专利名称：一种纸币或票据的鉴伪装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学应用技术领域，更具体地说，是涉及一种基于红外成像技术的鉴伪装置，适用于纸币或票据的鉴伪。
背景技术：
如纸币、票据等物品的鉴伪是通过检测样品的固有特性来分辨真假。传统的鉴伪技术在经历了第一代荧光鉴伪技术(1900)、第二代磁性油墨鉴伪技术(1996)、第三代安全线检测技术(2002)以后，其鉴伪可信度正在面临严重挑战。以人民币为例，目前出现的各种假币仿真程度越来越高，特别是人为的防伪标记大部分已被造假者掌握，若仅靠识别纸币的紫外荧光反应、磁性油墨和安全性的真伪来判断纸币的真假，可靠性势必大打折扣。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种纸币或票据的鉴伪装置，旨在实现可靠性更高的鉴伪手段实现对纸币、票据等的鉴伪。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种纸币或票据的鉴伪装置，包括红外透射光源和/或红外反射光源；与所述红外透射光源连接的透射光控制开关和/或与所述红外反射光源连接的反射光控制开关；图像传感器；将待鉴定样品透射的所述红外透射光源的光线、或待鉴定样品反射的所述红外反射光源的光线成像在所述图像传感器上的光学镜头；与所述图像传感器连接的计算机；与所述计算机连接的显示器。进一步地，所述红外透射光源和/或红外反射光源、所述图像传感器、所述光学镜头置于一暗箱中。进一步地，所述暗箱底部设有一载物台，所述载物台的下部安装所述红外透射光源，所述载物台上设有用于夹持待鉴定样品的夹持板。进一步地，所述夹持板为亚克力板。进一步地，所述红外反射光源为一红外LED阵列发光单元。进一步地，所述红外透射光源包括一印有扩散网点的导光板、设置在所述导光板的侧边上的红外光源，在所述导光板的上表面对应于所述红外光源的位置粘贴有上全反射膜，所述导光板的上表面至少除上全反射膜之外的位置粘贴有扩散膜；在所述导光板的下表面粘贴有下全反射膜。进一步地，所述上全反射膜为铝膜，下全反射膜至少与所述红外光源对应的部分为铝膜。进一步地，在所述导光板上，靠近所述红外光源的扩散网点的尺寸小于远离所述红外光源的扩散网点的尺寸。进一步地，在所述导光板上，靠近所述红外光源的扩散网点的密度小于远离所述红外光源的扩散网点的密度。进一步地，所述红外光源包括若干红外LED灯；所述导光板的侧面设有若干凹陷部；所述若干红外LED灯一一对应设于所述若干凹陷部内。本实用新型考虑到纸币在白光下成彩色完整图案，而在红外下的纸币成像中有很多独特的现象，例如凹凸图案、一黑一淡的不完整图案等现象。这些白光下看不到的特征， 使得红外图像鉴伪在各种纸币鉴伪领域有独特的优势。因此本实用新型提供的纸币或票据的鉴伪装置通过将红外反射、透射光源和图像传感器对待鉴定样品进行红外成像，以产生待鉴定样品在可见光下看不到的防伪特征，再结合显示器能实时观测出真假纸币之间的差另IJ，整个装置成像结构简单、红外图像信息丰富，可满足纸币及其他票据鉴伪的要求，用此手段达到防伪的目的，在一定程度上提高了鉴伪可靠性。
图1是本实用新型提供的纸币或票据的鉴伪装置；图2是图1中所示的红外透射光源的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。红外线是位于可见光中红色光外的光线，是一种人眼看不见的光线，在电磁波谱中，波长范围为0. 7-1000μπι的区域称为红外光谱区，对应的频率范围大致在 4Χ1014-3Χ10"ΗΖ。红外辐射分为近红外、中红外、中远红外、远红外4个区域，靠近可见光的为近红外区。而本实用新型所提供的鉴伪装置的光源即采用近红外波段。红外光源的种类有很多，常用的主要有电热光源(如白炽灯)、气体放电光源 (如高压氙灯)、半导体光源(如发光二极管)和红外激光光源(如砷化镓激光二极管) 等。白炽灯用电流加热灯丝使之达到白炽状态而发光，其最大的不足之处是包含有可见光成分，即有红暴，同时使用寿命较短。氙灯是利用高压气体氙气的放电时产生红外辐射制造的一种高功率光源，是一种强电流弧光放电灯，其分布接近于太阳光谱。激光光源具有单色性、方向性、高强度性好等优点。考虑到成本和使用效果，本鉴伪装置采用了红外LED阵列发光单元作为红外反射光源，红外光源和印有扩散网点的导光板的组合作为红外透射光源。这两种红外光源保证了光强，并使光照均勻，当然，具体实施时可单独采用红外反射光源，也可以单独采用红外透射光源，还可以同时采用红外反射光源和红外透射光源。从成像方法来考虑，获得近红外图像主要应用两种方式透射成像和反射成像。透射成像(波长一般在700-1100nm)是指将待测样品置于光源和检测器之间所成的像，检测器检测的是透射光或与样品分子相互作用后的光。