货币验证的制作方法

专利名称：货币验证的制作方法
与有关申请的交叉参考本申请是申请日为2002年03月11日的美国专利申请10/094,941的继续部分申请，该专利申请的公开内容结合在此作为参考文件。
发明的领域本发明一般地涉及用于鉴别货币以及其它凭证的方法，以及具体地涉及根据水印验证的方法。
发明的背景通常，水印被用在纸币以及其它官方凭证上作为安全特征。它们在这方面的优势来源于以下事实即真正的水印仅仅能在制造纸的过程中形成，并需要大的并且昂贵的设备，这些设备对于大多数伪造者来说是不可获取的。水印包括在制造过程中产生的高密和低密纸区域。最终的密度差产生了一个图像，该图像在背光照下对于肉眼来说是容易看见的。
通常，伪造者企图通过例如以与背景不可分辨的颜色在货币钞票上印制，来仿制这些密度差别。在这种方式下所产生的优质假票可能对于没有受过训练的观察者来说是很难认出的。肉眼检查被下面的事实复杂化即在许多类型的钞票上，通过在钞票的一侧或者两侧来印制而覆盖水印。在钞票上的赃物或者遗留记号也可能使得水印变得模糊(有意或者无意中)。因此，需要克服肉眼检查之缺陷的自动水印验证。
现有技术中，已经知道多种基于自动水印检查的货币验证方法。例如，美国专利5,854,673描述了根据瞬间加热水印纸来鉴别该纸的方法，该专利的公开内容结合在此作为参考文件。热成像仪俘获纸的图像，并且观察随着时间热图像的变化，以便确定是否水印是真的。另外一个例子，美国专利4,296,326描述了使用紫外线辐射来检测真正水印的装置和方法，该专利的公开内容结合在此作为参考文件。当纸币受到照射时，观察纸币的荧光特性。
美国专利6,104,036描述了用于检测纸币中水印和安全线的装置和方法，该专利公开内容结合在此作为参考文件。(通常使用在美国纸币上的安全线表示纸币的面额。)位于纸币两侧的光学检测电路测定透射和反射特性。将透射光信号与反射光信号之间的差信号与一已知差信号序列进行比较，以确定纸币的真实性。
类似地，美国专利5,923,413描述了一种银行纸币面额识别器(denominator)和验钞器(validator)，其利用位于纸币任意一侧的传感器，通过比较来自纸币的透射光和反射光信号来操作，该专利公开内容同样结合在此作为参考文件。多个发射器依次以不同的波长照射纸币。在不同波长处的透射和发射测量值与已经纸币类型的存储值之模板进行比较。模板匹配结果被用于确定纸币的面额，以及用于识别伪造。
在日本专利公开JP0113269、JP1009589、JP2148382、JP3191495、JP7272041和JP8287313中描述了其它基于水印的纸币鉴别方法，它们公开内容结合在此作为参考文件。
现有技术中，也已知其它货币鉴别的光学方法。例如，美国专利5,367,577描述了一种用于根据检测在不同窄波长带的经纸币反射和散射的光而来测试纸钞真实性的方法，该专利公开内容结合在此作为参考文件。在所测量强度上的差异表示用于制造假币的印制过程相对于用于真币的印制过程的差异。美国专利3,496,370和美国专利3,679,314同样描述了用于根据检测钞票所反射和/或透射的不同颜色的光而来测试钞票的方法，它们的公开内容结合在此作为参考文件。
发明概述本发明的一些方面之目的在于提供用于检测水印凭证特别是货币钞票之真实性的方法。
本发明的一些方面的其它目的在于提供用于货币鉴别的设备，它们是简单的并且成本低廉的，同时提供对伪造的可靠检测。
