KR0142344B1 - Bill discrimination device and method by fluorescent light wave length analysis - Google Patents
Bill discrimination device and method by fluorescent light wave length analysisInfo
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Abstract
본 발명은 특정파장의 자외선 광원을 지폐(25)에 방사하여 형광물질에 의해 발광되는 형광파장을 유도하는 형광파장 유도수단(10)과, 상기 유도된 형광파장중 특정 파장대의 회절현상을 이용하여 각 파장의 빛을 공간상 분포의 빛의 세기로 변환하는 형광파장 검출수단(11)과, 상기 형광파장 검출수단(11)의 출력을 각 파장에 대한 전기적 신호의 크기로 출력하는 A/D(Analog/Digital) 변환수단(13)과, 상기 A/D 변환수단(13)의 출력을 저장하는 획득 데이타 저장수단(14)과, 정해진 신호의 표준이 되는 값들이 저장되어 있는 기준 데이타 저장수단(15)과, 상기 획득 데이타 저장수단(14)에 기억되어 있는 데이타를 상기 기준 데이타 저장수단(15)에 저장되어 있는 데이타와 비교, 판단하는 비교 판단수단(12)을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광파장 분석에 의한 지폐감별 장치 및 그에 적용되는 지폐감별 방법에 관한 것으로, 입력되는 지폐의 진위여부와 액수를 기계가 자동적으로 감별할 때 처리속도가 빠르며 아주 정밀하게 판별할 수 있어 고신뢰성이 요구되는 금융자동화기기 등에 적용할 수 있는 효과가 있다.The present invention uses a fluorescence wavelength inducing means 10 for inducing a fluorescence wavelength emitted by a fluorescent material by radiating an ultraviolet light source of a specific wavelength to the bill (25), and using the diffraction phenomenon of a specific wavelength band of the induced fluorescence wavelength Fluorescent wavelength detection means 11 for converting light of each wavelength into intensity of light in spatial distribution, and A / D for outputting the output of the fluorescent wavelength detection means 11 in the magnitude of an electrical signal for each wavelength ( Analog / Digital) conversion means 13, acquisition data storage means 14 for storing the output of the A / D conversion means 13, and reference data storage means for storing values which are standard values of a predetermined signal ( 15) and comparison judgment means 12 for comparing and determining the data stored in the acquisition data storage means 14 with the data stored in the reference data storage means 15. Banknote discrimination by wavelength analysis The present invention relates to a device and a banknote discrimination method applied thereto, and when the authenticity and amount of bills inputted are automatically distinguished by the machine, the processing speed is fast and very precisely determined, so that they can be applied to financial automation equipment requiring high reliability. It can be effective.
Description
제1도는 본 발명에 따른 지폐감별 장치의 전체 구성 블록도,1 is a block diagram of the overall configuration of the banknote discrimination apparatus according to the present invention,
제2A도는 형광파장 유도부의 외관도,2A is an external view of a fluorescence wavelength induction part,
제2B도는 형광파장 유도부의 단면도,2B is a cross-sectional view of the fluorescence wavelength induction part,
제3도는 본 발명에 따른 지폐감별 처리 흐름도.3 is a flow chart discrimination processing flow chart according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10:형광파장 유도부 11:형광파장 검출부10: fluorescent wavelength induction unit 11: fluorescent wavelength detection unit
12:비교 판단부 13:A/D 변환부12: comparison judgment unit 13: A / D conversion unit
14:획득 데이타 저장부 15:기준 데이타 저장부14: acquisition data storage unit 15: reference data storage unit
21:자외선 광원 22,23:광섬유다발21: ultraviolet light source 22, 23: optical fiber bundle
24:암실 25:지폐24: Darkroom 25: Banknotes
본 발명은 액면에 따라 서로 다른 형광도료가 사용된 지폐에 특정파장의 자외선으로 방사하여 여기시키는 경우에 발광되는 형광파장을 분석하여 검출되는 특정파장에서 빛의 세기와 파장분포에 따라 지폐의 액수와 진위를 감별하는 형광파장 분석에 의한 지폐감별 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention analyzes the fluorescence wavelengths emitted when the fluorescence is irradiated with ultraviolet rays of a specific wavelength to a bill using different fluorescent paints according to the liquid level, and the amount of the banknotes according to the intensity and wavelength distribution of the light at a specific wavelength detected. The present invention relates to a banknote discrimination apparatus and method by fluorescence wavelength analysis for discriminating authenticity.
