WO2022218570A1 - Vorrichtung und verfahren zum prüfen von wertdokumenten und system zur bearbeitung von wertdokumenten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum prüfen von wertdokumenten und system zur bearbeitung von wertdokumenten Download PDF

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WO2022218570A1
WO2022218570A1 PCT/EP2022/025137 EP2022025137W WO2022218570A1 WO 2022218570 A1 WO2022218570 A1 WO 2022218570A1 EP 2022025137 W EP2022025137 W EP 2022025137W WO 2022218570 A1 WO2022218570 A1 WO 2022218570A1
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PCT/EP2022/025137
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Manfred Gebhardt
Norbert Holl
Shkelqim SHALA
Dieter Stein
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Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/206—Matching template patterns
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D11/00—Devices accepting coins; Devices accepting, dispensing, sorting or counting valuable papers
    • G07D11/20—Controlling or monitoring the operation of devices; Data handling
    • G07D11/30—Tracking or tracing valuable papers or cassettes

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for checking value documents, in particular banknotes, and a system for processing value documents.
  • the freshly printed banknotes are subjected to an automatic test for quality assurance, in which images captured from the banknotes are compared with the images of corresponding reference banknotes. If the image of a banknote deviates from the image of the corresponding reference banknote in a specifiable way, this banknote is classified as faulty or "unfit", output to a corresponding sorting compartment and subjected to a subsequent manual or visual inspection by an operator.
  • This object is achieved by a device and a method for checking value documents, in particular banknotes, according to the independent claims and a system for processing value documents with such a device.
  • a device for checking documents of value, in particular banknotes, according to a first aspect of the invention has at least one image capturing device which is set up to capture at least one image composed of a large number of pixels from a plurality of, in particular a large number of, documents of value. and is characterized by an evaluation device which is set up to determine one or more positions of pixels in the images captured by different documents of value, at which several of the different value documents recorded images deviate from a predetermined reference image.
  • a system for processing documents of value, in particular banknotes, according to a second aspect of the invention has at least one device for processing, in particular separating, conveying and/or sorting, of documents of value and at least one device for checking documents of value according to the first aspect of the invention.
  • a third aspect of the invention In a method for checking documents of value, in particular banknotes, according to a third aspect of the invention, at least one image composed of a plurality of pixels is recorded from a plurality of, in particular a large number of, documents of value. In the images captured from different documents of value, one or more positions of pixels are determined at which multiple of the images captured from the different documents of value deviate from a predetermined reference image.
  • a computer program product comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to execute the method according to the third aspect of the invention.
  • a computer-readable storage medium comprises instructions which, when executed by a computer, cause it to carry out the method according to the third aspect of the invention.
  • aspects of the invention are preferably based on the approach of analyzing the images captured from a number of different documents of value with regard to any deviations from a reference image which occur with a number of the documents of value checked or in the case of a successive check of the individual documents of value. documents appear repeatedly or recurrently. Based on any deviations of individual value document images from the reference image, it is not only possible to conclude that there is a possible error or defect in the appearance of an individual value document, but also that errors or Defects are detected, which in connection with the present disclosure are also referred to as "same errors" or "recurring errors”.
  • Such common errors can be, for example, errors or defects that occur frequently or recur at certain points in the printed image and/or with regard to the dimensions and/or shape of the documents of value, which can then be used to indicate possible errors during production, for example during printing, cutting and / or transport that can be closed valuable documents.
  • the same errors can also be errors or defects that are frequently or repeatedly determined when examining the documents of value, in particular when comparing the captured images with the corresponding reference images or images, in the printed image or in the
  • the dimension and/or shape of the document of value in question does not occur or does not occur in a sufficiently pronounced manner;
  • it is then possible to draw conclusions about any errors in the checking of the documents of value for example in the checking software and/or in the image capture.
  • the production of rejects in the form of further documents of value with such common errors can be significantly reduced or at one after a (post-)adaptation of the testing software, the proportion or rate of the value documents classified as “unfit” due to production errors or errors occurring during the test and to be subjected to manual or visual post-processing by an operator Significantly reduced, which also increases the efficiency of the verification process downstream of the production of the documents of value.
  • the invention improves the detection of errors in documents of value, so that in particular in applications in connection with quality assurance, both the production and the checking of documents of value following the production can be improved.
  • the evaluation device is preferably set up to determine an error image from the images captured from different documents of value, which in connection with the present disclosure is also referred to as a "defect image” and contains one or more error pixels, at the positions of which the dated respective document of value captured image deviates from the reference image, and from the error images to determine a repetition error image or a deviation image, which in connection with the present disclosure is also referred to as a "heat map" and contains one or more deviation pixels, their positions correspond to the positions of error pixels at which several of the images captured by the different value documents deviate from the reference image.
  • the pixel values of the individual error pixels can be determined by means of subtraction or division from the pixel values of the corresponding pixels of the respectively captured image and the reference image.
  • pixel values corresponding to all pixel positions in particular in the form of grayscale values, can then be assigned, or pixel values can only be assigned to those pixel positions in which the deviation of the recorded image from the reference image exceeds a certain magnitude.
  • the pixel values of the error pixels can be displayed in the form of grayscale values.
  • a corresponding error image can also be a binary image in which the value 1 is assigned to the error pixels and the value 0 to all other pixels.
  • a repetition error image is determined from the error images obtained for the different value documents, preferably using statistical methods for analyzing time and/or data series, the deviation pixels of which identify or indicate the positions in which the detected from the different value documents Images frequently or repeatedly deviate from the reference image.
  • the evaluation device is preferably set up to determine a respective deviation pixel value for the deviation pixels, taking into account a frequency with which the corresponding positions of error pixels are contained in the error images.
  • the repeated error image can be a binary image in which the deviation pixels are assigned the deviation pixel value 1 and all other pixels are assigned the value 0.
  • the repetition error image contains a qualitative statement as to where deviations frequently or repeatedly occur in the captured images.
  • the repetition error image is preferably a gray scale image in which at least the deviation pixels are assigned gray scale values which represent a measure of the frequency of occurrence of deviations at the relevant positions of the recorded images, so that in addition to a qualitative statement a quantitative statement about the frequency of identical errors is also made for the position.
  • the repetition error image shows recurring errors in the respective defect images.
  • the evaluation device is preferably set up to determine a respective deviation pixel value for the deviation pixels by means of exponential smoothing and/or formation of a moving average from the error pixels contained in the error images.
  • the individual pixels or pixel values of the error images which are determined from the images successively recorded from different documents of value, are viewed as time series or data series that are weighted of the individual pixel values are smoothed.
  • exponential smoothing pixels that are more up-to-date (ie error images from the most recently captured images of documents of value) receive a higher weighting than pixels that are less up-to-date (ie error images from images that were captured earlier).
  • smoothing occurs by removing higher frequency components.
  • the evaluation device is preferably set up to determine a current error image from a current error image and an earlier error image, the current error image being determined from the image currently recorded from a value document and the earlier error image being determined from error images is that were determined from images of documents of value, which were captured before the currently captured image.
  • an existing repetition error image which was obtained from images of different value documents captured in the past and error images derived from them, is updated after the capture of a current image of a value document, i.e. an image of a further value document, by
  • the error image determined from the current image is offset against the already existing repeat error image, whereby a new, up-to-date repeat error image is obtained. This means that equal errors can be determined particularly quickly, easily and reliably.
  • a user interface is preferably provided, which is set up to display the determined positions of the pixels at which several of the images captured from the different documents of value deviate from the specified reference image, or the at least one repetition error image.
