检测凹版印刷的制作方法

专利名称：检测凹版印刷的制作方法
技术领域：
本说明书总的来说涉及一种检测伪造印刷品的方法和装置。特别 涉及(但决不限于)通过检测凹版印刷来检测伪造印刷品，例如钞票， 护照，邮票或其他物品。
背景技术：
用简单、可靠和成本低的方式，对不同货币和面值的潜在伪钞进 行自动检测正成为一种日益增长的需要。例如，在接受钞票的自助式 销售装置方面，像自助销售亭、自动售票机、具有存款功能的自动提 款机、自助式货币兌换机等，这是需要的。
以前，人工验钞方法涉及图像检查、例如水印和线对准标记的透 射效果、钞票的触感甚至气味。其他已知的方法依赖于要求半人工査 询的半显性特征。例如，利用磁手段，紫外线传感器，荧光、红外探 测器，电容，金属条，图像模式等。但是，就其性质，这些方法都是 人工或半人工的，并且不适合应用到人工干预很难长期应用的方面。 例如自助式销售装置方面。
伪钞的复杂性正在不断升级，现在一些伪钞模仿防伪特征，如紫 外荧光、水印或磁性特征。因此，需要有适合机读的检测伪钞的其他 方法。任何这样的方法都必须是符合成本效益的、快速的、可靠的和 耐用的。
也需要为检测伪造的护照、邮票或其他印刷品提供自动化方法。

发明内容
下面给出本公开的简要概述，以为读者提供基本的了解。本概述 不是对本公开的总概括，也不是确定本发明的主要的/关键的要素或者 划定本发明的范围。其唯一的目的是以一种简单的方式介绍这里公开 的一些概念，以作为后续详细描述的前奏。
我们描述了检测钞票上的凹版印刷，从而通过不存在凹版印刷或 存在错误的凹版印刷识别出潜在的伪钞。凹版印刷包括施加油墨的基 底上的隆脊和凹槽。使用热传感器，通过例如将钞票呈现给热传感器 并相对于该传感器移动钞票，来检测凹版印刷的存在。钞票可以扫刮 (swipe)通过传感器或反之亦然。在热传感器的输出和与印刷品相关 的凹版印刷区域的预先设定的信息之间进行比较。也可以对护照、邮 票及其他凹版印刷品进行伪造品检测。
结合附图参考下面的详细描述，许多伴随的特征能更好的被理解 且将更容易理解。


通过参照附图阅读以下详细说明可以更清楚地理解本发明，其中 图1是自动检测伪造印刷品的方法的流程图； 图2是自动检测伪造印刷品的装置的原理图； 图3是分析凹版印刷的方法的流程图； 图4a是具有凹版印刷区域的钞票的局部示图； 图4b是图4a的钞票的局部的热传感器输出； 图4c是图4a的钞票的另一局部的热传感器输出； 图5是用来把钞票送向例如自动提款机这样的自助式装置中的热 传感器的装置的示意图6显示了装有示意性示出的伪钞的图5a的装置的示意图。
类似的参考数字用来说明附图中的相似部分。
具体实施例方式
下面结合附图提供的详细说明是意图作为对本实施例的描述，而 不是意图描绘可以构造或利用本实施例的唯一形式。该描述阐明了实 施例的功能与用来构造和操作实施例的步骤顺序。但是，同样或等价 的功能和顺序可通过不同的实施例完成。
虽然本实例在此处被描述并说明为在用于伪钞检测的自动提款机 中实施，但所描述的方法和系统被提供作为例子，而不是限制。本领 域的技术人员能够想到，本实施例适合应用在各种不同类型的伪造品 检测系统，包括护照、邮票及其他具有凹版印刷的物品。
凹版是世界上当前用来印刷大多数真钞的制版技术。在美国，钞 票的两面都是凹版印刷。尽管目前在其他地区，如英国和欧元区，只 在钞票的一面进行凹版印刷，但是在不久的将来这可能也会变成两面 都是凹版印刷。因为凹版制版技术要求极为昂贵、重型的机器，并且 因为它需要对印刷版进行非常熟练的人工刻蚀，因此很少应用该技术 来制造伪钞。我们提供了用来检测钞票上凹版印刷的方法和装置，从 而可以通过不存在凹版印刷或存在错误的凹版印刷而识别潜在的伪 钞。
凹版印刷涉及在例如铜或锌板或者圆柱体的金属印刷表面中制作 凹槽。该凹槽可以以任何适当的方式形成，例如，通过用酸刻蚀，雕 刻或其他方法。通常，在形成凹槽时使用优良的精度和准确性，这使 得所得到的图案不容易被精确复制。很粘的油墨被施加于凹槽内，例 如通过在印刷表面覆盖油墨，然后除去凹槽外部的所有油墨。然后在 高压下(例如，数十吨的压力)将如纸张这样的钞票基底施加于印刷 表面，油墨从板的凹槽或凹陷部分中转移到纸上。由于高压力和油墨 的粘性，以及其他因素，纸张中施加有油墨的地方相对于纸张的其他 地方就会凸起。这就导致了钞票的"触觉"特征，这常被人们在手工 检验鉴别钞票的真伪中使用。
