光學雙饋送檢測的制作方法

專利名稱：光學雙饋送檢測的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在處理一種或多種片狀物(尤其是貨幣)的儀器中進行雙饋送光學檢測的方法，其中所述的片狀物在一個移動方向上被沿著一條傳輸路徑進行傳送。本發明還涉及相關的設備。
背景技術：
在片狀物的處理過程中，這些物體按順序一個接一個被送入設備中，并沿傳輸路徑被傳送，片狀物的雙饋送可能產生問題。雙饋送發生時，兩頁或者更多頁紙張被同時送入設備中，其中一頁會部分或全部與另一頁重疊。在這種情況下，就很難甚至無法對這些紙張進行正確處理。例如，當一臺處理貨幣或其它證券的設備中發生了雙饋送，它就會難以正確計數、識別和/或鑒別貨幣。如果雙饋送沒有被發現，該處理過程甚至可能產生錯誤的結果。因此，雙饋送檢測在實現片狀物處理中是一個重要因素。
雙饋送檢測一般是通過在處理儀器中使用排列在傳輸路徑上的一個或多個傳感設備來實現的。此外，傳感設備也可以被設置在這些儀器中以檢測片狀物的其它特性。傳統的光學雙饋送檢測器基于裝備有一個定位傳感設備的機械滾筒系統。但是，當紙張沿著傳輸路徑傳送時，接觸傳感器設備有時會導致傳輸系統中發生堵塞。為了減少這種堵塞，建議使用非接觸式傳感設備。
例如，專利文獻US6101266A公開了一種用于識別并確認貨幣的設備。該設備包括三個傳感器，其中每個傳感器有四個用來對貨幣進行照射的、不同顏色的LED(發光二極管)，和兩個光電管，一個在與LED相同方向的貨幣的一側以傳感貨幣的反射光，另一個在貨幣的另一側以傳感穿過貨幣的透射光。測出一系列相關值后，將其中的一部分或所有這些相關值合成一個總相關值。隨后，基于這個單獨的總相關值做出可識別判定或者雙饋送判定。
盡管所公開的配置能被用于雙紙張檢測，它一般還是專用于貨幣的識別/識別。但雙紙張的檢測結果并不總是令人滿意。
US4255057A公開了一種用來判定貨幣品質并進行貨幣雙饋送檢測的儀器。該儀器包括一個光源，用于照射通過滾筒裝置傳送的貨幣。然后，反射光和透射光分別通過一個反射傳感器和一個透射傳感器被感知。在估算步驟中，貨幣所透射和反射出的光的數量被測出。為了改善對貨幣的檢驗，建議通過將吸收量歸一化為入射光亮度級，以補償由于光源和電路變化引發的誤差。US4255057A使用一個一維值即吸收量作為判定的基準，無論被測的貨幣品質是否足夠好。
US-A-2001/0035603公開了一種雙紙張檢測的方法及儀器。為了達到上述目的、一個掃描設備包含一或多個用于傳感貨幣反射光的光傳感器，以及一個或多個用于傳感穿過被測貨幣的透射光的光傳感器。從一個或多個光源發出的熒光或白熾燈光被用來照射該貨幣。基于標準的反射光值和實際貨幣的反射光計算出一個反射率。隨后，通過與反射率相乘來校正原始透射光值，將校正后的透射光值與標準透射光值相比較來對雙紙張情況進行判定。再次執行簡單估算。
JP57184041A公開了一種用于檢查貨幣多饋送的檢測設備。在一個檢測設備中，反射光和透射光通過一個透射檢測元件和一個反射檢測元件被感知。隨后，反射光和透射光的數量被用于計算兩個信號之間的比率。是否存在多饋送的判定僅僅取決于這個比率。

發明內容
