekten nicht erfüllt, so kann diese direkt einem Schredder zur Vernichtung zugeführt werden.
  • Die Wertdokumentbearbeitungssystem 1 umfasst im dargestellten Beispiel ferner eine Ein-/ Ausgabeeinrichtung 40 zur Eingabe von Daten und/oder Steuerungsbefehlen durch eine Bedienperson, beispielsweise mittels einer Tastatur oder eines Touchscreens, und Ausgabe oder Anzeige von Daten und/ oder Informationen zum Bearbeitungsprozess, insbesondere zu den jeweils bearbeiteten Banknoten.
  • Das beispielhaft gezeigte Wertdokumentbearbeitungssystem 1 ist besonders dazu geeignet, Wertdokumente auf das Vorhandensein von Fremdobjekten, wie z.B. Klebestreifen und sonstige Aufkleber, zu prüfen, was im Folgenden näher erläutert wird.
  • Fig. 2 zeigt ein Beispiel für ein Wertdokument in Form einer - im vorliegenden Fall nur stark schematisiert dargestellten - Banknote 3, welche mit einem Klebestreifen 4 beklebt ist, welcher im dargestellten Beispiel geringfügig über den Rand der Banknote 3 hinausragt. Aus Anschaulichkeitsgründen überragt der Klebestreifen 4 den Rand der Banknote 3 in deutlich sichtbarer Weise. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten jedoch auch entsprechend für Klebestreifen oder andere vergleichbare Fremdobjekte auf der Banknote 3, die mit dem Rand der Banknote 3 bündig abschließen.
  • Bei dem Klebestreifen 4 kann es sich grundsätzlich um jede Art von Klebestreifen handeln, wie z.B. transparente und/oder klare und/oder matte und/ oder nur im geprüften Spektralbereich lichtdurchlässige Klebestreifen.
  • Die dargestellte Banknote 3 weist im Bereich ihrer unteren rechten Ecke eine Verformung 5 auf, die im vorliegenden Beispiel ebenfalls aus Anschaulichkeitsgründen vergrößert dargestellt wurde und unterschiedliche Ursachen haben kann, wie z. B. einen herstellungsbedingt nicht perfekten Schnittrand der Banknote 3 oder eine durch den Transport der Banknote 3 in einem Banknotenbearbeitungssystem verursachte Verzerrung. Im dargestellten Beispiel ist die Verformung 5 als Vorsprung gegenüber dem übrigen Verlauf der unteren Schnittkante der Banknote 3 dargestellt. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten aber auch entsprechend für alle anderen Arten von Abweichungen der äußeren Form der Banknote 3 von der an sich üblichen rechteckigen Banknotenform.
  • Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein Transmissionsbild 3' der in Fig. 2 gezeigten Banknote 3. Bei dem hier dargestellten Transmissionsbild 3' handelt es sich vorzugsweise um ein sogenanntes Dunkelfeld-Transmissionsbild, welches erhalten wird, indem Licht aus der Lichtquelle 24 (siehe Fig, 1) schräg, d.h. in einem von 90° deutlich verschiedenen Winkel, bezüglich der Fläche der Transmissionskamera 23 abgestrahlt wird und auf die Banknote 3 trifft. Das durch die Banknote 3 hindurchtretende Licht wird von der Transmissionskamera 23 erfasst und in entsprechende erste Sensorsignale umgewandelt, welche zusammengesetzt das Transmissionsbild 3' ergeben. Das an der Banknote 3 sowie an der Transmissionskamera 23 vorbeilaufende Licht führt dazu, dass bei der hier gezeigten Transmissionsaufnahme das Transmissionsbild 3' der Banknote 3 vor einem im Wesentlichen vollständig dunklen Hintergrund 6 erscheint.
  • Das Transmissionsbild 3' der Banknote 3 zeigt einen Bereich 4' mit einer gegenüber dem dunklen Hintergrund 6 erhöhten Helligkeit, was darauf zurückzuführen ist, dass das auf die Banknote 3 treffende Licht durch den Klebestreifen 4 in Richtung der Transmissionskamera 23 gestreut und/ oder gebrochen wird und - anders als das an der Transmissionskamera 23 vorbeilaufende Beleuchtungslicht - von der Transmissionskamera 23 erfasst wird. Im Transmissionsbild 3' der Banknote 3 ist ferner ein der Verformung 5 entsprechender Bereich 5' zu erkennen.
