СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ НА НАЛИЧИЕ НЕРЕГУЛЯРНОСТЕЙ
METHOD AND DEVICE FOR CHECKING VALUABLE DOCUMENTS FOR IRREGULARITY PRESENCE

Настоящее изобретение относится к способу проверки ценного документа заданного типа ценного документа на наличие по меньшей мере одной нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или по меньшей мере одной складки и/или удаления материала, и средства для осуществления способа.
Под ценными документами при этом понимают листообразные предметы, которые имеют, например, денежное достоинство или являют собой предоставление права и поэтому не должны изготавливаться как угодно посторонними лицами. Поэтому они имеют сложно изготавливаемые, прежде всего, сложные для копирования признаки, наличие которых является указанием на подлинность, то есть изготавливаются уполномоченным на это органом. Важными примерами таких ценных документов являются купоны, подарочные купоны, чеки и, прежде всего, банкноты.
Такие ценные документы могут иметь нерегулярности или дефекты, которые, кажется, делают их неподходящими для будущего применения, или даже вообще должны рассматриваться как возможно всего лишь слабое подозрение на наличие подделки.
Примером для недостаточной пригодности для будущего применения может быть, например, наличие клейкой ленты на ценном документе, прежде всего, банкноте. Такие клейкие ленты отчасти используются для ремонта трещин в соответствующем ценном документе. Поэтому поврежденный ценный документ следует по возможности изъять из обращения. Другой пример может заключаться в том, что в случае полимерных банкнот области нанесенного на полимерную подложку до или же во время печати непрозрачного слоя с течением времени могут отколоться, в результате чего возникнет удаление материала.
Но клейкие ленты также могут использоваться для того, чтобы соединять между собой части различных ценных документов, чтобы изготовить подделку.
Для распознавания клейких лент ценный документ можно исследовать, например, посредством ультразвукового пропускания. На основании данных измерения в этом случае можно провести проверку, можно ли распознать указание на наличие клейкой ленты.
Еще одной формой нерегулярностей, которая может отрицательно сказываться на оборотоспособности банкнот, являются складки и заломы. Например, в US 6595060 B2 описывается способ для определения неоднородностей структуры в листовом материале, прежде всего, на основании заломов или трещин, в котором используется ультразвук. Далее под складками также понимают заломы.
Однако известные подобные способы имеют тот недостаток, что данные ультразвукового пропускания сильно зашумлены, что обусловлено способом измерения и свойствами определенных типов ценных документов, и поэтому распознавание клейких лент или складок или удалений материала может быть трудным. Также пространственное разрешение существенно меньше, чем при визуальных исследованиях.
Поэтому в основу настоящего изобретения положена задача указания способа проверки ценного документа заданного типа ценного документа на наличие по меньшей мере одной нерегулярности по меньшей мере одногозаданного типа, преимущественным образом налипания, особо предпочтительно клейкой ленты и/или складки и/или нерегулярности в форме по меньшей мере одного удаления материала, который позволяет хорошее распознавание таких нерегулярностей, и предоставления средств для осуществления способа.
Задача решена за счет предметов независимых пунктов формулы изобретения.
Прежде всего, задача решена за счет способа проверки ценного документа заданного типа ценного документа на наличие по меньшей мере одной нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, в котором регистрируется блок (набор) ультразвуковых данных, который с пространственным разрешением описывает по меньшей мере одно ультразвуковое свойство, преимущественным образом пропускание ультразвука, ценного документа. Определяют блок данных отклонений, который с пространственным разрешением описывает отклонение между блоком ультразвуковых данных и моделью и определен так, что описанное им отклонение относительно модели минимально, причем модель включает в себя модель для пространственной зависимости по меньшей мере одного ультразвукового свойства эталонных ценных документов заданного типа ценного документа без нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа. С использованием блока данных отклонений выполняют проверку наличия указания на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа на ценном документе.
Кроме того, задача решена за счет устройства для проверки ценного документа заданного типа ценного документа на наличие по меньшей мере одной нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, имеющего аналитическое устройство, которое выполнено для того, чтобы осуществлять предлагаемый способ. Прежде всего, оно выполнено для того, чтобы регистрировать блок ультразвуковых данных, который с пространственным разрешением описывает по меньшей мере одно ультразвуковое свойство ценного документа, преимущественным образом пропускание ультразвука, определять блок данных отклонений, который с пространственным разрешением описывает отклонение между блоком ультразвуковых данных и моделью и определен так, что описанное им отклонение относительно модели минимально, причем модель включает в себя модель для пространственной зависимости по меньшей мере одного ультразвукового свойства эталонных ценных документов заданного типа ценного документа без нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, и выполнять с использованием блока данных отклонений проверку наличия указания на нерегулярность заданного типа на ценном документе.
Для выполнения способа устройство имеет аналитическое устройство. Оно может быть снабжено устройством для обработки данных, которое может иметь, например, компьютер или по меньшей мере один процессор и/или по меньшей мере одну матрицу FPGA, для обработки ультразвуковых данных. Аналитическое устройство может иметь запоминающее устройство, в котором сохранена компьютерная программа, в результате чего аналитическое устройство, преимущественным образом устройство обработки данных, при выполнении компьютерной программы осуществляет предлагаемый способ.
Поэтому задача также решена за счет компьютерной программы для выполнения посредством устройства для обработки данных, которая имеет программный код, при выполнении которого устройство для обработки данных осуществляет предлагаемый способ.
Кроме того, задача решена за счет физического носителя данных, который выполнен с возможностью считывания посредством устройства для обработки данных, и на котором сохранена предлагаемая компьютерная программа.
Способ и устройство относятся к проверке ценного документа заданного типа ценного документа. Типы ценных документов могут быть заданы за счет того, что для них необходимы соответственно различные модели согласно изобретению. Тип ценного документа может быть задан в случае ценных документов в форме банкнот, прежде всего, за счет валюты и деления по достоинству или же номинала и при необходимости серии или выпуска. Тип ценного документа в случае банкнот относительно дальнейшей обработки также еще может быть точнее определен за счет ориентации банкноты. Под ориентацией при этом понимают одно из четырех возможных положений банкноты при регистрации ультразвукового свойства, которые могут переводиться друг в друга за счет поворота вокруг средней продольной и/или поперечной оси банкноты.
Ценные документы проверяют на наличие по меньшей мере одной нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа. Эталонные ценные документы, преимущественным образом, не имеют нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, на наличие которых выполняется проверка.
Под нерегулярностью по меньшей мере одного заданного типа в зависимости от формы осуществления понимают нерегулярность только одного заданного типа или нерегулярность одного из нескольких заданных типов. Прежде всего, следующие типы могут рассматриваться по отдельности или в комбинации.
Так нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа могут включать в себя нерегулярности типа налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или нерегулярности типа складки. То есть тип нерегулярности может, предпочтительным образом, быть налипанием, преимущественным образом, клейкой лентой. Под налипаниями понимают все элементы, которые соединены с ценным документом и, по меньшей мере, отчасти расположены на его поверхности. При этом речь может идти, например, об областях с краской достаточной отнесенной к единице площади массы или, прежде всего, также о наклеенной на ценный документ клейкой ленте или иных клейких элементах. Нерегулярности этого типа также называют нерегулярностями в форме налипаний. То есть тип нерегулярности может, предпочтительным образом, быть также складкой. Под складкой в рамках изобретения понимают только такие складки, которые приводят к распознаваемому датчиком изменению ультразвукового свойства. Нерегулярности этого типа также называют нерегулярностями в форме складок.
Нерегулярности типов «налипание» и/или «складка» являются нерегулярностями в форме налипаний и/или складок.
Тип нерегулярности может, предпочтительным образом, быть также удалением материала. Нерегулярность этого типа также называют нерегулярностью в форме удаления материала. Удаления материала в рамках настоящего изобретения являются областями ценного документа, отнесенная к единице площади масса которого снижена относительно соответствующих областей заданных эталонных ценных документов заданного типа ценного документа. Прежде всего, в случае ценных документов, которые имеют полимерный слой с нанесенным на него непрозрачным слоем, возможны области, на которых непрозрачный слой поврежден, прежде всего его больше нет.
Преимущественным образом, проверка выполняется либо только на наличие по меньшей мере одного налипания и/или одной складки или только на наличие по меньшей мере одной нерегулярности в форме удаления материала. Тогда в первом случае эталонные ценные документы, преимущественным образом, не имеют только нерегулярности в форме клейкой ленты и складок, во втором случае - только не нерегулярности в форме удалений материала. Особо предпочтительным образом, проверка выполняется либо только на наличие по меньшей мере одного налипания, либо только на наличие по меньшей мере одной нерегулярности в форме одной складки или только на наличие по меньшей мере одной нерегулярности в форме удалений материала. Тогда в первом случае эталонные ценные документы, преимущественным образом, не должны иметь только нерегулярности в форме клейкой ленты, во втором случае - только не нерегулярности в форме складок, а в третьем случае - только не нерегулярности в форме удалений материала.
