专利名称：基于多光谱特征的票据智能鉴别仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，属于金融安全鉴伪技术领域。
背景技术：
随着我国市场经济的逐步深入，无论是从增加企业融资渠道，扩大内需，还是拓宽商业银行中间业务，提高资产流动性、安全性和盈利能力，票据都具有重要的作用。票据已成为社会经济活动中法人、公民进行资金清算的重要信用支付工具之一，使用票据更成为人们经济生活中不可缺少的重要组成部分。但目前票据的管理、使用和鉴别由于技术的原因还存在一些问题，社会上的不法分子把作案目标直接瞄准了银行，票据诈骗案件时有发生，不仅给银行和客户造成了一些资金损失，而且干扰了市场经济的正常运行，甚至影响到了我国良好的金融秩序。目前银行发行的票据仍然主要依靠防伪油墨、特殊材质在不同光线照射下激发形成的影像进行防伪。相应地，一般采用多光谱分析的方法，对银行票据的纸张纸质、纤维、水印、版式、书写信息等进行识别，鉴定票据真伪。虽然现有金融领域中出现了很多辅助的设备来帮助人们进行票据真伪鉴别检测，如利用紫外光来进行纸币验伪的验钞机，但其鉴别结果仍极大程度地依赖于人工分析。由于人工鉴别强度大、耗时久，而且容易由于疲劳或疏忽造成误检，所以，为了获得安全可靠的鉴别结果，需要开发一种智能化的票据智能鉴别仪。而另一方面，随着科技的发展，票据自身也在不断改变，这也为票据鉴别技术和票据防伪技术的进一步发展提供了机遇。如专利号为ZL201020102906. I的中国专利中，公开了一种可自动识别的票据，包括票据，所述票据至少由两层纸张组成，在其中两层纸张间封装电子标签，电子标签上设置天线，电子标签内设有存储器。一方面，利用电子标签对应的唯一不可更改的I D号码可以进行防伪，另一方面，电子标签的存储功能，也为票据智能识别提供了存储条件。利用电子标签的存储功能，可以进行票据防伪信息的存储与传递。
发明内容为了实现带有电子标签的票据的防伪鉴别，本实用新型提供了一种基于多光谱特征的票据智能鉴别仪。为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案—种基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，用于鉴别带有电子标签的票据的真伪，包括微处理器单元、防伪特征采集模块、防伪特征处理单元、电源控制模块、光源模块、操作输入模块、输出模块；其中，微处理器单元与操作输入模块、防伪特征处理单元双向连接，微处理器单元的输出端与输出模块的输入端连接； 防伪特征采集模块的输出端与防伪特征处理单元的输入端连接；[0010]电源控制模块与防伪特征处理单元双向连接，电源控制模块的输出端分别与微处理器单元、防伪特征采集模块、光源模块的输入端连接；[0011]其特征在于还包括读卡模块，读卡模块与微处理器单元双向连接，电源控制模块的输出端与读卡模块的输入端连接，读卡模块用于将多光谱特征存入电子标签，或者读取电子标签中存储的多光谱特征。其中，所述微处理器单元通过GPIO接口分别与所述操作输入模块和所述输出模块相连接；通过第一 UART接口与所述防伪特征处理单元相连接；通过第二 UART接口与所述读卡模块相连接。所述防伪特征处理单元通过GPIO接口与所述电源控制模块相连接，通过视频数据接口与所述防伪特征采集模块相连接。较优地，所述微处理器单元为ARM处理板；所述防伪特征处理单元为DSP处理板。该票据智能鉴别仪还包括票据放置装置，票据放置装置位于所述读卡模块的读取范围之内。较优地，所述光源模块包括透射光源和反射光源。本实用新型所提供的票据智能鉴别仪可以通过提取带有电子标签的票据的多光谱特征，并将之与电子标签中储存的信息进行比对，进而判断票据的真伪。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。图I是本实用新型所述的票据智能鉴别仪的电路连接图；图2是本实用新型所述的票据智能鉴别仪的整体结构示意图；图3是本实用新型进行多光谱特征提取的流程图。
具体实施方式
