KR100436939B1 - 지폐의 신빙성과 금액 및 손상도를 결정하는 방법과 지폐분류 및 계수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지폐 양면의 완전 영상을 생성하여 지폐의 검색 및 검출 뿐만 아니라 그 지불값을 결정하기 위해 구폐 또는 위폐를 분류하는데 사용된다. 본 발명은 전체 손상정도를 분석할 경우에도 사용된다. 지폐를 분류 및 계수하는 장치는 제어유니트와, 지폐의 칫수에 따라 그 공급속도가 자동조정되는 단일 부품 공급유니트와, 이송시스템과, 전송 및 계수유니트와, 지폐의 흐름을 분리하고 이들을 저장바스켓중 하나를 향해 지향시키는 유니트를 포함한다. 신빙성과 금액과 손상도를 결정하기 위한 유니트는 가시가능한 영상과 적외선 영상을 생성할 뿐만 아니라 가시가능한 영상과 유도발생된 영상을 생성하는데 사용되는 스캐닝장치를 포함한다.

Description

지폐의 신빙성과 금액 및 손상도를 결정하는 방법과 지폐 분류 및 계수장치{METHOD FOR DETERMINING THE AUTHENTICITY, THE VALUE AND THE DECAY LEVEL OF BANKNOTES, AND SORTING AND COUNTING DEVICE}
지폐분류기는 지폐를 분류하고, 그 지불성(payability)을 결정하고, 부적합한 위폐인지를 검출하는데 사용된다. 지폐 분류 및 계수장치는 지폐를 그 금액과 그 발행국의 여부에 관계없이 자동으로 처리하도록 설계된다. 기본적인 처리단계는 신빙성과, 금액과, 스캐닝 장치로부터 적외선 스펙트럼 영역의 가시광선의 범위에서 지폐 양쪽에서의 전체 영상과 자외선 스펙트럼 영역에서의 조사를 통해 얻은 유도영상에 대한 손상도를 결정하는 단계로 구성되어 있으며; 상기 영상들은 연산유니트로 전송된 후 처리되며; 상기 연산유니트에서 얻어진 영상들은 인식 소프트웨어의 도움을 받아 기설정된 기준영상과 비교된다.
상기 장치는 "적합한" 지폐(재유통시키기에 적합한)와, "부적합한" 지폐(물리적 상태가 불량하기 때문에 폐기되어야 할)로 자동으로 분류한다. 특정값이나 기준에 부합하지 못하고 안전상의 특성이 결여된 지폐는 수집되며; 인식불가능한지폐는 전문가에 의한 별도의 검사를 위해 분리된 포켓으로 분류된다. 분류 변수(기준)는 디스플레이 및 키보드의 도움을 받아 상호작용형 분류변수 제어 인터페이스를 통해 검수자의 요구사항에 따라 변화되거나 보정될 수 있다. 상기 장치는 그 작동 로그를 유지하므로, 등록 및 제어기능을 실행할 수 있다.
지폐의 금액과 신빙성을 결정하기 위해, 적외선 및 자외선 검출기를 사용하여 지폐의 일정한 포인트에 있는 마크의 유용성을 체크하는 과정에 기초한 처리단계를 사용하는 firm De La Rue[1]의 De La Rue 3700에는 지폐 분류 및 계수장치가 공지되어 있다. 위폐로부터 지폐를 보호하기 위해, 지폐에는 이른바 이성질 잉크(metameric ink)로 도안(picture)이 인쇄되며; 이러한 도안은 육안으로는 볼 수 없으며, 오직 적외선 스펙트럼으로 판명된다. 구체적인 적외선 영상을 알 수 있다면, 이성질 잉크의 존재 또는 부존재를 알기 위해 지폐표면에 여러 포인트를 체크하는 검출기를 전개시킬 수 있다. 이러한 검출기는 쌍으로 즉, 적외선 소스와 광검출기로 이루어지며; 상기 광검출기는 종이로부터 유도된 방사선을 수신한다. 만일 이성질 잉크가 없다면, 상기 광검출기는 반사광에 노출될 것이며; 만일 그러한 잉크가 있다면, 광검출에서의 광 스트림이 감소될 것이다. 만일 지폐가 자외선으로 조사된 경우에는, 유도된 가시광선이 나타나게 된다. 구체적인 자외선 영상을 알 수 있다면, 유도된 영상의 존재 또는 부존재를 알기 위해 지폐표면에 여러 포인트를 체크하는 검출기를 전개시킬 수 있다. 이러한 검출기는 쌍으로 즉, 자외선 소스와 광검출기로 이루어지며; 상기 광검출기는 종이로부터 유도된 방사선을 수신한다. 만일 유도 영상이 있다면, 상기 광검출기는 반사광에 노출될 것이며;만일 그러한 영상이 없다면, 광검출에서의 광 스트림이 감소될 것이다.
이러한 방법의 단점으로는 영상의 존재 여부를 알기 위해 지폐 전체표면이 아닌 일부 표면상의 몇개의 포인트를 검출해야 한다는 것이다.
공지의 방법에서는 구겨진 지폐의 소음도에 의한 마이크로폰 검출기로 손상도가 검출되므로; 따라서, 오염된 위치에서의 실질적인 부적합성과 기재내용은 인식할 수 없게 된다.
공지의 방법에서, 지폐의 금액은 조사기(illuminator)와 여러곳의 지폐 표면의 스트라이프(stripe)에서 반사광을 모으는 광 도전체의 수집을 제공하는 특수한 검출기로 체크되며; 상기 광 도전체는 단부에서 묶어져서, 전체적인 광의 세기를 광검출기에 전송한다. 지폐가 검출기를 통과할 때, 검출기에서는 그 금액에 따라 상이한 전체적인 광 세기곡선이 얻어진다. 이러한 방법으로는 정확한 지폐금액의 결정을 보장할 수 없다.
공지의 장치는 한장의 지폐를 공급하는 공급유니트와, 통과 제어조립체의 검출기로 지폐를 이송하여 지폐를 계수하는 이송시스템과, 신빙성과 금액과 부적합성 등을 결정하는 조립체와, 검출기로부터 수신된 데이터를 기초로 하여 연산유니트에서 이루어진 결정에 따라 지폐를 하나의 적층유니트로 지향시키는 지폐 유동 분기조립체와, 분류되어 계수된 지폐를 적층하기 위한 용기가 구비된 3개의 적층조립체를 포함하며; 상기 3개의 적층조립체중 하나는 적합한 지폐용이고, 다른 하나는 부적합한 지폐용이며, 나머지 하나는 그 신빙성과 금액이 의심스러운 지폐용이다. 공지의 장치에 있어서의 단점은 다른 국가의 다른 종류의 지폐를 검사하기 전에 검출기세트를 재조정 및 교체할 필요가 있다는 점이다. 다른 시스템의 검출기를 새로운 종류의 지폐로 재디자인하여 이를 제조 및 조정하기 위해서는 시간이 많이 소요되며, 심각한 경제적 지출과 함께 상당한 노력과 자원을 필요로 한다.
본 발명은 지폐의 신빙성과 금액 및 부적합성을 체크 및 결정하고, 지폐를 계수하여 분리하기 위한 장치 및 기법에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 따른 장치의 사시도.
도2는 장치 드라이브의 사시도.
도3은 단일지폐 공급유니트의 파일 홀더의 이동가이드를 도시한 도면.
도4는 단일지폐 공급유니트의 프레스유니트의 카트리지 드라이브를 도시한 도면.
도5는 단일지폐 공급유니트의 분리조립체를 도시한 도면.
도6은 자성 마크검출기의 드라이브를 도시한 도면.
도7은 지폐 스트림 분할유니트의 드라이브를 도시한 도면.
도8은 지폐 적층조립체의 적층기의 드라이브를 도시한 도면.
도9는 가시가능한 스펙트럼과 적외선 스펙트럼에서 지폐 영상을 얻기 위한 스캐닝장치의 다이아그램.
도10은 자외선 스펙트럼과 적외선 스펙트럼에서 지폐 영상을 얻기 위한 스캐닝장치의 다이아그램.
도11은 이중지폐의 레이저 검출기의 다이아그램
도12는 지폐의 부적합과 금액을 결정하기 위한 작동시컨스의 블럭도.
도13은 지폐의 신빙성을 결정하기 위한 작동시컨스의 블럭도.
도14는 지폐의 분류 및 계수장치의 제어유니트의 블럭도.