Для проверки регистрируют блок ультразвуковых данных, который с пространственным разрешением описывает по меньшей мере одно ультразвуковое свойство ценного документа. Ультразвуковое свойство может быть, например, фазовыми изменениями при диффузном отражении и/или пропускании ультразвука от или же через ценный документ или, преимущественным образом, способностью к диффузному отражению или диффузным отражением или же интенсивностью или амплитудой диффузного отражения для ультразвука в заданном частотном диапазоне или способностью к пропусканию или же пропусканием или же интенсивностью или амплитудой пропускания для ультразвука в заданном частотном диапазоне. Под ультразвуком при этом понимают звук с частотами в диапазоне от 50 кГц до 2 МГц, преимущественным образом от 50 кГц до 1 МГц, особо предпочтительным образом от 100 кГц до 1 МГц. Самым особо предпочтительным образом, ультразвук используют с частотами в диапазоне от 100 кГц до 500 кГц.
Блок ультразвуковых данных описывает ультразвуковое свойство с пространственным разрешением, это означает, что для нескольких пятен измерения на ценном документе имеются соответствующие данному месту пятна измерения, описывающие ультразвуковое свойство ультразвуковые данные. При этом места могут быть эксплицитно указаны в блоке ультразвуковых данных. Но также возможно, что место имплицитно задано за счет расположения ультразвуковых данных в блоке ультразвуковых данных. В этом случае задано правило для того, какие места соответствуют каким ультразвуковым данным в блоке ультразвуковых данных. Преимущественным образом, ультразвуковые данные регистрируются для мест, которые распределены по всему ценному документу. Места могут быть распределены неравномерно, однако преимущественным образом равномерно, особо предпочтительным образом распределены по узлам прямоугольной решетки.
В принципе, достаточно, что блок ультразвуковых данных только регистрируется, например считывается или принимается. Устройство, преимущественным образом аналитическое устройство, может иметь для этого подходящий интерфейс, по которому могут регистрироваться блоки ультразвуковых данных.
Но, преимущественным образом, в способе ультразвуковые данные регистрируются посредством ультразвукового датчика. Тогда в устройстве предпочтительно, что устройство также имеет ультразвуковой датчик для измерения с пространственным разрешением по меньшей мере одного ультразвукового свойства ценного документа и образования блока ультразвуковых данных для ценного документа, и что аналитическое устройство связано с ультразвуковым датчиком посредством сигнального соединения и выполнено для того, чтобы регистрировать в качестве блока ультразвуковых данных блок ультразвуковых данных ультразвукового датчика.
Ультразвуковой датчик может быть выполнен для измерения ультразвукового свойства при неподвижном относительно ультразвукового датчика ценном документе. Но предпочтительно, что ультразвуковой датчик выполнен так, что он измеряет ультразвуковое свойство ценного документа во время движения ценного документа, прежде всего, во время транспортировки ценного документа мимо ультразвукового датчика или через него. Для этого может быть предусмотрено транспортирующее устройство, которое транспортирует ценный документ с заданной скоростью транспортировки мимо ультразвукового датчика или через него.
Ультразвуковой датчик может, преимущественным образом, иметь несколько ультразвуковых преобразователей, которые могут служить как ультразвуковой передатчик и/или приемник. Прежде всего, ультразвуковой датчик может быть пропускающим ультразвуковым датчиком. При образовании блока ультразвуковых данных измерительные сигналы действующего как ультразвуковой приемник ультразвукового преобразователя также могут быть подвергнуты предварительной обработке.
Зарегистрированный блок ультразвуковых данных в этом случае сравнивают с моделью. Точнее из зарегистрированного блока ультразвуковых данных определяют блок данных отклонений, который с пространственным разрешением описывает отклонение между зарегистрированным блоком ультразвуковых данных и моделью. Для этого для типа ценного документа задана модель, которая включает в себя или является моделью для пространственной зависимости по меньшей мере одного ультразвукового свойства эталонных ценных документов заданного типа без нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа без налипаний и/или складок и/или удалений материала. Поэтому модель приближенно описывает по меньшей мере одно ультразвуковое свойство эталонных ценных документов с пространственным разрешением. Модель описывает пространственную зависимость ультразвукового свойства или же пространственно зависимое ультразвуковое свойство эталонных ценных документов в качестве модели, то есть не должна точно отражать пространственную зависимость ультразвукового свойства, а, как подразумевает понятие «модель», только приближенно, то есть с определенными ошибками. Но ошибки, как это подразумевает понятие «модель», не должны становиться произвольно большими. Допустимые ошибки или же точность модели специалист выбирает так, что предлагаемый способ работает, прежде всего, с точки зрения скорости выполнения и точности распознавания в соответствии требованиям.
В простом случае модель должна определить только один блок данных модели, который, например, может быть получен за счет усреднения эталонных блоков ультразвуковых данных для ценных документов заданного типа ценного документа без нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа без типов в форме налипаний и/или складок и/или удалений материала.
Но в предлагаемых в изобретении способе и устройстве модель задает несколько отличающихся друг от друга блоков данных модели, которые с пространственным разрешением описывают по меньшей мере одно ультразвуковое свойство. Применение нескольких отличающихся друг от друга блоков данных модели улучшает моделирование вариаций в ультразвуковых свойствах ценных документов заданного типа, обусловленных типом ценного документа и/или технологией его изготовления, но не возникшими позднее налипаниями, образовавшимися позднее складками или произошедшими позднее удалениями материала. Это позволяет существенно повысить разрешающую способность способа.
Модель может быть задана за счет того, что блоки данных модели задаются эксплицитно. Но, преимущественным образом, модель задана за счет того, что параметры модели и предписание по определению блоков данных моделей с использованием параметров модели задано, по меньшей мере, так, что может быть определен блок данных отклонений.
Блок данных отклонений определяется так, что описанное им отклонение относительно модели, то есть от модели, минимально.
Для определения размера отклонения между блоком ультразвуковых данных и моделью может быть задан размер отклонения, который выбран в зависимости от модели и представления блоков ультразвуковых данных. Отклонение минимально в том случае, если размер отклонения минимален. Преимущественным образом, отклонение между блоком ультразвуковых данных и моделью является отклонением между блоком ультразвуковых данных и одним из блоков данных модели.
Это блок данных отклонений будет содержать наряду с отклонениями, которые могут возникать между моделью и ценными документами без нерегулярностей по причине использования модели, отклонения, которые обусловлены нерегулярностями по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом налипаниями и/или складками и/или удалениями материала. За счет использования модели, которая описывает пространственную зависимость ультразвукового свойства, отклонения по причине нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом налипаний и/или складок и/или удалений материала могут распознаваться более явно. Благодаря тому, что согласно изобретению используется модель для эталонных ценных документов, которая определяет несколько блоков данных модели, вариации ультразвукового свойства могут быть отделены за счет отклонений в свойствах ценных документов заданного типа ценного документа, в случае банкнот, например, расположения водяных знаков и/или защитной нити, от вариаций из-за налипаний или складок или удалений материала. Это облегчает проверку на следующем шаге.
На нем с использованием блока данных отклонений выполняют проверку наличия указания на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа на ценном документе, преимущественным образом в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или складки и/или по меньшей мере одной нерегулярности в форме удаления материала, или нет. За счет этого можно достичь очень высокой точности или же надежности распознавания нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом налипаний и/или складок и/или удалений материала, даже если влияние соответствующих нерегулярностей, например налипаний или же складок или же удалений материала по меньшей мере на одно ультразвуковое свойство не очень велико. Также обеспечивается высокая надежность распознавания.
В качестве результата проверки может быть сохранена дата или образован сигнал, который описывает, имеет место названное указание или нет. Такая дата или сигнал могут использоваться непосредственно или в качестве опции в комбинации с другими данными и/или сигналами, которые описывают указания на наличие других нерегулярностей, для сортировки ценного документа.
В принципе, блоки данных модели не должны иметь структуру или же быть заданы как блоки ультразвуковых данных до тех пор, пока размер отклонения позволяет определять минимальное отклонение. Но, преимущественным образом, блоки ультразвуковых данных содержат ультразвуковые данные для заданного для типа ценного документа количества N мест, которые соответственно описывают по меньшей мере одно ультразвуковое свойство для соответствующих мест. Соответственно в этом случае, преимущественным образом, блоки данных модели содержат соответственно данные модели по меньшей мере для одного ультразвукового свойства для заданного количества N мест. Тем самым обеспечивается возможность простого сравнения ультразвуковых данных и данных модели для каждого места. Прежде всего, это позволяет простую формулировку дистанционного размера, например, как сумму разниц в квадрате между ультразвуковыми данными и данными модели по заданным местам. При представлении блоков ультразвуковых данных и блоков данных модели векторами дистанционный размер может быть задан, например, евклидовой нормой или нормой L2 дифференциального вектора, который задан за счет разницы между представляющим блок ультразвуковых данных вектором и описывающим блок данных модели вектором.
