СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕННОГО ДОКУМЕНТА
METHOD AND DEVICE FOR CHECKING VALUABLE DOCUMENT

Настоящее изобретение относится к способу проверки ценного документа заданного типа на подозрение наличия подделки, прежде всего подделки из нескольких частей, и устройство для осуществления способа.
Под ценными документами при этом понимают листовые предметы, которые, например, представляют собой финансовую ценность или право и, таким образом, возможность их изготовления не должна быть доступна неуполномоченным лицам. Поэтому они снабжены признаками, которые непросто изготовить, прежде всего скопировать, наличие которых является признаком подлинности, то есть изготовления уполномоченным на это органом. Важные примеры таких ценных документов - это чип-карты, купоны, подарочные купоны, чеки и прежде всего банкноты. Ценные документы могут соответственно отличаться по своему типу, например, в случае банкнот - своим достоинством или же номиналом и валютой или в случае чека - типом формуляра чека, заданным издателем чека.
Все чаще появляются подделки ценных документов, которые далее также называют подделками из нескольких частей (составными подделками). Они могут возникать за счет того, что отделенная часть ценного документа заданного типа - обычно за счет склеивания - соединяется с участком подложки, например, отделенной частью ценного документа другого типа или куском бумаги, пленки и т.п. подходящей формы, что возникает образование, которое примерно имеет габариты ценного документа. Прежде всего, например, ценный документ может быть умело разделен на две части, которые затем соответственно соединяются с подходящим участком подложки. За счет этого возникают две подделки ценного документа, которые в зависимости от выполнения подделки лишь с трудом распознаются простыми проверяющими устройствами. Проблема при машинной проверке таких ценных документов заключается в том, что клеевое соединение нельзя распознать просто и одновременно надежно.
Поэтому в основу настоящего изобретения положена задача предложить способ проверки ценного документа заданного типа на подозрение наличия подделки, прежде всего подделки из нескольких частей, и создать устройство для осуществления способа.
Задача решена за счет способа проверки ценного документа заданного типа на подозрение наличия подделки, прежде всего подделки из нескольких частей, в котором посредством ультразвукового датчика регистрируется с пространственным разрешением по меньшей мере одно ультразвуковое свойство ценного документа с формированием зависящих от местоположения данных измерения, в котором посредством анализатора с использованием зависящих от местоположения данных измерения, предпочтительным образом посредством анализатора проверяют, имеется ли на заданном участке проверки ценного документа два участка поверхности, так что по меньшей мере одно ультразвуковое свойство в местоположениях на первом из двух участков поверхности имеет заданный первый характер, и по меньшей мере одно ультразвуковое свойство на первом участке поверхности и по меньшей мере одно ультразвуковое свойство на другом участке поверхности отличаются друг от друга согласно заданному разностному критерию, и в котором образуется сигнал подлинности, который отражает результат проверки и при выполнении разностного критерия соответствует указанию на наличие подделки из нескольких частей.
Задача также решена за счет устройства для проверки ценных документов по меньшей мере одного заданного типа на подозрение, которое выполнено для осуществления способа по одному из заданных пунктов формулы изобретения, и, прежде всего, предпочтительным образом с одним ультразвуковым датчиком, который выполнен для того, чтобы регистрировать с пространственным разрешением по меньшей мере одно ультразвуковое свойство транспортируемого через зону регистрации ультразвукового датчика ценного документа с формированием зависящих от местоположения данных измерения, и одном анализатором, который выполнен для того, чтобы регистрировать данные измерения ультразвукового датчика и проверять с использованием зависящих от местоположения данных измерения, имеется ли на заданном участке проверки ценного документа два участка поверхности, так что по меньшей мере одно ультразвуковое свойство в местоположениях на первом из двух участков поверхности имеет заданный первый характер, и по меньшей мере одно ультразвуковое свойство на первом участке поверхности и по меньшей мере одно ультразвуковое свойство на другом участке поверхности отличаются друг от друга согласно заданному разностному критерию, и формировать сигнал подлинности, который отражает результат проверки и при выполнении разностного критерия соответствует указанию на наличие подделки из нескольких частей. Сигнал подлинности может выдаваться или использоваться далее в анализаторе, например для сохранения соответствующего значения данных. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в упрощении и повышении надежности проверки ценных документов на наличие подделок из нескольких частей (составных подделок).
Согласно изобретению ценный документ исследуется посредством ультразвука. Для регистрации ультразвуковых свойств ультразвук может подаваться на ценный документ непрерывно или предпочтительным образом импульсно и выполняться регистрация исходящего после этого от ценного документа ультразвука.
Под ультразвуком в рамках настоящего изобретения понимают звук с частотой свыше 20 кГц, предпочтительным образом свыше 40 кГц. Особо предпочтительным образом частота ультразвука ниже 800 кГц. Если используются ультразвуковые импульсы, то при этом под частотой понимают среднее арифметическое значение частот импульса.
Ультразвуковое свойство должно определяться с пространственным разрешением, то есть ультразвуковые свойства определяются для различных областей измерения ценного документа, причем по меньшей мере некоторые из областей измерения могут касаться друг друга или накладываться друг на друга. Для каждой из областей измерения и, тем самым, представляющего соответствующую область измерения местоположения на ценном документе может быть сформировано измеренное значение, представляющее ультразвуковые свойства, которое может обрабатываться дальше. Сформированные при измерении данные измерения включают в себя измеренные значения для местоположений, для которых были зарегистрированы значения измерения, и предпочтительным образом соответственно соотнесенные информации по местоположениям, но которые также могут следовать из расположения измеренных значений в поле.
Согласно изобретению проверяют, может ли иметься на заданном участке проверки ценного документа два участка поверхности, которые имеют различные ультразвуковые свойства. Под участком поверхности ценного документа в рамках данного изобретения понимают взаимосвязанный участок ценного документа.
Область проверки ценного документа при этом задана в зависимости от заданного типа ценного документа и может, в зависимости от типа, включать в себя весь ценный документ или также только одну его часть.
Теперь выполняется проверка, имеются ли оба участка поверхности.