본 발명의 목적은 지폐의 신빙성과 금액과 손상도를 결정하는 방법을 제공하는 것으로서; 상기 방법은 적외선 스펙트럼 범위의 투시가능한 스펙트럼 범위에서 지폐 양측의 전체 영상과 연산유니트를 사용하여 일련의 영상처리에서의 높은 신뢰성을 위해 자외선 스펙트럼 범위의 조사시 나타나는 유도 영상(발광 및/또는 형광)을 제공하는 스캐닝장치에 의한 지폐의 스캐닝과, 지폐가 다른 종류의 지폐로 바뀌었을 때 하드웨어의 변경이 필요없는 소형의 지폐 분류 및 계수장치의 제조에 기초하고 있다.
상기 방법은 스캐닝장치로 지폐를 스캐닝하는 단계를 포함하며, 상기 스캐닝장치는 적외선 스펙트럼 범위의 가시적 스펙트럼 범위에서 지폐 양면의 완전 영상과 자외선 조사시 나타나는 유도 영상을 제공한다. 이렇게 해서 얻은 영상은 연산유니트로 이송되며, 연산유니트에서는 패턴 인식 소프트웨어의 도움을 받아 기준영상과 비교된 후, 지폐의 신빙성과 금액과 손상도에 관해 결정이 내려진다. 연산유니트에 설치된 훈련가능한 패턴 인식은 그 제공된 지폐 영상을 인식하고, 입력된 영상과 기준영상과의 일치 정도에 대한 질문에 응답한다. 상기 소프트웨어는 영상의 완전한 일치, 영상의 부분적 일치, 완전한 불일치를 인식할 수 있다.
지폐의 금액과 손상도를 결정하기 위하여, 상기 소프트웨어는 가시가능한 스펙트럼 범위에서 얻은 영상과 기준영상을 비교한다. 만일 영상이 완전히 불일치하다면, 또한 만일 영상이 부분적으로[즉, 점, 명각(銘刻), 지폐상의 작은 흠 등등] 일치하지 않는다면, 상기 소프트웨어는 지폐의 손상도를 결정하게 된다. 지폐의 신빙성을 결정하기 위해, 상기 소프트웨어는 완전한 적외선 영상과 자외선 스펙트럼 범위에서 조사에 의해 얻은 유도영상을 기준영상과 비교한다. 만일 영상이 완전히 불일치한다면, 지폐의 신빙성은 의심스러운 것으로 결정된다. 영상이 부분적으로 불일치한 경우, 지폐에 있어 특수한 보안구역에서의 도안의 존재 또는 유용성이 검사된다. 만일 보안구역이 불일치하다면, 지폐의 신빙성은 의심스러운 것이다.
상기 소프트웨어는 지폐의 부적당한 복합적인 특성 즉, 마모, 점, 명각, 엣지에서의 누락, 접힘 및 코너가 누락, 구멍, 엣지에서의 밀봉된 작은 흠 등을 분석한다.
가시가능한 스펙트럼 범위에서 얻은 지폐 영상과, 적외선 스펙트럼 범위에서 얻은 지폐 영상과, 자외선 스펙트럼 범위에서 조사에 의해 얻은 유도영상이 분석되며; 지폐를 3개의 등급(적합, 부적합, 요주의)중 한가지로 분류하는 결정규칙이 전문가에 의해 결정된 임계 데이터를 기초로 하여 설정된다.
일련의 지폐분류 단계는 다음과 같다.
지폐 영상(M×M픽셀)이 스캐닝장치로부터 수신되는 것으로 가정한다. Ω= (0, M] ×(0, M] ∈ R2에 의한 영상포인트 세트를 나타낸다. 또한, 각각의 픽셀(i, j)은 영역 {(ξ, η) ∈ Ω, ξ∈(j-1],η∈(i-1, i]} 에서 병렬설치되며,포인트(i, j)∈ Ω는 픽셀 영역의 상부 우측코너이다. ΩR은 순간적으로 처리될 지폐에 속하는 영상포인트 세트이고, ΩD은 기준영상에 속하는 영상포인트 세트인 것으로 가정하자.
지폐의 분류에 대한 주요한 기술적 사상은 수치 특성의 집합체(G1, G2, K, Gn)를 갖는 함수 z = f(ξ, η)에 의해 형성된 초기 지폐 영상의 묘사로 구성되어 있으므로, 지폐가 하기와 같은 등급의 하나에 속한다는 결론은 결정규칙에 의해 이루어진다.
1. 적합
2. 부적합
3. 요주의
이러한 수치특성을 한정하기 위하여, ΩR을 R블럭세트(인식영역)세트인 R1, R2, R3, Rn으로 분할하고, R1⊆ΩR,, (i=1,,,,,n) 는 정사각형(궁극적으로는 오버래핑) 영상의 B×B 픽셀 조각이며,이다. D블럭세트(기준지폐에서의 비교영역)를 가정하자. 여기서, D1, D2,,,,, Dn은 정사각형(궁극적으로는 오버래핑) 영상의 B×B 픽셀 조각이며,이다.
실상(real image)은 거의 언제나 소음을 갖고 있다. 따라서, 지폐 영상 z =f(ξ, η)을 2개의 변수의 확률처리의 현실화 즉, 그러한 가능성 특성이 본질적인 확률 필드로서 가정한다.
초기 및 중간 모멘트의 통계적 특성의 결정을 시작한다. 개연성 이론에 있어서, k회의 초기 모멘트(mk)는 일반식에 의해 연산된다.
여기서, xi는 별개의 임의변수(X)의 값이며, pi= P{X = xi}는 임의의 변수(X)가 값(xi)을 가정하는 개연성이다.
수학적 통계는 상기 모멘트의 평가로 작동된다. 영상 분석에 적용되었을 때, 식은 다음과 같은 형태를 취한다.
개연성 이론에 있어서, 중앙 모멘트(uk)는 다음과 같이 한정된다.
상기 식의 실제 사용을 위해, 미리 평균값(m1)을 개산(槪算)할 필요가 있다. 따라서, 공지의 식은 중간 모멘트에 대한 초기 모멘트를 연산하기 위한 식으로 사용된다.
u2= m2-m1 2
u3= m3- 3m1m2+ 2m1 2
u4= m4- 4m1m3+ 6m1 2m2- 3m1 4
중간 모멘트에 관련된 통계량과 엔트로피에 주목해야 한다.
σ= √u2- 평균 제곱편차
g1= (u3/σ3) - 비대칭 계수
g2= (u4/σ4) -3 ------- 과잉계수
- 엔트로피
지폐 부적합 특성의 분석을 위한 매우 중요한 정보는 이러한 변화가 발생하는 거리로 나누어진 영상요소의 휘도에서의 변화속도로 한정된 공간 주파수에서의 정보이다. 공간주파수에서의 정보는 일부 영상 특성을 강조하기 위해, 이러한 주파수를 갖는 성분의 고갈이나 강화를 위한 공간필터를 사용할 수 있게 한다.
일반적으로, 상기 공간 여과처리는 하기와 같은 방식으로 설명될 수 있다.
이들은 초기 영상 및 필터의 중량함수인 것으로 가정하자.
이들은 퓨리에 변형이다. 그리고,은 중량함수(h)를 갖는 필터를 사용한 영상(f)의 여과결과이다. 기본적인 영상분석과 지폐 분류 소프트웨어에 적용된 처리방법이 사용된다.
부적합 분석은 블럭 Ri⊆ ΩR, (i = 1, ....., n)인 블럭의 여러 단계에서 발생되는 것을 인식해야 한다. 각각의 Ri⊆ ΩR, (i = 1, ....., n)에 있어서, 영역상태의 일부 함수가 연산되며, 상기 연산은 분석될 이상한 특성에 관해 모든 작동단계에서 결정된다. 연산된 상기 함수는 기준영역에서 최고값을 가지며 그다지 유사하지 않은 영역에서 감소하는 것으로 가정한다. 이렇게 얻은 함수값은 기준영역에서 함수값으로부터의 최대 이탈비율로서 결정된 임계값과 비교된 후, 주어진 단계에서 영역 상태에 대한 결정이 이루어진다.
