CN1916975A - 一种纸币防伪处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息处理领域中的一种纸币防伪处理方法，包括纸币的生成处理方法和纸币的识别处理方法，其特征在于：纸币的生成处理方法是在纸币纸张所定的特征区域上读取可对该纸币进行唯一性判断的纸纹代码，将纸纹代码以网屏编码的形式打印出来，并在其上覆盖纸币图案从而完成纸币的制作；纸币的识别处理方法是识别出纸币图案中的网屏编码的代码值，并与特征区域中的纸纹代码进行比较，亦可判断纸币的真实性。本发明利用了纸币纸张特有的不易被复制的纸纹特性，采用被纸币图案所覆盖的并与其相对应的网屏编码，并且能够自动识别的方法，可彻底解决纸币被伪造的问题及自动付款机等的自动防伪识别问题。

Description

一种纸币防伪处理方法

技术领域

本发明属于信息处理领域，尤其是一种纸币防伪处理方法。

背景技术

近年来，国内外伪造纸币的事件经常发生，假币泛滥直接影响了社会稳定，扰乱了金融秩序，严重危害金融安全，其造成的危害已成为世界性问题。传统的纸币防伪处理主要采用特殊油墨、水印、埋入金属条、雕刻凹版印刷、阴阳互补对印等防伪方法，随着印刷设备精度的提高以及其他技术的不断发展，传统方法的纸币防伪技术越来越失去应有的效能，现在国际上最新的纸币防伪处理方法主要有：

1.采用全息技术的Line View及Metallic View防伪，如：日币的1万日元及一千日元最近使用了全息技术的防伪标签，当改变纸币的方向时，会看到两种不同的文字。这种方法的特点是非常直观，普通人的肉眼就可直接识别纸币的真假。但是，这是一种依靠市场上比较容易得到的印刷防伪设备即可实现的防伪方法，因此，这种纸币防伪的效果并不如意，还由于其不具有被自动识别的特性，更不适合在自动售票机或自动售货机等设备上的纸币自动防伪识别的应用。

2.采用印刷网屏浮字与沉字技术的Copy Check防伪，当纸币一旦被复印后，肉眼看不见的文字或图案会在复印件上显现出来。

3.采用特殊地光电识别点阵的方式：该方法为了在自动售票机或自动售货机等设备上进行纸币自动识别，在纸币的某些位置上印刷有不同的点阵，以便光电扫描时可判断是那种纸币。但是，在市场上随处可见的高精度扫描机及高精度印刷机的条件下，这种方法给制造假币的非法人员提供了机会，目前利用自动售票机或自动售货机等设备进行非法活动非常猖獗就是一个例子。

4.采用数字水印技术：该方法利用数字水印技术在纸币上埋入一定的防伪特征信息进行纸币的印刷，并能够对防伪特征信息进行识别的方法。这种采用数字水印技术进行纸币防伪，代表了纸币防伪的潮流。但是，无论怎样的信息埋入，在纸币上都是呈现二维点阵的分布，通过高精度的扫描仪，其数字水印的内容都是可以完全复制的，因此，这种方法并不能完全解决纸币的防伪问题。

总而言之，上述纸币防伪技术都不能彻底解决纸币伪造的问题，不能够对假币进行有效的识别。人们期待着一种能对每一张纸币进行特性设定，即使使用高精度的扫描复印设备也无法对纸币进行伪造，以彻底解决纸币被伪造的问题。

