一種用于紙幣處理中m碼的熒光檢測裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紙幣處理領(lǐng)域，具體的說是一種用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的商業(yè)活動中，在流通的紙幣中偶有不法的分子制造的假幣混入其中。人們?nèi)粘Ｉ钪幸话愫喴椎蔫b偽方法是用簡易的驗鈔機(jī)的紫外光照射M碼檢測區(qū)域辨別真?zhèn)?。對于紙幣處理設(shè)備，就需要一種簡易且行之有效的方法解決鑒偽問題。
[0003]現(xiàn)有的紙幣處理設(shè)備對紙幣M嗎檢測方法相對比較初級，其方法是用紫外線光照射紙幣的M碼檢測區(qū)域使其熒光物質(zhì)發(fā)光，用光電三極管將熒光轉(zhuǎn)變成電信號，然后再將其進(jìn)行二值化處理，最后根據(jù)二值化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒偽。由于二值化后的數(shù)據(jù)只有O或1，因此這種鑒偽方法較粗糙，不能對信號進(jìn)行連續(xù)性的分析，鑒偽精度較差，也不能有效地抑制電路或周圍環(huán)境的干擾。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)δM信號進(jìn)行數(shù)字化處理的用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置和方法。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種用于紙幣處理中M碼的熒光檢測裝置，包括:
[0006]UV發(fā)射單元，包括第一電路板、固定在第一電路板上的第一 UV發(fā)射二極管、第二電路板的發(fā)射部分以及固定在第二電路板上的第二 UV發(fā)射二極管，所述第一電路板和第二電路板用于控制第一 UV發(fā)射二極管和第二 UV發(fā)射二極管產(chǎn)生照射于M碼檢測區(qū)域的UV光并控制其發(fā)光強(qiáng)度；
[0007]熒光信號接收單元，包括第二電路板的接收部分以及固定在第二電路板上的熒光接收二極管，用于將M碼檢測區(qū)域在UV光的激發(fā)下產(chǎn)生的熒光信號轉(zhuǎn)換成電信號，根據(jù)所述電信號判斷紙幣真?zhèn)?，所述超熒光接收二極管和第一 UV發(fā)射二極管相對設(shè)置；
[0008]所述第一電路板和第二電路板在M碼檢測區(qū)域兩側(cè)對應(yīng)設(shè)置，且平行于M碼檢測區(qū)域。
[0009]所述熒光接收二極管通過支架固定在第二電路板上。
[0010]所述第一 UV發(fā)射二極管和熒光接收二極管的軸線重合。
[0011]所述第二 UV發(fā)射二極管與第二電路板夾角為43?47度。
[0012]所述熒光接收二極管和M碼檢測區(qū)域之間，從M碼檢測區(qū)域側(cè)依次安裝有黃色濾光片、藍(lán)色濾光片、保護(hù)玻璃。
[0013]所述第一 UV發(fā)射二極管與第一電路板中的UV發(fā)射控制電路連接，所述第二 UV發(fā)射二極管與第二電路板中的UV發(fā)射控制電路連接；兩個UV發(fā)射控制電路均包括順序連接的控制信號發(fā)生器CPU、控制信號調(diào)節(jié)器和控制信號驅(qū)動器，還包括UV發(fā)射器控制開關(guān)，所述UV發(fā)射器控制開關(guān)的輸入端連接控制信號發(fā)生器CPU，輸出端連接UV發(fā)射二極管；所述控制信號驅(qū)動器的輸出端用于連接UV發(fā)射二極管。
[0014]所述控制信號調(diào)節(jié)器采用數(shù)字電位器，三個輸入端分別與控制信號發(fā)生器CPU的輸出端連接；所述控制信號驅(qū)動器包括前級放大器和后級驅(qū)動三極管，前級放大器的正向輸入端連接控制信號調(diào)節(jié)器的輸出端，前級放大器的輸出端與后級驅(qū)動三極管的基極連接，后級驅(qū)動三極管的集電極用于與UV發(fā)射二極管的負(fù)極連接；所述UV發(fā)射器控制開關(guān)采用MOS晶體管，柵極連接控制信號發(fā)生器CPU的輸出端，源極與地連接，漏極通過電阻連接前級放大器的反向輸入端和后級驅(qū)動三極管的發(fā)射極。