图1是自动检测伪造印刷品的方法的流程图。步骤IO利用任何合 适的输入装置接收印刷品，例如利用自动提款机的常规钞票输入装 置或者护照的机读输入装置。步骤11访问预先设定的与该印刷品相关 的凹版印刷区(以及可能还有使用其他技术印刷的其他区域)的信息。 举例来说，该信息可以从与伪造品检测装置一体的存储器或数据库中 获得，或者可以通过与该装置通信的分布源或远程源获取。步骤12使 用热传感器来感应印刷品上包括多个隆脊和凹槽的图案的信息。热传 感器可以用来从整个印刷品或仅从印刷品的预先设定的区域感应信 息。就钞票而言，热传感器可以被安排感应钞票两面的信息，或只感
应钞票单面的信息。然后步骤13中，使用任何合适类型的处理器将感 应的信息与预先设定的信息进行比较。作为比较的结果，在步骤14中 实现判定处理。在步骤15中，如果没有检测到凹版印刷，那么该印刷 品被识别为潜在的伪造品。如果检测到凹版印刷，处理可给出该印刷 品被认为是真的结论，或可以继续进一步分析被检测到的凹版印刷。
图2是检测伪造印刷品的装置的示意图。它包括接受将被检测的 印刷品的印刷品接收器24和热传感器22，其被放置使得印刷品可以被 接受且呈现给热传感器。热传感器是任何用于检测凹版印刷的适合类 型。例如，可使用可从Atmel (商标)获得的热指纹扫刮传感器(swipe sensor)。热传感器可包括多个对热敏感的传感器元件，并且被布置用 来测量这些传感器元件之间的温度差。这些传感器元件可以作为线性 阵列或者2D阵列提供。我们发现，这种热扫刮指纹传感器在检测凹版 印刷方面非常成功。当凹版印刷品呈现给传感器并且扫刮或移过该传 感器时，从凹版印刷表面的接触通常是与在浮雕印刷之间的槽或凹处 捕获的周围环境空气温度不同的温度。在凹版印刷的隆脊和凹槽之间 的这些温度差被检测作为传感器元件之间的温度差。
在使用包括2D传感器元件阵列的2D传感器的情况下，印刷品扫 刮或移过传感器并不是必须的。在使用传感器元件线性阵列的情况下，
印刷品可以移过该线性阵列以在印刷品的2D区域上检测凹版印刷。
可选地，本装置包括任何适合类型的热源23，例如电加热元件， 加热光源或者其他供热装置。该热源用来给印刷品供热，或者通过传 感器间接给印刷品供热。
热源用于扩大凹版印刷的隆脊和凹槽之间的热梯度。这使得能够 通过热传感器获得更好的信号，其给出更好的信噪比并提高了精确度。
可选地，本装置包括存储器20，其存储与印刷品相关的凹版印刷 区域的预先设定的信息。该存储器可与该装置集成在一起或与该设备 远程通信地提供。作为替换，该装置从独立源存取这些信息。
提供处理器21，其可以是计算机或是任何其他适合类型的处理器。 该处理器用来访问存储器20中预先设定的信息，并接收热传感器22 的感应信息。该处理器还用来在这两种输入之间进行比较，并且基于 这种比较检测伪造的印刷品。处理器可以在检测到潜在的伪造品的情 况下产生报警。如果处理器作为自助式销售装置、自动提款机或其他 装置的一部分提供，该报警也可以包括停止此设备的动作。
在一个实施例中，预先设定的信息简单地包括凹版印刷预期出现 的指示。然后比较步骤可包括简单阈值处理，用来评估感应信息是包 括信号还是仅仅噪音。如果信号出现则认为检测到凹版印刷，并且此 印刷品可能是真品。否则，如果没有信号出现，则识别为潜在的伪造
1=1
叩o
在另一实施例中，预先设定的信息包括模板或者其他预期在印刷 品中发现的凹版印刷图案的2D表示。这种情况下，比较步骤包括执行 图案匹配处理，以比较所述模板和由热传感器检测到的图案的信息。 任何适当的图案匹配处理都可以被使用，例如，相关性处理或特征匹
配处理。
在另一实施例中(见图3)，本装置用来处理多种不同的货币或
钞票的面值。这种情况下，在步骤30，用任何适合的已知方法获取信
息来确定货币和/或钞票的面值。例如，光学检测、尺寸检测或其他方
