用于紙幣處理中m碼的熒光檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，包括：UV發(fā)射單元和熒光接收單元；UV發(fā)射單元分為兩個部分，UV發(fā)射單元的第一部分包括第一電路板以及固定在第一電路板上的UV發(fā)射二極管；UV發(fā)射單元的第二部分包括和熒光接收單元合用的第二電路板以及固定在第二電路板上的UV發(fā)射二極管；熒光接收單元包括和UV發(fā)射單元的第二部分合用的第二電路板以及固定在第二電路板上的熒光接收二極管。方法是UV發(fā)射單元發(fā)射紫外線到紙幣上，激發(fā)紙幣上M碼區(qū)域的熒光物質(zhì)發(fā)射熒光，熒光接收單元接收紙幣M嗎區(qū)域發(fā)射出的熒光并將其轉(zhuǎn)變成電信號行分析處理，識別出是否具有M碼的真?zhèn)渭垘?。本實用新型是對紙幣的M碼區(qū)域進(jìn)行雙面激發(fā)，檢測速度快，靈敏度高，和紙幣之間無接觸。
【專利說明】用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及紙幣處理領(lǐng)域，具體的說是一種用于紙幣處理中M碼的熒光檢測
目.ο

【背景技術(shù)】
[0002]在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的商業(yè)活動中，在流通的紙幣中偶有不法的分子制造的假幣混入其中。人們?nèi)粘Ｉ钪幸话愫喴椎蔫b偽方法是用簡易的驗鈔機(jī)的紫外光照射M碼檢測區(qū)域辨別真?zhèn)巍τ诩垘盘幚碓O(shè)備，就需要一種簡易且行之有效的方法解決鑒偽問題。
[0003]現(xiàn)有的紙幣處理設(shè)備對紙幣M嗎檢測方法相對比較初級，其方法是用紫外線光照射紙幣的M碼檢測區(qū)域使其熒光物質(zhì)發(fā)光，用光電三極管將熒光轉(zhuǎn)變成電信號，然后再將其進(jìn)行二值化處理，最后根據(jù)二值化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒偽。由于二值化后的數(shù)據(jù)只有O或1，因此這種鑒偽方法較粗糙，不能對信號進(jìn)行連續(xù)性的分析，鑒偽精度較差，也不能有效地抑制電路或周圍環(huán)境的干擾。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)δM信號進(jìn)行數(shù)字化處理的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置。
[0005]本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，包括:
[0006]UV發(fā)射單元，包括第一電路板、固定在第一電路板上的第一 UV發(fā)射二極管、第二電路板的發(fā)射部分以及固定在第二電路板上的第二 UV發(fā)射二極管，所述第一電路板和第二電路板用于控制第一 UV發(fā)射二極管和第二 UV發(fā)射二極管產(chǎn)生照射于M碼檢測區(qū)域的UV光并控制其發(fā)光強(qiáng)度；
[0007]熒光信號接收單元，包括第二電路板的接收部分以及固定在第二電路板上的熒光接收二極管，用于將M碼檢測區(qū)域在UV光的激發(fā)下產(chǎn)生的熒光信號轉(zhuǎn)換成電信號，根據(jù)所述電信號判斷紙幣真?zhèn)?，所述熒光接收二極管和第一 UV發(fā)射二極管相對設(shè)置；
[0008]所述第一電路板和第二電路板在M碼檢測區(qū)域兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置，且平行于M碼檢測區(qū)域。
[0009]所述熒光接收二極管通過支架固定在第二電路板上。
[0010]所述第一 UV發(fā)射二極管和熒光接收二極管的軸線重合。
[0011]所述第二 UV發(fā)射二極管與第二電路板夾角為43?47度。
[0012]所述熒光接收二極管和M碼檢測區(qū)域之間，從M碼檢測區(qū)域側(cè)依次安裝有黃色濾光片、藍(lán)色濾光片、保護(hù)玻璃。
