[实用新型]多功能线阵扫描数字图像自动快速识别处理真伪钞装置

说明书

本实用新型涉及一种对真伪钞图形的图像采用线阵扫描数字计算机进行自动快速对比识别与处理的装置。特别是一种以自动鉴别货币图文数字微观特征为主，辅以水印、红外、磁性、荧光效应的多功能自动检测装置。

针对境内外钞票真伪的鉴别技术方案，本人自1994年5月18日申报第一个专利以来，至今已连续获得8项专利权，在我诸公布于世的专利文献资料中，已阐明了对境内外真假钞的识别必须采用微观特征对比鉴别的原理及必要性，相应地提出了各种技术方案，其中96235508.9题为“多功能图像自动快速识别鉴伪仪”的技术方案，是在国内首先提出了采用图像微观特征识别软件，把计算机图像对比分析识别处理技术应用于钞票真伪的鉴别。该技术方案具有一定的超前性，它体现了“以真反假”，变被动为主动创新的思维方式和策略，以实现对真伪钞运用计算机高科技进行自动快速准确鉴别的目的。现根据中华人民共国国家技术监督局发布的GB16999-1997《人民币伪钞鉴别仪》国家标准中的有关规定：如本标准适用在现金收付时自动鉴别人民币伪钞的系列产品，工作方式分为动态与静态；主要性能中的鉴别能力分为9种，其中包括荧光、磁性、安全线、水印、图形、红外等。漏辩率：动态式＜1/5000，静态＜1/5000；误辩率：动态式＜1/2000，静态＜1/4000；鉴别速度：动态≥15张/S，静态每张≤2S。由“国标”等相关资料可知，1996年国务院批转的有关文件规定人民币鉴伪仪产品由国家技术监督局会同中国人民银行归口管理，施行颁发生产许可证制，并制定出相应的国家标准，诸措施以维护与保证鉴伪仪这种特殊产品的可靠性、科学性与权威性。随着新版第五套人民币的逐步发行，新版百元与第四套旧版各种假钞不断出现，而人民币的鉴伪设施又不能及时适应，尤其是许多防伪技术如印钞纸荧光效应、磁性、水印等，假钞的仿制技术水平愈来愈高，老式鉴伪仪产品已难以辩明真假，急需更新换代，提高科技含量。目前市场上还新出现用所谓的“新型”假鉴伪点钞机欺骗银行谋取暴利的不法行为。说明随新版五套人民币的陆续发行急需新型符合“国标”的高质量鉴伪系列产品。对我的计算机图像自动快速识别鉴伪仪技术方案的转化开发问题(98.12.18授权)，因其“超前性”在对该技术方法的认识上、具体实施的可行性技术方案及高科技产品市场能够接受的价位等问题，还需要进一步研究与探讨。据资料报导及分析研究认为：世界各国的钞票均属一种特殊而精美的彩色印刷品，它具有所采取的各种高防伪技术措施其特征大多以图文数字形式呈现于钞票的票面的特点，且许多主要的防伪特征在微观条件下具有很强的特异性。“知彼知己，百战不殆”，反假必须“识真”，在对境内外各种钞票防伪技术及其特征规律性的研究基础上，经对各种假钞的分类及分析研究其规律性认为：目前人民币的各种假钞尤其包括台湾、香港黑社会伪造的高水平假钞大多采用电子分色平版胶印术所伪造，也有用彩色复印机伪造。其特征在宏观下难以辩别，但在微观条件下对照观察其特征与真钞的差异非常明显，通过对多种假钞的特征对比观察与分析，其结果奠定了真伪钞鉴别最基本的技术方法，必须是在微观条件下的图像特征对比识别法。后经本专利发明人与西北工业大学讯号处理研究所※及中科院西安光机所光学研究室※的专家教授进一步共同实验研究表明，运用高科技计算机图像识别处理技术对照分析，其差异很大，很易鉴别处理。由于人民币及世界各国的钞票所采取的各种高防伪技术如手工显微凹雕凹印与凸平版套印术、缩微印刷术，“开窗式”及带缩微印刷的安全线、水印、光可变图文、激光全息图文及多重衍射光栅图等均具有难以准确仿制的特异性。因此它们都可作为鉴别真伪的对照识别标准与机读特征。另外国际流通钞票设计机读特征是为了便于鉴伪仪器自动高速准确检测与识别处理，通常采用的多为光学或磁性特征，但易被伪造。而带有各种信息的条形码等高防伪机读特征应用尚少。因此针对目前钞票的重要防伪要素及机读防伪特征适应性的各种要求，并结合计算机图像识别与处理技术对任何一个具有难以仿制特异性很强的图像都可作为机读特征的特点可知，完全可采用现代光电转换技术对全票面扫描，充分利用多防伪特征实施“多点”鉴别，该方法简便实用、成本低廉、准确可靠，亦使假钞捉襟见肘难以得逞，为自动化快速准确识别与处理提供了良好的基础与条件。