단계1: 투시가능한 스펙트럼 범위에서 금액과 손상도 결정
부적합은 지폐 부적합 특성이 복합된 것으로 인식되며, 이러한 특성에는 점, 명각, 엣지에서의 누락, 접힘 및 코너가 누락, 구멍, 엣지에서의 밀봉된 작은 흠등이 포함된다.
f(ξ, η)은 투시가능한 스펙트럼 범위에서 현재 지폐의 영상이며, fp(ξ, η)는 투시가능한 스펙트럼 범위에서 기준지폐의 영상이라고 가정하자. 처음에, 기준지폐의 영상과 현재 지폐의 영상은 상술한 바와 같이 R블럭과 D블럭으로 분기된다. 기준지폐와 분석될 지폐의 모든 영역에 대해, 통계적 특성(m1, m2, m3, m4, u2, u3, u4, σ, g1, g2, I)이 연산된다.
지폐 금액을 결정하기 위해, 주파수 특성이 Fh(u, v) = F* Di,(1) 인 필터로 영역(Ri, i = 1, 2, ....n)의 여과가 실시된다. 여기서, F* Di는 영역(Di)의 퓨리에 변환이며, * 는 일체적 추측신호이다. 따라서, 인식된 데이터 패턴(Ri)과 함께 필터(F* Di)가 형성되며, 특정 영상과의 그 상호관계가 실행된다. 이러한 상호작용에 의해 시스템의 출력면[f'(ξ, η):(ξ, η)∈Ri]의 좌표의 원점에서 만일 영상이 관심있는 패턴을 포함하고 있다면, 밝은 광점(bright light spot)이 형성되어 인식될 패턴의 유용성과 필요로 하는 영상내에서의 위치를 나타내게 된다.
영역상태 함수는이라고 가정하고,
는 영역 특성의 초기 벡터이며, 성분(m1, m2,....)은 여과후 영역의 통계특성이며, wj는 경험적으로 얻어진 초기 특성의 중량이다.
지폐의 금액을 결정할 때, 패턴 대응(pattern correspondence)은 지폐 전체의 일반적인 (일체적)유사성과 제어영역에서 도안의 유용성/부재에 의존한다는 것을 고려해야 한다.
일반적인 대응을 추정하기 위하여, 지폐 상태함수는 다음과 같다고 가정한다.
만일 특정한 임계치 Φmax, Φ≥Φmax이고, 대응을 위해 제어영역이 검사되며 그렇지 않을 경우 지폐금액이 특정한 것과 일치하지 않을 경우에, 지폐는 그 특성을 "요주의(suspect)"로 가정한다.
제어영역에서의 대응을 추정하기 위하여, 이진벡터(binary vector)인 Ii(0,1), (i = 1,.....n)을 도입하고, 제어영역에서는 Ii= 1 이고, 다른 영역에서는 Ii= 0 이다. 만일,의 값이 특정한 것과 일치하지 않는다면, 지폐 부적합 특성의 분석을 조사한다. 그렇지 않을 경우, 지폐는 요주의 인 것으로 간주된다.
마모도를 추정하기 위해, 지폐 상태함수는 다음과 같다.
만일 특정한 임계치 Φmax, Φ< Φmax이면, 지폐는 마모된 것으로 가정한다.
점(spot)을 나타내기 위해, (1)을 다음과 같이 변화시킨다.
Fh(u,v) = A(u,v)ㆍF* Di, 여기서 A(u,v)는 저주파 필터의 주파수 응답이다.금액의 일체적 대응을 결정하기 위해 동일한 상태함수를 사용한다.
만일 특정한 임계치 Φmax, Φ< Φmax이면, 허용가능한 점 영역은 임계치를 초과한다.
명각을 나타내기 위하여, (1)을 다음과 같이 변형시킨다.
Fh(u,v) = A(u,v)ㆍF* Di
여기서 A(u,v)는 고주파 필터의 주파수 응답이다. 금액의 일체적 대응을 결정하기 위해 동일한 상태함수를 사용한다.
만일 특정한 임계치 Φmax, Φ< Φmax이면, 허용가능한 점 영역은 임계치를 초과한다.
엣지를 따라 누락된 조각(missing piece)을 분석하기 위해, 배경의 휘도는 지폐 엣지의 휘도와 비교하였을 때 서로 상이하다는 장점을 이용한다. 엣지는 분리되며, 경계점으로부터 지폐 주위에 위치된 사각형의 가장 가까운 곳까지 거리를 형성하도록 픽셀 오차를 결정한다. 만일 이러한 포인트에서, 최대 오차상태를 이탈하여 포인트가 전문가에 의해 정해진 지폐 코너근처로 속하지 않는다면, 지폐는 엣지를 따라 누락된 조각이 있는 것이다.
접혀진 코너를 결정하기 위해, 지폐 코너근처에 위치된 엣지 포인트에 의해 회귀곡선(y = ax + b)을 계산한다. 만일 적어도 한 점에 대해 직선에서의 거리가 다른 특정한 것보다 길다면, 코너는 찢어진(누락된) 것으로 간주되며, 그렇지 않다면 접혀진 것으로 간주된다.
구멍은 지폐 영상부로서, 그 세기는 배경 휘도의 동적범위에 가깝다. 처리될 지폐의 모든 영상 픽셀을 통과한 후, 그 세기가 배경 영역에 가깝게 위치된 밀착 영역을 분리시킨다. 만일 적어도 한 영역의 면적이 허용면적을 초과한다면, 지폐에는 구멍이 있게 된다.
누락된 조각과는 달리, 작은 흠은 기하학적 왜곡을 초래하지 않으므로, 지폐 영상에 나타날 필요는 없다. 작은 흠의 인식은 적외선 스펙트럼에서 지폐 엣지로부터 시작되는 선을 조사하는 작업이다. 이들을 조사하기 위해, (1)을 다음과 같이 변경시킨다.
Fh(u, v) = A(u, v)i
상기 A(u, v)는 예를 들어 라플라시안과 같은 고주파 필터의 주파수 특성으로서, 지폐 엣지에 인접한 현재의 영상 영역만을 여과한다.
지폐 엣지로부터 시작하는 선 면적의 연산과 클러스터링(clustering)에 따라, 상기 작은 흠의 전체 면적이 임계면적을 초과하는 경우, 지폐에는 밀봉된 작은 흠이 있다고 결정이 이루어진다.
단계2: 자외선 보안 검사는 금액 결정과 유사하지만, 이러한 처리에서는 자외선 스펙트럼에서 지폐의 조사후 얻어지는 유도영상이 사용된다.
단계3: 적외선 보안 검사는 단지 적외선 스펙트럼에서만 금액 결정과 유사하다.
Φmax,Gimax, (i = 1, 2,....n)은 소프트웨어의 모든 단계에서 분리된 상태로 선택되며, 지폐 분류레벨에 직접적으로 영향을 미치는 조정가능한 변수이다. 만일 적어도 하나의 부적합 특성을 갖고 있다면, 지폐는 부적합한 것으로 간주된다.
