專利名稱：鈔票接受器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種接受器，特別是一種鈔票接受器。
背景技術：
隨著社會的發(fā)展，人們對自助服務和自動化的交易方式需要正隨之增長，一些低水平的重復勞動被取代。
自助售賣機，就是一種無需專人看管，由客戶自己使用的機器，可以24小時全天侯工作，隨時可提供服務，交易過程快捷便利。在地鐵站的售票業(yè)務，第天數百萬的人流量，如果使用手工方式，將會有損地鐵的準時優(yōu)勢。若要配置大量人員，將會加高營運成本。從事大量的機械化的簡單工作可以通過自助服務徹底改變。
要使廣泛使用自助服務的交易方式成為普及，就需要建立可靠的鈔票處理環(huán)節(jié)，包括面額的辨認和防偽的識別。
世界各國為了保障本國的金融體系，都會作出多種措施做防范，尤其是鈔票的安全上，承載著多種方式和類型的技術特征。各國的鈔票的技術特征不盡相同，而且各有取向。如在安全線上的技術，英國所用的是開窗式安全線，法國研制的是鍍鋁技術，中國所用的開窗式磁性安全線及歐盟所用的內嵌式磁性安全線等。可見，同一方式上都存在不同技術特征，不可能完全一致。
對于該特征的檢測一般只局限于識別磁場是否存在，或者磁場的強度，對縱向入鈔的方式時，即安全線垂直于進入方向，可以檢測出的信號，其冗余程度就較小，而且只會出現一次，這樣需要緊密和高可靠的檢測傳感器，必要時需要多重傳感器檢測才可符合預期的效果。無疑會大大地增加成本。
目前磁傳感器的檢測方式未有較大的發(fā)展，就限制了磁檢的作用。而且具有磁性特性的鈔票的種類為數不多，它不可被眼睛所觀測到，因而沒有被廣泛深入應用。
因此，彩色印刷在鈔票的應用上正處于擴大的趨勢，符合實際的方向。如新版的美元，從2003年開始，便由原來的單基色向彩色的版面變化，到現在已發(fā)行鈔票的面額中，有一半是采用彩色版面設計，而每一面額的色彩基調都各不相同，更多的差異化利于區(qū)分眼睛視覺感官對這些色彩所產生的反應。但要以此方式檢測，達到人類視覺的精度，存在多種困難。首先色度的辨認能力，最小達到1/216的精度才可近似；再則色度的校正并不容易。
對于彩色的檢測，可通過包含有全色譜的白光源作為激勵信號，然后在不同響應譜線的檢測傳感器中，分析一組所響應信號的分量，判定彩色的范圍。另一方式是通過具有不同譜線的可見光，激勵近似人類視覺響應的傳感器，通過切換不同色彩的光源，所構成的一組響應信號，也可判定彩色。兩種方式都需要進行算法處理，分析不同譜線作為分量，并與標準的紅、綠、藍數值比較，厘定相似程度。取樣的區(qū)域面積決定樣本的數量，面積較大時樣本數比較小，因而機器視覺變得模糊，沒有充分和具有代表性的樣本無法正確區(qū)分。面積較小時，如高密度的CCD/CIS檢測技術，分辨率可達200-600dpi，分辨率越高成本和處理的復雜程度就更高。作為彩色的檢測可有效的識別，作為彩色輸出的設備，如噴墨打印機，彩色復印機已達到1200-2400dpi，輸出的效果獲得較高相似程度，彩色的檢測局限了對鈔票面額的辨認，未能滿足安全的要求。
當采用較低成本方案，使用單一波長的穿透或反射的檢測方式，相對于CCD/CIS，分辨率只有4～8dpi，樣本數偏低，但可以判定鈔票的面額，在防偽上可以提供保障。對于穿透的檢測方式，受鈔票的流通程度直接影響，由于光線通過鈔票的兩面，發(fā)生3次主要的衰減正面印刷、中間媒介(一般為鈔票紙)和背面印刷，當流通時間較長，表面污染、擦損和破壞的程度相應加深，透過的光線的特征將會偏離正常的鈔票，容易引致錯誤判定。雖然反射的檢測方式可減小一面變量，不過檢測距離的穩(wěn)定性就成為另一個附加影響，光源的發(fā)射強度與檢測傳感器的輻照度因鈔票的位置而不同。當鈔票的特征差異不明顯時，所檢測的效果下降。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用兩個位于上、下層獨立工作的CPU，構成對稱檢測的共軛系統(tǒng)，并可進行雙波長同步檢測和四波長同步檢測，實現對鈔票面額辯認和防偽識別的鈔票接受器。