验钞的方法和设备技术

本发明专利技术涉及验钞的方法和设备。一种验钞器，在不同波长下进行反射和透射的光学测量。钞票路径一侧的发射器和传感器利用从路径另一侧的窗口反射的光进行校准测量，所述窗口位于另一个光学装置之上。优选利用代表测量结果离散的值，基于分布在例如沿相关扫描线的相当大的区域上的不同波长的多个测量结果对每个测量结果进行标准化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及验钞的方法和设备。
技术介绍
众所周知的是，通过测量钞票的光学特性验钞，以及处理测量结果和验收标准，以确定钞票是否属于预定的类别或面额。扫描钞票，并将反射光或透射光，或两者，用于测量光学特性。可以测量在不同光波长下(其中部分或全部可以是不可见光)，钞票的特性。例如发射器或传感器的设备元件的特性可能随设备和时间而不同。因此，不能依赖于设备的传感器给出稳定且可预知的测量结果。众所周知，通过频繁校准设备可缓解这种问题。可使用各种校准技术。例如，在反射系统中，反射表面可位于与发射器和传感器相反的钞票路径的一侧，以便当没有钞票出现时，通过照射该表面和检测反射到传感器的光量进行校准测量。该校准测量可用于调整发射器发射的光的强度和/或施加于传感器信号的增益，以便获得预定的测量结果。该技术不能容易地适用于测量钞票的透射光的系统，因为参考表面会干扰光路。一种解决方法在EP-A-0731737中公开，其中包含可移动的参考表面。另一种解决方法是，参考表面可以采用校准层的形式，当进行校准测量时，校准层移入钞票路径。EP-A-0679279公开了一种设备，用于检测伪钞，其中钞票手动扫过光发射器和容纳在具有玻璃窗的单元中的传感器。在该设置中，通过检测从窗口内部反射的辐射量监视灯的光强。但是，这种设置也不适用于透射系统。这些校准技术还存在许多缺陷。例如，当使用校准层时，校准操作需要手动执行，这在需要频繁校准的场合是不方便和不适当的，或者，如果校准操作自动执行，则需要复杂的层驱动结构。另外，校准技术依赖于具有稳定光学特性的参考表面，而情况并非总是如此；例如，由于被灰尘污染等，光学特性会改变。众所周知，通过执行传感器测量结果的标准化可缓解元件差异的问题。例如参见EP-A-0560023。沿着各个不同的轨道，扫描每张钞票。在每个轨道中，对于测量的每种颜色，相同的元件用于进行整个轨道上的测量。通过采用测量结果与沿着钞票的整个扫描轨道的相同颜色的测量结果之和的比，使测量结果标准化(“空间标准化”)。因此，元件差异的影响可以减小。但是，这种空间标准化测量相对于不同颜色的相对数量来说是不灵敏的，因此不适用于钞票的精确鉴别。因此，还通过另一种技术对测量结果进行标准化。根据这种技术，通过导出每个测量结果与一特定区域中不同颜色的所有测量结果的总和的比，将该区域中不同颜色的测量结果标准化。这种“光谱标准化”技术保持了颜色信息，因此对鉴别是有用的。而且，该技术能有效地使测量结果对钞票中每个区域的强度不灵敏，因此对钞票上的灰尘量不太敏感。因此，新的(干净的)和旧的(脏的)钞票会显示较小的测量差量，因此改善了识别性能。但是，因为光谱标准化测量对元件差异是敏感的，而且因为强度信息减少，因此测量结果对于确定钞票面额是不利的。因此，尽管当前的验钞器处理了元件差异的问题，但这些标准化技术和校准技术均将得益于特别是(但不仅是)透射系统的改善。
技术实现思路
本专利技术的各个方面在所附的权利要求中提出。本专利技术提供了上述问题的备选解决办法。一种解决方法提供了一种方式，其中即使在依赖透射技术的设备中也可容易地执行校准测量。另一种解决方法涉及标准化技术，其减小了上述标准化技术的数据损失，同时提供对元件差异的补偿。尽管原则上每种技术可有利地使用而不利用其它技术(本专利技术申请意图覆盖这种用法)，但是组合使用这些技术仍存在特殊的增效优点，下面进行说明。按照本专利技术的第一方面，验钞器在钞票路径的一侧具有发射器和传感器，传感器能够利用由发射器发射并由钞票反射(优选散射)回传感器的光进行钞票光学特性的测量。在钞票路径的另一侧还存在光学装置，能够进行钞票透射特性的测量。该光学装置可以是第二传感器，用于接收路径另一侧的发射器的光，或是第二发射器，用于使光穿过钞票透射到路径另一侧的传感器上。