지폐의 신빙성과 금액 및 손상도를 결정하는 방법은 모니터와 키보드에 의해 분류변수를 조정하도록 설계된 상호작용 인터페이스가 구비된 제어유니트와 단일 지폐 파일 공급유니트가 배치된 케이스와, 지폐의 계수 및 통과제어 그리고 신뢰성을 위해 유니트의 검출기로 지폐를 이송하는 이송시스템과, 지폐의 신빙성과 금액 및 손상도 결정유니트와, 검출기로부터의 데이터에 기초하여 연산유니트에 의해 이루어진 결정에 따라 용기가 구비된 적층유니트중 하나에 지폐를 지향시키기 위한 지폐 스트림 분기유니트와, 계수된 그리고 분류된 지폐를 적층하기 위해 용기가 구비된 적층유니트를 포함하는 지폐 저장 및 계수장치에 있어서, 단일 지폐 공급유니트의 정렬판 및 자성 마크검출기의 위치조정변수와, 분리유니트의 링 표면과 공급 컨베이어의 벨트 표면 사이의 간극조정 및 적층기 휘일의 회전 속도는 장치에 로딩된 지폐 크기에 따라 제어유니트에 의해 자동으로 제어된다. 지폐를 한장씩 파일로 공급하는 유니트의 공급이송조립체는 장치에 로딩될 지폐의 크기에 따라 공급속도를 자동조정하는 분리된 드라이브를 포함한다. 공급조립체의 이송벨트와 파일의 가장 낮은 지폐 사이에서의 안정한 접촉을 보장하기 위해 지폐 파일 프레싱조립체가 제공되며, 상기 공급조립체는 파일 홀더에서 지폐의 존재를 검출하는 검출기를 구비하고 프레스 조립체 드라이브 제어부에 연결된다. 단일 지폐 공급유니트는 지폐크기에 관계없이 이송기구의 길이방향 축선에 대해 지폐파일의 엄격한 대칭적 위치조정을 위해 드라이브가 구비된 이동가이드를 포함한다. 지폐의 신뢰도와 금액 및 부적합도 결정조립체는 계수되어 저장된 지폐를 하나의 적층조립체로 지향시키기 위해, 패턴 인식 소프트웨어에 의해 스캐닝장치로부터 회수된 데이터를 처리한 후 지폐의 신빙성과 금액 및 부적합도에 관한 결정을 지폐 스트림 분기조립체로 이송하는 제어유니트에 배치된 연산유니트에 연결되며, 가시가능한 스펙트럼 범위와 적외선 스펙트럼 범위에서 지폐 양측의 완전 영상을 얻고 자외선 스펙트럼 범위에서 조사중 유도영상을 얻기 위한 스캐닝장치를 포함하며; 가시가능한 그리고 적외선 스펙트럼 범위에서 하나의 분기 스트림으로부터 지폐 영상을 회수하기 위한 스캐닝장치는 가시가능한 광 및 적외선 광을 위한 조사기와, 렌즈와, 반투명 거울과, 가시가능한 스펙트럼 범위와 적외선 스펙트럼 범위를 선택하기 위한 광필터와, 영상 판독장치를 포함한다. 적외선 스펙트럼 범위에서 적어도 하나의 분기 광 스트림으로부터 지폐 영상과 자외선 스펙트럼 범위에서 조사중 얻어지는 유도영상을 회수하기 위한 스캐닝장치는 자외선 조사기와, 적외선 조사기와, 반투명 거울과, 가시가능한 스펙트럼 범위를 통과하는 광학밴드 광 필터와, 적외선 스펙트럼 범위를 선택하기 위한 광필터와, 영상판독장치를 포함한다.
지폐의 신빙성 금액 및 손상도 결정유니트는 가시가능한 적외선 스펙트럼에서 영상을 얻기 위한 스캐닝장치와, 적외선 스펙트럼 범위에서의 영상과 자외선 조사시 유도영상을 얻기 위한 스캐닝장치를 포함하며; 이들은 스캐닝장치로부터 회수된 데이터를 처리하는 연산유니트에 연결되며, 패턴 인식 소프트웨어의 도움을 받아 지폐의 상태에 대해 결정을 내린다.
종이서류의 영상을 얻고 그 얻은 영상을 연산유니트로 유입시키도록 고안된 정량-생산 스캐닝장치(quantity-produced scanning device)는 종이서류 영상을 2개의 스펙트럼 범위(예를 들어, 가시가능한 그리고 적외선)에서 동시에 얻지 못하므로, 이들은 지폐의 신빙성을 결정하는데 부적합하다. 이들은 주사기(illuminator)와, CCD 어레이와, 상기 CCD 어레이로부터 영상을 판독하여 이를 연산유니트로 전송하는 전자장치를 포함한다. 종이서류는 조사(照射)되며, 그 영상은 렌즈에 의해CCD 어레이에 촛점잡히며, CCD 어레이로부터 영상을 판독하기 위해 전자장치에 의해 전자 형태로 전환되며, 이러한 전자 형태에서 연산유니트로 전송된다.
하나의 분기광 스트림으로부터 가시가능한 그리고 적외선 스펙트럼 범위에서 지폐 영상을 얻기 위해 도9에 도시된 스캐닝장치가 사용된다.
상기 기술적 결과는 지폐 영상이 한쪽 광축상에 배치된 2개의 CCD 어레이(108)로 전송되기 때문에 렌즈(104)의 후방에 반투명 거울(105)을 장착하므로써 도출된다. 또한, 하나의 CCD 어레이 앞에는 가시가능한 스펙트럼 범위를 분리시키기 위한 광 필터(106)를 장착하고, 또 다른 CCD 어레이에는 적외선 스펙트럼 범위를 분리시키는 광 필터(107)가 장착된다. 가시가능한 스펙트럼 범위에서의 조사기(71)와 함께, 적외선 주사기(72)는 스캐닝장치상에 장착된다.
공지된 바와 같이, 진정한 지폐에서 적외선 영상은 가시적인 것과는 실질적으로 상이하다. 디스플레이상에 이러한 영역을 관찰하므로써, 작동자는 지폐의 신빙성을 결정할 기회를 갖게 된다. 만일 패턴 인식 소프트웨어가 연산유니트에 설치되어 있다면, 지폐의 신빙성이 자동으로 결정된다.
가시적인 스펙트럼과 적외선 스펙트럼에서 지폐 영상을 얻기 위한 스캐닝장치는 하기와 같은 방식으로 작동된다.
광스트림(light stream)은 렌즈(104)에 포커싱된 후, 반투명 거울(105)에 의해 2개의 스트림으로 분기되어 CCD 어레이(108)로 전송된다. 각각의 CCD 어레이의 앞에 장착된 광 필터(106, 107)는 한쪽 CCD 어레이에는 가시가능한 영상으로, 다른쪽 CCD 어레이에는 적외선 영상을 생성한다. 전자장치(109)는 CCD 어레이로부터의영상을 판독한 후 이들을 연산유니트로 전송한다.
하나의 분기된 광 스트림으로부터 자외선 스펙트럼에서는 유도영상을, 적외선 스팩트럼에서는 지폐 영상을 얻기 위한 스캐닝장치가 제안되고 있다. 이러한 장치는 도10에 도시되어 있다.
상기 기술적 결과는 지폐 영상이 2개의 CCD어레이(108)로 전송되기 때문에 렌즈(104)의 후방에 반투명 거울(105)을 장착하므로써 도출된다. 또한, 하나의 CCD 어레이 앞에서 적외선 스펙트럼 범위를 분리하기 위해 광 필터(107)가 설치되고, 다른 CCD 어레이 앞에서는 가시가능한 스펙트럼 범위를 통과하는 광학 밴드 필터가 설치된다. 통상적인 조사기 대신에, 스캐닝 장치에는 자외선 주사기(74)와 부가의 적외선 조사기가 장착된다.
지폐가 스캐닝되었을 때, 2개의 영상을 얻을 수 있는데, 하나는 적외선 영상이고, 다른 하나는 자외선 스팩트럼의 조사에 의해 생성된 유도영상이다. 공지된 바와 같이, 신빙성이 양호한 지폐에서 자외선 스펙트럼에서의 조사에 의해 생성된 유도 영상과 적외선 영상은 가시적인 영상과는 실질적으로 상이하다. 디스플레이에 이러한 영상들을 관찰하므로써, 작업자는 지폐의 신빙성을 결정할 기회를 갖게 된다. 만일 패턴인식 소프트웨어가 연산유니트에 설치되었다면, 지폐의 신빙성은 자동으로 결정된다.
지폐 분류 및 계수장치(banknote sorting and counting device: BARS)(도1 및 도2)는 장치판(2)과 상기 장치를 데스크상에 안착시키도록 설계된 상판(3)을 구비한 케이스(1)와; 제어유니트(22)와; 장치의 이송기구의 길이방향 축선에 대해 정확하게 대칭으로 위치시키기 위한 이동가이드(6, 7)를 구비한 파일 홀더를 포함하는 파일(5)로 지폐파일을 공급하기 위한 유니트(4)와; 간극 조정장치의 드라이브를 구비한 분리조립체(8)와; 이송기구 드라이브를 구비한 지폐 파일 프레스조립체(9)와; 드라이브가 구비된 공급조립체(10)와; 안정한 드라이브가 구비된 지폐이송시스템(11)과; 가시가능한 스펙트럼 범위와 적외선 스펙트럼 범위에서 영상을 얻기 위한 스캐닝장치(12)와, 자외선 스펙트럼 범위에서 조사중 얻어지는 제2방출영상과 적외선 스펙트럼 범위에서의 영상을 얻기 위한 스캐닝장치(13)를 포함하는 지폐의 신빙성, 금액 및 손상도 결정조립체와; 자외선 검출기(14)와; 자성 마크검출기(15)와; 지폐 이송제어 및 계수 유니트(16)와; 이중 지폐검출기(17)와; 지폐 스트림 분기조립체(18)와; 적합한 지폐용 적층조립체(19)와; 부적합한 지폐용 적층조립체(20)와; 신빙성과 금액이 의심스러운 지폐를 위한 적층조립체(21)를 포함한다.
