RU2089938C1

RU2089938C1 - Способ проверки подлинности денежного или гарантийного документа и устройство для его осуществления (варианты)

Info

Publication number: RU2089938C1
Application number: SU925011879A
Authority: RU
Inventors: Пюйпля Оливье; Фреми Жан-Клод
Original assignee: Банк Де Франс
Priority date: 1991-04-18
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1997-09-10
Also published as: IE70663B1; DE69206867D1; OA09540A; FR2675607B1; EP0509917B1; FR2675607A1; EP0509917A1; IE921299A1; DE69206867T2

Abstract

Изобретение относится к денежным или гарантийным документам прямоугольной формы, содержащим печатное графическое изображение и знаки защиты, в частности, к банковским билетам. Особенностью используемых в изобретении документов является выполнение первого знака защиты в виде периодической сетки параллельных линий водяных знаков, расположенных под определенным углом β к первой (длинной) кромке документа и наложении его на второй знак защиты, выполненный в виде параллельных первой кромке документа полос печатного графического изображения одинаковой ширины, в которых различна реакция хотя бы одной из красок этого изображения для различных относительно середины второй кромки документа пар симметричных полос на электромагнитное излучение заданного диапазона длин волн (например, на инфракрасное излучение), благодаря чему обеспечивается кодирование этих полос симметрично относительно середины второй кромки документа. При проверке документа его перемещают мимо датчиков излучения, расположенных перпендикулярно направлению перемещения, совпадающему с первой кромкой документа. Если угол β меньше прямого, то датчики расположены в ряд, если же угол β равен прямому, то датчики делят на две группы относительно середины второй кромки документа и смещают одну группу от другой в направлении перемещения документа на половину длины волны волнообразного рельефа водяных знаков в сечении первого знака защиты, перпендикулярном направлению его параллельных линий. Сигналы датчиков в обоих случаях подвергают соответствующей обработке для выделения сигнала, соответствующего этому волнообразному рельефу водяных знаков. 4 с. и 15 з. п. ф-лы, 21.

Description

Изобретение относится к денежным документам, в частности к банковским билетам или к гарантийным документам, относящимся к типу документов, содержащих печатное графическое изображение и знаки защиты, и более конкретно к анализу документов, содержащих два наложенных друг на друга знака защиты.

Для определения подлинности документов уже использовались многочисленные знаки записи, однако эти знаки в общем случае относятся только к одному типу, и средство для их анализа в этом случае приспособлено к конкретному рассматриваемому типу знака защиты.

Известны документы, знаки защиты которых выполнены с использованием магнитной проволоки, полностью или с промежутками скрытой в бумажной оболочке данного документа, причем проволока может иметь дополнительное кодирование. Подобные документы хорошо адаптированы к автоматизированным средствам контроля, предназначенным для обнаружения присутствия магнитной проволоки в проходящем документе и декодирования указанной проволоки с целью идентификации документа. Такая технология на практике имеет ограниченную эффективность определения подлинности документов и требует использования сложных видов кодирования.

Существуют также документы, знаки защиты которых основаны на принципе изменения плотности волокон (объемной или поверхностной массы), со специальным кодированием. В результате было предложено периодическое тиснение в сухом виде по полосе, параллельной кромке документа, причем указанное тиснение, используемое при изготовлении бумаги, позволяет изменять объемную массу вдоль указанной полосы за счет расплющивания указанной полосы при печати документа. В качестве варианта используется последовательность этапов штамповки и противоштамповки формирующего полотна, что позволяет получить последовательность темных и светлых зон на документе, в соответствии с особым водяным знаком типа сетки водяных знаков, которая может быть периодической или непериодической.

Данная технология, однако, ограничена, поскольку в значительной мере является зависимой от ориентации (большая или малая кромки, параллельные направлению прохождения), от обращенности поверхности (лицевая-оборотная сторона) документа и от направления его прохождения (вправо-влево) в машине для обработки.

Для анализа указанных документов используют емкостные преобразователи, работающие по принципу изменений поверхностной массы, приводящих к изменениям сигнала, идущего от используемого датчика, или микроволновые датчики, либо инфракрасные датчики типа передатчик-приемник, действующие в диапазоне длин волн порядка трех микрометров (начало области теплового инфракрасного излучения).

Такие датчики имеют относительно простую структуру, однако позволяют определять подлинность лишь таких документов, которые имеют водяные знаки с изменяющейся поверхностной массой в конкретном случае с банковскими билетами указанные детекторы не позволяют, в частности, различать достоинство указанных билетов.

Кроме того, в случае известных детекторов, действующих в инфракрасном излучении, используемые длины волн в значительной степени слишком велики для выявления окраски печатного графического изображения.

Во всяком случае, обработка расчетов остается во всех случаях относительно сложной. Было также предложено кодировать документы с помощью последовательностей штрихов, одна часть которых поглощает, а другая отражает инфракрасное излучение с целью определения подлинности документов. Для анализа таких документов используют датчики типа считывателей штрихового кода, аналогичных тем, которые используют в области этикетирования. Такие датчики однако ограничены считыванием только указанного типа кодирования.

В целом перечисленные знаки безопасности использовались поодиночке или в сочетании друг с другом, с необходимостью в последнем случае использовать различные типы датчиков для последовательного распознавания указанных знаков.

В настоящее время возникла потребность в улучшении известных методов определения подлинности документов для борьбы со все более усложняющейся технологией подделки этих документов.

В частном случае с банковскими билетами также должна быть решена задача автоматического распознавания его указанного достоинства.

Специалист в данной области наталкивается, однако, на большие трудности, пытаясь скомбинировать различные защитные знаки, с одной стороны, потому, что технология анализа слишком сложна и требует применения различных датчиков, зачастую громоздких и плохо совместимых между собой, и, с другой стороны, потому, что принятые решения зачастую зависят от обращенности лицевой поверхности и от ориентации этого документа. Кроме того, машины, используемые для сортировки, подсчета и/или распределения, усовершенствуются в целях повышения их производительности.

Этим объясняется тот факт, что специалисты обычно ограничивались использованием предохранительных знаков только одного типа, в зависимости от конечной цели (а частности, для определения подлинности или достоинства банковских билетов).

Наиболее близким настоящему изобретению как по поставленной задаче, так и по достигаемому результату являются способ и устройство проверки банкнот по заявке Франции N 2370327, согласно которой анализируемый документ считывается посредством нескольких фотодатчиков, а результирующий сигнал после обработки сравнивается с пороговым значением.

Представляется крайне выгодным добиться проведения анализа документа при одновременном считывании двух наложенных друг на друга знаков защиты, один из которых представляет собой, в частности, периодическую сетку параллельных линий водяных знаков, а второй является результатом разбивки печатного графического изображения на параллельные полосы, причем полосы располагаются параллельно направлению прохождения документа и закодированы перпендикулярно указанному направлению симметрично относительно оси документа, параллельной указанному направлению прохождения.

Параллельные полосы второго знака защиты предусмотрены одинаковой ширины для облегчения анализа документа: в случае, если волнообразный рельеф водяных знаков первой сетки будет вытянут в общем направлении, в основном не перпендикулярном и не параллельном направлению прохождения документа, указанная ширина полосы (е) задается формулой

(где Т обозначает длину волны первой сетки, а /b -острый угол между обоими указанными направлениями), и в случае, когда указанные два направления практически параллельны, ширина полосы (е) практически равна Т/2 (полдлине волны первой сетки).

В основу данного изобретения положена задача создания способа и устройства, позволяющих обеспечить единую систему анализа и обработки документа вышеуказанного типа, с двумя наложенными один на другой знаками защиты.

Таким образом, предметом данного изобретения является способ анализа такого документа, а также устройство для осуществления способа, позволяющие просто и надежно решить вышеуказанную задачу.