  • the user interface preferably has a display device, for example a monitor or a display, on which the determined positions, the repeated error pattern or the corresponding positions of the deviation pixels are reproduced will.
  • the determined positions, the repetition error image or the corresponding positions of the deviation pixels are reproduced together with an image captured by the value document, in particular together with the last image captured by a value document, and/or superimposed on the captured image, so that a Operator can immediately assign the positions of equal errors in the value documents or documents.
  • a control device which is set up to carry out processing, in particular sorting, of the documents of value depending on the determined positions of the pixels at which several of the images recorded from the different documents of value deviate from a specified reference image, or to control depending on the at least one repeat error pattern. For example, this makes it possible to separate the documents of value into different sorting compartments depending on the identical error determined in each case. Alternatively, however, it can also be provided that documents of value with a plurality of identical errors are output into a specific sorting compartment.
  • raw data recorded by the optical inspection system can be stored in order to enable later computer-assisted examination of the bank note images.
  • Fig. 4 is a diagram for exemplary illustration of a process in the
  • Figure 1 shows a schematic representation of an example of a device for checking banknotes with an image capturing device 2, which is set up to capture at least one image 3 of a plurality of banknotes 1, which in the present example are provided in a stack T, which is composed of a large number of pixels (image points).
  • a color image (RGB) and/or an infrared image (IR) and/or a transmission image can be captured from the front and/or back of a banknote 1, for example will.
  • the present example shows an image acquisition device 2 with two cameras on both sides of the transport path along which the Banknotes 1 are transported, are arranged opposite one another. It is of course possible to provide only one camera or one or more additional cameras.
  • the device also has an evaluation device 4, which is set up to determine the positions of pixels in the images 3 captured by different banknotes 1, at which the different banknotes 1 or the images 3 captured by the banknotes 1 of comparison or reference values, in particular from a predefined reference image 3' (if there are several cameras, preferably several reference images 3' are predefined), frequently or repeatedly.
  • a repetition error image 6 obtained in the process which is also referred to as a "heat map” in connection with the present disclosure, accordingly shows the positions of frequently occurring or recurring image errors, with each position being assigned a pixel value which in connection is also referred to with the present disclosure as "heat” and whose value, increase or decrease represents a measure of the frequency of occurrence of an error at the relevant position.
  • a heat map typically shows 6 errors that occur frequently or repeatedly when checking 100 to 300 banknotes. However, such a heat map can also be determined using the captured images of fewer than 100 or else more than 300 banknotes.
  • An error image 5 which is also referred to as a "defect image” is preferably first determined in the evaluation device 4 on the basis of an image 3 captured from a banknote 1, for example by dividing the pixel values of the respectively captured image 3 by the corresponding pixel values of a reference image 3' and / or the pixel values are subtracted from one another; however, the pixel values of the error image 5 can also be determined using other methods or calculation methods.
  • the pixels of the error image 5 indicate both the position and the extent to which the captured image 3 in the relevant Position deviates from the reference image 3'.
  • the evaluation device 4 is preferably set up to determine the repeated error image 6 using a number of error images 5 which were determined from images 3 recorded from a number of banknotes 1 .
  • the evaluation device 4 is preferably set up to update an already existing repetition error image 6 ′, which was determined using previously recorded images 3 of banknotes 1 or error images 5 determined therefrom, taking into account an error image 5 of a banknote 1, which is Determination of the existing repetition error image 6' has not yet been taken into account.
  • the repeated error image 6 is preferably updated each time or after an image 3 of a further banknote 1 (which has not yet been checked) has been captured and a corresponding error image 5 has been determined from it. This will be explained in more detail below.
  • an error image 5 is preferably determined in the evaluation device 4 for each of the different images 3 of the bank note 1 .
  • different recurrence error images 6 are determined from the different error images 5 that were determined for a large number of different banknotes 1 . In the above-mentioned example with a total of up to five different images 3 per bank note 1, a total of up to five different repeated error images 6 are obtained.
  • a total of four repeat error images 6a to 6d, each based on an RGB and IR Image obtained from the front and back of the banknotes is reproduced.
  • the repeated error images 6a to 6d or the pixel values contained therein can be displayed together with the respectively recorded image 3a to 3d of a banknote as a background in order to be able to easily localize the displayed identical errors on the banknotes.
  • the evaluation device 4 is preferably set up to control sorting of the banknotes 1 .
  • a trigger signal T or release signal can be generated, which triggers an output of banknotes 1 into a special sorting compartment 9 for which the repetition error image 6 or the pixel values contained in the repetition error image 6 exceed or fall below predetermined threshold values .
  • the trigger signal T can also be used to store the repeating error image 6 digitally on a storage unit, for example a hard drive or a memory card.
  • the heat map 6 is preferably determined as follows using double exponential smoothing, a type of moving average or moving average: At a specific pixel position in an error image 5, the new heat (pixel value) h n for a banknote n from the last Heat h n -i of a last determined heat map 6' is calculated as follows: where d n is the defect at that pixel position for bill n and Mi and M2 control the rise and fall behavior. Assuming that Mi ⁇ M2, the heat increases faster the smaller Mi is. The larger M2 is, the slower the heat falls off.
  • a trigger is preferably provided, by means of which a special sorting is initiated for banknotes in which the heat map values exceed a threshold value for one or more pixels.
  • the trigger is preferably characterized by one or more of the following properties or actions:
  • the trigger can be calculated or set as follows:
  • Heat map Ho is a non-binary image.
  • H n is a non-binary image d n is the defect at that pixel position
  • T n is a binary image
  • a n is a binary image
  • Trigger max(T'n) > 0
  • the device or evaluation device 4 is preferably configured in such a way that an operator has the option of specifying or changing the values for the parameters Mi, M2, s and r. It is preferably assumed that the values can lie in the following ranges:
  • the configuration is preferably set for each denomination and is the same for all image capturing devices 2 or all sensors or cameras of the image capturing device 2 .
  • the configuration preferably takes place via the user interface 10, for example via a corresponding dialog or a corresponding dialog window.
  • standard values for the configuration are stored in an initialization file and can be changed by an operator, in particular a specially trained expert, if required.
  • FIG. 3 shows an example of a visual representation of a repeat error image (heat map) on the user interface 10.
  • the heat map is superimposed on a background image 3 of the banknote, for example an RGB image of the back.
  • image 3 of the banknote shown in the background can be colored, for example in sepia, or shown as a grayscale image.
  • the pixels contained in the heat map identify areas (see curved dashed arrows) in which recurring errors or identical errors occur in the checked banknotes. These errors can be in the printed image, in the area of security elements or in the area of the edges of the bank note, as is illustrated in the present example.
  • the deviation pixels or heats contained in the heat map can preferably be displayed with different colors, for example from blue to red, depending on their strength (ie the frequency of occurrence of the corresponding defects at the respective pixel position).
  • a view option can preferably be provided on the user interface 10 in which only banknotes for which the heat map trigger has been set to the value 1 are displayed.
  • the user interface 10 can be configured so that a command such as "analyze folder" can be used to analyze the checked banknotes listed in a folder in more detail.
  • a command such as "analyze folder” can be used to analyze the checked banknotes listed in a folder in more detail.
  • each checked banknote can be specified as to whether it is "unfit” or "fit” and whether a heat map trigger was set.
  • such entries can look like this:
  • a sorting function can preferably be provided for such a list, so that all entries for banknotes for which the heat map trigger was set can be displayed one after the other.