在本发明的优选实施例中，光学验钞器优选地使用单个光源和检测器来检测和处理透射过钞票的光，以来俘获待测货币钞票的图像。根据钞票的类型和面额(这优选地通过分析图像而自动地确定)，验钞器选择与应该出现在钞票上的水印相对应的模板。验钞器将待测钞票的水印区域与模板相关联，以便钞票上的水印的图像与模板对准(register)，并且计算一相关性数值，该相关性数值表示钞票与模板之间的匹配质量。然后，验钞器确定在对准水印图像中的强度值范围，并且计算将该强度范围与该模板强度范围相联系的比例因子(scaling factor)。
为了确定钞票的真实性，验证器将一对相关性和比例因子映射为多维判定空间中的相应向量。可选择地，其它因子(例如钞票颜色的测定)也可以用作向量坐标。在钞票图像中比模板基本上更亮或者更模糊(通常是因在钞票上的标记或者脏物而引起)的像素被排除考虑。根据以前的测试，已经知道判定空间的一特定区域包含对应于这种类型和面额的多数或者全部有效钞票的向量，同时排除所有(或者几乎所有)已知的伪造。如果用于待测货币钞票的向量落入该特定区域内，验钞器判定钞票是真的。否则，拒绝该钞票。
虽然在此所描述的优选实施例是针对货币验证，但是本发明的原理类似地可以应用来对其它类型的水印纸进行测试。在这种方式下，例如，可以鉴别其它有价凭证，比如支票和礼卷，以及对水印纸产品实施质量控制监督。而且，本发明的原理可以应用在货币和其它凭证的其它安全特征(尤其包括红外油墨)的光学验证中。
因此，根据本发明的优选实施例，提供一种用于验证待测凭证真实性的方法，其中，所述凭证的真版具有在其一预定水印区域中的已知水印，该方法包括俘获待测凭证之水印区域的至少一部分的图像；找到水印区域的图像与已知水印之间的相关性；相应于该相关性，将该水印区域的图像的一部分与已知水印对准；测定在图像的对准部分中的强度值范围；定义在一判定空间的向量，该向量具有由强度值范围和水印区域的图像与已知水印之间相关性数据给出的坐标；以及如果向量落入判定空间的预定区域，则确定该待测凭证是真的。
优选地，俘获图像包括通过检测透射过待测凭证的光而来来俘获一透射图像。可替换地或者附加地，俘获图像进一步包括通过进一步检测经待测凭证反射的光而来俘获一反射图像。
在一个优选实施例中，俘获图像包括使用分别位于该凭证之相对的第一和第二侧上的第一和第二光源来照射该凭证，并且使用在凭证第二侧上的检测器，接收第一光源透射过该凭证的光和第二光源经该凭证所反射的光。选择地，照射凭证包括同时操作第一和第二光源，使得由检测器所俘获的图像包括透射光和反射光。更进一步可选择地，操作第一和第二光源包括基本上连续操作光源之一，以及间断地操作光源之另外一个，同时检测器接收透射光和反射光。
通常，凭证包括货币钞票。优选地，找到相关性包括确定纸币的面额，并且响应于该面额，从一套已知水印中选择出找到相关性的已知水印。在一个优选的实施例中，找到相关性进一步包括识别纸币的制造者，并且从该制造者相关的该套水印中选择已知水印。
优选地，找到相关性包括识别在水印区域的图像中不属于该水印的一干扰图像元素，以及计算相关性，同时把该干扰图像元素从相关性中排除。进一步优选地，测定强度值范围包括确定除干扰图像元素之外的区域中的强度值范围。附加地或者可替换地，识别干扰图像元素包括找到具有一预定范围之外的强度值的水印区域之图像中的像素，该预定范围与已知水印相关联。更优选地，该方法包括统计强度值在预定范围之外的像素的数量，以及如果该数量超过一预定阈值，则拒绝该凭证。附加地或者可替换地，该方法包括统计强度值处于预定范围之内的像素的数量，其中，定义向量包括响应于所述像素的数量，定义一附加的向量坐标。
