CN106485829A - 一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别设备及方法，用于对票据的真伪进行识别检测，所述票据上设有采用特种元素涂制的图码信息，所述票据识别设备包括：一发射器，用于向所述票据上涂制有所述图码信息的部位发射紫外光波；一感应器，用于接收经过所述图码信息反射的紫外光波；一控制器，分别与所述发射器以及所述感应器连接，用于控制所述发射器发射所述紫外光波以及对所述感应器接收到的所述紫外光波的光谱信号进行特征分析，判断所述票据的真伪。本发明的有益效果：对票据真伪的识别不是对票据外观的识别而是对票据防伪材质的识别，从而提高了票据真伪识别准确率与识别速度。
Description
技术领域
本发明涉及材质识别技术领域，尤其涉及一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别设备及方法。
背景技术
随着社会的发展，票据交易在国民经济中所占的比重越来越大，且其金额有时会非常大，所以，票据在市场交换和流通中的作用越来越重要。因此对其安全性要求远远高于现金交易。
为提高票据交易的安全性，在票据上常常设置有防伪标识。现有票据真伪识别方法通常包括以下两类 ： 第一类人工凭经验直接识别 即：通过直接观察票据上的防伪标识来识别真伪，该方法存在的主要缺陷为：由于现在票据伪造技术越来越高，通过人工直接识别方法，存在票据真伪识别误判的缺陷。此外，还存在识别速度低等问题。第二类，通过光电传感器识别。即：将不同波长的光照射被测票据，通过光电传感器采集票据反射或透射影像，并对采集到的影像进行分析，从而识别被测票据真伪。该方法存在的主要缺陷为：对采集到的影像分析难以达到唯一性，即有可能误判，此外，还存在由于被测票据在使用过程中，会因为各种外界因素而导致被测票据的影像发生变化，从而降低了识别票据真伪的准确度。
所以，目前需要一种能更精确的快速识别票据真伪的方法。
发明内容
针对现有技术中存在的票据真伪识别准确率低的问题，本发明提供了一种能够提高真伪识别准确率的基于紫外光激发特种元素特征的票据识别设备及方法。
本发明采用如下技术方案：
一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别设备，用于对票据的真伪进行识别检测，所述票据上设有采用特种元素涂制的图码信息，所述票据识别设备包括：
一发射器，用于向所述票据上涂制有所述图码信息的部位发射紫外光波；
一感应器，用于接收经过所述图码信息反射的紫外光波；
一控制器，分别与所述发射器以及所述感应器连接，用于控制所述发射器发射所述紫外光波以及对所述感应器接收到的所述紫外光波的光谱信号进行特征分析，判断所述票据的真伪。
优选的，所述控制器包括：
存储单元，用于存储预设特征向量；
接收单元，用于接收所述紫外光波的所述光谱信号；
提取单元，与所述接收单元连接，用于提取所述光谱信号中的实际特征向量；
比对单元，与所述存储单元以及所述提取单元连接，用于将所述实际特征向量与保存于所述存储单元中的所述预设特征向量进行比对，并输出比对结果；
所述票据识别设备根据所述比对结果，在所述实际特征向量与所述预设特征向量一致时判断所述票据为真票据，并在所述实际特征向量与所述预设特征向量不一致时判断所述票据为假票据。
优选的，所述接收单元包括：
接收模块，用于接收经过所述图码信息反射的所述紫外光波；
提取模块，与所述接收模块连接，用于将所述紫外光波转换成电信号，且以所述电信号表示所述紫外光波的光谱信号。
优选的，将所述发射器固定设置在能够像所述票据上图纸有所述图码信息的部位发射紫外光波的空间位置上，以及
将感应器固定设置在能够接收经过所述图码信息反射的紫外光波的空间位置上。
优选的，将所述发射器和所述感应器均集成于一图码扫描枪的感应头内。
优选的，所述图码扫描枪的所述感应头与所述票据上涂制有所述图码信息的部位接触的端面的面积为0.1-20 平方毫米。
优选的，所述控制器集成于所述图码扫描枪的手柄位置。优选的，所述特种元素由铈和无色碳粉混合后形成。
一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别方法，用于对票据的真伪进行识别检测，所述票据上设有采用特种元素涂制的图码信息，所述票据识别方法包括：
步骤S1. 通过一发射器向所述票据上涂制有所述图码信息的部位发射紫外光波；
