专利名称：验钞的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及验钞的方法和设备。
背景技术：
众所周知的是，通过测量钞票的光学特性验钞，以及处理测量结果和验收标准，以确定钞票是否属于预定的类别或面额。扫描钞票，并将反射光或透射光，或两者，用于测量光学特性。可以测量在不同光波长下(其中部分或全部可以是不可见光)，钞票的特性。
例如发射器或传感器的设备元件的特性可能随设备和时间而不同。因此，不能依赖于设备的传感器给出稳定且可预知的测量结果。
众所周知，通过频繁校准设备可缓解这种问题。可使用各种校准技术。例如，在反射系统中，反射表面可位于与发射器和传感器相反的钞票路径的一侧，以便当没有钞票出现时，通过照射该表面和检测反射到传感器的光量进行校准测量。该校准测量可用于调整发射器发射的光的强度和/或施加于传感器信号的增益，以便获得预定的测量结果。
该技术不能容易地适用于测量钞票的透射光的系统，因为参考表面会干扰光路。一种解决方法在EP-A-0731737中公开，其中包含可移动的参考表面。另一种解决方法是，参考表面可以采用校准层的形式，当进行校准测量时，校准层移入钞票路径。
EP-A-0679279公开了一种设备，用于检测伪钞，其中钞票手动扫过光发射器和容纳在具有玻璃窗的单元中的传感器。在该设置中，通过检测从窗口内部反射的辐射量监视灯的光强。但是，这种设置也不适用于透射系统。
这些校准技术还存在许多缺陷。例如，当使用校准层时，校准操作需要手动执行，这在需要频繁校准的场合是不方便和不适当的，或者，如果校准操作自动执行，则需要复杂的层驱动结构。另外，校准技术依赖于具有稳定光学特性的参考表面，而情况并非总是如此；例如，由于被灰尘污染等，光学特性会改变。
众所周知，通过执行传感器测量结果的标准化可缓解元件差异的问题。例如参见EP-A-0560023。沿着各个不同的轨道，扫描每张钞票。在每个轨道中，对于测量的每种颜色，相同的元件用于进行整个轨道上的测量。通过采用测量结果与沿着钞票的整个扫描轨道的相同颜色的测量结果之和的比，使测量结果标准化(“空间标准化”)。因此，元件差异的影响可以减小。
但是，这种空间标准化测量相对于不同颜色的相对数量来说是不灵敏的，因此不适用于钞票的精确鉴别。因此，还通过另一种技术对测量结果进行标准化。根据这种技术，通过导出每个测量结果与一特定区域中不同颜色的所有测量结果的总和的比，将该区域中不同颜色的测量结果标准化。这种“光谱标准化”技术保持了颜色信息，因此对鉴别是有用的。而且，该技术能有效地使测量结果对钞票中每个区域的强度不灵敏，因此对钞票上的灰尘量不太敏感。因此，新的(干净的)和旧的(脏的)钞票会显示较小的测量差量，因此改善了识别性能。但是，因为光谱标准化测量对元件差异是敏感的，而且因为强度信息减少，因此测量结果对于确定钞票面额是不利的。
因此，尽管当前的验钞器处理了元件差异的问题，但这些标准化技术和校准技术均将得益于特别是(但不仅是)透射系统的改善。
发明内容
本发明的各个方面在所附的权利要求中提出。
本发明提供了上述问题的备选解决办法。一种解决方法提供了一种方式，其中即使在依赖透射技术的设备中也可容易地执行校准测量。另一种解决方法涉及标准化技术，其减小了上述标准化技术的数据损失，同时提供对元件差异的补偿。尽管原则上每种技术可有利地使用而不利用其它技术(本发明申请意图覆盖这种用法)，但是组合使用这些技术仍存在特殊的增效优点，下面进行说明。
按照本发明的第一方面，验钞器在钞票路径的一侧具有发射器和传感器，传感器能够利用由发射器发射并由钞票反射(优选散射)回传感器的光进行钞票光学特性的测量。在钞票路径的另一侧还存在光学装置，能够进行钞票透射特性的测量。该光学装置可以是第二传感器，用于接收路径另一侧的发射器的光，或是第二发射器，用于使光穿过钞票透射到路径另一侧的传感器上。该光学装置具有放在上面的窗口，位于该装置和钞票路径之间。利用路径第一侧的发射器的光获得校准测量结果，该光穿过钞票路径然后由窗口反射跨过该路径到达该路径第一侧的传感器上。