드라이브가 구비된 이송기구의 길이방향 축선에 대한 지폐 파일의 위치조정 가이드를 구비한 단일 지폐 공급유니트(도1, 도3, 도4)는 지폐파일의 정면부를 지지하도록 설계되었으며, 부드럽고 연마된 판을 제공하도록 프레스장치와 전방가이드(6)와 후방가이드의 이송을 위한 슬롯이 구비된 제한판(limiiting plate)(23)을 포함한다. 각각의 가이드는 캐리지에 부착되며; 상기 캐리지는 2개의 원통형 레그를 따라 즉, 장착판에 평행하게 부착되는 짧은 레그를 따라서는 후방가이드를, 긴 레그를 따라서는 전방가이드를 이동시킬 수 있다. 상기 캐리지는 이들 사이에 배치된 타이밍벨트(27)에 기계적으로 연결된다. 벨트의 한쪽 단부는 부드러운 풀리 위를 통과하며, 다른쪽 단부는 전기모터의 축(30)에 고정된 코그풀리(29)와 결합된다. 상기 전기모터의 축이 반시계방향으로 회전할 때, 가이드는 동시에 중앙으로 수렴하며; 상기 전기모터의 축이 시계방향으로 회전할 때, 가이드는 분기된다. 상기 후방가이드는 지지풀리(31)를 포함한다. 간극조정장치(도1, 도2, 도5)의 드라이브가 구비된 상기 지지조립체(8)는 비구동 롤러가 구비된 2개의 축(33)이 있는 케이스(32)와, 링 및 구동 코그풀리(37)를 위한 홈이 구비된 풀리(36)가 부착되는 구동축(35)을 포함한다. 프레임(38) 위에서, 케이스는 장착판에 단단히 고정된 축(39)에 고정된다. 케이스 및 프레임의 경사로 인해 축에 대해 간극이 조정된다. 케이스에 부착되어 이송되는 클로우(claw)(40)는 스프링(41)에 의해 너트(42)로 가압되므로, 전기모터(44)의 축에 동축으로 부착된 나사(43)가 어느 한쪽 방향으로 회전할 때, 분리조립체 기구는 상승하거나 하강한다. 2개의 스프링부하형 동축 가압롤러는 상기 분리조립체의 양측에 배치된다. 이러한 롤러는 풀리(99)와, 레버(100)와, 장착판 및 스프링(102)에 단단히 고정된 축(101)으로 구성된다. 스프링으로 인해, 상기 롤러는 이송벨트의 표면으로 지속적으로 가압되며, 분리조립체의 영역에서는 지폐와 이송벨트 사이의 접촉을 증가시킨다.
상승기구(도1, 도4)의 드라이브가 구비된 지폐 파일 프레스조립체는 홀더(46)에 의해 지폐파일의 전방부를 지지하도록 설계되고 이를 따라 캐리지(47)가 이동하며 굴곡된 폴리싱 시트로 제조된 프레스(48)가 고정되는 2개의 원통형 가이드(45)로 구성된다. 프레스와 캐리지는 그 자신의 중량에 의해 상기 가이드를 따라 이동한다. 지폐파일을 로딩하기 전에, 프레스는 타이밍벨트(49)를 포함하는 상승기구에 의해 상승하며; 상기 타이밍 벨트의 한쪽 단부는 부드러운 풀리(50) 위를 통과하고, 다른쪽 단부는 전기모터의 축(52)에 고정된 코그풀리(51)와 결합한다. 상기 코그 풀리와 부드러운 풀리 사이에는 타이(53)가 고정되는데, 이러한 타이의 크기는 벨트가 통과하는 프레스의 캐리지에 고정된 후크(54)의 슬롯 보다 크다. 상승중, 상기 타이는 후크상에 안착되어, 프레스를 상승시킨다. 작동위치에서, 지폐가 분류될 때, 상기 타이는 부드러운 풀리에서 가장 낮은 위치에 있게 된다.
공급이송조립체(10)(도1 및 도2)는 서로 연결되지 않는 3개의 부분 즉, 2개의 하부이송부(55, 56)와, 하나의 상부이송부(57)를 포함한다. 이송기의 캐리어는 마찰재로 이루어진 둥근 무한벨트로서, 이러한 벨트는 축에 고정된 홈(58)을 구비하는 구동드럼과 상기 축에 장착된 종동드럼(59)으로 신장된다. 공급이송조립체는 구동드럼의 축에 고정된 코그풀리(61)와 구동 전기모터(63)의 축에 고정된 코그풀리(62)와 결합되는 양면 타이밍벨트(60)에 의해 구동된다.
지폐이송시스템(11)(도1 및 도2)은 다수의 상부 및 하부 이송기를 포함하며, 상기 이송기의 캐리어는 마찰재로 이루어진 둥근 무한벨트로서, 이러한 벨트는 축에 고정된 홈(64)을 구비하는 구동드럼과 상기 축에 장착된 종동드럼(65)으로 신장되며, 지폐를 스캐닝장치와 검출기와 통로제어 및 계수조립체를 통해 연속적으로 통과시키도록 설계되었다. 스캐닝장치(12, 13)와 자성 마크검출기(15) 사이의 간극에서 이송시스템의 연속성을 위하여, 다음 부분의 둥근 벨트를 인접한 홈으로 인출하는 한쌍의 둥근 벨트 위치에서 대칭축에 의해, 드럼상에서 한쪽 부분으로부터 다른쪽 부분으로의 통과가 실행된다. 상이한 이송시스템 부분들의 동작에서 동시성(synchronocity)을 위하여, 구동드럼의 축에 고정된 코그풀리(67)와 회전속도 안정화시스템을 특징으로 하는 구동 전기모터(69)의 코그풀리(68)에 결합된 하나의 양면 타이밍벨트(66)에서 구동이 실행된다. 축에 고정된 부드러운 풀리(70)는 벨트에 특정한 방향으로 부여하도록 설계되었다.
가시가능한 적외선 스펙트럼에서 하나의 분기 광스트림으로부터 지폐 영상을 얻기 위한 스캐닝장치(12)는, 가시가능한 스펙트럼 조사기(71)와, 적외선 스펙트럼 조사기(72)와, 케이스(73)로 구성되어 있으며; 상기 케이스에는 다음과 같은 부품 즉, 렌즈(104)와, 반투명 거울(105)과, 적외선 스펙트럼 범위를 분리하기 위한 광필터(107)와, 가시가능한 스펙트럼 범위의 분리를 위한 광필터(106)와, CCD 어레이(108)와, 상기 CCD로부터의 영상을 판독하기 위한 전자장치(109)가 내장된다. 스캐닝장치로부터 얻은 데이터는 분류장치의 제어유니트(22)에 배치된 연산조립체에 의해 처리된다.
자외선 스펙트럼(13)(도1)에서 조사중 생성되는 제2방출영상과 적외선 스펙트럼에서 하나의 광스트림으로부터 지폐 영상을 얻기 위한 스캐닝장치는 2개의 자외선 스펙트럼 주사기(74)와, 적외선 스펙트럼 조사기(72)와, 케이스(75)(도10)로 구성되어 있으며; 상기 케이스는 다음과 같은 부품 즉, 렌즈(104)와, 반투명 거울(105)과, 적외선 스펙트럼 범위의 분리를 위한 광필터(107)와, 가시가능한 스펙트럼 범위를 통과하는 광대역 광필터(110)와, CCD 어레이(108)와, 상기 CCD 어레이로부터 영상을 판독하기 위한 전자장치(109)가 내장된다. 스캐닝장치로부터 얻은 데이터는 분류장치의 제어유니트(22)에 배치된 연산조립체에 의해 처리된다.
자외선 스펙트럼에서 지폐의 조사레벨을 나타내고 분류장치의 제어유니트를 위한 전자신호를 생성하도록 설계된 자외선 검출기(14)는 널리 알려져 있으며; 케이스와, 자외선 조사기와, 전자신호 생성조립체가 구비된 반사광 스트림검출기를 포함한다.
자성 마크검출기(15)(도1 및 도6)는 분류장치의 제어유니트를 위해 자성 마크에 의해 통과시 전자신호를 생성하도록 설계되었으며; 상부 및 하부 자화장치(76, 77)와, 자성판에 부착된 2개의 평행한 원통형 레그(81)를 따라 캐리지(80)와 함께 이동하는 자성 존데(sonde)(78)로 구성된다. 축에 고정된 드럼(83)이 구비된 전자모터(82)에 의해 기구가 작동되며, 그 외측면 위에서 캐리지(80)의 양단부에 고정된 스트링(84)(1회전)이 통과한다. 전자모터의 축이 회전할 때, 상기 스트링은 레그를 따라(지폐 이송방향에 대해 측방향) 자성 존데를 갖는 캐리지를 이송한다.