在日本公开的专利“纸识别照合装置及纸识别照合方法”(特开2004-102562)提出了一种可以通过观察纸中植物纤维中的由相互交织的随机分布而产生的不定形状的图像来设定每一张纸的唯一特性的方法。该方法将纸中植物纤维由相互交织的随机分布而产生的不定形状的图像称为纸指纹，也就是说纸指纹相当于有人的指纹的特点。但是应该引起注意的是：在这个专利中仅对纸中植物纤维的大小作了这样的描述，即纸中植物纤维的直径为4-70μm，长度为0.25-50mm。但并没有对植物纤维的分布特性，观察区域的大小等进行详细说明。该方法提供的通过用观察区域图像整体的透射率来计算纸纹的结果，误差比较大。不能解决由纸张污染，陈旧等带来透射率的变化的问题。另外该方法还提供了类似指纹的识别方法，既通过计算植物纤维的交点位置来识别纸指纹的结果，因纸指纹不具有指纹那样清晰的纹路，所以在实际应用上有一定难度。再有，该技术方案回避了如何将由植物纤维构成的纸指纹构造成计算机代码的难题，在识别时需要同原来保存的纸指纹图像进行照合。因此，该技术方案不能应用于对不特定的纸币进行真伪识别。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出将制作纸币的纸张中特有的纸纹特征信息埋入到该纸张内，并能够对埋入在该纸张内的纸纹特征信息进行有效识别以彻底解决纸币防伪问题的一种纸币防伪处理方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

该纸币防伪处理方法，其特征在于：包括纸币的生成处理方法和纸币的识别处理方法，其中，纸币的生成处理方法步骤如下：

(1)使用透射光源型扫描装置通过透射扫描方式读取纸币上若干个特征区域的图像数据；

(2)分别计算每个特征区域的图像数据的每一像素的透射率，识别每个特征区域的云状特性，根据识别的结果将其转换成纸纹代码；

(3)将该纸纹代码转换成点阵形式的网屏编码图像；

(4)将转换后的网屏编码图像印刷在该纸币纸张上；

(5)将所设计的纸币图案覆盖印刷在该网屏编码图像区域上；

纸币的识别处理方法步骤如下：

(1)使用透射光源型扫描装置通过透射扫描方式读取纸币上的透射光图像数据；

(2)通过读取网屏编码部位的透射率，获得网屏编码图像；

(3)识别该网屏编码图像，并将该网屏编码图像转换成网屏编码所表示的纸纹代码；

(4)分别计算每个特征区域的图像数据的每一像素的透射率，识别每个特征区域的云状特性，根据识别的结果将其转换成纸纹代码；

(5)将网屏编码所表示的纸纹代码与识别出的纸纹代码进行比较，从而即可判断该纸币的真伪性。

而且，所述的纸纹代码转换成网屏编码后，对该网屏编码按下述方法进行加密：网屏编码的数值或点阵位置r∈R，用密匙k∈K及加密函数￠(k，c)进行如下的计算，实现网屏编码的加密：

       R×K→C及r→￠(k，c)；

按下述方法可实现对被加密的网屏编码进行解密：被加密的网屏编码c∈C，用密匙k∈K及解密函数￡(k，c)进行下面的计算，实现网屏编码的解密：

       C×K→R及￡(k，c)k∈K。

而且，所述的云状特性是在透射光的照射下，通过计算特征区域中的纸纹图像数据的每一个像素的透射率后所得到的乌云特性、薄云特性及无云特性。

而且，所述的纸纹代码是由各个特征区域中的乌云特性、薄云特性及无云特性所代表的码值组合构成。

而且，所述的网屏编码是将纸纹代码与校验代码组合在一起并依照代码间最大类似度为1/2以下的规则构成。

而且，所述的网屏编码可以使用一维条形网屏编码，或者使用二维网屏编码。

而且，所述的特征区域可以在纸上连续分布，还可以在纸上离散分布。

而且，所述的透射光源型扫描装置包括能对纸纹云状特性进行观察的透射光源型扫描仪及透射光源型CCD摄像装置。

而且，所述的网屏编码图像的印刷采用包括激光打印机墨粉、喷墨打印机油墨、红外线油墨、荧光油墨及磁性油墨在内的印刷材料。。

本发明的优点和积极效果是：

1.本发明利用了制作纸币的纸张中特定的纸纹特征，将纸币中特有的纸纹特征直接变换成计算机代码，并将该代码以网屏编码的形式埋入到纸币上，由于纸币上具有原本性的纸纹特征是独一无二的，是无法复制的；因此在对纸币进行是否真假的识别时，可将该纸币上具有纸纹特征的纸纹代码与网屏编码进行对比，即可以精确地判断纸币的真伪，同时，还可对埋入的网屏编码进行加密及解密处理，进一步增强了其安全性，采用这种方法可彻底解决纸币伪造的问题。