优选地，定义向量包括将其中一个坐标定义为强度比例因子，该强度比例因子将图像的对准部分的强度值范围映射到已知水印的强度值。附加地或者可替换地，定义向量包括根据凭证的红外图像与已知特征之间的比较来定义附加的向量坐标，其中，该已知水印以红外油墨印制在凭证上。
根据本发明的优选实施例，也提供一种用于验证待测凭证真实性的装置，其中，该凭证的真版具有在其一预定水印区域中的已知水印，该装置包括图像传感器，用于俘获该待测凭证之水印区域的至少一部分的图像，并且产生对应于其的输出信号；以及图像处理器，用于接收该输出信号，并且处理该信号，使得找到该水印区域的图像与已知水印之间的相关性；以及响应于该相关性，将该水印区域之图像的一部分与已知水印对准；图像处理器进一步用于测定在图像的对齐部分中的强度值范围，以定义在一判定空间的向量，该向量具有由强度值范围和水印区域的图像与已知水印之间相关性数据给出的坐标；以及如果向量落入判定空间的一预定区域内，则确定该待测凭证是真的。
另外，根据本发明的优选实施例，提供一种用于验证待测凭证真实性的方法，其中，该凭证的真版具有以红外油墨印制在其预定区域中的已知特征，该已知特征在可见光下基本上是看不见的，该方法包括使用红外线辐射，俘获该待测凭证之预定区域的至少一部分的图像；找到该预定区域的图像与已知特征之间的相关性；响应于该相关性，将预定区域的图像的一部分与已知特征对准；测定在图像的对准部分中的强度值范围；定义在一判定空间的向量，该向量具有由强度值范围和预定区域的图像与已知特征之间相关性数值给出的坐标；以及如果向量落入判定空间的一预定区域内，则确定该待测凭证是真的。
另外，根据本发明的优选实施例，提供一种用于验证待测凭证真实性的装置，其中，该凭证的真版具有以红外油墨印制在其预定区域中的已知特征，该已知特征在可见光下基本上是看不见的，该装置包括红外线照射源，用于利用红外辐射来照射待测凭证；图像传感器，用于在红外照射下，俘获该待测凭证之预定区域的至少一部分的图像，以及产生响应于其的输出信号；图像处理器，用于接收该输出信号，以及处理该信号，使得找到该预定区域的图像与已知特征之间的相关性；以及响应于该相关性，将预定区域的图像的一部分与已知特征对准；图像传感器进一步用于测定在图像的对准部分中的强度值范围，以定义在一判定空间的向量，该向量具有由强度值范围和预定区域的图像与已知特征之间相关性数值给出的坐标，以及如果向量落入判定空间的一预定区域内，则确定该待测凭证是真的。
通过下面结合附图对优选实施例的详细描述，会更加完全理解本发明，其中附图简述

图1是根据本发明优选实施例的货币钞票验证设备的示例性及图示性的截割视图；图2是根据本发明优选实施例的在验证货币钞票中使用的判定空间中的点的笛卡尔图；以及图3是示意性图示描述根据本发明优选实施例的用于鉴别货币钞票的方法的流程图。
优选实施例的详细描述图1是根据本发明优选实施例的用于验证货币钞票22之设备20的示例性及图示性的截割视图。简化如图所示设备20的结构，以便可以清楚地看到对实施本发明来说必要的功能部件。这些部件可以集成到不同类型的货币处理设备中，包括用于单一钞票的验证设备、高速统计/验证设备、自动售货机以及销售点(point-of-sale)记录器，以及其它应用中。必须增加到图1所示部件中以便将验证设备适用在上述各种应用中的光学、机械以及电子部分对于本领域所属技术人员来说是显而易见的。