지폐 통로제어 및 계수조립체(16)(도1)는 분류장치의 제어유니트를 위한 신호를 생성하도록 설계되었으며, 상기 신호는 이송기구의 컨베이어와 적층조립체의 공급이송기의 컨베이어에서 구체적인 지폐위치를 표시한다. 이들은 널리 알려져 있으며; 광스트림 소스와, 광검출기와, 전자신호를 생성하는 조립체로 구성되어 있다).
이중 지폐 검출기(17)(도1)는 분류장치의 제어유니트를 위한 전자신호를 생성하도록 설계되었으며; 상기 신호는 요주의 지폐를 위한 적층 조립체로의 전송과 배제를 위해 이동기구의 컨베이어에서 이중지폐의 검출을 표시하며; 상기 검출기는광스트림 소스와, 광검출기와, 전자신호를 생성하는 조립체를 포함한다. 레이저 이중 지폐 검출기는 레이저 센서와 연산유니트(116)를 포함한다. 상기 레이저 센서는 레이저 다이오드(111) 형태의 방출기와, 콜리메이터 렌즈(112)와, 슬릿 다이아프램(113)과, 렌즈(114)와, CCD 어레이 형태의 광검출기 어레이(115)를 포함한다. 두께는 다음과 같은 방법으로 측정된다. 레이저비임은 포인트(A1, B1, C1)(도11)에서 한장 또는 두장의 지폐상에서 풀리에 얇은 광선을 생성한다. 이들은 CCD 어레이상의 포인트(A2, B2, C2)에 대응한다. 광선 영상의 기본적인 위치 포인트(A2)와 포인트(B2, C2) 사이의 거리는 측정된 두께에 비례한다. CCD 어레이로부터의 신호는 연산조립체로 전송되며; 상기 연산조립체에서는 지폐의 통과중 풀리상에서 광선 영상의 포인트의 좌표가 저장되고, 특정한 지폐의 두께값이 저장되고, 하나이상의 지폐의 "평균" 두께값이 연산되어 설정값과 비교된다.
스트림 분기조립체(18)(도1 및 도7)는 지폐를 기본방향으로부터 이동기구의 컨베이어를 따라 적층조립체로 전환시키도록 설계되었으며; 축(86)에 고정되어 클러치(103)를 통해 전기적 전환장치(87)에 연결되는 2개의 전환요소(화살표)로 구성되며, 상기 전환장치(87)는 회전시 상기 전환요소를 초기의 하부위치로부터 상부로 일정한 각도로 이동시킨다.
적층조립체(19, 20, 21)(도1 및 도8)의 디자인은 동일하며; 컨베이어(88), 가이드(89), 적층기(90)[클러치(92)를 통해 전기모터(93)에 연결된 축(91)에서 캔틸레버에 고정된 나선형의 입구복합형 디스크]와, 지폐 유효성 제어장치(95)가 설치되는 적층 용기(94)로 구성되어 있다.
제어유니트(도14)는 제어기와; 가시가능한 적외선 스펙트럼에서의 영상을 얻기 위한 스캐닝장치와 자외선 및 적외선 스펙트럼에서 영상을 얻기 위한 스캐닝장치의 전자신호를 생성하는 장치와; 이동시스템 제어조립체와; 기구용 제어장치와; 특정한 작동모드를 설정하고 분류 및 계수결과를 시각화하며, 모니터와 키보드 및 마우스가 구비된 장치를 포함한다. 상기 제어기는 자성 마크검출기와, 자외선 검출기와, 지폐 통과제어 및 계수조립체와, 이중 지폐 검출기와, 지폐의 물리적 상태를 위한 제어조립체와, 적층조립체를 위한 지폐 유효성 제어장치로부터 전자신호를 생성하도록 설계되었다. 상기 이동시스템 제어조립체는 전자신호 생성수단으로부터 데이터를 수신하고 기구제어수단에 명령을 제공하도록 설계되었다. 상기 기구용 제어장치는 지폐 이송시스템과, 공급 이송조립체와, 위치조정가이드와, 지폐 파일 프레스와, 분리조립체 조정모터와, 지폐 스프림 분할기와, 적층기와, 자성 마크 검출기의 존데를 구동시키도록 설계되었다.
지폐 파일(5)은 제한판(23)에 안착된 파일의 전방부에 의해 단일의 지폐 공급유니트의 파일 홀더에 위치되며, 파일의 베이스는 공급조립체의 비구동 드럼으로 지지된 이송기(55)의 둥근 벨트상에 안착된다. 약간의 시간지연에 의해, 만일 파일 홀더에 지폐 파일이 있게 되면, 프레스조립체(9)의 드라이브는 프레스(48)를 지폐 파일(5)의 상부에 하강시키므로써 작동을 시작한다. 이와 동시에 지폐 이송기구(11)의 메인 컨베이어를 작동으로 설정하는 전기모터(69)의 가속이 시작된다. 코그풀리(62)에 의해 축에 고정된 공급 이송조립체(10)의 전기모터(63)와, 3개 부분의 구동 드럼의 축상에 고정된 코그풀리(61)와 결합된 양면 타이밍벨트와, 분리조립체의 구동축은 둥근 이송벨트와 분리조립체의 마찰링을 "작동" 으로 설정하며, 상기 마찰링의 이동방향은 이송벨트의 이동방향과 반대이다. 파일에서 가장 낮은 지폐와 이송벨트 사이의 마찰력이 파일내에서 지폐 사이의 마찰력 보다 높기 때문에, 상기 가장 낮은 곳에 있는 지폐는 이송벨트내의 파일로부터 인출되며, 다른 지폐는 제한판(23)의 프로필에 의해 지향된다. 파일의 가장 낮은 지폐는 이송벨트에 의해 이송된 후, 이송벨트의 외측면과 분리조립체(8)의 마찰링의 외측면 사이의 간극을 통해 공급된다. 이송벨트의 견인력이 분리조립체의 마찰링의 견인력 보다 크기 때문에, 이송벨트는 분리조립체의 마찰링 보다 많이 공급된 지폐에 의해 작동되므로, 가장 낮은 지폐는 단일의 지폐 공급유니트를 통해 가속 컨베이어로 계속 이송된다. 분리조립체의 링과 지폐 사이의 상호작용하는 힘은 인접한 지폐 사이의 견인력을 초과하며, 그 결과 다음의 모든 지폐는 분리유니트의 링에 의해 파일(5)로 복귀된다. 공급 바운드가 이중 및 삼중 지폐일 때도 이와 동일한 동작이 이루어진다. 그후, 지폐는 상부(57)와 하부(56)로 구성된 가속 이송컨베이어를 통과한다. 이러한 부분의 드럼은 자유휘일 클러치(96)를 통해 동력축에 연결된다. 지폐가 이송시스템의 메인 컨베이어의 권취롤러(97)에 의해 픽업되었을 때, 지폐의 이동속도는 이송기구의 메인 컨베이어와 단일 지폐 공급 컨베이어의 속도편차로 인해 증가되며, 이에 따라 자유휘일 클러치(96)로 인해 가속 이송 컨베이어는 단일 지폐 공급조립체의 이송벨트의 주속도 보다 고속인 속도에 도달되며, 이러한 조립체에서 지폐는 가속 이송 컨베이어의 부분에서 공간적으로 분리된다. 이송기벨트는 지폐를 자성 마크검출기의 자성장치와, 지폐 통과 및 계수제어유니트와, 자외선 검출기와, 자성 마크검출기와, 스캐닝장치와, 이중 지폐검출기를 연속적으로 통과시키며; 적합 지폐 적층조립체나 부적합 지폐 적층조립체가 선택한 물리적 상태에 대응하여 스트림 분기조립체가 작동되어 설정의 적층유니트와 일치시키고, 만일 의심스러운 지폐일 경우에는 메인 컨베어어 하부의 요주의 지폐 적층조립체로 진행한다. 지폐가 제어조립체를 통과할 때, 주어진 지폐와 관련되어 전자신호 생성조립체로부터 얻어진 조합된 데이터로부터 예를 들어 가시가능한 스펙트럼에서의 영상과 같은 변수가 체크되며, 제어유니트는 주어진 지폐가 분류될 범위, 예를 들어 적합한 것으로 간주한다는 결정을 내린다. 제어유니트(22)는 지폐가 그 작동을 위해 적합 지폐 적층 조립체(19)의 앞에서 스트림 분기조립체의 전환요소(18)에 도달하는데 소요될 시간을 결정한다. 상기 전환요소가 작동되었을 때, 적합한 지폐는 통과 및 제어조립체(16)를 통해 적합 지폐 적층유니트의 이송기를 나선형의 입구복합형 노치가 구비된 디스크를 제공하는 적층기(90)에 공급하므로써 실행된다. 공급 이송기를 정지시킴에 따라, 지폐는 가이드(89)를 따라 이동하여 적층기(90)의 나선형 노치에 인입되며, 상기 적층기에서 지폐는 모여진 모멘텀으로 인해 단부로 미끄러져서 정지하게 된다. 상기 적층기는 계속 회전하며; 지폐의 전방 단부가 평탄한 벽에 도달하였을 때, 지폐는 나선형으로 취출되어 적층용기(94)의 바닥에 위치된다. 특정한 갯수의 지폐가 적층유니트의 하나에 도달하자 마자, 공급 이송조립체(10)의 적합 또는 부적합 컨베이어가 정지되며; 컨베이어에 남아있는 모든 지폐가 요주의 지폐 적층조립체(21)로 전송될 때 이송시스템의 컨베이어가 정지된다. 한다발의 지폐가 적층조립체(19 또는 20)로부터 인출되자마자, 분류 및 계수처리가 자동으로 재개된다.