2.本发明是将网屏编码印刷在纸币图案的下方，网屏编码完全被纸币图案所覆盖，因此，网屏编码处在完全隐蔽的状态，尽管使用高精密扫描设备也不可以将纸币上埋入的网屏编码信息全部复制出来，这是从另一方面上具有可彻底解决纸币伪造问题的特点。

3.由于对纸币纸纹特征的识别是自动进行的，因此特别适合于自动售货机、自动售票机等设备上的应用，可有效地防范利用自动售货机、自动售票机进行伪造纸币的违法犯罪活动。

4.由于纸纹特征具有不易消失的特性及网屏编码所具有的高鲁棒性，即使纸币出现破损，污染等的情况下，仍然具有可以准确识别纸币真伪的特点。

附图说明

图1是纸币的生成处理方法流程图；

图2是纸币的识别处理方法流程图；

图3在显微镜下看到的纸纹效果图；

图4透射光源型扫描仪的扫描示意图；

图5透射光源型CCD摄像头的扫描示意图；

图6连续分布的特征区域的纸纹示意图；

图7离散分布的特征区域的纸纹示意图；

图8一维条形网屏编码的示意图；

图9二维网屏编码的示意图；

图10埋有网屏编码的纸币的截面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，但本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的。

纸纹是指在纸张制造时，是由大量的诸如木材那样植物纤维经加工制成，在成品纸张上用放大镜可以看到粗细不同的植物纤维纵横交错具有诸如手纹类似的纹路。有资料表明这些纹路是在造纸时，由宽度在4μm到70μm，长度为0.25mm到50mm的植物纤维按不规则的排列形成的，这种不规则的排列是人为不可能模仿制造出的。另外，经大量抽样结果证明，即使同样型号的纸张其纸纹也各具不同，而且，该纸张经多年使用后，即使纸张受到变色、污染等对识别的结果不会造成大的影响。

如图3(a)所示的为在一张纸上的某个部位读取到的小图像，本实施方案在观察大量的纸张上诸如这样的图案时发现，从宏观上看，在这样的小图像上并没看到纵横交错的植物纤维，而是像云状的斑点。但经过放大一百倍以上时如图3(b)所示；可以发现，纸张上纵横交错的植物纤维的宽度及长度成两级分化的状态，既小的植物纤维宽度只有几十um，长度多数为数十μm左右，而大的植物纤维宽度竟大于几十μm长度多数为数百μm。而且，大的植物纤维的数量远远低于小的植物纤维的数量。大量的小的植物纤维的分布的密度也具有两级分化的情况，既高密度分布与低密度分布的情况两极分化。并且，在高密度分布时，往往是大量的小的植物纤维簇拥着一条或数条大的植物纤维。正是由这些大量的小的植物纤维簇拥着一条或数条大的植物纤维交织在一起呈现网状的基干，由网状的基干围成的网眼的中间还有一些空洞的现象，既呈现没有或只有很少小的植物纤维的区域。正是上述的这样的情况，在纸张上宏观上看到的是像云状的斑点。因此，如果不对观测区域加以限制，单靠观测某一区域的透射率，很容易受纸张污染的影响。另外，靠识别某一植物纤维与另一植物纤维相交的位置，在实际应用上难度非常大。

我们将上述特征区域内具有的植物纤维的大小尺寸特性，或粗的植物纤维与细的植物纤维分别不同的密度分布特性，或粗的植物纤维与细的植物纤维分别不同的形状分布特性称为特征区域的云状特性，其中如图3(b)中(002)那样由大量的小的植物纤维簇拥着一条或数条大的植物纤维交织在一起构成的网状的基干状态时，称为乌云特性；如图3(b)中(001)那样由网状的基干围成的网眼的中间还有一些空洞的现象，既呈现没有或只有很少小的植物纤维的区域时，称为无云特性；如图3(b)中(003)那样由多数小的植物纤维交织在一起的区域时，还可称为薄云特性。