钞票22的特征在于面额24和水印26，以及其它特征。当钞票插入设备20时，第一光源28照射钞票，并且检测器32俘获透射过钞票的光上的图像。优选地，光源28与第二光源30交替工作，其中第二光源30与检测器32处于钞票的同一侧，使得检测器俘获经钞票反射的光的附加图像。作为另外的替换，两个光源可以同时工作，以便在检测器处产生合成的图像。作为其它的替换，一个光源可以连续工作，同时其它一个光源交替地打开和关闭，使得产生合成和非合成的图像。
图像处理单元34通常包括如本领域技术人员所熟知的微处理器、存储器和外围电路(在图中没有示出)，图像处理单元34控制光源28和30，并且从检测器32接收图像信号。单元34将图像信号数字化并且对图像信号进行处理，以便确定钞票的面额，以及可选择地确定钞票的其它特征。然后，如以下所述，它分析水印26的图像，以验证钞票的真实性。可替换地或者附加地，单元34可以分析图像的其它特征，比如，以红外油墨印制在钞票上的特征。这类油墨正逐步使用在货币钞票上，例如100欧的纸币。利用红外油墨印制在钞票上的特征通常仅仅在红外线照射下是可见的，而不能为肉眼所看见。
光源28和30可以在可见、紫外、或者红外范围内或者在这些范围的组合下工作。光源可以被配置为在一个或者多个选择的光谱带中的宽带发射或者窄带发射。优选地，光源28包括一红外源，例如，高强度红外发光二极管(LED)。红外照射对于验证利用红外油墨印制的特征是特别有用的。
优选地，检测器32包括一图像传感器(例如，电荷耦合器件(CCD)或者光电二极管阵列)，或者基于本领域技术人员熟知的其它光检测器类型的传感器。图像传感器可以包括光传感器的二维矩阵，或者可替换地，它可以包括一线阵列，被安排使得以“推扫(pushbroom)”模式扫描钞票22，就像钞票穿过设备20一样。在这种方式下，光传感器阵列形成钞票的图像，而不需要插入成像光学器件。可替换地，可利用合适的物镜将检测器与钞票间隔开。
图2是显示根据本发明优选实施例在图1所示类型的钞票的大样本上所进行的图像分析之结果的的笛卡尔图。钞票包括真钞和假钞。其中，图中由“X”标记的数据点40表示真钞，而由“0”标记的数据点42表示假钞。在以下所描述的方式中，图中所示的笛卡尔平面被用作验证钞票22的判定空间。
对于样本中的每张钞票，水印26的图像与相应的参考模板对准(register)。模板通常是从一张新的且清洁的钞票所获取的图像，这张钞票已知是真的。当已经知道在给定类型的钞票上的水印的制造偏差时，例如当由不同的工厂利用略有不同的制造工艺提供纸张时，可以使用多个不同的模板(template)，在每种情况中，选择提供最好匹配的模板。
为了将水印图像与模板对准，计算水印图像和模板之间的逐个像素(pixel-by-pixel)关联函数。为此关联性之目的，优选地，将水印图像分成具有多个小区域的栅格。在每个区域中的像素强度值范围标准化(normalize)为模板图像中的相应区域的像素强度值范围。删除强度值范围与模板图像中的明显偏离的水印图像区域，而不予考虑。(这通常是表面严重损坏因此而不能使用的钞票区域。)然后，为每个区域计算相关性数值，并且选择地，区域相关性被标准化，然后优选地通过一加权和(weighted sum)将它们相加在一起，以便给出水印图像总的相关性数值。
对于水印图像和模板之间多个不同的相对偏移，计算相关性。给出了最高相关性数值的偏移被认为正确的一个，用于从钞票获取的水印图像的对准。该最大相关性数据值是图2中每个数据点40和42的横坐标。
下面，测定水印图像(例如，与参考模板对准的钞票的图像部分)的强度比例因子(scaling factor)。该测定给出图2中每个数据点的纵坐标。该比例因子定义为乘法系数，其给出从水印图像中的像素强度范围到模板中的像素强度范围的最佳线性变换。