步骤S2. 通过一感应器接收经过所述图码信息反射的紫外光波；
步骤S3. 通过一控制器接收所述紫外光波的光谱信号，并对所述光谱信号进行特征提取得到实际特征向量；
步骤S4. 通过所述控制器将所述实际特征向量与预先保存的预设特征向量进行匹配：
若匹配，则判断所述票据为真票据，随后退出；
若不匹配，则判断所述票据为假票据，随后退出。
本发明的有益效果是：通过对打印在票据上含有特种元素的信息进行紫外光波照射，从而激发出特种元素的波长和能量。由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发作用下，每种元素都发射自己的特征光谱。其波长是由每种元素的原子性质决定的，具有特征性和唯一性，通过判断元素的原子特征唯一性判断票据真伪，有效提高票据检测的准确率。
附图说明
图1为本发明的一种优选实施例中，基于紫外光激发特种元素特征的票据识别设备的功能模块示意图；
图2为本发明的一种优选实施例中，基于紫外光激发特种元素特征的票据识别方法的流程图；
图3为本发明的一种优选实施例中，控制器的功能模块示意图；
图4为本发明的一种优选实施例中，接收单元的功能模块示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
如图1所示，一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别设备，用于对票据的真伪进行识别检测，上述票据上设有采用特种元素涂制的图码信息，上述票据识别设备包括：
一发射器1，用于向上述票据上涂制有上述图码信息的部位发射紫外光波；
一感应器2，用于接收经过上述图码信息反射的紫外光波；
一控制器3，分别与上述发射器1以及上述感应器2连接，用于控制上述发射器1发射上述紫外光波以及对上述感应器2接收到的上述紫外光波的光谱信号进行特征分析，判断上述票据的真伪。
在本实施例中，上述发射器1和上述感应器2均与上述被测票据的特种元素图码信息表面接触，发射器1按规则放置在上述被测票据特种元素图码信息附近的不同空间位置点，感应器2按规则放置在上述被测票据特种元素图码信息附近的不同空间位置点。
本发明优选的实施例中，所述控制器3包括：
存储单元31，用于存储预设特征向量；
接收单元32，用于接收所述紫外光波的所述光谱信号；
提取单元33，与所述接收单元32连接，用于提取所述光谱信号中的实际特征向量；
比对单元34，与所述存储单元31以及所述提取单元33连接，用于将所述实际特征向量与保存于所述存储单元中的所述预设特征向量进行比对，并输出比对结果；
所述票据识别设备根据所述比对结果，在所述实际特征向量与所述预设特征向量一致时判断所述票据为真票据，并在所述实际特征向量与所述预设特征向量不一致时判断所述票据为假票据。
本发明优选的实施例中，所述接收单元32包括：
接收模块321，用于接收经过所述图码信息反射的所述紫外光波；
提取模块322，与所述接收模块321连接，用于将所述紫外光波转换成电信号，且以所述电信号表示所述紫外光波的光谱信号。
本发明优选的实施例中，将所述发射器1固定设置在能够向所述票据上涂制有所述图码信息的部位发射紫外光波的空间位置上，以及
将感应器2固定设置在能够接收经过所述图码信息反射的紫外光波的空间位置上。
在本实施例中，发射器1和感应器2的位置固定，检测时将票据移动到检测位置进行检测。
本发明优选的实施例中，将所述发射器1和所述感应器2均集成于一图码扫描枪（图中未显示）的感应头内。
在本实施例中，发射器1和感应器2集成于一图码扫描枪的感应头内，检测时票据可以不动，只需将图码扫描枪移动到检测为止即可。
本发明优选的实施例中，所述图码扫描枪的所述感应头与所述票据上涂制有所述图码信息的部位接触的端面的面积为0.1-20 平方毫米。
本发明优选的实施例中，所述控制器3集成于所述图码扫描枪的手柄位置。