Предметом изобретения также является создание способа и устройства анализа, позволяющих в случае с банковскими билетами, одновременно определять их подлинность и автоматически распознавать указанное достоинство указанного билета.

И, наконец, предметом изобретения является создание способа и устройства для анализа, которые были бы совместимы с высокоскоростными машинами обработки, используемыми для сортировки, подсчета и/или разделения.

Поставленная задача решается тем, что в способе проверки подлинности денежного или гарантийного документа прямоугольной формы с печатным графическим изображением и двумя знаками защиты, включающем в себя перемещение анализируемого документа параллельно его первой кромке относительно датчиков излучения, расположенных перпендикулярно направлению перемещения документа, облучение документа электромагнитным излучением заранее заданного диапазона длин волн, по меньшей мере, в области, расположенной в момент облучения вблизи упомянутых датчиков излучения, детектирование датчиками излучения ответных сигналов от печатного графического изображения документа и сравнение сигналов в заранее заданными пороговыми значениями, согласно изобретению, при проверке документа, в котором первый знак защиты выполнен в виде периодической сетки параллельных линий водяных знаков, расположенных под углом β, 0^°<β<90^°, к кромке документа, и наложен на второй знак защиты, выполненный в виде параллельных первой кромке документа полос печатного графического изображения, в которых различна реакция по меньшей мере одной из красок этого печатного графического изображения для различных относительно середины второй кромки документа пар симметричных полос на электромагнитное излучение заранее заданного диапазона длин волн, благодаря чему обеспечивается кодирование упомянутых полос симметрично относительно середины второй кромки документа, причем полосы печатного графического изображения имеют одинаковую ширину е, определяемую выражением

где Т длина волны волнообразного рельефа водяных знаков в сечении первого знака защиты, перпендикулярном направлению его параллельных линий, располагают датчики излучения по меньшей мере по одному на каждую упомянутую полосу печатного графического изображения с шагом е суммируют сигналы датчиков излучения от каждой пары полос печатного графического изображения, симметричных относительно середины второй кромки документа, после чего сравнивают суммарные сигналы с упомянутыми пороговыми значениями, в качестве которых выбирают уровни двоичного кодирования упомянутых пар симметричных полос, и определяют двоичные коды полос по результатам этого сравнения, вычитают сигналы датчиков излучения от тех пар симметричных полос печатного графического изображения, двоичный код которых определен как нулевой, и анализируют разностные сигналы для обнаружения сигнала, соответствующего упомянутому волнообразному рельефу водяных знаков первого знака защиты.

Предпочтительно датчики излучения располагать на средней линии упомянутых полос печатного графического изображения,
Поставленная задача решается также тем, что в способе проверки подлинности денежного или гарантийного документа прямоугольной формы с печатным графическим изображением и двумя знаками защиты, включающем в себя перемещение анализируемого документа параллельно его первой кромке относительно датчиков излучения, расположенных перпендикулярно направлению перемещения документа, облучение документа электромагнитным излучением заранее заданного диапазона длин волн по меньшей мере в области, расположенной в момент облучения вблизи упомянутых датчиков излучения, детектирование датчиками излучения ответных сигналов от печатного графического изображения документа и сравнение сигналов с заранее заданными пороговыми значениями, согласно изобретению, при проверке документа, в котором первый знак защиты выполнен в виде периодической сетки параллельных линий водяных знаков, расположенных перпендикулярно первой кромке документа, и наложен на второй знак защиты, выполненный в виде параллельных первой кромке документа полос печатного графического изображения, в которых различна реакция по меньшей мере одной из красок печатного графического изображения для различных относительно середины второй кромки документа пар симметричных полос на электромагнитное излучение заранее заданного диапазона длин волн, благодаря чему обеспечивается двоичное кодирование упомянутых полос симметрично относительно середины второй кромки документа, причем полосы печатного графического изображения имеют одинаковую ширину е, равную Т/2, где Т длина волны волнообразного рельефа водяных знаков в сечении первого знака защиты, перпендикулярном направлению его параллельных линий, располагают датчики излучения по меньшей мере по одному на каждую упомянутую полосу печатного графического изображения с шагом е, причем группируют датчики излучения в две группы по обе стороны от середины второй кромки документа и смещают группы датчиков относительно друг друга на расстояние Т/2 в направлении перемещения документа, попарно суммируют сигналы датчиков излучения обеих групп, соответствующих паре полос печатного графического изображения, симметричных относительно середины второй кромки документа, после чего сравнивают суммарные сигналы с упомянутыми порогами, в качестве которых выбирают уровни двоичного кодирования упомянутых пар симметричных полос, и определяют двоичные коды полос по результатам этого сравнения, попарно вычитают сигналы датчиков излучения обеих групп, соответствующих тем парам симметричных полос печатного графического изображения, двоичный код которых определен как пулевой, и анализируют разностные сигналы для обнаружения сигнала, соответствующего упомянутому волнообразному рельефу водяных знаков первого знака защиты.

Поставленная задача решается также тем, что в устройство для проверки подлинности денежного или гарантийного документа прямоугольной формы с печатным графическим изображением и двумя знаками защиты, содержащее первую группу датчиков излучения, выходы которых соединены с первыми входами одноименных сумматоров, и блок сравнения, согласно изобретению, введены вторая группа датчиков излучения, вычитатели, интеграторы, селекторы, фильтр и блок идентифицирования, причем датчики обеих групп размещены вдоль считывающей планки, расположенной перпендикулярно направлению прохождения документа, по одному на каждую упомянутую параллельную полосу второго знака защиты и на одинаковом расстоянии друг от друга, практически равном ширине параллельных полос второго знака защиты анализируемого документа, первые входы вычитателей подключены к выходам одноименных датчиков излучения первой группы, выходы датчиков излучения второй группы соединены со вторыми входами одноименных сумматоров и вычитателей, выход каждого сумматора связан со входом одноименного интегратора, выход которого связан с соответствующим входом блока сравнения, выход каждого вычитателя через соответствующий селектор связан со входом соответствующего фильтра, выход которого связан с соответствующим входом блока идентификации.

Поставленная задача решается также тем, что в устройство для проверки подлинности денежного или гарантийного документа прямоугольной формы с печатным графическим изображением и двумя знаками защиты, содержащее первую группу датчиков излучения, выходы которых соединены с первыми входами одноименных сумматоров, и блок сравнения, согласно изобретению, введены вторая группа датчиков излучения, вычитатели, интеграторы, селекторы, фильтры и блок идентифицирования, причем датчики излучения в каждой группе расположены в ряд на заданном расстоянии друг от друга, равном по существу ширине упомянутых полос печатного графического изображения, каждая группа датчиков излучения расположена на соответствующей половине считывающей плавки относительно середины второй кромки анализируемого документа со смещением относительно другой группы на расстояние, равное половине длины волны упомянутого волнообразного рельефа водяных знаков первого знака защиты, в направлении, перпендикулярном направлению перемещения анализируемого документа; первые входы вычитателей подключены к выходам одноименных датчиков излучения первой группы, выходы датчиков излучения второй группы соединены со вторыми входами одноименных сумматоров и вычитателей, выход каждого сумматора связан со входом одноименного интегратора, выход которого связан с соответствующим входом блока сравнения, выход каждого вычитателя через соответствующий селектор связан со входом соответствующего фильтра, выход которого связан с соответствующим входом блока идентификации.

Целесообразно, чтобы в указанном устройстве связи выхода каждого сумматора со входом одноименного интегратора и выхода каждого интегратора с соответствующим входом блока сравнения были выполнены через соответствующие переключатели, управляющие входы которых подключены к выходу формирователя сигнала по прохождению краев анализируемого документа перед датчиком излучения.

Целесообразно также, чтобы был введен блок звуковой сигнализации, вход которого был подключен к выходу блока сравнения, в качестве которого был бы выбран блок сравнения значений сигналов.