  • At least one heat map is stored for each checked bank note (i.e. an image with all heat maps for each sensor or camera), preferably also together with meta information, e.g. whether a trigger is triggered by the heat map for this bank note was triggered and for which sensor this was done.
  • Banknotes that have become interesting or conspicuous on the basis of the heat map can preferably be diverted to specific stackers for later analysis.
  • sample log The banknote data of the detected banknotes (“samples”) are preferably stored and a sample log is created (“sample log”).
  • This log can be used, if necessary together with reports ("machine reports") from the banknote processing system, for an initial assessment of the banknotes, for example with regard to production errors. If anomalies are found in the reports, the individual banknotes in question can be identified and then physically or .analyzed manually or using suitable software.
  • machine reports reports
  • FIG. 4 shows an example of a flowchart to illustrate a sequence when checking banknotes, in particular in connection with quality assurance in the production of banknotes.
  • a heat map which preferably shows the position with pixel accuracy and frequency of image errors on the most recently processed banknotes (e.g. the last 100 banknotes).
  • additional production statistics for example at the end of the production of a batch of banknotes or at the end of a shift, are determined and displayed on the frequency of errors on the banknote (22).
  • the images captured from the banknotes are stored (23) and/or made available (24) for a possible manual check, for example by Output in a special sorting compartment.
  • the machine operator can easily identify and analyze recurring image errors on the banknotes in real time (25) and report these incidents as early as possible and/or continuously to the departments responsible for production, so that an immediate or continuous Fine or subsequent adaptation of the checking software is carried out (26), the printing processes are improved (27) and/or the processes when cutting the banknotes can be improved (28).
  • the information generated by the heat map can help quality engineers and/or press operators better than ever to optimize overall quality and production statistics.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten (1), insbesondere Banknoten, mit mindestens einer Bilderfassungseinrichtung (2), welche dazu eingerichtet ist, von mehreren Wertdokumenten (1) jeweils mindestens ein aus einer Vielzahl von Pixeln zusammengesetztes Bild (3) zu erfassen, und ist gekennzeichnet durch eine Auswertungseinrichtung (4), welche dazu eingerichtet ist, in den von unterschiedlichen Wertdokumenten (1) erfassten Bildern (3) ein oder mehrere Positionen von Pixeln zu ermitteln, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten (1) erfassten Bilder (3) von einem vorgegebenen Referenzbild (3Z) abweichen. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren sowie ein zur Bearbeitung von Wertdokumenten.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten und System zur Bearbeitung von Wertdokumenten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen von Wertdoku menten, insbesondere Banknoten, sowie ein System zur Bearbeitung von Wertdoku menten.
Bei der Banknotenherstellung werden zur Qualitätssicherung die druckfrischen Bank noten einer automatischen Prüfung unterzogen, bei welcher von den Banknoten er fasste Bilder mit den Bildern entsprechender Referenz-Banknoten verglichen werden. Falls das Bild einer Banknote in spezifizierbarer Weise vom Bild der entsprechenden Referenz-Banknote abweicht, wird diese Banknote als fehlerhaft oder „unfit" klassifi ziert, in ein entsprechendes Sortierfach ausgegeben und einer anschließenden manuel len bzw. visuellen Prüfung durch eine Bedienperson unterzogen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein System zur Bearbeitung von Wertdokumenten anzugeben, welche bzw. welches eine, insbesondere im Zusammen hang mit der Qualitätssicherung bei der Banknotenherstellung, verbesserte Erkennung von Fehlern in Banknoten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen von Wert dokumenten, insbesondere Banknoten, gemäß den unabhängigen Ansprüchen sowie ein System zur Bearbeitung von Wertdokumenten mit einer solchen Vorrichtung gelöst.
Eine Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist mindestens eine Bilderfassungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, von mehreren, insbesondere einer Vielzahl von, Wert dokumenten jeweils mindestens ein aus einer Vielzahl von Pixeln zusammengesetztes Bild zu erfassen, und ist gekennzeichnet durch eine Auswertungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, in den von unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bildern ein oder mehrere Positionen von Pixeln zu ermitteln, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bilder von einem vorgegebenen Refe renzbild abweichen.
Ein System zur Bearbeitung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, gemäß ei nem zweiten Aspekt der Erfindung weist mindestens eine Vorrichtung zur Bearbei tung, insbesondere Vereinzelung, Beförderung und/ oder Sortierung, von Wertdoku menten und mindestens eine Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf.
Bei einem Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, ge mäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird von mehreren, insbesondere einer Viel zahl von, Wertdokumenten jeweils mindestens ein aus einer Vielzahl von Pixeln zu sammengesetztes Bild erfasst. In den von unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bildern werden ein oder mehrere Positionen von Pixeln ermittelt, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bilder von einem vorgegebe nen Referenzbild abweichen.
Ein Computerprogrammprodukt gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veran lassen, das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung auszuführen.
Ein computerlesbares Speichermedium gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung auszuführen.
Aspekte der Erfindung basieren vorzugsweise auf dem Ansatz, die von mehreren un terschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bilder hinsichtlich etwaiger Abweichungen gegenüber einem Referenzbild zu analysieren, welche bei mehreren der geprüften Wertdokumente auftreten bzw. im Falle einer sukzessiven Prüfung der einzelnen Wert- dokumente wiederholt oder wiederkehrend auftreten. Anhand von etwaigen Abwei chungen einzelner Wertdokument-Bilder vom Referenzbild kann daher nicht nur auf einen möglichen Fehler oder Defekt im Erscheinungsbild eines einzelnen Wertdoku mente geschlossen werden, sondern es können darüber hinaus im Erscheinungsbild der geprüften Wertdokumente häufig bzw. wiederholt oder wiederkehrend auftretende Fehler bzw. Defekte erkannt werden, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Of fenbarung auch als „Gleichfehler" oder „wiederkehrende Fehler" bezeichnet werden.
Bei solchen Gleichfehlern kann es sich beispielsweise um an bestimmten Stellen des Druckbildes und/ oder hinsichtlich Dimension und/ oder Form der Wertdokumente häufig auftretende bzw. wiederkehrende Fehler oder Defekte handeln, anhand welcher dann auf mögliche Fehler bei der Herstellung, beispielsweise beim Druck, Zuschnitt und/ oder Transport, der Wertdokumente geschlossen werden kann. Bei den Gleichfeh lern kann es sich aber auch um Fehler oder Defekte handeln, die bei der Prüfung der Wertdokumente, insbesondere beim Vergleichen der jeweils erfassten Bilder mit dem bzw. den entsprechenden Referenzbildern, häufig bzw. wiederholt ermittelt werden, im Druckbild bzw. in der Dimension und/ oder Form des betreffenden Wertdokuments je doch nicht oder nicht in ausreichend ausgeprägter Weise auftreten; anhand solcher Gleichfehler kann dann auf etwaige Fehler bei der Prüfung der Wertdokumente, bei spielsweise in der Prüfsoftware und/ oder bei der Bilderfassung, geschlossen werden.