在本实施例中，具体使用时用于放置或固定上述发射器1、感应器2、控制器3、扫描接收部件，上述扫描信号接收部件为一个，通过上述发射器1、感应器2固定在图码扫描枪一侧的感应头内；上述控制器3固定在图码扫描枪的手柄部位。每一个上述感应头与上述被测票据接触的端面的面积为0.1-20 平方毫米。向被测票据上包含特种元素的图码信息发射紫外光波，进而采集通过被测特种元素图码信息反射的紫外光波，将反射回的紫外光波进行光电转换得到相应的电信号，可将该电信号传递给设置在控制器内的单片机进行分析，也可将该电信号传递给远程计算机进行分析，通过对反射回的紫外光波光谱信号进行特征分析，从而判断被测票据材质元素特征属性是否与预置的票据材质特种元素的特征属性一致，如果一致则认为是真实票据，如果不同认为是伪造票据。通过对打印在票据上含有特种元素的信息进行紫外光波照射，从而激发出特种元素的波长和能量，由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发作用下，每种元素都发射自己的特征光谱，其波长是由每种元素的原子性质决定的，具有特征性和唯一性，通过判断元素的原子特征唯一性判断票据真伪，有效提高票据检测的准确率。
本技术方案对票据真伪的识别不是对票据外观的识别，而是对票据防伪材质的识别，从而提高了票据真伪识别准确率与识别速度。
本发明优选的实施例中，上述控制器3通过驱动电路与上述发射器1连接；上述控制器3通过信号调理电路5与上述感应器2连接；上述信号调理电路5包括光耦电路51，上述光耦电路51与上述发射器1连接；上述信号调理电路5包括信号放大电路52，上述信号放大电路52与上述光耦电路51连接，并且上述信号放大电路52的输入端与上述感应器2连接；上述信号调理电路5包括光电转换电路53，上述光电转换电路53与上述信号放大电路52连接，并且上述光电转换电路53的输出端与上述控制器3连接。
在本实施例中，驱动电路、信号调理电路5以及信号调理电路5包含的光耦电路51、信号放大电路52、光电转换电路53均为本领域技术人员能够想到的常规电路。
本发明优选的实施例中，上述特种元素由铈和无色碳粉混合后形成。
在本实施例中，采用的特种元素物质是含稀土镧系元素系列的“铈Ce”元素物质，由于“铈Ce”元素物质具有对紫外光波较强的吸收作用，和普通的无色碳粉混合后，可以使得紫外光波谱产生红移现象，激发出特定的光谱阈值。
具体的，首先我们通过软件程序USB连接票据识别设备的控制器3，对AM芯片做特种元素“铈Ce”光谱阈值进行标准向量设定（初始化设定），再通过票据识别设备对票据进行检测。
一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别方法，用于对票据的真伪进行识别检测，上述票据上设有图码信息，上述图码信息包含特种元素，上述票据识别方法包括：
步骤S1. 通过一发射器1向上述票据上涂制有所述图码信息的部位发射紫外光波；
步骤S2. 通过一感应器2接收经过上述图码信息反射的紫外光波
步骤S3. 通过一控制器3接收上述紫外光波的光谱信号，并对上述光谱信号进行特征提取得到实际特征向量；
步骤S4，通过上述控制器3将上述实际特征向量与预先保存的预设标准向量进行匹配：
若匹配，则判断票据为真票据，随后退出；
若不匹配，则判断票据为假票据，随后退出。
在本实施例中，上述发射器1和上述感应器2均与上述被测票据的特种元素图码信息表面接触，发射器1按规则放置在上述被测票据特种元素图码信息附近的不同空间位置点，感应器2按规则放置在上述被测票据特种元素图码信息附近的不同空间位置点。
进一步的，具体使用时用于放置或固定上述发射器1、感应器2、控制器3、扫描接收部件，上述扫描信号接收部件为一个，通过上述发射器1、感应器2固定在图码扫描枪一侧的感应头内；上述控制器3固定在图码扫描枪的手柄部位。每一个上述感应头与上述被测票据接触的端面的面积为0.1-20 平方毫米。向被测票据上包含特种元素的图码信息发射紫外光波，进而采集通过被测特种元素图码信息反射的紫外光波，将反射回的紫外光波进行光电转换得到相应的电信号，可将该电信号传递给设置在控制器内的单片机进行分析，也可将该电信号传递给远程计算机进行分析，通过对反射回的紫外光波光谱波长进行特征分析，从而判断被测票据材质元素特征属性是否与预置的票据材质特种元素的特征属性一致，如果一致则认为是真实票据，如果不同认为是伪造票据。通过对打印在票据上含有特种元素的信息进行紫外光波照射，从而激发出特种元素的波长和能量。由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发作用下，每种元素都发射自己的特征光谱。其波长是由每种元素的原子性质决定的，具有特征性和唯一性，通过判断元素的原子特征唯一性判断票据真伪，有效提高票据检测的准确率。
