本實(shí)用新型涉及圖像處理及識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紙幣或票據(jù)的鑒偽檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民幣現(xiàn)金交易量不斷增大，紙幣是我國(guó)發(fā)行的人民幣主要流通貨幣，在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中起著非常重要的作用，也一直存在著不法分子制造和流通假幣和變?cè)鞄牛@嚴(yán)重?cái)_亂著金融秩序和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，損害著國(guó)家的公眾利益。

為了提高鈔票的方位能力，紙張防偽、油墨防偽和印刷防偽等防偽技術(shù)被不斷的開(kāi)發(fā)和改進(jìn)，近年來(lái)，隨著防偽技術(shù)的不斷發(fā)展，防偽技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用也得到迅速發(fā)展。

金融機(jī)具領(lǐng)域的鑒偽的一個(gè)方式就是基于顏色的鈔票鑒偽。在傳統(tǒng)點(diǎn)鈔機(jī)，清分機(jī)圖像檢測(cè)機(jī)具中對(duì)于顏色特征的檢測(cè)通?；贑MOS/CIS/CCD的反射成像方式，采集到彩色圖像后，再用圖像處理的方式進(jìn)行檢測(cè)，相應(yīng)的設(shè)備也被大量采用。防偽特征中有變色效果的防偽點(diǎn)具有很強(qiáng)的防偽能力，即特征點(diǎn)在不同的角度下觀察呈現(xiàn)不同的顏色；如光可變油墨、激光全息防偽等。因此一種傳統(tǒng)的很自然的方式就是在不同的角度擺放CMOS/CIS/CCD或其他采圖設(shè)備，然后同步采集圖像，在系統(tǒng)中對(duì)采集到的圖像顏色特征進(jìn)行提取分析，達(dá)到鑒偽的作用。因此在紙幣混點(diǎn)時(shí)需要針對(duì)因紙幣面向不同導(dǎo)致特征點(diǎn)各個(gè)可能出現(xiàn)的位置安裝多個(gè)圖像采集設(shè)備才能檢測(cè)到防偽點(diǎn)，這樣硬件成本相對(duì)較高。

現(xiàn)有的鈔票鑒偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示，主要問(wèn)題是在紙幣的面向不同時(shí)，鑒偽點(diǎn)的檢測(cè)位置不同，因此必須在每個(gè)檢測(cè)位置都安放的采集設(shè)備才能夠完成圖像采集，然后判斷模塊才能進(jìn)行進(jìn)一步的處理。因此對(duì)于變色特征的檢測(cè)必然存在的問(wèn)題是硬件設(shè)備數(shù)量多、系統(tǒng)成本高、硬件電路驅(qū)動(dòng)復(fù)雜、機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜、設(shè)備安裝調(diào)試復(fù)雜、樣機(jī)難以產(chǎn)品化等諸多問(wèn)題。例如對(duì)于光可變油墨變色的檢測(cè)，通常需要在正面和側(cè)面安裝兩個(gè)圖像采集設(shè)備,這樣對(duì)于面向混點(diǎn)的情況下就需要8個(gè)采集設(shè)備才能完成全部的圖像采集過(guò)程，系統(tǒng)才能完成后續(xù)的識(shí)別過(guò)程。在這種情況下，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試難度大等諸多問(wèn)題必然出現(xiàn)。