Первый из двух участков поверхности отличается тем, что по меньшей мере одно ультразвуковое свойство имеет в местоположениях на участках поверхностях заданный первый характер. Под характером ультразвукового свойства в рамках настоящего изобретения понимают варьирование ультразвукового свойства на участке поверхности или его отсутствие. Первый характер может быть при этом предпочтительным образом задан в зависимости от типа ценного документа и при необходимости положения при регистрации ультразвукового свойства. Поскольку данные измерения представляют собой ультразвуковое свойство, то характеру ультразвукового свойства соответствует характер данных измерения, под которым соответствующим образом понимают варьирование данных измерения на участке поверхности или отсутствие варьирования. Под тем, что ультразвуковое свойство имеет в местоположениях на первом участке поверхности заданный первый характер, понимают, что заданные данными измерения измеренные значения или же заданный ими измеренный характер вплоть до колебаний в заданном диапазоне допусков соответствует заданному первому характеру. Величина диапазона допуска может выбираться, прежде всего, в зависимости от свойств использованного для регистрации ультразвукового датчика и обусловленных изготовлением колебаний свойств ценных документов, которые определяют ультразвуковое свойство.
Первый участок поверхности может быть задан, прежде всего, участком ценного документа, на который или в который был вставлен элемент другого документа или листа.
Другой участок поверхности возникает за счет того, что он расположен на участке проверки и по меньшей мере одно ультразвуковое свойство на первом участке поверхности и по меньшей мере одно ультразвуковое свойство на другом участке поверхности отличаются друг от друга согласно заданному разностному критерию. При этом разностный критерий может быть задан в зависимости от типа ультразвукового свойства и/или типа ценного документа и/или заданного первого характера.
Если разностный критерий выполнен, то это рассматривают как указание на подделку из нескольких частей и анализатор образует соответствующий сигнал подлинности. Сигнал подлинности может выдаваться или использоваться для сохранения значения данных в анализаторе для последующего использования при проверке подлинности.
Изобретение отличается, прежде всего, тем, что не требуется распознавать соединение частей составного ценного документа, то есть, например, клеевое соединение. Более того, используется то, что различные части отличаются своими ультразвуковыми свойствами.
Предлагаемое устройство может быть выполнено, прежде всего, для осуществления предлагаемого способа. Анализатор может содержать, прежде всего, для выполнения проверки процессор, например, микроконтроллер или цифровой сигнальный процессор, и/или FPGA и запоминающее устройство. В запоминающем устройстве могут быть, прежде всего, сохранены инструкции компьютерной программы, при выполнении которой процессором выполняются технологические операции предлагаемого способа по регистрации данных измерения.
В принципе, в качестве ультразвукового свойства могут использоваться любые подходящие свойства, которые характеризуют взаимодействие ценного документа с ультразвуком. Предпочтительным образом ультразвук может использоваться в заданном частотном диапазоне, особо предпочтительным образом в диапазоне от 40 кГц до 800 кГц, и самым предпочтительным образом в диапазоне от 100 кГц до 450 кГц, для чего преобразователи ультразвука, служащие в качестве передатчика и приемника, могут быть выполнены соответствующим образом.
Согласно одной предпочтительной форме осуществления в качестве ультразвукового свойства может использоваться пропускание или же пропускающие способности для ультразвука в заданном частотном диапазоне. Затем для определения по меньшей мере одного ультразвукового свойства на ценный документ подается ультразвук и регистрируется пропущенный ценным документом ультразвук.
Для этого при настройке ультразвуковой датчик может быть выполнен для того, чтобы подавать ультразвук на ценный документ и регистрировать пропущенный ценным документом ультразвук. В качестве пропускания при этом можно использовать интенсивность пропущенного ультразвука или интенсивность пропущенного ультразвука, нормированную по интенсивности ультразвука, падающего на ценный документ, или пропорциональное этому значение. Было установлено, что свойства пропускания ультразвука особенно хорошо подходят для исследования ценных документов, поскольку они позволяют проводить надежные измерения.
Но согласно еще одной форме осуществления, альтернативно или дополнительно, в качестве ультразвукового свойства может использоваться отражение или же отражающие способности для ультразвука в заданном частотном диапазоне. Затем в способе для определения по меньшей мере одного ультразвукового свойства ультразвук в заданном частотном диапазоне подается на ценный документ и регистрируется пропущенный ценным документом ультразвук. В устройстве для этого ультразвуковой датчик может быть выполнен для того, чтобы подавать ультразвук в заданном частотном диапазоне на ценный документ и регистрировать отраженный ценным документом ультразвук. В качестве отражения при этом можно использовать интенсивность отраженного ультразвука или интенсивность отраженного ультразвука, нормированная по интенсивности ультразвука, падающего на ценный документ, или пропорциональное этому значение.
Но, например, также возможно регистрировать как ультразвуковое свойство измерение фазы при отражении или пропускании.
Определение участков поверхности, в принципе, может выполняться как угодно. Вид определения можно выбирать, прежде всего, в зависимости от заданного первого характера. Так во время определения участков поверхности можно сначала определять взаимосвязанные линейные участки в направлении транспортировки или поперек направлению транспортировки, то есть непосредственно соседние местоположения на одной прямой в направлении транспортировки или же поперек направлению транспортировки, вдоль которой ультразвуковые свойства имеют характер, соответствующий заданному первому характеру. Затем на этой основе может вестись поиск участков поверхности. Но также возможно, что значения измерения в соответствии местоположениям рассматриваются как поле, и в этом поле ведется поиск взаимосвязанных участков. Этот способ особо предпочтителен, если заданный характер представляет собой образец, который предусматривает систематическое локальное варьирование ультразвукового свойства.
Согласно одной предпочтительной форме осуществления при проверке, имеются ли на заданном участке проверки ценного документа два участка поверхности, по данным измерения по меньшей мере для трех соседних местоположений образуются средние величины и используются для определения характера на первом участке поверхности и/или при проверке разностного критерия. В устройстве для этого анализатор может предпочтительным образом быть выполнен также для того, чтобы при проверке, имеются ли на заданном участке проверки ценного документа два участка поверхности, образовывать средние величины по данным измерения по меньшей мере для трех соседних местоположений и использовать для определения характера на первом участке поверхности и/или при проверке разностного критерия. Эта форма осуществления имеет то преимущество, что обусловленные использованием колебания по меньшей мере одного ультразвукового свойства ценного документа или шумовые влияния использованного для регистрации ультразвукового свойства ультразвукового датчика могут не влиять или могут влиять только незначительно отрицательно.