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到一種鈔票接受器，其特征在于包括兩個位于上、下層獨立工作的上層中央處理控制電路及下層中央處理控制電路，構成對稱檢測的共軛系統(tǒng)，上層傳感器對鈔票的雙面進行反射、穿透和吸收檢測，得出的信號通過上層阻抗匹配電路送到上層中央處理控制電路，上層中央處理控制電路的輸出通過上層光功率控制電路送到上層光源，下層傳感器對鈔票的雙面進行反射、穿透和吸收的檢測，得出的信號通過下層阻抗匹配電路送到下層中央處理控制電路，下層中央處理控制電路的輸出通過下層光功率控制電路送到下層光源，在上層中央處理控制電路及下層中央處理控制電路上還連接有用于產生同步信號的速度檢測電路，在上層中央處理控制電路上連接有一個用于存儲鈔票數據的存儲電路。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達到上層光源包括紅外光與可見紅光兩種不同的譜線，為雙波長同步檢測，在鈔票的兩側設有八個區(qū)域，每一區(qū)域分為兩層，上層位置設有兩種光源及一個傳感器，位于鈔票的一側，下層位置也設有兩種光源及一個傳感器，位于鈔票的另一側，光源與傳感器隔離，兩種光源位于隔離的同一側。下層光源包括紅外光、紅光、綠光及藍光四種不同的譜線，為四波長同步檢測，在鈔票的每一側都裝有四種光源及一個下層傳感器，下層傳感器位于鈔票同一側四種光源的中間位置，即下層傳感器的兩側分別有兩種光源，且這兩種光源必須與下層傳感器隔離。上層傳感器峰值波長為860nm，光譜響應為400～1100nm。下層傳感器的光譜響應為300～1050nm。在上層中央處理控制電路上還連接有面板指示電路。上層中央處理控制電路及下層中央處理控制電路內都設有內置溫度檢測器。
本發(fā)明相比現有技術具有如下優(yōu)點線路合理，安全可靠，采用兩個位于上、下層獨立工作的CPU，構成對稱檢測的共軛系統(tǒng)；并利用雙波長同步檢測和四波長同步檢測，根據所采集的信號進行分析處理，實現對鈔票面額的辯認和防偽識別。


圖1為本發(fā)明的原理方框圖；圖2為上層傳感器及上層阻抗匹配電路的電原理圖；圖3為下層傳感器及下層阻抗匹配電路的電原理圖；圖4為上層中央處理控制電路、上層光功率控制電路及存貯電路的電原理圖；圖5為下層中央處理控制電路、下層光功率控制電路及速度檢測電路的電原理圖；圖6為面板指示電路的電原理圖。
具體實施例方式
本實用新型下面將結合附圖(實施例)作進一步詳述參照圖1，本實用新型包括兩個上、下層獨立工作的上層中央處理控制電路1(CPU1)及下層中央處理控制電路2(CPU2)以及其內置的溫度檢測器、上層傳感器3、下層傳感器7、上層阻抗匹配電路4、下層阻抗匹配電路8、上層光功率控制電路5、下層光功率控制電路9、上層光源6、下層光源10、速度檢測電路11、存儲電路12、面板指示電路13等。還包括兩種不同的檢測方式雙波長同步檢測和四波長同步檢測。雙波長同步檢測可構成八個區(qū)域的雙波長檢測；四波長同步檢測可構成兩個區(qū)域的四波長檢測。
雙波長同步檢測包括兩種不同的譜線，紅外光與可見紅光作為激勵的光源，還包括峰值波長為860nm，光譜響應為400～1100nm的傳感器對鈔票的雙面進行反射、穿透和吸收檢測。在鈔票的兩側設有八個區(qū)域，每一區(qū)域分為兩層。上層位置設有兩種光源及一個傳感器、位于鈔票的一側；下層位置也設有兩種光源及一個傳感器，位于鈔票的另一側；而且光源必須與傳感器隔離，兩種光源必須位于隔離的同一側，實現檢測共同區(qū)域的特征，不需要計算重合。
由于光源本身的譜線區(qū)隔，傳感器本身已能反映檢測的特性，而不存在交疊區(qū)間，因此可以建立一個二維度的特征空間。根據不同的鈔票的面額和發(fā)行年份或版本，都具有不同的特征，如一些區(qū)域的油墨，在紅光激勵得到同樣的特征，卻在紅外光有不同的反應。對表現不吸收的紅外油墨的分布，反映一層不同于可見光的隱蔽信息。紅光驗證印刷的可見光特性，紅外光可以檢測相應的特性，由兩者在同一空間構成的有序組合，再與已測定的數據進行比對、分類，可判定鈔票的面額，對檢測以外的情況進行區(qū)分，可確定鈔票的安全性。