[0013]所述第一 UV發(fā)射二極管與第一電路板中的UV發(fā)射控制電路連接，所述第二 UV發(fā)射二極管與第二電路板中的UV發(fā)射控制電路連接；兩個UV發(fā)射控制電路均包括順序連接的控制信號發(fā)生器CPU、控制信號調(diào)節(jié)器和控制信號驅(qū)動器，還包括UV發(fā)射器控制開關(guān)，所述UV發(fā)射器控制開關(guān)的輸入端連接控制信號發(fā)生器CPU，輸出端連接UV發(fā)射二極管；所述控制信號驅(qū)動器的輸出端用于連接UV發(fā)射二極管。
[0014]所述控制信號調(diào)節(jié)器采用數(shù)字電位器，三個輸入端分別與控制信號發(fā)生器CPU的輸出端連接；所述控制信號驅(qū)動器包括前級放大器和后級驅(qū)動三極管，前級放大器的正向輸入端連接控制信號調(diào)節(jié)器的輸出端，前級放大器的輸出端與后級驅(qū)動三極管的基極連接，后級驅(qū)動三極管的集電極用于與UV發(fā)射二極管的負(fù)極連接；所述UV發(fā)射器控制開關(guān)采用MOS晶體管，柵極連接控制信號發(fā)生器CPU的輸出端，源極與地連接，漏極通過電阻連接前級放大器的反向輸入端和后級驅(qū)動三極管的發(fā)射極。
[0015]所述熒光接收二極管與第二電路板中的熒光接收處理電路連接，熒光接收處理電路包括順序連接的隔離放大器、A/D轉(zhuǎn)換器及控制器和數(shù)據(jù)處理器；
[0016]所述隔離放大器用于將熒光接收二極管的電信號進(jìn)行放大；
[0017]所述A/D轉(zhuǎn)換器及控制器用于將放大后的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0018]所述數(shù)據(jù)處理器用于對數(shù)字信號進(jìn)行鑒偽處理。
[0019]本實用新型具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0020]1.本實用新型檢測速度快，準(zhǔn)確度高:由于本實用新型是利用兩組UV發(fā)射二極管，對紙幣的M碼檢測區(qū)域的熒光物質(zhì)進(jìn)行雙面照射，充分激發(fā)其熒光物質(zhì)發(fā)光，能最大限度的鑒別紙幣的真?zhèn)巍?br> [0021]2.由于本實用新型的UV發(fā)射二極管的發(fā)光強(qiáng)度在CPU的控制下連續(xù)可調(diào)，工作時UV發(fā)射二極管不是全時通電工作的，而是在CPU的控制下，在檢測M碼時工作，其它時間斷電不工作。這樣，不僅節(jié)能，而且延長了 UV發(fā)射二極管的壽命，減少了機(jī)器的發(fā)熱量，提高了紙幣處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；便于普及推廣應(yīng)用。
[0022]3.本實用新型在最終為數(shù)據(jù)處理方面提供了靈活性:由于送給CPU的不是一個開關(guān)量，而是一組代表M碼特性的數(shù)據(jù)，在處理這些數(shù)據(jù)時可以采用平均值法，滑動濾波極值法等方法來處理這些數(shù)據(jù)，以達(dá)到最終得到正確的結(jié)果。
[0023]4.本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理過程簡單，計算速度快，準(zhǔn)確率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的發(fā)射接收部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為UV發(fā)射電路框圖；
[0026]圖3a為第一電路板中的UV發(fā)射電路原理圖；
[0027]圖3b為第二電路板中的UV發(fā)射電路原理圖；
[0028]圖4為熒光接收處理電路框圖；
[0029]圖5為熒光接收處理電路原理圖；
[0030]圖6為M碼的熒光檢測裝置安裝于紙幣清分機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為圖6的局部放大圖；
[0032]圖8為無M碼信號圖；
[0033]圖9為有M碼信號圖。
[0034]其中，1.第一 UV發(fā)射二極管，2.第一電路板，3.紙幣，4.M碼檢測區(qū)域，5.藍(lán)色濾色玻璃，6.黃色濾色玻璃，7.防塵玻璃，8.第二 UV發(fā)射二極管，9.支架，10.熒光接收二極管，11.第二電路板，12.控制信號發(fā)生器CPU，13.控制信號調(diào)節(jié)器，14.控制信號驅(qū)動器，15.UV發(fā)射器(UV發(fā)射二極管)，16.UV發(fā)射器控制開關(guān)，17.M碼信號接收器(熒光接收二極管)，18.隔離放大器，19.A/D轉(zhuǎn)換器及控制器，20.數(shù)據(jù)處理器。