Прежде всего, причем для каждого из измеренных значений для соответствующего местоположения на участке проверки соответствующее измеренное значение может быть заменено средним значением для измеренного значения для соответствующего местоположения и по меньшей мере двух соседних местоположений.
Первый характер может быть задан в зависимости от типа ценного документа и предпочтительным образом также участка проверки. Например, первый заданный характер может быть такого рода, что на первом участке поверхности согласно заданному критерию по меньшей мере одно ультразвуковое свойство является не зависящим от местоположения или же что измеренные значения являются не зависящими от местоположения. Тогда они показывают характер, не зависящий от местоположений. В устройстве для этого анализатор может быть выполнен так, что первый заданный характер может быть такого рода, что на первом участке поверхности согласно заданному критерию по меньшей мере одно ультразвуковое свойство является не зависящим от местоположения или же что измеренные значения являются не зависящими от местоположения. Это может быть так, например, в ценных документах в форме банкнот, если участок проверки не имеет водяного знака, а только простую подложку банкноты без других элементов. В этом случае проверка на наличие участков поверхности проводится особенно просто.
Критерий может, например, быть выбран таким образом, что случайные колебания данных измерений или свойств ценного документа имеют только очень небольшое значение или вообще не имеют значения. Так, первый характер может быть, например, определен таким образом, что варьирование данных измерения или же измеренных значений должно или же должны располагаться вокруг их среднего значения или заданного для типа ценного документа значения внутри заданного интервала. Ширина интервала также может быть выбрана в зависимости от названных случайных влияний. Кроме того, интервал может быть выбран в зависимости от типа ценного документа и предпочтительным образом также от использованного ультразвукового датчика.
Если данные измерения до их анализа предварительно обрабатывают и/или получают их среднее значение и/или фильтруют, то это обстоятельство предпочтительным образом учитывается при определении интервала.
Но также, например, возможно, что первый заданный характер представляет собой заданный для типа ценного документа локальный образец по меньшей мере одного ультразвукового свойства. В устройстве для этого анализатор может быть выполнен таким образом, чтобы первый заданный характер представлял собой заданный для типа ценного документа локальный образец по меньшей мере одного ультразвукового свойства. Этот образец предпочтительным образом может быть водяным знаком, проходящим по всему участку проверки, который предпочтительным образом периодичен.
Разностный критерий может относиться к различным свойствам ценного документа, но предпочтительным образом выбран в зависимости от заданного первого характера. Каждый из названных далее частичных критериев может использоваться как один единственный частичный критерий разностного критерия, но в других формах осуществления также возможно, что разностный критерий включает в себя частичные критерии как альтернативы или кумулятивно.
2
2
2
2
2
2
Так в предпочтительном варианте, в котором первый заданный характер такого рода, что на первом участке поверхности согласно заданному критерию по меньшей мере одно ультразвуковое свойство является не зависящим от местоположения или же что представляющие по меньшей мере одно ультразвуковое свойство измеренные значения в данных измерения являются не зависящими от местоположения, что разностный критерий содержит частичный критерий, отличаются ли соответствующие данным измерения значения плотности участков поверхности или представленные данными измерения плотности участков поверхности по меньшей мере на 5 г/м, предпочтительным образом на 10 г/м. Для этого анализатор в устройстве может быть предпочтительным образом выполнен так, что первый заданный характер такого рода, что на первом участке поверхности согласно заданному критерию по меньшей мере одно ультразвуковое свойство является не зависящим от местоположения или же что представляющие по меньшей мере одно ультразвуковое свойство измеренные значения в данных измерения являются не зависящими от местоположения, и что разностный критерий содержит частичный критерий, отличаются ли соответствующие данным измерения значения плотности участков поверхности или значения веса для единицы поверхности участков поверхности, определенные данными измерения, по меньшей мере на 5 г/м, предпочтительным образом на 10 г/м. При этом под понятием «значения веса для единицы поверхности участков поверхности» понимают, во-первых, различные значения веса для единицы поверхности или же соответствующие измеренные значения или определенных из них значения, которые соответствуют местоположениям на соответствующих участка поверхностях. Во-вторых, под понятием также понимают значения, определенные из данных измерения, которые представляют собой вес для единицы поверхности соответствующих участков поверхности. За счет использования этого частичного критерия можно распознать, прежде всего подделки из нескольких частей, в которых части ценного документа заменены более доступными отрезками бумаги, например, из имеющейся в продаже копировальной бумаги или бумаги для принтера. Кроме того, можно распознавать подделки из нескольких частей в системах ценных документов, которые имеют различные типы ценных документов из материалов-носителей, например, бумаги или синтетических пленок, с соответственно заданными для типа ценного документа, различными значениями веса для единицы поверхности. В этом случае части ценного документа низшего качества больше не могут использоваться для замены частей ценного документа более высокого качества. Поэтому предметом изобретения также является система ценных документов, относящихся к заданной валюте, включающая в себя по меньшей мере два различных типа ценных документов, которые соответственно имеют специфический для соответствующего типа ценного документа материал-носитель, предпочтительным образом банкнотную бумагу и/или подложки из синтетических пленок для банкнот и/или композитные материалы из бумаги и пленки, со специфической для соответствующего типа ценного документа плотностью, причем плотности, по меньшей мере, для различных типов ценных документов отличаются. Предпочтительным образом разница весов для единицы поверхности составляет по меньшей мере 5 г/м, особо предпочтительным образом по меньшей мере 10 г/м. При этом материал-носитель может иметь оконные участки или участки признаков, в которых или на которых находятся пленки или защитные признаки или водяные знаки или т.п.Эти участки при определении веса для единицы поверхности не учитываются, то есть участок проверки выбирается таким образом, что эти признаки не находятся на участке проверки.
Согласно другому предпочтительному варианту, в котором первый заданный характер представляет собой заданный для типа ценного документа локальный образец по меньшей мере одного ультразвукового свойства, разностный критерий может содержать частичный критерий, представляют ли данные измерения для другого из участков поверхности отличающийся или нелокальный по меньшей мере одного ультразвукового свойства. В устройстве для этого анализатор может быть предпочтительным образом выполнен так, что разностный критерий содержит частичный критерий, представляют ли данные измерения для одного из участков поверхности заданный для типа ценного документа локальный образец по меньшей мере одного ультразвукового свойства и представляют ли данные измерения для другого из участков поверхности отличающийся или нелокальный по меньшей мере одного ультразвукового свойства. Предпочтительным образом в качестве образца может использоваться выполненный по всему ценному документу водяной знак. Под отличием одного образца от другого образца понимают, что отличие имеет место в том случае, если оба образца недопустимым для типа ценного документа способом смещены относительно друг друга, например, как это может возникать в случае периодически выполненного водяного знака, проходящего в форме полосы по всему ценному документу.
