СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ
METHOD AND APPARATUS FOR VERIFYING VALUABLE DOCUMENTS

Настоящее изобретение относится к способу проверки ценных документов, прежде всего для выявления поддельных ценных документов, и к устройству для осуществления этого способа. Под выявляемыми поддельными ценными документами подразумеваются составные подделки, составленные из частей разных ценных документов. Составные подделки могут состоять из частей подлинных и поддельных ценных документов, однако известны также составные подделки, состоящие исключительно из частей подлинных ценных документов.
Из уровня техники известны различные способы выявления поддельных банкнот. Составные подделки, отдельные части которых склеены между собой клейкими лентами, в некоторых случаях можно выявлять косвенным методом, основанным на обнаружении клейких лент путем измерения отражения. Однако такой метод не в каждом случае позволяет выявлять склеенные составные подделки. Помимо этого для проверки подлинности банкнот их проверяют, например, на наличие у них свойств, которые отличают подлинную эмиссионную бумагу от обычной бумаги, в частности на наличие у бумаги флуоресцентных свойств. Многие составные подделки частично состоят из подлинной, а частично - из поддельной бумаги, которая, однако, обладает такими же флуоресцентными свойствами, что и подлинные банкноты. Помимо этого составные подделки могут также состоять исключительно из частей подлинных банкнот. Известные в настоящее время способы не позволяют надежно выявлять подобные составные подделки, формируемые при проверке которых измерительные сигналы, например, сигналы флуоресценции, сопоставимы с сигналами, характерными для подлинных банкнот.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача предложить простую возможность надежного выявления поддельных ценных документов, прежде всего составных подделок.
Указанная задача решается с помощью отличительных признаков, представленных в соответствующих независимых пунктах формулы изобретения. Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
При осуществлении предлагаемого в изобретении способа на первой стадии определяют интенсивности измерительного сигнала в нескольких анализируемых точках на ценном документе. Затем выбирают группу таких анализируемых точек. В другом варианте группу анализируемых точек можно также выбирать уже до определения интенсивностей измерительного сигнала. На следующей стадии определяют градиентные значения интенсивностей измерительного сигнала для анализируемых точек, составляющих группу. Для определения степени связи, характеризующей группу анализируемых точек, градиентные значения, соответствующие группе анализируемых точек, связывают между собой путем выполнения над ними математических операций. Далее анализируют степень связи, например, путем сравнения степени связи с относящейся к группе анализируемых точек контрольной степенью связи.
Предлагаемый в изобретении способ предназначен для выявления поддельных ценных документов, например, для выявления составных подделок. Предлагаемым в изобретении способом ценный документ проверяют прежде всего на наличие на нем разделительных линий, по которым составлен ценный документ, соответственно по которым отдельные части соединены между собой для образования ценного документа. В общем случае составная подделка может иметь одну или несколько разделительных линий, по которым она составлена из отдельных частей.
Результатом сравнения степени связи с соответствующей контрольной степенью связи является расхождение, характерное для выбранной группы анализируемых точек. Анализ величины такого расхождения позволяет дополнительно выполнять простое сравнение на предмет того, меньше или больше конкретная степень связи, чем соответствующая контрольная степень связи. На основании указанного расхождения, соответственно на основании его величины можно оценить вероятность расположения группы анализируемых точек на разделительной линии или по меньшей мере на одном ее отдельном участке. В том случае, когда степень связи значительно превышает контрольную степень связи, например, превышает определенное пороговое значение, можно сделать вывод о повышенной вероятности расположения анализируемых точек, составляющих соответствующую их группу, на разделительной линии, чем, например, при лишь незначительном превышении контрольной степени связи.
С целью определения интенсивностей сигнала регистрируют по меньшей мере одну характеристику изменения интенсивности измерительного сигнала в функции координат места измерения на ценном документе, например, двухмерное распределение интенсивности сигнала. Двухмерное распределение интенсивности сигнала можно регистрировать для всей поверхности ценного документа или же для одного или нескольких отдельных участков ценного документа.