在该路径的第二侧上可以有不止一个光学装置，例如发射器和传感器，能够在钞票路径的两侧进行反射和透射测量。每个光学装置具有窗口；这些光学装置可以共用一个公共窗口。
窗口的利用使能够容易地获得校准读数，尽管该设备用于进行透射测量。该窗口有助于防止灰尘和污物积累在光学装置和/或与例如透镜的其相关元件上。灰尘会积累于窗口本身上；但是，这更容易地清洁，特别是在窗口平坦的情况下。
利用这种校准技术，可补偿引起相对颜色等级的不确定性的元件差异。这通过考虑校准测量结果实现，该测量结果表示不同颜色等级之间的关系。
假定该窗口具有已知的恒定反射率，这种校准技术还将允许补偿影响亮度级别测量结果的元件差异。但是，当使用窗口进行校准测量时，很难确保满足这些条件，特别是在窗口积累灰尘的情况下。
按照本发明的第二方面，钞票验证设备通过确定每个测量结果不同于钞票的多个不同位置的不同颜色的多个测量结果的平均值的程度，对钞票的光学测量结果进行标准化。标准化值可以是该测量结果对该平均值的比的函数。因此，测量结果在光谱上和空间上都被标准化。该设备优选具有多个传感器，每个扫描钞票的一个轨道，且每个测量结果利用同一传感器产生的其它测量结果进行标准化。
光谱上和空间上的标准化的组合减小了信息损失，同时还提供了元件差异补偿程度。特别地，标准化测量结果使几乎所有信息与相对颜色等级保持相关，从而对空间标准化进行改善。而且，标准化测量结果将对整个区域上的全部亮度等级不太敏感，该区域包含作为标准化基础的测量结果。对亮度等级的不敏感性会(i)补偿影响测得亮度的元件差异(从而与光谱标准化相比提供了改进)以及(ii)在一定程度上减小了由于钞票的不同情况导致的测量结果离散(dispersion)。因此，与现有技术的两个单独的光谱和空间标准化技术相比，单个标准化操作(形成要处理的单个测量结果结合)可带来好处。但是，影响颜色测量结果之间关系的元件差异不能被完全补偿。另外，通过组合这两个处理，可能减弱单独的光谱标准化处理和空间标准化处理的特定优点。因此没有证据表明这种组合会带来全部优点。但是已经发现可以获得显著的优点，特别是(并非仅仅)在结合校准技术使用组合的空间/光谱标准化的情况下。
尤其可以理解，组合本发明第一方面和第二方面会带来特殊优点。第一方面的校准技术成本低、容易实施，并可以补偿不能由第二方面的标准化技术完全处理的元件差异(即影响颜色测量结果之间关系的元件差异)。另一方面，如果校准技术不能补偿影响测量亮度级别的元件差异，则由标准化技术代替处理，因为基于钞票相当大区域上分布的多个颜色进行标准化的测量结果对全部亮度级别来说相对不敏感。因此，所述校准和标准化步骤产生稳定的可预测测量结果，其保持了与相对颜色级别相关的大量信息。
这样，本发明的优选实施例是一种设备，其中校准测量结果由钞票路径一侧的发射器和传感器利用钞票路径另一侧的窗口反射的光产生，所述窗口位于另一光学装置之上，利用发射器和传感器产生的至少一些测量结果被标准化，以获得代表该测量结果不同于、与在钞票上延伸的多个位置上的多个波长相关的多个测量结果的平均值的程度。
本发明还具有第三方面，其中特定位置的特定波长的测量结果相对于一测量结果组被标准化，该测量结果组包括一个或多个位置(包括所述特定位置)的多个波长(包括所述特定波长)的测量结果，以使标准化测量结果表示该测量结果和该组中测量结果的离散的值之间的关系。该标准化测量结果优选通过(i)和(ii)的比获得，其中(i)为该测量结果和所述测量结果组的平均测量结果之差，(ii)代表该组中测量结果离散的值。该离散值可以是测量结果的标准差。这种技术的优点在于，减小因磨损或变化的印刷条件引起的墨水浓度变化导致的测量结果离散的效应。