反射成像是将检测器和光源置于样品的同一侧，检测器检测所检测的是样品以各种方式反射回来的光。具体到纸币和票据，纸币和票据的透射光强与其表面的吸收系数、厚度和反射系数有关，由于生产工艺的严格性(尤其是纸币)，纸币和票据的厚度严格一致，同时纸张的材料非常稳定，但是由于纸币和票据表面上的图案是各种各样的，图案上的油墨对红外的吸收率也不同。因此透射和反射的光强不同。纸币和票据在白光下成彩色完整图案，而在红外下的纸币和票据成像中有很多独特的现象1)凹凸图案；2) —黑一淡的不完整图案。这些白光下看不到的特征使得红外图像鉴伪在各种纸币和票据鉴伪领域有独特的优势。用此手段达到防伪的目的。 请参照图1，本实用新型提供的鉴伪装置包括红外透射光源2和/或红外反射光源5、图像传感器6、光学镜头7、计算机及显示器8，其中，红外透射光源2连接有一透射光控制开关(图中未示出)，用于控制红外透射光源2的开关，红外反射光源5连接有一反射光控制开关(图中未示出)，具体工作时，透射光控制开关和反射光控制开关控制红外透射光源2和红外反射光源5先后工作。红外透射光源2出射的光线被待鉴定样品(纸币或票据)透射作用后出射至光学镜头7，红外反射光源5出射的光线被待鉴定样品(纸币或票据)发射作用后也出射至光学镜头7，这些透射光线和反射光线均携带有样品信息，光学镜头7用于将将待鉴定样品透射的红外透射光源2的光线、或待鉴定样品反射的红外反射光源5的光线成像在图像传感器6上被图像传感器6转化为包含图像信息的电信号，图像传感器6将采集到的图像信息传输至与其连接的计算机，计算机再进一步通过显示器进行显示，由人工判断是否有伪样品。当然，也可以预先在计算机中存储标准样品的图像，然后由计算机将采集到的待鉴定样品的图像之后，通过软件程序与标准样品的图像进行比对，实现自动鉴伪，其中图像传感器6可通过CXD (Charge Coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器等实现。考虑到环境光线较强时可能无法拍摄到红外下的图像，为了避免可见光的干扰必须设计一个暗箱4，将红外透射光源2和/或红外反射光源5、图像传感器6、光学镜头7置于此暗箱4中。同时，此暗箱4也可为光源和待鉴定样品的安装提供便利，例如在暗箱4底部设一载物台1，该载物台1的下部安装红外透射光源2，载物台1上设有用于夹持待鉴定样品的夹持板3，夹持板3用于固定待鉴定样品，保证样品平整状态，另外夹持板3的材料必须具有良好的透光性，不会影响系统红外光源的照射效果，可以保证采集图像的质量，例如可采用亚克力板实现。由于红外透射光源需要安装在暗箱3底部，并且样品夹持板固定在一定高度并且能够比较方便的取出是个需要解决的重要问题。所以载物台1由上下两部分组成， 下部分固定在暗盒底部，其下部空间用于安装红外导光板和白光透射光源，上部分中间通孔部分用于安装夹持面板。暗箱4和载物台1由木质夹板加工制成，用木质材料的好处是便于加工，同时方便光源的安装。夹持板3由上下两块亚克力板制作而成。红外反射光源5可选用若干红外发光二极管组成发光矩阵，单个LED电流为20mA，中心波长为850nm，窄带分布，半峰带宽约 40nm，是普通摄像机可感光的光谱范围。红外透射光源2的结构如图2所示，由扩散膜21、扩散网点22、导光板23、上全反射膜24、红外光源25和下全反射膜26组成，其中导光板23可以由亚克力玻璃制成，扩散网点22为印刷在导光板23的底面的高反射油墨网点结构，上全反射膜24粘贴于导光板23 的上表面且与红外光源25的位置对应，而扩散膜21则粘贴在导光板23的上表面至少除上全反射膜24之外的位置，当然也可将扩散膜覆盖至全反射膜24所在的位置，下全反射膜26 粘贴于导光板23的下表面。
红外光源25由若干个波长为850nm的LED灯组成，他们均勻分布在导光板23的侧边，图2以LED灯分布在导光板23两条长边为例示出了红外光源25的结构，其中，导光板23的侧面设有若干凹陷部，若干红外LED灯一一对应设于所述若干凹陷部内。导光板23 采用加入扩散点法设计，即将高反射油墨以网点印刷的形式印刷在导光板的底面形成扩散网点22，扩散网点22内含有一些微小结构，当红外光源25中的侧面部分的LED灯发出的光线打到扩散网点22上时，光束将发生散射作用，向导光板23的各个方向传播，当光线的角度小于全反射临界角时，光线将从导光板23表面透射出来。本实施例中，靠近红外光源 5的部分由于光线比较密集，扩散网点22设计得小而疏；远离红外光源25的部分由于光线比较稀疏，扩散网点22设计得大而密，即靠近红外光源25的扩散网点的尺寸小于远离红外光源25的扩散网点的尺寸，且靠近红外光源25的扩散网点的密度小于远离红外光源25的扩散网点的密度，所以光可以均勻地分布在导光板23表面。