【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0036]本實施例以安裝于紙幣清分機(jī)中為實施例。
[0037]本實用新型的檢測裝置安裝于紙幣處理機(jī)中，具有第一電路板2和第二電路板11兩部分組成，第一電路板2上只有UV發(fā)射部分；第二電路板11上有UV發(fā)射部分和熒光接收部分，第二 UV發(fā)射二極管8向熒光接收二極管10方向傾斜43?47度，可為45度；第一電路板2上的第一 UV發(fā)射二極管I和第二電路板11上的熒光接收二極管10同軸安裝，同軸度偏差< ±2mm ;其軸線與紙幣3平面垂直；UV光波長380nm ;發(fā)射和接收傳感器的端子與信號處理電路相連。
[0038]所述信號處理電路包括發(fā)射和接收兩個部分的電路，分別設(shè)置于發(fā)射部分的電路板和接收部分的電路板上。發(fā)射部分負(fù)責(zé)波長為380nm紫外光產(chǎn)生并控制其發(fā)光強(qiáng)度；接收部分是將M碼檢測區(qū)域4在UV光的激發(fā)下產(chǎn)生的熒光信號轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)隔離緩沖后送A/D轉(zhuǎn)換電路，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量供ARM單片機(jī)對信號分析處理，最終得出紙幣真?zhèn)巍?br> [0039]本裝置安裝于紙幣清分機(jī)時，兩個電路板固定于紙幣清分機(jī)的檢測箱上，第一電路板上2的發(fā)射部分固定于下測量箱，第二電路板11上的發(fā)射部分和接收部分固定于上測量箱。檢測裝置兩側(cè)安裝有靠輪組，工作時，靠輪組一方面驅(qū)動紙幣運行，見圖6，圖6中的圓圈部分22即為本實用新型的裝置。圖7為圖6的局部并經(jīng)旋轉(zhuǎn)處理后的放大圖，走鈔時紙幣是橫向向前即垂直紙面向紙里運動的，為保證任意方向走鈔時均能檢測到M碼的熒光信號，M碼的熒光檢測裝置左右對稱的設(shè)置了兩套。
[0040]如圖1所示，圖1為檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，整個裝置由UV發(fā)射第一電路板2和UV發(fā)射和UV發(fā)射與熒光接收的第二電路板11組成，工作時紙幣3以水平的方式通過UV發(fā)射單元和UV發(fā)射及熒光接收收單元的中心線，紙幣的M碼熒光物質(zhì)區(qū)域經(jīng)過第一 UV發(fā)射二極管I或第二 UV發(fā)射二極管8的發(fā)光位置，為使M碼檢測區(qū)域4的熒光物質(zhì)在UV光的激發(fā)下充分發(fā)光，在第一電路板2上的第一 UV發(fā)射二極管I和第二電路板11上的熒光接收二極管10同軸安裝，同軸度偏差彡±2mm0
[0041]如圖2所示，圖2是UV發(fā)射單元的電路框圖，該電路有同樣的電路兩部分，圖3a部分設(shè)置于第一電路板2上，圖3b部分設(shè)置于第二電路板11上；UV發(fā)射電路由控制信號發(fā)生器12，控制信號調(diào)節(jié)器13，控制信號驅(qū)動器14，控制開關(guān)15及UV發(fā)射器組成。
[0042]圖3是對應(yīng)圖3的原理圖，如圖3a、3b所示，兩圖是一樣的?？刂菩盘柊l(fā)生器12由控制CPU(S3C2440A)完成，提供信號調(diào)節(jié)器和控制開關(guān)所需的控制信號，信號調(diào)節(jié)器是一個數(shù)字電位器，CPU控制其電阻的變化，以取得輸出電壓信號的變化，這個變化的電壓信號經(jīng)驅(qū)動器功率放大，驅(qū)動UV發(fā)射二極管工作，以取得不同的發(fā)光輕度；數(shù)字電位器的輸出端14腳經(jīng)上拉電阻后接至驅(qū)動器輸入放大器的同相輸入端3腳，放大器輸出端I腳接至輸出三極管Ql的基極，Ql在發(fā)射器控制開關(guān)的控制下，驅(qū)動UV發(fā)射二極管工作這樣設(shè)計發(fā)射電路的優(yōu)點是UV發(fā)射二極管的發(fā)光強(qiáng)度可調(diào)，工作受控，不走鈔時UV發(fā)射二極管電源被關(guān)斷不工作，即節(jié)能又延長了工作壽命。
