專利名稱：一種紙幣鑒偽檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理及識別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紙幣鑒偽檢測裝置。
背景技術(shù)：
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)圖像檢測機(jī)具中對于顏色特征的檢測通常基于CMOS/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，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)備才能檢測到防偽點(diǎn)，這樣硬件成本相對較高。現(xiàn)有的鈔票鑒偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)如

圖1所示，主要問題是在紙幣的面向不同時(shí)，鑒偽點(diǎn)的檢測位置不同，因此必須在每個(gè)檢測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。因此對于變色特征的檢測必然存在的問題是硬件設(shè)備數(shù)量多、系統(tǒng)成本高、硬件電路驅(qū)動復(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)品化等諸多問題。例如對于光可變油墨變色的檢測，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程，系統(tǒng)才能完成后續(xù)的識別過程。在這種情況下，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試難度大等諸多問題必然出現(xiàn)。專利申請?zhí)柺?007101663473，名稱“多角度光學(xué)特征自動檢測裝置”通過引入鏡面的方式，改變了檢測區(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成像上的不一致性；參見圖2，平面鏡光線多次反射成重影光路示意圖， 其中，S是物體，Sl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)過玻璃表面和銀面多次反射，所以會成多個(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，而其它的像則越來越暗，雖然一般不會引起注意，但是對于精密的光學(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，對于造假水平越來越高的當(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)。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于紙幣鑒偽檢測的裝置，包括光源、攝像頭、具有一個(gè)紙幣輸送通道的紙幣輸送裝置和具有觸發(fā)裝置的總控電路板，其特征在于，還包括一個(gè)全反射棱鏡，所述全反射棱鏡和光源位于所述紙幣輸送通道的兩側(cè)；所述紙幣輸送通道傳送紙幣時(shí)，所述全反射棱鏡接收光源投射到所述紙幣上所產(chǎn)生的反射光，并將紙幣的成像反射到所述攝像頭；所述攝像頭采集紙幣上至少一個(gè)防偽特征的圖像及所述至少一個(gè)防偽特征在所述全反射棱鏡中的成像。本發(fā)明所述全反射棱鏡底面與基準(zhǔn)平面存在一定夾角，所述夾角的范圍在70度到80度之間。作為一種更優(yōu)的方案，在所述攝像頭和紙幣傳輸通道之間還包括一個(gè)分束板，該分束板對光源發(fā)出的光進(jìn)行半透半反射。所述分束板與基準(zhǔn)平面存在一定夾角。所述夾角為40度到50度之間。本發(fā)明所述 基準(zhǔn)平面是當(dāng)觸發(fā)裝置觸發(fā)所述攝像頭開始拍攝時(shí)，紙幣所在的平面。本發(fā)明所述的防偽特征是光可變油墨特征和/或激光全息防偽特征。本發(fā)明所述的攝像頭是CMOS或CCD設(shè)備，能夠完成圖像的靜態(tài)采集或高速采集。本發(fā)明所述的總控電路板還包括判斷模塊，該判斷模塊用于基于所述攝像頭采集的變色防偽特征圖案的圖像信息，判斷圖像信息中的變色防偽特征，以確定所述紙幣的真?zhèn)?。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)及效果1、采用全反射棱鏡，消除了原有平面鏡后表面鍍銀質(zhì)量問題，及鍍銀容易脫落的問題。2、與平面鏡的多次反射折射能量不斷衰減相比，利用如全反射棱鏡等光學(xué)儀器， 光能量全部從棱鏡中反射而出，在相同的光照條件下，將獲得更加理想的圖像畫面，為后續(xù)處理帶來了優(yōu)勢。