Während Gleichfehler bei einer manuellen bzw. visuellen Nachbearbeitung von als „unfit" aussortierten Wertdokumenten selbst von gut geschultem Bedienpersonal nur in seltenen Fällen erkannt werden können, ermöglicht es die Erfindung, Gleichfehler automatisch und somit zuverlässig und schnell zu identifizieren, so dass etwaige Ursa chen bei der Herstellung und/ oder nachgeschalteten Prüfung der Wertdokumente rasch und zuverlässig identifiziert und behoben werden können. Die Herstellung von Ausschuss in Form weiterer Wertdokumente mit solchen Gleichfehlern kann dadurch signifikant reduziert werden. Ferner wird bei einer Prüfung der nach einer entsprechen den Anpassung des Herstellungsprozesses hergestellten Wertdokumente bzw. bei einer nach einer (Nach-)Adaption der Prüfsoftware durchgeführten Prüfung von Wertdoku menten der Anteil bzw. die Rate der aufgrund von Produktionsfehlern bzw. bei der Prüfung auftretenden Fehlern als „unfit" eingestuften und einer manuellen bzw. visuel len Nachbearbeitung durch eine Bedienperson zu unterziehenden Wertdokumente sig nifikant reduziert, wodurch auch die Effizienz des der Herstellung der Wertdokumente nachgeschalteten Prüfprozesses erhöht wird.
Insgesamt wird durch die Erfindung die Erkennung von Fehlern in Wertdokumenten verbessert, so dass insbesondere bei Anwendungen im Zusammenhang mit der Quali tätssicherung sowohl die Herstellung als auch die der Herstellung nachgeschaltete Prü fung von Wertdokumenten verbessert werden kann.
Vorzugsweise ist die Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, aus den von unter schiedlichen Wertdokumenten erfassten Bildern jeweils ein Fehler bild zu ermitteln, das im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung auch als „Defektbild" bezeichnet wird und ein oder mehrere Fehler-Pixel enthält, an deren Positionen das vom jeweiligen Wertdokument erfasste Bild vom Referenzbild abweicht, und aus den Fehler bildern ein Wiederholungsfehler bild bzw. ein Abweichungsbild zu ermitteln, das im Zusammen hang mit der vorliegenden Offenbarung auch als „Heat Map" bezeichnet wird und ein oder mehrere Abweichungs-Pixel enthält, deren Positionen den Positionen von Fehler- Pixeln entsprechen, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumen ten erfassten Bilder vom Referenzbild abweichen. Beispielsweise können die Pixelwerte der einzelnen Fehler-Pixel mittels Subtraktion oder Division aus den Pixelwerten der entsprechenden Pixel des jeweils erfassten Bildes und des Referenzbildes ermittelt wer den. Im Fehlerbild können dann entweder allen Pixel-Positionen entsprechende Pixel werte, insbesondere in Form von Graustufenwerten, zugeordnet werden oder aber nur denjenigen Pixel-Positionen Pixelwerte zugeordnet werden, in welchen die Abwei chung des erfassten Bildes vom Referenzbild eine bestimmte Größe überschreitet. Im letzteren Fall können die Pixelwerte der Fehler-Pixel in Form von Graustufenwerten an- gegeben sein, ein entsprechendes Fehlerbild kann aber auch ein Binärbild sein, bei wel chem den Fehler-Pixeln der Wert 1 und allen übrigen Pixeln der Wert 0 zugeordnet wird. Aus den für die unterschiedlichen Wertdokumente gewonnenen Fehler bildern wird, vorzugsweise mittels statistischer Methoden zur Analyse von Zeit- und/ oder Da tenreihen, ein Wieder holungsfehlerbild ermittelt, dessen Abweichungs-Pixel diejenigen Positionen kennzeichnen bzw. angeben, in welchen die von den unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bilder häufig bzw. wiederholt vom Referenzbild abweichen. Vorzugsweise ist die Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, für die Abweichungs- Pixel jeweils einen Abweichungs-Pixelwert unter Berücksichtigung einer Häufigkeit, mit welcher die entsprechenden Positionen von Fehler-Pixeln in den Fehlerbildern ent halten sind, zu ermitteln. Im einfachsten Fall kann es sich bei dem Wiederholungs fehlerbild um ein Binärbild handeln, bei welchem den Abweichungs-Pixeln der Abwei chungs-Pixelwert 1 und allen übrigen Pixeln der Wert 0 zugeordnet wird. Das Wieder holungsfehlerbild enthält in diesem Fall eine qualitative Aussage dahingehend, wo in den erfassten Bildern häufig bzw. wiederholt Abweichungen auftreten. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Wieder holungsfehlerbild um ein Graustufenbild, bei welchem zumindest den Abweichungs-Pixeln jeweils Graustufenwerte zugeordnet sind, welche ein Maß für die Häufigkeit des Auftretens von Abweichungen an den betreffenden Po sitionen der erfassten Bilder darstellen, so dass neben einer qualitativen Aussage zur Position auch eine quantitative Aussage über die Häufigkeit der Gleichfehler getroffen wird. Insbesondere zeigt das Wieder holungsfehlerbild wiederkehrende Fehler der je weiligen Defektbilder.
Vorzugsweise ist die Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, für die Abweichungs- Pixel jeweils einen Abweichungs-Pixelwert mittels exponentieller Glättung und/ oder Bildung eines gleitenden Mittelwerts aus den in den Fehlerbildern enthalten Fehler-Pi xeln zu ermitteln. Bei beiden Verfahren werden die einzelnen Pixel bzw. Pixelwerte der Fehler bilder, die aus den von unterschiedlichen Wertdokumenten sukzessive erfassten Bildern ermittelt werden, als Zeit- bzw. Datenreihen betrachtet, die mittels Gewichtung der einzelnen Pixelwerte geglättet werden. Bei der exponentiellen Glättung erhalten Pi xel mit zunehmender Aktualität (d.h. Fehlerbilder aus zuletzt erfassten Bildern von Wertdokumenten) eine höhere Gewichtung als Pixel mit geringerer Aktualität (d.h. Fehlerbilder von Bildern die zu früheren Zeitpunkten erfasst wurden). Bei der Bildung eines gleitenden Mittelwerts erfolgt eine Glättung durch das Entfernen höherer Fre quenzanteile. Durch diese Analysemethoden können häufig bzw. wiederkehrend auf tretende Gleichfehler auf besonders einfache und zuverlässige Weise ermittelt werden.
Vorzugsweise ist die Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, ein aktuelles Wieder holungsfehlerbild aus einem aktuellen Fehler bild und einem früheren Wiederholungs fehlerbild zu ermitteln, wobei das aktuelle Fehler bild aus dem von einem Wertdoku ment aktuell erfassten Bild ermittelt wird und das frühere Wiederholungsfehler bild aus Fehler bildern ermittelt worden ist, die aus Bildern von Wertdokumenten ermittelt wur den, welche vor dem aktuell erfassten Bild erfasst wurden. Auf diese Weise wird ein vorhandenes Wiederho lungsfehler bild, welches aus in der Vergangenheit erfassten Bil dern unterschiedlicher Wertdokumente und daraus abgeleiteten Fehler bildern gewon nen wurde, nach der Erfassung jeweils eines aktuellen Bildes eines Wertdokuments, d.h. eines Bildes eines weiteren Wertdokuments, aktualisiert, indem das aus dem aktu ellen Bild ermittelt der Fehler bild mit dem bereits vorhandenen Wiederholungsfehler bild quasi verrechnet wird, wodurch ein neues, aktuelles Wiederholungsfehler bild er halten wird. Dadurch lassen sich Gleichfehler besonders schnell, einfach und zuverläs sig ermitteln.