일반적으로 국내의 지폐인식장치 기술은 인식율이나 위조지폐 감별기능 및 처리속도등의 측면에서 저조하여 단순히 자동판매기에 적용하는 정도에 머물러 현금의 지금 또는 입금되는 지폐의 진위여부와 액수를 기계가 자동적으로 감별하여 입금을 처리할 수 있도록 해 주는 지폐 인식 장치로서 고신뢰성이 요구되는 현금 자동 입출금기(ATM)에 적용하기에는 불가능한 문제점이 있었다.In general, the domestic banknote recognition device technology is low in terms of recognition rate, counterfeit bill discrimination function and processing speed, and is simply applied to a vending machine, and the machine automatically checks the authenticity and amount of the current or deposited banknotes of cash. As a banknote recognizing apparatus that enables differentiation to be processed, there is a problem that cannot be applied to ATMs that require high reliability.
따라서, 본 발명은 특정파장의 자외선 광원을 지폐에 방사하여 지폐의 형광물질에 의해 발광되는 형광파장에 따라 지폐의 종류와 진위여부를 판별하는 형광파장 분석에 의한 지폐감별 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a banknote discrimination apparatus and method by fluorescence wavelength analysis to determine the type and authenticity of the bill according to the fluorescence wavelength emitted by the fluorescent material of the bill by radiating the ultraviolet light source of a specific wavelength to the bill. There is a purpose.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지폐감별 장치는, 특정파장의 자외선 광원을 지폐에 방사하여 형광물질에 의해 발광되는 형광파장을 유도하는 형광파장 유도수단과, 상기 유도된 형광파장중 특정 파장대의 회절현상을 이용하여 각 파장의 빛을 공간상 분포의 빛의 세기로 변환하는 형광파장 검출수단과, 상기 형광파장 검출수단의 출력을 각 파장에 대한 전기적 신호의 크기로 출력하는 A/D(Analog/Digital) 변환수단과, 상기 A/D 변환수단의 출력을 저장하는 획득 데이타 저장수단과, 정해진 신호의 표준이 되는 값들이 저장되어 있는 기준 데이타 저장수단과, 상기 획득 데이타 저장수단에 기억되어 있는 데이타를 상기 기준 데이타 저장수단에 저장되어 있는 데이타와 비교, 판단하는 비교 판단수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.The banknote discrimination apparatus of the present invention for achieving the above object comprises a fluorescence wavelength inducing means for inducing a fluorescence wavelength emitted by a fluorescent material by radiating an ultraviolet light source of a specific wavelength to the bill and a specific wavelength band of the induced fluorescence wavelength; Fluorescence wavelength detection means for converting light of each wavelength into intensity of light of spatial distribution using diffraction phenomenon, and A / D (Analog) outputting the output of the fluorescence wavelength detection means in the magnitude of electrical signal for each wavelength. / Digital) conversion means, acquisition data storage means for storing the output of the A / D conversion means, reference data storage means for storing values which are standard values of a predetermined signal, and stored in the acquisition data storage means. And comparing and determining means for comparing and determining data with the data stored in the reference data storing means.
또한 상기와 같이 구성되는 지폐감별 장치에 적용되는 지폐감별 방법에 있어서, 비교 판단수단이 판정해야할 처리대상 지폐의 형광파장이 디지탈 신호로 변환되어 저장되어 있는 획득 데이타 저장수단으로 부터 데이타를 입력받아 기준 데이타 저장수단에 저장된 다수의 기준 데이타와의 상관계수를 제1특정 파장대에서 각각 구하는 제1단계와, 상기 제1단계 수행 후, 계산된 상관계수가 모두 제1특정값 이상이고, 최소한 하나는 제2특정값 이상인지를 판단하는 제2단계와, 상기 제2단계 수행 후, 판단조건을 만족하지 않으면 위폐로 간주하고 만족하면 상기 입력 데이타를 다수의 기준 데이타와의 상관계수들 보다 좁은 제2특정 파장대에서 계산하여 상기 다수의 상관계수 중 최소한 하나는 제3특정값 이상인지를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계 수행 후, 판단조건을 만족하지 않으면 위폐로 간주하고 만족하면 다수의 기준 데이타에 대해 입력 데이타의 상관계수가 최대인 위치를 구하여 제3특정 파장대 사이에 존재하는지를 판단하는 제4단계와 상기 제4단계 수행 후, 판단조건을 만족하지 않으면 위폐로 간주하고 만족하면 상기 다수의 최대값의 위치에 따라 지폐의 액면가를 감별하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the banknote discrimination method applied to the banknote discrimination apparatus configured as described above, the fluorescence wavelength of the banknote to be processed to be determined by the comparison determining means is converted into a digital signal, and the data is received from the acquired data storing means. A first step of obtaining correlation coefficients with a plurality of reference data stored in the data storage means in a first specific wavelength band, and after performing the first step, the calculated correlation coefficients are all equal to or greater than the first specific value, and at least one of A second step of determining whether the value is equal to or greater than two specific values; and after performing the second step, if the determination condition is not satisfied, the second condition is regarded as counterfeiting and if the second data is narrower than the correlation coefficients with a plurality of reference data, Performing a third step of determining whether at least one of the plurality of correlation coefficients is equal to or greater than a third specific value by calculating in a wavelength band; If the determination condition is not satisfied, it is regarded as counterfeiting. If the determination condition is satisfied, the position where the correlation coefficient of the input data is maximum for the plurality of reference data is determined to determine whether it exists between the third specific wavelength bands and after performing the fourth step. And a fifth step of discriminating the face value of the bill according to the position of the plurality of maximum values if the judgment condition is not satisfied and satisfactory.