正是所期望的，可以从图2中看出，真钞通常比假钞相对于参考模板具有较高的相关性数值。但是，可观察到相关性单独不是真钞和假钞之间充分的辨别者(discriminator)，因为一些假钞数据点42(假设属于高质量的假钞)比一些较差的真钞具有较大的相关性数值。真钞中大的相关性数值范围尤其来源于钞票在流通中所受到的磨损和侵蚀。同样，比例因子单独也不能用于真钞和假钞之间的辨识，因为在一些假钞上的模仿“水印”具有与真钞“水印”相类似的强度比例。
区域44可以被定义在笛卡尔判定空间中，但是，其中所有的数据点都是真数据点40。换句话说，利用由对每个钞票测定的相关性数值和比例系数所给出的坐标，为该钞票形成一向量。如果向量落在区域44内，那么该钞票可以被认为是真的。假钞数据点42落入另一区域46，区域46与区域44不重叠。通常，属于一些真钞的数据点将在区域44之外，如图2所示。结果，设备20拒绝这些钞票作为可能的假钞，以及它们不得不被人类专家重新检查。这个结果是不方便的，但是可接受的，只要没有太多的真钞被拒绝。更重要的是尽可能少的假钞被不正确地分类为真钞。
虽然上面具体参考水印验证，描述了图2的判定空间以及其在检测假钞中的使用，但是同类技术和判定空间可以用作验证基于其它安全特征的钞票，例如红外油墨。以下所描述的图3方法类似地可以应用在红外印制中。
图3是示意性描述根据本发明优选实施例的在鉴别钞票22中由设备20所使用的方法的流程图。该方法是基于图2所示的判定空间。在钞票输入步骤50，该方法以设备20接收每张钞票开始。在图像俘获步骤52，设备利用光源28和检测器32俘获钞票的透射图像。可替换地或者附加地，正如以上所述，使用光源30可以俘获反射图像或者合成图像(组合反射和透射光)。不像现有技术中的系统，设备20需要仅仅单个检测器32来俘获透射和反射图像。
在钞票识别步骤54，处理单元34分析俘获的图像，以确定钞票22的面额。另外，对于处理单元，确定其它的识别详细资料也是必需的，例如货币的类型(如果设备20能够接受来自不同国家的货币)或者制造钞票纸的工厂。后者的信息有时可以来源于钞票上的序列号或者其它特征。钞票的面额和类型被用于在该方法的随后步骤中选择所使用的参考模板。
在水印定位步骤56，处理单元34将钞票上水印26的图像与选择的参考模板对准。为此，在不同的相对偏移处，处理单元执行模板和钞票图像之间逐个像素相关性计算。正如上面所述，通过将图像分成小的区域以及对于每个区域确定相关性而来执行该计算。在寻找相关性中，不考虑远在模板所确定的水印26的期望强度范围之外的钞票22之图像中的像素。这些排除的像素通常在由检测器32形成的透射图像中看起来非常暗，这是由于在钞票的水印区域的假标记或者污点引起的。优选地，也排除过亮的像素。当忽略这些无关的像素时，给出最大相关性数值的偏移被认为是正确的一个。然后，在参考模板中的水印边界内的钞票图像部分被当作水印的真实图像，用于随后的计算。
接下来，在比例因子确定步骤58，处理单元确定相对于模板对准的水印图像的强度比例因子。该步骤使用上面给出的强度比例的定义。同样，排除强度处于模板所确定的期望范围之外的像素。在阈值检查步骤60，处理单元统计排除的像素之数量，并且检查留在水印图像中的有效像素之数量是否超过一预定最小值。在拒绝步骤62，如果有效像素的数量小于该最小值，设备20拒绝钞票22。虽然该钞票可能是真的，但是它表面损害太严重而不能自动的验证。