Чтобы повысить точность распознавания в способе проверка предпочтительным образом также может включать в себя выполнение проверки, отделены ли участки поверхности сплошной кривой или линией от первого краевого участка ценного документа до второго краевого участка ценного документа, то есть расположены на противоположных друг другу сторонах кривой или же линии. В устройстве для этого анализатор выполнен соответствующим образом. Наличие таких участков поверхности особенно сильно указывает на наличие подделки из нескольких частей. Разностный критерий, в принципе, может выбираться любым, но подходящим. Предпочтительным образом он может выбираться в зависимости от свойств использованного для исследования ультразвукового датчика и типа исследуемого ценного документа.
Кроме того, предпочтительно, что при проверке, имеются ли два участка поверхности, учитываются только участки поверхности, площадь поверхности которых превышает заданную минимальную площадь поверхности. Эта минимальная площадь поверхности может быть задано предпочтительным образом в зависимости от заданного типа ценного документа, особо предпочтительным образом от защитных признаков ценного документа. В устройстве для этого анализатор также может быть выполнен для того, чтобы при проверке, имеются ли два участка поверхности, учитываются только участки поверхности, площадь поверхности которых превышает заданную минимальную площадь поверхности. Минимальная площадь поверхности может, например, задаваться в зависимости от того, какого размера защитные признаки или участки ценного документа на подлинном ценном документе заданного типа, которые обычно заменяются при подделке из нескольких частей.
В качестве альтернативы или дополнительно в этом способе возможно, чтобы ценный документ имел проходящий по периметру край, и что при способе при проверке, имеются ли два участка поверхности, учитываются только участки поверхности, которые ограничены участками края, которые проходят неколлинеарно. Для этого в устройстве анализатор также может быть выполнен для того, чтобы при проверке, имеются ли два участка поверхности, учитывались только участки поверхности, которые ограничены участками края ценного документа, которые проходят неколлинеарно. Под коллинеарными участками края при этом понимают участки, которые лежат на одной прямой. Например, противоположные участки края или граничащие друг с другом у угла участки края прямоугольного ценного документа не коллинеарны.
Кроме того, в способе предпочтительным образом может быть предусмотрено, что он рассчитан для проверки ценных документов по меньшей мере двух различных заданных типов ценных документов, и определяется тип ценного документа и задается участок проверки в зависимости от определенного типа ценного документа. В устройстве для этого анализатор может быть выполнен таким образом, что участок проверки задается в зависимости от определенного типа ценного документа. Для определения типа ценного документа, прежде всего, также могут использоваться данные по меньшей мере одного другого физического свойства ценного документа, например, оптические свойства или же габариты ценного документа, которые могут регистрироваться подходящими датчиками, например, по меньшей мере одним оптическим датчиком.
Еще одним предметом изобретения является способ для обработки ценных документов с использованием устройства для обработки ценных документов, которое имеет один путь транспортировки с по меньшей мере двумя ветвями транспортировки, в котором ценный документ проверяется посредством способа по одному из предшествующих пунктов формулы изобретения и в зависимости от сформированного при проверке сигнала подлинности подается на одну из ветвей транспортировки. Еще одним предметом изобретения является устройство для обработки ценных документов, предпочтительным образом, сортировки ценных документов, с подающим устройством для подлежащих обработке ценных документов, выдающим устройством для ценных документов, по меньшей мере двумя выдающими устройствами для размещения обработанных ценных документов, одним транспортирующим устройством для транспортировки разъединенных ценных документов от подающего устройства вдоль пути транспортировки к выдающему устройству, устройства для проверки, которое расположено так, что путь транспортировки проходит через ее зону регистрации, и одним управляющим устройством, которое в зависимости от сигнала подлинности от проверяющего устройства управляет транспортирующим устройством для ценного документа, транспортируемого через транспортирующее устройство так, что ценный документ транспортируется на тот участок выдачи из двух участков выдачи, который соответствует сигналу подлинности. Прежде всего, согласно предпочтительному варианту ценный документ может подаваться на участок выдачи для ценных документов, определенных как подлинные, только, если сигнал подлинности отсутствует или не представляет собой указания на подделку.
В устройстве является предпочтительным, что оно имеет датчик, который расположен так, что он может регистрировать определяемые датчиком свойства транспортируемого посредством транспортирующего устройства ценного документа и формировать представляющие их данные измерения, и устройство определения, которое в зависимости от данных измерения определяет тип ценного документа и формирует представляющий тип ценного документа сигнал типа. Затем анализатор проверяющего устройства может быть выполнен так, что он не учитывает при проверке данные измерения ультразвукового датчика в зависимости от сигнала типа определяющего устройства для участков вне заданного в зависимости от типа ценного документа участка проверки ценного документа.
Изобретение далее дополнительно поясняется в качестве примера на основании чертежей. На фигурах показано:
Фиг. 1 схематическое изображение устройства для обработки банкнот,
Фиг. 2 схематическое изображение ультразвукового датчика устройства для обработки банкнот согласно фиг. 1 с управляющим и анализирующим устройством в виде вдоль направления транспортировки банкнот,
Фиг. 3 схематическое изображение ультразвуковых передатчиков ультразвукового датчика согласно фиг. 2 в плоскости параллельно плоскости исследуемой банкноты,
Фиг. 4 схематическое частичное изображение банкноты с пятнами или же областями сканирования, на которые ультразвук подается посредством ультразвуковых передатчиков ультразвукового датчика согласно фиг. 2,
Фиг. 5 схематическое изображение банкноты с местоположениями или же областями сканирования, для которых значения пропускания были определены посредством ультразвукового датчика согласно фиг. 3,
Фиг. 6 схематические изображения подлинной банкноты (А) со штриховым водяным знаком,
Фиг. 7 схематические изображения подлинной банкноты (А) с крупным периодическим водяным знаком и подделок из нескольких частей (Б и В),
Фиг. 8 упрощенная диаграмма выполнения для примера способа проверки ценного документа заданного типа на подозрение наличия подделки, прежде всего подделки из нескольких частей, и
Фиг. 9 упрощенная диаграмма выполнения для еще одного примера способа проверки ценного документа заданного типа на подозрение наличия подделки, прежде всего подделки из нескольких частей.