본 발명의 장점은 다음과 같다. 즉, 지점을 분리시키는 것이 아니라 3개의 스펙트럼에서 지폐 양면의 완전 영상이 분석되므로, 지폐의 신빙성과 금액 및 손상도에 관한 결정의 신뢰성이 증가되며; 새로운 종류의 지폐로 바뀌었을 때 시간과 비용이 소요되는 검출기의 시스템을 교체할 필요가 없으며, 적용된 처리과정은 새로운 지폐 영상을 위해 연산유니트에 설치된 패턴 인식 소프트웨어를 간단히 작동시키므로써 사용자는 분류장치를 타국의 지폐에도 적용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 가시가능한 적외성 및 자외선 광으로 주사하는 단계를 포함하며, 지폐의 신빙성과 금액과 손상도를 결정하기 위한 방법에 있어서,
    가시가능한 스펙트럼 범위와 적외선 스펙트럼 범위에서 지폐 양측의 완전 영상을 얻고, 자외선 스펙트럼 범위에서 조사에 의해 유도영상(조사 또는 형상)을 얻기 위해 상기 지폐는 스캐닝장치로 스캐닝되며; 이렇게 얻은 영상은 패턴 인식 소프트웨어가 설치되어 있는 연산유니트로 이송되며; 이러한 소프트웨어에 의해 분석될 지폐의 영상은 개발된 결정규칙에 기초하여 기준영상과 비교되며; 지폐는 3개의 등급 즉 적합, 부적합, 요주의중 어느 한 등급으로 분류되며; 지폐의 금액과 손상도는 다음과 같은 사실에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 지폐의 신빙성과 금액 및 손상도 결정방법.
    f(ξ, η)은 투시가능한 스펙트럼 범위에서 현재 지폐의 영상이고, fp(ξ,η)는 가시가능한 스펙트럼 범위에서 기준지폐의 영상이며; 기준지폐의 영상과 현재 지폐의 영상은 상술한 바와 같이 R블럭(인식영역) 및 D블럭(기준지폐와의 비교를 위한 영역)블럭으로 분기되며; 기준지폐와 분석될 지폐의 모든 영역에 대해, 통계적 특성이 연산되며; 지폐의 금액은 Fh(u, v) = F* Di,(1) 의 주파수 응답을 갖는 필터로 영역(Ri)( i = 1, 2, ....n)을 여과하므로써 결정되며; 상기 주파수 응답은데이터 패턴(Di)으로 좌표화되어 인식되며; 영역상태 함수는이고, αi는 영역 특성의 초기 벡터이고, 그 성분은 여과 전후 영역의 통계특성이며, wj는 경험적으로 얻어진 초기 특성의 중량이며; 지폐의 금액을 결정할 때, 일체적인 대응 상태함수는 다음과 같은 것으로 간주하고;
    만일 특정한 임계치 Φmax, Φ≥Φmax이고, 제어영역에서 대응이 검사되며, 지폐금액이 특정한 것과 일치하지 않으면 지폐는 "요주의" 로 결정되며; 제어영역에서의 대응을 추정하기 위하여, 부가의 이진벡터[Ii(0,1)](i = 1,.....n)를 도입하고, 제어영역에서는 Ii= 1 이고, 다른 영역에서는 Ii= 0 이며; 만일,의 값이 특정한 것과 일치하지 않는다면, 지폐 악화 특성의 분석이 시작되며, 그렇지 않을 경우, 지폐는 "요주의" 로 간주되며; 손상도를결정하기 위해, 지폐 상태함수는로 간주하고; 만일 특정한 임계치 Φmax, Φ< Φmax이면, 지폐는 부적합한 것으로 가정하며; 점을 나타내기 위해, (1)은 다음과 같이 즉, Fh(u,v) = A(u,v)ㆍF* Di로 변경되며, 여기서 A(u,v)는 저주파 필터의 주파수 응답이며;
    금액의 일체적 대응을 결정하기 위해 상기와 같은 상태함수가 사용되며; 만일 특정한 임계치 Φmax, Φ< Φmax이면, 허용가능한 점 영역은 임계치를 초과하는 것으로 간주되며; 명각을 나타내기 위하여, (1)은 Fh(u,v) = A(u,v)ㆍF* Di로 변형되며, 여기서 A(u,v)는 고주파 필터의 주파수 응답이며; 금액의 일체적 대응을 결정하기 위해 하기의 상태함수가 사용되며;
    만일 특정한 임계치 Φmax, Φ< Φmax이면, 허용가능한 명각 영역은 임계치를 초과하며; 엣지를 따라 누락된 조각을 분석하면 엣지가 발견되고 픽셀오차가 한정되며; 만일 오차 한계상태가 일부 포인트에 부응하지 못하고 포인트가 전문가에 의해 형성된 지폐 코너 인접지역에 속하지 않는다면, 그 엣지를 따라 지폐조각은 누락된 것으로 결정되며; 접혀진 코너를 결정하기 위해, 지폐 코너근처에 위치된 엣지 포인트에 의해 회귀곡선(y = ax + b)을 계산되며; 만일 적어도 한 점에 대해 직선에서의 거리가 다른 특정한 것보다 길다면, 코너는 찢어진(누락된) 것으로 간주된며, 그렇지 않다면 접혀진 것으로 간주되며; 구멍을 인식하기 위해, 현재 지폐의 모든 영상 픽셀이 체크되며, 배경의 세기에 가까운 세기를 갖는 밀착영역이 발견되며; 만일 적어도 한 영역의 면적이 한계면적을 초과한다면, 지폐에는 구멍이 있는 것으로 간주되며; 엣지를 따라 밀폐된 작은 흠을 인식하기 위해, 상기 (1)은 Fh(u, v) = A(u, v) 로 변형되며, 상기 A(u, v)는 고주파 필터의 주파수 특성으로서, 적외선 광에서는 지폐 엣지에 인접한 현재의 영상 영역만이 여과되고; 지폐 엣지로부터 시작하는 선은 클러스터링되고 그 면적이 연산되며; 만일 작은 흠의 전체 면적이 임계면적을 초과하는 경우, 지폐에는 엣지를 따라 밀봉된 작은 흠이 있는 것으로 간주되며; 자외선 보안 검사는 금액 결정인 경우처럼 이루어지지만, 이러한 처리에서는 자외선 스펙트럼 범위에서 지폐의 조사후 얻어지는 유도영상이 사용되며,
    적외선 보안 검사(단계3)는 금액 결정인 경우처럼 검사되지만, 적외선 스펙트럼 범위에서 임계값(Φmax,Gi max)(i = 1, 2,....n)은 모든 단계에서 독립적으로 선택되며; 만일 작업자에 의해 특정화된 적어도 하나의 부적합 특성을 갖고 있다면, 지폐는 부적합한 것으로 간주된다.