本发明首先对观察区域，即特征区域的大小尺寸进行限制：特征区域为正方形，该正方形的边长应缩小到仅仅比由大量的小的植物纤维簇拥着一条或数条大的植物纤维交织在一起的总和的平均宽度大一些，一般为数十μm到数百μm为宜。然后，依照纸张上云状现象，着重识别特征区域中纸纹图像的各个像素的透射率，而不是像公开的技术那样只是观察整个图像的投射率，从各个像素的透射率结果中推断各个特征区域中纸纹图像所具有的云状特性，如果特征区域为乌云特性，将该特征区域定义为代码“2”，如果特征区域为无云特性，将该特征区域定义为代码“1”，如果特征区域为薄云特性，将该特征区域定义为代码“0”。具体转换成计算机代码如表一所示：

表一

乌云特性	薄云特性	无云特性	代码值
					●		0
		●	1
				●			2

由上表可以定义出：具有薄云特性的特征区域的纸纹代码为0，具有无云特性的特征区域的纸纹代码为1，具有乌云特性的特征区域的纸纹代码为2。

本发明从各个像素的透射率结果中推断各个特征区域中纸纹图像所具有的云状特性，同已公开技术那样仅仅观测某区域的投射率有本质上的区别；如果使用仅仅观测某区域的透射率的手法是，当无云或乌云只是处在观察区域的一半时，与无云或乌云全部处在观察区域上时的透射率差别比较大，容易造成判别上的错误。而本实施方案通过模式识别的方法，只要在特征区域发现无云，乌云或薄云就可作出正确的判断。而且，通过模式识别的方法作出的正确判断还不受纸张的污染及陈旧的影响。

以上，只是给出将所定特征区上纸纹状态变换成计算机代码的例子，不仅这几种方式，所有利用纸纹的云状特性，既利用纸张中上述植物纤维的大小尺寸特性，或大的植物纤维与小的植物纤维分别不同的密度分布特性，或大的植物纤维与小的植物纤维分别不同的形状分布特性，或观察区域的大小约束特性，所对观察区域进行的计算机代码的定义都属本实施方法的范围内。

本发明正是利用纸张中特有的独一无二的纸纹特性，将纸币中独特的纸纹特征变换成计算机代码，并将该代码或与该代码相关的代码值变换成网屏编码，并以网屏编码的形式埋入纸币上，然后在印有网屏编码的区域上，再印刷上纸币图案，使埋入的网屏编码被严严实实地掩盖起来。造假者虽然可以采用高精度的扫描仪将纸币上全部的图像信息全部复制出来，但纸币上的纸纹特征是独一无二不可复制的，再有埋入的网屏编码也被严严实实地掩盖起来，这也是无法拷贝的一个重要措施。因此在需要时，只要判断纸币的纸纹代码与事先埋入的网屏编码是否一致，就可很容易识别出纸币的真假。

本发明所使用的透射光源型扫描装置可以是透射光源型扫描仪，也可以是透射光源型CCD摄像头。图4所示的是透射光源型扫描仪的扫描示意图，其中，光源101位于被扫描纸张103的正上方，线形CCD光电耦合器件102位于被扫描纸张下方的导轨104上，驱动电机105驱动导轨上的线性CCD光电耦合器件左右移动对被扫描纸张进行扫描，光源照射在被扫描纸张上，并透过纸张照在线性CCD光电耦合器件上，线性CCD光电耦合器件进行图像信号转换。

图5所示透射光源型CCD摄像头的扫描示意图，其中光源201在被扫描纸张202的一侧，CCD摄像头位于被扫描纸张的另一侧，其工作过程是：光源照射在被扫描纸张的上，并透过纸张照在透射光源型CCD摄像头上，透射光源型CCD摄像头对其信号进行图像信号转换。

本发明可以使用如图8所示的一维条形网屏编码，其条形网屏编码是由集中网点与分散网点组成，该网屏编码给出了网屏编码的组成及其对应的16个编码值。图8只是一维条形网屏编码的一个例子，但不仅仅是只有上述一种方式的一维条形编码，所有按照类似形式组成的网屏编码都属于本发明的范围。如：网屏网点还可以是由其他灰度等级的集中网点与分散网点组成，或由其他几何学形态或物理学形态组成的网屏编码，可以是8位编码，也可以是16位，32位或更高位的编码。