Преимущественным образом, в способе блоки ультразвуковых данных содержат соответственно ультразвуковые данные для заданного для типа ценного документа количества N мест, которые соответственно описывают по меньшей мере одно ультразвуковое свойство для соответствующих мест, и блоки данных модели получают соответственно данные модели по меньшей мере для одного ультразвукового свойства для заданного количества N мест. Соответственно в устройстве блоки ультразвуковых данных, преимущественным образом, содержат соответственно ультразвуковые данные для заданного для типа ценного документа количества N мест, которые соответственно описывают по меньшей мере одно ультразвуковое свойство для соответствующих мест, и блоки данных модели получают соответственно данные модели по меньшей мере для одного ультразвукового свойства для заданного количества N мест. В этом случае блоки данных модели, преимущественным образом, расположены в заданной частичной области N-пространственного пространства возможных ультразвуковых данных. Тем самым такая модель предоставляет очень большое количество блоков данных модели. Кроме того, блоки данных модели могут образовывать континуум, который может сильно упростить определение блока данных отклонений, поскольку могут использоваться результаты способа минимизации.
Преимущественным образом, в способе частичная область задана таким образом, что блоки данных модели при представлении блока ультразвуковых данных и блоков данных модели могут быть представлены в виде векторов одинаковой размерности за счет суммы среднего вектора и линейной комбинации по меньшей мере пяти, преимущественным образом десяти заданных векторов частичных областей. Соответственно в устройстве частичная область, преимущественным образом, может быть задана таким образом, что блоки данных модели при представлении блока ультразвуковых данных и блоков данных модели могут быть представлены в виде векторов одинаковой размерности за счет суммы среднего вектора и линейной комбинации по меньшей мере пяти, преимущественным образом десяти заданных векторов частичных областей. При этом представлении одинаковые компоненты вектора для блока ультразвуковых данных и блока данных модели соответствуют одному и тому же месту. В остальном векторы частичных областей линейно независимы. Эта форма осуществления среди прочего имеет то преимущество, что для критериев отклонения, таких как длина или же норма разницы соответствующих блоку ультразвуковых данных или же блоку данных модели векторов, можно определить блок данных отклонений с минимальным отклонением просто без выполнения численных способов минимизации.
Преимущественным образом, векторы частичных областей выбраны так, что они ортогональны относительно друг друга.
В остальном, преимущественным образом, средний вектор и векторы частичных областей являются получаемыми, преимущественным образом получены, за счет анализа эталонных блоков ультразвуковых данных для эталонных ценных документов заданного типа ценного документа без нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, то есть, преимущественным образом, в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа без налипаний или же складок и удалений материала. В качестве эталонного ценного документа заданного типа ценного документа, преимущественным образом, используют эталонные ценные документы различного состояния, например, только что отпечатанные и использованные, преимущественным образом неоднократно бывшие в обороте ценные документы.
Особо предпочтительным образом, анализ включает в себя анализ основных компонентов, причем определенное при анализе основных компонентов среднее значение соответствуют среднему вектору, а определенные при анализе основных компонентов основные компоненты векторов частичных областей. За счет этого можно просто и систематически получить модель, которая описывает важнейшие отклонения пространственно зависимого ультразвукового свойства, но остается сравнительно простой. Количество использованных векторов частичных областей или же основных компонентов специалист может выбрать в зависимости от свойств ценных документов заданного типа документов, доступных для выполнения способа ресурсов и необходимой скорости выполнения.
Кроме того, предпочтительно, что модель имеет статистическое распределение модели, которая описывает вероятность для блоков данных модели. Прежде всего, в случае использования анализа основных компонентов статистическое распределение модели соответствует определенному согласно анализу основных компонентов распределению для основных компонентов. Под распределением при этом понимают плотность вероятности. При необходимости, она может использоваться на следующем шаге способа.
Проверка наличия указания на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа на ценном документе, преимущественным образом в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или по меньшей мере одной складки и/или по меньшей мере одной нерегулярности в форме по меньшей мере одного удаления материала, может, в принципе, выполняться как угодно, но подходящим способом с использованием блока данных отклонений. При проверке могут использоваться параметры, которые можно получить в результате проверки тренировочных ценных документов заданного типа ценного документа без нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом в форме по меньшей мере одного налипания, например клейкой ленты, и/или по меньшей мере одной складки и/или без нерегулярностей в форме по меньшей мере одного удаления материала, и такие, которые позволяют получить параметры с такими нерегулярностями по меньшей мере одного заданного типа или же использование зарегистрированных для таких тренировочных ценных документов тренировочных блоков ультразвуковых данных.
Но, преимущественным образом, для блока данных отклонений с использованием блока данных отклонений определяют признак, и при проверке наличия указания на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом нерегулярность в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или по меньшей мере одной складки и/или одной нерегулярности в форме по меньшей мере одного удаления материала на ценном документе, использует по меньшей мере один признак. По меньшей мере один признак является признаком, который может представляться за счет функции признака, по меньшей мере, некоторых данных блока данных отклонений, в результате чего функция признака принимает значительное значение при нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом нерегулярности в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или складки и/или одной нерегулярности в форме по меньшей мере одного удаления материала. Преимущественным образом, определяют несколько таких различных признаков и используют при проверке.
Выбор признаков ограничен только пригодностью к проверке. Прежде всего, преимущественным образом можно использовать следующие альтернативы.
Согласно одной предпочтительной альтернативе признак или один из признаков могут касаться вероятности того или описывать, что зарегистрированный блок ультразвуковых данных или блок данных отклонений или соответствующий блоку данных отклонений блок данных модели возникает в соответствии модели. В обоих первых случаях вероятность соответствует вероятности, что блок ультразвуковых данных соответствует ценному документу заданного типа ценного документа без нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа без нерегулярностей в форме по меньшей мере одного налипания или складки или без нерегулярностей в форме по меньшей мере одного удаления материала. В последнем случае, при использовании вероятности блока данных модели, вероятность может соответствовать вероятности того, что блок ультразвуковых данных возникает при условии, что ценный документ не имеет нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа не имеет нерегулярности в форме по меньшей мере одного налипания, например клейкой ленты, или складки или же нерегулярности в форме по меньшей мере одного удаления материала.
Согласно одной предпочтительной альтернативе признак или один из признаков может описывать или представлять собой величину описанного блоком данных отклонений отклонения. Под величиной при этом понимают общую величину отклонения, при необходимости, нормированную, например, по количеству ультразвуковых данных блоков ультразвуковых данных. При представлении в качестве вектора может использоваться, например, норма или же длина или функция этих величин как размер величины.
Согласно другой предпочтительной альтернативе признак или один из признаков может представлять собой размер интенсивности отклонений в тех местах, в которых данные отклонений блока данных отклонений указывают на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа либо в форме по меньшей мере одного налипания и/или одной складки или на нерегулярность в форме по меньшей мере одного удаления материала. Интенсивность отклонений может быть задана, например, за счет среднего значения и/или дисперсии отклонений, которые указывают на названную нерегулярность. Интенсивность определяют для признака в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа, преимущественным образом либо для нерегулярностей в форме по меньшей мере одного налипания и/или одной складки или для нерегулярностей в форме по меньшей мере одного удаления материала, поскольку соответствующие данные отклонений могут иметь различный математический знак. Так налипание обычно снижает пропускание ультразвука, в результате чего, в зависимости от представления блока данных отклонений заданное блоком данных модели отклонение или же дата отклонения для места с налипанием будет меньше, чем соответствующее зарегистрированное пропускание ультразвука для того же места. Дата отклонений для места в этом случае меньше нуля. То же самое действует для складок. В случае удаления материала, напротив, ситуация обратна, поэтому следует обратный математический знак для даты отклонения.
Согласно еще одной предпочтительной альтернативе признак или один из признаков может относиться к показателю или представлять собой или описывать, что места, для которых данные отклонений блока данных отклонений указывают на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом нерегулярность в форме либо по меньшей мере одного налипания и/или одной складки либо на нерегулярность в форме по меньшей мере одного удаления материала, возникают с пространственным скоплением, преимущественным образом рядом друг с другом, и что, преимущественным образом, при определении показателя также учитываются величины отклонений. Показатель может зависеть, прежде всего, от функции энергии. При этом под функцией энергии понимают функцию, которая включает в себя сумму значений, которые содержат соответственно произведения данных отклонений в различных местах, взвешенных по зависящему от расстояния между местами весового коэффициента. При этом, преимущественным образом, учитываются только данные отклонений, которые указывают на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом нерегулярность в форме либо по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или одной складки либо на нерегулярность в форме одного удаления материала. За счет этого можно учитывать, имеют ли место отклонения только с разрозненным рассеиванием и поэтому скорее указывают на ошибки измерения или распределены ли отклонения по поверхности, как этого следует ожидать для нерегулярностей погрешность измерения одного заданного типа, преимущественным образом нерегулярностей в форме налипаний и/или складок или удалений материала.