本发明第三方面的标准化技术可代替上述第二方面的标准化技术使用。另一选择是，通过(a)或(b)，两种技术均可使用，其中(a)执行符合本发明的第二和第三方面的单个标准化操作，(b)执行各种不同的标准化技术以产生应用各个验收准则的各组测量结果。
下面通过实例的方式参照附图描述包含本发明的设置，，其中图1是根据本发明具有验钞器的自动交易机的方框图；图2示意性地表示了该验钞器的测量单元的一部分；图3是该测量单元的光学单元的示意性剖面图；图4示出了如何为了标准化目的而分组钞票不同区域中的测量结果。
具体设施方式图1示意性地表示了根据本发明具有验钞器1的自动交易系统(例如自动贩卖机)3。该验钞器具有至少一个接收开口11和至少一个发放开口12，用于接收和返回钞票，还包括测量单元13，具有数据存储器30的判定单元14，控制单元15，多个单向存储器16……16i和多个双向存储器17……17i。这些单元通过传输装置20、21、22、23、24、25和公共路由元件18连接。
钞票2插入接收开口11后，由第一传输装置20送入测量单元13，测量单元13包含检查可接受性并确定面额的测量设备。所获得的测量结果被传送给判定单元14，判定单元14用数据存储器30中存储的数据对其进行处理，并确定钞票是否可被接受，如果可以被接受，是否是指定为再利用的类型。控制单元15被命令，以相应地控制传输系统的公共路由元件18一离开测量单元13，不可接受的钞票就被直接传送回发放开口12；不能再利用的可接受的钞票由路由元件18引导到传输装置23上并传送到单向存储器16……16i中的一个；可以再利用的可接受的钞票由路由元件18引导到传输装置24上并传送到双向存储器17……17i中的一个，并保存。
双向存储器17……17i可由单元15控制，以将期望类型和数量的钞票2通过传输装置25送至发放开口12。
以上描述的验钞器1对应于现有技术的设置，并可进行如下操作。使用光学测试在单元13中测量接收开口11接收的每张钞票，该光学测试包含在不同区域和不同光谱区域中确定钞票的反射率和透射率。优选在分布在基本上至少一个、优选是两个完整表面上的多个区域中扫描钞票，以便得到多个测量结果。
然后单元14用存储器30存储的数据处理这些测量结果，这些数据代表大量不同的目标类别，每个目标类别对应于一个相应的真实面额，并可能利用对应于公知伪钞的其它目标类别。许多适当的处理技术是本领域技术人员所熟知的。，众所周知，测试步骤一般包括单独的测试(使用不同的数据)，以确定所接收的钞票是否属于各个目标类别或面额中的每一种。
如果判定单元14在预定的可靠性级别内确定所接收的钞票属于真的目标面额，则适当的信号被发送至控制单元15。其接着通过双向路径19向自动交易机3的控制部分(未示出)发送信号。所发送的信号代表作为所接收的钞票的回报，授予用户的信用额度。
自动交易系统3优选结合显示器32，并将显示器32设置成显示授予用户的信用额度。
使真币被送至存储器16……16i中合适的一个，或者，如果该钞票是可补充和可发放的面额，则被送至双向存储器17……17i中的一个。
交易之后，例如出售操作之后，机器3可在路径19上传送信号，以使控制单元15从双向存储器17……17i退还预定的数量。
测量单元13优选按照EP-A-1321904(在此引入作为参考)所述进行几何设置，以便进行反射和透射测量，但在下面所述的细节上有所不同。通过利用成对设置的模块对钞票的光学特性进行测量，钞票路径通过每对的模块之间。图2表示扫描钞票2的处理过程中一对典型的模块200A和200B。
在所示的实施例中，每个模块包括三个光学单元202，它们沿与通过模块之间的钞票宽度尺寸平行的直线并排设置，并横截(优选垂直于)箭头A所示的传输方向。