專利申請(qǐng)?zhí)柺?007101663473，名稱“多角度光學(xué)特征自動(dòng)檢測(cè)裝置”通過(guò)引入鏡面的方式，改變了檢測(cè)區(qū)域的光學(xué)環(huán)境，實(shí)際上等于在不變換角度的情況下改變了光入射和反射的方向，從而達(dá)到了在同一個(gè)視場(chǎng)觀察兩個(gè)不同角度光學(xué)特征的目的，但一般的平面鏡都是在玻璃的后表面鍍銀而成，由于平面鏡的反射效果取決于廠家鍍銀的效果，而鍍銀又容易脫落帶來(lái)成像上的不一致性；參見(jiàn)圖2，平面鏡光線多次反射成重影光路示意圖，其中，S是物體，S1是物體的主像，S2/S3是其他反射的影像。平面鏡的前表面即玻璃表面也反射光線，光線要經(jīng)過(guò)玻璃表面和銀面多次反射，所以會(huì)成多個(gè)像，形成影像重疊，影響圖像判斷模塊的處理。其中第一次被銀面反射所成的像(主像)最明亮，而其它的像則越來(lái)越暗，雖然一般不會(huì)引起注意，但是對(duì)于精密的光學(xué)儀器，如照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等設(shè)備中，這些多余的像必須除去，對(duì)于造假水平越來(lái)越高的當(dāng)今，光學(xué)系統(tǒng)自身的缺陷造成的原理性誤差也必須去除才能達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)，從而為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及鑒偽打下良好基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種全方位檢測(cè)紙幣防偽特征的裝置，包括：

入鈔口；

出鈔口；

透明送鈔通道；

設(shè)置于透明送鈔通道上方的白光光源、激光光源和全反射棱鏡；

顏色傳感器，與白光光源相對(duì)應(yīng)位置；

激光傳感器，與激光光源相對(duì)應(yīng)位置；

紅外感測(cè)開(kāi)關(guān)，位于所述透明傳送通道上待檢測(cè)區(qū)域前方；

其中：

所述白光光源位于送鈔通道內(nèi)待檢測(cè)區(qū)域斜上方，以一預(yù)設(shè)的傾斜角度照射所述待檢測(cè)區(qū)域；

所述全反射棱鏡位于所述白光光源于所述待檢測(cè)區(qū)域上的反射光路至所述顏色傳感器的入射光路之間；

紅外感測(cè)開(kāi)關(guān)，用于在感測(cè)到紙幣進(jìn)入待檢測(cè)區(qū)域時(shí)，觸發(fā)所述白光光源和所述激光光源輪流點(diǎn)亮，在白光光源點(diǎn)亮?xí)r，觸發(fā)顏色傳感器采集圖像，在激光光源開(kāi)啟時(shí)，觸發(fā)激光傳感器采集圖像；

圖像處理器，處理白光光源下的圖像和激光光源下的圖像中的防偽特征圖像；

判別器，用于對(duì)防偽特圖像進(jìn)行判斷，并輸出鑒偽結(jié)果。

較佳地，所述顏色傳感器，采集紙幣上具有光彩光變特性和互補(bǔ)對(duì)印特性的位置。

較佳地，所述激光傳感器，采集紙幣上具有凸版、雕刻印刷特征的位置。

較佳地，所述白光光源與所述待檢測(cè)區(qū)域平面的夾角為40度到50度之間；所述全反射棱鏡底面與所述待檢測(cè)區(qū)域平面的夾角是70度到80度之間。

較佳地，所述顏色傳感器，通過(guò)比較顏色傳感器采集到的所述白光光源于所述待檢測(cè)區(qū)域直接反射的成像與所述白光光源經(jīng)所述全反射棱鏡反射后的成像，判斷是否具有光彩光變特性；所述顏色傳感器，通過(guò)判斷顏色傳感器采集到的所述白光光源于所述待檢測(cè)區(qū)域直接反射的成像，判斷是否具有互補(bǔ)對(duì)印特性。

較佳地，還包括：分束板,位于所述顏色傳感器與所述待檢測(cè)區(qū)域之間，用于對(duì)所述第白光光源發(fā)出的光進(jìn)行半透半反射。

較佳地，所述白光光源為L(zhǎng)ED白光燈。

較佳地，所述LED白光燈為藍(lán)光LED加熒光粉的三波長(zhǎng)白光燈、多芯片型三色組合的白光LED燈兩種之一。

較佳地，還包括上托板，其中：所述激光光源、白光光源和顏色傳感器均固定連接在上托板上，所述上托板設(shè)有與激光光源、白光光源和顏色傳感器位置對(duì)應(yīng)的孔，用于將所述激光光源、白光光源和顏色傳感器插在所述孔中。

