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

背景技術(shù)：

隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民幣現(xiàn)金交易量不斷增大，紙幣是我國發(fā)行的人民幣主要流通貨幣，在經(jīng)濟活動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造幣，這嚴重擾亂著金融秩序和經(jīng)濟穩(wěn)定，損害著國家的公眾利益。

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)被不斷的開發(fā)和改進，近年來，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。

金融機具領(lǐng)域的鑒偽的一個方式就是基于顏色的鈔票鑒偽。在傳統(tǒng)點鈔機，清分機圖像檢測機具中對于顏色特征的檢測通?；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具有很強的防偽能力，即特征點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行提取分析，達到鑒偽的作用。因此在紙幣混點時需要針對因紙幣面向不同導致特征點各個可能出現(xiàn)的位置安裝多個圖像采集設(shè)備才能檢測到防偽點，這樣硬件成本相對較高。

現(xiàn)有的鈔票鑒偽系統(tǒng)設(shè)計如圖1所示，主要問題是在紙幣的面向不同時，鑒偽點的檢測位置不同，因此必須在每個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行進一步的處理。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)動復雜、機械構(gòu)造復雜、設(shè)備安裝調(diào)試復雜、樣機難以產(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)面安裝兩個圖像采集設(shè)備,這樣對于面向混點的情況下就需要8個采集設(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)域的光學環(huán)境，實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，從而達到了在同一個視場觀察兩個不同角度光學特征的目的，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，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)過玻璃表面和銀面多次反射，所以會成多個像，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儀器，如照相機、望遠鏡、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今，光學系統(tǒng)自身的缺陷造成的原理性誤差也必須去除才能達到系統(tǒng)的最優(yōu)，從而為產(chǎn)品的設(shè)計及鑒偽打下良好基礎(chǔ)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種針對具有光彩光變特征紙幣的鑒偽裝置，包括：

本發(fā)明公開了一種針對具有光彩光變特征紙幣的鑒偽裝置，包括：

出鈔口；

入鈔口；

位于出鈔口與入鈔口之間的透明送鈔通道；

于透明送鈔通道的一側(cè)設(shè)置的一第一入射光源和一全反射棱鏡；

于所述透明送鈔通道的另一側(cè)設(shè)置一第二入射光源；

位于所述送鈔通道內(nèi)待檢測區(qū)域正上方的一攝像頭；

一圖像處理電路，與所述攝像頭相連；

一控制開關(guān)，用于感測到紙幣到達所述待檢測區(qū)時，觸發(fā)所述第一入射光源和所述第二入射光源輪流開啟，以及在光源開啟時，觸發(fā)所述攝像頭采集圖像；

其中：

所述第一入射光源位于送鈔通道內(nèi)待檢測區(qū)域斜上方，以一預(yù)設(shè)的傾斜角度照射所述待檢測區(qū)域；

所述第二入射光源位于送鈔通道內(nèi)待檢測區(qū)的正下方，垂直照射所述待檢測區(qū)；

所述全反射棱鏡位于所述第一入射光源于所述待檢測區(qū)域上的反射光路至所述攝像頭的入射光路之間。

較佳地，所述控制開關(guān)觸發(fā)所述第一入射光源開啟時，所述攝像頭采集紙幣上具有光彩光變特性的位置。

較佳地，所述控制開關(guān)觸發(fā)所述第二入射光源開啟時，所述攝像頭采集紙幣上具有互補對印圖案的位置。

較佳地，所述第一入射光源與所述待檢測區(qū)域平面的夾角為40度到50度之間。

較佳地，所述全反射棱鏡底面與所述待檢測區(qū)域平面的夾角是70度到80度之間。

較佳地，所述圖像處理電路通過比較所述第一入射光源于所述待檢測區(qū)域直接反射的成像與所述第一入射光源經(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征。

較佳地，還包括：

設(shè)置于所述攝像頭與所述待檢測區(qū)域之間的一個分束板，該分束板對所述第一入射光源發(fā)出的光進行半透半反射。

較佳地，所述分束板與所述待檢測區(qū)域平面呈一預(yù)設(shè)夾角。

較佳地，所述入射光源為LED白光燈。

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

本實用新型優(yōu)點及效果：

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，該分束板對光線進行半透半反射，攝像頭可以透過分束板采集圖像；這樣相當于加強正面光強，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。

4、能夠同時針對光彩光變特性和互補對印圖案進行鑒偽，準確度高，效率高。

說明書附圖

圖1為傳統(tǒng)鈔票顏色鑒偽系統(tǒng)設(shè)計結(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為本實用新型實施例一的系統(tǒng)示意圖；

圖4為本實用新型實施例二的系統(tǒng)示意圖；

圖5為本實用新型實施例三的鑒偽工作流程圖。

具體實施方式

【實施例一】

本實用新型實施例提供了一種紙幣或者票據(jù)的鑒偽裝置，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的一側(cè)設(shè)置的一第一入射光源304和一全反射棱鏡305；

于所述透明送鈔通道303的另一側(cè)設(shè)置一第二入射光源306；

位于所述送鈔通道303內(nèi)待檢測區(qū)域307正上方的一攝像頭308；

一圖像處理電路309，與所述攝像頭308相連；

一控制開關(guān)310，用于感測到紙幣到達所述待檢測區(qū)307時，觸發(fā)所述第一入射光源304和所述第二入射光源306輪流開啟，以及在光源開啟時，觸發(fā)所述攝像頭308采集圖像；

