專利名稱：紅外線假幣鑒別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種假幣鑒別裝置，在該裝置中，為了鑒別紙幣的真?zhèn)危瑢⒈硎居∷⑺褂玫哪图堎|(zhì)的特性的紅外線吸收及反射數(shù)據(jù)作為圖象輸出，因此，即使紙幣發(fā)生了歪斜(偏移)，也可通過(guò)鑒別單元快速而精確地進(jìn)行紙幣的真?zhèn)舞b別，從而識(shí)別出特殊紅外墨的確切的使用部分。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的假幣鑒別裝置通過(guò)檢測(cè)磁墨，或者是利用紙幣對(duì)紫外線或紅外線的吸收反射信息來(lái)鑒別紙幣的真?zhèn)?，為了進(jìn)行更精確的紙幣真?zhèn)舞b別，主要使用了紅外線波長(zhǎng)區(qū)域。具體而言，使紙幣通過(guò)紅外線發(fā)光單元及紅外線感光單元之間，通過(guò)收集有關(guān)紙幣對(duì)紅外線的吸收量及反射量的信息，來(lái)獲得通過(guò)肉眼所不能分辨的紙幣紙質(zhì)及墨的信息等。一般地，真幣(流通的紙幣)和由彩色復(fù)印機(jī)及彩色打印機(jī)所制的假幣在紅外線波長(zhǎng)區(qū)域里的不同反應(yīng)要比在其他波長(zhǎng)區(qū)域里更為明顯?；诜纻蔚男枰褂昧思t外墨的紙幣在視覺(jué)上不能進(jìn)行確認(rèn)，但是，通過(guò)使其對(duì)紅外線光源進(jìn)行透過(guò)反射的反應(yīng)，經(jīng)由使用了紅外線墨的部分對(duì)紅外線光源的吸收反射量，能夠得到有關(guān)墨的信息，因此，可以檢出紅外線的反應(yīng)圖象，獲得亮度信息。
現(xiàn)在被廣泛使用的紅外線紙幣鑒別方法如圖8所示，和發(fā)光源一樣，以10～15(mm)的間隔，配置紅外線感光傳感器和紅外線發(fā)光單元，通過(guò)利用紙幣整面的透光率數(shù)據(jù)，或者是作為計(jì)數(shù)傳感器而使用的紅外線感光及發(fā)光單元的透光率數(shù)據(jù)，來(lái)鑒別紙幣的真?zhèn)?。由于不同幣種的紙幣所使用的紅外墨的使用位置及圖案不同，所以，當(dāng)通過(guò)紅外線鑒別單元時(shí)，如果其位置及角度不確定，就不可能進(jìn)行精確的鑒別。
但是，在使用快速連續(xù)投入式紙幣點(diǎn)鈔機(jī)和金融機(jī)器時(shí)，當(dāng)紙幣投入后，紙幣的方向、角度、位置等總是不能固定，所以，使用上述方法就會(huì)有受到很多限制。
并且，在紙幣的投入方向和位置不固定的狀態(tài)下，當(dāng)使用現(xiàn)有方式的一維傳感器時(shí)，由于用來(lái)計(jì)算紙幣通過(guò)鑒別單元時(shí)的角度位置、面的方向等的必要的數(shù)據(jù)比較少，所以，難以明確在紙幣通過(guò)時(shí)所檢出的值究竟是符合紙幣的哪個(gè)位置的值，而且，由于一個(gè)感光單元傳感器的檢測(cè)范圍較寬，是5～15(mm)，所以，要鑒別局部使用了特殊墨的紙幣的話，則受到比較大的限制。
圖1是使用紅外墨的紙幣的一個(gè)示例圖。圖2是表示圖1所示的紙幣的紅外線反應(yīng)圖象的圖。
在圖1中，①和②是使用了反射紅外線的墨的區(qū)域。如果通過(guò)紅外光源得到該紙幣的反射圖象的話，如圖2所示，就會(huì)發(fā)生①和②區(qū)域不能出現(xiàn)的情形。不過(guò)，如果是假幣時(shí)，使用了紅外墨的區(qū)域①和②就會(huì)顯出。因此，可以比較容易鑒別出假幣。
當(dāng)紙幣通過(guò)紅外線鑒別單元時(shí)，如圖2所示，如果僅僅歪斜、左右偏移θ角度的話，要利用一維傳感器來(lái)檢測(cè)區(qū)域①和②就比較受限制。