在向量定义步骤64，只要保留有足够数量的有效像素，处理单元34就为钞票22形成鉴别向量。向量的坐标包括在该方法前面步骤中测定的相关性数值和比例因子。可选择地，向量可以有附加的坐标(在这种情况中，判定空间变成了三维或者更高维空间)。通常，如步骤58所确定的有效像素之数量被用作这些附加坐标之一。其它可以使用的坐标包括反射光强度特性的测量，以及颜色特征，比如，来自钞票22上的点在两个或者多个不同颜色处的透射或者反射强度的比率，以及来自印制在钞票22上的红外油墨的坐标。对于本领域所属技术人员来说，可以用作向量坐标的其它测量对于本领域所属技术人员来说是显而易见的。
在判定步骤66，处理单元34检查最终的向量，以确定它是否落入判定空间允许的区域内。在接受步骤68，如果向量落入允许的空间，那么设备20接受钞票作为真的。否则，在步骤62，拒绝该钞票。
虽然设备20和参考其所描述的方法是针对货币验证，但是本发明的原理类似地可以应用到对其它类型水印纸的检测，例如支票和礼卷，以及水印纸产品的质量控制监督。这样，应当意识到借助于例子引证了上述优选实施例，但本发明并不局限于上面所显示和说明的特定内容。相反，本发明的范围包括上述各种特征的组合和子组合，以及本领域技术人员当阅读上述说明之后做出的、现有技术没有公开的变型和修改。
权利要求
1.一种用于验证待测凭证真实性的方法，其中，所述凭证的真版具有在其一预定水印区域中的已知水印，该方法包括俘获所述待测凭证之水印区域的至少一部分的图像；找到所述水印区域的图像与所述已知水印之间的相关性；响应于所述相关性，将所述水印区域的图像的一部分与所述已知水印对准；测定在所述图像的对准部分中的强度值范围；定义在一判定空间中的向量，所述向量具有由所述强度值范围和所述水印区域的图像与所述已知水印之间相关性数值给出的坐标；以及如果所述向量落入所述判定空间的一预定区域内，则确定所述待测凭证是真的。
2.根据权利要求1的方法，其中，俘获图像包括通过检测透射过所述待测凭证的光而俘获一透射图像。
3.根据权利要求2的方法，其中，俘获图像还包括通过进一步检测经所述待测凭证反射的光而俘获一反射图像。
4.根据权利要求3方法，其中，俘获所述透射图像包括利用位于所述凭证第一侧上的第一光源来照射所述凭证，并且利用在所述凭证第二侧上的检测器来俘获透射光，所述凭证的第二侧与第一侧相对，其中俘获所述反射图像包括利用位于所述凭证第二侧上的第二光源照射所述凭证，并且利用用于俘获透射光的相同检测器来俘获反射光。
5.根据权利要求1的方法，其中，俘获图像包括利用分别位于所述凭证之相对的第一侧和第二侧上的第一光源和第二光源来照射所述凭证，并且利用在所述凭证第二侧上的检测器来接收第一光源透射过所述凭证的光和第二光源经所述凭证反射的光。
6.根据权利要求5的方法，其中，照射所述凭证包括同时操作所述第一光源和第二光源，使得由所述检测器俘获的图像包括透射光和反射光。
7.根据权利要求6的方法，其中，操作所述第一光源和第二光源包括基本上连续操作所述光源之一，以及间断地操作所述光源之另外一个，同时该检测器接收透射光和反射光。
8.根据上述权利要求任何之一的方法，其中，所述凭证包括货币钞票。
9.根据权利要求8的方法，其中，找到相关性包括确定钞票的面额，以及响应于该面额，从一套这样的已知水印当中选择出利用其找到相关性的已知水印。
10.根据权利要求9的方法，其中，找到相关性还包括识别钞票的制造者，并且依据所述制造者从该套水印中选择已知水印。
11.根据权利要求1-7任何之一的方法，其中，找到相关性包括识别在所述水印区域的图像中不属于水印的一干扰图像元素，并且计算相关性，同时把所述干扰图像元素从相关性中排除。