虽然假钞伪造技术水平愈来愈高，真假钞的差异也已愈来愈小，但其差异总会存在，即是运用高科技计算机扫描凹雕凹印术伪造的机制“超级”凹印假钞，在微观条件下分析，它与真钞的差异也是不可避免的。据资料报导，国际刑警对伪钞的常规鉴别技术方法及银行专业鉴伪，大多采用各种显微镜对真伪钞的图文数字的微观特征进行对比分析法，虽然准确可靠，但必须用人的视觉传感器与大脑高智能计算机进行识别处理，难以适应自动快速准确工作模式的要求。目前，世界各国伪钞鉴别技术已逐步采用各种高科技手段，如针对欧元假钞，欧洲央行为了便于统一鉴别方式，研究防止伪币扩散的有效办法，一种简单实用命名为“猛禽”的欧元识别软件已通过鉴定。说明欧元将采用计算机高科技鉴别伪钞。随着我国人民币的坚挺与强势发展，必将成为可自由兑换货币，为人民币“保驾护航”涉及国家金融秩序与安全的反假鉴伪技术系列产品，尤其是高科技产品不能依赖国外进口，应尽可能国产化且必须达到“国标”实现自动、快速、准确可靠的要求。并要及时学习采用国际先进技术和各种高科技手段。我早在1996年1月8日申报并已授权的专利96235508-9“多功能图像自动快速识别鉴伪仪”就是在国内率先依知识产权保护了计算机图像自动快速识别处理技术在真假钞鉴别领域应用的技术方案，但还存在许多不足之处，需进一步改进提高。经近几年与银行等鉴伪相关企事业单位※的鉴伪专家共同分析研究，并结合光电子技术及数字计算机图像识别处理等高科技的迅速发展及应用日趋广泛，以及国家与市场对人民币及境外钞票识别与处理的要求不断提高的客观实际如：自动快速准确完成辩别币种、面值、正反面、倒向放置及真伪鉴别、残旧币的分类分拣等，以实现“傻瓜”型、智能化、自动化高速运转的工作模式，这对计算机的讯号读取输入及识别处理提出了更高的技术要求。因此，随着各种高新技术及新材料、新器件、新工艺等的不断发展与进步以及按照专利审查对创造性中“组合发明”及“转用发明”的原则，可充分利用其他学科与领域的现有最新且已公知的科学技术成果，把它们及时引用到真伪钞的自动快速识别及处理技术领域中来是非常必要的。我们面对该类银行服务设备的科技水平的急待提高及尽快实现技术创新，开发研制出具有自主知识产权的高科技系列产品与进口产品相抗衡，以提高竞争力是势在必行很有意义和价值。为此，本人有必要在五年前撰写的96235508-9“多功能图像自动快速识别鉴伪仪”专利的基础上，根据科学技术的新发展及新颁布的“国家标准”以及市场的需求的各种变化进行改进提高，重新申报本实用新型技术方案以求得专利保护是非常及时而必要的，也是合情合理的。由于钞票的真伪鉴别及残旧币的分类、分拣处理等属图像识别与处理的技术范畴。目前高品质、高水平的图像处理技术理论及应用已向最新学科——“数字图像处理”的方向发展。为了适应“国标”对钞票自动快速、准确识别处理的高标准、严要求，本实用新型针对把钞票一幅具有各种防伪特征的连续而完整的动态光学图像信息由一组数字来表示，输入到先进的数字计算机图像识别处理系统，可取得更好的效果。由于现用的数字计算机图像识别与处理技术已具有很高的水平，它对各种机读特征信号的读取即输入有很高的要求，又因钞票防伪特征的图像大多具有微观性及隐蔽性，并具有处在高速连续动态模式下工作的特殊性，讯号采集的信息量很大，并要快速、准确、清晰、稳定性好、分辨率高、不失真，而普通的摄像机、扫描仪等已难以适应。从“数字图像处理”学科的技术应用发展现况的公知性及本实新型技术方案的工作状态综合分析可知，其图像讯号读取技术是关键。因此，重点解决好快速动态微观图像讯号的读取技术问题就成为本实用新型技术方案的核心。所以，本实用新型必须采用特殊的新型微观图像线阵扫描光电快速转换讯号读取装置。另外，由于真伪钞的鉴别在“国标”中对鉴别能力中提出9项要求，以有更大的适应性与准确性。为此，本实用新型技术方案的鉴伪技术以图形的图像微观特征为主外，辅以荧光效应、磁性、红外鉴别，以达到多功能使该装置科技含量及准确性、适应性更强。