[0043]圖4為M碼熒光接收單元的電路框圖，該電路設(shè)置于第二電路板11上，主要由熒光接收接收傳感器(熒光接收二極管17) 10，隔離放大器18，A/D轉(zhuǎn)換器及控制器19，信號處理器CPU20組成，其中A/D轉(zhuǎn)換器及控制器在CPU板上。
[0044]圖5是M碼熒光接收的電路原理圖，主要由熒光接收二極管和隔離放大器主城，由于熒光信號較強(qiáng)，熒光接收二極管將熒光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)隔離緩沖處理后，可直接送至A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并經(jīng)CPU分析處理后，識別出真?zhèn)蔚募垘拧?br> [0045]將熒光信號轉(zhuǎn)換成電信號后，分析處理包括以下步驟:
[0046](I)對收到的信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，在掃描的紙幣M碼檢測區(qū)域內(nèi)采集得到一組相對于模擬量信號的數(shù)字信號。
[0047](2)根據(jù)選擇的算法對數(shù)字信號量進(jìn)行處理；
[0048]如采用簡單的平均值算法，本實施例中，去掉數(shù)據(jù)群中的最大值及最小值，對余下的數(shù)據(jù)計算平均值；如果平均值大于設(shè)定的閾值時，該紙幣為真，否則為假。
[0049]實施例1
[0050]在本實施例的應(yīng)用中，M碼熒光檢測作為鑒偽手段之一被應(yīng)用。具體結(jié)構(gòu)見圖6和圖7。兩套檢測裝置根據(jù)紙幣M碼相對紙幣中心線的位置左右對稱放置，這樣橫橫向走鈔時均能不遺漏的檢測到紙幣M碼的熒光信號。
[0051]當(dāng)紙幣的M碼檢測區(qū)域到達(dá)M碼熒光檢測裝置時，CPU控制UV發(fā)射電路工作，發(fā)射電路驅(qū)動UV發(fā)射二極管發(fā)射紫外光，M碼的熒光物質(zhì)在紫外線的激發(fā)下，發(fā)出熒光，熒光檢測二極管將熒光信號轉(zhuǎn)換成電信號；CPU(這里選擇的是內(nèi)帶A/D的CPU)對此信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)分析處理后，再經(jīng)過和設(shè)置的閾值進(jìn)行比較，最終得出需要的結(jié)果，即判斷出紙幣的“真”或“偽”。
[0052]實施例2
[0053]在本實施例的應(yīng)用中，用于對歐元的M碼檢測，M碼檢測裝置布局上根據(jù)歐元的M碼檢測區(qū)域位置做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，即左右的對稱尺寸做了調(diào)整，其它的同實施例1。
[0054]如圖8、9所示，閾值是用造幣廠生產(chǎn)的無UV特征的紙(按100元人民幣的尺寸裁剪成測試幣)根據(jù)實際需要整定的。在圖8中，在紙幣的UV特性曲線的M碼檢測區(qū)域內(nèi)信號的算術(shù)平均值及峰值均小于閾值，說明是假幣。圖9中顯示的是具有M碼特征的UV特性曲線，以看到M碼信號有效區(qū)域的曲線均在閾值之上。為了保證采集到的數(shù)據(jù)的完整性，數(shù)據(jù)采集窗口設(shè)定的較寬(圖9中的粗黑線之間的區(qū)域)，在數(shù)據(jù)處理時，為避免非正常數(shù)據(jù)的干擾，拋棄了 M碼信號有效區(qū)域的前沿及后沿的部分?jǐn)?shù)據(jù)(圖9中的細(xì)黑線之間的區(qū)域)，只取M碼有效區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣既可有效地鑒別出紙幣是否具有M碼特征，也即可有效地鑒別出紙幣的真?zhèn)巍?br> 【權(quán)利要求】