  • Fig. 4 zeigt ein Beispiel für ein Remissionsbild 3", der in Fig. 2 gezeigten Banknote 3, welches mit einer der beiden Remissionskameras 21 bzw. 22 (siehe Fig. 1) aufgenommen wurde, indem das von der Banknote 3 remittierte, d.h. gerichtet oder diffus reflektierte, Licht erfasst und in entsprechende zweite Sensorsignale umgewandelt wird, welche zusammengefasst das Remissionsbild 3" bilden. Mangels Reflexion bzw. Streuung des an der Banknote 3 vorbeilaufenden Beleuchtungslichts erscheint auch das Remissionsbild 3" der Banknote 3 vor einem im Wesentlichen dunklen Hintergrund 7.
  • Im Remissionsbild 3" ist ebenfalls ein der Verformung 5 der Banknote 3 entsprechender Bereich 5" zu erkennen. Anders als im Transmissionsbild 3', an dessen oberem Rand ein der Lage des Klebestreifens 4 entsprechender heller Bereich 4' zu erkennen ist (siehe Fig. 3), tritt ein entsprechender Bereich im Remissionsbild 3" jedoch nicht auf. Dies lässt sich damit erklären, dass der Klebestreifen 4 nur eine geringe Rückstreuung des auftreffenden Lichts verursacht, wodurch der den Rand der Banknote 3 überragende Teil des Klebestreifens 4 im Remissionsbild 3" nicht von dem im Wesentlichen gleichmäßig dunklen Hintergrund 7 unterschieden werden kann.
  • Nach der Aufnahme des Transmissionsbildes 3' sowie des Remissionsbildes 3" der Banknote 3 wird sowohl aus dem Transmissionsbild 3'als auch aus dem Remissionsbild 3" der Verlauf des Randes des jeweiligen Bildes 3' bzw. 3" ermittelt, z.B. indem die ersten bzw. zweiten Signalwerte, die Signalwerte im Bereich sowohl des Bildes 3' bzw. 3" als auch des Hintergrunds 6 bzw. 7 enthalten, mit jeweils einem Schwellenwert verglichen werden. Sensorsignale, deren Höhe den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, werden hierbei dem Transmissionsbild 3' bzw. Remissionsbild 3" zugeordnet, während Sensorsignale, die den vorgegebenen Schwellenwert unterschreiten, dem Hintergrund 6 bzw. 7 zugeordnet werden.
  • Anschließend wird an der Transmissions- und Remissionsaufnahme eine Kantendetektion durchgeführt, bei welcher jeweils ein aus einer Vielzahl von Randpunkten T(x, y) bzw. R(x, y) zusammengesetzter Verlauf VT bzw. VR des Randes des Transmissionsbildes 3' bzw. Remissionsbildes 3" der Banknote 3 ermittelt wird, welcher beispielhaft in den Figuren 5 bzw. 6 dargestellt ist.
  • Wie bereits im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 erläutert, zeigt der dargestellte Randverlauf VT des Transmissionsbildes 3' als auch der Randverlauf VR des Remissionsbildes 3" einen der Verformung 5 am Rand der Banknote 3 entsprechenden Bereich 5' bzw. 5", wohingegen ein der Lage des Klebestreifens 4 entsprechender Bereich 4' lediglich im Randverlauf VT des Transmissionsbildes 3'auftritt.
  • In einem weiteren Schritt werden die ersten und zweiten Randpunkte T(x, y) bzw. R(x, y) derart transformiert, insbesondere durch Drehung und/oder Translation, dass die vier Ecken des Randverlaufs VT des Transmissionsbildes 3' mit den vier Ecken des Randverlaufs VR des Remissionsbildes 3" zusammenfallen. Die Koordinaten x und y der Randpunkte T(x, y) und R(x, y) sind dann auf einen gemeinsamen Koordinatenursprung bezogen, welcher vorzugsweise - wie in Fig. 7 gezeigt - mit einer der vier Ecken der Randverläufe VT und VR zusammenfällt.
  • Fig. 7 zeigt, dass die Randverläufe VT und VR in den der Verformung 5 der Banknote 3 entsprechenden Bereichen 5' und 5" nicht voneinander zu unterscheiden sind, wohingegen der erste Randverlauf VT des Transmissionsbildes im Bereich 4' des Klebebandes 4 auf der Banknote 3 signifikant vom zweiten Randverlauf VR des Remissionsbildes abweicht.