3、在攝像頭與紙幣之間加入分束板，該分束板對光線進(jìn)行半透半反射，攝像頭可以透過分束板采集圖像；這樣相當(dāng)于加強(qiáng)正面光強(qiáng)，使攝像頭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。說明書附圖圖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為本發(fā)明實(shí)施例一的系統(tǒng)示意圖；圖4為本發(fā)明判斷模塊工作流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的系統(tǒng)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例三的系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖3所示，光源31位于紙幣輸送通道一側(cè)，紙幣35的斜上方；在紙幣輸送通道與光源31相對的另一側(cè)，設(shè)置一全反射棱鏡33，該全反射棱鏡33靠近紙幣35的位置，使紙幣35在全反射棱鏡33中能夠成像。所述全反射棱鏡的底面與基準(zhǔn)平面的夾角是70度。 該基準(zhǔn)平面是當(dāng)觸發(fā)裝置觸發(fā)攝像頭32開始拍攝時(shí)，紙幣35所在的平面。[0025]攝像頭32位于紙幣輸送通道紙幣35正上方，該攝像頭32的高度和角度使得其視場范圍內(nèi)同時(shí)包含輸送通道上的紙幣35及該紙幣在全反射棱鏡33中的像。光源31發(fā)射出的光束照在紙幣35上，光束在紙幣35上發(fā)生發(fā)射后，所述全反射棱鏡33接收光源投射到所述紙幣35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，并且不會形成重影。攝像頭32的高度和角度使得其視場范圍內(nèi)同時(shí)包含輸送通道上的紙幣35及該紙幣在全反射棱鏡33中的像，當(dāng)紙幣35通過輸送通道到達(dá)預(yù)定位置，觸發(fā)裝置觸發(fā)，攝像頭 32開始拍攝，一幀圖像內(nèi)包含了兩個(gè)紙幣35上變色防偽特征圖案；之后，判斷模塊(圖中未示出)對拍攝到的圖像進(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。紙幣具有的變色防偽特征圖案可以是采用光可變油墨生成的圖案，隨觀察角度不同，該特征的顏色會發(fā)生變化；還可以是激光全息防偽圖案，在預(yù)定波長范圍的光照射下會呈現(xiàn)某種顏色。圖4表示判斷模塊工作流程圖，當(dāng)收到由攝像頭傳送來的圖像后，判斷模塊根據(jù)預(yù)先指定的提取點(diǎn)，提取圖像中紙幣的變色防偽特征，去除底色，確定一幀圖像的兩個(gè)變色防偽特征的顏色值，通過對比正面特征顏色值、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，以確定是否都符合真幣特征。若都符合真幣特征，即判定為真幣；若有不符合的特征，即判定為假幣，進(jìn)行停機(jī)或分鈔處理。實(shí)施例二如圖5所示，全反射棱鏡53和光源51位于紙幣輸送通道的兩側(cè)，所述紙幣輸送通道傳送紙幣時(shí)，所述全反射棱鏡53接收光源51投射到紙幣55上所產(chǎn)生的反射光，并將紙幣的成像反射到所述攝像頭；該全反射棱鏡53靠近紙幣55的位置，使紙幣55在全反射棱鏡53中能夠成像，該全反射棱鏡底面與基準(zhǔn)平面的夾角是75度；攝像頭52位于紙幣輸送通道紙幣55正上方，該攝像頭52的高度和角度使得其視場范圍內(nèi)同時(shí)包含輸送通道上的紙幣55及該紙幣在全反射棱鏡53中的像。采用這樣的位置關(guān)系，可以使拍攝到的變色防偽特征達(dá)到最佳；以100元面值人民幣為例，正面的光可變油墨特征顏色是綠色，側(cè)面的特征顏色是紫色，方便后續(xù)判斷模塊的分析識別。光源51發(fā)射出的光束照在紙幣55上，光束在紙幣55上發(fā)生發(fā)射后，由另一側(cè)射出，反射出的光束射在全反射棱鏡53的底面上，由于入射角45°大于光從玻璃射入空氣的臨界角42°，光會在棱鏡底面上發(fā)生全反射，最后沿著入射時(shí)成90度的方向上射出，并且不會形成重影。當(dāng)紙幣55通過輸送通道到達(dá)預(yù)定位置，觸發(fā)裝置觸發(fā)，攝像頭52開始拍攝，一幀圖像內(nèi)包含了兩個(gè)紙幣55上變色防偽特征圖案；之后，判斷模塊(圖中未示出)對拍攝到的圖像進(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。