Полезно, чтобы в устройство был введен блок звуковой сигнализации, вход которого был подключен к выходу блока сравнения, в качестве которого выбран блок сравнения отношений значений сигналов.

Предпочтительно, чтобы на выходе компараторов были предусмотрены декодеры, выполненные с возможностью идентификации документа и определений достоинства банковского билета.

Полезно, чтобы связи выхода каждого селектора с соответствующим входом соответствующего фильтра были выполнены через соответствующие дополнительные сумматоры.

Целесообразно, чтобы между датчиками и сумматорами либо связанными с ними вычитателями были предусмотрены усилители.

Также целесообразно, чтобы в считывающей планке были предусмотрены равноудаленные друг от друга круглые отверстия, по одному на каждый датчик.

Предпочтительно, чтобы в считывающей планке были предусмотрены отверстия в форме щели, по одному на каждый датчик, причем каждое из отверстий было выполнено под прямым углом к направлению распространения волнообразного рельефа первого знака защиты.

Полезно, чтобы в считывающей планке были предусмотрены крестообразные отверстия по одному на каждый датчик, причем каждое из указанных отверстий было образовано двумя отверстиями, одно из которых было бы выполнено параллельно направлению распространения волнообразного рельефа первого знака защиты, а второе перпендикулярно.

Также полезно, чтобы в указанном устройстве по меньшей мере один датчик, относящийся к одной полосе второго знака защиты, является многоэлементным.

Кроме того, целесообразно, чтобы многоэлементный датчик излучений был выполнен на двух идентичных смежных чувствительных элементах, расположенных по обе стороны от средней оси каждой полосы второго знака защиты документа.

Целесообразно также, чтобы многоэлементный датчик был выполнен на четырех идентичных чувствительных элементах, образующих квадрат, причем стороны квадрата были бы параллельны и перпендикулярны направлению прохождения документа.

Предпочтительно, чтобы в указанном устройстве чувствительные элементы одно и многоэлементных датчиков излучения были выбраны из группы, включающей в себя фотодиоды, фототранзисторы, фоторезисторы, при этом каждый из указанных датчиков был связан с оптическими фильтрами для соответствия требуемой длине волны.

Предпочтительно также, чтобы датчики были размещены на планке с возможностью получения одинакового усиления и одинаковой исходной установки для обеспечения уравновешенности различных каналов.

На фиг. 1 изображен прямоугольный документ, подлежащий анализу с помощью способа и устройства согласно изобретению, при этом первый и второй знаки защиты документа изображены пунктиром, а знаки наложены один на другой; на фиг. 2 вид в плане, иллюстрирующий первый знак защиты указанного документа, выполненный в виде периодической сетки водяных знаков, расположенных в виде квадрата, который можно увидеть на просвет, с чередованием светлых и темных зон, соответствующих изменениям волнообразного рельефа водяных знаков; на фиг. 3 в плане лицевая рельефная сторона матрицы, позволяющая штамповать формирующую ткань при изготовлении данного документа, для получения периодической сетки в виде водяных знаков, аналогичной сетке на фиг. 2, при этом за счет синусоидальной формы поверхности матрицы достигаются требуемые изменения поверхностного рельефа материала документа в зоне, в которой формируются водяные знаки, причем края матрицы дополнительно выполняют скошенными для смягчения контрастов на уровне кромок указанной зоны; на фиг. 4 8 разрезы, соответственно по IV-IV, V-V, VI-VI, VII-VII и VIII-VIII на фиг. 3, для более наглядной демонстрации структуры рельефной поверхности матрицы, и, в частности, ее скошенных кромок, по отношению к средней плоскости указанной поверхности; на фиг.9-13 кривые, иллюстрирующие изменения волнообразного рельефа водяных знаков, полученного с помощью указанной матрицы, причем указанные кривые соответствуют разрезам на фиг. 4-8 (кривые изменения волнообразного рельефа водяных знаков в бумаге реально представляют собой непосредственные результаты преобразования соответствующих кривых изменений рельефа поверхности штамповочной матрицы); на фиг. 14 и 15 - иллюстрации документа, изображенного на фиг. 1, с двумя различными типами кодирования параллельных полос второго знака защиты при анализе указанного документа в инфракрасных лучах (для графического изображения, напечатанного с использованием двух красок, одна из которых отражает инфракрасный свет, а другая нет), в данном случае с восемью параллельными полосами, соответственно закодированными кодами 1 011 1101 и О 110 0110; на фиг.16 вид на просвет периодической сетки с водяными знаками, полученный с помощью ранее изображенной матрицы, с квадратным контуром со скошенными краями и с конкретной расфазировкой по отношению к осям квадрата (которые предпочтительно совпадают с обеими осями симметрии прямоугольного документа); на фиг. 17 вид в увеличенном масштабе, на котором показана зона документа, на которой оба знака защиты наложены друг на друга (в данном случае имеется шесть параллельных полос второго знака защиты, которые пересекают зону с водяными знаками с первой периодической сеткой), причем оба наложенных друг на друга знака защиты выполнены таким образом, чтобы обеспечить анализ документа единым элементом, на уровне которого проходит указанный документ; фиг. 18 дополняет предшествующий вид, изображая планку датчиков согласно изобретению, позволяющую анализировать вышеуказанный документ, с одним датчиком на каждую параллельную полосу второго знака защиты, причем указанная планка расположена перпендикулярно направлению прохождения документа; на фиг.19 вариант изобретения, согласно которому направление распространения (ДС) волнообразного рельефа водяных знаков сетки параллельно направлению прохождения документа (ДД), при этом планка детекторов согласно изобретению в данном случае выполнена иначе с двумя рядами датчиков, смещенных, как это показано на фигуре; на фиг. 20 фрагменты, иллюстрирующие различные варианты выполнения датчиков планки согласно фиг. 13, соответственно с отверстиями в виде наклонных щелей, крестообразными отверстиями, с многоэлементными датчиками, содержащими два смежных одиночных датчика, и с многоэлементными датчиками, содержащими четыре одиночных датчика, расположенными квадратом; на фиг. 21 - схема устройства для анализа согласно изобретению, подключенного к планке датчиков, приведенной на фиг. 18 и показывающую средства, используемые для обработки сигналов, поступающих от различных датчиков, для и проверки кодирования второго знака защиты и подтверждения подлинности анализируемого документа, когда второй знак защиты отвечает установленным требованиям, а с другой стороны чтобы проанализировать первую сетку и подтвердить подлинность анализируемого документа, когда первая сетка отвечает установленным требованиям.

На фиг. 1 изображен документ 1, в данном случае прямоугольной формы, большая кромка которого обозначена цифрой 2, а малая цифрой 3.

Данный документ имеет на своей поверхности (лицевой или обратной) печатное графическое изображение G иллюстрирующее в данном случае дельтаплан. Графическое изображение, естественно, может быть предусмотрено и для другой поверхности документа 1.

Согласно изобретению, документ 1 содержит два наложенных друг на друга знака защиты 100, 200, изображенных в данном случае пунктиром.

Первый знак защиты 100 представлен в форме периодической сетки с водяными знаками, ограниченной замкнутым контуром С, который находится внутри кромок 2,3 документа 1. Указанный первый знак защиты, следовательно, воспринимается на просвет в виде последовательности темных и светлых полос 101, 102. Внешний вид полос 101, 102 является результатом изменений волнообразного рельефа водяных знаков в данной зоне.

Второй знак защиты 200 также выполнен в виде сетки и отражает напечатанное графическое изображение G в виде кодированных параллельных полос 201, 202.

Полосы 201, 202 расположены симметрично по отношению к оси симметрии документа 1, конкретно к оси Х'Х, которая параллельна большому краю 2 указанного документа. Таким образом, имеется четное число полос, расположенных по обеим сторонам от оси X' X. Другая ось документа обозначена У' У на фиг. 1.