  • Ausgehend von den weitestgehend in Übereinstimmung gebrachten Randverläufen VT und VR wird sodann für ein oder mehrere Paare von Randpunkten T(x, y) des Transmissionsbildes und Randpunkten R(x, y) des Remissionsbildes jeweils ein Abstandswert D berechnet, welcher ein Maß für den Abstand zwischen den ersten Randpunkten T(x, y) von den entsprechenden zweiten Randpunkten R (x, y) darstellt. Beispielsweise wird als Abstandswert D der sogenannte euklidische Abstand zwischen den jeweiligen beiden Punkten T(x, y) und R(x, y) wie folgt berechnet: D = x T − x R 2 + y T − y R 2
    Figure imgb0001
  • Wobei xT und yT die Koordinaten des ersten Randpunktes T(x, y) und xR und yR die Koordinaten des zweiten Randpunktes R(x, y) darstellen.
  • Grundsätzlich ist es möglich, einen oder mehrere Abstandswerte D nur in bestimmten Abschnitten der beiden Randverläufe VT bzw. VR zu berechnen. Es ist jedoch bevorzugt, die Abstandswerte D für viele oder alle Paare von ersten und zweiten Randpunkten T(x, y) bzw. R(x, y) entlang der Randverläufe VT und VR zu bestimmen, um etwaige Klebestreifen auf der Banknote mit besonders hoher Zuverlässigkeit erkennen zu können.
  • Fig. 8 zeigt ein erstes Beispiel für den Verlauf von aus ersten und zweiten Randpunkten T(x, y) und R(x, y) ermittelten Abstandswerten D entlang der y-Richtung des oberen Randes des erhaltenen Transmissions- bzw. Remissionsbildes. Zusätzlich zeigt die Figur 8 den Abstandsvergleichswert A, welcher vorab anhand von Banknoten, die keine Klebestreifen oder ähnliche Fremdobjekte aufweisen, ermittelt wurde. Der Abstandsvergleichswert A kann in Abhängigkeit der Messgenauigkeit der Bildaufnahme gewählt werden. Zum Beispiel kann als Abstandsvergleichswert A eine Länge von 1, 2 oder 3 Pixelgrößen des Remissions- bzw. Transmissionsbilds verwendet werden. Wie der Figur zu entnehmen ist, überschreiten die Abstandswerte D in einem Bereich entlang der y-Richtung den Abstandsvergleichswert A, woraus auf eine signifikante Abweichung des Randverlaufs VT des Transmissionsbildes im Vergleich zum Randverlauf VR des Remissionsbildes und damit auf den auf der Banknote 3 befindlichen Klebestreifen 4 geschlossen werden kann.
  • Im Vergleich dazu zeigt Fig. 9 ein zweites Beispiel für den Verlauf von aus ersten und zweiten Randpunkten T(x, y) und R(x, y) ermittelten Abstandswerten D entlang der y-Richtung am unteren Rand des Randverlaufs VT bzw. VR. Anders als im Bereich des auf der Banknote 3 befindlichen Klebestreifens 4 überschreiten die im Bereich der Verformung 5 der Banknote 3 ermittelten Abstandswerte D den zugehörigen Abstandsvergleichswert A nicht, woraus geschlossen werden kann, dass sich an dieser Stelle der Banknote 3 kein Klebestreifen befindet.
  • Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Verfahrens bzw. anhand der entsprechenden Vorrichtung kann somit auf einfache und zuverlässige Weise unterschieden werden, ob die mittels Bildsensoren erfassten Abweichungen vom Kantenverlauf der Banknote durch Verformungen, insbesondere Verzerrungen oder Ausbuchtungen, der Banknote selbst oder etwa einen auf der Banknote befindlichen Klebestreifen verursacht werden. Im Ergebnis wird dadurch zuverlässig verhindert, dass eine Banknote, welche lediglich derartige Verformungen, jedoch keine Klebestreifen aufweist, fälschlicherweise aus dem Umlauf genommen und gegebenenfalls einer Vernichtung zugeführt wird.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten (3), insbesondere Banknoten, mit
    - mindestens einem Sensor (21 - 23) zur Erfassung einer von einem Wertdokument (3) transmittierten elektromagnetischen Strahlung und Erzeugung von entsprechenden ersten Sensorsignalen (3'), die der jeweils im Bereich des Randes des Wertdokuments (3) transmittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen, und zur Erfassung einer vom Wertdokument (3) remittierten elektromagnetischen Strahlung und Erzeugung von entsprechenden zweiten Sensorsignalen (3"), die der jeweils im Bereich des Randes des Wertdokuments (3) remittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen, wobei der mindestens eine Sensor zur Erzeugung eines aus ersten Sensorsignalen zusammengesetzten Transmissionsbildes und eines aus zweiten Sensorsignalen zusammengesetzten Remissionsbildes des Wertdokuments ausgebildet ist, und
    - einer Auswertungseinrichtung (51) zur Prüfung, ob das Wertdokument (3) ein Fremdobjekt (4), insbesondere einen Klebestreifen, aufweist, unter Berücksichtigung der ersten Sensorsignale (3') und unter Berücksichtigung der zweiten Sensorsignale (3"), wobei anhand von etwaigen Unterschieden zwischen einem aus dem Transmissionsbild des Wertdokuments ermittelten Randverlauf des Wertdokuments und einem aus dem Remissionsbilds des Wertdokuments ermittelten Randverlauf des Wertdokuments auf das Vorhandensein eines Fremdobjekts geschlossen wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Auswertungseinrichtung (51) dazu ausgebildet ist, bei der Prüfung, ob das Wertdokument (3) ein Fremdobjekt (4), insbesondere einen Klebestreifen, aufweist, die ersten Sensorsignale (3'), die der jeweils im Bereich des Randes des Wertdokuments (3) transmittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen, und die zweiten Sensorsignalen (3"), die der jeweils im Bereich des Randes des Wertdokuments (3) remittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen, miteinander zu vergleichen.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Auswertungseinrichtung (51) dazu ausgebildet ist,
    - anhand der ersten Sensorsignale (3') einen oder mehrere erste Randpunkte (T(x, y)) zu ermitteln, welche dem Rand des Wertdokuments (3) entsprechen,
    - anhand der zweiten Sensorsignale (3") einen oder mehrere zweite Randpunkte (R(x, y)) zu ermitteln, welche dem Rand des Wertdokuments (3) entsprechen, und
    - die Position zumindest eines der ersten Randpunkte (T(x, y)) mit der Position zumindest eines der zweiten Randpunkte (R(x, y)) zu vergleichen, um einen räumlichen Abstand zwischen den jeweiligen ersten und den zweiten Randpunkt und/oder eine Fläche zwischen den ersten und den zweiten Randpunkten zu ermitteln, wobei die Positionen derjenigen ersten und zweiten Randpunkte (T(x, y), R(x, y)) miteinander verglichen werden, die einander entsprechende Punkte entlang des Randes des Wertdokuments (3) sind, und
    - anhand des räumlichen Abstands und/oder der Fläche zu prüfen, ob im Bereich des Randes des Wertdokuments ein Fremdobjekt, insbesondere ein Klebestreifen, vorhanden ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Auswertungseinrichtung (51) dazu ausgebildet ist, den räumlichen Abstand mit mindestens einem vorgegebenen Abstandsvergleichswert (A) und/oder die Fläche mit mindestens einem vorgegebenen Flächenvergleichswert (F) zu vergleichen und in dem Fall, wenn der Abstand den Abstandsvergleichswert (A) und/oder die Fläche mit den Flächenvergleichswert (F) überschreitet, das Vorliegen eines Fremdobjekts (4), insbesondere eines Klebestreifens, zu bejahen und andernfalls das Vorliegen eines Fremdobjekts (4), insbesondere eines Klebestreifens, zu verneinen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der mindestens eine Abstandsvergleichswert (A) /Flächenvergleichswert (F) einem anhand mindestens eines Wertdokuments, auf dem sich kein Fremdobjekt, insbesondere kein Klebestreifen, befindet, ermittelten Abstandswert/Flächenwert entspricht.