Степень связи для соответствующей группы анализируемых точек обеспечивает количественную оценку тому, в какой степени во всей группе прежде всего вдоль определенного направления на ценном документе в целом имеет место большое градиентное значение. Для определения степени связи можно вычислить, например, произведение градиентных значений в группе или же их сумму. Однако можно выполнять также другие математические операции для связывания друг с другом градиентных значений составляющих группу анализируемых точек.
В другом варианте осуществления способа значения интенсивности сигнала нормируют по контрольным интенсивностям, которые являются преимущественно специфическими для каждой анализируемые точки. При этом интенсивности сигнала, например, в каждой из анализируемых точек нормируют по контрольным интенсивностям, относящемся к соответствующим анализируемым точкам. Контрольные интенсивности могут определяться по результатам обработки множества ценных документов или могут быть определены до выполнения проверки ценных документов. Контрольная интенсивность анализируемые точки может задаваться как среднее значение интенсивностей сигнала, которые были определены для соответствующей анализируемые точки на множестве ценных документов.
Наряду с контрольными интенсивностями анализируемых точек относящаяся к группе анализируемых точек контрольная степень связи может также определяться на множестве подлинных ценных документов или может быть определена до проведения проверки. Контрольная степень связи группы может задаваться как среднее значение степеней связи, которые были определены для соответствующей группы анализируемых точек на множестве ценных документов.
Контрольные интенсивности и/или контрольные степени связи предпочтительно определять по результатам проверки ценных документов того типа, к которому относится проверяемый ценный документ, например, в случае проверки банкнот - по результатам проверки банкнот того же самого номинала. Для ценных документов различных типов можно накопить соответственно данные о специфических контрольных интенсивностях и/или специфических контрольных степенях связи. Контрольные интенсивности и/или контрольные степени связи можно выбирать по типу ценного документа, например, по типу валюты и номиналу банкноты. Для выбора контрольных интенсивностей и/или контрольных степеней связи, относящихся к проверяемому ценному документу, например, до проверки ценного документа идентифицируют его тип. При проверке банкнот эта идентификация может представлять собой, например, определение номинала, предшествующее осуществлению предлагаемого в изобретении способа.
Для определения градиентных значений согласно одному из вариантов для каждой из анализируемых точек выбранной группы вычисляют первую производную интенсивности сигнала вдоль первого направления на ценном документе. Градиентное значение интенсивности сигнала в соответствующей анализируемой точке может быть, например, пропорциональным абсолютной величине первой производной интенсивности сигнала в соответствующей анализируемой точке, при этом первую производную вычисляют вдоль первого направления на ценном документе.
В другом варианте для каждой из анализируемых точек выбранной группы для определения соответствующего значения градиента вычисляют по меньшей мере одну разность интенсивности сигнала в соответствующей анализируемой точке и интенсивности сигнала в по меньшей мере одной соседней анализируемой точке, при этом соседние анализируемые точки являются соседними для соответствующей анализируемые точки вдоль первого направления на ценном документе. Так, например, градиентное значение интенсивности сигнала в соответствующей анализируемой точке может быть пропорциональным абсолютной величине разности между интенсивностью сигнала в соответствующей анализируемой точке и интенсивностью сигнала в по меньшей мере одной соседней анализируемой точке.
Первое направление проходит предпочтительно вдоль направления перемещения ценного документа, прежде всего примерно параллельно продольному направлению ценного документа или примерно перпендикулярно продольному направлению, т.е. примерно параллельно короткой стороне ценного документа. Ценный документ транспортируют вдоль направления перемещения мимо датчика, который определяет интенсивности измерительного сигнала.
Согласно конкретному варианту образующие группу анализируемые точки расположены на ценном документе вдоль второго направления. Второе направление проходит преимущественно под отличным от нуля углом к первому направлению, например, перпендикулярно первому направлению.
При осуществлении предлагаемого в изобретении способа в качестве измерительного сигнала используют, например, оптический измерительный сигнал, относящийся прежде всего к видимой или невидимой области спектра. Измерительный сигнал может представлять собой сигнал люминесценции, испускаемый ценным документом, например, возбужденный ультрафиолетовым излучением сигнал люминесценции, прежде всего сигнал флуоресценции.