本实用新型所提供的基于多光谱特征的票据智能鉴别仪可以用于鉴别带有电子标签的票据的真伪。如图I所示，该票据智能鉴别仪包括微处理器单元、防伪特征处理单元、防伪特征采集模块、电源控制模块3、光源模块、操作输入模块、输出模块和读卡模块11。其中，微处理器单元分别与防伪特征处理单元、操作输入模块和读卡模块11双向连接，微处理器单元的输出端与输出模块的输入端连接；防伪特征采集模块的输出端与防伪特征处理单元的输入端连接；电源控制模块3与防伪特征处理单元双向连接，电源控制模块3的输出端分别与微处理器单元、防伪特征采集模块、光源模块和读卡模块11的输入端连接。微处理器单元是该票据智能鉴别仪的核心，用于控制整个票据智能鉴别仪的运作。微处理器单元用于控制防伪特征处理单元进行多光谱特征的提取和鉴别处理，并接收防伪特征处理单元输出的多光谱特征信息和票据鉴别结果。当微处理器单元接收到防伪特征处理单元提取的多光谱特征后，可以通过读卡模块将多光谱特征写入票据的电子标签。微处理器单元也可以通过读卡模块读取存储于电子标签中的多光谱特征，并将之输出给防伪特征处理单元，以供防伪特征处理单元进行票据的多光谱特征比对。[0025]防伪特征处理单元用于多光谱特征的采集与处理，并负责将采集的多光谱特征与存储于电子标签中的多光谱特征进行比对，得出鉴别结果。当采集多光谱特征时，防伪特征处理单元通过与之相连的电源控制模块3来控制防伪特征采集模块和光源模块的工作。当防伪特征采集模块将带有多光谱特征的图像或视频传输给防伪特征处理单元后，防伪特征处理单元负责多光谱特征的提取，并将提取到的多光谱特征发送给微处理器单元，用于写入票据的电子标签；当该票据鉴别装置用于鉴别票据真伪时，防伪特征处理单元还会结合微处理器单元传输来的存储于票据的电子标签中的多光谱特征进行票据的真伪鉴别。电源控制模块3用于控制防伪特征采集模块和光源模块的电源通断，并负责微处理器单元、防伪特征采集模块、防伪特征处理单元和读卡模块11的供电。读卡模块11用于将多光谱特征存入电子标签，或者从电子标签中读取多光谱特征。此外，微处理器单元还负责通过操作输入模块来接受操作者的指令，并通过输出模块来输出该票据智能鉴别仪的鉴别结果。本实施例中，该操作输入模块采用键盘5来输入操作者的指令，输出模块采用液晶屏4来对外输出鉴别结果。例如，可以在液晶屏4上显示票据的鉴别结果“有效票据”或者“无效票据”。当然液晶屏4还可以同时用于对外显示操作者的操作步骤和票据的多光谱特征以及票据智能鉴别仪的处理过程，等。或者，该票据智能鉴别仪可以通过触摸屏来同时实现操作输入模块和输出模块的功能。又或者，输出模块也可以是单独的音频输出设备或者音频输出设备与视频输出设备的组合，此外，输出模块还可以是打印机。在本实用新型的一个实施例中，微处理器单元采用ARM处理板1，防伪特征处理单元采用DSP处理板2来实现功能。该电源控制模块3负责给ARM处理板I和DSP处理板2供电，并且用于光源模块和防伪特征采集模块的供电开关控制。防伪特征采集模块可以为摄像机6，也可以是工业相机等。光源模块包括透射光源和反射光源。透射光源和反射光源可以包括紫外LED光源7、红外LED光源8、白光LED光源9中的一种或多种的结合，透射光源和反射光源也可以是用于检测票据多光谱特征的其他颜色的光源。在本实施例中，采用紫外LED光源7和红外LED光源8作为反射光源，采用白光LED光源9作为透射光源。读卡模块11可以是独立的射频感应器或者是其他可以实现电子标签读写功能的功能模块。ARM处理板I采用LPC2131芯片，DSP处理板2采用TI TMS320DM642芯片。ARM处理板I包含2个UART接口和多个可用的GPIO接口，其中，2个UART分别为第一 UART接口和第二 UART接口。ARM处理板I通过第一 UART接口与DSP处理板2相连接，控制DSP处理板2运行，并接收DSP处理板2的多光谱特征和票据鉴别结果；ARM处理板I通过第二 UART接口与读卡模块11相连接，将多光谱特征存入电子标签，或者从电子标签中读取票据的多光谱特征；该ARM处理板I通过GPIO接口分别与键盘5和液晶屏4相连接，用于接收用户的操作指令和输出鉴别结果。DSP处理板2包含有视频数据接口、GPIO、UART等功能接口。该DSP处理板2通过GPIO接口与电源控制模块3相连接，用于控制摄像机6的采集工作和光源模块中不同光源的切换；该DSP处理板2通过视频数据接口与防伪特征采集模块，如摄像机6相连接，用于接收带有多光谱特征的图像。