Vorzugsweise ist eine Benutzerschnittstelle vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, die ermittelten Positionen der Pixel, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bilder von dem vorgegebenen Referenzbild abweichen, bzw. das mindestens eine Wiederho lungsfehler bild wiederzugeben. Vorzugsweise weist die Benutzerschnittstelle eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einen Monitor oder ein Display, auf, auf welchem die ermittelten Positionen, das Wiederholungs fehlerbild bzw. die entsprechenden Positionen der Abweichung-Pixel wiedergegeben werden. Vorzugsweise werden die ermittelten Positionen, das Wiederho lungsfehler bild bzw. die entsprechenden Positionen der Abweichung-Pixel zusammen mit einem vom Wertdokument erfassten Bild, insbesondere zusammen mit dem zuletzt von einem Wertdokument erfassten Bild, wiedergegeben und/ oder dem erfassten Bild überlagert, so dass eine Bedienperson die Positionen der Gleichfehler in dem bzw. den Wertdoku menten sofort zuordnen kann.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, welche dazu eingerichtet ist, eine Bearbeitung, insbesondere Sortierung, der Wertdokumente in Abhängigkeit von den ermittelten Positionen der Pixel, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bilder von einem vorgegebenen Refe renzbild abweichen, bzw. in Abhängigkeit von dem mindestens einen Wiederholungs fehlerbild zu steuern. Beispielsweise ist es dadurch möglich, die Wertdokumente ab hängig vom jeweils ermittelten Gleichfehler in unterschiedliche Sortierfächer auszuge ben. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, Wertdokumente mit mehreren unter schiedlichen Gleichfehlern in ein bestimmtes Sortierfach auszugeben. Alternativ oder zusätzlich zur Steuerung der Sortierung der Wertdokumente kann auch vorgesehen sein, im Falle einer Ermittlung von Gleichfehlern, die nur bei der Prüfung auftreten und auf den Wertdokumenten selbst nicht vorhanden sind, eine Nach-Adaption der Prüfsoftware unter Berücksichtigung der ermittelten Gleichfehler vorzunehmen, bei spielsweise indem Vergleichs- oder Schwellenwerte verändert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Abspeicherung von Rohdaten, die durch das optische Inspektions system aufgenommen wurden, vorgenommen werden, um eine spätere computerge stützte Untersuchung der Banknotenbilder zu ermöglichen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Fi guren. Es zeigen: Fig. 1 ein Beispiel einer Vorrichtung zum Prüfen von Banknoten in einer sche matischen Darstellung;
Fig. 2 ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf der jeweiligen Pixelwerte eines einzelnen Pixels (Fehler-Pixel F, Abweichungs-Pixel bzw. „Heat" H und Trigger T);
Fig. 3 ein Beispiel für ein Wiederho lungsfehler bild; und
Fig. 4 ein Diagramm zur beispielhaften Veranschaulichung eines Ablaufs bei der
Prüfung von Banknoten, insbesondere im Zusammenhang mit der Quali tätssicherung bei der Herstellung von Banknoten.
In der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren werden As pekte der vorliegenden Offenbarung beispielhaft anhand der Prüfung bzw. Bearbeitung von Banknoten erläutert. Diese gelten jedoch für alle Arten von Wertdokumenten, wie z.B. Coupons, Gutscheine, Schecks oder Chipkarten, entsprechend.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Vorrichtung zum Prü fen von Banknoten mit einer Bilderfassungseinrichtung 2, welche dazu eingerichtet ist, von mehreren Banknoten 1, welche im vorliegenden Beispiel in einem Stapel T bereit gestellt werden, jeweils mindestens ein Bild 3 zu erfassen, welches aus einer Vielzahl von Pixeln (Bildpunkten) zusammengesetzt ist.
Je nach Art, Anordnung und/ oder Anzahl der in der Bilderfassungseinrichtung 2 ent haltenen Kameras können von der Vorderseite und/ oder Rückseite einer Banknote 1 z.B. jeweils ein Farbbild (RGB) und/ oder ein Infrarotbild (IR) und/ oder ein Transmissi onsbild erfasst werden. Das vorliegende Beispiel zeigt eine Bilderfassungseinrichtung 2 mit zwei Kameras, die an beiden Seiten des Transportpfades, entlang welchem die Banknoten 1 transportiert werden, gegenüberliegend angeordnet sind. Es ist selbstver ständlich möglich, nur eine Kamera oder aber auch eine oder mehrere weitere Kameras vorzusehen.
Die Vorrichtung weist ferner eine Auswertungseinrichtung 4 auf, die dazu eingerichtet ist, in den von unterschiedlichen Banknoten 1 erfassten Bildern 3 die Positionen von Pi- xeln zu ermitteln, an welchen die unterschiedlichen Banknoten 1 bzw. die von den Banknoten 1 erfassten Bilder 3 von Vergleichs- oder Referenzwerten, insbesondere von einem vorgegebenen Referenzbild 3' (bei mehreren Kameras sind vorzugsweise meh rere Referenzbilder 3' vorgegeben), häufig bzw. wiederholt abweichen. Ein dabei erhal tenes Wiederho lungsfehler bild 6, welches im Zusammenhang mit der vorliegenden Of fenbarung auch als „Heat Map" bezeichnet wird, zeigt entsprechend die Positionen von häufig auftretenden bzw. wiederkehrenden Bildfehlern, wobei den Positionen jeweils ein Pixelwert zugeordnet ist, der im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung auch als „Heat" bezeichnet wird und dessen Wert, Anstieg bzw. Abfall ein Maß für die Häufigkeit des Auftretens eines Fehlers an der betreffenden PosiÜon darstellt. Typi scherweise zeigt eine solche Heat Map 6 Fehler, die bei einer Prüfung von 100 bis 300 Banknoten häufig bzw. wiederholt auftreten. Eine solche Heat Map kann aber auch an hand der erfassten Bilder von weniger als 100 oder aber auch mehr als 300 Banknoten ermittelt werden.
Vorzugsweise wird in der Auswertungseinrichtung 4 anhand eines von einer Banknote 1 erfassten Bildes 3 zunächst ein Fehler bild 5 ermittelt, welches auch als „Defektbild" bezeichnet wird, beispielsweise indem die Pixelwerte des jeweils erfasstes Bildes 3 mit den entsprechenden Pixelwerten eines Referenzbildes 3' dividiert und/ oder die Pixel werte voneinander subtrahiert werden; die Pixelwerte des Fehlerbildes 5 können aber auch durch andere Verfahren bzw. Berechnungsmethoden ermittelt werden. Die Pixel des Fehlerbildes 5 zeigen sowohl die Position als auch das Ausmaß an, mit welchem das erfasste Bild 3 in der betreffenden Position vom Referenzbild 3' abweicht. Die Auswertungseinrichtung 4 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, das Wiederholungs fehlerbild 6 anhand von mehreren Fehlerbildern 5 zu ermitteln, die aus von mehreren Banknoten 1 erfassten Bildern 3 ermittelt wurden. Vorzugsweise ist die Auswertungs einrichtung 4 dazu eingerichtet, ein bereits vorhandenes Wieder holungsfehlerbild 6', das anhand von zuvor erfassten Bildern 3 von Banknoten 1 bzw. daraus ermittelten Fehlerbildern 5 ermittelt wurde, unter Berücksichtigung eines Fehlerbildes 5 einer Banknote 1 zu aktualisieren, welches bei der Ermittlung des bereits vorhandenen Wie derholungsfehlerbildes 6' noch nicht berücksichtigt wurde. Bei dieser Ausführung wird das Wieder holungsfehlerbild 6 vorzugsweise jedes Mal aktualisiert, wenn bzw. nach dem ein Bild 3 einer weiteren (bisher noch nicht geprüften) Banknote 1 erfasst und dar aus ein entsprechendes Fehlerbild 5 ermittelt wurde. Dies wird weiter unten noch näher erläutert werden.