在圖2中，為了在紅外線反射圖象中檢出使用紅外墨的部分，采取下述的方法。即，首先，通過(guò)調(diào)整閾值，分離紙幣和底，根據(jù)重量中心法求得紙幣的中心點(diǎn)，根據(jù)該中心點(diǎn)分成4個(gè)平面時(shí)，以距離各平面最遠(yuǎn)的點(diǎn)為頂點(diǎn)ABCD。然后，求得距各頂點(diǎn)的線段AB、CD的直線方程式。使線段AB、CD的方程式在相當(dāng)于紅外墨使用區(qū)域進(jìn)行坐標(biāo)移動(dòng)，使其在X軸上只移動(dòng)E、G，在Y軸上只移動(dòng)F、H。然后，通過(guò)在該區(qū)域里對(duì)存儲(chǔ)的亮度數(shù)據(jù)及圖象和所檢測(cè)區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)鑒別紙幣的真?zhèn)巍?br> 但是，就現(xiàn)有的紅外線鑒別方法而言，在紙幣通過(guò)紅外線鑒別單元時(shí)，如果發(fā)生紙幣歪斜的情況，由于多個(gè)紅外線感光發(fā)光傳感器的結(jié)構(gòu)不能得到充分的用來(lái)計(jì)算紙幣的角度及位置的數(shù)據(jù)，而且，紅外墨圖象的檢出也受到制約，所以，難以精確地鑒別假幣的真?zhèn)巍?br>
發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上述現(xiàn)有的紅外線鑒別單元所不能檢測(cè)的紅外墨的抽出，以及連續(xù)投入式點(diǎn)鈔機(jī)和金融機(jī)器在工作時(shí)因紙幣歪斜等所帶來(lái)的各種各樣的問(wèn)題，作為即使紙幣被高速投入也能比較容易得到紙幣的方向、角度、位置等信息的二維傳感器，其中一個(gè)感光傳感器必須使用負(fù)責(zé)面積較小，可以得到紙幣整體的圖象信息，具具有快速應(yīng)答性的傳感器。而且，必須使用可以比較容易地區(qū)別貨幣(流通紙幣)真?zhèn)蔚膫鞲衅鳌?br> 本實(shí)用新型是鑒于上述各問(wèn)題點(diǎn)而提出的，目的是提供一種能夠快速而精確地進(jìn)行假幣鑒別的假幣鑒別裝置。根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種假幣鑒別裝置，適用于具有假幣鑒別功能的紙幣點(diǎn)鈔機(jī)和分選機(jī)、紙幣自動(dòng)分類機(jī)、假幣檢測(cè)裝置等的金融自動(dòng)化機(jī)器中，所述假幣鑒別裝置包括用于鑒別假幣的紅外線鑒別單元，其特征在于，所述紅外線鑒別單元包括紅外線感光單元，所述紅外線感光單元的傳感器采用CIS；紅外線光源，其具有780～960nm的波寬，所述紅外線光源包括紅外線反射用光源及紅外線透過(guò)用光源；和聚光透鏡，設(shè)置在所述紅外線光源的前面，用來(lái)使所述紅外線光源所發(fā)出的光均勻化，其中所述紅外線反射用光源附著在CIS的結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，所述紅外線透過(guò)用光源附著在紙幣所通過(guò)的底面。該鑒別裝置利用紅外光源和圖象傳感器CIS來(lái)獲得紙幣的紅外線透過(guò)反射的圖象數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)用以表示通過(guò)防偽紅外墨吸收、反射紅外線這一特征的確切位置及范圍等，同時(shí)，即使紙幣發(fā)生了歪斜也可以計(jì)算其角度及位置。