进一步的，上述控制器3驱动一个上述发射器1向上述被测票据发出紫外光波；上述一个感应器2接收紫外光波折射光波，将上述紫外折射光波转换为电信号后，发送给上述信号调理电路5；其中，上述紫外折射光波为上述被测票据反射后得到的光波；上述信号调理电路5对接收到的来自的电信号进行预处理，得到预处理后的信号，然后发送给上述控制器3；上述控制器3对该预处理后的信号进行特征提取，得到特征向量；上述控制器3将上述特征向量与预存的标准特征向量进行匹配，通过匹配度的大小来识别上述被测票据的真伪。本发明优选的实施例中，上述特种元素由铈和无色碳粉混合后形成。
本发明优选的实施例中，在步骤S1中，上述发射器1按照预定规则放置在上述图码信息附近的不同空间位置点，上述发射器1与上述票据的表面接触。
本发明优选的实施例中，在步骤S2中，上述感应器2按照预定规则防止在上述图码信息附近的不同空间位置点，上述感应器2与上述票据的表面接触。
本发明优选的实施例中，在步骤S3中，对上述特种元素铈光谱阈值进行标准向量设定并将上述标准向量设为上述预设的标准向量。
在本实施例中，采用的特种元素物质是含稀土镧系元素系列的“铈Ce”元素物质，由于“铈Ce”元素物质具有对紫外光波较强的吸收作用，和普通的无色碳粉混合后，可以使得紫外光波谱产生红移现象，激发出特定的光谱阈值。
具体的，首先我们通过软件程序USB连接票据识别设备的控制器3，对AM芯片做特种元素“铈Ce”光谱阈值进行标准向量设定（初始化设定），再通过票据识别设备对票据进行检测。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (9)
1.一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别设备，用于对票据的真伪进行识别检测，其特征在于，所述票据上设有采用特种元素涂制的图码信息，所述票据识别设备包括：
一发射器，用于向所述票据上涂制有所述图码信息的部位发射紫外光波；
一感应器，用于接收经过所述图码信息反射的紫外光波；
一控制器，分别与所述发射器以及所述感应器连接，用于控制所述发射器发射所述紫外光波以及对所述感应器接收到的所述紫外光波的光谱信号进行特征分析，判断所述票据的真伪。
2.根据权利要求1所述的票据识别设备，其特征在于，
所述控制器包括：
存储单元，用于存储预设特征向量；
接收单元，用于接收所述紫外光波的所述光谱信号；
提取单元，与所述接收单元连接，用于提取所述光谱信号中的实际特征向量；
比对单元，与所述存储单元以及所述提取单元连接，用于将所述实际特征向量与保存于所述存储单元中的所述预设特征向量进行比对，并输出比对结果；
所述票据识别设备根据所述比对结果，在所述实际特征向量与所述预设特征向量一致时判断所述票据为真票据，并在所述实际特征向量与所述预设特征向量不一致时判断所述票据为假票据。
3.根据权利要求2所述的票据识别设备，其特征在于，所述接收单元包括：
接收模块，用于接收经过所述图码信息反射的所述紫外光波；
提取模块，与所述接收模块连接，用于将所述紫外光波转换成电信号，且以所述电信号表示所述紫外光波的光谱信号。
4.根据权利要求1所述的票据识别设备，其特征在于，将所述发射器固定设置在能够向所述票据上涂制有所述图码信息的部位发射紫外光波的空间位置上，以及
将感应器固定设置在能够接收经过所述图码信息反射的紫外光波的空间位置上。
5.根据权利要求1所述的票据识别设备，其特征在于，将所述发射器和所述感应器均集成于一图码扫描枪的感应头内。
6.根据权利要求5所述的票据识别设备，其特征在于，所述图码扫描枪的所述感应头与所述票据上涂制有所述图码信息的部位接触的端面的面积为0.1-20 平方毫米。
7.根据权利要求5所述的票据识别设备，其特征在于，所述控制器集成于所述图码扫描枪的手柄位置。
8.根据权利要求1所述的票据识别设备，其特征在于，所述特种元素由铈和无色碳粉混合后形成。
9.一种基于紫外光激发特种元素特征的票据识别方法，用于对票据的真伪进行识别检测，其特征在于，所述票据上设有采用特种元素涂制的图码信息，所述票据识别方法包括：
步骤S1. 通过一发射器向所述票据上涂制有所述图码信息的部位发射紫外光波；
步骤S2. 通过一感应器接收经过所述图码信息反射的紫外光波；
步骤S3. 通过一控制器接收所述紫外光波的光谱信号，并对所述光谱信号进行特征提取得到实际特征向量；
步骤S4，通过所述控制器将所述实际特征向量与预先保存的预设标准向量进行匹配：
若匹配，则判断所述票据为真票据，随后退出；
若不匹配，则判断所述票据为假票据，随后退出。
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