此外，如图2所示，该票据智能鉴别仪还包括有票据放置装置，用于放置待检测的票据。本实施例中，所采用的票据放置装置是放票槽10，放票槽10位于票据智能鉴别仪的下部，票据智能鉴别仪的机壳上留有开口，该开口位置对应于放票槽10的位置，用于票据的插入和退出。将液晶屏4、键盘5放在票据智能鉴别仪的前端，便于人工交互，液晶屏4和键盘5可以设置在该机壳正面靠上的位置,便于操作。将ARM处理板I、DSP处理板2和电源控制模块3放在设备后端；各模块之间保持I公分以上的间距，便于走线和散热。将摄像机6固定在放票槽10的正上方居中位置，用于采集票据的反射图像和投射图像。将白光LED光源9安装在放票槽11下方，紫外LED光源7和红外LED光源8分别安装于票据上方摄像机6的两侧；这样，通过摄像机6就可以采集到票据的紫外反射图像、红外反射图像和白光透射图像。将读卡模块11设置于放票槽10的附近，以提高读卡模块11的读取和输入效率；放票槽10应位于读卡模块11的读取范围之内。由此可见，采用上述票据智能鉴别仪，可以提取票据的多光谱特征，并且将多光谱特征存储于票据的电子标签中；也可以提取票据的多光谱特征，并结合票据电子标签中存储的多光谱特征对票据的真伪进行鉴别。 因此，基于该票据智能鉴别仪，可以实现一种基于多光谱特征的票据防伪方法。它将票据签出和票据兑换两个阶段结合起来，一起实现票据的防伪。该票据防伪方法，包括两个步骤S01 :票据签出时，所述票据智能鉴别仪提取票据的多光谱特征，并将多光谱特征存入电子标签；S02 :票据兑换时，利用所述票据智能鉴别仪对带有电子标签的票据进行自动鉴别。其中，步骤S02中，票据智能鉴别仪对带有电子标签的票据进行自动鉴别的过程，包括下列三个子步骤S021 :提取票据的多光谱特征；S022 :读取电子标签中所存储的多光谱特征；S023 :将步骤S021、S022中获取的多光谱特征进行比对，判断是否满足匹配条件，如果满足，则判断票据为有效票据，反之，则判断票据为无效票据。因为采集票据的多光谱特征时，由于采集条件的不同，两次采集图像的具体像素及图像效果会有误差，但是这并不妨碍最后得出正确的鉴别结果。可以将票据的电子标签中存储的多光谱特征作为基准，对兑换时票据智能鉴别仪所提取的多光谱特征进行校正和分析匹配率，当两者匹配率达到一定百分比时，判断为满足匹配条件，否则不满足。例如，确定99%匹配率作为满足匹配条件的阈值，当两者的匹配率大于99%时，判断满足匹配条件，该票据为有效票据；否则不匹配，判断不满足匹配条件，该票据为无效票据。在此过程中，票据的真伪鉴别由该票据智能鉴别仪自动完成，整个鉴别过程由机器自动控制，可以做到定量分析，所以避免了人工鉴别的误判发生，极大地降低了票据鉴别的工作难度和提高了票据鉴别的准确性，从而保证了交易的安全性。该票据智能鉴别仪在提取票据的多光谱特征时，采用不同的光源先后进行不同光谱图像下的防伪特征的采集，再将其融合获得票据的多光谱特征。包括下列三个步骤S11将票据放入票据放置装置，启动多光谱特征提取流程；S12采用不同的光源先后进行不同光谱图像的采集，并分别提取不同光谱图像中对应的防伪特征；S13将步骤S12获得的所有防伪特征进行融合，得到票据的多光谱特征。其中，步骤S12中不同光谱图像的采集顺序可以任意调整。在本实用新型的一个实施例中，采用如图3所示的步骤来完成。步骤S21，用户将票据放入票据放置装置，如放票槽10 ;用户通过键盘5将指令间接传递给DSP处理板2，启动多光谱特征提取流程。步骤S22，DSP处理板2通过电源控制模块3仅开启紫外LED光源7，采集票据紫外图像，提取票据紫外图像下的防伪特征；步骤S23，DSP处理板2通过电源控制模块3仅开启红外LED光源8，采集票据红外图像，提取票据红外图像下的防伪特征；步骤S24，DSP处理板2通过电源控制模块3仅开启白光LED光源9，采集票据白光图像，提取票据白光图像下的防伪特征；步骤S25，将三类防伪特征融合，得到票据的多光谱特征。当票据智能鉴别仪配置不同的光源时，也可以获得其他光谱图像上的防伪特征，并将其融合，得到票据的多光谱特征。而且票据的不同光谱图像中获得的防伪特征相互独立，所以票据不同光谱图像的采集顺序可以调整，不会影响获得的多光谱特征。