如图2所示，每个模块的光学单元202面对对置模块的相应单元202。这些模块的光学单元用于发射和接收在两个模块之间延伸的平面中传播的光，该平面相对于钞票传输平面倾斜。
每个光学单元包括位于两个传感器240之间的发射器220。每个发射器可将光引到通过模块之间的钞票区域，该区域然后将光漫反射到邻近的传感器240。由发射器发射的示例性光线用260示出，280是被漫反射的光。而且，每个发射器220用于使光透过钞票到达钞票路径相对侧的面对模块的相应单元202中的一对传感器240，例如如290所示。这样，在每张钞票通过模块之间，在箭头A表示的方向上行进时，每个传感器扫描沿钞票延伸的一相应直线，在沿扫描线的多个点处进行反射和透射测量。
每个发射器包括多个发光模具(未示出)，其发出各个不同颜色的光。它们被连续驱动。因此，每个传感器240在沿传感器扫描线的多个位置以各个不同的波长检测反射和透射特性，传感器240沿横截该扫描线的线排列。
尽管这是优选实施例，还可具有这样的设置，其中每个发射器发射在宽光谱上延伸的光，且每个传感器包括多个单独的接收元件，每个接收元件具有滤波器，以便检测有限波长段内的光。
图3是穿过一个模块的纵向剖视图。每个模块包括由电路板320形成的基板。该电路板具有后表面324和相对的前表面326，两个表面均装有电子元件(为清楚起见未在图3中示出)。电路板前表面上的元件包括形成每个发射器的光发射元件和形成每个传感器的光接收元件。塑料外壳328固定于电路板前表面，该外壳上具有小孔。其中一些用330表示，以暴露光发射元件和光接收元件。校准发射器透镜332由该外壳支撑，并位于发射器元件之上。类似地，校准传感器透镜334由外壳支撑，并位于感测元件之上。该外壳还在其前端支撑细长的窗口336，窗口336优选由透明塑料材料、例如聚碳酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate))制成，其位于发射器和传感器的透镜之上。该外壳由分离的壁形成，一些用338示出，确保每个发射器的光不能由相邻传感器的窗口反射。
每个模块的窗口336面向相对的模块。尽管窗口是透明的，但入射在窗口上的光的一部分被反射而不是透射。因此，当没有钞票出现在模块之间时，每个模块的发射器的光可到达相对模块的窗口，并且该光中的一些将直接(镜面)反射回第一模块。大约5％的光被窗口前方的空气/窗口界面反射，如340所示；剩余光的大约5％被窗口后方的窗口/空气界面的镜面反射回来，如342所示。一些镜面反射光到达与发射光的发射器相邻的传感器。在校准操作期间测量由这些传感器接收的镜面反射光。
下面描述测量单元的操作。
钞票2插入开口11之后，钞票由探测器(未示出)感测，使控制单元15操作传输系统，从而将钞票递送到测量单元13，还将信号发送到测量单元，以启动校准操作。在钞票2有时间到达测量单元13之前执行校准操作。
校准操作包括被驱动成连续发射每种波长的光的每个多色发射器。对每种波长来说，读数从相邻传感器中每一个获取。假定波长数为C，并有N个传感器，这将形成C×N个校准读数。
校准读数能以多种不同的方式使用，以使系统不太容易受元件差异(可能由于宽的元件容差、老化、漂移等等)的影响，如下面的详细描述。为了说明的目的，假定每个传感器耦合到其输出的可变增益元件，对于发射器发射的每种波长，该元件的增益被调节为不同的设置。校准读数用于产生增益设置，其改变每个传感器的输出，以便在校准期间，使每种波长的读数对应于预定值。
