[發明專利]用于鑒別紙幣光譜差異及凹印特征的雙光路成像裝置

無效

• 申請號: 200910043110.5
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN101533536A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 譚一舟
• 申請（專利權）人: 譚一舟
• 主分類號: G07D7/12
• 分類號: G07D7/12;G07D7/20;G01N21/55;H04N7/18
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本發明涉及一種用于鑒別紙幣真偽的光電裝置，尤其是涉及一種鑒別紙幣圖案變色以及顏色、形狀差異等視覺特征的雙光路成像裝置。

背景技術

假幣是社會公害之一。不法分子在不斷變換制造假幣的手法，竭力增強假幣的欺騙性。針對不法分子制假的新動向，中國專利CN2919385公開了一種色彩分析鑒偽裝置。中國專利CN101083000公開了一種在不同波長下進行光學測量的驗鈔器。中國專利CN1950857公開了使用目測和反射光譜響應的改進的驗鈔機。中國專利CN2731594以“發現防偽紅外墨的確切的使用位置及范圍”作為驗鈔判據。以上四項專利使用光學驗鈔判據，但沒有使用圖像比對的驗鈔方法。中國專利CN1573822向紙幣照射多個不同波長的光。根據所得到的透射圖像、反射圖像與各自的主圖像進行比較，辨別紙幣的真偽、幣種及污染。中國專利CN1510628采用數字信息處理方法，對待驗鈔票和標準鈔票的特征圖像作圖像匹配處理，判定鈔票的真偽。中國專利CN101290665用多光譜點鈔儀同時對紙幣的磁特征、可見光圖像特征、紅外光圖像特征進行信息檢測、處理。以上三項專利依靠電子技術和計算機軟件，對前、后兩次采集的圖像的差異作比較，優點是自動化程度高。但在小額驗鈔時，自動驗鈔的快速優勢無法施展，卻顯露出圖像處理軟件的不足之處-在處理復雜圖像時靈活性和模糊邏輯判斷性能欠佳。中國專利CN2831272用紫外光和白光作為光源，使鈔票顯示圖像和防偽特征。中國專利CN1808500的裝置中，光源發射的光線以一定傾角透過檢測窗射向鈔票。左、右光源以固定頻率輪流通電發光，使得顯微圖像產生抽動效應、安全線產生光變效應。以上兩項專利為發揮目視驗鈔的靈活性和人腦的模糊辨識能力提供了有利條件，局限性在于：對前、后兩次采集(觀看)的圖像的差異作比較，通常需要多次操作，才能作出真偽判斷的結論，不但費時、而且費神，對于未經專業培訓的人，出錯概率較大。視覺生理學的研究結果表明，當對同一視場中的兩個相似圖像進行實時比對時，人眼對顏色、形狀差異的鑒別能力和模糊判斷能力達到最優水平。而對前、后兩次觀察結果進行比對時，視覺鑒別能力次之。在鑒別紙幣變色油墨面值數字、隱形面值數字以及圖案的外形差異時，無論是裸眼還是借助機具，已有的目視驗鈔過程的實質，均是用實時產生的視覺圖像與記憶中的紙幣圖像作比較(而不是實時比較)。既是說，普通民眾常用的裸眼驗鈔法以及CN2831272和CN1808500等專利提供的目視驗鈔法，均未有效發揮人的視覺優勢。另外，在已有專利裝置中，使用常規的單光路攝像機采集圖像，前、后兩次成像的條件存在不一致性，不利于開展圖像比對。而在同一攝像機中設置雙光路，能夠確保多次攝像的成像條件的一致性。但迄今為止，未見文獻報道利用“雙光路成像”裝置在同一視場(屏幕)呈現同一圖案的兩幅圖像，進行比對的驗鈔裝置和方法。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術的不足，提供一種用于鑒別紙幣光譜差異及凹印特征的雙光路成像裝置。

本發明的技術方案是：設有一塊可放置二張待檢紙幣的載物臺，載物臺周圍設有從不同方位、以不同角度照射待檢紙幣的1-5臺白光光源和1臺近紅外光源，所述1-5臺白光光源和1臺近紅外光源共用一臺控制與驅動電路，兩塊不同安裝角度的三棱鏡以及一塊可移動的近紅外濾光片分別與2-4個攝像頭結合，組成1-3組鑒別功能組件，1-3組鑒別功能組件的攝像頭分別與共用的視頻信號合成器連接，視頻信號合成器與顯示器連接。

所述攝像頭共4個CCD或CMOS彩色攝像頭，所述白光光源共5臺，組成三組鑒別功能組件，其第一組是用于查驗紙幣變色油墨面值數字的顏色隨視角的變化；第二組是用于查驗紙幣凹印隱形面值數字的顏色隨觀察方位的變化，第三組是用于查驗紙幣同一圖案中不同油墨的光譜反射率差異。

所述第一組鑒別功能組件，包括一個沿紙面法線瞄準變色油墨面值數字的攝像頭，在攝像頭下方設有一塊三棱鏡，三棱鏡的截面三角形斜邊與紙面平行、三棱鏡的直角棱邊大致對準紙幣變色油墨面值數字的中部，兩臺白光光源分別從棱鏡的兩側交替照射紙幣，其中一臺光源的入射角為+60-+85度，另一臺光源的入射角為-60至-85度。

所述三棱鏡是實現雙光路成像的核心部件，其底邊的尺寸不小于30mm×60mm，光學玻璃的折射率為1.5-1.7。三棱鏡將來自紙幣變色油墨面值數字的光線3A和光線3B合成為一束，進入同一攝像頭：其中一條光路相當于視角(以紙面法線為基準)±5度范圍內的觀察效果，另一條光路相當于視角60-85度的觀察效果。兩路光線在同一攝像頭中成像，攝像信號經視頻信號合成器傳送到顯示器。