如本实施例中，将紫外图像、红外图像、白光图像的采集顺序变更为红外图像、紫外图像、白光图像，对票据的鉴别结果不产生影响。该票据智能机鉴别仪自动进行票据的图像采集，通过更改防伪特征处理模块中关于电源控制模块的操作指令，即可实现对票据不同光谱图像采集顺序的调整。本实用新型提供了一种基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，适用于带有电子标签的票据的鉴别和防伪。通过该票据智能鉴别仪可以实现带有电子标签的票据的真伪的自动鉴别。基于此票据智能鉴别仪的票据防伪方法，通过在票据签发时，对票据的多光谱特征进行存储，并在票据兑换时，对票据的多光谱特征进行提取，并与电子标签中存储的多光谱特征进行比对来判断票据的真伪。该方法借助于特定的设备来进行票据的防伪，提高了票据的造假成本和难度，保证了交易的安全进行，并且采用该票据智能鉴别仪来进行票据的鉴另IJ，实现了票据的自动鉴别，节省了人力，提高了鉴别的准确度。 上面对本实用新型所提供的基于多光谱特征的票据智能鉴别仪进行了详细的说明，但并非对本实用新型的限制。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求1.一种基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，用于鉴别带有电子标签的票据的真伪，包括微处理器单元、防伪特征采集模块、防伪特征处理单元、电源控制模块、光源模块、操作输入模块、输出模块；其中，所述微处理器单元与所述操作输入模块、所述防伪特征处理单元双向连接，所述微处理器单元的输出端与所述输出模块的输入端连接；所述防伪特征采集模块的输出端与所述防伪特征处理单元的输入端连接；所述电源控制模块与所述防伪特征处理单元双向连接，所述电源控制模块的输出端分别与所述微处理器单元、所述防伪特征采集模块、所述光源模块的输入端连接；其特征在于还包括读卡模块，所述读卡模块与所述微处理器单元双向连接，所述电源控制模块的输出端与所述读卡模块的输入端连接；所述读卡模块用于将多光谱特征存入电子标签，或者读取电子标签中存储的多光谱特征。
2.如权利要求I所述的基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，其特征在于所述微处理器单元通过GPIO接口分别与所述操作输入模块和所述输出模块相连接； 通过第一 UART接口与所述防伪特征处理单元相连接；通过第二 UART接口与所述读卡模块相连接。
3.如权利要求I所述的基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，其特征在于所述防伪特征处理单元通过GPIO接口与所述电源控制模块相连接；通过视频数据接口与所述防伪特征采集模块相连接。
4.如权利要求I所述的基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，其特征在于所述微处理器单元为ARM处理板；所述防伪特征处理单元为DSP处理板。
5.如权利要求I所述的基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，其特征在于所述票据智能鉴别仪还包括票据放置装置，所述票据放置装置位于所述读卡模块的读取范围之内。
6.如权利要求I所述的基于多光谱特征的票据智能鉴别仪，其特征在于所述光源模块包括透射光源和反射光源。
专利摘要本实用新型提供了一种基于多光谱特征的票据智能鉴别仪。该票据智能鉴别仪包括读写模块，用于将多光谱特征存入电子标签，或者从电子标签中读取多光谱特征。该票据智能鉴别仪可以通过提取票据的多光谱特征，并将之与电子标签中储存的多光谱特征进行比对，进而鉴别票据的真伪。采用该票据智能鉴别仪进行票据的真伪鉴别和防伪处理，获取的多光谱特征采用电子标签来存储和传递，使用简便、快捷、安全，对国家金融安全而言意义重大。
文档编号G07D7/12GK202373062SQ201120516308
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者伍燕, 刘翠, 刘通, 周启元, 李沛秦, 谢剑斌, 闫玮, 陈章永 申请人:中钞实业有限公司