校准操作之后，钞票2在模块200A和200B之间传输，在验证操作中获取透射和反射读数。如果有N个传感器，则沿N个纵向轨道对钞票进行扫描。假定沿每个轨道在P个位置上对所有颜色进行测量，则在钞票的每一侧进行的反射测量的总数为C×N×P。另外存在由模块之一的传感器进行C×N×P次透射测量。(如果需要，透射测量还可由另一个模块的传感器执行。)判定单元14利用这些测量结果确定钞票的真实性和面额。测量结果首先由判定单元14标准化。假定测量结果表示如下Mc，n，p，s，t其中c表示波长(c＝1，2，……，C)，n表示传感器或轨道(n＝1，2，……，N)，p表示沿该轨道的位置(p＝1，2，……，P)，s表示钞票的(上或下)侧(s＝1，2)，t表示测量结果的类型(反射或透射)(t＝1，2)。标准化算法的实例如下。
实例1对于s’侧的轨道n’中的每个测量结果，测量结果通过如下函数标准化MNORMc′,n′,p′,s′,t′=Mc′,n′,p′,s′,t′Σc=1,p=1c=C,p=PMc,n′,p,s′,t′---(1)]]>每个测量结果通过将其除以在钞票的同一侧面s’在相同的轨道n’中的相同类型t’(透射或反射)一组的所有其它测量结果的总和被标准化。(可以使用这些测量结果的平均值代替总和)。因此，每个测量结果参考沿同一扫描线的整体(或至少基本上是整体)分布的测量结果被标准化，在本实施例中这表示由同一传感器(和同一组发射器)进行的剩余测量。
该技术可提供直到CxNxPxSxT个标准化测量结果MNORMc′，n′，p′，s′，t′，其中S＝T＝2，每个标准化的测量值表示一个相应的第一测量值Mc′，n′，p′，s′，t′。
实例2该测量结果或者可通过如下算法标准化MNORMc′,n′,p′,s′,t′=Mc′,n′,p′,s′,t′-mn′,p′,s′,t′σn′,p′,s′,t′---(2)]]>其中mn′,p′,s′,t′=(1/C)Σc=1c=CMc,n′,p′,s′,t′---(3)]]>是位置n’、p’、s’处的颜色c＝1至C的类型t’的测量结果的平均值，σn′，p′，s′，t′表示测量结果Mc，n′，p′，s′，t′(c＝1至C)的计算所得标准偏差(或离散的不同度量)。
例如，σn′,p′,s′,t′=(1/C)Σc=1c=C(Mc,n′,p′,s′,t′-mn′,p′,s′,t′)2---(4)]]>该算法参照单个位置的多个波长的测量结果进行标准化，并具有减小测量结果离散的优点，所述离散由磨损和/或不同的印刷条件导致的变化的油墨浓度引起。
该技术还可提供直到CxNxPxSxT个标准化测量结果MNORMc′，n′，p′，s′，t′，其中S＝T＝2，每个标准化测量值表示一个相应的第一测量值Mc′，n′，p′，s′，t′。
实例3根据该实例，测量结果被分组，每一组包含同一类型t的多种颜色c的测量结果。每一组中的测量结果与多个位置相关，其中至少一些(也可能全部)是连续的，并位于钞票的同一面s或相对的面。对于不同的目标类别，所述组是不同的。映射过程用于从参数p、n、s产生一组位置标识符i＝1至I。
图4表示了对于一个目标类别，如何从参数p、n、s产生一个测量结果组的实例。假定该组包括单个面s＝1上的测量结果，则i＝1的地方(location)对应于s＝1、p＝5、n＝2的位置(position)；i＝2的地点对应于s＝1、p＝4、n＝2的位置，等等，i＝I的地点对应于s＝1、p＝4、n＝4的位置。其它组以类似的方式形成。一些测量结果可以舍弃，即不包括在当前目标类别的任何组中。在配置验钞器之前的训练过程中，可以经验方式确定各个目标面额的不同组。定义这些组的数据可保存在存储器30中。
然后测量结果被标准化。首先，对每组中每种颜色的测量结果进行平均。对每组g(g＝1至G)来说，有C个平均测量结果，一种颜色c’一个。每个平均测量结果表示如下Ac′,g′=Σi=1i=1Mc′,g′,iI---(5)]]>然后，平均测量结果以类似于实例2的各个测量结果的方式被标准化。因此MNORMc′,g′=Ac′,g′-ag′σg′---(6)]]>其中ag′=(1/C)Σc=1c=CAc,g′---(7)]]>并且，其中σg′表示组g’的平均测量结果Ac，g′(c＝1至C)的计算所得标准差(或离散的不同度量)。