Направление полос 201, 202 обозначено индексом ДД и можно видеть, что данное направление совпадает с направлением прохождения анализируемого документа.

Поскольку нет необходимости в том, чтобы полосы 201, 202 относились ко всему документу 1 на фиг. 1 различают таким образом две зоны, не затронутые кодированием ZL В конкретном случае с банковским билетом эти две зоны Z1 смогут служить для нумерации.

Полосы 201, 202, кроме того, кодируются с использованием двоичного кода (О или 1), симметрично по отношению к оси симметрии Х'Х документа 1. Кодирование полос 201, 202 таким образом осуществлено по оси У'У.

В этом случае выгодно, чтобы графическое изображение G документа было напечатано с применением двух красок одинакового оттенка, одна из которых реагирует, а другая не реагирует на заранее заданное внешнее воздействие, с тем, чтобы представить указанное графическое изображение в виде параллельных полос,
Хотя можно использовать различные типы возбуждения (магнитные пигменты, микроволны, УФ-излучение, радиоактивный источник), выгодно выбрать инфракрасное излучение. Длина волны инфракрасного излучения в этом случае будет выбрана таким образом, чтобы получить наилучший результат от пары, образованной обоими знаками защиты 100, 200, для того, чтобы соответствующие характеристики в ходе анализа документа совпадали по меньшей мере частично.

Предпочтительно выбрать длину волны, несколько меньшую одного микрометра, и, в частности в пределах от 0,8 до 1 мкм (следовательно, речь идет о нижней области инфракрасного излучения, которая значительно удалена от тепловой инфракрасной области, иногда используемой для анализа документов, в случае длин волн по крайней мере равных трем микрометрам).

В случае, когда графическое изображение документа напечатано с использованием двух красок, одна из которых отражает инфракрасный свет, а другая не отражает, анализ указанного документа в инфракрасном излучении соответствует изображениям, подобным проиллюстрированным на фиг. 14 и 15.

На фиг. 9 можно последовательно увидеть полосу 202 закодированную единицей (поглощает инфракрасный свет, следовательно, позволяет видеть рассматриваемую часть графического изображения, также как и рассматриваемую зову первой сетки в виде водяных знаков 100), полосу 201, закодированную нулем (отражает инфракрасный свет, следовательно, маскирует графическое изображение, позволяя в результате видеть только зону первой сетки с водяными знаками 100), затем две закодированных единицей полосы 202. Симметрия кодирования по отношению к оси Х'Х в этом случае предполагает присутствие последовательно двух полос 202, одной полосы 201 и, наконец, одной полосы 202.

Двоичное кодирование, изображенное на фиг. 14, следовательно, будет выражаться числом 10111101.

На фиг. 15 изображен другой вариант кодирования с тем же самым числом параллельных полос кодирование в этом случае будет выражаться числом 01100110 (симметрия кодирования по отношению к оси Х'X естественно, по-прежнему соблюдается).

На фиг. 14 и 15 предусмотрены восемь параллельных полос, в результате чего фактически располагают 2⁴, то есть 16 различными кодами.

В более общем случае, при 2n полос, кодированных О или 1, будет присутствовать 2ⁿ различных кодов.

Кодирование с разбивкой напечатанного графического изображения может осуществляться по отношению к лицевой поверхности, к оборотной поверхности или к обеим. В последнем случае считывание документа будет облегчено, если используют то же самое кодирование на лицевой и на оборотной стороне, причем соответствующие полосы в результате этого являются непосредственно наложенными одна на другую; эта возможность может оказаться выгодной в той мере, насколько она позволяет лучше противостоять старению.

На практике надо выбрать число полос, по меньшей мере равное числу распознаваемых документов (например, в случае банковских билетов, когда используют второй знак для автоматического распознавания указанного достоинства анализируемого билета), при этом число полос остается, кроме того, ограниченным технологическими возможностями средств анализа, действующих на очень тонких полосах.

Кроме того, графическое изображение может быть напечатано (на лицевой стороне и/или на оборотной стороне.) с помощью других красок, которые не реагируют на возбуждение, соответствующее кодированию в виде параллельных полос (например, на инфракрасное излучение).

Эта возможность сможет быть использована для банковских билетов офсетной печати, в частности глубокой печати, позволяющей легко состыковывать цвета, благодаря гравированным валикам (не возникает проблемы "приводки" с красками, так как используют в этом случае ту же самую печатную форму).

Фиг. 2 позволяет лучше различить зону с водяными знаками, соответствующую первому знаку защиты 100, как она представляется на просвет.

Сетка с водяными знаками 100, следовательно, является периодической (равномерное чередование темных и светлых зон), с периодом Т. Кроме того, как это подробно будет пояснено ниже, указанная сетка знаков защиты содержит водяные знаки с волнообразным рельефом предпочтительно синусоидальной формы.

На фиг. 2 также показано, что волнообразный рельеф водяных знаков сетки 100 вытянут в общем направлении DC, которое практически неперпендикулярно к направлению DD полос разделения второй сетки 200.

В данном случае указанные направления DC и DD образуют между собой угол b который в данном случае составляет 45^oС что позволяет считывать документ в двух перпендикулярных направлениях (параллельно большой кромке, что обычно используется в машинах обработки, в частности, в отношении банковских билетов, либо параллельно малой кромке). В качестве варианта можно выбрать другие значения для угла бетаb между обоими указанными направлениями, однако с потерей определенных преимуществ. На фиг. 19 показан частный случай, когда направления DC и DD практически параллельны, причем в этом случае подразумевается специальное расположение датчиков обнаружения, как это будет описано далее со ссылкой на эту фигуру.

Необходимо такие отметить, что в варианте, представленном на фиг. 2, имеется определенная расфазировка для "волн" первой сетки 100 по отношению к центру квадрата, которой' в данном случае находится на пересечении осей Х'Х и У'У документа. Выбор такой расфазировки, при которой край полосы подводится к уровню центра 0 квадрата, будет зависеть от применяемого способа анализа и соответствующих средств обработки. Это позволяет датчику, расположенному на некотором расстоянии от осей Х'Х или У'У, принимать постоянно тот же сигнал ( с отклонением в p или 2π )
Устройство, изображенное на фиг. 1, остается в любом случае наиболее приемлемым, так как расположение обеих наложенных один на другой знаков защиты, а именно периодической сетки с водяными знаками 100 и кодированной сетки 200 из параллельных полос разбивки печатного графического изображения, позволяет производить совершенно независимое считывание документа (независимо от обращенности лицевой стороны документа, от его ориентирования и от направления его прохождения).

На фиг. 3 изображена лицевая рельефная поверхность матрицы 110, позволяющей штамповать образующее полотно при изготовлении документа, с целью получения периодической сетки в виде водяных знаков, аналогичной сетке на фиг. 2. Указанная лицевая поверхность выполнена с волнообразным рельефом, в данном случае синусоидальной формы, фронт волны которого распространяется в общем направлении ДС, проходящим под углом в 45^o.

Таким образом, рельефная поверхность матрицы 110 имеет последовательность углублений 111 и выступов 112 (лучше видных па поперечном разрезе фиг. 4), которые позволяют выполнять чередующиеся светлые 102 и темные 101 зоны на сетке из водяных знаков 100 документа.

Кривая IV на фиг. 9. показывающая изменения волнообразного рельефа (поверхностной массы) водяных знаков документа (согласно направлению ДС), в этом случае соответствует кривой изменений рельефа матрицы 110, изображенной на фиг, 4.

Важно отметить, что показанные на фиг. 9 изменения амплитуды синусоидального волнообразного рельефа водяных знаков знака защиты выполнены вокруг средней плоскости документа, отмеченной РМ (что позволяет иметь независимость считывания в отношении обращенности лицевой поверхности документа).