因此，本發明的一個目的在于提供一種如開頭所述的本領域中對片狀物進行光學雙饋送檢測的方法及儀器，該方法在檢測雙饋送時能夠得到更可靠的結果，尤其是，雙紙張誤判為單紙張被接受和單紙張誤判為雙紙張被拒絕的情況都很少發生。
本發明有關光學雙饋送檢測方法的技術方案如權利要求1的特征部分所述。按照本發明，對片狀物進行照射，通過分別測量透過片狀物的透射光輻射強度和從該片狀物反射的反射光，產生一幅給定片狀物的透射圖像以及一幅反射圖像。隨后，應用一種二維的估算方法，其中，第一維為透射光強度，第二維為反射光強度。
本發明關于光學雙饋送檢測儀器的技術方案如權利要求9的特征部分所述。按照本發明，該儀器用于處理一種或多種貨幣，具有用來在一個移動方向上沿著一條傳輸路徑傳送貨幣的傳輸裝置。還包括一個用于對貨幣進行雙饋送光學檢測的檢測器，檢測器包括用于照射片狀物的照射裝置，一個用來產生貨幣透射圖像的透射式傳感器和一個用來產生反射圖像的反射式傳感器。該儀器進一步包括一個能夠實現上文所述的二維估算的估算器。
本發明首選應用于在貨幣處理儀器中對貨幣進行雙饋送檢測。然而，本發明也能夠有效的應用于其它用途，例如支票，證券，或任何一種片狀物(比如紙張)的處理中。因此，說明書中其它地方所用到的″貨幣″一詞，除非另作說明、應當認為包括所有類型的片狀物，而不僅限于貨幣。而就說明書中所用的″光″一詞而言，除非另作說明，其不僅限于電磁波譜中的可見光部分，而是包括電磁波譜中任意波長的射線。
通過使用一種二維的估算方法，雙饋送檢測可以基于一個二維的判定邊界，而不是使用一個特定閾值對一個單獨的相關值進行一維的高/低比較。另外，這種雙饋送判定是根據片狀物的圖像(反射圖像和透射圖像)進行的，而不是僅僅利用一些單點測量進行雙饋送判定。這種雙饋送判定的結果比現有技術更加準確。
貨幣上的污垢不僅會影響穿過貨幣的透射光強，還會影響貨幣的反射光強。通常，污損的程度越厲害透射光和反射光的光強就越低。因此，基于兩個特性的所述雙饋送檢測不僅減少了超臨界狀態(單紙張被誤拒)的數量，也減少了次臨界狀態(雙紙張被誤收)的數量。
這種貨幣雙饋送檢測方法能夠用于任何種類的貨幣處理儀器。例如，它能用于一種儀器，貨幣被一張接一張手動送入其中并陸續被處理。但是，這種方法更適用于貨幣是順序自動送入其中并以給定速度在一個移動方向上沿一條傳輸路徑傳送的儀器。
在本發明的優選實施例中，當給定的貨幣沿著傳輸路徑傳送時，在定位分析步驟中首先確定貨幣對于傳輸路徑的位置和角度。隨后，在第二步中，傳送貨幣，使之經過排列在垂直于移動方向上的至少一行的大量光傳感器，從而產生所需的圖像。每一行光傳感器形成位于傳輸路徑上的一個傳感陣列。當貨幣經過這些光傳感器時，由每個光傳感器產生的一系列傳感值在此時間間隔中被快速連續的測出。最終得到的圖像的分辨率取決于一個傳感陣列中的光傳感器數量、貨幣的傳送速度和讀取兩個相鄰傳感值的時間間隔。
在雙饋送檢測進行之前確定貨幣的位置和角度，有利于在貨幣經過光傳感器時，通過激活光傳感器，準確的開始和停止成像。此外，萬一貨幣比傳輸路徑的寬度小或者對于傳輸路徑而言是歪斜放置的，它還能夠只掃描那些被貨幣實際覆蓋的傳輸路徑中的區域。