Еще одна предпочтительная альтернатива относится, прежде всего, к случаю, что нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, например нерегулярности в форме налипаний и/или складок или удалений материала, обычно имеют заданную форму, например в случае клейких лент имеют форму полосы и прямые. В способе, преимущественным образом, признак или один из признаков может относиться к или представлять собой показатель наличия отклонений в местах, для которых данные отклонений блока данных отклонений указывают на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом нерегулярность в форме налипания и/или складки или на нерегулярность в форме удаления материала, вдоль линии заданной формы, преимущественным образом прямой. Преимущественным образом, для определения признака может выполняться преобразование Хафа или быстрое преобразование Хафа или модификация этих преобразований для данных отклонений блока данных отклонений, которые соответствуют местам, для которых данные отклонения блока данных отклонений указывают на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, например нерегулярность в форме налипания и/или складки или на нерегулярность в форме удаления материала. Эта альтернатива позволяет особенно четкое распознавание клейких лент, которые обычно наклеены по прямой линии.
Еще одна предпочтительная альтернатива предусматривает, что для данных отклонения, которые указывают на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, например нерегулярность в форме налипания и/или складки или же в форме удаления материала, проводится анализ пятна и свойство определенного пятна или же соответствующих ему областей, преимущественным образом количество мест в нем, особо предпочтительным образом только количество мест в пятне большего размера или в соответствующей ему области, используют как признак. При этом пятно обозначает количество мест, которые образуют взаимосвязанную область, и данные отклонения которых указывают на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, например нерегулярность в форме налипания и/или складки или же на нерегулярность в форме удаления материала.
В одном особо предпочтительном усовершенствовании в качестве признака может определяться показатель того, что места в определенных количествах расположены соответственно внутри по возможности тесно облегающей места формы. Например, может использоваться соотношение из количества мест и заданной формой площади.
При проверке наличия указания на нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом нерегулярность в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или складки и/или нерегулярности в форме по меньшей мере одного удаления материала на ценном документе, может, преимущественным образом, проводиться классификация посредством метода опорных векторов с использованием по меньшей мере одного признака или признаков. Это имеет то преимущество, что обеспечивается возможность точной классификации.
В этом случае особо предпочтительно, что при проверке определяют вероятность того, что для заданного блока ультразвуковых данных была определена нерегулярность по меньшей мере одного заданного типа, например нерегулярность в форме налипания, преимущественным образом, клейкой ленты или же складки или удаления материала. Для определения этой вероятности могут использоваться параметры, которые можно определить с использованием тренировочных блоков ультразвуковых данных, которые были зарегистрированы для тренировочных ценных документов заданного ценного документа с нерегулярностями по меньшей мере одного заданного типа, например нерегулярностью в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом, клейкой ленты, или же по меньшей мере одной складки или с нерегулярностями в форме по меньшей мере одного удаления материала, и для тренировочных ценных документов заданного типа ценного документа без нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа без нерегулярностей в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом, клейкой ленты, или же по меньшей мере одной складки или же по меньшей мере одного удаления материала.
Описанные ранее формы осуществления действуют, даже если они описаны только в связи со способом, не только для способа, но и соответственно для устройства или же компьютерной программы.
Кроме того, предметом изобретения является устройство для обработки ценных документов с подающим устройством для подачи ценных документов, выдающим устройством для приема обработанных, то есть отсортированных ценных документов, и транспортирующим устройством для транспортировки разъединенных ценных документов от подающего устройства к выдающему устройству. Устройство также включает в себя устройство для проверки транспортируемых ценных документов.
Для определения использованных при проверке параметров обычно необходимо большое количество тренировочных блоков ультразвуковых данных для ценных документов заданного типа с нерегулярностью по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом нерегулярностью в форме налипания и/или складки или удаления материала. Но таковые не всегда доступны и при необходимости их следует готовить.
Поэтому предметом изобретения также является способ создания тренировочных блоков ультразвуковых данных для корректировки параметров способа проверки ценного документа заданного типа ценного документа на наличие по меньшей мере одной нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом, нерегулярности в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом, клейкой ленты, и/или по меньшей мере одной складки и/или по меньшей мере одной нерегулярности в форме по меньшей мере одного удаления материала, в котором для заданных эталонных ценных документов заданного типа ценных документов регистрируют блоки ультразвуковых данных, которые соответственно с пространственным разрешением описывают по меньшей мере одно ультразвуковое свойство, преимущественным образом, пропускание ультразвука, соответствующего эталонного ценного документа, причем заданные эталонные ценные документы не имеют нерегулярностей по меньшей мере одного заданного типа, преимущественным образом в зависимости по меньшей мере от одного заданного типа, нерегулярностей в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом, клейкой ленты, или же по меньшей мере одной складки или же по меньшей мере одного удаления материала. По меньшей мере, некоторые из блоков ультразвуковых данных сохраняют в качестве тренировочных блоков ультразвуковых данных. Кроме того, из, по меньшей мере, некоторых из блоков ультразвуковых данных, которые, по меньшей мере, отчасти могут содержаться или нет в уже сохраненных тренировочных блоках ультразвуковых данных, создают другие тренировочные блоки ультразвуковых данных за счет того, что для соответственно заданных мест ультразвуковые данные блока ультразвуковых данных меняют так, что изменение соответствует заданной нерегулярности заданного типа, например заданному налипанию или складке или же заданному месту удаления материала. Эти другие тренировочные блоки ультразвуковых данных также сохраняют. Преимущественным образом, параметры способа проверки корректируют с использованием тренировочных блоков ультразвуковых данных.
Для регистрации блоков ультразвуковых данных разъяснения по способу проверки соответственно действуют и здесь. Такой подход имеет большое преимущество, что очень большое количество тренировочных блоков ультразвуковых данных можно создать просто без больших затрат. Изменение можно выполнить просто посредством устройства для обработки данных.
При этом предпочтительно, чтобы при создании одного из других тренировочных блоков данных места были заданы соответственно так, что форма и/или положение нерегулярности заданного типа, например налипания или же складки или же удаления материала, были выбраны из заданного количества возможных форм или же положений. Прежде всего, положения и при необходимости также формы можно выбрать случайно в рамках заданной области.
Кроме того, предпочтительно, чтобы при создании одного из других тренировочных блоков ультразвуковых данных или же одного из других тренировочных блоков ультразвуковых данных величина изменения была выбрана за счет нерегулярности заданного типа, например за счет заданного налипания или складки или же заданного удаления материала, из заданной области или заданного количества. Количество изменений может включать в себя, например, изменения за счет клейкой ленты различных заданных вариантов толщины.
Для всех типов нерегулярностей соответственно действуют разъяснения по способу проверки.
Далее изобретение еще будет разъяснено подробнее на примере чертежей. На чертежах показаны:
Фиг. 1 схематический вид устройства для обработки ценных документов в форме устройства сортировки банкнот,
Фиг. 2 схематическое представление датчика пропускания ультразвука в устройстве согласно фиг. 1,
Фиг. 3 схематическое представление расположения служащих в качестве ультразвуковых датчиков ультразвуковых преобразователей датчика пропускания ультразвука согласно фиг. 2 в параллельной направлению транспортировки ценных документов плоскости,
Фиг. 4 схематическое представление ценного документа с водяным знаком, защитной нитью и налипанием в форме клейкой ленты,
Фиг. 5 упрощенная диаграмма выполнения первой формы осуществления выполняемого посредством устройства согласно фиг. 1 способа проверки ценных документов на наличие нерегулярности в форме налипания или складки,
Фиг. 6 упрощенная диаграмма выполнения второй формы осуществления выполняемого посредством устройства согласно фиг. 1 способа проверки ценных документов на наличие нерегулярности в форме налипания или складки, и
Фиг. 7 упрощенная диаграмма выполнения третьей формы осуществления выполняемого посредством устройства согласно фиг. 1 способа проверки ценных документов на наличие нерегулярности в форме налипания или складки.
Устройство для обработки ценных документов 10 согласно фиг. 1, в примере - устройство для обработки ценных документов 12 в форме банкнот, выполнено для сортирования ценных документов в зависимости от распознавания подлинности и состояния обработанных ценных документов. Описанные ниже компоненты устройства расположены в не показанном корпусе устройства или удерживаются на нем, если они не обозначены как внешние.