В следующем варианте осуществления способа дополнительно выбирают по меньшей мере еще одну, следующую, группу анализируемых точек, в которых измеряют интенсивность измерительного сигнала. Следующие группы можно выбирать, например, непосредственно после выбора ранее выбранной группы. В другом варианте следующие группы можно выбирать также в процессе или после выполнения одной или нескольких стадий предлагаемого в изобретении способа, которые следуют за выбором ранее выбранной группы, например, после определения степени связи для ранее выбранной группы. После выбора следующей группы определяют следующие градиентные значения интенсивностей сигнала для анализируемых точек, образующих соответствующую следующую группу. Для определения еще одной, следующей, степени связи соответствующей следующей группы связывают друг с другом следующие градиентные значения. Вслед за этим обрабатывают следующую степень связи. Для обработки следующую степень связи сравнивают, например, со следующей контрольной степенью связи, которая (степень) была определена для анализируемых точек соответствующей следующей группы, например, по результатам обработки подлинных ценных документов. Для различных выбранных групп можно использовать одни и те же или же индивидуальные контрольные степени связи.
В том случае, когда степень связи и/или следующая степень связи превышает контрольную степень связи, относящуюся к соответствующей группе, существует высокая вероятность того, что между анализируемыми точками этой группы проходит по меньшей мере один отдельный отрезок разделительной линии. В этом случае проверенный ценный документ можно отсортировать как документ, в отношении которого имеется основание подозревать, что он представляет собой составленную подделку.
Выбор анализируемых точек, которые должны быть объединены в одну группу, ориентируется, например, на то, в каких местах ценного документа обычно находятся разделительные линии составных подделок. Поэтому согласно следующему варианту осуществления способа группу анализируемых точек выбирают в зависимости от типичного расположения разделительных линий на ценном документе, которое определяют путем проверки нескольких поддельных ценных документов. Для определения типичного расположения разделительных линий регистрируют, например, расположения разделительных линий на нескольких известных составных подделках и проводят статистическую обработку полученных результатов. В зависимости от этого можно далее выбирать группы анализируемых точек для осуществления предлагаемого в изобретении способа. Группы выбирают, например, таким образом, чтобы весь ценный документ или же его отдельный участок проверялся на наличие разделительных линий на нем.
Следующие группы могут выбираться также в зависимости от степени связи, характеризующей ранее выбранную группу или несколько ранее выбранных групп. Кроме того, следующие группы можно выбирать также в зависимости от по меньшей мере одной разности между степенью связи, характеризующей по меньшей мере одну ранее выбранную группу, и контрольной степенью связи, характеризующей по меньшей мере одну ранее выбранную группу.
Путем использования следующих групп можно проверить часть участка и/или зону, прилегающую непосредственно к участку, который уже был проверен путем использования первой группы. Вполне можно выбирать следующие группы анализируемых точек в непосредственной близости к первой группе в том случае, когда, например, за счет относительно высокой степени связи, характеризующей первую группу анализируемых точек, обеспечивается указание на возможность наличия разделительной линии, если при проверке регистрируется, например, отдельный отрезок непрямолинейной разделительной линии. С использованием следующих групп подозрительный участок ценного документа и/или его зону, непосредственно прилегающую к этому участку, можно проверять под различными углами.
В качестве анализируемых точек, образующих следующие группы для проверки подозрительного участка, можно использовать также точки, которые расположены не на всем ценном документе, а соответственно только на его отдельном участке. Следующие группы могут включать часть анализируемых точек одной или нескольких ранее выбранных групп или их подмножество. Таким образом, путем проверки следующих групп можно также проверять отдельную часть ранее проверенного участка.
В конкретном варианте анализируемые точки, входящие в несколько выбранных групп, расположены на ценном документе вдоль параллельных друг другу направлений. Однако анализируемые точки, образующие выбранные группы, могут располагаться на ценном документе также вдоль различных направлений.