不言而喻，省略定位分析步驟而采取對貨幣相對于傳輸路徑的位置進行精密的機械定位也能夠達到這些優點。但是這對機械精度要求很高，由于如此精確的定位需要時間，所以這會降低整個處理過程的速度。
一個單一強光源可用來對貨幣進行照射。但是，為了使貨幣上達到均勻光分布，要使用很多小光源，例如發光二極管或光導管。在優選實施例中，該儀器包括兩個照射單元，其中每個包含排列成一個陣列的大量光源，從而形成一個第一加長照明單元用于照明貨幣的第一表面以及一個第二加長照明單元用于照明貨幣的第二表面。
雖然可用于照射貨幣的輻射光波長范圍很廣，但選用紅外光效果更好，因為總的來說用來印刷貨幣和其它證券的彩色油墨大多在紅外區域中能夠清晰呈現。因此，盡管錯誤測量輻射強度，但貨幣的印刷對于雙紙張檢測沒有干擾或是干擾極小。尤其首選近紅外區域的輻射光，即波長在700nm(毫微米)和1300nm之間。
光傳感器最好被設置形成一個透射式傳感器以測量透過貨幣的透射光和一個反射式傳感器以測量貨幣的反射光。
長條形的照明單元以及傳感器陣列設置在傳輸路徑上，其縱軸垂直于移動方向，以使得光源及傳感器單元能布滿傳輸路徑的全部寬度。
每個用于測量光強的傳感器不僅包括一個光敏設備，例如一個光電二極管或一個COD(電荷耦合器件)，而且還包括用于將透射光和反射光對準和/或聚焦在該感光設備上的光學裝置。該光學裝置可以包含任何種類的透鏡。優選采用將棒形透鏡排列成一個棒形透鏡組的方法，因為這種簡單的設計容易實現并且和傳統透鏡相比相當便宜。這種透鏡棒組的用法在1∶1成像技術中為大家所熟知。
雖然透射和反射圖像能被兩個不同的傳感器陣列捕獲，但最好僅僅提供一個傳感器陣列。也就是說僅由一個傳感元件陣列構成透射式傳感器和反射式傳感器。在這種情況下雙饋送檢測器進一步包括一個控制器用于控制這些照明單元，使它們能交替的被開啟和關閉。由此，該單一的傳感器陣列交替測量穿過貨幣的透射光強度或從貨幣上反射的光強。所以，控制器又可設計為能夠分別控制傳感器陣列或在存儲器中存儲測量值。
通常，可以實現通過對整個透射和反射圖像進行估算來檢測雙饋送。但是，這存在缺點。一方面，需要很大的計算量，另一方面，要考慮貨幣上那些不適于進行雙重檢測的區域。這種區域包括例如暗印、箔片(例如全息圖)和細線，或貨幣的破損處。因此，通過對當前被處理貨幣確定一組專用測試點，并僅僅考慮對這些點進行雙饋送判斷，檢測的準確性可得到進一步改善。
這些測試點可以隨機選擇，或者按照給定的規則選出，例如選取覆蓋貨幣的規則的網格線的交點作為測試點。但這些測試點中仍有一些不是很適合進行雙饋送檢測。
確定測試點更好的方法是對透射和反射圖像進行圖像處理，從中選擇那些所測出的透射和反射光強對雙饋送檢測有意義的點作為測試點。通過考慮貨幣對于傳輸路徑的位置和角度以及被測試貨幣的種類，來進行有意義的測試點的選擇。通過圖像處理確定測試點時，后者的意義在于，要考慮到貨幣種類的某些已知參數，例如印刷分布或其他的特征比如貨幣上的全息圖或金屬線，其材料構成、票據大小或其它的性質。