Falls die Bilderfassungseinrichtung 2 zwei oder mehrere Kameras aufweist, die jeweils ein Bild 3 der Banknote 1 erfassen, beispielsweise jeweils ein RGB- und IR-Bild pro Seite sowie ggf. ein Transmissionsbild (also insgesamt bis zu fünf unterschiedliche Bilder 3 je Banknote 1), wird in der Auswertungseinrichtung 4 vorzugsweise für jedes der unter schiedlichen Bilder 3 der Banknote 1 ein Fehlerbild 5 ermittelt. Entsprechend werden aus den unterschiedlichen Fehler bildern 5, die für eine Vielzahl von unterschiedlichen Banknoten 1 ermittelt wurden, unterschiedliche Wieder holungsfehlerbilder 6 ermittelt. Im vorstehend genannten Beispiel mit insgesamt bis zu fünf unterschiedlichen Bildern 3 pro Banknote 1 werden also insgesamt bis zu fünf unterschiedliche Wiederholungs fehlerbilder 6 erhalten.
Das, vorzugsweise anhand des jeweils zuletzt erfassten Bildes 3 bzw. Fehlerbildes 5 ei ner Banknote 1 aktualisierte, mindestens eine Wiederho lungsfehler bild 6 wird, vorzugs weise zusammen mit dem jeweils zuletzt erfassten Bild 3 der Banknote 1, an eine Benut- zerschnittstelle 10, beispielsweise ein Display oder einen Bildschirm eines Computers, weitergeleitet und dort wiedergegeben. Im vorliegenden Beispiel werden insgesamt vier Wiederho lungsfehler bilder 6a bis 6d, die anhand von jeweils einem RGB- und IR- Bild von der Vorder- und Rückseite der Banknoten erhalten wurden, wiedergegeben. Optional können die Wieder holungsfehlerbilder 6a bis 6d bzw. die darin enthaltenen Pixelwerte zusammen mit dem jeweils erfassten Bild 3a bis 3d einer Banknote als Hin tergrund dargestellt werden, um die angezeigten Gleichfehler leicht auf den Banknoten lokalisieren zu können.
Die Auswertungseinrichtung 4 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, eine Sortierung der Banknoten 1 zu steuern. So kann beispielsweise ein Triggersignal T bzw. Auslösesignal erzeugt werden, durch welches eine Ausgabe von Banknoten 1 in ein spezielles Sortier fach 9 ausgelöst wird, für welche das Wiederholungsfehlerbild 6 bzw. die im Wiederho lungsfehlerbild 6 enthaltenen Pixelwerte vorgegebene Schwellenwerte über- bzw. un terschreiten.
Das Triggersignal T kann auch genutzt werden, um das Wiederho lungsfehler bild 6 di gital auf einer Speichereinheit, beispielsweise einer Festplatte oder einer Speicherkarte, ab zu speichern.
Vorzugsweise wird die Heat Map 6 mittels einer zweifachen exponentiellen Glättung, einer Art gleitendem Mittelwert oder gleitendem Dur schnitt, wie folgt ermittelt: An ei ner bestimmten Pixelposition in einem Fehlerbild 5 wird der neue Heat (Pixelwert) hn für eine Banknote n aus dem letzten Heat hn-i einer zuletzt ermittelten Heat Map 6' wie folgt berechnet:
Figure imgf000013_0001
wobei dn der Defekt an dieser Pixelposition für die Banknote n ist und Mi und M2 das Aufstiegs- und Abstiegsverhalten steuern. Unter der Annahme, dass Mi < M2 ist, steigt der Heat umso schneller an, je kleiner Mi ist. Je größer M2 ist, umso langsamer fällt der Heat ab. Vorzugsweise ist ein Trigger vorgesehen, durch welchen eine spezielle Sortierung für Banknoten ausgelöst wird, bei denen die Heat Map-Werte einen Schwellenwert für ein oder mehrere Pixel überschreiten. Vorzugsweise ist der Trigger durch eine oder meh rere der folgenden Eigenschaften bzw. Aktionen gekennzeichnet:
- Auslösen (der speziellen Sortierung), wenn ein erster Schwellenwert s überschritten wird.
- Kein erneutes Auslösen, bevor der Heat unter einen zweiten, niedrigeren Schwellen wert r gefallen ist.
- Einmal pro Defektbereich (welcher i.d.R. aus mehreren Pixeln besteht) auslösen, wobei ein erneutes Auslösen durch Nachbarpixel (innerhalb desselben Defektbereichs) unter drückt wird.
Der Trigger kann beispielsweise wie folgt berechnet bzw. gesetzt werden:
Ausgangswerte:
Ao = 0; Bo = 0
Ao und Bo sind Binärbilder Heat Map Ho = 0
Heat-Map Ho ist ein nicht-binäres Bild.
Für eine Banknote n wird folgende Schleife durchgeführt:
1. Vorbereitung: Löschen der Triggerpixel, wenn der Heat unter den Schwellenwert r fällt.
2. Berechnung der Heat-Map (d.h. der Heats hn für die Pixelpositionen) für Banknote n gemäß vorstehender Formel.
Hn = f(Hn-l, dn)
Hn ist ein nicht-binäres Bild dn ist der Defekt an dieser Pixelposition
3. Prüfen bezüglich des Schwellenwerts s:
Tn = Hn > S
Tn ist ein binäres Bild
4. Aggregation von alten und neuen Triggerpixein:
An = Tn || Bn-1
An ist ein binäres Bild
5. Prüfung neuer Trigger bezüglich früherer Trigger unter Berücksichtigung eines Be reichs um bereits ausgelöste Pixel.
6. Banknoten-Trigger setzen:
Trigger = max(T'n) > 0
Figur 2 zeigt ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf der jeweiligen Pixelwerte eines einzelnen Pixels (Fehler-Pixel: F (durchgezogene dunklere Linie), Abweichungs-Pixel bzw. „Heat": H (durchgezogene hellere Linie) und Trigger: T (Punkte)) sowie Zeit räume, in welchen H > s (gestrichelte helle Linie) für Mi=4, M2=16 und s=r=0,6.
Im dargestellten Diagramm ist zu Veranschaulichungszwecken entlang der Abszisse anstelle der Zeit die Nummer (1 bis 99) der zu den unterschiedlichen Zeitpunkten je weils geprüften Banknote angegeben.
Wie aus dem Verlauf der Fehler-Pixelwerte F hervorgeht, wird für das Pixel im jeweils erfassten Bild der Banknoten Nr. 6 bis 15 ein Defekt ermittelt, wodurch der nach jedem erfassten Bild ermittelte Heat H sukzessive ansteigt und bei Übersteigen des Schwellen wertes s = 0,6 bei Banknote Nr. 8 der Trigger T (welcher bis dahin den Wert 0 hatte) auf den Wert 1 gesetzt wird. Da der Defekt bis zur Banknote Nr. 15 weiterhin vorliegt, steigt der Heat H bis zur Banknote Nr. 15 weiter an, ohne dass jedoch erneut ein Trigger T auf den Wert 1 gesetzt wird; der Trigger T nimmt in diesem Zeitraum dagegen wieder seinen Ausgangswert 0 an.
In Abwesenheit eines Defekts für das Pixel in den Bildern der Banknoten Nr. 16 bis 24 fällt der Heat H kontinuierlich und unterschreitet den Schwellenwert r = 0,6 bei Bank note Nr. 22.
Erst nach einem erneuten Auftreten eines Defekts bei den Banknoten Nr. 25 bis 28 (siehe den weiteren Verlauf der Pixel werte F) steigt der Heat H wieder an und über schreitet bei Banknote Nr. 25 erneut den Schwellenwert s = 0,6, so dass der Trigger T er neut auf den Wert 1 gesetzt wird.