其中：

所述第一入射光源304位于送鈔通道303內(nèi)待檢測區(qū)域307斜上方，以一預(yù)設(shè)的傾斜角度照射所述待檢測區(qū)域307；

所述第二入射光源306位于送鈔通道303內(nèi)待檢測區(qū)307的正下方，垂直照射所述待檢測區(qū)307；

所述全反射棱鏡305位于所述第一入射光源304于所述待檢測區(qū)域307上的反射光路至所述攝像頭308的入射光路之間。

其中，當觸發(fā)所述第一入射光源開啟時，采集紙幣上具有光彩光變特性的位置。例如，2015版本的面額100元人民幣正面右側(cè)開窗安全線以及正面中部數(shù)字100。

其中，當觸發(fā)所述第二入射光源開啟時，采集紙幣上具有互補對印圖案的位置。

在一實施例中，設(shè)置所述第一入射光源304與所述待檢測區(qū)域307平面的夾角為40度到50度之間。

在一實施例中，設(shè)置所述全反射棱鏡305底面與所述待檢測區(qū)域307平面的夾角是70度到80度之間。

在一實施例中，所述圖像處理電路309通過比較所述第一入射光源304于所述待檢測區(qū)域307直接反射的成像與所述第一入射光源304經(jīng)所述全反射棱鏡305反射后的成像，判斷是否具有光彩光變特征。

在一實施例中，所述入射光源304為LED白光燈。

在一實施例中，所述LED白光燈為藍光LED加熒光粉的三波長白光燈、多芯片型三色組合的白光LED燈兩種之一。

當將紙幣放入入鈔口302，沿著送鈔通道303被傳送至待檢測區(qū)域307時，首先觸發(fā)第一入射光源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305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°，光會在棱鏡底面上發(fā)生全反射，最后沿著入射時成90度的方向上射出，并且不會形成重影。

攝像頭308的高度和角度使得其視場范圍內(nèi)同時包含待檢測區(qū)域307上的紙幣及該紙幣在全反射棱鏡305中的像，當紙幣到達待檢測區(qū)域307，觸發(fā)攝像頭308開始拍攝，一幀圖像內(nèi)包含了兩個紙幣上光彩光變特征圖案；之后，經(jīng)圖像處理電路309對拍攝到的圖像進行一系列的預(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，另一面沒有，例如，2015版100元面額人民幣。當正好紙幣上具有光彩光變特征的圖案在所述第一入射光源304和全反射棱鏡305一側(cè)時，會檢測出光彩光變特性；但是如果紙幣具有光彩光變特征的圖案在所述第二入射光源306一側(cè)時，無法檢測到光彩光變特性。此時，為了提高鑒偽效率且不增加硬件成本，并不對紙幣朝向做轉(zhuǎn)向處理，也不在另一側(cè)增加對光彩光變特征進行采集的結(jié)構(gòu)，而是基于透射特性檢測互補對印鑒偽區(qū)域，觸發(fā)所述第一入射光源304關(guān)閉，觸發(fā)所述第二入射光源306開啟，采集具有互補對印圖案的位置，之后，經(jīng)圖像處理電路309對拍攝到的圖像進行一系列的預(yù)處理、特征提取、閾值分析，綜合得到最終的處理結(jié)果。

【實施例二】

如圖4所示，本實施例相對于實施例一還包括：

在所述攝像頭408與所述待檢測區(qū)域407之間還設(shè)置一個分束板411，該分束板411對第一入射光源404發(fā)出的光進行半透半反射。

其中，設(shè)置所述分束板411與所述待檢測區(qū)域407的平面呈一預(yù)設(shè)夾角。

較佳地，所述分束板411應(yīng)位于所述攝像頭408正下方，與第一入射光源404高度一致，該分束板411靠近第一入射光源404一端高于基準平面成45度角，該分束板411對第一入射光源404發(fā)出的光進行半透半反射；所述攝像頭408可以透過分束板411采集圖像；由第一入射光源404射出的光束，在照到分束板411后，一部分發(fā)生反射，射向紙幣，這樣相當于加強正面光強，使所述攝像頭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。

【實施例三】

圖5示出了使用本實用新型所述鑒偽裝置對待檢測的紙幣或者票據(jù)進行鑒偽的過程。

系統(tǒng)啟動，從入鈔口接收紙幣，經(jīng)送鈔通道傳送至預(yù)設(shè)的位置(待檢測區(qū)域)，觸發(fā)第一光源開啟，對到達該區(qū)域上的紙幣采集圖像，采集到的圖像包含光源于待檢測區(qū)域的反射光成像，和光源于待檢測區(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，進行閾值分析，以確定是否檢測出光彩光變特征；然后觸發(fā)所述第一光源關(guān)閉，觸發(fā)第一光源開啟，對到達該區(qū)域上的紙幣采集圖像，基于透射的特性，提取采集到的圖像中的互補對印特征，并進行對印分析。綜合對光彩光變特性的檢測結(jié)果和對互補對印的檢測結(jié)果判斷是否符合真幣特征，若判定為假幣，進行停機或分鈔處理。

根據(jù)所述公開的實施例，可以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本實用新型。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這些實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實用新型的范圍和主旨的基礎(chǔ)上應(yīng)用于其他實施例。以上所述的實施例僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。