Период Т предпочтительно надо выбирать большим по отношению к размерам документа, например, порядка 10 мм для банковского билета с тем, чтобы знак защиты 100 был по возможности наименее заметным. То же относится и к стороне квадрата, которая должна быть, например, порядка 60 мм.

Разрезы фигур 5-8 позволяют, кроме того, лучше различить специальный скос кромок 113 матрицы 110. Этот скос на практике выполнен либо книзу (кромки со снятыми фасками 113,), либо кверху (кромки со снятыми фасками 113") по отношению к средней плоскости рельефной поверхности матрицы 110.

Это выражается "скошенными" кромками для зоны с водяными знаками, как это следует из кривых V-VIII, иллюстрирующих соответствующие изменения поверхностной массы, и осуществляется по обеим сторонам от средней плоскости РМ документа. Таким образом получают квадрат в виде водяных знаков, края которого выполнены в виде "кружева", что исключает резкие контрастные переходы вокруг зоны с водяными знаками и в еще большей степени маскирует знак защиты.

На фиг. 16 изображена (на просвет) периодическая сетка с водяными знаками 100, полученная из формообразующего полотна, предварительно проштампованного указанной матрицей 110, необходимо в частности обратить внимание на скошенные кромки 103 квадрата. Для темных 101 и светлых 102 зон справедливо все то, что ранее было сказано в отношении фиг. 2.

На фиг. 17 изображена в более крупном масштабе та зона документа 1, в которой оба знака защиты 100 и 200 наложены друг на друга.

Чередующиеся темные и светлые зоны в виде полос 101 и 102 периодической сетки с водяными знаками 100 имеют одинаковую ширину равную полупериоду Т/2 синусоидальной волны указанной сетки.

Наклон этих полос 101 и 102 обозначен углом b между направлениями DC и DD (угол b составляет здесь 45^oС).

Фиг. 17 позволяет также различить кодированные параллельные полосы 201, 202 второго знака защиты 200, соответствующего разбивке печатного графического изображения.

Кодированные полосы имеют ту же ширину е, которая определена в большинстве случаев в зависимости от параметров сетки с водяными знаками, точнее от периода Т и от угла b.

На фиг. 17 показан прямоугольный треугольник АВС, соответствующий наиболее выгодному расположению для считывания документа, гипотенуза АВ которого соответствует ширине е каждой из полос 201 или 202, а один катет которого соответствует полупериоду Т/2, откуда вытекает следующее соотношение:

В конкретном случае β = 45^°, ^o, т.е.

что соответствует, например, ширине полос, равной 10 мм (при шести подосках), с периодом в 14,14 мм.

Указанное соотношение, однако, может быть использовано только в определенных границах, то есть пока угол β превышает эталонный угол b_o, соответствующий ширине полосы е₀^ достигающей половины ширины (1) документа, этот предельный случай в действительности соответствовал бы присутствию двух полос, симметричных по отношению к оси Х'Х,
Например, в случае банковского билета, шириной порядка 80 мм, можно было бы иметь эталонный угол β_o порядка 10^o.

Когда угол β становится меньше эталонного угла b_o, ширина е полос 201, 202 разбивки печатного графического изображения в основном выбирается в зависимости от требуемого кодирования.

Частный случай нулевого угла иллюстрируется на фиг. 14: полосы 101, 102 первой сетки 100 в этом случае являются ортогональными к полосам 201, 202 второй сетки 200, и можно в этом случае выбирать ширину е, которая в предпочтительном варианте равна полупериоду Т/2 (изображение в этом случае соответствовало идеальной квадратной сетке образованной шестью ортогональными полосами).

На практике прежде всего необходимо выбрать число полос деления в зависимости от числа подлежащих кодированию документов и от технологии изготовления, позволяющей выполнять указанные кодированные полосы, а также от напряжений симметрии. Указанный выбор зависит также от точности считывающего устройства, используемого для анализа документа. Затем должны быть определены возможные углы β в предположении, что выбор угла в 45^o подразумевает максимум преимуществ, как это было пояснено выше.

Таким образом, документ, содержащий два наложенных друг на друга знака защиты 100, 200 вышеуказанного типа, представляет интерес в той степени, насколько наложение этих двух знаков затрудняет индивидуальное считывание указанных знаков.

Таким образом удается в значительной степени аргументировать эффективность определения подлинности.

В случае, когда документ является банковским билетом, первый знак защиты 100 и второй знак защиты 200 служат для определения подлинности данного билета, а второй знак защиты 200 служит для автоматического распознавания указанного достоинства билета.

Вариант способа анализа и связанного с ним устройства описывается ниже со ссылкой на фиг. 18-21.

В самом деле, фиг. 18 иллюстрирует зону документа 1, в которой оба знака безопасности 100 и 200 наложены друг на друга (как для фиг. 17), при дополнительном наличии планки считывания 301, снабженной средствами обнаружения.

Средства обнаружения выполнены в виде датчиков 300, по меньшей мере по одному датчику на кодированную полосу 201 или 202 второй сетки 200 (в данном случае один на полосу). Указанные средства размещены согласно главному направлению D, перпендикулярному направлению DD, которое представляет собой направление прохождения документа в устройстве считывания (направление DD также является направлением кодированных полос 201, 202), и с промежуточным расстоянием d, ровным ширине е указанных кодированных полос 201 и 202.

Кроме того, целесообразно, чтобы средства обнаружения 300 были расположены на средней оси (а) связанных полос 201 или 202 второй сетки, - таким образом исключается любая опасность искажения анализа в случае сдвига документа по отношению к датчикам считывающей планки (что привело бы к потере сигнала из-за увеличения помех).

Может быть использована единая планка считывания, датчики которой содержат передающие и приемные средства, и под которой проходит анализируемый документ. В качестве варианта применяются две наложенные одна на другую планки считывания, одна из которых содержит передающие средства, а вторая приемные средства, и между которыми проходит анализируемый документ. Данный случай проиллюстрирован на фиг. 13, на котором схематически показана либо единая планка, либо одна из наложенных друг на друга планок (другая при этом находится под первой).

Фиг. 18 позволяет также понять, что в случае когда датчик 300, связанный с кодированной полосой 201 или 202, считывает минимум поверхностной массы (датчик расположен в центре наклонной полосы 102 на оси указанной полосы), датчик 300, связанный с симметричной полосой 201 или 202 (сопряженная полоса), считывает максимум поверхностной массы (датчик располагается в центре наклонной полосы 101, на оси указанной полосы), это следует из того факта, что структура сетки с водяными знаками с синусоидальным волнообразным рельефом выбирается таковой, чтобы "волны" по обе стороны от оси Х'Х документа, расположенные на одном расстоянии от указанной оси, находились в противофазе.

В более общем смысле, в любой момент находят взаимоотношение между ответным сигналом кодированной полосы 201 и 202 и ответным сигналом симметричной закодированной полосы (сопряженная полоса), когда документ проходит под считывающей планкой 301.

Ниже приводится последовательность операций, производимых при реализации первого способа согласно изобретению.