[0015]所述熒光接收二極管與第二電路板中的熒光接收處理電路連接，熒光接收處理電路包括順序連接的隔離放大器、A/D轉(zhuǎn)換器及控制器和數(shù)據(jù)處理器；
[0016]所述隔離放大器用于將熒光接收二極管的電信號進(jìn)行放大；
[0017]所述A/D轉(zhuǎn)換器及控制器用于將放大后的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0018]所述數(shù)據(jù)處理器用于對數(shù)字信號進(jìn)行鑒偽處理。
[0019]一種用于紙幣處理中M碼的熒光檢測方法，包括以下步驟:
[0020]第一電路板和第二電路板分別設(shè)置的控制信號發(fā)生器CPU輸出四路控制信號，其中三路控制信號通過控制信號調(diào)節(jié)器、控制信號驅(qū)動器驅(qū)動UV發(fā)射二極管，另一路信號控制UV發(fā)射器控制開關(guān)，由UV發(fā)射器控制開關(guān)控制UV發(fā)射二極管，將電能轉(zhuǎn)換成UV光，并照射到走鈔通道的M碼檢測區(qū)域；
[0021]當(dāng)有紙幣通過走鈔通道的M碼檢測區(qū)域時，UV光照射到紙幣的熒光物質(zhì)，使其發(fā)出熒光；
[0022]熒光接收二極管接收熒光信號并將其轉(zhuǎn)換成電信號輸出給第二電路板；
[0023]第二電路板將該電信號進(jìn)行緩沖隔離后得到對應(yīng)紙幣M碼的模擬信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進(jìn)行處理后，根據(jù)數(shù)據(jù)特征判斷紙幣的真?zhèn)巍?br>[0024]所述經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進(jìn)行處理后，根據(jù)數(shù)據(jù)特征判斷紙幣的真?zhèn)?，包括以下步驟:
[0025]將模擬信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，取在掃描紙幣M碼的區(qū)域范圍內(nèi)得到的數(shù)字信號；
[0026]采用平均值法，即首先去掉該組數(shù)字信號兩端的數(shù)據(jù)，對余下的數(shù)據(jù)計算平均值；
[0027]平均值大于設(shè)定的閾值時，該紙幣為真，否則為假。
[0028]本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0029]1.本發(fā)明檢測速度快，準(zhǔn)確度高:由于本發(fā)明是利用兩組UV發(fā)射二極管，對紙幣的M碼檢測區(qū)域的熒光物質(zhì)進(jìn)行雙面照射，充分激發(fā)其熒光物質(zhì)發(fā)光，能最大限度的鑒別紙幣的真?zhèn)巍?br>[0030]2.由于本發(fā)明的UV發(fā)射二極管的發(fā)光強(qiáng)度在CPU的控制下連續(xù)可調(diào)，工作時UV發(fā)射二極管不是全時通電工作的，而是在CPU的控制下，在檢測M碼時工作，其它時間斷電不工作。這樣，不僅節(jié)能，而且延長了 UV發(fā)射二極管的壽命，減少了機(jī)器的發(fā)熱量，提高了紙幣處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；便于普及推廣應(yīng)用。
[0031]3.本發(fā)明在最終為數(shù)據(jù)處理方面提供了靈活性:由于送給CPU的不是一個開關(guān)量，而是一組代表M碼特性的數(shù)據(jù)，在處理這些數(shù)據(jù)時可以采用平均值法，滑動濾波極值法等方法來處理這些數(shù)據(jù)，以達(dá)到最終得到正確的結(jié)果。
[0032]4.本發(fā)方法的數(shù)據(jù)處理過程簡單，計算速度快，準(zhǔn)確率高。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明的發(fā)射接收部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為UV發(fā)射電路框圖；