本发明还可以使用如图9所示的二维条形网屏编码。这里所列出的只是一个二维网屏编码的一个例子，但不仅仅是只有上述一种方式的二维网屏编码，所有按照类似形式组成的网屏编码都属于本发明的范围。

在本发明中，选取特征区域的方式，可以如图6所示，选取纸张301上一固定区域的连续分布的特征区域，该固定区域放大后显示出该区域分布的连续n个特征区域的内部纸纹云状特征，从这些特征区域的图像中分别按上述方法分别变换成计算机代码。

选取特征区域的方式，还可以如图7所示，选取纸张301上n个离散分布的特征区域，从这些特征区域的图像中按上述方法分别变换成计算机代码。

上述的特征区域的数目n可以根据需要选择不同数目，可以是大于0的任意数字，在本实施例中将n的取值设为8。

下面结合图1和图2的流程图对本发明进行具体说明：

一种纸币防伪处理方法包括纸币的生成处理方法和纸币的识别处理方法，实现时，由预装在计算机内的实现纸币的生成处理方法的纸币打印处理系统和实现纸币的识别处理方法的纸币识别处理系统组成。纸币生成处理系统与纸币识别处理系统通过计算机排版系统制版，由透射光源型扫描仪组成的识别装置识别每一张纸币的纸纹代码，高速打印机打印网屏编码及纸币凹版印刷机印刷纸笔图案等设备的配合来完成本发明方法。

本发明对网屏编码的印刷不限于上述方法，为使网屏编码隐藏的比较好，又可容易识别出，网屏编码还可使用红外线油墨印刷，荧光油墨印刷。还可以先在纸上印刷上磁性油墨，然后，在将纸纹代码及网屏编码录制到磁性油墨中。

如图1所示，纸币的生成处理方法步骤如下：

(1)使用透射光源型扫描装置利用透射扫描方式读取纸币纸张上若干个特征区域的图像数据，在这里，我们可以读取8个连续分布的特征区域；

(2)分别计算每个特征区域的纸纹图像的每一像素的透射率，并按纸纹的云状特性，既利用纸张中上述植物纤维的大小尺寸特性，或大的植物纤维与小的植物纤维分别不同的密度分布特性，或大的植物纤维与小的植物纤维分别不同的形状分布特性，并根据计算出的每个特征区域的每一像素的透射率的结果，分别识别每个特征区域的所具有的云状特性，根据识别的结果变换成纸纹代码，即如果特征区域为乌云特性，则该特征区域代表的纸纹代码为“2”，如果特征区域为无云特性，则该特征区域代表的纸纹代码为“1”，如果特征区域为薄云特性，则该特征区域代表的纸纹代码为“0”；

(3)将该纸纹代码或与该纸纹代码相关的代码值转换成点阵分布形式的网屏编码图像，在这里网屏编码可以使用一维条形网屏编码；

(4)将转换后的网屏编码图像印刷在该纸币纸张上；

(5)将所设计的纸币图案经多次印刷，覆盖在该网屏编码图像所在纸币纸张的区域上，使得印有网屏编码的区域被纸币图案所覆盖并被隐藏。

通过上述方法，可以将纸币纸张中独特的纸纹特征变换成计算机代码，并将该代码以网屏编码的形式埋入到纸币上，然后在印有网屏编码的区域再印刷上纸币图案，完成纸纹特征纸币的制作。

在本实施例中，像素的透射率按下述方法计算：

                    t＝t2/t1

其中，t该像素的透射率，t1为无障碍的透射光强，t2为特征区域透射光强。按上述方法打印出来的埋有网屏编码的纸币，其截面示意如图10所示，可以看出在纸张的底纹401上埋有网屏编码402，在网屏编码的上面覆盖有纸币图案403，最后形成的纸币是有凹凸的，即有网屏编码的位置会有其他位置有细微的凸出。利用印刷的网屏编码的材料与印刷纸币图案的材料的不同，对某一光谱的透射率的不同，或对某一光谱的吸收率的不同等特点，通过数字滤波的方法将网屏编码的图像提取出。