Für den weiteren Verlauf der Pixelwerte F, H und T gelten die vorstehenden Erläute rungen entsprechend.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung bzw. Auswertungseinrichtung 4 so konfiguriert, dass eine Bedienperson die Möglichkeit hat, die Werte für die Parameter Mi, M2, s und r vor zugeben bzw. zu ändern. Dabei wird vorzugsweise angenommen, dass die Werte in den folgenden Bereichen liegen können:
- Mi: 2 bis 4
- M2: 128 bis 1024, mit M als Vielfachem von 2
- s, r: 0 bis 1 mit s > r.
Vorzugsweise wird die Konfiguration pro Stückelung eingestellt und ist für alle Bilder fassungseinrichtungen 2 bzw. alle Sensoren oder Kameras der Bilderfassungseinrich tung 2 gleich. Vorzugsweise erfolgt die Konfiguration über die Benutzerschnittstelle 10, beispiels weise über einen entsprechenden Dialog bzw. ein entsprechendes Dialogfenster.
Ferner kann vorgesehen sein, dass Standardwerte für die Konfiguration in einer Initiali sierungsdatei hinterlegt sind und bei Bedarf durch eine Bedienperson, insbesondere ei nen besonders geschulten Experten, geändert werden können.
Figur 3 zeigt ein Beispiel einer visuellen Darstellung eines Wiederho lungsfehler bildes (Heat Map) an der Benutzerschnittstelle 10. Im vorliegenden Beispiel wird die Heat Map einem als Hintergrund dienenden Bild 3 der Banknote, beispielsweise einem RGB- Bild der Rückseite, überlagert. Damit sich die Heat Map deutlich vom Hintergrund ab hebt, kann das im Hintergrund dargestellte Bild 3 der Banknote, beispielsweise in Se pia, eingefärbt oder als Graustufenbild dargestellt werden.
Die in der Heat Map enthaltenen Pixel kennzeichnen Bereiche (siehe geschwungene ge strichelte Pfeile), in welchen bei den geprüften Banknoten wiederkehrende Fehler bzw. Gleichfehler auftreten. Diese Fehler können im Druckbild, im Bereich von Sicherheit selementen oder aber auch im Bereich der Kanten der Banknote liegen, wie im vorlie genden Beispiel beispielhaft veranschaulicht wird.
Vorzugsweise können die in der Heat Map enthaltenen Abweichungs-Pixel bzw. Heats abhängig von ihrer Stärke (also der Häufigkeit des Auftretens der entsprechenden De fekte an der jeweiligen Pixel-Position) mit unterschiedlichen Farben, beispielsweise von blau bis rot, dargestellt werden.
An der Benutzerschnittstelle 10 kann vorzugsweise eine Ansichtsoption vorgesehen sein, in welcher nur Banknoten anzeigt werden, für die der Heat Map-Trigger auf den Wert 1 gesetzt wurde. Ferner kann die Benutzerschnittstelle 10 so konfiguriert sein, dass mittels eines Befehls, wie z.B. „Ordner analysieren", die in einem Ordner aufgelisteten geprüften Banknoten näher analysiert werden können. Beispielsweise kann zu jeder geprüften Banknote an gegeben sein, ob diese als „unfit" oder „fit" eingestuft wurde und ob ein Heat Map- Trigger gesetzt wurde. Beispielsweise können solche Einträge wie folgt aussehen:
Banknote Nr. n Unfit + Heat Map-Trigger Banknote Nr. n+1 Fit + Heat Map-Trigger
Vorzugsweise kann eine Sortierfunktion für eine solche Liste vorgesehen sein, so dass alle Einträge zu Banknoten, für die der Heat Map-Trigger gesetzt wurde, nacheinander angezeigt werden können.
Vorzugsweise wird für jede geprüfte Banknote die mindestens eine Heat Map gespei chert (d.h. ein Bild mit allen Heat Maps für jeden Sensor bzw. jede Kamera), vorzugs weise zusätzlich zusammen mit Meta-Informationen, z.B. ob durch die Heat Map für diese Banknote ein Trigger ausgelöst wurde und für welchen Sensor dies erfolgte.
Vorzugsweise können Banknoten, die aufgrund der Heat Map interessant bzw. auffällig geworden sind, für eine spätere Analyse in bestimmte Stapler umgeleitet werden.
Vorzugsweise werden die Banknotendaten der erfassten Banknoten („samples") gespei chert und ein Sample-Protokoll erstellt („sample log"). Dieses Protokoll kann, gegebe nenfalls zusammen mit Berichten („machine reports") des Banknotenbearbeitungssys tems für eine erste Bewertung der Banknoten, beispielsweise hinsichtlich Produktions fehlern, verwendet werden. Werden in den Berichten Anomalien festgestellt, können die betreffenden einzelnen Banknoten ermittelt und dann physisch bzw. manuell oder mithilfe einer geeigneten Software analysiert werden. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass es mithilfe der vorliegenden Offenbarung ge lingt, häufig bzw. wiederkehrend oder kontinuierlich auftretende Fehler in Banknoten und/ oder bei der Banknotenprüfung möglichst frühzeitig zu erkennen und analysieren zu können. Dadurch können rechtzeitig Rückschlüsse zur Optimierung und Verbesse rung des Produktionsprozesses (z.B. Druck, Schneiden) und/ oder der Anpassung (sog. Adaption) der Prüfsoftware gezogen werden. Im Gegensatz dazu werden in der bishe rigen Praxis solche Gleichfehler nicht oder erst spät erkannt, was in der Regel zu höhe ren Ausschussquoten bei der Banknotenproduktion führte.
Figur 4 zeigt ein Beispiel eines Ablaufdiagramms zur Veranschaulichung eines Ablaufs bei der Prüfung von Banknoten, insbesondere im Zusammenhang mit der Qualitätssi cherung bei der Herstellung von Banknoten.
Anhand der bei einer Bearbeitung (20) von druckfrischen Banknoten in einem Bankno tenbearbeitungssystem erfassten Bilder der Banknoten werden systematische bzw. wie derkehrende Fehler in den Banknoten erkannt, indem eine Heat Map ermittelt und vi suell wiedergegeben wird (21), die vorzugsweise pixelgenau die Position und Häufig keit von Bildfehlern auf den zuletzt bearbeiteten Banknoten (z.B. die letzten 100 Bank noten) zeigt. Optional werden zusätzlich Produktionsstatistiken, beispielsweise am Ende der Herstellung einer Charge von Banknoten oder am Ende einer Schicht, über die Häufigkeit von Fehlern auf der Banknote ermittelt und angezeigt (22).
Ferner werden die von den Banknoten erfassten Bilder gespeichert (23) und/ oder auf fällige Banknoten, insbesondere in Fällen, in denen durch die Heat Map ein Trigger ge setzt wird, für eine mögliche manuelle Nachprüfung zur Verfügung gestellt (24), bei spielsweise durch Ausgabe in ein spezielles Sortierfach.