較佳地，還包括下托板，其中：所述激光傳感器固定連接在下托板上，所述下托板設(shè)有與激光傳感器位置對(duì)應(yīng)的孔，所述激光傳感器插在所述孔中。

本實(shí)用新型提供的紙幣的鑒偽裝置，能夠同時(shí)對(duì)多項(xiàng)防偽點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，提高了鑒偽的速度和準(zhǔn)確度。

說(shuō)明書附圖

圖1為傳統(tǒng)鈔票顏色鑒偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為平面鏡光線多次反射成重影光路示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一的系統(tǒng)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二的系統(tǒng)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三的鑒偽工作流程圖。

具體實(shí)施方式

【實(shí)施例一】

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種紙幣鑒偽裝置，如圖3所示，包括：

出鈔口301；

入鈔口302；

位于出鈔口301與入鈔口302之間的透明送鈔通道303；

于透明送鈔通道303上方設(shè)置的白光光源304、激光光源305和全反射棱鏡306；

所述白光光源304位于送鈔通道303內(nèi)待檢測(cè)區(qū)域307斜上方，以一預(yù)設(shè)的傾斜角度照射所述待檢測(cè)區(qū)域307；

顏色傳感器308，位于與白光光源304相對(duì)應(yīng)的位置；

激光傳感器309，位于與激光光源305相對(duì)應(yīng)的位置；

全反射棱鏡306位于所述白光光源304于所述待檢測(cè)區(qū)域307上的反射光路至所述顏色傳感器308的入射光路之間；

紅外感測(cè)開(kāi)關(guān)310，位于所述透明傳送通道303上待檢測(cè)區(qū)域307前方，用于在感測(cè)到紙幣進(jìn)入待檢測(cè)區(qū)域307時(shí)，觸發(fā)所述白光光源304和所述激光光源305輪流點(diǎn)亮，以及在白光光源304點(diǎn)亮?xí)r，觸發(fā)顏色傳感器308采集圖像，在激光光源305點(diǎn)亮?xí)r，觸發(fā)激光傳感器309采集圖像；

圖像處理器311，分別與顏色傳感器308和激光傳感器309相連，處理并分析白光光源304點(diǎn)亮?xí)r采集到的圖像，判斷紙幣是否具有光彩光變特性和互補(bǔ)對(duì)印特性；以及處理并分析激光光源305點(diǎn)亮?xí)r采集到的圖像，判斷紙幣是否具有凸版、雕刻印刷特征。

判別器312，與圖像處理器311相連，用于綜合對(duì)各防偽特征的判斷結(jié)果，輸出對(duì)待檢測(cè)紙幣的鑒偽結(jié)果。

本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)計(jì)全反射棱鏡306的目的在于能夠獲取兩種角度的圖像，一是白光光源304照射下直接反射至顏色傳感器308的圖像，即正面圖像；另一種是經(jīng)全反射棱鏡306反射后的圖像，即側(cè)面圖像。由于能夠同時(shí)獲得不同角度的兩幅圖像，因此，針對(duì)不同角度而設(shè)計(jì)的防偽特征點(diǎn)，例如光彩光變特性，即可實(shí)現(xiàn)鑒偽。另外，基于透射的防偽特征，本實(shí)用新型實(shí)施例的透明送鈔通道303為這一防偽點(diǎn)的鑒別提供了條件，通過(guò)對(duì)顏色傳感器308采集到的正面圖像進(jìn)行分析，即可判別是否具有基于透射的防偽特征，例如互補(bǔ)對(duì)印特征。

較佳地，所述顏色傳感器308和所述激光傳感器309可以根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則僅針對(duì)紙幣的特定位置采集圖像。例如，當(dāng)白光光源304開(kāi)啟時(shí)，顏色傳感器308僅采集紙幣上具有光彩光變特性和互補(bǔ)對(duì)印特性的位置。激光光源305開(kāi)啟時(shí)，激光傳感器309僅采集紙幣上采集紙幣上具有凸版、雕刻印刷特征的位置。從而減少圖像的處理數(shù)據(jù)量，提高鑒偽識(shí)別的速度。