法。在步骤31，获取用于该货币和面值的适当模板，该模板具有预期 的凹版印刷图案的信息。然后，比较步骤32进行获取的模板与如上所 述获取的所感应图案的信息的比较。作为替换，如果没有货币和面值 的信息可用，那么比较步骤包括用不同货币和面值的多个模板进行比 较。
图4a显示了具有两个包括凹版印刷的环状区3、 4的钞票的区域。 图4b显示了来自热扫刮传感器的实例输出，其中可以看出，从图4a 中钞票的区域3检测出凹版印刷。图4c显示了图4a中钞票的区域4 从热扫刮传感器的实例输出。
在图4a中以灰度例示了苏格兰钞票的局部，其中区域3包括采用 凹版技术印刷的大写印刷字体文字。在区域4中，文字￡10与大致圆形 的图案背景相对照而示出。区域4也使用凹版技术印刷。图4b显示了 对于区域3获得的来自热扫刮传感器的灰度输出。可见横向翻转的大 写字体文字的图形，高对比度区域指示凹版印刷，而具有基本类似灰 度的区域指示非凹版印刷区域。图4c示出了对于区域4c的局部获得的 来自热扫刮传感器的灰度输出。与相对均匀的灰色背景相对照，以高 对比度示出了文字￡10和图案区域的横向翻转图形。
在另一实施例中，热源23用来在将钞票呈现给热传感器22之前 向钞票施加热量，检测钞票上可能不是凹版印刷区域的其他区域。例 如，与钞票基底相比，这些是以不同速度向空气散热的区域。例如线、 全息图、热箔印记、水印等。在这样的情况下，预先设定的信息优选 还包括除了凹版印刷区域外的印刷品其他区域的热传感器廓图
(profile)信息。
预先设定的信息、模板和热传感器廓图可以从独立源获得或者可 以用已知为真的印刷品在标定类型处理期间创建。
在一些实施例中，上述装置与用来接受钞票的自助式装置或自动 提款机一体提供。图5示出自动提款机内部将钞票呈现给热传感器的 装置。在滚筒上平行安装的成对传送带55被提供来支撑钞票，例如示 例性示出的钞票51，其一个表面上具有凹版印刷。传送带沿箭头所示 方向移动，使钞票沿箭头52的方向被驱动通过该装置。由此传送带驱 动钞票通过传感器区域，即在传感器50和滚筒54之间。滚筒54如图 所示使用弹簧53而对传感器50弹簧安装，或使用任何其他装置向传 感器50偏置滚筒54。该传感器包括如上参考图2所示的热传感器。弹 簧安装的滚筒54可以使用热源(未显示)加热。图6显示带有没有凹 版印刷的伪钞60的相同装置。
在参考图5和图6描述的实例中，移动钞票穿过传感器。但是， 这不是必须的。可以移动传感器穿过钞票来代替。作为替换，可以使 用具有二维阵列的传感器，其不需要传感器和钞票或其他印刷品间的
相对移动。
在这里，使吊术语'计算机，来表示具有处理能力以使其能执行 指令的任何设备。本领域的技术人员会认识到，上述的处理能力包括 在许多不同设备中，因此术语H十算机'包括个人电脑、服务器、移 动电话、个人数字助理和许多其他设备。
在这里所述的一些方法可以通过存储介质上可机读形式的软件来 执行。该软件可适于在并行处理器或串行处理器上执行，因此该方法 的步骤可以以任何适合的顺序或同时执行。
这表示软件可以是有价值的、可单独交易的商品。它意在包括控
制"无声(dumb)"或标准硬件或在其上运行来实现理想功能的软件。 也意在包括'描述'或定义硬件配置的软件，如HDL(硬件描述语言) 软件，其用于设计硅片或者配置通用可编程芯片，以执行期望的功能。
本领域的技术人员会认识到，用来存储程序指令的存储设备可以 跨网络分布。例如，远程计算机可以存储作为软件描述的处理的实例。 本地或终端计算机可以访问远程计算机和下载部分或所有软件来运行 程序。作为替换，本地计算机可以根据需要下载多项软件，或在本地 终端执行一些软件指令并在远程计算机(或计算机网络)执行一些。 本领域的技术人员还会认识到，利用本领域的技术人员已知的传统技 术，所有或部分软件指令可以通过像DSP、可编程逻辑阵列等专用电 路来执行。
这里给定的范围或器件值可能在不失去其效果的情况下扩展或改 变，这些对于技术人员是很显然的。
应了解，上述的效益与优点可涉及一个或若干个实施例。还应了 解，对非复数项目的引用是指一个或多个这种项目。
这里所述方法的步骤可以以任何适当的顺序或同时(在适合的情 况下)执行。