實(shí)施例三如圖6所示，本實(shí)施例還包括一個(gè)分束板66，該分束板66位于攝像頭62正下方， 與光源61高度一致，該分束板66靠近光源61 —端高于基準(zhǔn)平面成45度角，該分束板66對光源61發(fā)出的光進(jìn)行半透半反射；攝像頭62可以透過分束板66采集圖像；由光源61射出的光束，在照到分束板66后，一部分發(fā)生反射，射向紙幣65，這樣相當(dāng)于加強(qiáng)正面光強(qiáng)， 使攝像頭62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)處理帶來了優(yōu)勢。根據(jù)所述公開的實(shí)施例，可以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本發(fā)明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這些實(shí)施例的各種修改是顯而易見的，并且這里定義的總體原理也可以在不脫離本發(fā)明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)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于紙幣鑒偽檢測的裝置，包括光源、攝像頭、具有一個(gè)紙幣輸送通道的紙幣輸送裝置和具有觸發(fā)裝置的總控電路板，其特征在于還包括一個(gè)全反射棱鏡；所述全反射棱鏡和光源位于所述紙幣輸送通道的兩側(cè)；所述紙幣輸送通道傳送紙幣時(shí)，所述全反射棱鏡接收光源投射到所述紙幣上所產(chǎn)生的反射光，并將紙幣的成像反射到所述攝像頭；所述攝像頭采集紙幣上至少一個(gè)防偽特征的圖像及所述至少一個(gè)防偽特征在所述全反射棱鏡中的成像。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述全反射棱鏡底面與基準(zhǔn)平面存在一定夾角，所述夾角的范圍在70度到80度之間。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述基準(zhǔn)平面是當(dāng)觸發(fā)裝置觸發(fā)所述攝像頭開始拍攝時(shí)，紙幣所在的平面。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述防偽特征為變色防偽特征。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述變色防偽特征是光可變油墨特征和/ 或激光全息防偽特征。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述攝像頭和紙幣傳輸通道之間還包括一個(gè)分束板，該分束板對光源發(fā)出的光進(jìn)行半透半反射。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述分束板與基準(zhǔn)平面存在一定夾角。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述夾角為40度到50度之間。
9.如權(quán)利要求1至5、7或8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述的攝像頭是CMOS或 CCD設(shè)備，能夠完成圖像的靜態(tài)采集或高速采集。
10.如權(quán)利要求1至5、7或8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述的總控電路板還包括判斷模塊，該判斷模塊用于基于所述攝像頭采集的變色防偽特征圖案的圖像信息，判斷圖像信息中的變色防偽特征，以確定所述紙幣的真?zhèn)巍?br> 專利摘要本實(shí)用公開了一種紙幣鑒偽檢測裝置，包括一個(gè)全反射棱鏡，所述全反射棱鏡和光源位于紙幣輸送通道的兩側(cè)，所述紙幣輸送通道傳送紙幣時(shí)，所述全反射棱鏡接收光源投射到所述紙幣上所產(chǎn)生的反射光，并將紙幣的成像反射到所述攝像頭，所述攝像頭采集紙幣上至少一個(gè)防偽特征的圖像及所述至少一個(gè)防偽特征在所述全反射棱鏡中的成像；判斷模塊根據(jù)一幀圖像的兩個(gè)特征圖案進(jìn)行識別分析，顏色鑒別，確定紙幣真?zhèn)?；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，光能量全部從棱鏡中反射而出，在相同的光照條件下，將獲得更加理想的圖像畫面。
文檔編號G07D7/20GK202018690SQ20112006279
公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者唐輝, 成和建, 趙厚良, 陳新, 鮑東山 申請人:北京新岸線軟件科技有限公司