較佳地，所述白光光源304與所述待檢測(cè)區(qū)域307平面的夾角為40度到50度之間；所述全反射棱鏡306底面與所述待檢測(cè)區(qū)域307平面的夾角是70度到80度之間。

其中，所述白光光源304為L(zhǎng)ED白光燈。

較佳地，所述LED白光燈為藍(lán)光LED加熒光粉的三波長(zhǎng)白光燈、多芯片型三色組合的白光LED燈兩種之一。

較佳地，所述裝置還包括上托板313，將所述激光光源305、白光光源304和顏色傳感器308均固定連接在上托板313上，所述上托板314設(shè)有與激光光源305、白光光源304和顏色傳感器308位置對(duì)應(yīng)的孔，將所述激光光源305、白光光源304和顏色傳感器308插在所述孔中。

相應(yīng)地，還設(shè)置有下托板314，將所述激光傳感器309固定連接在下托板314上，所述下托板314設(shè)有與激光傳感器309位置對(duì)應(yīng)的孔，所述激光傳感器309插在所述孔中。

當(dāng)將紙幣放入入鈔口302，沿著送鈔通道303被傳送至待檢測(cè)區(qū)域307時(shí)，首先觸發(fā)白光光源304發(fā)射出的光束照在紙幣上，光束在紙幣上發(fā)生發(fā)射后，所述全反射棱鏡306接收光源投射到所述紙幣上所產(chǎn)生的反射光，由于入射角45°大于光從玻璃射入空氣的臨界角42°，光會(huì)在棱鏡底面上發(fā)生全反射，最后沿著入射時(shí)成90度的方向上射出，并且不會(huì)形成重影。

顏色傳感器308的高度和角度使得其視場(chǎng)范圍內(nèi)同時(shí)包含待檢測(cè)區(qū)域307上的紙幣及該紙幣在全反射棱鏡306中的像，當(dāng)紙幣到達(dá)待檢測(cè)區(qū)域307，觸發(fā)顏色傳感器308開(kāi)始采集圖像，一幀圖像內(nèi)包含了兩個(gè)紙幣上光彩光變特征圖案；之后，經(jīng)圖像處理器311對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行一系列的預(yù)處理、特征提取、閾值分析，綜合得到最終的處理結(jié)果。紙幣具有的光彩光變特征圖案隨觀察角度不同，該特征的顏色會(huì)發(fā)生變化。

可能有些紙幣具有光彩光變特征的圖案在紙幣的一面，另一面沒(méi)有，例如，2015版100元面額人民幣。當(dāng)正好紙幣上具有光彩光變特征的圖案在所述白光光源304和全反射棱鏡306一側(cè)時(shí)，會(huì)檢測(cè)出光彩光變特性；但是如果紙幣具有光彩光變特征的圖案反面時(shí)，無(wú)法檢測(cè)到光彩光變特性。此時(shí)，為了提高鑒偽效率且不增加硬件成本，并不對(duì)紙幣朝向做轉(zhuǎn)向處理，也不在另一側(cè)增加對(duì)光彩光變特征進(jìn)行采集的結(jié)構(gòu)，而是基于透射特性檢測(cè)互補(bǔ)對(duì)印鑒偽區(qū)域，本實(shí)用新型實(shí)施例的透明送鈔通道303為這一防偽點(diǎn)的鑒別提供了條件，通過(guò)對(duì)顏色傳感器308采集到的正面圖像進(jìn)行分析，即可判別是否具有基于透射的防偽特征，例如互補(bǔ)對(duì)印特征。

【實(shí)施例二】

如圖4所示，本實(shí)施例相對(duì)于實(shí)施例一還包括：

在顏色傳感器408與所述待檢測(cè)區(qū)域407之間還設(shè)置一個(gè)分束板415，該分束板415對(duì)白光光源404發(fā)出的光進(jìn)行半透半反射。