例如，σg′=(1/C)Σc=1c=C(Ac,g′-ag′)2---(8)]]>该技术可提供直到CxG个标准化的测量结果MNORMc′，g′，每个标准化的测量值表示通过空间平均化技术获得的一个相应的第一测量结果Ac′，g′。
实例4在该实例中，实例1和实例2的技术被组合在一起。因此，每个标准化测量结果表示如下MNORMc′,n′,p′,s′,t′=Nc′,n′,p′,s′,t′-nn′,p′,s′,t′σn′,p′,s′,t′---(9)]]>其中nn′,p′,s′,t′=(1/C)Σc=1c=CNc,n′,p′,s′,t′---(10)]]>且σn′,p′,s′,t′=(1/C)Σc=1c=C(Nc,n′,p′,s′,t′-nn′,p′,s′,t′)2---(11)]]>且Nc′,n′,p′,s′,t′=Mc′,n′,p′,s′,t′Σc=1,p=1c=C,p=PMc,n′,p,s′,t′---(12)]]>
这样，测量结果首先根据实例1的技术被标准化，然后进一步根据实例2的技术被标准化。因此，该技术可提供直到C×N×P×S×T个标准化测量结果MNORMc′，n′，p′，s′，t′，其中S＝T＝2，每个标准化测量值表示一个相应的第一测量结果Nc′，n′，p′，s′，t′，其本身通过标准化量Mc′，n′，p′，s′，t′获得，Mc′，n′，p′，s′，t′从一测量结果组的各个测量结果获得，该测量结果组从分布在钞票的相当大的区域上的多个位置处的多种不同的波长的测量结果获得。该过程可具有上述实例1和实例2二者的优点。
作为一种选择，在根据实例4的技术标准化之前，选定位置的同一颜色的测量结果首先被平均化(如实例3所示)。该技术可提供直到C×G个标准化测量结果MNORMc′，g′，每个标准化测量值从通过如下操作获得的一个相应的第一测量值得到(a)执行空间平均化技术，以获得表示在钞票的多个位置上平均的波长测量结果的量，并且然后(b)执行初步标准化技术，以针对一测量结果的组标准化该量，所述测量结果的组从分布在钞票的相当大的区域上的多个位置处的多种不同波长的测量结果获得。
在实例1和实例4中，标准化过程包括通过考虑一组测量结果对测量结果进行标准化的步骤，该组测量结果包括沿同一轨道分布的同一颜色和其它颜色的测量结果。另一选择是，该组可包括不同区域的测量结果。该组优选包括在相当大的区域上分布的测量结果；优选包括至少10个地点的测量结果，它们优选是连续的，但也可以是不连续的。该区域根据目标面额而不同。存储器30可包括定义用于标准化的区域的数据，其方式类似于实例3中定义用于平均的组的数据。
应该注意，实例2至4中离散值的使用，明显不同于作为如EP-A-0560023所述的已知算法中用来定义验收准则的数据的一部分的离散值的使用。上述离散值从测试钞票的实际测量结果产生，代表了测量属性随波长和/或位置变化的程度。另一方面，上述公知算法中使用的离散值是所存储的数值，代表测量结果在各个面额的钞票群体中、而不是当前测试的钞票中变化的程度。
如果需要，可以通过各个不同算法获得多个标准化测量结果集合，例如通过实例1的算法获得第一集合，和通过实例2或3的算法获得第二集合。