因此，在本實(shí)用新型中，作為滿足上述條件的鑒別單元，采用能夠檢測(cè)不為視覺(jué)所分辨的不可偽造的紅外線透過(guò)、反射反應(yīng)的鑒別單元。即，等間距地配置20～50個(gè)紅外線發(fā)光元件來(lái)構(gòu)成紅外線光源，把CIS用作紅外線傳感器，該紅外線傳感器用于檢出紙幣的位置、角度、方向等的計(jì)算以及圖案所使用的紅外墨部位，由此，可以獲得二維圖象數(shù)據(jù)。然后，以紙幣的頂點(diǎn)為基礎(chǔ)，根據(jù)其紅外線整體圖象來(lái)計(jì)算紙幣的位置、角度等。在紙幣的圖案中發(fā)現(xiàn)紅外墨的使用部位，解決快速投入紙幣時(shí)帶來(lái)的問(wèn)題，并根據(jù)由紙幣中所使用的墨的種類不同所導(dǎo)致的紅外線透過(guò)及反射率之差進(jìn)行紙幣的真假鑒別。
本實(shí)用新型的假幣鑒別裝置分為紅外線發(fā)光單元和紅外線感光單元。紅外線發(fā)光單元使用波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)?80～960nm的近紅外線區(qū)域的光源，配置該紅外線光源使得其焦點(diǎn)與圖象感光器的感光面保持一致。紅外線光源分為透過(guò)用和反射用的兩種。反射用光源附著在圖象傳感器的內(nèi)側(cè)，透過(guò)用光源附著在紙幣所通過(guò)的底面。另外，為了強(qiáng)化紅外線光源所發(fā)出的光并使其均勻化，使用圓柱狀透鏡。另外，為了獲得紙幣對(duì)紅外線的特性，并將其作為非一維數(shù)據(jù)的二維圖像，感光傳感器使用由多個(gè)光電元件構(gòu)成的CIS。
由此，雖然不能在視覺(jué)上對(duì)使用了紅外墨的紙幣進(jìn)行確認(rèn)，但是通過(guò)使用紅外線光源和圖象傳感器可以得到紙幣的紅外線透過(guò)、反射的圖象數(shù)據(jù)。并且，可以發(fā)現(xiàn)防偽紅外墨的確切的使用范圍及位置等。另外，在鑒別時(shí)，即使紙幣出現(xiàn)歪斜，也可以計(jì)算其角度及位置，比較容易地檢出特定的紅外線圖案，所以，可以實(shí)現(xiàn)快速而精確的鑒別裝置。


圖1是使用紅外墨的紙幣的一個(gè)示例圖。
圖2是表示圖1所示的紙幣的紅外線反應(yīng)圖象的圖。
圖3是使用了本實(shí)用新型的紅外線鑒別單元的紙幣分類機(jī)的側(cè)視圖。
圖4是圖3所示的紅外線透過(guò)型鑒別單元的側(cè)視圖。
圖5是圖3所示的紅外線兩面反射型鑒別單元的側(cè)視圖。
圖6是圖3所示的紅外線反射型鑒別單元的側(cè)視圖。
圖7是圖4至圖6所示的紅外線反射用光源的正面圖。
圖8是圖4所示的紅外線透過(guò)用光源的正面圖。
圖9是圖4至圖6所示的紅外線光源鑒別范圍的說(shuō)明圖。
圖10是使用了本實(shí)用新型的紅外線鑒別單元的紙幣點(diǎn)鈔機(jī)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的假幣鑒別裝置適用于具有假幣識(shí)別功能的紙幣點(diǎn)鈔機(jī)和分選機(jī)、紙幣自動(dòng)分類機(jī)、假幣檢測(cè)裝置等的金融自動(dòng)化機(jī)器中。
下面，根據(jù)附圖具體說(shuō)明本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
圖3是使用本實(shí)用新型的紅外線鑒別單元的紙幣分類機(jī)的側(cè)視圖。圖4是圖3所示的紅外線透過(guò)型鑒別單元的側(cè)視圖。圖5是圖3所示的紅外線兩面反射型鑒別單元的側(cè)視圖。圖6是圖3所示的紅外線反射型鑒別單元的側(cè)視圖。