其中，設(shè)置所述分束板415與所述待檢測(cè)區(qū)域407的平面呈一預(yù)設(shè)夾角。

較佳地，所述分束板415應(yīng)位于顏色傳感器408正下方，與白光光源404高度一致，該分束板415靠近白光光源404一端高于基準(zhǔn)平面成45度角，該分束板415對(duì)白光光源404發(fā)出的光進(jìn)行半透半反射；所述顏色傳感器408可以透過(guò)分束板415采集圖像；由白光光源404射出的光束，在照到分束板415后，一部分發(fā)生反射，射向紙幣，這樣相當(dāng)于加強(qiáng)正面光強(qiáng)，使所述顏色傳感器408拍攝到的正面圖像更加清晰，增加正面的顏色效果，可以進(jìn)一步增大正面圖像和側(cè)面圖像的色差，使判斷模塊更加容易分辨紙幣的變色防偽特征。

與平面鏡的多次反射折射能量不斷衰減相比，利用全反射棱鏡的光能量全部從棱鏡中反射而出，在相同的光照條件下，將獲得更加明亮清晰的圖像畫面，為后續(xù)處理帶來(lái)了優(yōu)勢(shì)。

【實(shí)施例三】

圖5示出了使用本實(shí)用新型所述鑒偽裝置對(duì)待檢測(cè)的紙幣或者票據(jù)進(jìn)行鑒偽的過(guò)程。

系統(tǒng)啟動(dòng)，從入鈔口接收紙幣，經(jīng)送鈔通道傳送至預(yù)設(shè)的位置(待檢測(cè)區(qū)域)，觸發(fā)白光光源開(kāi)啟，對(duì)到達(dá)該區(qū)域上的紙幣采集圖像，采集到的圖像包含光源于待檢測(cè)區(qū)域的反射光成像，和光源于待檢測(cè)區(qū)域的反射光再經(jīng)全反射棱鏡反射后的反射光成像。之后，提取圖像中紙幣的光彩光變防偽特征，通過(guò)對(duì)比正面特征顏色值、側(cè)面特征顏色值以及正側(cè)面特征顏色值的差值，進(jìn)行閾值分析，以確定是否檢測(cè)出光彩光變特征；還提取圖像中紙幣的互補(bǔ)對(duì)印防偽特征，通過(guò)比對(duì)正面特征顏色值進(jìn)行閾值分析，以確定是否檢測(cè)出互補(bǔ)對(duì)印特征。然后觸發(fā)所述白光光源關(guān)閉，觸發(fā)激光光源開(kāi)啟，對(duì)到達(dá)該區(qū)域上的紙幣采集圖像，利用激光光源及激光傳感器對(duì)紙幣進(jìn)行檢測(cè)：一是利用激光對(duì)特殊油墨進(jìn)行檢測(cè)；二是利用激光對(duì)凸版、雕刻印刷進(jìn)行檢測(cè)；通過(guò)激光傳感器對(duì)紙幣的特殊油墨和印刷特征進(jìn)行采集后，經(jīng)過(guò)濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換后將信號(hào)送入主控處理系統(tǒng)；主控處理控制系統(tǒng)通過(guò)一定的算法對(duì)其進(jìn)行分析并識(shí)別紙幣的真?zhèn)巍＞C合對(duì)光彩光變特性的檢測(cè)結(jié)果和對(duì)互補(bǔ)對(duì)印的檢測(cè)結(jié)果判斷是否符合真幣特征，若判定為假幣，進(jìn)行停機(jī)或分鈔處理。

根據(jù)所述公開(kāi)的實(shí)施例，可以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本實(shí)用新型。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這些實(shí)施例的各種修改是顯而易見(jiàn)的，并且這里定義的總體原理也可以在不脫離本實(shí)用新型的范圍和主旨的基礎(chǔ)上應(yīng)用于其他實(shí)施例。以上所述的實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。