红外透射光源2的工作过程描述如下LED灯发出的光向四面散射，但是由于上全反射膜24的反复反射作用，其向导光板23上下两面散射的光最终大部分光从侧面射入导光板23，光进入导光板23打到扩散网点22上时将发生散射作用，其使得光线向导光板23 的各个方向传播，当光线的角度小于全反射的临界角时，光线将从导光板23上表面出射。 由于靠近光源部分扩散网点22设计得小而疏，远离光源的部分扩散网点22设计得大而密， 所以光可以均勻地分布在导光板23表面。同时，由于上表面的扩散膜21的作用，出射光线变得雾化，减小了明暗差，提高了出射光的均勻度。导光板23下面的下全反射膜26的作用是将从导光板23下表面射出的光线重新反射回导光板23，提高光能的利用率，使出射光强更大。本实施例中，考虑到上全反射膜24和下全反射膜26所起的作用，将上全反射膜24 和下全反射膜26中至少与红外光源25对应的部分采用反射质量较高铝膜实现，而下全反射膜26的其余部分则采用其他的成本较为低廉的全反射膜实现即可。本鉴伪装置通过对各种纸币及票据进行红外透射和/或反射成像，利用真伪样品的红外光谱图有明显差别，进行纸币或票据的鉴伪，成像结构简单，红外图像信息丰富，鉴伪可靠性高。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，包括红外透射光源和/或红外反射光源；与所述红外透射光源连接的透射光控制开关和/或与所述红外反射光源连接的反射光控制开关；图像传感器；将待鉴定样品透射的所述红外透射光源的光线、或待鉴定样品反射的所述红外反射光源的光线成像在所述图像传感器上的光学镜头；与所述图像传感器连接的计算机；与所述计算机连接的显示器。
2.如权利要求1所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，所述红外透射光源和/或红外反射光源、所述图像传感器、所述光学镜头置于一暗箱中。
3.如权利要求2所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，所述暗箱底部设有一载物台，所述载物台的下部安装所述红外透射光源，所述载物台上设有用于夹持待鉴定样品的夹持板。
4.如权利要求3所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，所述夹持板为亚克力板。
5.如权利要求1所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，所述红外反射光源为一红外LED阵列发光单元。
6.如权利要求1所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，所述红外透射光源包括一印有扩散网点的导光板、设置在所述导光板的侧边上的红外光源，在所述导光板的上表面对应于所述红外光源的位置粘贴有上全反射膜，所述导光板的上表面至少除上全反射膜之外的位置粘贴有扩散膜；在所述导光板的下表面粘贴有下全反射膜。
7.如权利要求6所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，所述上全反射膜为铝膜， 下全反射膜至少与所述红外光源对应的部分为铝膜。
8.如权利要求6所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，在所述导光板上，靠近所述红外光源的扩散网点的尺寸小于远离所述红外光源的扩散网点的尺寸。
9.如权利要求6所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，在所述导光板上，靠近所述红外光源的扩散网点的密度小于远离所述红外光源的扩散网点的密度。
10.如权利要求6所述的纸币或票据的鉴伪装置，其特征在于，所述红外光源包括若干红外LED灯；所述导光板的侧面设有若干凹陷部；所述若干红外LED灯一一对应设于所述若干凹陷部内。
专利摘要本实用新型属于光学应用技术领域，公开了一种纸币或票据的鉴伪装置，包括红外透射光源和/或红外反射光源；与所述红外透射光源连接的透射光控制开关和/或与所述红外反射光源连接的反射光控制开关；图像传感器；将待鉴定样品透射的所述红外透射光源的光线、或待鉴定样品反射的所述红外反射光源的光线成像在所述图像传感器上的光学镜头；与所述图像传感器连接的计算机；与所述计算机连接的显示器。本实用新型通过将红外反射、透射光源和图像传感器对待鉴定样品进行红外成像，以产生待鉴定样品在可见光下看不到的防伪特征，再结合显示器能实时观测出真假纸币之间的差别，用此手段达到防伪的目的，在一定程度上提高了鉴伪可靠性。
文档编号G07D7/20GK202142123SQ20112023524
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者刘承香, 杨锦辉, 胡学娟, 阮双琛 申请人:深圳大学