Располагают датчики излучения 300, по меньшей мере, по одному на полосу 201, 202 второго знака защиты 200, причем указанные средства размещают по главному направлению D, перпендикулярному направлению прохождения DD с промежуточным расстоянием d, равным ширине е параллельных полос 201, 202 указанной второй сетки; суммируют сигналы датчиков излучения от каждой пары полос печатного графического изображения, симметричных относительно середины второй кромки документа, после чего сравнивают суммарные сигналы с упомянутыми пороговыми значениями, в качестве которых выбирают уровни двоичного кодирования упомянутых пар симметричных полос, и определяют двоичные коды полос по результатам этого сравнения, вычитают сигналы датчиков излучения от тех пар симметричных полос печатного графического изображения, двоичный код которых определен как нулевой, и анализируют разностные сигналы для обнаружения сигнала, соответствующего упомянутому волнообразному рельефу водяных знаков первого знака защиты 100,
Согласно данному способу, суммируя ответный сигнал от каждой закодированной полосы и ответный сигнал сопряженной с ней полосы, достигают одновременно устранения сигнала от первой сетки с водяными знаками и улучшают ответный сигнал на кодирование полос, например, ответный сигнал на инфракрасное излучение, с этой целью используют декодирование с помощью синхронного интегрирования для каждой пары закодированных полос (одна пара образована закодированной полосой и симметричной ей полосой или сопряженной с ней полосой) с последующим сравнением полученных результатов с теоретическими результатами кодирования.

Вычитая ответные сигналы пар полос, не содержащих кода (закодированные 0), в частности, уровни поглощения инфракрасного излучения, можно проанализировать первую сетку с водяными знаками тем легче, чем выше отношение сигнал/шум для данной сетки (реально имеется сигнал, амплитуда которого удвоена благодаря противопоставлению фазы сетки с водяными знаками между закодированными сопряженными полосами одного и того же канала).

В случае согласно фиг. 19, для которого направления DC и DD практически параллельны (оба наложенные один на другой знака защиты в этом случае образуют растровую сетку зоны с водяными знаками), требуется изменить считывающую планку 301.

Вместо единого ряда датчиков 300, расположенного перпендикулярно направлению прохождения DD, планка считывания 301 в этом случае содержит два параллельных ряда датчиков 300', 300" размещенных перпендикулярно к направлению прохождения DD с одним рядом на половину планки, указанные два ряда датчиков (каждый из которых содержит три датчика 300' или 300") в этом случае смещены друг относительно друга на заранее заданное расстояние d₁, которое выбирается практически равным половине длины волны Т/2 первой сетки, с тем, чтобы сигналы от соответствующих датчиков находились в противофазе.

Датчики 300' и 300" из одного ряда, кроме того, располагаются на средней оси (а) сопряженных закодированных полос 201, 202 второго знака защиты и расположены друг от друга на одинаковом расстоянии о^ практически равном ширине е указанных закодированных полос.

Ниже приводится последовательность операций для реализации второго способа по данному изобретению:
располагают датчики излучения 300', 300" в количестве не менее одного на полосу 201, 202 второй "сетки" печатного графического изображения 200 с шагом е, причем указанные датчики размещены в главном направлении D, перпендикулярном направлению прохождения документа DD, и сгруппированы на средней оси а смежных полос 201, 202, в две группы по обе стороны от оси Х'Х документа и по обе стороны от середины второй кромки документа и смещают группы датчиков относительно друг друга на расстояние d, равное половине длины волны Т/2 первой сетки в направлении перемещения документа, попарно суммируют сигналы датчиков излучения обеих групп, соответствующих паре полос печатного графического изображения, симметричных относительно середины второй кромки документа, после чего сравнивают суммарные сигналы с упомянутыми порогами, в качестве которых выбирают уровни двоичного кодирования упомянутых пар симметричных полос, и определяют двоичные коды полос по результатам этого сравнения, попарно вычитают сигналы датчиков излучения обеих групп, соответствующих тем парам симметричных полос печатного графического изображения, двоичный код которых определен как нулевой, и анализируют разностные сигналы для обнаружения сигнала, соответствующего упомянутому волнообразному рельефу водяных знаков первого знака защиты.

В данном случае фактически используется тот же самый процесс анализа с добавлением ответных сигналов сопряженных закодированных полос и с вычитанием величины уровней поглощения пар полос для одного или нескольких не используемых каналов кодирования (полосы, закодированные нулем).

Такой процесс анализа позволяет осуществить двойной анализ обоих знаков безопасности, наложенных один на другой, с единой планкой датчиков, несмотря на то, что наложение друг на друга этих двух знаков имело бы результатом ухудшение отдельного считывания каждого из них.

Указанный процесс анализа будет подробнее раскрыт ниже, со ссылкой на фиг. 21, которая схематически иллюстрирует единое устройство для анализа сигналов, поступающих от различных датчиков, с тем, чтобы, с одной стороны, проверить кодирование второго знака защиты и определить подлинность анализируемого документа, когда считываемый знак защиты отвечает необходимым требованиям, и, с другой стороны, проанализировать первую "сетку" и признать подлинность анализируемого документа, когда считываемая "сетка" также отвечает необходимым требованиям.

Естественно, существуют многочисленные варианты выполнения считывающей планки, как это следует из нижеприведенных примеров.

Считывающая планка 301 может иметь расположенные на одинаковом расстоянии практически круглые отверстия 302, соединенные с каждым датчиком 300, как это показано на фиг. 13.

В качестве варианта можно предусмотреть отверстия в форме щелей 303 (фиг. 20a) в этом случае каждая щель наклонена так, чтобы быть практически перпендикулярной к волновому фронту волнообразного рельефа первой "сетки", (каждая щель таким образом наклонена под одним и тем же углом b по отношению к направлению прохождения DD документа).

Согласно другому варианту, предусмотрены крестообразные отверстия 304 (фиг. 20b), обе ветви которых соответственно параллельны и перпендикулярны волновому фронту первой сетки. Это позволяет дополнительно увеличить поверхность интегрирования для первой сетки и получить более высокое среднее значение для измеряемого сигнала, так как в данном случае используется процесс интеграционной дискретизации.

Согласно еще одному варианту, показанному на фиг. 20, с и 20 и 20, d по меньшей мере один из датчиков является многоэлементным (в данном случае все шесть датчиков являются могоэлементыми). На фиг. 20, c каждый многоэлементный датчик 300 образован двумя смежными идентичными датчиками 300₁, расположенными по обе стороны от средней оси (а) каждой закодированной полосы 201 или 202. Ответный сигнал с датчика 300 в этом случае является суммой ответных сигналов обоих датчиков 300₁. На фиг. 20 d каждый многоэлементный датчик 300 образован четырьмя идентичными датчиками 300₂, расположенными в виде квадрата, причем указанный квадрат сцентрирован на среднюю ось (а) каждой закодированной полосы 201 или 202, а края квадрата параллельны и перпендикулярны направлению прохождения DD.

Очевидно, что варианты согласно фиг. 20(a d) применимы для случая с планкой с двумя смещенными рядами наклоненных щелей или крестообразных щелей, или двумя смещенными рядами множественных датчиков.

В общем случае, датчики 300 или 300', 300" считывающей планки 301 должны быть выполнены с возможностью обеспечения одинакового усиления соответствующих сигналов и одной и той же исходной установки, для обеспечения выравнивания различных каналов.

В качестве единичных или многоэлементных датчиков могут использоваться фотодиоды, фототранзисторы, или фоторезисторы, причем каждый из датчиков предпочтительно соединен с оптическими фильтрами для полной адаптации к требуемой длине волны.

Ниже приводится описание обобщенного устройства для анализа сигналов, поступающих от различных датчиков считывающей планки, со ссылкой на фиг. 21.

На фиг. 21 показана считывающая планка 301, в данном случае с шестью датчиками 300 для документа с шестью закодированными полосами, параллельными направлению прохождения, причем с трех датчиков снимают сигналы, обозначенные SA, SB, SC, а с трех других датчиков снимают сигналы SA', SB', SC', соответствующие сопряженным закодированным полосам.

Устройство анализа содержит средства 400 обработки сигналов, снимаемых с датчиков 300.

Указанные средства обработки содержат два блока, каждый из которых связан с "сеткой" 100 или 200 документа.

С помощью первого блока осуществляется проверка кодирования второго знака защиты документа, проходящего на уровне планки датчиков, и определение подлинности анализируемого документа, когда указанный знак соответствует необходимым требованиям.