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Auswertungseinrichtung (51) dazu ausgebildet ist, die Position des mindestens einen ersten /zweiten Randpunkts (T(x, y) bzw. R (x, y)) durch Vergleichen der ersten / zweiten Sensorsignale (3' bzw. 3") mit mindestens einem Schwellenwert zu ermitteln.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei aus den ersten Sensorsignalen (3') mittels Kantendetektion der Verlauf des Wertdokumentrands in Transmission ermittelt wird und daraus die Positionen einer Vielzahl von ersten Randpunkten ermittelt werden, und wobei aus den zweiten Sensorsignalen (3') mittels Kantendetektion der Randverlauf des Wertdokuments in Remission und daraus die Positionen einer Vielzahl von zweiten Randpunkten ermittelt werden.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Auswertungseinrichtung (51) dazu ausgebildet ist, für den räumlichen Abstand zwischen dem jeweiligen ersten Randpunkt und dem jeweiligen zweiten Randpunkt, der entlang des Randes des Wertdokuments (3) dem jeweiligen ersten Randpunkt entspricht, einen Abstandswert (D) zu ermitteln, welcher ein Maß für den räumlichen Abstand des jeweiligen ersten Randpunkts (T(x, y)) von dem jeweiligen zweiten Randpunkt (R(x, y)) darstellt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Auswertungseinrichtung (51) dazu ausgebildet ist,
    - für mehrere Paare eines ersten und eines zweiten Randpunkts jeweils einen Abstandswert (D) zu ermitteln, und zu prüfen, ob eine vorgegebene Mindestanzahl (N) der Paare von Randpunkten den Abstandsvergleichswert (A) überschreitet, und
    - in dem Fall, wenn der Abstandswert (D) den Abstandsvergleichswert (A) bei mindestens eine vorgegebener Mindestanzahl (N) der Paare von Randpunkten überschreitet, das Vorliegen eines Fremdobjekts (4), insbesondere eines Klebestreifens, zu bejahen und andernfalls das Vorliegen eines Fremdobjekts (4), insbesondere eines Klebestreifens, zu verneinen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei die Auswertungseinrichtung (51) dazu ausgebildet ist, eine Anzahl (n) von Abstandswerten (D), welche größer sind als der Abstandsvergleichswert (A), zu ermitteln, und die Prüfung, ob das Wertdokument (3) ein Fremdobjekt (4), insbesondere einen Klebestreifen, aufweist, anhand eines Vergleichs der ermittelten Anzahl (n) von Abstandswerten (D), welche größer sind als der Abstandsvergleichswert (A), mit einer vorgegebenen Mindestanzahl (N) von Abstandswerten durchzuführen.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der mindestens eine Abstandswert (D) der euklidische Abstand zwischen jeweils einem ersten und einem zweiten Randpunkt (T(x, y), R(x, y)) ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Sensor (21 - 23) zur ortsaufgelösten Erfassung der vom Wertdokument (3) transmittierten und der von dem Wertdokument remittierten elektromagnetischen Strahlung und zur Erzeugung entsprechender erster und zweiter Sensorsignale (3' bzw. 3") ausgebildet ist.
  13. Wertdokumentbearbeitungssystem (1) mit mindestens einer Vorrichtung (2, 8, 10 - 13, 30, 31, 50) zum Bearbeiten, insbesondere zum Befördern und/oder Zählen und/oder Sortieren, von Wertdokumenten (3), insbesondere Banknoten, und mit einer Vorrichtung (21 - 23, 51) zur Prüfung von Wertdokumenten (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  14. Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten (3), insbesondere Banknoten, mit folgenden Schritten:
    - Erfassung einer von einem Wertdokument (3) transmittierten elektromagnetischen Strahlung und Erzeugung von entsprechenden ersten Sensorsignalen (3') und eines aus ersten Sensorsignalen zusammengesetztes Transmissionsbildsdes Wertdokuments,
    - Erfassung einer vom Wertdokument (3) remittierten elektromagnetischen Strahlung und Erzeugung von entsprechenden zweiten Sensorsignalen (3") und eines aus zweiten Sensorsignalen zusammengesetztes Remissionsbilds des Wertdokuments, und
    - Prüfung, ob das Wertdokument (3) ein Fremdobjekt (4), insbesondere einen Klebestreifen, aufweist, unter Berücksichtigung der ersten und zweiten Sensorsignalen (3', 3"), die der jeweils im Bereich des Randes des Wertdokuments (3) transmittierten bzw. remittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen, wobei anhand von etwaigen Unterschieden zwischen einem aus dem Transmissionsbild des Wertdokuments ermittelten Randverlauf des Wertdokuments und einem aus dem Remissionsbilds des Wertdokuments ermittelten Randverlauf des Wertdokuments auf das Vorhandensein eines Fremdobjekts geschlossen wird.
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