网屏编码的印刷还可采用如透明的红外线油墨或者透明的荧光油墨等可直接印刷在纸币上。网屏编码还可通过与纸币图案像素点的置换进行信息埋入。为能实现纸纹代码与网屏编码的照合，所有可进行网屏编码埋入的方法都属本发明范围内。

将上述实施例中读取特征区域的方式改为读取8个非连续分布的特征区域也可以实现纸币的生成处理功能，方法同上，在此不再重述。

将上述实施例中使用的一维网屏编码改为二维网屏编码，同样可以实现纸币的生成处理的功能，方法同上，在此不再重述。

如图2所示，纸币的识别处理方法步骤如下：

(1)使用透射光源型扫描装置通过透射扫描方式读取纸币上的透射光图像数据，在这里，读取到的是纸币上8个连续分布或离散分布的特征区域的图像数据；

(2)通过读取网屏编码部位图像的各个像素的透射率，获得网屏编码图像；

(3)识别该网屏编码图像，并将该网屏编码图像转换成网屏编码所表示的纸纹代码；

(4)分别计算每个特征区域的纸纹图像的每一像素的透射率，并按纸纹的云状特性，既利用纸张中上述植物纤维的大小尺寸特性，或大的植物纤维与小的植物纤维分别不同的密度分布特性，或大的植物纤维与小的植物纤维分别不同的形状分布特性，并根据计算出的每个特征区域的每一像素的透射率的结果，分别识别每个特征区域的所具有的云状特性，根据识别的结果变换成纸纹代码，即如果特征区域为乌云特性，则该特征区域代表的纸纹代码为“2”，如果特征区域为无云特性，则该特征区域代表的纸纹代码为“1”，如果特征区域为薄云特性，则该特征区域代表的纸纹代码为“0”；

(5)将网屏编码所表示的纸纹代码与计算出的纸纹代码进行比较，即可判断该纸币的真伪性。

通过上述方法，可以识别出埋入在纸币中的网屏编码数据，通过将网屏编码所表示的纸纹代码与计算出的纸币上的纸纹代码进行比较来判断该纸币的真伪，完成对纸币的识别处理方法。

同公开的技术相比，本发明在识别观察区域的纸纹图像时，是基于纸纹图像每一像素的透射率的灰度值，通过模式识别的方法计算出该纸纹图像所对应的代码值。而不是仅仅针对观察区域的纸纹图像的整体透射率的灰度进行处理。

在进行纸纹代码的识别与网屏编码的提取时，由于纸张污染，陈旧或破损等原因有可能造成纸纹识别与网屏编码提取上的错误。为解决这一问题，本发明给出代码间最大类似度最小化的概念，所谓代码间类似度的含义就是代码间的相似程度，其值越大代表越相似，分辨率越低，识别越困难；反之，代码间类似度越小，分辨率越高，识别越容易。

在网屏编码中设S_k为信息代码、n为代码长，m为代码的数量时，所述网屏编码间最大类似度A_max是由下式表示：

【公式1】

                   d_min＝min d(S_k，S_l)

【公式2】

$A_{\max }=\frac{n-d_{\min }}{n}$

式中：d(S_k，S_l)为代码S_k与S_l之间的距离既代码间不同代码位的个数，k，l＝0，1，2，...m-1。

表二是代码间最大类似度为1/2以下的网屏编码的例子。在这16个代码中相互间最接近的任意一组代码之间不同的数值位的个数要大于等于代码长度的一半的数量。这组代码的代码长度为8，因此任意一组代码之间不同的数值位的个数要大于等于4。因此，本实施方案采用的网屏编码的代码间的最大类似度在1/2以下，在网屏编码的识别上具有较高的识别分辨率。另外，代码间最大类似度为1/2以下的网屏编码的一个重要的特点是，每一代码的形式是事先可知的，即使一半代码的位出现错误，仍可判断出代码的数值，因此具有自效验自纠错的功能。按照这一原理可作出如下的引申：