对测量结果进行标准化之后，判定单元14使用标准化测量结果以及由存储在存储器30中的数据定义的各个不同的目标类别的验收准则，来确定钞票是否属于这些目标类别中的一种。本身公知的各种不同技术可用于实现这一点。但是所选择的技术优选至少部分包括确定各种测量结果之间的关系是否与公知的相关性(例如由训练操作确定)匹配。例如，对于每个目标类别，测量结果可以组合，以形成特征矢量，该特征矢量用代表逆协方差矩阵和该目标类别相关的平均值的存储器30中的数据进行处理，以便获得Mahalanobis距离。如果Mahalanobis距离小于预定值，则认为钞票属于该目标类别。否则，该测量结果用另一个目标类别的数据进行处理。当导出特征矢量时，优选执行数据减少操作以便减少矢量的维数。例如，每条扫描线中与每种颜色相关的测量结果可以组合在一起，从而维数减少为原来的1/P。达到这一目的的一种方式是获取测量结果和保存在存储器30中的平均值的差的模，除以保存在存储器30中的离散值，然后取这些结果的平均值。这样，测量结果可用于获得一矢量，其C×N×2×2个维度中的每一维表示如下Lc′,n′,s′,t′=(1/P)Σp=1p=PMNORMc′,n′,p′,s′,t′-M*c′,n′,s′,t′σ*c′,n′,s′,t′---(13)]]>其中M*c′，n′，s′，t′是钞票s’侧上的轨道n’中的类型t’和颜色c’的所有(标准化)测量结果的所存储的(该目标类别的)平均值，σ*c′，n′，s′，t′是这些(标准化)测量结果的对应存储离散值(这两个数值都是从一目标类别组群的测量结果获得的)。其它数据减少操作也可与上述操作一起执行，或者代替上述操作。
为了减少计算次数，可以将测量结果(或通过组合测量结果获得的值)与上和下阈值比较，该阈值与目标类别相关，仅当这些测量结果落入所述阈值内时，执行Mahalanobis距离计算。
作为另一个实例，标准化测量结果可用一组中的各个系数进行处理，该组通过利用目标类别采样训练神经网络获得，最终的值被检查以确定钞票是否属于该类别。
基于上述实施例中使用的技术，用于验钞的标准化测量结果显示出少量由元件差异导致的变化，同时由钞票老化和弄脏导致的离散很小。因此，验收准则允许增强的识别和辨别。当能够在使用简单结构的透射系统中进行校准时实现这一点。
各种修改也是可能的。例如，在上述实施例中，校准测量用于在验证操作中控制施加于传感器输出的增益。另一选择是，校准测量可用于(a)确定在校准操作中发射器用来照射钞票的强度；或者(b)确定在校准操作中所获得的测量结果的数字调整量。
这些可能性中的两个或多个可以组合在一起。例如，校准测量可用于尽量高地设置发射器强度，而不使接收发射光的任何传感器饱和。然后在这种设置下进行的进一步的校准测量可用于产生系数(表示预定值和实际校准测量结果之间的比)，然后该系数用于修正在验证过程中产生的相关测量结果(在其标准化之前)。
权利要求
1.一种检查钞票的方法，该方法包括执行验证操作，该操作包括进行测量以确定各个不同波长下钞票上各个不同位置处的钞票光学特性；标准化所述测量结果；以及将验收准则应用于所述标准化测量结果，以确定它们是否代表目标钞票类别；其特征在于每个测量结果相对于一测量结果组被标准化，所述测量结果组包括多个测量结果集合，每一集合包括在钞票的相当大区域上分布的多个位置处的、各个不同波长的测量结果。
2.如权利要求1所述的方法，其中每一集合的测量结果至少沿钞票扫描线的基本上整个长度分布。
3.如权利要求2所述的方法，其中每个测量结果组由多个测量结果集合形成，所述集合全部通过扫描一公共线获得。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中每组的测量结果利用与其它组测量结果不同的相应的传感器形成。
5.一种检查钞票的方法，该方法包括执行验证操作，该操作包括进行测量以确定各个不同波长下钞票上各个不同位置处的钞票光学特性；从测量结果导出标准化测量值；以及将验收准则应用于所述标准化测量值，以确定它们是否代表目标钞票类别；其特征在于所述标准化测量值通过以下步骤获得(i)将从测量结果获得的第一测量值分类为测量结果的组，每个组包括在钞票上的至少一个位置处的不同波长的测量值，以及(ii)导出标准化测量值，每一个标准化测量值表示各个第一测量值和代表该第一测量值所述的组中的第一测量值的离散的离散值之间的关系。