Устройство 10 для обработки ценных документов согласно фиг. 1, в примере устройство 12 для обработки ценных документов в форме банкнот, выполнено для сортировки ценных документов в зависимости от результата распознавания подлинности обработанных ценных документов.
Оно имеет подающее устройство 14 для подачи ценных документов, выдающее устройство 16 для размещения обработанных, то есть отсортированных ценных документов, и транспортирующее устройство 18 для транспортировки разъединенных ценных документов от подающего устройства 14 к выдающему устройству 16.
Подающее устройство 14 в примере включает в себя отделение 20 введения стопы ценных документов и разъединитель 22 для разъединения ценных документов из стопы ценных документов в отделении 20 введения.
Выдающее устройство 16 включает в себя в примере три участка 24, 25 и 26 выдачи, в которые обработанные ценные документы могут быть отсортированы по результату обработки. В примере каждый участок включает в себя накапливающее отделение и не показанное штабелирующее колесо, посредством которого поданные ценные документы могут укладываться в накапливающее отделение.
Транспортирующее устройство 18 имеет по меньшей мере две, в примере три ветви 28, 29 и 30, на концах которых соответственно расположен один из трех участков 24 или же 25 или же 26 выдачи, и на ответвлениях управляемых управляющими сигналами стрелок 32 и 34, посредством которых ценные документы могут подаваться в зависимости от управляющих сигналов ветвям 28 - 30 и, тем самым, участкам 24 - 26 выдачи.
На определенном транспортирующим устройством 18 пути 36 транспортировки между подающим устройством 14, в примере точнее разъединителем 22, и первой в направлении транспортировки стрелки 32 после разъединителя 22 расположено датчиковое устройство 38, которое во время транспортировки ценных документов мимо него измеряет физические свойства ценных документов и формирует датчиковые сигналы, отображающие результаты измерения. В этом примере датчиковое устройство 38 имеет три датчика, а именно один оптический датчик 40 отражающего света, который регистрирует изображение ценного документа в отраженном свете, один оптический датчик 42 проходного света, который регистрирует изображение ценного документа в проходном свете, и один датчик 44 пропускания ультразвука, который регистрирует или же измеряет с пространственным разрешением свойства пропускания ультразвука ценным документом.
Управляющее и анализирующее устройство 46 соединено посредством сигнальных соединений с датчиковым устройством 38 и транспортирующим устройством 18, прежде всего, стрелками 32 и 34. В комбинации с датчиковым устройством 38 оно в зависимости от датчиковых сигналов датчикового устройства 38 классифицирует ценный документ в один из заданных классов подлинности и управляет путем подачи управляющих сигналов транспортирующим устройством 18, в данном случае точнее стрелками 32 или же 34 так, что ценный документ в соответствии своему классу, определенному при классификации, выдается на участок выдачи выдающего устройства 16, соотнесенный с одним из классов. Отнесение в один из заданных классов подлинности или же классификация при этом выполняются в зависимости по меньшей мере от одного заданного критерия подлинности.
Прежде всего, управляющее и анализирующее устройство 46, наряду с соответствующими интерфейсами передачи данных для датчикового устройства 38 или же его датчиков, имеет процессор 48 и соединенное с процессором 48 запоминающее устройство 50, в котором сохранена по меньшей мере одна компьютерная программа с программным кодом, при выполнении которого процессор 48 управляет устройством или же анализирует датчиковые сигналы, прежде всего, для определения класса подлинности обработанного ценного документа и в соответствии с результатами анализа управляет транспортирующим устройством 18.
Точнее, датчики во время транспортировки ценного документа мимо них регистрируют в соответствии своей функции свойства сканируемого участка для сканируемых участков на банкноте, определенных относительным положением датчиков относительно банкноты, причем образуют соответствующие датчиковые сигналы. Каждый из датчиков при этом может иметь иное пространственное разрешение, то есть размер и распределение зарегистрированных сканируемых участков на банкноте могут варьироваться в зависимости от соответствующего датчика и использованной скорости транспортировки. С каждым из сканируемых участков при этом соотнесено местоположение, которое отражает положение сканируемых участков для соответствующего датчика относительно друг друга и/или относительно банкноты.
На основании аналоговых или цифровых датчиковых сигналов датчиков датчикового устройства 38 при оценке датчиковых сигналов управляющее и анализирующее устройство 46 затем определяет по меньшей мере одно свойство сканируемого участка и/или по меньшей мере одно свойство ценного документа, которое релевантно для проверки банкнот в отношении их подлинности. Предпочтительным образом определяют несколько таких свойств. В этом примере в качестве оптических сканируемых свойств определяют одно изображение в проходном свете и одно изображение в отраженном свете, а в качестве акустического свойства - пропускание ультразвука сканируемыми участками.
В зависимости от свойств сканируемых участков управляющее и анализирующее устройство 46 определяет для различных датчиков соответственно сигналы подлинности, которые представляют, представляют ли определенные свойства сканируемых участков или же ценного документа указание на подлинность ценного документа или нет. На основании этих сигналов соответствующие данные могут быть сохранены в управляющем и анализирующем устройстве 46, например, запоминающем устройстве, для дальнейшего использования. В зависимости от сигналов подлинности управляющее и анализирующее устройство 46 затем определяет общий результат для проверки подлинности согласно заданному общему критерию и в зависимости от результата образует управляющий сигнал для транспортирующего устройства 18.
Для обработки ценных документов 12 вложенные в отделение 20 введения стопой или по отдельности ценные документы 12 разделитель 22 разделяет и в разделенном виде подает их в транспортирующее устройство 18, которое транспортирует разделенные ценные документы 12 мимо датчикового устройства 38. Последнее регистрирует свойства ценных документов 12, причем формируются датчиковые сигналы, которые передают свойства соответствующего ценного документа. Управляющее и анализирующее устройство 46 регистрирует датчиковые сигналы, определяет в зависимости от них класс подлинности соответствующего ценного документа и управляет в зависимости от результата стрелками таким образом, чтобы ценные документы подавались на участок выдачи, соотнесенный с одним из соответствующих классов подлинности, в соответствии с их установленным классом подлинности.