[0035]圖3a為第一電路板中的UV發(fā)射電路原理圖；
[0036]圖3b為第二電路板中的UV發(fā)射電路原理圖；
[0037]圖4為熒光接收處理電路框圖；
[0038]圖5為熒光接收處理電路原理圖；
[0039]圖6為M碼的熒光檢測裝置安裝于紙幣清分機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖7為圖6的局部放大圖；
[0041]圖8為無M碼信號圖；
[0042]圖9為有M碼信號圖。
[0043]其中，1.第一 UV發(fā)射二極管，2.第一電路板，3.紙幣，4.M碼檢測區(qū)域，5.藍(lán)色濾色玻璃，6.黃色濾色玻璃，7.防塵玻璃，8.第二 UV發(fā)射二極管，9.支架，10.熒光接收二極管，11.第二電路板，12.控制信號發(fā)生器CPU，13.控制信號調(diào)節(jié)器，14.控制信號驅(qū)動器，
15.UV發(fā)射器(UV發(fā)射二極管)，16.UV發(fā)射器控制開關(guān)，17.M碼信號接收器(熒光接收二極管)，18.隔離放大器，19.A/D轉(zhuǎn)換器及控制器，20.數(shù)據(jù)處理器。
【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0045]本實施例以安裝于紙幣清分機(jī)中為實施例。
[0046]本發(fā)明的檢測裝置安裝于紙幣處理機(jī)中，具有第一電路板2和第二電路板11兩部分組成，第一電路板2上只有UV發(fā)射部分；第二電路板11上有UV發(fā)射部分和突光接收部分，第二 UV發(fā)射二極管8向熒光接收二極管10方向傾斜43?47度，可為45度；第一電路板2上的第一 UV發(fā)射二極管I和第二電路板11上的熒光接收二極管10同軸安裝，同軸度偏差彡±2mm ;其軸線與紙幣3平面垂直；UV光波長380nm ;發(fā)射和接收傳感器的端子與信號處理電路相連。
[0047]所述信號處理電路包括發(fā)射和接收兩個部分的電路，分別設(shè)置于發(fā)射部分的電路板和接收部分的電路板上。發(fā)射部分負(fù)責(zé)波長為380nm紫外光產(chǎn)生并控制其發(fā)光強(qiáng)度；接收部分是將M碼檢測區(qū)域4在UV光的激發(fā)下產(chǎn)生的熒光信號轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)隔離緩沖后送A/D轉(zhuǎn)換電路，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量供ARM單片機(jī)對信號分析處理，最終得出紙幣真?zhèn)巍?br>[0048]本裝置安裝于紙幣清分機(jī)時，兩個電路板固定于紙幣清分機(jī)的檢測箱上，第一電路板上2的發(fā)射部分固定于下測量箱，第二電路板11上的發(fā)射部分和接收部分固定于上測量箱。檢測裝置兩側(cè)安裝有靠輪組，工作時，靠輪組一方面驅(qū)動紙幣運(yùn)行，見圖6，圖6中的圓圈部分22即為本發(fā)明的裝置。圖7為圖6的局部并經(jīng)旋轉(zhuǎn)處理后的放大圖，走鈔時紙幣是橫向向前即垂直紙面向紙里運(yùn)動的，為保證任意方向走鈔時均能檢測到M碼的熒光信號，M碼的熒光檢測裝置左右對稱的設(shè)置了兩套。
[0049]如圖1所示，圖1為檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，整個裝置由UV發(fā)射第一電路板2和UV發(fā)射和UV發(fā)射與熒光接收的第二電路板11組成，工作時紙幣3以水平的方式通過UV發(fā)射單元和UV發(fā)射及熒光接收收單元的中心線，紙幣的M碼熒光物質(zhì)區(qū)域經(jīng)過第一 UV發(fā)射二極管I或第二 UV發(fā)射二極管8的發(fā)光位置，為使M碼檢測區(qū)域4的熒光物質(zhì)在UV光的激發(fā)下充分發(fā)光，在第一電路板2上的第一 UV發(fā)射二極管I和第二電路板11上的熒光接收二極管10同軸安裝，同軸度偏差彡±2mm。
[0050]如圖2所示，圖2是UV發(fā)射單元