Устройство имеет подающее устройство 14 для подачи ценных документов, выдающее устройство 16 для приема 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 для стопы ценных документов и разъединитель 22 для разъединения ценных документов из стопы ценных документов в отделении 20 введения и для подачи разъединенных ценных документов к транспортирующему устройству 18.
Выдающее устройство 16 в примере имеет три участка 24, 25 и 26 выдачи, в которые могут сортироваться обработанные ценные документы по результату обработки. В примере каждый из участков включает в себя накапливающее отделение и не показанное штабелирующее колесо, посредством которого поданные ценные документы могут быть уложены 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 участков 24 или же 25 или же 26 выдачи, а на ответвлениях - управляемые управляющими сигналами стрелки 32 и 34, посредством которых ценные документы в зависимости от управляющих сигналов могут подаваться в ветви 28-30 и, тем самым, на участки 24-26 выдачи.
На заданном транспортирующим устройством 18 транспортировочном пути 36 между подающим устройством 14, в примере точнее разъединителем 22, и первой по направлению транспортировки стрелки 32 после разъединителя 22 расположено сенсорное устройство 38, которое во время транспортировки ценных документов измеряет физические свойства ценных документов и образует отображающие результаты измерения сенсорные сигналы. В этом примере сенсорное устройство 38 имеет три датчика, а именно оптический датчик 40 отражения, который регистрирует цветное изображение отражения и ИК-изображение отражения ценного документа, оптический датчик 42 пропускания, который регистрирует цветное изображение пропускания и ИК-изображение пропускания ценного документа, и ультразвуковой датчик 44 пропускания, который с пространственным разрешением регистрирует или же измеряет как ультразвуковое свойство пропускание ультразвука ценным документом и далее для простоты называется только ультразвуковым датчиком. Образованные датчиками сенсорные сигналы соответствуют данным изменения или же необработанным данным датчиков, которые в зависимости от датчика уже могут быть подвергнуты корректировке, например, в зависимости от данных калибровки и/или шумовых свойств.
Для регистрации и отображения данных управления устройство 10 для обработки ценных документов имеет устройство 46 ввода / выдачи. Устройство 46 ввода / выдачи в примере реализовано чувствительным к прикосновению индикаторным устройством (ʺсенсорным экраномʺ). В других примерах осуществления оно может включать в себя, например, клавиатуру и индикаторное устройство, например ЖК-индикацию.
Управляющее и аналитическое устройство 48 соединено посредством сигнальных соединений с сенсорным устройством 38, устройством 46 ввода / выдачи и транспортирующим устройством 18, прежде всего, стрелками 32 и 34.
Управляющее и аналитическое устройство 48 образует устройство для обработки данных и имеет наряду с соответствующими не показанными на фигурах интерфейсами данных для сенсорного устройства 38 или же его датчиков процессор 50 и соединенное с процессором 50 запоминающее устройство 52, в котором сохранена по меньшей мере одна компьютерная программа с программным кодом, при выполнении которого управляющее и аналитическое устройство 48 или же процессор 50 управляет устройством в соответствии свойствам ценных документов. Так оно может анализировать в своей функции аналитического устройства сенсорные сигналы, прежде всего, для определения класса подлинности и/или класса состояния обработанного ценного документа. В своей функции управляющего устройства оно может управлять согласно анализу транспортирующим устройством 18 и в качестве опции сохранять данные измерения. В других примерах осуществления также может быть предусмотрено отделенное от управляющего устройства аналитическое устройство, которое с одной стороны соединено с датчиками сенсорного устройства 38, а с другой стороны с управляющим устройством. Аналитическое устройство в этом случае выполнено для анализа сенсорных сигналов и направляет соответствующий результат в управляющее устройство, которое управляет транспортирующим устройством. Описанные ниже процессы анализа в этом случае могут быть выполнены только аналитическим устройством.
Далее управляющее и аналитическое устройство 48 управляет устройством 46 ввода / выдачи, среди прочего для отображения данных управления и регистрирует с его помощью данные управления, которые соответствуют введенным оператором данным.
В ходе эксплуатации ценные документы из подающего устройства разъединяют и транспортируют мимо сенсорного устройства 38 или же через него. Сенсорное устройство 38 регистрирует или же измеряет физические свойства соответственно транспортируемого мимо него или же через него ценного документа и генерирует сенсорные сигналы или же данные измерения, которые описывают значения измерения для физических свойств. Управляющее и аналитическое устройство 48 классифицирует ценный документ в зависимости от сенсорных сигналов сенсорного устройства 38 для ценного документа и от сохраненных в аналитическом устройстве параметров классификации в один из заданных классов подлинности и/или состояния и управляет путем подачи управляющих сигналов транспортирующим устройством 18, здесь точнее стрелками 32 или же 34 так, что ценный документ в соответствии своему определенному при классификации классу выдается на соотнесенный с классом участок выдачи выдающего устройства 16. Соотнесение с одним из заданных классов подлинности или же классификации при этом выполняется в зависимости по меньшей мере от одного заданного критерия подлинности.
Далее подробнее описываются аспекты образования и использования ультразвуковых данных измерения.
Для регистрации ультразвукового свойства с пространственным разрешением, в примере - пропускания ультразвука, служит датчик 44 пропускания ультразвука, который в примере имеет следующую конструкцию (сравн. фиг. 2 и 3).
Ультразвуковой датчик 44 имеет несколько расположенных как поперек направлению Т транспортировки ценных документов 12, так и параллельно ему в основном в одной плоскости параллельно транспортируемому вдоль пути 36 транспортировки ценному документу 12, управляемых управляющим и аналитическим устройством 49 ультразвуковых преобразователей 54 для подачи ультразвуковых импульсов на ценный документ. Эти ультразвуковые преобразователи 54 тем самым служат как ультразвуковые передатчики.
Напротив ультразвуковых преобразователей или же передатчиков 54 относительно пути 36 транспортировки расположены в том же количестве служащие как ультразвуковые приемники ультразвуковые преобразователи 56 так, что они могут принимать исходящие от транспортируемого вдоль пути 36 транспортировки ценного документа 12, вызванные подачей ультразвуковых импульсов ультразвуковых передатчиков 54 ультразвуковые волны. Ультразвуковые преобразователи 56 соединены с управляющим и аналитическим устройством 48 посредством не показанных на фигурах интерфейсов и схематически показанных сигнальных соединений.
С каждым ультразвуковым передатчиком 54 при этом соотнесен один из ультразвуковых приемников 56 так, что между ними возникает одна проходящая, по меньшей мере, приблизительно ортогонально транспортируемому вдоль пути 36 транспортировки ценного документа 12 ультразвуковая линия 58, вдоль которой исходящий от соответствующего ультразвукового передатчика 54 ультразвуковой импульс проходит к соотнесенному с ним ультразвуковому приемнику 56. С каждой парой ультразвуковых передатчиков и соотнесенных с ним ультразвуковых приемников или же с каждой ультразвуковой линией в комбинации с управляющим и аналитическим устройством 48 тем самым можно определить значение для пропускания ультразвука ценным документом 12 на облученном ультразвуком месте.
Ультразвуковые преобразователи 54 или же 56 выполнены так, что они хорошо подходят для подачи или же приема ультразвуковых импульсов с продолжительностью в диапазоне в примере ок. 30 мс и ультразвуковой частотой, то есть частотным максимумом спектра ультразвукового импульса, в примере ок. 400 кГц. Кроме того, они имеют такие размеры, что соответственно на транспортируемом вдоль пути 36 транспортировки ценном документе 12 при подаче ультразвуковых импульсов пятно, на которое подаются ультразвуковые импульсы, то есть диапазон сканирования, имеет диаметр прим. 2 мм. С каждым из диапазонов сканирования в качестве места соотнесена середина диапазона сканирования.
Ультразвуковые передатчики 54 и соответственно соотнесенные с ними ультразвуковые преобразователи 56 расположены в примере со смещением в двух проходящих поперек направления транспортировки рядах. Ультразвуковые преобразователи соответствующего ряда расположены на равных расстояниях друг от друга и эксплуатируются одновременно. Однако ультразвуковые преобразователи расположены в рядах так, что ультразвуковые преобразователи одного из рядов расположены поперек направления транспортировки со смещением относительно ультразвуковых преобразователей другого ряда.
Ультразвуковые преобразователи всех рядов эксплуатируются синхронно импульсно. Если ценный документ 12 транспортируется с постоянной, подходяще заданной скоростью через ультразвуковые линии 58, то во время транспортировки с заданным временным промежутком регистрируют значения пропускания ультразвука. В этом примере осуществления управление выполняется независимо от входа ценного документа 12 в зону регистрации датчика 44 пропускания ультразвука. Для подавления нежелательного приема эхо ультразвуковых импульсов соответствующий ультразвуковой приемник для ультразвуковой линии может включаться с задержкой относительно момента подачи ультразвукового импульса за счет ультразвукового передатчика для ультразвуковой линии немного менее чем на время подачи импульса для ультразвуковой линии, и перед двойным временем подачи импульса с момента подачи снова отключаются.