设S_k为代码间最大类似度为1/2以下的信息代码、n为代码长，m为代码的数量时，可取k(k＝0，1，2，...，m-1)的奇数为i(i＝0，2，...，m-2)，取k的偶数为j(j＝1，3，...，m-1)，并设S_i代码为纸纹代码，设S_j代码为纸纹代码S_i的校验代码，由纸纹代码S_i与校验代码S_j按以下表二所示的方法合并一起可构成将要埋入纸币上的网屏编码S_k，这是将纸纹代码与网屏编码孪生在一起的一个例子。该网屏编码同样具有代码间最大类似度为1/2，及即使一半代码的位出现错误，仍可判断出代码的数值的纠错的功能。

表二

纸纹码值	纸纹代码SiS0S2S4S6	校验代码SjS1S3S5S7	网屏编码SkS0S1S2S3S4S5S6S7	网码码值
					0	0 0 0 0	0 0 0 0	0  0 0 0 0 0 0 0	G0
1	1 0 0 0	1 1 1 1	0# 1 0 1 0 1 0 1	GB
					2	0 1 0 0	0 0 1 1	1# 0 1 0 0 1 0 1	GA
3	1 1 0 0	1 1 0 0	1  1 1 1 0 0 0 0	G1
					4	0 0 1 0	0 1 0 1	1# 0 0 1 1 0 0 1	G9
5	1 0 1 0	1 0 1 1	1  1 0 0 1 1 0 1	G2
					6	0 1 1 0	0 1 1 0	0  0 1 1 1 1 0 0	GB
7	1 1 1 0	1 0 0 1	0# 1 1 0 1 0 0 1	G8
					8	0 0 0 1	1 0 0 1	1# 1 0 0 0 0 1 1	GC
9	1 0 0 1	0 1 1 0	1  0 0 1 0 1 1 0	G7
					A	0 1 0 1	1 0 1 0	0  1 1 0 0 1 1 0	G6
B	1 1 0 1	0 1 0 1	0# 0 1 1 0 0 1 1	GD
					C	0 0 1 1	1 1 0 0	0  1 0 1 1 0 1 0	G5
D	1 0 1 1	0 0 1 1	0# 0 0 0 1 1 1 1	Ge
					E	0 1 1 1	1 1 1 1	1# 1 1 1 1 1 1 1	Gf
F	1 1 1 1	0 0 0 0	1  0 1 0 1 0 1 0	G4

表二中“#“表示；G₈，G₉，G_a，G_b，G_c，G_d，G_e，G_f的第一位S₀与纸纹代码的第一位S₀数值相反，但因为这是已知的代码对应关系，不影响代码之间的变换及识别。根据表二所示；纸纹代码为S_i时，就可在纸币上埋入网屏编码S_k。

上述纠错方法只是一个例子，可以有很多的方法可进行代码的效验及纠错。凡是以代码间最大类似度为1/2以下的校验及纠错的方法都属本发明申请的权力范围之内。

本发明还可对埋入在纸币上的网屏编码进行加密，可进一步增强纸币防伪造的功能。具体方法如下：

1.加密过程：对转换后的网屏编码按下述方法进行加密：网屏编码的数值或点阵位置r∈R，用密匙k∈K及加密函数￠(k，c)进行下面的计算，实现网屏编码的加密：

       R×K→C及r→￠(k，c)；

2.解密过程：按下述方法对被加密的网屏编码进行解密：被加密的网屏编码的数值或点阵位置c∈C，用密匙k∈K及解密函数￡(k，c)进行下面的计算，实现网屏编码的解密：

       C×K→R及￡(k，c)k∈K。

只有按密钥及与加密函数相匹配的解密函数才能对被加密的网屏编码进行解密。

针对网屏编码的点阵位置的加密和解密也适用上述的方法。具体技术方案是：将二维分布的网屏编码按前一行的最后一个网点与下一行最前面的网点连接的方法排列成具有前后顺序关系的一个列。设排列成一个列的网屏编码某网点的加密前的顺序号为r∈R，用密匙k∈K及加密函数￠(k，c)加密后的顺序号为c∈C，针对网屏编码的点阵位置的加密的一个实例是将顺序号为r∈R的网点与顺序号为c∈C的网点进行交换，这样，经反复计算直到所有网点都被交换过，就可实现对整个网屏编码在点阵位置上的加密。