Указанный первый блок содержит средства сложения 401, связанные с каждой парой закодированных полос. Полученные сигналы соответствуют таким образом сигналам SA+SA', SB+SB', SC+SC' (эти суммы состоят из сигнала и того же самого сигнала, смещенного по фазе на p ), предварительно усиленным с помощью промежуточных усилителей 413. Сигналы подаются, далее, на интегрирующие средства 402, осуществляющие интегрирование по всей длине анализируемого документа.

Таким образом получают сигналы 1А, 1В, 1С, связанные с каждой парой закодированных полос. Эти сигналы подают на средства сравнения 403 для сравнения полученных результатов с теоретическими значениями кодирования второго знака защиты анализируемого документа.

В предпочтительном варианте, предусматривают средства переключения 408, 409 выше по потоку и ниже по потоку от средств интегрирования, причем указанные средства переключения (схематически изображенные в виде выключателей) соответственно управляются прохождением передней кромки и задней кромки документа перед неподвижным элементом, таким как фотодиод (по меньшей мере один из датчиков планки считывания может в качестве варианта сам обеспечить дополнительную функцию контроля прохождения билета, что предотвращает необходимость в отдельном фотодиоде), управление средствами 408, 409 в данном случае схематически изображено в виде центрального блока управления 415.

Благодаря неподвижному элементу детектирования (встроенный или автономный фотодиод) обеспечивается интегрирование по всей длине документа, что особо выгодно в случае банковских билетов одинаковой ширины и разной длины.

Средства сравнения 403 позволяет прежде всего проверить, что каждое значение 1А, 1В, 1С действительно находится в заранее заданном диапазоне, пределы которого определяются в зависимости от краски, тональности бумаги и других параметров, относящихся к рассматриваемому документу.

Средства сравнения 403 снабжены звуковой контрастной сигнализацией 410, приводимой в действие, когда разность между результатами находится за пределами заданного диапазона. В этом случае разности I_i I_j сравниваются с границами диапазона и звуковая сигнализации 410 приводится в действие, если нет краски, реагирующей на известное возбуждение (например, инфракрасное излучение), или если краска не реагирует должным образом на это возбуждение.

В качестве варианта, звуковая контрастная сигнализация 410 включается, когда соотношение между результатами находится за пределами заранее заданного диапазона. Средства сравнения 403 в этом случае содержат логарифмические усилители соотношений, и апертурный компаратор (позитивный или негативный). В этом случае все значения

сравниваются с границами диапазона. Этот вариант предпочтителен как с точки зрения достижения симметрии результатов, когда ответные сигналы инвертируются, получения повышенной чувствительности в диапазоне малых отклонений контраста, так и возможности получения максимальной реакции на черное и минимальной на белое.

Предпочтительно, чтобы первый блок содержал средства декодирования 411 после средства сравнения 403, с тем, чтобы идентифицировать документ, и, в частности, когда этот документ является банковским билетом, в целях распознавания указанного достоинства этого билета. Эти средства декодирования 411 имеют в памяти неравенства I_i <I_j для каждого документа, что позволяет легко идентифицировать анализируемый документ.

Второй блок содержит прежде всего средства дифференцирования 404, связанные с каждой парой закодированных полос. Полученные сигналы таким образом соответствуют сигналам А А', В -В' и С С', предпочтительно, предварительно усиленным с помощью введенных усилителей 413. Каждая разность соответствует, из-за противоположности по фазе волнообразного рельефа с водяными знаками, двукратному значению исходного сигнала, освобожденного от помех, вызванных загрязненностью документа и свойствам прозрачности бумаги.

Предусматривают также селекторные средства 405, ниже по потоку от каждого из дифференцирующих средств 404, для сохранения только ответных сигналов, относящихся к полосам, не содержащим кодирования (кодированным нулем). Эти средства схематически изображены в виде выключателей, управляемых от центрального блока 415, при этом выключатель, связанный с полосами SC и SС' (закодированными нулем) в данном случае замкнут.

Целесообразно подать полученные сигналы на дополнительные средства сложения 412 (так как сигналы находятся в фазе, в действительности получают n раз сигнал, где n= 1, 2 или 3).

Далее вводятся средства фильтрования 406, позволяющие фильтровать сигналы на основной частоте первой сетки, что позволяет изолировать полезный сигнал. Последний подают на средство 407 идентификации и распознания подлинности, с целью анализа первой сетки документа, и распознания подлинности документа, когда сетка с водяными знаками соответствует заданным требованиям, или в противном случае, с целью включения подведенного звукового сигнала 414. Средства 407 могут предусматривать апертурный компаратор и/или средство порогового нелинейного искажения, либо средство обнаружения числа периодов.

Очевидно, что можно перегруппировывать в едином функциональном блоке средства усиления 413, сложения 401 и интегрирования 402 первого блока, и средства усиления 413 и дифференцирования 404 второго блока.

Описанные способ и устройство для анализа в значительной мере облегчают определение подлинности.

В случае подделки документа может быть не соблюдено кодирование в параллельных полосах (второй знак защиты), но в этом случае цепь декодирования не признает (подлинность документа, и, кроме того, считывание волнообразного рельефа водяных знаков на рассматриваемом канале не будет возможным из-за краски, чувствительной к инфракрасному излучению. В случае подделки волнообразного рельефа водяных знаков (первая сетка) и если амплитуда слишком велика, обнаружение легко осуществимо; если фаза не соблюдена, сигнал из разности каналов в этом случае будет ослаблен, если профиль не является синусоидальным, измерение нелинейного искажения позволяет осуществить обнаружение.

Изобретение не ограничено вышеописанными вариантами осуществления и может включать и другие варианты, использующие, с помощью эквивалентных средств, основные вышеизложенные отличительные признаки.

Claims

1. Способ проверки подлинности денежного или гарантийного документа прямоугольной формы с печатным графическим изображением и двумя знаками защиты, включающий в себя перемещение анализируемого документа параллельно его первой кромке относительно датчиков излучения, расположенных перпендикулярно направлению перемещения документа, облучение документа электромагнитным излучением заранее заданного диапазона длин волн по меньшей мере в области, расположенной в момент облучения вблизи упомянутых датчиков излучения, детектирование датчиками излучения ответных сигналов от печатного графического изображения документа и сравнение сигналов с заранее заданными пороговыми значениями, отличающийся тем, что при проверке документа, в котором первый знак защиты выполнен в виде периодической сетки параллельных линий водяных знаков, расположенных под углом β, (0^°< β < 90^°) к кромке документа, и наложен на второй знак защиты, выполненный в виде параллельных первой кромке документа полос печатного графического изображения, в которых различна реакция по меньшей мере одной из красок этого печатного графического изображения для различных относительно середины второй кромки документа пар симметричных полос на электромагнитное излучение заранее заданного диапазона длин волн, благодаря чему обеспечивается кодирование упомянутых полос симметрично относительно середины второй кромки документа, причем полосы печатного графического изображения имеют одинаковую ширину

, определяемую выражением

где Т длина волны волнообразного рельефа водяных знаков в сечении первого знака защиты, перпендикулярном направлению его параллельных линий,
располагают датчики излучения по меньшей мере по одному на каждую упомянутую полосу печатного графического изображения с шагом е, суммируют сигналы датчиков излучения от каждой пары полос печатного графического изображения, симметричных относительно середины второй кромки документа, после чего сравнивают суммарные сигналы с упомянутыми пороговыми значениями, в качестве которых выбирают уровни двоичного кодирования упомянутых пар симметричных полос, и определяют двоичные коды полос по результатам этого сравнения, вычитают сигналы датчиков излучения от тех пар симметричных полос печатного графического изображения, двоичный код которых определен как нулевой, и анализируют разностные сигналы для обнаружения сигнала, соответствующего упомянутому волнообразному рельефу водяных знаков первого знака защиты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчики излучения располагают на средней линии упомянутых полос печатного графического изображения.