首先，參照?qǐng)D3所示的整體結(jié)構(gòu)和圖4至6所示的紅外線鑒別單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，對(duì)使用了本實(shí)用新型的采用圖象傳感器及紅外線光源的假幣鑒別裝置的紙幣自動(dòng)分類機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖3所示，使用本實(shí)用新型的假幣鑒別裝置的紙幣自動(dòng)分類機(jī)由下述構(gòu)成投入口1，用于投入紙幣；辨別單元2，逐枚傳送并鑒別投入上述投入口的紙幣；分類單元8，利用轉(zhuǎn)換器把通過(guò)上述辨別單元的紙幣按照紙幣類別排出到紙幣承載盒7中并進(jìn)行計(jì)數(shù)；傳送帶及傳送輥，用于把動(dòng)力馬達(dá)9的轉(zhuǎn)力傳送給各轉(zhuǎn)動(dòng)部。另外，辨別單元2由用于判斷紙幣的幣種和所投入紙幣的左右歪斜程度及傾斜度的幣種辨別用圖象傳感器3、厚度檢測(cè)輥6、磁傳感器4、紅外線鑒別單元5、紅外線光源(參照?qǐng)D7及8)、和鑒別用圖象傳感器10構(gòu)成。
當(dāng)紙幣被投入上述結(jié)構(gòu)的紙幣自動(dòng)分類機(jī)的投入口1時(shí)，通過(guò)投入口1的投入輥被逐枚分離，然后，移送到辨別單元2。然后，依次通過(guò)辨別單元2的圖像傳感器模塊3、磁傳感器4、紅外線光源(參照?qǐng)D7、8)、CIS10、厚度檢測(cè)輥6后，按照紙幣的傳送路徑流入，從傳感器檢測(cè)出對(duì)紙幣的信息，確定排出紙幣的紙幣承載盒后，使轉(zhuǎn)換器進(jìn)行動(dòng)作，而將其排出到承載盒7。
圖4是使用了紅外線透過(guò)用光源(參照?qǐng)D7)及反射用光源(參照?qǐng)D8)、CIS時(shí)的圖。當(dāng)紙幣經(jīng)由傳送帶之間，經(jīng)幣種鑒別單元通過(guò)紅外線鑒別單元時(shí)，利用CIS內(nèi)部的紅外線反射用光源(圖8)和紅外線透過(guò)用光源(圖9)可以獲得紙幣對(duì)紅外線反射、吸收所產(chǎn)生的紅外線反射及透過(guò)圖象。此時(shí)，將光源配置為與紙幣和CIS的焦點(diǎn)距離保持一致，并且與透過(guò)光源的中心和CIS的焦點(diǎn)保持一致的狀態(tài)。
為了準(zhǔn)確而快速地獲得紙幣對(duì)紅外線的特性，并將其作為非一維數(shù)據(jù)的二維圖像數(shù)據(jù)，感光傳感器由多個(gè)光電元件構(gòu)成，優(yōu)選使用在300～1000nm波長(zhǎng)區(qū)域反應(yīng)的CIS。
圖5是使用2個(gè)CIS獲得紙幣兩面的反射圖象的圖。當(dāng)紙幣經(jīng)由傳送帶之間，經(jīng)幣種鑒別單元通過(guò)紅外線鑒別單元時(shí)，通過(guò)CIS內(nèi)部的紅外線反射光源輸出紅外線反射量所決定的紙幣兩面的圖象。上述方式適用于紙幣截面上的紅外墨的使用部位不同的場(chǎng)合。
圖6是紅外線截面反射類型，是使用一個(gè)反射型紅外線光源和CIS的圖。此時(shí)，通過(guò)CIS內(nèi)部的紅外線反射光源輸出由紅外線反射量所決定的紙幣截面的圖象。上述方式適用于紙幣兩面上的紅外墨的使用部位不同的場(chǎng)合。
圖7是紅外線反射用光源11的結(jié)構(gòu)圖。圖8是紅外線透過(guò)用光源12的結(jié)構(gòu)圖。紅外線光源采用根據(jù)紙幣種類其波長(zhǎng)區(qū)域在780～960nm的光源。紅外線反射用光源11采用具有紅外線發(fā)光傳感器配置為一列的結(jié)構(gòu)的光源，以使得圖象傳感器可以固定地接收紅外線光。并且，在使用CIS10時(shí)，其被附著在結(jié)構(gòu)物的內(nèi)側(cè)，以使得和焦點(diǎn)距離及感光角度保持一致。紅外線透過(guò)用光源附著在紙幣所通過(guò)的底面，為了提高紅外線光源的聚光效果，采用圓柱狀的透鏡13。