За счет смещения ультразвуковых преобразователей рядов относительно друг друга и попеременной работе возникает регулярное расположение областей сканирования или же мест на ценном документе 12, в примере расположение на прямоугольной решетке, которая схематически показана на фиг. 4 в качестве примера. Расположение ультразвуковых передатчиков и приемников 54 или же 56 выбрано так, что расстояние следующих друг за другом мест в направлении Т транспортировки меньше 1 см, преимущественным образом менее 5 мм. В примере расстояние ближайших соседствующих мест составляет примерно 3 мм, преимущественным образом 2 мм.
Ультразвуковой датчик 44 имеет в примере осуществления, прежде всего, двадцать четыре пары ультразвуковых передатчика / приемника или же ультразвуковых линии 58, которые расположены так, что соответствующие места имеют расстояние от 3 до 4 мм.
Для регистрации значений пропускания, то есть пропускания, управляющее и аналитическое устройство 48 с постоянным временным промежутком регистрирует сенсорные сигналы ультразвуковых приемников 56, которые отражают интенсивность или же мощность отдельных принимающих ультразвуковых импульсов как функцию времени и тем самым из-за постоянной скорости транспортировки также места. На основании этих сигналов управляющее и аналитическое устройство 48 также определяет вхождение ценного документа в зону регистрации датчика 44 пропускания ультразвука. Значения пропускания при этом с предположением, в принципе, постоянной излучаемой мощности ультразвуковых передатчиков 54 просто заданы принимающими энергиями ультразвуковых импульсов. Но в других примерах осуществления также можно делить принятые энергии ультразвуковых импульсов на заданную или измеренную энергию ультразвуковых импульсов отправленных импульсов и тем самым получать нормированные значения пропускания.
Определенные значения пропускания ультразвука сохраняются соотнесенными местами, для которых они были зарегистрированы, и образуют блок ультразвуковых данных для ценного документа. Сохранение может выполняться, например, таким образом, что соответственно при работе ультразвуковых преобразователей одного из рядов сохраняют значения пропускания ультразвука соответствующего ряда в заданной последовательности друг за другом, причем в соответствии сменному режиму работы ультразвуковых преобразователей рядов сохраняют значения пропускания ультразвука ультразвуковых преобразователей соответственно описанного ряда в запоминающем устройстве 50 по значениям пропускания ультразвука ультразвуковых преобразователей соответственно работающего ранее ряда. Прежде всего, значения пропускания ультразвука сохранены как вектор, показатель которого указывает место, для которого было зарегистрировано соответствующее значение пропускания ультразвука. Показатель, который указывает положение в векторе, в этом случае представляет собой вместе с предписанием для преобразования мест или же локальных координат в значения показателей локальной информации. В данном примере осуществления для ценных документов заданного типа ценного документа регистрируют значения пропускания ультразвука для N мест на соответствующем ценном документе.
Частота, с которой ультразвуковые импульсы передаются последовательно, и скорость транспортировки ценного документа выбрана так, что вдоль направления транспортировки ценного документа регистрируют значения пропускания ультразвука на расстоянии в 3 мм, преимущественным образом в 2 мм, вдоль направления транспортировки или пятьдесят и более значений пропускания.
В данном примере осуществления способа проверки ценных документов заданного типа ценного документа на наличие по меньшей мере одной нерегулярности в форме по меньшей мере одного налипания или одной складки значения пропускания ультразвука используют для того, чтобы проверять соответствующий ценный документ на предмет того, имеет ли он нерегулярность в форме одного налипания или одной складки. То есть следует проверка на наличие нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, причем заданные типы являются налипаниями и складками. Если распознают такое налипание или складку, то ценному документу назначается класс состояния ʺне пригодный к обращениюʺ. При этом налипание является удлиненной клейкой лентой, которая наклеена по меньшей мере с одной стороны на ценный документ и удерживается на нем. Это наглядно представлено на фиг. 4, которая показывает ценный документ 60 заданного типа ценного документа с представленным точками водяным знаком 62, защитной нитью 64 и намеченной штриховкой клейкой лентой 66.
Водяной знак 62, защитная нить 64 и клейкая лента 66, но также и складка приводят к изменениям пропускания ультразвука по сравнению с другими областями ценного документа, которые образованы из подложки в основном постоянной толщины и плотности. Прежде всего, клейкие ленты снижают пропускание ультразвука. Водяной знак, напротив, повышает пропускание ультразвука на основании отчасти сниженной отнесенной к единице площади массы. Точное положение и образование водяного знака 62 и точное положение защитной нити 64 на соответствующем ценном документе для ценных документов заданного типа ценного документа не точно постоянны, а могут варьироваться для различных ценных документов заданного типа в основном внутри заданных диапазонов. Это может затруднять распознавание клейкой ленты.
В способе используют модель для пространственной зависимости пропускания ультразвука ценных документов заданного ценного документа без налипаний, складок или повреждений, например трещин или отверстий. Модель определяет блоки данных модели, которые находятся внутри заданной частичной области N-мерного пространства возможных ультразвуковых данных. При этом N - это количество мест, для которых было зарегистрировано ультразвуковое свойство и, тем самым, количество результатов измерения блока ультразвуковых данных. Эта модель может быть задана следующим образом: сначала задают эталонные ценные документы заданного типа ценного документа без налипаний, складок или повреждений. Преимущественным образом, количество эталонных ценных документов составляет более 100.
Для этих эталонных ценных документов посредством датчика 44 пропускания ультразвука регистрируют эталонные блоки ультразвуковых данных, которые описывают с пространственным разрешением пропускание ультразвука эталонными ценными документами для ультразвука ультразвукового датчика 44.
Для этого можно воспринимать блоки ультразвуковых данных как датчики, показатель которых отражает место, на котором было зарегистрировано значение пропускания ультразвука, которое соответствует показателю.
j
Для определения частичной области блоки данных модели могут быть представлены суммой из среднего вектора и линейной комбинации векторов частичных областей. Теперь средний вектор и ортогональные относительно друг друга единичные векторы e определены N компонентами или же размерностью N, которая по возможности хорошо описывает эталонные блоки ультразвуковых данных. Количество К единичных векторов меньше N и выбирается в зависимости от доступных вычислительных возможностей и еще приемлемой ошибки, а также от количества доступных эталонных блоков ультразвуковых данных. Показатель j принимает цельночисленные значения от 1 до К. Эталонные ценные документы обозначают для следующего представления показателем i, который проходит от 1 до количества М эталонных ценных документов.
i
i
В дальнешем X обозначает N-мерный вектор, который представляет собой эталонный блок ультразвуковых данных для эталонного ценного документа i, как средний вектор используют среднее значение X по эталонным ценным документам и обозначают как N-мерный вектор m:
i
i
j
ij
Аппроксимация y для эталонного блока X ультразвуковых данных, опять же представляемая как N-мерный вектор, в этом случае представляется как сумма среднего вектора или же среднего значения m и линейной комбинации единичных векторов e со скалярными коэффициентами a.
ij
j
За счет подходящего выбора коэффициентов a и e необходимо минимизировать ошибку Е между аппроксимациями и эталонными блоками ультразвуковых данных
для чего могут использоваться известные способы оптимизации с множителями Лагранжа.
j
j
Решение для выбора единичных векторов e задано за счет К нормированных единичных векторов V относительно максимальных собственных значений матрицы рассеивания или же дисперсионной матрицы Σ.
i
При этом суперскрипт Т обозначает транспонированный вектор или же дальше ниже транспонированную в комбинации с матрицами матрицу, X, a m-векторы-столбцы. Коэффициент 1/(М-1) далее не играет роли и затем от него также можно будет отказаться.
При этом К, преимущественным образом, выбран так, чтобы ошибка Е была меньше заданного значения.
j
Поэтому полученная таким образом модель задает блоки z ультразвуковых данных модели, которые заданы суммой вектора m среднего значения и линейной комбинацией нормированных единичных векторов V:
j
при этом s - скалярные коэффициенты. Векторы z - вектор в N - мерном пространстве.
То есть эта модель является моделью для пространственной зависимости пропускания ультразвука эталонными ценными документами заданного типа ценного документа без нерегулярностей в форме клейкой ленты или складок.