Da es im Allgemeinen verschiedene Arten von Vorfällen gibt, die zu wiederkehrenden Bildfehlern führen, besteht grundsätzlich die Möglichkeit, verschiedene Arten von Pro- duktionsinformationen zu sichern, um eine optimale Analyse dieser Vorfälle zu ge währleisten. Dies wird durch den vorstehend näher beschriebenen einstellbaren Trigger erreicht, der mit der Heat Map verknüpft ist und die Speicherung der benötigten Infor mationen initiiert. Vorzugsweise stehen hierfür folgende Optionen zur Verfügung: a) Speichern von Rohdaten der Bilderfassungseinrichtung (Kameras, Sensoren) b) Speichern von Heat Maps c) Physische Untersuchung von Banknoten d) Darstellung von Vorfällen anhand von Maschinenberichten
Auf der Grundlage dieser Informationen kann der Maschinenbediener in Echtzeit wie derkehrende Bildfehler auf den Banknoten leicht erkennen und analysieren (25) und diese Vorfälle so früh wie möglich und/ oder kontinuierlich an die bei der Produktion verantwortlichen Stellen melden, damit dort sofort bzw. fortlaufend eine Fein- oder Nach- Adaption der Prüfsoftware vorgenommen (26), die Druckprozesse verbessert (27) und/ oder die Prozesse beim Schneiden der Banknoten verbessert (28) werden kann bzw. können. Die durch die Heat Map generierten Informationen können beispiels weise Qualitätsingenieuren und/ oder Druckmaschinenbedienern besser als je zuvor dabei helfen, die gesamte Qualitäts- und Produktionsstatistik zu optimieren.
Bei der Analyse (25) der Vorfälle bzw. Daten ist es möglich, die aufgrund einer unzu reichenden Adaption der Prüfsoftware fälschlicherweise als „unfit" eingestuften (29) o- der fälschlicherweise als „fit" eingestuften (30) Banknoten leichter und sicherer zu iden tifizieren und die Ursachen für die falsche Einstufung besser zu verstehen. Dementspre chend wird in solchen Fällen primär eine Fein- oder Nach-Adaption der Prüfsoftware (26) initiiert.
Die Analyse (25) der Vorfälle bzw. Daten kann ferner dabei helfen, als „fit" eingestufte Banknoten zu identifizieren (31), die nahe an den Schwellenwerten von „ unfit" -Bankno- ten liegen, jedoch eine ausreichend gute Qualität aufweisen. Nicht zuletzt können fer ner die in den Bildern identifizierten Fehler ermittelt werden, die auf den Druck und/ o- der das Schneiden zurückzuführen sind, worauf hin der Druckprozess (27) bzw. Schneideprozess (28) angepasst wird.

Claims

P a te nt a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Prüfen von Wertdokumenten (1), insbesondere Banknoten, mit mindestens einer Bilderfassungseinrichtung (2), welche dazu eingerichtet ist, von mehreren Wertdokumenten (1) jeweils mindestens ein aus einer Vielzahl von Pixeln zusammengesetztes Bild (3) zu erfassen, gekennzeichnet durch eine Auswertungs einrichtung (4), welche dazu eingerichtet ist, in den von unterschiedlichen Wertdo kumenten (1) erfassten Bildern (3) ein oder mehrere Positionen von Pixeln zu ermit teln, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten (1) er fassten Bilder (3) von einem vorgegebenen Referenzbild (3') abweichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Auswertungseinrichtung (4) dazu einge richtet ist,
- aus den von unterschiedlichen Wertdokumenten (1) erfassten Bildern (3) jeweils ein Fehlerbild (5) zu ermitteln, welches ein oder mehrere Fehler-Pixel (dn) enthält, an deren Positionen das vom jeweiligen Wertdokument (1) erfasste Bild (3) vom Refe renzbild (3') abweicht, und
- aus den Fehler bildern ein Wiederho lungsfehler bild (6, 6', 6a-d) zu ermitteln, das ein oder mehrere Abweichungs-Pixel enthält, deren Positionen den Positionen von Fehler-Pixeln (dn) entsprechen, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bilder (3) vom Referenzbild (3') abweichen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Auswertungseinrichtung (4) dazu einge richtet ist, für die Abweichungs-Pixel jeweils einen Abweichungs-Pixelwert (hn) un ter Berücksichtigung einer Häufigkeit, mit welcher die entsprechenden Positionen von Fehler-Pixeln (dn) in den Fehlerbildern enthalten sind, zu ermitteln.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Auswertungseinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, für die Abweichungs-Pixel jeweils einen Abweichungs-Pixelwert (hn) mittels exponentieller Glättung und/ oder Bildung eines gleitenden Mittelwerts aus den in den Fehlerbildern (5) enthalten Fehler-Pixeln (dn) zu ermitteln.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Auswertungseinrich tung (4) dazu eingerichtet ist, ein aktuelles Wiederho lungsfehler bild (6, hn) aus ei nem aktuellen Fehler bild (5, dn) und einem früheren Wiederholungsfehler bild (6', hn-i) zu ermitteln, wobei das aktuelle Fehler bild (5, dn) aus dem von einem Wertdo kument (1) aktuell erfassten Bild (3) ermittelt wird und das frühere Wiederholungs fehlerbild (6', hn-i) aus Fehlerbildern (5) ermittelt worden ist, die aus Bildern von Wertdokumenten (1) ermittelt wurden, welche vor dem aktuell erfassten Bild (3) er fasst wurden.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Benutzer Schnitt stelle (10), welche dazu eingerichtet ist, die ermittelten Positionen der Pixel, an wel chen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten (1) erfassten Bil der (3) von dem vorgegebenen Referenzbild (3') abweichen, bzw. das mindestens eine Wiederho lungsfehler bild (6, 6', 6a-d) wiederzugeben.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Steuerungseinrich tung (4), welche dazu eingerichtet ist, eine Bearbeitung, insbesondere Sortierung, der Wertdokumente (1) in Abhängigkeit von den ermittelten Positionen der Pixel, an welchen mehrere der von den unterschiedlichen Wertdokumenten (1) erfassten Bilder (3) von einem vorgegebenen Referenzbild (3') abweichen, bzw. in Abhängig keit von dem mindestens einen Wiederho lungsfehler bild (6, 6', 6a-d) zu steuern.
8. System zur Bearbeitung von Wertdokumenten (1), insbesondere Banknoten, mit mindestens einer Vorrichtung zur Bearbeitung, insbesondere Vereinzelung, Beförde rung und/ oder Sortierung, von Wertdokumenten und mindestens einer Vorrich tung zum Prüfen von Wertdokumenten nach einem der vorangehenden Ansprüche.
9. Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten (1), insbesondere Banknoten, bei wel chem von mehreren Wertdokumenten (1) jeweils mindestens ein aus einer Vielzahl von Pixeln zusammengesetztes Bild (1) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass in den von unterschiedlichen Wertdokumenten erfassten Bildern (3) ein oder meh- rere Positionen von Pixeln ermittelt werden, an welchen mehrere der von den unter schiedlichen Wertdokumenten (1) erfassten Bilder von einem vorgegebenen Refe renzbild (3') abweichen.
10. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Pro- gramms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 9 auszuführen.
11. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 9 auszu- führen.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100063750A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-11 3M Innovative Properties Company Multi-roller registered repeat defect detection of a web process line
JP2015174307A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社リコー 画像検査装置、画像検査システム及び画像検査プログラム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011114410A1 (de) 2011-09-26 2013-03-28 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zum Prüfen der Herstellungsqualität eines optischen Sicherheitsmerkmals eines Wertdokuments
DE102012215114B4 (de) 2012-08-24 2015-03-19 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Verfahren zur Inspektion eines Druckerzeugnisses

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100063750A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-11 3M Innovative Properties Company Multi-roller registered repeat defect detection of a web process line
JP2015174307A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社リコー 画像検査装置、画像検査システム及び画像検査プログラム

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