四波長同步檢測，采用四種不同的譜線，紅外光與可見紅光、綠光、藍光作為激勵的光源，包括光譜響應為在320-1050nm的傳感器，對鈔票雙面進行反射、穿透和吸收檢測。四波長同步檢測可構成兩個區(qū)域的四波長檢測，其中一個區(qū)域中，四種不同的譜線分別位于鈔票的兩面，每面各兩種，使用投影相同的位置，構成共同區(qū)域的特征檢測。在鈔票同一面的兩種光源必須與傳感器隔離，位于隔離的同一側。另外在傳感器的另一側，對稱地安置不同的兩種光源，構成另一個區(qū)域。這樣鈔票的每一面都具備四種不同光源，而且可同時檢測兩個區(qū)域的特征。由于兩個區(qū)域的空間位置不同，需要計算重合，構成兩組關于四波長的雙面檢測數據。
由于增加另外的兩基色，所測的分量構成彩色的特性，結合紅外的分量，對于鈔票在印刷、油墨、紙質、水印等多方面作出檢測。不僅反映了油墨的光譜反射特性，而且是兩面同時的檢測，對于高質量的復制也可適合，更主要的是實現了吸收特性的檢測。
A＝(S1-F1-R1)+(S2-F2-R2)式中 A 總吸收量S1，S2 激勵的光源強度F1，F2 透射量R1，R2 反射量兩種檢測方式，一方面，消除了因為鈔票偏離檢測的位置而帶來的誤差影響，通過兩面的單獨檢測，運用兩側穿透所獲得的兩組數據，根據數據的特性關系，可確定鈔票偏離檢測面的程度，從而達到消除其影響的目的。另一方面，由于同一區(qū)域的光源，消除分立檢測的物理偏差，更準確的反映所在檢測區(qū)域的特征。
參照圖2、圖3，由上層的TP1、TP2、TP3、TP4、TP6、TP7、TP8、TP9區(qū)域與下層的BP1、BP2、BP3、BP4、BP6、BP7、BP8、BP9區(qū)域一一對應，構成八個區(qū)域的雙波長檢測。全部采取對稱分布，對于鈔票的四個進入方向，均能進行檢測。不同特征分布的鈔票，只要存在于檢測區(qū)域，就不存在棄檢的區(qū)域，八個區(qū)域檢測已覆蓋鈔票的85％或以上的面積，具有足夠的代表性。
由上層的TP5區(qū)域與下層的BP5區(qū)域對應，構成兩區(qū)域的四波長檢測。安設于中央位置，同樣適合四個進入方向。
一個客觀的事實是任何材料都對紅外光有選擇吸收的特征，即使是單一紅外波長輻射下，其吸收的能力都有差異。因此所增加可變驅動電流就能根據鈔票的實際需要，調節(jié)合適的輸出光功率。
參照圖4、圖5，系統(tǒng)的U1、U2、U3、U4實現對LED光源恒定電流輸出和輸出電流增益調節(jié)。LED正向壓降隨溫度的升高而下降，運用恒定電流輸出方法，不受作為負載光源的正向電壓變化影響，并且能確保在-40℃～+85℃的環(huán)境溫度中工作，通道間電流輸出的最大差異值精確到＜±3％，因此消除了因溫度的變化而改變輸出電流的問題。LED光源強度隨溫度的升高而下降，即使穩(wěn)定的電流，對于環(huán)境的差異，如同在北京合適的LED光源強度到了廣州就變弱了，運用電流增益調節(jié)方法，控制電流輸出達到128級階梯，對應增益的范圍為0.5～1.984，在不同的溫度環(huán)境，作出適當的電流調節(jié)，最終實現對LED光源強度的穩(wěn)定控制。
圖2～圖6中，L23、L5為雙波長光源，T1為接收傳感器組成，位于上層位置；BP1由L32、L14為雙波長光源，T12為接收傳感器組成，位于下層位置。兩組空間對應于鈔票的兩面，實現一個區(qū)域的雙波長同步檢測。其余七個區(qū)域的構成同理。U5B為上層接收傳感器T1進行的阻抗匹配，使信號高精度地傳送到上層CPUU9處理。U7D為下層的接收傳感器T12進行的阻抗匹配，信號傳送到下層CPUU10處理。TP5由L56、L27、L57、L9為四波長光源，S3為接收傳感器組成，位于上層中央位置。BP5由L58、L36、L59、L18為四波長光源，S4接收傳感器組成，位于下層中央位置。兩組空間對應于鈔票的兩面實現四波長同步檢測。S3信號傳送到上層CPU，S4信號傳送到下層CPU。