Для определения класса подлинности на основе ультразвуковых свойств, среди прочего, служит датчик 44 пропускания ультразвука, который в примере имеет следующую конструкцию (сравн. фиг. 2 и 3).
Датчик 44 имеет несколько расположенных как поперек направлению Т транспортировки ценных документов 12, так и вдоль него по существу в одной плоскости параллельно вдоль пути 36 транспортировки транспортируемого ценного документа 12, управляемых управляющим и анализирующим устройством 46 преобразователей 52 ультразвука для подачи ультразвуковых импульсов на банкноту. Эти преобразователи 52 ультразвука служат тем самым в качестве ультразвуковых передатчиков.
Напротив преобразователей или же передатчиков 52 ультразвука на пути 36 транспортировки в таком же количестве расположены преобразователи 54 ультразвука, служащие в качестве приемников ультразвука, соединенные с управляющим и анализирующим устройством 45 посредством не показанных на фигурах интерфейсов и схематически показанных сигнальных соединений, таким образом, что они могут принимать исходящие от транспортируемого вдоль пути 36 транспортировки ценного документа 12, вызванные подачей ультразвуковых импульсов передатчиков 52 ультразвука ультразвуковые волны.
При этом с каждым из передатчиков ультразвука 52 соотнесен один из приемников 54 ультразвука таким образом, что между ними возникает ультразвуковой маршрут 56, в данном примере проходящий по меньшей мере приблизительно ортогонально транспортируемому вдоль пути 36 транспортировки ценному документу 12, вдоль которого ультразвуковой импульс, поданный соответствующим передатчиком 52 ультразвука, проходит к соотнесенному с ним приемнику 54 ультразвука. С помощью каждой пары передатчиков ультразвука и соотнесенных с ними приемников ультразвука или же с помощью каждого ультразвукового маршрута 56 в комбинации с управляющим и анализирующим устройством 46 тем самым может быть определено значение для пропускания ультразвука ценным документом 12 в местоположение, в которое подается ультразвук.
Преобразователи 52 или же 54 ультразвука выполнены таким образом, что они хорошо подходят для подачи или же приема ультразвуковых импульсов продолжительностью в диапазоне прим. 30 мкс и ультразвуковой частоты, то есть максимальной частоты спектра ультразвукового импульса, в примере ок. 400 кГц. Кроме того, их размеры выбраны таким образом, что пятно 58 облучения на ценном документе, соответственно транспортируемом вдоль пути 36 транспортировки при подаче на него ультразвуковых импульсов, то есть сканируемый участок, имеет диаметр примерно 2 мм. С каждым из сканируемых участков в качестве местоположения соотнесено центральное местоположение сканируемого участка.
Передатчики и приемники 52 или же 54 ультразвука расположены в плоскости, параллельной ценному документу 12 на пути 36 транспортировки так, что могут регистрироваться значения пропускания ультразвука для проходящих параллельно направлению Т транспортировки зон 60 регистрации в форме полос, как показано на фиг. 4 для моментального снимка во время регистрации.
В целом, тем самым может возникнуть схематически изображенное для ценного документа 12 на фиг. 4 и, прежде всего, на фиг. 5, распределение сканируемых участков 58 или же местоположений, для которых могут регистрироваться значения пропускания, когда ценный документ 12 с постоянной подходящей заданной скоростью транспортируется по ультразвуковым маршрутам 56, и во время транспортировки с заданным временным интервалом регистрируются значения пропускания. В этом примере осуществления управление выполняется независимо от поступления ценного документа 12 в зону регистрации датчика 44 пропускания ультразвука. Для подавления нежелательного приема эхо ультразвуковых импульсов соответствующий ультразвуковой приемник для ультразвукового маршрута может включаться с задержкой относительно момента подачи ультразвукового импульса передатчиком ультразвука для ультразвукового маршрута примерно на значение, немного меньшее, чем время импульса для ультразвукового маршрута и снова отключаться до истечения двойного времени импульса с момента подачи.
Таким образом возникает такое правильное расположение сканируемых участков 58 или же местоположений на ценном документе 12, в примере - по существу шестиугольное расположение. Расположение передатчиков и приемников 52 или же 54 ультразвука выбрано так, что расстояние следующих друг за другом местоположений в по меньшей мере одной из полос или зон 60 регистрации меньше 1 см, предпочтительным образом менее 5 мм. В примере расстояние между ближайшими соседними местоположениями составляет примерно 3 мм, предпочтительным образом 2 мм.
В примере осуществления датчик 44 имеет, прежде всего, двадцать четыре пары передатчика/приемника ультразвука или же ультразвуковых маршрута 56, которые расположены таким образом, что зоны 60 регистрации или же дорожки имеют расстояние в 3-4 мм.
Для регистрации значений пропускания, то есть пропускания, управляющее и анализирующее устройство 46 регистрирует с постоянным временным интервалом датчиковые сигналы приемников 54 ультразвука, которые отражают интенсивность или же мощность отдельных принимающих ультразвуковых импульсов как функцию времени и, тем самым, из-за постоянной скорости транспортировки также и местоположения. На основании этих сигналов управляющее и анализирующее устройство 46 также определяет поступление ценного документа в зону регистрации датчика 44. При этом значения пропускания при предположении, в принципе, постоянной мощности излучения передатчиков 52 ультразвука просто заданы значениями принятой энергии ультразвуковых импульсов. Однако в других примерах осуществления также можно делить значения принятой энергии ультразвуковых импульсов на заданную или измеренную энергию отправленных ультразвуковых импульсов и, тем самым, получать нормированные значения пропускания.
Определенные значения пропускания сохраняются соотнесенными с местоположениями, для которых они были зарегистрированы. Это может выполняться, например, таким образом, что для каждой из зон 60 регистрации отдельно в запоминающем устройстве 50 сохраняют значения пропускания в последовательности их регистрации по времени. Зона 60 регистрации в этом случае соответствует координате в направлении поперек направлению транспортировки, а положение в ряду вдоль зоны 60 регистрации - координате в направлении Т транспортировки. Показатель, который указывает положение в ряду, в этом случае вместе с предписанием по преобразованию местоположений представляет информацию о местоположении.
Частота, с которой последовательно подаются ультразвуковые импульсы, и скорость транспортировки банкноты выбраны так, что вдоль направления транспортировки банкноты в каждой зоне 60 регистрации регистрируют по меньшей мере пять значений пропускания. В примере значения пропускания регистрируются на расстоянии в 3 мм, предпочтительным образом 2 мм, вдоль направления транспортировки.