应了解，以上仅借助实例给出优选实施例的描述，并且本领域的 技术人员可做出多种修改。以上说明、实例和数据提供了对本发明示 例性实施例的结构和应用的完整描述。虽然本发明的不同实施例是在 某个特定程度或参考一种或多种的个别实例下被描述的，但是本领域 的技术人员可对所表述的实施例做出大量的变更，而不脱离本发明的 要旨和范围。
权利要求
1.一种自动检测伪造印刷品的方法，其包括(i)获取与所述印刷品相关的凹版印刷区域有关的预先设定的信息；(ii)利用热传感器感应与所述印刷品上包括多个隆脊和凹槽的图案有关的信息；(iii)将与所述图案有关的信息与所述预先设定的信息进行比较，并基于比较结果，评定所述印刷品是否潜在为伪造品。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中所述热传感器被布置来检测 由凹版印刷形成的隆脊和凹槽之间的相对温度差。
3. 根据权利要求l所述的方法，其中该方法还包括在感应信息 的步骤中，接收所述印刷品并相对于所述传感器移动所述印刷品。
4. 根据权利要求l所述的方法，该方法还包括在执行感应信息 的步骤之前，将热量施加到所述印刷品。
5. 根据权利要求l所述的方法，该方法还包括在所述传感器处 提供热量。
6. 根据权利要求l所述的方法，其中所述印刷品是钞票、护照和 邮票中的任何一种。
7. 根据权利要求4所述的方法，其中所述预先设定的信息还包括 与所述印刷品的非凹版印刷区域相关的热廓图信息，并且其中利用传 感器的步骤还包括从所述印刷品感应热廓图。
8. —种自动检测伪造印刷品的装置，其包括(i) 输入装置，用来获取与所述印刷品相关的凹版印刷区域有关的 预先设定信息；(ii) 热传感器，用来感应与所述印刷品上包括多个隆脊和凹槽的 图案有关的信息；(iii) 处理器，用来比较所述与图案有关的信息和所述预先设定的 信息，并基于比较结果评定所述印刷品是否潜在为伪造品。
9. 根据权利要求8所述的装置，其中所述热传感器包括对热量敏 感的传感器元件的阵列，且其中所述热传感器用来检测所述传感器元 件之间的温度差。
10. 根据权利要求8所述的装置，其包括用来接收所述印刷品的 输入装置和用来向所述热传感器呈现所述印刷品并使所述印刷品移动 通过所述传感器的支撑。
11. 根据权利要求8所述的装置，其还包括用来对所述印刷品施 加热量的热源。
12. 根据权利要求IO所述的装置，其中所述热源与所述传感器是 一体的。
13. 根据权利要求8所述的装置，其中所述印刷品是钞票、护照 和邮票中的任何一种。
14. 根据权利要求11所述的装置，其中所述预先设定的信息还包 括与所述印刷品的非凹版印刷区域相关的热廓图信息，并且其中所述 传感器用来从所述印刷品感应热廓图。
15. 根据权利要求8所述的装置，其与自动提款机、自助式销售 亭、自助式货币兑换机和自动售票机中的任何一种是一体的。
16. —种或多种计算机可读介质，其存储计算机可执行指令，用 来执行包括以下步骤的方法(i) 获取与印刷品相关的凹版印刷区域有关的预先设定的信息；(ii) 接收来自热传感器的输入，该输入包括与所述印刷品上包括 多个隆脊和凹槽的图案有关的信息；(iii) 比较所述与图案有关的信息和所述预先设定的信息，并基于 比较结果，评定所述印刷品是否潜在为伪造品；以及(iv) 如果所述印刷品被评定为潜在为伪造品，则产生警报。
全文摘要
我们描述了检测钞票上的凹版印刷，从而通过不存在凹版印刷或存在错误的凹版印刷识别出潜在的伪钞。凹版印刷包括基底上的隆脊和凹槽，其中油墨仅被施加到隆脊上。使用热传感器，通过例如将钞票呈现给热传感器并相对于该传感器移动钞票，来检测凹版印刷的存在。钞票可以扫刮通过传感器或反之亦然。在热传感器的输出和与印刷品相关的凹版印刷区域有关的预先设定的信息之间进行比较。也可以对护照、邮票及其他凹版印刷品进行伪造品的检测。
文档编号G07D7/00GK101183467SQ20071018690
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月13日 优先权日2006年11月14日
发明者加里·A·罗斯, 斯科特·L·科尔斯顿 申请人:Ncr公司