3. Способ проверки подлинности денежного или гарантийного документа прямоугольной формы с печатным графическим изображением и двумя знаками защиты, включающий в себя перемещение анализируемого документа параллельно его первой кромке относительно датчиков излучения, расположенных перпендикулярно направлению перемещения документа, облучение документа электромагнитным излучением заранее заданного диапазона длин волн по меньшей мере в области, расположенной в момент облучения вблизи упомянутых датчиков излучения, детектирование датчиками излучения ответных сигналов от печатного графического изображения документа и сравнение сигналов с заранее заданными пороговыми значениями, отличающийся тем, что при проверке документа, в котором первый знак защиты выполнен в виде периодической сетки параллельных линий водяных знаков, расположенных перпендикулярно первой кромке документа, и наложен на второй знак защиты, выполненный в виде параллельных первой кромке документа полос печатного графического изображения, в которых различна реакция по меньшей мере одной из красок этого печатного графического изображения для различных относительно середины второй кромки документа пар симметричных полос на электромагнитное излучение заранее заданного диапазона длин волн, благодаря чему обеспечивается кодирование упомянутых полос симметрично относительно середины второй кромки документа, причем полосы печатного графического изображения имеют одинаковую ширину е 2 0= Т/2, где Т длина волны волнообразного рельефа водяных знаков в сечении первого знака защиты, перпендикулярном направлению его параллельных линий, располагают датчики излучения по меньшей мере по одному на каждую упомянутую полосу печатного графического изображения с шагом е, причем группируют датчики излучения в две группы по обе стороны от середины второй кромки документа и смещают группы датчиков относительно друг друга на расстояние Т/2 в направлении перемещения документа, попарно суммируют сигналы датчиков излучения обеих групп, соответствующих паре полос печатного графического изображения, симметричных относительно середины второй кромки документа, после чего сравнивают суммарные сигналы с упомянутыми пороговыми значениями, в качестве которых выбирают уровни двоичного кодирования упомянутых пар симметричных полос, и определяют двоичные коды полос по результатам этого сравнения, попарно вычитают сигнала датчиков излучения обеих групп, соответствующих тем парам симметричных полос печатного графического изображения, двоичный код которых определен как нулевой, и анализуруют разностные сигналы для обнаружения сигнала, соответствующего упомянутому волнообразному рельефу водяных знаков первого знака защиты.

4. Устройство для проверки подлинности денежного или гарантийного документа прямоугольной формы с печатным графическим изображением и двумя знаками защиты, содержащее первую группу датчиков излучения, выходы которых соединены с первыми входами одноименных сумматоров, и блок сравнения, отличающееся тем, что в устройство введены вторая группа датчиков излучения, вычитатели, интеграторы, селекторы, фильтры и блок идентифицирования, причем датчики обеих групп размещены вдоль считывающей планки, расположенной перпендикулярно направлению прохождения документа, по одному на каждую упомянутую параллельную полосу второго знака защиты и на одинаковом расстоянии друг от друга, по существу равном ширине упомянутых полос печатного графического изображения, первые входы вычитателей подключены к выходам одноименных датчиков излучения первой группы, выходы датчиков излучения второй группы соединены с вторыми входами одноименных сумматоров и вычитателей, выход каждого сумматора связан с входом одноименного интегратора, выход которого связан с соответствующим входом блока сравнения, выход каждого вычитателя через соответствующий селектор связан с входом соответствующего фильтра, выход которого связан с соответствующим входом блока идентифицирования.

5. Устройство для проверки подлинности денежного или гарантийного документа прямоугольной формы с печатным графическим изображением и двумя знаками защиты, содержащее первую группу датчиков излучения, выходы которых соединены с первыми входами одноименных сумматоров, и блок сравнения, отличающееся тем, что в устройство введены вторая группа датчиков излучения, вычитатели, интеграторы, селекторы, фильтры и блок идентифицирования, причем датчики излучения в каждой группе расположены в ряд на заданном расстоянии друг от друга, равном по существу ширине упомянутых полос печатного графического изображения, каждая группа датчиков излучения расположена на соответствующей половине считывающей планки относительно середины второй кромки анализируемого документа со смещением относительно другой группы на расстояние, равное половине длины волны упомянутого волнообразного рельефа водяных знаков первого знака защиты, в направлении, перпендикулярном направлению перемещения анализируемого документа, первые входы вычитателей подключены к выходам одноименных датчиков излучения первой группы, выходы датчиков излучения второй группы соединены с вторыми входами одноименных сумматоров и вычитателей, выход каждого сумматора связан с входом одноименного интегратора, выход которого связан с соответствующим входом блока сравнения, выход каждого вычитателя через соответствующий селектор связан с входом соответствующего фильтра, выход которого связан с соответствующим входом блока идентифицирования.

6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что связи выхода каждого сумматора с входом одноименного интегратора и выхода каждого интегратора с соответствующим входом блока сравнения выполнены через соответствующие переключатели, управляющие входы которых подключены к выходу формирователя сигнала по прохождению краев анализируемого документа перед датчиком излучения.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что введен блок звуковой сигнализации, вход которого подключен к выходу блока сравнения, в качестве которого выбран блок сравнения значений сигналов.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что введен блок звуковой сигнализации, вход которого подключен к выходу блока сравнения, в качестве которого выбран блок сравнения отношений значений сигналов.

9. Устройство по любому из пп. 4 8, отличающееся тем, что на выходе компараторов предусмотрены декодеры, выполненные с возможностью идентификации документа и определения достоинства банковского билета.

10. Устройство по пп.4 и 5, отличающееся тем, что связи выхода каждого селектора с соответствующим входом соответствующего фильтра выполнены через соответствующие дополнительные сумматоры.

11. Устройство по любому из пп.4 10, отличающееся тем, что между датчиками и сумматорами либо соответствующими вычитателями предусмотрены усилители.

12. Устройство по любому из пп.4 11, отличающееся тем, что в считывающей планке предусмотрены равноудаленные друг от друга круглые отверстия, по одному на каждый датчик.

13. Устройство по любому из пп.4 11, отличающееся тем, что в считывающей планке предусмотрены отверстия в форме щели по одному на каждый датчик, причем каждое из отверстий выполнено под прямым углом к направлению распространения волнообразного рельефа первого знака защиты.

14. Устройство по любому из пп.4 11, отличающееся тем, что в считывающей планке предусмотрены крестообразные отверстия, по одному на каждый датчик, причем каждое из указанных отверстий образовано двумя отверстиями, одно из которых выполнено параллельно направлению распространения волнообразного рельефа первого знака защиты, а второе перпендикулярно.

15. Устройство по любому из пп.4 14, отличающееся тем, что по меньшей мере один датчик, относящийся к одной полосе второго знака защиты, является многоэлементным.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что многоэлементный датчик излучений выполнен на двух идентичных смежных чувствительных элементах, расположенных по обе стороны от средней оси каждой полосы второго знака защиты документа.

17. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что многоэлементный датчик излучений выполнен на двух идентичных чувствительных элементах, образующих квадрат, причем стороны квадрата параллельны и перпендикулярны направлению прохождения документа.

18. Устройство по любому из пп.4 17, отличающееся тем, что чувствительные элементы одно- и многоэлементных датчиков излучения выбраны из группы, включающей в себя фотодиоды, фототранзисторы, при этом каждый из указанных датчиков связан с оптическими фильтрами для соответствия требуемой длине волны.

19. Устройство по любому из пп. 4 18, отличающееся тем, что датчики размещены на планке с возможностью получения одинакового усиления и одинаковой исходной установки для обеспечения уравновешенности различных каналов.