针对网屏编码的点阵位置的解密的方法是：将排列成一个列的网屏编码某网点的加密后的顺序号c∈C，用密匙k∈K及解密函数￡(k，c)进行上述的计算结果得到某网点的加密前的顺序号r∈R，只要将加密后的顺序号c∈C所对应的网点与加密前的顺序号r∈R所对应的网点再进行一次反交换，同样经过反复计算直到所有网点都被反交换过，就可实现对整个网屏编码在点阵位置上的解密结果。

以上是本发明提出的一种纸币防伪处理方法，但不只适于纸币防伪处理，包括有价证券、银行往来支票、商务发票等在内的所有要求有防伪安全功能的纸介质的印刷品都适用于本发明提出的方法，都属于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种纸币防伪处理方法，其特征在于：包括纸币的生成处理方法和纸币的识别处理方法，其中，纸币的生成处理方法步骤如下：

(1)使用透射光源型扫描装置通过透射扫描方式读取纸币上若干个特征区域的图像数据；

(2)分别计算每个特征区域的图像数据的每一像素的透射率，识别每个特征区域的云状特性，根据识别的结果将其转换成纸纹代码；

(3)将该纸纹代码转换成点阵形式的网屏编码图像；

(4)将转换后的网屏编码图像印刷在该纸币纸张上；

(5)将所设计的纸币图案覆盖印刷在该网屏编码图像区域上；

纸币的识别处理方法步骤如下：

(1)使用透射光源型扫描装置通过透射扫描方式读取纸币上的透射光图像数据；

(2)通过读取网屏编码部位的透射率，获得网屏编码图像；

(3)识别该网屏编码图像，并将该网屏编码图像转换成网屏编码所表示的纸纹代码；

(4)分别计算每个特征区域的图像数据的每一像素的透射率，识别每个特征区域的云状特性，根据识别的结果将其转换成纸纹代码；

(5)将网屏编码所表示的纸纹代码与识别出的纸纹代码进行比较，判断该纸币的真伪性。

2.根据权利要求1所述的一种纸币防伪处理方法，其特征在于：所述的纸纹代码转换成网屏编码后，对该网屏编码按下述方法进行加密：网屏编码的数值或点阵位置r∈R，用密匙k∈K及加密函数￠(k，c)进行如下的计算，实现网屏编码的加密：

          R×K→C及r→￠(k，c)；

按下述方法实现对被加密的网屏编码进行解密：被加密的网屏编码c∈C，用密匙k∈K及解密函数￡(k，c)进行下面的计算，实现网屏编码的解密：

          C×K→R及￡(k，c)k∈K。

3.根据权利要求1所述的一种纸币防伪处理方法，其特征在于：所述的云状特性是在透射光的照射下，通过计算特征区域中的纸纹图像数据的每一个像素的透射率后所得到的乌云特性、薄云特性及无云特性。

4.根据权利要求1或3所述的一种纸币防伪处理方法，其特征在于：所述的纸纹代码是由各个特征区域中的乌云特性、薄云特性及无云特性所代表的码值组合构成。

5.根据权利要求1或2所述的一种纸币防伪处理方法，其特征在于：所述的网屏编码是将纸纹代码与校验代码组合在一起并依照代码间最大类似度为1/2以下的规则构成。

6.根据权利要求5所述的一种纸币防伪处理方法，其特征在于：所述的网屏编码可以使用一维条形网屏编码，或者使用二维网屏编码。

7.根据权利要求1所述的一种纸币防伪处理方法，其特征在于：所述的特征区域可以在纸上连续分布，还可以在纸上离散分布。

8.根据权利要求1所述的一种纸币防伪处理方法，其特征在于：所述的透射光源型扫描装置包括能对纸纹云状特性进行观察的透射光源型扫描仪及透射光源型CCD摄像装置。

9.根据权利要求1所述的一种纸币防伪处理方法，其特征在于：所述的网屏编码图像的印刷采用包括激光打印机墨粉、喷墨打印机油墨、红外线油墨、荧光油墨及磁性油墨在内的印刷材料。

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