Исходя из этих значений пропускания, имеющихся для ценного документа в виде функции местоположения, устройство или же управляющее и анализирующее устройство 46, а точнее процессор 48 теперь при выполнении программного кода компьютерной программы, сохраненной в запоминающем устройстве 50, выполняет следующий способ проверки ценного документа заданного типа на подозрение в наличии подделки, прежде всего подделки из нескольких частей. Однако первая операция S10 отчасти выполняется ультразвуковым датчиком 44. Способ приблизительно схематически изображен наглядно на фиг. 8 в виде блок-схемы. Показана часть способа, которая будет прогоняться для каждого проверенного ценного документа.
Во время операции S10 посредством описанного выше оптического датчика 44 пропускания ультразвука в качестве ультразвукового свойства ценного документа с пространственным разрешением регистрируется пропускание ультразвука с формированием зависящих от местоположения данных измерения. Данные измерения представляют пропускание ультразвука в зависимости от местоположения. Они промежуточно сохраняются в запоминающем устройстве 50 управляющего и анализирующего устройства 46.
В примере управляющее и анализирующее устройство 46 и способ, выполненный с его помощью или же, по меньшей мере, частично этим устройством, для проверки ценных документов двух заданных типов ценного документа (сравн. фиг. 6А и 7А). Ценные документы этих двух заданных типов ценного документа, во-первых, могут отличаться по печатному изображению, не показанному на фигурах. Во-вторых, они имеют различные заданные характеры пропускания ультразвука на заданных участках.
Первый тип 61 ценного документа согласно фиг. 6A отличается тем, что ценные документы имеют подложку из банкнотной бумаги, которая имеет один участок 62 с водяным знаком и один участок 64 по существу с постоянным пропусканием ультразвука. Таким образом заданный первый характер ультразвукового свойства, то есть здесь пропускание ультразвука, на участке 64 является не зависящим от местоположения. Этот участок 64 может использоваться в качестве изображенного на фигурах пунктиром участка 64 проверки для первого типа ценных документов. Данные для определения этого участка относительно проходящего по периметру края 66 ценного документа сохранены в управляющем и анализирующем устройстве 46. Там также могут быть сохранены данные, из которых можно определить пропускание ультразвука или среднее значение для измеренных значений на участке 64 проверки. Эти данные могут, например, определяться за счет исследования документов эталонного значения заданного типа.
2
На фигурах 6Б-6Г схематически показаны примеры подделок из нескольких частей. В подделке из нескольких частей согласно фиг. 6Б на участке 64 выштамповано отверстие, которое заменено бумагой 68, которая имеет другой вес единицы поверхности, чем подложка ценного документа на участке 64. В примере она примерно на 10 г/м тяжелее.
На фиг. 6В и 6Г показаны подделки из нескольких частей, в которых расположенные на участке 64 проверки оконечные участки ценного документа заменены листовыми участками 72 или же 74, которые имеют другой вес единицы поверхности, чем участок 64.
Второй тип 76 ценного документа на фиг. 7А имеет по всей своей поверхности намеченный штриховкой на фиг. 7 штриховой водяной знак, штрихи которого, то есть более толстые участки, проходят под заданным углом наклона к краям 78 ценного документа.
Заданный характер ультразвукового свойства, то есть здесь пропускание ультразвука, соответствует «толстому» характеру по поверхности ценного документа или же характеру измеренных значений, указанных данными измерения, зарегистрированному посредством ультразвукового датчика 44 для ценного документа.
Для второго типа ценного документа может использоваться в качестве -опять же изображенного на фигурах пунктиром - участка 80 проверки для всего ценного документа. Данные, которые могут быть определены посредством их заданного характера, сохранены в управляющем и анализирующем устройстве 46.
На фиг. 7Б и 7В изображены два примера подделок из нескольких частей. В примере согласно фиг. 7Б один участок заменен листовым участком 82 без водяного знака, на фиг. 7В - участком 84 с водяным знаком, который, однако, смещен относительно водяного знака подлинного ценного документа.
Во время операций S12-S16 управляющее и анализирующее устройство 46 с использованием зависящих от местоположения данных измерения, проверяет, имеется ли на заданном участке проверки ценного документа два участка поверхности, так что по меньшей мере одно ультразвуковое свойство в местоположениях на первом из двух участков поверхности имеет заданный первый характер, и по меньшей мере одно ультразвуковое свойство на первом участке поверхности и по меньшей мере одно ультразвуковое свойство на другом участке поверхности отличаются друг от друга согласно заданному разностному критерию.
Точнее, во время операции S12 управляющее и анализирующее устройство 46 определяет в зависимости от данных измерения, которые регистрирует датчик 40 отраженного света, тип ценного документа, то есть здесь валюту и состав ценного документа из нескольких частей, и его положение.
Способы для этого специалисту известны. В зависимости от типа ценного документа и в зависимости от определенного положения ценного документа управляющее и анализирующее устройство 46 определяет затем участок проверки, соотнесенный с соответствующим типом ценного документа, в котором должны находиться местоположения ультразвуковых данных, использованных для дальнейшей проверки, или же значения измерения пропускания ультразвука. То есть в примере оно определяет для ценного документа первого типа ценных документов участок 64 проверки и для ценного документа второго типа ценных документов - весь ценный документ.
Во время операций S14-S16 управляющее и анализирующее устройство 46 с использованием зависящих от местоположения данных измерения, проверяет, имеется ли на заданном для типа ценного документа участке проверки ценного документа два участка поверхности, благодаря чему по ультразвуковое свойство, то есть здесь пропускание ультразвука, в местоположениях на первом из двух участков поверхности имеет заданный первый характер.
В случае первого типа ценного документа управляющее и анализирующее устройство 46 определяет по дорожкам участки ценного документа, на которых пропускание ультразвука согласно заданному критерию постоянно или же является не зависящим от местоположения. Для этого оно определяет для различных взаимосвязанных участков вдоль одной дорожки средние значения для измеренных значений и сумму отклонений измеренных значений от среднего значения. Если сумма отклонений меньше заданного в зависимости от ультразвукового датчика 44 и типа ценного документа предельного значения, то вариации измеренных данных рассматриваются как случайные колебания измеренных значений из-за шумов и обусловленных изготовлением колебаний ценного документа, а измеренные значения рассматриваются как не зависящие от местоположений.