由于上下兩層檢測區(qū)域的工作方式一致，高度對稱使兩個CPU可以進行并行實時處理。省卻了上下層模似信號和驅動信號的傳送，簡化連接，提高了整機的抗擾度。S2為速度檢測傳感器，為U9、U10提供速度的同步信號源，不會受以軟件通訊方式的延時影響，實現可靠的同步檢測。
CPU之間采用串行異步雙工通訊，實現點對點的實時傳送。U23為存儲器，提供鈔票數據、功能代碼及狀態(tài)等信息的存儲空間，可以通過CPU間的串行通訊實現資源共享。U11為面板的信息指示提供控制。
權利要求
1.一種鈔票接受器，其特征在于包括兩個位于上、下層獨立工作的上層中央處理控制電路(1)及下層中央處理控制電路(2)，構成對稱檢測的共軛系統(tǒng)，上層傳感器(3)對鈔票的雙面進行反射、穿透和吸收檢測，得出的信號通過上層阻抗匹配電路(4)送到上層中央處理控制電路(1)，上層中央處理控制電路(1)的輸出通過上層光功率控制電路(5)送到上層光源(6)，下層傳感器(7)對鈔票的雙面進行反射、穿透和吸收的檢測，得出的信號通過下層阻抗匹配電路(8)送到下層中央處理控制電路(2)，下層中央處理控制電路(2)的輸出通過下層光功率控制電路(9)送到下層光源(10)，在上層中央處理控制電路(1)及下層中央處理控制電路(2)上還連接有用于產生同步信號的速度檢測電路(11)，在上層中央處理控制電路(1)上連接有一個用于存儲鈔票數據的存儲電路(12)。
2.根據權利要求1所述的鈔票接受器，其特征在于上層光源(6)包括紅外光與可見紅光兩種不同的譜線，為雙波長同步檢測，在鈔票的兩側設有八個區(qū)域，每一區(qū)域分為兩層，上層位置設有兩種光源及一個傳感器，位于鈔票的一側，下層位置也設有兩種光源及一個傳感器，位于鈔票的另一側，光源與傳感器隔離，兩種光源位于隔離的同一側。
3.根據權利要求1所述的鈔票接受器，其特征在于下層光源(10)包括紅外光、紅光、綠光及藍光四種不同的譜線，為四波長同步檢測，在鈔票的每一側都裝有四種光源及一個下層傳感器(7)，下層傳感器(7)位于鈔票同一側四種光源的中間位置，即下層傳感器(7)的兩側分別有兩種光源，且這兩種光源必須與下層傳感器(7)隔離。
4.根據權利要求1所述的鈔票接受器，其特征在于上層傳感器(3)峰值波長為860nm，光譜響應為400～1100nm。
5.根據權利要求1所述的鈔票接受器，其特征在于下層傳感器(7)的光譜響應為300～1050nm。
6.根據權利要求1所述的鈔票接受器，其特征在于在上層中央處理控制電路(1)上還連接有面板指示電路(13)。
7.根據權利要求1所述的鈔票接受器，其特征在于上層中央處理控制電路(1)及下層中央處理控制電路(2)內都設有內置溫度檢測器。
全文摘要
一種鈔票接受器，其特征在于包括兩個位于上、下層獨立工作的上層中央處理控制電路及下層中央處理控制電路，構成對稱檢測的共軛系統(tǒng)，上層傳感器對鈔票的雙面進行反射、穿透和吸收檢測，得出的信號通過上層阻抗匹配電路送到上層中央處理控制電路，上層中央處理控制電路的輸出通過上層光功率控制電路送到上層光源，下層傳感器對鈔票的雙面進行反射、穿透和吸收的檢測，得出的信號通過下層阻抗匹配電路送到下層中央處理控制電路，下層中央處理控制電路的輸出通過下層光功率控制電路送到下層光源，在上層中央處理控制電路及下層中央處理控制電路上還連接有用于產生同步信號的速度檢測電路，在上層中央處理控制電路上連接有一個用于存儲鈔票數據的存儲電路。本發(fā)明采用兩個位于上、下層獨立工作的CPU，構成對稱檢測的共軛系統(tǒng)，并可進行雙波長同步檢測和四波長同步檢測，實現對鈔票面額辨認和防偽識別。
文檔編號G07D11/00GK1851758SQ20061003559
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月25日 優(yōu)先權日2006年5月25日
發(fā)明者何宇斌 申請人:何宇斌