이하, 첨부도면에 의해 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 지폐감별 장치의 전체 구성 블록도로서, 10은 형광파장 유도부, 11은 형광파장 검출부, 12는 비교 판단부, 13은 A/D(Analog/Digital) 변환기, 14는 획득 데이타 저장부, 15는 기준 데이타 저장부를 각각 나타낸다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a banknote discrimination apparatus according to the present invention, 10 is a fluorescence wavelength inducing unit, 11 is a fluorescence wavelength detecting unit, 12 is a comparison determining unit, 13 is an A / D (Analog / Digital) converter, and 14 is obtained. The data storage section 15 denotes the reference data storage section, respectively.
도면의 도시된 바와같이 본 발명에 따른 지폐감별 장치는, 형광파장 유도부(10)에서 유도된 형광파장을 입력받은 형광파장 검출부(11)가 특정 파장대의 회절현상을 이용하여 각 파장의 빛을 공간상 분포의 빛의 세기로 변환하고 이를 A/D 변환기(13)가 각 파장에 대한 전기적 신호의 크기로 출력한다.As shown in the figure, in the banknote discrimination apparatus according to the present invention, the fluorescence wavelength detection unit 11 receiving the fluorescence wavelength induced by the fluorescence wavelength induction unit 10 uses the diffraction phenomenon of a specific wavelength band to space light of each wavelength. It converts the light intensity of the phase distribution and outputs the magnitude of the electrical signal for each wavelength by the A / D converter 13.
상기와 같이 A/D변환된 신호는 한정된 값을 가지는 수치로서 준비되어 있는 획득 데이타 저장부(14)에 기억되며, 비교 판단부(12)는 기준 데이타 저장부(15)에 기억되어 있는 정해진 신호의 표준이 되는 값들을 읽어서 상기 획득 데이타 저장부(14)에 기억되어 있는 신호와 비교, 판단하게 된다.The A / D converted signal as described above is stored in the acquisition data storage unit 14 prepared as a numerical value having a limited value, and the comparison determination unit 12 stores the predetermined signal stored in the reference data storage unit 15. The values which become the standard of are read and compared with the signals stored in the acquisition data storage unit 14 to determine them.
이때, 비교 판단의 기준은 각 지폐가 나타내는 고유한 형광파장의 모양과 관심이 있는 파장대에서의 최대값등이 그 판단 기준이 된다.At this time, the criterion for comparison is the criterion of the unique fluorescence wavelength represented by each banknote and the maximum value in the wavelength band of interest.
제2A도는 형광파장 유도부(10)의 외관도이고, 제2B도는 형광파장 유도부(10)의 단면도이다.FIG. 2A is an external view of the fluorescence wavelength induction part 10, and FIG. 2B is a sectional view of the fluorescence wavelength induction part 10. FIG.
도면에 도시된 바와같이 형광파장 유도부(10)는, 자외선 광원(21)에서 방출되는 특정파장의 자외선을 형광물질이 도색된 지폐(25)의 특정부위로 유도하여 방사하는 입력 광섬유다발(22)과, 지폐(25)의 형광물질에 의해 분산되어 발광되는 형광을 집속하여 충분한 광량을 공급하는 렌즈(26)와, 상기 렌즈(26)를 통해 유입되는 형광파장을 형광파장 검출부(11)로 유도하는 출력 광섬유다발(23)과, 상기 광섬유다발(22,23) 및 내부구조물을 고정시키고 가시광선이나 다른 파장의 광원이 유입되는 것을 방지하며 지폐 유입구가 형성된 암실(24)을 구비하되, 상기 입력 광섬유다발(22)은, 자외선 광원(21)을 가능한 넓은 부위에 조사하기 위하여 다수개로 갈라진다.As shown in the drawing, the fluorescence wavelength induction part 10 guides and radiates an ultraviolet ray having a specific wavelength emitted from the ultraviolet light source 21 to a specific portion of the banknote 25 coated with the fluorescent material and radiates it. And a lens 26 for supplying a sufficient amount of light by concentrating fluorescence dispersed and emitted by the fluorescent material of the banknote 25, and guiding the fluorescence wavelength flowing through the lens 26 to the fluorescence wavelength detection unit 11. The output optical fiber bundle 23 and the optical fiber bundles 22 and 23 and the internal structure to prevent the light source of visible light or other wavelength from being introduced, and a dark room 24 having a banknote inlet formed therein. The optical fiber bundle 22 is divided into a plurality of pieces in order to irradiate the ultraviolet light source 21 to the widest possible area.