圖9是紅外線檢測(cè)部位的說(shuō)明圖，用來(lái)表示通過(guò)CIS的面積15和光源檢測(cè)的范圍(感光面14)。
圖10中，具有紅外線透過(guò)及反射用光源，表示使用了CIS的場(chǎng)合，是適用于紙幣點(diǎn)鈔機(jī)的實(shí)例圖。
最近，對(duì)紅外線發(fā)生反應(yīng)的紙幣在視覺(jué)上不能進(jìn)行確認(rèn)。但是，利用紅外線光源和圖象傳感器，通過(guò)透過(guò)、反射的圖象數(shù)據(jù)，可以獲得有關(guān)紙幣的紙質(zhì)和所使用墨的種類的信息。并且，可以發(fā)現(xiàn)紅外墨的確切的使用位置及范圍。而且，在鑒別時(shí)，即使紙幣發(fā)生歪斜，也能對(duì)角度及位置進(jìn)行計(jì)算，比較容易檢出特定的紅外線圖案，所以，可以實(shí)現(xiàn)一種快速而準(zhǔn)確的假幣鑒別裝置。
如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型，利用紅外線光源和圖象傳感器來(lái)獲得紙幣的紅外線透過(guò)及反射的圖象數(shù)據(jù)，借此可以發(fā)現(xiàn)防偽紅外墨的確切的使用位置及范圍等，同時(shí)，即使出現(xiàn)紙幣歪斜的情況，也能夠計(jì)算出其角度及位置，從而可以提供一種能快速而準(zhǔn)確地鑒別偽鈔的假幣鑒別裝置。
權(quán)利要求1.一種假幣鑒別裝置，適用于具有假幣鑒別功能的紙幣點(diǎn)鈔機(jī)和分選機(jī)、紙幣自動(dòng)分類機(jī)、假幣檢測(cè)裝置等的金融自動(dòng)化機(jī)器中，所述假幣鑒別裝置包括用于鑒別假幣的紅外線鑒別單元，其特征在于，所述紅外線鑒別單元包括紅外線感光單元，所述紅外線感光單元的傳感器采用CIS(10)，紅外線光源，其具有780～960(nm)的波寬，所述紅外線光源包括紅外線反射用光源(11)及紅外線透過(guò)用光源(12)，和聚光透鏡(13)，設(shè)置在所述紅外線光源的前面，用來(lái)使所述紅外線光源所發(fā)出的光均勻化，其中所述紅外線反射用光源(11)附著在CIS(10)的結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，所述紅外線透過(guò)用光源(12)附著在紙幣所通過(guò)的底面。
2.如權(quán)利要求1所述的假幣鑒別裝置，其特征在于，采用2個(gè)CIS和2個(gè)紅外線反射用光源以確定紙幣的兩面圖象。
3.如權(quán)利要求1所述的假幣鑒別裝置，其特征在于，采用1個(gè)CIS和1個(gè)紅外線反射用光源以確定紙幣的截面圖象。
專利摘要一種假幣鑒別裝置，包括用于鑒別假幣的紅外線鑒別單元，紅外線鑒別單元包括紅外線感光單元，紅外線感光單元的傳感器采用CIS；紅外線光源，其具有780～960(nm)的波寬，紅外線光源包括紅外線反射用光源及紅外線透過(guò)用光源；和聚光透鏡，設(shè)置在紅外線光源的前面，用來(lái)使紅外線光源所發(fā)出的光均勻化，其中紅外線反射用光源附著在CIS的結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，紅外線透過(guò)用光源附著在紙幣所通過(guò)的底面。利用本實(shí)用新型的假幣鑒別裝置，可以發(fā)現(xiàn)防偽紅外墨的確切的使用位置及范圍等，同時(shí)，即使出現(xiàn)紙幣歪斜(偏移)的情況，也能夠計(jì)算出角度及位置，從而可以快速精確地鑒別出假幣。
文檔編號(hào)G07D7/12GK2731594SQ03251259
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者張相煥 申請(qǐng)人:起山電子株式會(huì)社