6.如权利要求5所述的方法，其中每个标准化测量值代表以下二者之比(i)相应的第一测量值和所述测量结果组的测量值的平均值之差，和(ii)所述离散值。
7.如权利要求5或6所述的方法，其中通过对钞票上分布的选定位置处的各个波长的测量结果进行平均，导出每个第一测量值。
8.如权利要求5或6或7所述的方法，其中每个第一测量结果通过标准化操作导出，在所述标准化操作中，相对于从在钞票的相当大区域上分布的多个位置的多个不同波长的测量结果导出的测量结果组，标准化代表钞票上至少一个位置处的一波长的测量结果的量。
9.如前述任一权利要求所述的方法，包括如下步骤执行校准操作以获得与钞票无关的校准测量结果；以及根据校准测量结果影响验证操作，以补偿元件差异。
10.如权利要求9所述的方法，其中校准操作包括操作在钞票路径一侧的发射器；以及使用位于所述钞票路径一侧的传感器检测由发射器发射的光，以及从所述钞票路径另一侧的窗口反射的光。
11.如权利要求10所述的方法，其中在所述验证操作中进行的测量包括利用所述发射器和所述传感器进行的反射测量，和利用在(i)所述窗口位于其上的光学装置和(ii)所述发射器和传感器之一之间传播的光进行的透射测量。
12.一种检查钞票的方法，该方法包括执行验证操作，该验证操作包括利用均位于钞票路径一侧的发射器和传感器进行反射测量，并利用钞票路径另一侧的光学装置以及发射器或传感器进行透射测量，从而确定钞票上各个不同位置处的钞票光学特性；以及将验收准则应用于测量结果，以确定它们是否代表目标钞票类别；该方法进一步包括如下步骤执行校准操作以获得与钞票无关的校准测量结果，以及根据校准测量结果影响验证操作，以补偿元件差异；其特征在于该校准操作包括操作所述发射器；以及利用所述传感器检测由发射器发射并从所述钞票路径另一侧的窗口反射的光，所述窗口位于所述光学装置之上。
13.如权利要求10-12中任意一项所述的方法，包括沿横截扫描钞票的方向的线排列的多个光学装置，这些装置具有公共窗口。
14.如权利要求10-13中任意一项所述的方法，其中该窗口具有面向发射器和传感器的平坦表面。
15.如权利要求10-14中任意一项所述的方法，其中影响验证操作的步骤包括如下步骤中的一个或多个(a)根据校准测量结果控制验证操作期间发射器用来照射钞票的强度；(b)根据校准测量结果控制验证操作期间施加于传感器输出的增益；以及(c)根据校准测量结果对验证操作期间获得的测量结果进行数字调节。
16.如权利要求10-15中任意一项所述的方法，用于验证设备，该设备包括多个发射器和多个传感器以便在验证操作中能够对沿横截钞票扫描方向的线分布的多个位置处的不同波长下的钞票特性进行多个测量，且其中校准操作包括对应于校准操作中测量的每个位置和波长，利用所述发射器和传感器进行校准测量。
17.如权利要求10-16中任意一项所述的方法，验证操作包括利用各个发射器/传感器对，在钞票路径的每一侧进行反射测量，一发射器/传感器对的发射器和另一发射器/传感器对的传感器也用于进行透射测量。
18.一致用于检查钞票的设备，该设备设置成根据如前述权利要求中任意一项所述的方法进行操作。
全文摘要
本发明涉及验钞的方法和设备。一种验钞器，在不同波长下进行反射和透射的光学测量。钞票路径一侧的发射器和传感器利用从路径另一侧的窗口反射的光进行校准测量，所述窗口位于另一个光学装置之上。优选利用代表测量结果离散的值，基于分布在例如沿相关扫描线的相当大的区域上的不同波长的多个测量结果对每个测量结果进行标准化。
文档编号G07D7/00GK101083000SQ20071012880
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月31日 优先权日2006年5月31日
发明者C·沃塞尔 申请人:Mei公司