제3도는 본 발명에 따른 지폐감별 처리 흐름도로서, 형광파장 검출부(11)가 검출한 판정해야할 처리대상 지폐의 형광파장이 A/D 변환기(13)에서 디지털 신호로 변환되어 획득 데이타 저장부(14)에 저장되어 있을 때, 비교 판단부(12)가 상기 획득 데이타 저장부(14)로 부터 판정해야할 처리대상 형광파장 데이타를 입력받으면(301), 기준 데이타 저장부(15)에 저장된 각종지폐(1000원, 5000원, 10000원)의 세가지 기준 데이타와의 상관계수를 400㎚∼670㎚에서 각각 구하여(302), 상기 계산된 상관계수가 모두 0.8이상이고 최소한 하나는 0.9이상인가 판단한다(303).3 is a flow chart discrimination processing flow chart according to the present invention, wherein the fluorescence wavelength of the bill to be processed detected by the fluorescence wavelength detector 11 is converted into a digital signal by the A / D converter 13 to acquire the data storage unit 14. When the comparison determination unit 12 receives the processing target fluorescence wavelength data to be determined from the acquisition data storage unit 14 (301), various types of banknotes (stored in the reference data storage unit 15) are stored. Correlation coefficients with three pieces of reference data (1000 won, 5000 won, 10000 won) are obtained at 400 nm to 670 nm, respectively (302), and the calculated correlation coefficients are all 0.8 or more and at least one is 0.9 or more (303). ).
상기 판단조건을 만족하지 않으면 위폐로 간주하고(304) 종료하며, 상기 판단조건을 만족하면 상기 입력 데이타를 세가지 기준 데이타와의 상관계수를 보다 좁은 501㎚ ∼ 600㎚의 파장대에서 계산하여(305), 상기 3가지 상관계수 중 최소한 하나는 0.99이상인가 판단하고(306), 상기 판단조건을 만족하지 않으면 위폐로 간주하여(304) 종료하며, 상기 판단조건을 만족하면 세가지 기준 데이타에 대해 입력 데이타의 상관계수가 최대인 위치를 구한다(307).If the determination condition is not satisfied, it is regarded as counterfeit (304), and if the determination condition is satisfied, the input data is calculated by calculating a correlation coefficient with three reference data in a narrower wavelength band of 501 nm to 600 nm (305). At least one of the three correlation coefficients is determined to be 0.99 or more (306), and if the determination conditions are not satisfied, it is regarded as counterfeit (304). The position where the correlation coefficient is maximum is obtained (307).
상기 세가지 최대값의 위치가 500㎚ ∼ 550㎚ 사이에 존재하는가를 판단하여(308), 존재하지 않으면 위폐로 간주하여(304) 종료하고, 존재하면 상기 세 최대값의 위치가 어느 부분에서 최대인가 판단하여(309), 514㎚부근에서 최대값이 되면 10000원권으로 판별하고(310), 541㎚부근에서 최대값이 되면 5000원권으로 판별하고(311), 521㎚부근에서 최대값이 되면 1000원권으로 판별하여(312) 종료한다.It is judged whether the positions of the three maximum values exist between 500 nm and 550 nm (308), and if not present, it is regarded as counterfeit (304). Judgment (309), when the maximum value near 514nm is determined as 10000 won (310), if the maximum value near 541nm is determined as 5000 won (311), when the maximum value near 521nm is 1000 won In operation 312, the process ends.
상기한 형광파장 분석의 기준데이타와 감별대상은 현재 대한민국 화폐를 대상으로 한 실시예이고, 다른나라의 지폐도 기준데이타를 변경하면 적용 가능함은 물론이다.The reference data and the differentiation target of the fluorescence wavelength analysis are examples of the current currency of the Republic of Korea, it is a matter of course that can be applied if the bill of another country changes the reference data.
따라서, 상기한 바와같이 본 발명에 의하면 입력되는 지폐의 진위여부와 액수를 기계가 자동적으로 감별할때 처리속도가 빠르며 아주 정밀하게 판별할 수 있어 고신뢰성이 요구되는 금융자동화기기 등에 적용할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention as described above, when the machine automatically discriminates the authenticity and the amount of the input bill, the processing speed is fast and can be accurately determined, which can be applied to financial automation equipment requiring high reliability. It works.
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