Для зарегистрированного блока ультразвуковых данных, который представляется вектором х, можно определить лучшую аппроксимацию за счет модели или же минимальное отклонение от модели за счет того, что посредством корректировки коэффициентов Sj минимизируется ошибка между вектором х и блоками данных модели, заданными количеством возможных векторов z. Заданный размер отклонения для отклонения между блоком ультразвуковых данных и блоком данных модели задан нормой разницы между блоком ультразвуковых данных и блоком данных модели, причем норма вектора является корнем суммы квадратов векторных компонентов.
i
k
Если В обозначает матрицу (v, …, v), то k-мерный вектор  коэффициентов линейной комбинации таков
то есть блок данных модели с минимальным отклонением от блока х ультразвуковых данных задан
Блок данных отклонений задан за счет вектора отклонения
Т
То есть для расчета блока данных отклонений необходимы только компоненты вектора среднего значения m и компоненты матрицы В*В, которые определены для заданного типа ценного документа и должны быть сохранены.
Для проверки наличия указания на нерегулярность на ценном документе в форме по меньшей мере одного налипания, прежде всего клейкой ленты, и/или по меньшей мере складки, признаки определяют в зависимости от блока данных отклонений.
В этом примере осуществления используют следующие признаки.
(1)
Первый признак М относится к или же описывает размер описанного блоком данных отклонений отклонения. Точнее в этом примере осуществления признак задан евклидовой нормой или нормой L2 представляемого блоком данных отклонений вектора
.
(2)
Второй признак М представляет собой показатель интенсивности отклонений на местах, на которых определяемая из данных отклонений блока данных отклонений разность между пропусканием ультразвука и моделью указывает на нерегулярность в форме налипания или складки. Поскольку налипание или складка снижает пропускание ультразвука, для одного места с налипанием или складкой отклонение или же дата отклонения блока данных отклонений меньше нуля. Признак задан формулой
при этом Θ(t) - функция Хэвисайда, то есть Θ(t)=0 для t<0, иначе 1.
(3)
Третий признак М представляет собой показатель того, что места, для которых данные отклонения блока данных отклонений указывают на нерегулярность в форме налипания или складки, возникают с пространственным скоплением, причем показатель также учитывает величину отклонений. Здесь используется функция энергии, которая включает в себя сумму значений, которые содержат соответственно произведения данных отклонений в различных местах, взвешенных по зависящему от расстояния между местами весового коэффициента. При этом, преимущественным образом, учитываются только данные отклонений, которые указывают на нерегулярность в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, или по меньшей мере одной складки. Точнее энергия Исинга используется для мест со сниженным пропусканием ультразвука с взаимодействием со следующими восемью соседями:
nm
nm
nm
при этом w=1, если соответствующие n и m места являются следующими соседями, w=1/√2, если соответствующие n и m места являются соседями через одного или двух, и иначе w=0.
(4)
Четвертый признак М представляет собой показатель наличия отклонений, которые указывают на нерегулярность в форме по меньшей мере одного налипания или складки, вдоль линии заданной формы, в примере - прямой. В этом примере осуществления для этого выполняют преобразование Хафа для тех мест, данные отклонений блока данных отклонений которых указывают на нерегулярность в форме налипания или складки, то есть здесь отрицательны. При преобразовании Хафа для распознавания прямой задают пары параметров, которые определяют прямую в пространстве мест, для возможной прямой между соответственно двумя из исследованных мест. Область возможных пар значений для пар параметров разделена на ячейки заданной величины, с которыми соответственно соотнесен счетчик. Если одна пара параметров попадает в одну из ячеек, то ее значение увеличивается на единицу. В качестве признака используют теперь максимальное значение счетчика, определенное по всем ячейкам, нормированное по количеству использованных при преобразовании мест.
При проверке наличия указания на нерегулярность на ценном документе в форме по меньшей мере одного налипания, прежде всего клейкой ленты, и/или складки, основывающаяся на признаках классификация выполняется посредством метода опорных векторов с нелинейной основной функцией или же функцией ядра. Для обучения используют тренировочные документы заданного типа ценного документа в заданной ориентации, которые не имеют нерегулярностей в форме по меньшей мере одного налипания, прежде всего клейкой ленты, или одной складки, и документы, которые имеют эту или одну из этих нерегулярностей. Количество тренировочных ценных документов принимают за L.
1
В дальнейшем С или же С должны обозначать образованный из значений названных признаков для зарегистрированного блока х ультразвуковых данных х или же эталонного блока х ультразвуковых данных вектор, причем показатель 1 может быть от 1 до L. Для этого используют дистанционную функцию f, которая
Функция принятия решения, которая может принимать значения +1 и -1, в этом случае задана
При этом sign(t) - это функция, которая равна 1, если t>0, а в обратном случае равна -1. Коэффициенты α1 и постоянную b можно определить за счет решения квадратичной проблемы оптимизации.
В этом примере используют основную функцию или же функцию ядра k с радиальными базовыми функциями:
.
При этом параметр о следует выбирать подходящим, при необходимости за счет проб.
Результат классификации двоичный, то есть определяют только, есть ли указание на нерегулярность в форме клейкой ленты или складки (f(C)=l) или не (f(C)=-l).
Ранее названные значения и параметры сохранены в запоминающем устройстве 52 для каждого типа ценного документа, который можно проверить посредством устройства 10.
На фиг. 5 показан первый пример осуществления для способа проверки ценного документа заданного типа ценного документа на наличие по меньшей мере одной нерегулярности в форме по меньшей мере одного налипания или складки. Для выполнения способа в управляющем и аналитическом устройстве 48, точнее его запоминающем устройстве 52, сохранена компьютерная программа, при выполнении которой управляющее и аналитическое устройство 48, точнее процессор 50 выполняет первую форму осуществления способа.
На шаге S10 посредством датчика 44 пропускания ультразвука для ценного документа регистрируют блок ультразвуковых данных, который с пространственным разрешением описывает ультразвуковое свойство ценного документа, в этом примере - пропускание ультразвука. Датчик 44 пропускания ультразвука регистрирует, как описано ранее, пропускание ультразвука для пятен измерения на ценном документе и образует соответствующие значения измерения, которые назначают блоку ультразвуковых данных. Блок ультразвуковых данных соответствует вектору х. Значения измерения или же блок ультразвуковых данных регистрирует управляющее и аналитическое устройство 48.
Затем аналитическое устройство 48 на шаге S12 определяет на основе зарегистрированного посредством оптического датчика 40 отражения изображения ценного документа его тип ценного документа и ориентацию.
На шаге S14 аналитическое устройство 48 определяет блок данных отклонений, который представляют вверху вектором R. Он с пространственным разрешением описывает отклонение между блоком ультразвуковых данных и блоком данных модели и определен так, что описанное им отклонение относительно модели минимально. Для этого теперь следует рассчитать правую сторону уравнения (3).
(1)
(4)
На шаге S16 аналитическое устройство 48 определяет для проведения проверки наличия указания на нерегулярность на ценном документе в форме по меньшей мере одного налипания, прежде всего клейкой ленты, и/или складки, для блока данных отклонений признаки М-М.
Рассчитанные признаки аналитическое устройство 48 на шаге S18 использует для того, чтобы проверить наличия указания на нерегулярность на ценном документе в форме по меньшей мере одного налипания, прежде всего клейкой ленты, и/или складки. Для этого оно использует описанный выше метод опорных векторов. Результат в этом примере осуществления двоичный, то есть результат равен +1, если классификация показала наличие клейкой ленты или складки, в обратном случае - 0. Аналитическое устройство 48 сохраняет соответствующее значение.
На шаге S20 оно затем в зависимости от результата на шаге S18 генерирует сигнал указания, который указывает, показала ли проверка наличие нерегулярности в форме налипания, здесь клейкой ленты, или складки, или нет.
Результат или же сигнал указания управляющее и аналитическое устройство 48 использует для того, чтобы в зависимости от результатов других проверок определить результат сортировки, и управлять транспортирующим устройством 18, а точнее его стрелками, в результате чего ценный документ транспортируется на соотнесенный с результатом сортировки участок выдачи.
Второй пример осуществления на фиг. 6 отличается от первого примера осуществления согласно фиг. 5 только тем, что шаги S16-S20 заменены шагами S16ʹ-S20ʹ. Соответственно изменены управляющее и аналитическое устройство и сохраненная в нем компьютерная программа.
(2)
(6)
Шаг S16' отличается от шага S16, во-первых, тем, что второй признак М заменен признаком М. Последний также описывает показатель интенсивности отклонений на местах, на которых определяемая из данных отклонений блока данных отклонений разность между пропусканием ультразвука и моделью указывает на нерегулярность в форме налипания или складки. Признак задан
(7)
Во-вторых, шаг S16ʹ отличается от шага S16 тем, что используют еще один признак М, который описывает вероятность того, что согласно модели возникает соответствующий блоку данных отклонений блок данных модели. Соответствующий блоку данных отклонений блок данных модели - это тот блок данных модели, для которого отклонение от модели минимально.