Еще одним объектом изобретения является устройство, предназначенное для осуществления предлагаемого в изобретении способа. Это устройство имеет предпочтительно датчик для определения интенсивностей измерительного сигнала. Датчик может представлять собой датчик изображения для обнаружения оптических защитных признаков ценных документов, например, банкнот, и имеет предпочтительно по меньшей мере одну детекторную линейку для определения интенсивностей измерительного сигнала.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию графические материалы, на которых показано:
на фиг.1a - схематичный вид составной подделки, составленной из двух частей,
m
m
на фиг.1б - схематичные характеристики изменения интенсивности сигнала s вдоль анализируемой измерительной ячейкой m дорожки и изменения градиентных значений g вдоль анализируемой измерительной ячейкой дорожки m,
m+1
m+1
на фиг.1в - схематичные характеристики изменения интенсивности сигнала s вдоль анализируемой измерительной ячейкой m+1 дорожки и градиентных значений g вдоль анализируемой измерительной ячейкой m+1 дорожки,
на фиг.2а - двухмерное расположение анализируемых точек в виде сетки на составной подделке,
на фиг.2б - три группы (a, b, c) анализируемых точек, расположенных параллельными друг другу рядами,
a
b
c
a
b
c
на фиг.2в - таблица, в которой в качестве примера приведены градиентные значения для групп a, b, c анализируемых точек, а также определенные на основании таких значений степени V, V, V связи и соответствующие контрольные степени R, R, R связи, и
на фиг.3 - пять групп (a', b', с', d', e') анализируемых точек, ряды которых расположены вдоль разных направлений наклонно к направлению перемещения проверяемых ценных документов.
На фиг.1а схематично показана составная подделка 1, составленная из двух частей, например, из расположенной слева части 1а подлинной банкноты и расположенной справа части 1b поддельной банкноты. Обе эти части 1a и 1b склеены между собой по разделительной линии 2, проходящей примерно вертикально через составную подделку 1. На части 1а подлинной банкноты в качестве примера показан защитный элемент 3, флуоресцирующий при облучении УФ-излучением. Для проверки на подлинность составную подделку 1 перемещают под детекторной линейкой 5 в обозначенном стрелкой 4 направлении x. Детекторная линейка 5 является частью датчика для проверки ценных документов, который регистрирует интенсивность сигнала флуоресценции проверяемой составной подделки 1 в функции времени, соответственно в функции места x на составной подделке 1. Детекторная линейка 5 имеет несколько измерительных ячеек, расположенных в ряд, перпендикулярный направлению перемещения проверяемых ценных документов (в направлении y), включая обе измерительные ячейки m и m+1, сигналы которых ниже рассматриваются в качестве примера.
m
m
m+1
m+1
m
m+1
T
m+1
m
m+1
m
m+1
На фиг.1б и 1в показаны характеристики изменения интенсивности сигнала s вдоль анализируемой измерительной ячейкой m дорожки и градиентных значений g вдоль анализируемой измерительной ячейкой m дорожки, а также характеристики изменения интенсивности сигнала s вдоль анализируемой измерительной ячейкой дорожки m+1 и градиентных значений g вдоль анализируемой измерительной ячейкой m+1 дорожки в функции места x на составной подделке 1. Интенсивности сигналов s и s имеют в месте x, являющейся точкой пересечения оси x с разделительной линией 2, явный скачок, обусловленный различиями во флуоресцентных свойствах между частью 1a подлинной банкноты и частью 1b поддельной банкноты. Помимо этого сигнал, регистрируемый измерительной ячейкой m, имеет явно повышенную интенсивность на участке расположения флуоресцирующего защитного элемента 3. Сигнал же s не имеет в местах, соответствующих координатам x защитного элемента 3, повышенной интенсивности, поскольку измерительная ячейка m+1 уже не регистрирует флуоресценцию защитного элемента 3. Градиентные значения g и g определяются на основании интенсивностей сигналов s и s соответственно путем вычисления абсолютного значения первой производной интенсивности соответствующего сигнала в направлении х перемещения проверяемых ценных документов.