1.一種用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，其特征在于，包括: UV發(fā)射單元，包括第一電路板(2)、固定在第一電路板(2)上的第一 UV發(fā)射二極管(I)、第二電路板(11)的發(fā)射部分以及固定在第二電路板(11)上的第二 UV發(fā)射二極管(8)，所述第一電路板(2)和第二電路板(11)用于控制第一 UV發(fā)射二極管⑴和第二 UV發(fā)射二極管(8)產(chǎn)生照射于M碼檢測區(qū)域(4)的UV光并控制其發(fā)光強(qiáng)度； 熒光信號接收單元，包括第二電路板(11)的接收部分以及固定在第二電路板(11)上的熒光接收二極管(10)，用于將M碼檢測區(qū)域(4)在UV光的激發(fā)下產(chǎn)生的熒光信號轉(zhuǎn)換成電信號，根據(jù)所述電信號判斷紙幣真?zhèn)?，所述熒光接收二極管(10)和第一 UV發(fā)射二極管(I)相對設(shè)置； 所述第一電路板⑵和第二電路板(11)在M碼檢測區(qū)域(4)兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置，且平行于M碼檢測區(qū)域(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，其特征在于，所述熒光接收二極管(10)通過支架(9)固定在第二電路板(11)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，其特征在于，所述第一UV發(fā)射二極管(I)和熒光接收二極管(10)的軸線重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，其特征在于，所述第二UV發(fā)射二極管⑶與第二電路板(11)夾角為43?47度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，其特征在于，所述熒光接收二極管(10)和M碼檢測區(qū)域(4)之間，從M碼檢測區(qū)域(4)側(cè)依次安裝有黃色濾光片(5)、藍(lán)色濾光片(6)、保護(hù)玻璃(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，其特征在于，所述第一UV發(fā)射二極管(I)與第一電路板(2)中的UV發(fā)射控制電路連接，所述第二 UV發(fā)射二極管(8)與第二電路板(11)中的UV發(fā)射控制電路連接；兩個UV發(fā)射控制電路均包括順序連接的控制信號發(fā)生器CPU(12)、控制信號調(diào)節(jié)器(13)和控制信號驅(qū)動器(14)，還包括UV發(fā)射器控制開關(guān)(16)，所述UV發(fā)射器控制開關(guān)(16)的輸入端連接控制信號發(fā)生器CPU (12)，輸出端連接UV發(fā)射二極管；所述控制信號驅(qū)動器(14)的輸出端用于連接UV發(fā)射二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，其特征在于，所述控制信號調(diào)節(jié)器(13)采用數(shù)字電位器，三個輸入端分別與控制信號發(fā)生器CPU(12)的輸出端連接；所述控制信號驅(qū)動器(14)包括前級放大器和后級驅(qū)動三極管，前級放大器的正向輸入端連接控制信號調(diào)節(jié)器(13)的輸出端，前級放大器的輸出端與后級驅(qū)動三極管的基極連接，后級驅(qū)動三極管的集電極用于與UV發(fā)射二極管的負(fù)極連接；所述UV發(fā)射器控制開關(guān)(16)采用MOS晶體管，柵極連接控制信號發(fā)生器CPU(12)的輸出端，源極與地連接，漏極通過電阻連接前級放大器的反向輸入端和后級驅(qū)動三極管的發(fā)射極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，其特征在于，所述熒光接收二極管(10)與第二電路板(11)中的熒光接收處理電路連接，熒光接收處理電路包括順序連接的隔離放大器(18)、A/D轉(zhuǎn)換器及控制器(19)和數(shù)據(jù)處理器(20); 所述隔離放大器(18)用于將熒光接收二極管(10)的電信號進(jìn)行放大； 所述A/D轉(zhuǎn)換器及控制器(19)用于將放大后的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； 所述數(shù)據(jù)處理器(20)用于對數(shù)字信號進(jìn)行鑒偽處理。
【文檔編號】G07D7/12GK204215469SQ201420598701
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】柳長慶, 柳永詮, 汪玉坤, 董湘旭, 陳智博, 王蕊, 王桂清, 曹建俠 申請人:聚龍股份有限公司