该光学装置具有放在上面的窗口，位于该装置和钞票路径之间。利用路径第一侧的发射器的光获得校准测量结果，该光穿过钞票路径然后由窗口反射跨过该路径到达该路径第一侧的传感器上。在该路径的第二侧上可以有不止一个光学装置，例如发射器和传感器，能够在钞票路径的两侧进行反射和透射测量。每个光学装置具有窗口；这些光学装置可以共用一个公共窗口。窗口的利用使能够容易地获得校准读数，尽管该设备用于进行透射测量。该窗口有助于防止灰尘和污物积累在光学装置和/或与例如透镜的其相关元件上。灰尘会积累于窗口本身上；但是，这更容易地清洁，特别是在窗口平坦的情况下。利用这种校准技术，可补偿引起相对颜色等级的不确定性的元件差异。这通过考虑校准测量结果实现，该测量结果表示不同颜色等级之间的关系。假定该窗口具有已知的恒定反射率，这种校准技术还将允许补偿影响亮度级别测量结果的元件差异。但是，当使用窗口进行校准测量时，很难确保满足这些条件，特别是在窗口积累灰尘的情况下。按照本专利技术的第二方面，钞票验证设备通过确定每个测量结果不同于钞票的多个不同位置的不同颜色的多个测量结果的平均值的程度，对钞票的光学测量结果进行标准化。标准化值可以是该测量结果对该平均值的比的函数。因此，测量结果在光谱上和空间上都被标准化。该设备优选具有多个传感器，每个扫描钞票的一个轨道，且每个测量结果利用同一传感器产生的其它测量结果进行标准化。光谱上和空间上的标准化的组合减小了信息损失，同时还提供了元件差异补偿程度。特别地，标准化测量结果使几乎所有信息与相对颜色等级保持相关，从而对空间标准化进行改善。而且，标准化测量结果将对整个区域上的全部亮度等级不太敏感，该区域包含作为标准化基础的测量结果。对亮度等级的不敏感性会(i)补偿影响测得亮度的元件差异(从而与光谱标准化相比提供了改进)以及(ii)在一定程度上减小了由于钞票的不同情况导致的测量结果离散(dispersion)。因此，与现有技术的两个单独的光谱和空间标准化技术相比，单个标准化操作(形成要处理的单个测量结果结合)可带来好处。但是，影响颜色测量结果之间关系的元件差异不能被完全补偿。另外，通过组合这两个处理，可能减弱单独的光谱标准化处理和空间标准化处理的特定优点。因此没有证据表明这种组合会带来全部优点。但是已经发现可以获得显著的优点，特别是(并非仅仅)在结合校准技术使用组合的空间/光谱标准化的情况下。尤其可以理解，组合本专利技术第一方面和第二方面会带来特殊优点。第一方面的校准技术成本低、容易实施，并可以补偿不能由第二方面的标准化技术完全处理的元件差异(即影响颜色测量结果之间关系的元件差异)。另一方面，如果校准技术不能补偿影响测量亮度级别的元件差异，则由标准化技术代替处理，因为基于钞票相当大区域上分布的多个颜色进行标准化的测量结果对全部亮度级别来说相对不敏感。因此，所述校准和标准化步骤产生稳定的可预测测量结果，其保持了与相对颜色级别相关的大量信息。这样，本专利技术的优选实施例是一种设备，其中校准测量结果由钞票路径一侧的发射器和传感器利用钞票路径另一侧的窗口反射的光产生，所述窗口位于另一光学装置之上，利用发射器和传感器产生的至少一些测量结果被标准化，以获得代表该测量结果不同于、与在钞票上延伸的多个位置上的多个波长相关的多个测量结果的平均值的程度。本专利技术还具有第三方面，其中特定位置的特定波长的测量结果相对于一测量结果组被标准化，该测量结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检查钞票的方法，该方法包括执行验证操作，该操作包括：　　　　进行测量以确定各个不同波长下钞票上各个不同位置处的钞票光学特性；　　　　标准化所述测量结果；以及　　　　将验收准则应用于所述标准化测量结果，以确定它们是否代表目标钞票类别；　　　　其特征在于每个测量结果相对于一测量结果组被标准化，所述测量结果组包括多个测量结果集合，每一集合包括在钞票的相当大区域上分布的多个位置处的、各个不同波长的测量结果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C沃塞尔，
申请(专利权)人：MEI公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]