12.根据权利要求11的方法，其中，测定强度值范围包括确定在除所述干扰图像元素之外的区域中的强度值范围。
13.根据权利要求11的方法，其中，识别所述干扰图像元素包括找到具有一预定范围之外的强度值的水印区域之图像中的像素，该预定范围与已知水印相关联。
14.根据权利要求13的方法，还包括统计强度值在所述预定范围之外的像素的数量，以及如果该数量超过一预定阈值，则拒绝所述凭证。
15.根据权利要求13的方法，还包括统计强度值处于所述预定范围之内的像素的数量，其中，定义向量包括响应于所述像素的数量，定义一附加的向量坐标。
16.根据权利要求1-7任何之一的方法，其中，定义向量包括将所述坐标之一定义为强度比例因子，所述强度比例因子将图像之对准部分中的强度值范围映射到已知水印中的强度值。
17.根据权利要求1-7任何之一的方法，其中，定义向量包括根据所述凭证的红外图像与已知特征之间的比较来定义该向量的附加坐标，其中，该已知特征以红外油墨印制在所述凭证上。
18.一种用于验证待测凭证真实性的装置，其中，所述凭证的真版具有在其一预定水印区域中的已知水印，该装置包括图像传感器，用于俘获所述待测凭证之水印区域的至少一部分的图像，并且产生响应于其的输出信号；以及图像处理器，被耦合以接收该输出信号，并且处理该信号，使得找到所述水印区域的图像与所述已知水印之间的相关性；以及响应于该相关性，将所述水印区域的图像的一部分与所述已知水印对准；所述图像处理器进一步用于测定在图像之对准部分中的强度值范围，以定义在一判定空间中的向量，该向量具有由所述强度值范围和所述水印区域的图像与所述已知水印之间相关性数值给出的坐标；以及如果该向量落入所述判定空间的一预定区域内，则确定所述待测凭证是真的。
19.根据权利要求18的装置，其中，所述图像包括一透射图像，以及其中，设置所述图象传感器，使得通过检测透射过所述待测凭证的光而俘获所述透射图像。
20.根据权利要求19的装置，其中，该图像还包括一反射图像，以及其中，设置所述图象传感器，使得通过进一步检测经所述待测凭证反射的光而俘获所述反射图像。
21.根据权利要求20的装置，还包括位于所述凭证第一侧的第一光源和位于所述凭证第二侧的第二光源，所述凭证的第二侧与第一侧相对，两个光源被设置来照射所述凭证，以及其中，所述图像传感器位于所述凭证第二侧上，以便当通过第一光源照射所述凭证时，俘获所述透射图像，而当通过第二光源照射所述凭证时，俘获所述反射图像。
22.根据权利要求18的装置，还包括位于分别位于所述凭证之相对的第一侧和第二侧上的第一光源和第二光源，两个光源被设置来照射所述凭证，并且其中，所述图像传感器位于所述凭证的第二侧上，使得同时接收第一光源透射过所述凭证的光和第二光源经所述凭证反射的光。
23.根据权利要求22的装置，其中，所述第一光源和第二光源同时工作，使得由所述图像传感器俘获的图像包括透射光和反射光。
24.根据权利要求23的方法，其中，所述光源之一是基本上连续工作的，而所述光源之另外一个是间断地工作的，同时检测器接收所述透射光和反射光。
25.根据权利要求18-24任意一个的装置，其中，所述凭证包括货币钞票。
26.根据权利要求25的装置，其中，所述图像处理器用于确定钞票的面额，以及响应于该面额，从一套这样的已知水印中选择出利用其找到相关性的已知水印。
27.根据权利要求26的装置，其中，所述图像处理器进一步用于识别钞票的制造者，并且依据所述制造者从该套水印中选择已知水印。