1
2
n
1
2
n
T
m
m+1
Помимо этого и каждая из остальных измерительных ячеек детекторной линейки 5 определяет интенсивность соответствующего сигнала s, s, …, s, на основании которой вычисляется соответствующее градиентное значение g, g, …, g. Таким путем получают двухмерное распределение интенсивностей сигналов и градиентных значений по всей площади составной подделки 1. В месте x не только градиентные значения g и g, но и градиентные значения, вычисленные на основании интенсивностей сигналов, зарегистрированных остальными измерительными ячейками, имеют максимумы, соответствующие скачку интенсивности соответствующего сигнала.
На фиг.2а проиллюстрировано двухмерное расположение анализируемых точек, представленных в виде ячеек сетки в плоскости x-y, и их положение на составной подделке 1. Каждая анализируемая одной соответствующей измерительной ячейкой детекторной линейки 5 дорожка соответствует одному ряду ячеек сетки. После определения градиентных значений в каждой из анализируемых точек формируют несколько групп анализируемых точек. Анализируемые точки каждой их группы расположены в один ряд в определенном направлении на ценном документе. На фиг.2б в качестве примера показаны три группы a, b, c, анализируемых точек, ряды которых расположены в направлении y параллельно друг другу. Анализируемые точки, составляющие три эти группы a, b, c, выбраны в рассматриваемом примере таким образом, что в этих точках регистрируются интенсивности сигналов в зоне разделительной линии 2 и непосредственно в окружающей ее зоне.
a
b
c
b
a
b
c
a
b
c
a
c
a
c
b
b
b
В представленной на фиг.2в таблице в строках 1-12 в качестве примера указаны градиентные значения, соответствующие анализируемым точкам, составляющим три группы a, b, c. На основании градиентных значений, соответствующих каждой из отдельной групп a, b, c, анализируемых точек, путем перемножения градиентных значений в каждой группе анализируемых точек определяют по соответствующей степени V, V, V связи. На основании градиентных значений, соответствующих группе b, получают исключительно высокую по сравнению с группами a и c анализируемых точек степень V связи. Для последующего анализа степени V, V, V связи, соответствующие отдельным группам анализируемых точек, сравнивают затем с контрольными степенями R, R, R связи, которые соответствуют конкретной группе анализируемых точек и которые, например, были определены заранее еще перед проверкой ценных документов путем проверки подлинных ценных документов. Степени V и V связи явно меньше контрольных степеней R и R связи соответственно. В отличие от этого степень V связи явно больше, чем соответствующая контрольная степень R связи. На основании подобной сравнительно высокой степени V связи можно сделать вывод о том, что на участке, на котором расположены анализируемые точки, составляющие группу b, с высокой вероятностью проходит разделительная линия 2. Тем самым проверяемый ценный документ можно отсортировать как предположительно представляющий собой составную подделку 1.
На фиг.3 представлены примеры других групп a'-e' анализируемых точек. Анализируемые точки, составляющие группы a'-c', расположены звездообразно, в данном случае рядами, звездообразно расходящимися под различными углами на ценном документе 1 начиная от второй анализируемой точки первой строки сетки, образуемой анализируемыми точками. Аналогичным образом в качестве исходной анализируемой точки можно использовать несколько, произвольно выбираемых анализируемых точек. Анализируемые точки, составляющие группы d' и e', расположены параллельными друг другу рядами, которые проходят на отдельном участке ценного документа 1 под отличным от нуля углом к направлению x его перемещения. Анализируемые точки, которые располагаются у края ценного документа 1, исключены из групп d' и e'. С помощью таких групп анализируемых точек также можно выявлять составные подделки, у которых разделительные линии проходят наклонно по составной подделке.
При осуществлении предлагаемого в изобретении способа можно выбирать не только группы анализируемых точек, ряды которых располагаются поперек банкноты или наклонно к ее длинной стороне, но и группы анализируемых точек, ряды которых располагаются в продольном направлении банкноты. Помимо этого анализируемые точки одной их группы могут также располагаться не на одной линии, соответственно не в ряд. Вместо этого анализируемые точки одной их группы могут также располагаться на кривой и/или со смещением друг относительно друга, например, для возможности выявления составных подделок с соответствующим образом проходящими разделительными линиями.