Если возникает измеренное значение, отклонение которого больше, то оно больше не причисляется к участку измеренных значений одинаковой величины. За счет сравнения дорожек таким образом может быть получен первый участок поверхности, который следует из того, что непосредственно соседние участки соседних дорожек также определяются с одинаково классифицированными измеренными значениями как первый участок поверхности.
2
Остающиеся участки, которые непосредственно соседствуют, образуют в зависимости от положения один или несколько вторых участков поверхности с отклоняющимися ультразвуковыми свойствами. В настоящем примере в качестве разностного примера относительно первого типа ценного документа в качестве частичного критерия используется тот факт, является ли для второго участка поверхности или каждого из двух участков поверхности среднее значение для измеренных значений для соответствующего участка поверхности от среднего значения для измеренных значений для первого участка поверхности больше значения, которое соответствует разнице весов единиц поверхности ценных документов более 5 м/г.
Для второго типа ценных документов измеренные значения проверяются на предмет того, на каких участках они имеют данное водяным знаком заданный первый характер или же данный водяным знаком образец. Участок, на котором это так, образует первый участок поверхности. Оставшиеся участки поверхности, которые отличаются от заданного образца тем, что они не имеют систематической вариации или не имеют продолжения образца с первого участка поверхности, образуют второй или же вторые участки поверхности.
Разностный критерий относительно второго типа ценных документов включает в себя частичный критерий, не имеется ли на соответствующем втором участке поверхности образца (сравн. фиг. 7Б) или имеется другой образец, или не смещен ли и/или не повернут образец относительно образца на первом участке поверхности (сравн. фиг. 7В).
Если для соответствующего типа ценных документов не будут найдены два участка поверхности, которые отличаются согласно частичному критерию, то это понимается как указание на то, что не удалось распознать подделку из нескольких частей. Способ затем продолжают операцией S18, во время которой формируют сигнал подозрения, который показывает, что нет подозрения на подделку, и соответствующая дата сохраняется в управляющем и анализирующем устройстве.
2
Если проверка во время операции S14 выявит, что были найдены два участка поверхности с указанными свойствами, то во время операции S16, которая может не потребоваться в других примерах осуществления, дополнительно проверяют еще один частичный критерий, превышают ли площади поверхности найденных участков поверхности заданную минимальную площадь поверхности, равную в примере 1 см. Если это не так, то исходят не из наличия подделки из нескольких частей и непосредственно после этого выполняют операцию S18, как описано выше.
Еще один пример осуществления отличается от первого примера осуществления только тем, что операция S16 заменяется операцией S16'.
Во время операции S16' проверяют другой частичный критерий. Точнее при проверке, имеются ли два участка поверхности, учитываются только участки поверхности, которые ограничены по меньшей мере двумя участками края, которые проходят неколлинеарно. В данном примере это выполняется за счет того, что во время операции S18 сначала проверяют, проходят ли оба участка поверхности до участков края ценного документа, проходящего по периметру, как это было, например, в случаях фиг. 6Б и 6В и 7Б. Затем выполняется проверка, не коллинеарны ли участки, что в данном примере происходит за счет того, что выполняется проверка, проходит ли один из участков в продольном направлении и один в поперечном направлении ценного документа или противоположны ли участки друг другу. Только если это так, исходят из наличия подделки из нескольких частей, а во время операции S18 формируется соответствующий сигнал подлинности.
Во время следующей операции S20 управляющее и анализирующее устройство 46 в зависимости от сигнала подлинности и соответствующих сигналов, которые были определены на основе других датчиков, управляет транспортирующим устройством так, что ценный документ транспортируется в соответствующее отделение выдачи.
Другие примеры осуществления отличаются от описанных ранее примеров осуществления только тем, что при исследовании первого типа ценных документов сообщение о пропускании ультразвука или же представляющих его измеренных значений выполняется не по соседним местоположениям в той же дорожке, а по ближайшим соседним местоположениям заданного местоположения.
Другие примеры осуществления отличаются от описанных примеров осуществления тем, что для определения по меньшей мере одного ультразвукового свойства на ценный документ подается ультразвук и регистрируется отраженный от ценного документа ультразвук. Описанные технологические шаги затем выполняются соответствующим образом.
Другая предпочтительная форма осуществления отличается от первого примера осуществления тем, что преобразователи ультразвука выполнены таким образом, что они хорошо подходят для подачи или же приема ультразвуковых импульсов продолжительностью в диапазоне прим. 45 мкс и ультразвуковой частоты, то есть максимальной частоты спектра ультразвукового импульса, ок. 300 кГц. Кроме того, их размеры выбраны таким образом, что пятно облучения на банкноте, соответственно транспортируемой вдоль пути 22 транспортировки, при подаче на нее ультразвуковых импульсов имеет диаметр примерно 3 мм.
В других формах осуществления ультразвуковые маршруты также могут быть наклонены относительно плоскости исследуемой банкноты, чтобы при использовании ультразвуковых импульсов избегать влияния эхо.
Кроме того, ультразвук также может подаваться непрерывно, а не импульсно. В этом случае ультразвуковые маршруты также предпочтительным образом наклонены относительно исследуемой банкноты, чтобы избежать возникновения стоящих волн.
Кроме того, другие примеры осуществления могут отличаться от описанных выше за счет того, что преобразователи ультразвука расположены вдоль ряда, проходящего поперек направлению транспортировки.
2
2
2
Описанные примеры осуществления подходят, прежде всего, для проверки ценных документов системы ценных документов, которая включает в себя по меньшей мере два различных типа ценных документов, которые соответственно имеют специфический для соответствующего типа ценного документа материал-носитель, предпочтительным образом банкнотную бумагу и/или подложки из синтетических пленок для банкнот и/или композитные материалы из бумаги и пленки, со специфической для соответствующего типа ценного документа плотностью, причем плотности, по меньшей мере, для различных типов ценных документов отличаются. Например, в заданной валюте банкнота достоинством 10 на участке проверки могла бы иметь вес единицы поверхности в 65 г/м, банкнота достоинством 20 на участке проверки могла бы иметь вес единицы поверхности в 75 г/м, а банкнота достоинством 50 могла бы иметь вес единицы поверхности в 85 г/м.