  2. 모니터와 키보드에 의해 분류변수를 조정하도록 설계된 상호작용 인터페이스가 구비된 제어유니트와 단일 지폐 파일 공급유니트가 배치된 케이스와, 지폐의 계수 및 통과제어 그리고 신뢰성을 위해 유니트의 검출기로 지폐를 이송하는 이송시스템과, 지폐의 신빙성과 금액과 부적합도 결정유니트와, 검출기로부터의 데이터에 기초하여 연산유니트에 의해 이루어진 결정에 따라 용기가 구비된 적층유니트중 하나에 지폐를 지향시키기 위한 지폐 스트림 분기유니트와, 계수된 그리고 분류된 지폐를 적층하기 위해 용기가 구비된 적층유니트를 포함하는 지폐 저장 및 계수장치에 있어서,
    단일 지폐 공급유니트(4)의 정렬판(6, 7) 및 자성 마크검출기(15)의 위치조정변수와, 분리유니트(8)의 링(36) 표면과 공급 컨베이어의 벨트 표면 사이의 간극조정 및 적층기 휘일(90)의 속도는 장치에 로딩된 지폐 크기에 따라 제어유니트(22)에 의해 자동으로 제어되며; 지폐를 한장씩 파일(5)로 공급하는 유니트(4)의 공급이송조립체(10)는 장치에 로딩될 지폐의 크기에 따라 공급속도를 자동조정하는 분리된 드라이브를 포함하며; 공급조립체(10)의 이송벨트와 파일의 가장 낮은 지폐 사이에서의 안정한 접촉을 보장하기 위해 지폐 파일 프레싱조립체(9)가 제공되며, 상기 공급조립체는 파일 홀더에서 지폐의 존재를 검출하는 검출기를 구비하고 프레스 조립체 드라이브 제어부에 연결되며; 단일 지폐 공급유니트(4)는 지폐크기에 관계없이 이송기구의 길이방향 축선에 대해 지폐파일의 엄격한 대칭적 위치조정을 위해 드라이브가 구비된 이동가이드(6, 7)를 포함하며; 지폐의 신뢰도와 금액과 부적합도 결정조립체는 계수되어 저장된 지폐를 하나의 적층조립체(19, 20, 21)로 지향시키기 위해, 패턴 인식 소프트웨어에 의해 스캐닝장치(12, 12)로부터 회수된 데이터를 처리한 후 지폐의 신빙성과 금액 및 부적합도에 관한 결정을 지폐 스트림 분기조립체(18)로 이송하는 제어유니트에 배치된 연산유니트에 연결되며, 가시가능한 스펙트럼 범위와 적외선 스펙트럼 범위에서 지폐 양측의 완전 영상을 얻고 자외선 스펙트럼 범위에서 조사중 유도영상을 얻기 위한 스캐닝장치(12, 13)를 포함하며; 가시가능한 그리고 적외선 스펙트럼 범위에서 하나의 분기 스트림으로부터 지폐 영상을 회수하기 위한 스캐닝장치는 가시가능한 광(71) 및 적외선 광(72)을 위한 조사기와, 렌즈(104)와, 반투명 거울(105)과, 가시가능한 스펙트럼 범위와 적외선 스펙트럼 범위를 선택하기 위한 광필터(106)와, 영상 판독장치(109)를 포함하며; 적외선 스펙트럼 범위에서 적어도 하나의 분기 광 스트림으로부터 지폐 영상과 자외선 스펙트럼 범위에서 조사중 얻어지는 유도영상을 회수하기 위한 스캐닝장치(13)는 자외선 조사기(74)와, 적외선 조사기(72)와, 반투명 거울(105)과, 가시가능한 스펙트럼 범위를 통과하는 광학밴드 광 필터(110)와, 적외선 스펙트럼 범위를 선택하기 위한 광필터(107)와, 영상판독장치(109)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지폐 분류 및 계수장치.
  3. 제2항에 있어서, 상승기구 드라이브가 구비된 지폐 프레스조립체(9)는 홀더(46)에 의해 지폐파일의 전방부를 지지하도록 설계되고 이를 따라 캐리지(47)가 이동하며 굴곡된 폴리싱 시트로 제조된 프레스(48)가 고정되는 2개의 원통형 가이드(45)를 포함하며, 상기 프레스는 지폐 파일의 상부와 평행한 직선부를 가지며; 지폐파일을 로딩하기 전에, 타이밍벨트(49)를 포함하는 상승기구에 의해 프레스의 상승이 실행되며; 상기 상승기구는 타이밍 벨트(49)를 포함하고, 상기 타이밍 벨트의 한쪽 단부는 부드러운 풀리(50) 위를 통과하고, 다른쪽 단부는 전기모터의 축(52)에 고정된 코그풀리(51)와 결합되며; 상기 코그 풀리와 부드러운 풀리 사이에는 타이(53)가 고정되고, 상기 타이의 크기는 벨트가 통과하는 프레스의 캐리지에 고정된 후크(54)의 슬롯 보다 큰 것을 특징으로 하는 지폐 분류 및 계수장치.
  4. 제2항에 있어서, 단일의 지폐 공급유니트에는 마찰재로 이루어진 3개의 링이 구비되며; 상기 각각의 링은 롤러 위에서 신장되고, 상기 3개의 롤러는 분리조립체의 외부형상을 취하며, 상부의 하나는 드라이브 롤러이고, 다른 2개는 분리 접촉 스트라이프의 직선형상을 생성하며; 분리조립체의 측부상에 배치된 2개의 동축인 스프링형 압력롤러는 공급 컨베이어 벨트와 가장 낮은 곳이 위치된 지폐와의 접촉을 증가시키고 분리과정을 안정화시키는 것을 특징으로 하는 지폐 분류 및 계수장치.
  5. 제2항에 있어서, 공급 이송조립체(10)는 서로 연결되지 않은 3개의 이송부를 포함하며, 상기 이송부중 2개는 하부 이송부(55, 56)이고 하나는 상부 이송부(57)이며; 이송기의 캐리어는 마찰재로 이루어진 둥근 무한벨트이고, 축에 장착된 종동드럼(59)과 축에 고정된 홈(58)이 구비된 구동드럼상에서 신장되며; 공급 이송조립체는 구동 드럼의 축에 고정된 코그풀리(61)와 구동 전기모터(63)의 축에 고정된 코그풀리(62)와 결합된 양면 타이밍벨트(60)로 구동되는 것을 특징으로 하는 지폐 분류 및 계수장치.
  6. 제2항에 있어서, 지폐 이송시스템(11)은 다수의 상하부 이송기 부분을 포함하며; 상기 이송기의 캐리어는 마찰재로 구성되며, 축에 고정된 홈(64)이 구비된 구동드럼과 축에 장착된 종동드럼(65)에서 신장되며, 지폐의 신빙성과 금액과 부적합도를 결정하기 위해 지폐를 조립체의 스캐닝장치(12, 13)와, 자외선검출기(14)와, 자성 마크검출기(15)와, 지폐 통과제어 및 계수검출기(16)를 연속적으로 통과시키도록 설계되었으며; 스캐닝장치(12, 13)와 자성 마크검출기(15) 사이의 간극에서 이송시스템의 연속성을 위하여, 다음 부분의 한쌍의 둥근 드로잉 벨트의 위치에서 인접한 홈으로의 대칭 이동으로 인해 드럼상에서 한 부분으로부터 다음 부분으로 통과가 실행되며; 상이한 이송시스템 부분들의 동작에서 동시성을 위하여, 구동드럼의 축에 고정된 코그풀리(67)와 회전속도 안정화시스템이 구비된 구동 전기모터(69)의 코그풀리(68)에 결합된 하나의 양면 타이밍벨트(66)에서 구동이 실행되며; 축에 고정된 부드러운 풀리(70)는 벨트에 특정한 방향을 부여하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 지폐 분류 및 계수장치.
  7. 제2항에 있어서, 지폐 이송시스템은 타이밍벨트 대신에 평탄한 구동벨트를 포함하며, 구동용 코그풀리는 소음감소를 위하여 평탄한 배럴형 벨트로 대체되는 것을 특징으로 하는 지폐 분류 및 계수장치.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 2개의 적합 지폐 적층조립체와, 2개의 부적합 지폐 적층조립체와, 그 신빙성과 금액이 의심스러운 지폐를 위한 하나의 적층조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 지폐 분류 및 계수장치.
  9. 제2항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 지폐의 축소인화프린트 판독 스캐너를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지폐 분류 및 계수장치.
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