28.根据权利要求18-24任何之一的装置，其中，所述图像处理器用于识别在所述水印区域的图像中不属于水印的一干扰图像元素，并且计算相关性，同时把所述干扰图像元素从相关性中排除。
29.根据权利要求28的装置，其中，所述图像处理器用于确定在除所述干扰图像元素之外的区域中的强度值范围。
30.根据权利要求28的装置，其中，所述图像处理器用于通过找到具有一预定范围之外的强度值的水印区域之图像中的像素来识别所述干扰图像元素，该预定范围与已知水印相关联。
31.根据权利要求30的装置，其中，所述图像处理器统计其强度值在所述预定范围之外的像素的数量，以及如果该数量超过一预定阈值，则拒绝所述凭证。
32.根据权利要求30的装置，其中，所述图像处理器用于统计其强度值处于所述预定范围之内的像素的数量，以及响应于所述像素的数量，定义向量的一附加坐标。
33.根据权利要求18-24任何之一的装置，其中，所述图像处理器进一步用于将所述坐标之一定义为强度比例因子，所述强度比例因子将图像之对准部分中的强度值范围映射到已知水印中的强度值。
34.根据权利要求18-24任何之一的装置，其中，所述图像处理器进一步在所述凭证的红外图像与已知特征之间作一比较，并且根据该比较定义向量的一附加坐标，其中，该已知特征以红外油墨印制在所述凭证上。
35.一种用于验证待测凭证真实性的方法，其中，所述凭证的真版具有以红外油墨印制在其预定区域中的已知特征，该已知特征在可见光下基本上是看不见的，该方法包括使用红外线照射，俘获所述待测凭证之预定区域的至少一部分的图像；找到所述预定区域的图像与所述已知特征之间的相关性；响应于该相关性，将所述预定区域的图像的一部分与所述已知特征对准；测定在所述图像的对准部分中的强度值范围；定义在一判定空间中的向量，该向量具有由所述强度值范围和所述预定区域的图像与所述已知特征之间相关性数值给出的坐标；以及如果该向量落入所述判定空间的一预定区域内，则确定所述待测凭证是真的。
36.一种用于验证待测凭证真实性的装置，其中，所述凭证的真版具有以红外油墨印制在其预定区域中的已知特征，该已知特征在可见光下基本上是看不见的，该装置包括红外线照射源，用于利用红外辐射来照射所述待测凭证；图像传感器，用于在红外照射下，俘获所述待测凭证之水印区域的至少一部分的图像，以及产生响应于其的输出信号；图像处理器，被耦合以便接收该输出信号，以及处理该信号，从而找到该预定区域的图像与已知特征之间的相关性；以及响应于该相关性，将预定区域的图像的一部分与已知特征对准；所述图像处理器进一步适用于测定在所述图像的对准部分中的强度值范围，以定义在一判定空间的向量，该向量具有由强度值范围和预定区域的图像与已知特征之间相关性数值给出的坐标，以及如果该向量落入所述判定空间的一预定区域内，则确定所述待测凭证是真的。
全文摘要
一种用于验证待测凭证(22)真实性的方法，其中凭证的真版具有在其一预定水印区域中的已知水印(26)，该方法包括俘获待测凭证之水印区域的至少一部分的图像。找到水印区域的图像与已知水印之间的相关性。响应于该相关性，将水印区域的图像的一部分与已知水印对准，并且测定在图像的对准部分中的强度值范围。定义在一判定空间中的向量(40，42)，该向量具有由强度值范围和水印区域的图像与已知水印之间相关性数值给出的坐标。如果该向量落入判定空间的一预定区域(44)内，则确定待测凭证是真的。
文档编号G06K9/46GK1653479SQ03810660
公开日2005年8月10日 申请日期2003年3月10日 优先权日2002年3月11日
发明者爱德华·斯列皮扬, 亚历山大·库格尔, 朱利亚·艾森伯格 申请人:数字验证有限公司