Для этого в этом примере осуществления исходят из того, что блоки ультразвуковых данных нормально распределены в достаточно хорошей аппроксимации. В качестве параметров распределения определяют среднее значение и дисперсионную матрицу. Это происходит по аналогии с первым примером осуществления, причем в качестве среднего значения определяют средний вектор т, а в качестве те дисперсионной матрицы - упомянутую выше дисперсионную матрицу Σ. За счет анализа основных компонентов распределения переходят к описанной выше модели, которая дополнена указанием вероятности того, что ценный документ заданного типа ценного документа без нерегулярности в форме налипания, в примере клейкой ленты, или складки имеют в качестве ближайшей аппроксимации блок ультразвуковых данных модели согласно уравнениям (1) и (2). Логарифм вероятности для возникновения блока данных модели
в этом случае задан
с диагональной матрицей
(7)
К максимальных собственных значений дисперсионной матрицы Σ. В качестве признака М в этом случае используют логарифм вероятности для возникновения блока данных модели с минимальным отклонением от блока ультразвуковых данных по уравнениям (1) и (2)
Уже только из-за других признаков шаг S18 заменен шагом S18ʹ. Метод опорных векторов и его параметры с использованием эталонных блоков ультразвуковых данных заменены по аналогии с методом опорных векторов первого примера осуществления.
Соответственно на шаге S20ʹ генерируют сигнал указания, который представляет собой полученное на шаге S18ʺ значение.
Третий пример осуществления, который наглядно представлен на фиг. 7, отличается от первого примера осуществления тем, что шаг S18 и соответственно шаг S20 заменены шагами S18ʺ и S20ʺ. Точнее, соответственно модифицированное управляющее и аналитическое устройство 48 определяет на шаге S18 в качестве результата не результат классификации в форме одной из двух масс. При проверке оно определяет в качестве результата вероятность того что для заданного блока ультразвуковых данных была определена нерегулярность в форме налипания, преимущественным образом клейкой ленты или складки.
Это вероятность того, что полученный при классификации с использованием метода опорных векторов класс для заданного блока ультразвукового данных верен, прежде всего, например, что имеет место клейкая лента или складка, если задан блок ультразвуковых данных. Это значение сохраняется, как в первом примере осуществления.
Для этого в данном примере осуществления используют следующее отношение (сравн. Piatt, John С, ʺProbabilistic Outputs for Support Vector Machines and Comparisons to Regularized Likelihood Methodsʺ, Advances in Large Margin Classifiers, 1999, стр. 61-74):
.
Необходимые для этого параметры А и В могут быть определены как параметры для метода опорных векторов и сохранены в запоминающем устройстве 52.
Четвертый пример осуществления отличается от первого примера осуществления тем, что возможные блоки данных модели заданы средним значением. Используемые в этом случае формулы следуют из того, что единичные векторы опускаются.
(3)
(8)
Пятый пример осуществления отличается от описанных выше примеров осуществления тем, что вместо признака М используют признак М, который также относится к показателю того, что места, для которых данные отклонения блока данных отклонений указывают на нерегулярность в форме налипания или складки, возникают с пространственным скоплением. Для этого управляющее и аналитическое устройство после определения данных отклонения, которые указывают на нерегулярность в форме налипания или складки, то есть здесь отрицательны, проводит анализ пятна для этих определенных данных отклонения. При этом пятно обозначает количество мест, которые образуют взаимосвязанную область, и данные отклонения которых указывают на нерегулярность в форме налипания и/или складки.
(8)
В этом случае в качестве признака М используют количество мест в максимально определенном количестве.
В усовершенствованиях этого примера осуществления в качестве еще одного признака может определяться показатель того, что места в определенных количествах или же пятна расположены соответственно внутри по возможности тесно облегающей места формы, в примере - параллелограмма или прямоугольника. Для этого в качестве признака может использоваться соотношение из количества мест соответствующего пятна и площади параллелограмма или прямоугольника.
Еще один пример осуществления отличается от описанных выше примеров осуществления тем, что перед определением блока данных отклонений управляющее и аналитическое устройство проверяет, соответствуют ли ультразвуковые данные блока ультразвуковых данных проблемным областям ценного документа, например дырам, трещинам или загнутым уголкам. В случае загнутых уголков проблемная область включает в себя, во-первых, участок, из которого был сложен соответствующий загнутому уголку уголок ценного документа, а, во-вторых, участок, на который были уложены уголки в результате складывания.
Для этого можно использовать изображение оптического датчика отражения или, преимущественным образом, оптического датчика пропускания. В качестве альтернативы данные пропускания ультразвука могут быть сравнены с заданным пороговым значением. Если соответствующее значение пропускания ультразвука превышает пороговое значение для места, то оно соответствует проблемному области или же находится в ней.
Если место соответствует проблемной области или же место находится в проблемной области, то значение пропускания ультразвука заменяют заданным для места значением пропускания на замену, которое типично для неповрежденного ценного документа заданного типа ценного документа. В примере в качестве значения пропускания на замену используют значение пропускания ультразвука среднего вектора в том же месте. Другие шаги способа не изменены.
Описанные шаги и признаки описанных примеров осуществления могут быть заменены или скомбинированы.
Для определения тренировочных блоков ультразвуковых данных может быть выполнен следующий способ создания тренировочных ультразвуковых данных для корректировки параметров способа проверки ценного документа заданного типа ценного документа на наличие по меньшей мере одной нерегулярности в форме по меньшей мере одного налипания, в примере - клейкой ленты, или по меньшей мере одной складки. Далее тренировочные ультразвуковые данные или тренировочные блоки ультразвуковых данных для простоты обозначают только тренировочными данными или блоками тренировочных данных.
Для заданных эталонных ценных документов, которые были использованы для определения модели, регистрируют блоки ультразвуковых данных, которые с пространственным разрешением описывают по меньшей мере одно ультразвуковое свойство, преимущественным образом пропускание ультразвука, соответствующего эталонного ценного документа. Они, преимущественным образом, зарегистрированы тем же датчиком пропускания ультразвука. Эти эталонные ценные документы не имеют, поскольку они были использованы также для корректировки модели, нерегулярности в форме по меньшей мере одного налипания или же здесь клейкой ленты или складки. Эти блоки ультразвуковых данных сохраняют в качестве тренировочных блоков данных. Для каждого из этих тренировочных блоков данных посредством устройства для обработки данных создают другие тренировочные блоки данных, которые соответствуют ценным документам заданного типа ценных документов по меньшей мере с одной нерегулярностью в форме налипшей клейкой ленты или складки.
Места для изменений заданы так, что форма и/или положение налипшей клейкой ленты или же складки выбраны из заданного количества возможных форм или же положений. Кроме того, величины изменения пропускания ультразвука через клейкую ленты или же складку выбраны из заданного диапазона. Для этого заданы области для возможных длины, ширины и толщины клейкой ленты. Далее, принимается, что клейкие ленты могут быть случайно наклонены относительно кромок соответствующего ценного документа и смещены относительно кромок. Далее, клейкие ленты должны иметь прямоугольную форму, если они недостаточно выступают за край ценного документа. В последнем случае исходят из того, что клейкие ленты заканчиваются на краю ценного документа.
Теперь положение, то есть расположение и наклон на ценном документе, и форму, среди прочего длину и ширину, а также толщину клейкой ленты или же положение и форму складки выбирают случайно внутри соответственно заданной области. Для заданных положением и формой мест затем ультразвуковые данные блока ультразвуковых данных для эталонного ценного документа меняют так, что изменение пропускания ультразвука соответствует снижению интенсивности звука или же амплитуде звука через клейкую ленту заданной толщины или складки. Созданные таким образом другие тренировочные блоки данных сохраняют.
Эти тренировочные блоки данных затем можно использовать вместо упомянутых в предшествующих примерах осуществления тренировочных данных или в дополнение к ним.
Другие примеры осуществления отличаются от ранее описанных примеров осуществления тем, что вместо проверки на нерегулярность в форме по меньшей мере одного налипания или складки выполняют проверку на наличие нерегулярностей в форме удалений материала на ценных документах с полимерным слоем, на который нанесен непрозрачный покрывной слой. В этом случае признак М(4) не используется. Далее, следует скорректировать формулы признаков в том отношении, что удаление материала приводит к положительному отклонению, а не к отрицательному.
Другие примеры осуществления отличаются от ранее описанных примеров осуществления тем, что в качестве ультразвукового свойства используют не пропускание ультразвука, а отражение ультразвука. Датчик пропускания ультразвука в этом случае заменен соответствующим датчиком отражения ультразвука. Налипание или складка повышает в этом случае отражение ультразвука, в результате чего следует соответственно скорректировать шаги способа. Удаление материала, напротив, будет уменьшать отражение ультразвука, в результате чего следует соответственно скорректировать шаги способа.