這些測試點被特別設置在貨幣上那些不適合雙重檢測的區域之外。這個區域被稱為禁止區。該禁止區包括貨幣中存在比如暗印，箔片(例如全息圖)或細線(例如金屬線)的區域。即使油墨大多能在所用的照射下清晰顯現，但測量還是會受到影響。禁止區可以進一步包括距離貨幣邊緣在給定的最大距離之內的區域，因為這些面積可能會受到機械損傷。考慮到折角，禁止區又可以包括位于貨幣每個角上的一個特別形狀的區域，例如三角形、長方形或正方形，甚至是在貨幣角內一個圓周中心的扇形區域。對測試點進行這種特別選擇的優點在于，在禁止區以外的貨幣區域的光強測量主要與紙張的結構，特別是厚度有關，這些正是進行雙重饋送所必需的。雙紙張檢測的基本原理在于對光強，特別是透射光強突變的檢測。
考慮到尺寸較小的貨幣，在本發明的一個實施例中，這些測試點被分割成貨幣上覆蓋區域，例如分為五個區域，分別為上部、底部、左邊和右邊，以及一個與其它四個區域重疊的中心區域。
在此情況下進行雙饋送判斷，首先分別對每一個彼此獨立的區域給出一個雙饋送檢測結果。隨后，在第二步中，以適當的方式結合每個區域各自的雙饋送檢測結果，從而得到一個總的雙饋送檢測結果。一種用來對特殊貨幣進行雙饋送檢測的方法是，如果貨幣存在至少一個(或最小數量個區域)區域被判為雙饋送，則此貨幣判為雙饋送。這種方法相當于對各個檢測結果進行或結合。另一種方法是執行某種和結合，例如，包括對各個檢測結果進行適當的加權。
使用這種方法能夠檢測出全部及部分重疊的情況。在兩張或多張貨幣部分重疊時，通過使用邊界分析，這種雙重判定方法依然適用。
對于特定種類的被測貨幣，要獲取該貨幣的信息，有幾種可能的途徑例如，當確定種類的貨幣被放置到處理儀器中，可以手動設置(貨幣)種類，只放置一種特定種類的貨幣到儀器中；或為每一種貨幣提供一個入幣存放槽位，這樣設備可以選擇一個特定的槽位從而“得知”是哪一種貨幣被放在入幣槽中。
在這些方法中，要使得處理儀器能夠處理多種貨幣時，就需要多做一項額外的分類工作。因此，本發明的最優方案是，在檢測過程中被送檢的貨幣類型是確定的，或者說是自動識別的，這個自動識別應該是在雙饋送檢測前完成的。而且，雙饋送檢測只有在貨幣被先行正確識別的情況下才進行。
識別步驟通過一個也設置在儀器傳輸路徑上的識別器來完成。既然雙饋送檢測只有在貨幣被正確識別的情況下才能完成，識別器和(雙饋送)檢測器被(按照前后次序)安放，首先進行貨幣(種類)識別，然后進行雙饋送檢測。因此，雙饋送檢測儀器可以這樣來構造，按照貨幣(在儀器中)的移動方向，雙饋檢測器被安放在識別器的后面。因此，貨幣識別器就必須包含單獨的傳感器，以讀出某些貨幣特征用于識別這些貨幣。在另一個優選方案中，識別器利用雙饋送檢測的光強度測量來識別貨幣，也就是說識別器使用透射傳感器和反射傳感器捕獲的透射和反射圖像進行貨幣識別。
識別步驟首先包含一個辨別貨幣的功能。同時，除了辨別貨幣的類型的功能外，識別步驟還可以包含一個鑒別貨幣的功能。不過，鑒別貨幣的工作也可以獨立于貨幣識別在任意的后續階段中完成，例如，在識別和雙饋送檢測之間進行，或者在雙饋送檢測的同時進行，甚至在雙饋送檢測完成后進行。
其它較好的實施例和綜合特征來自于下面的具體描述和所有的權利要求。


附圖用于解釋所示實施例圖一、根據本發明的貨幣處理儀器；圖二、包括照射裝置的檢測裝置的框圖；圖三、一張完成了雙紙張檢測的貨幣上測試點組的分布實例；
圖四、將測試點組分成幾個重疊組群的例子；圖五、包括多個光強測量的二維估算示意圖，體現了用于判定雙饋送的二維判定邊界；圖六、在圖1所示儀器中進行雙饋送檢測的方法的流程圖；圖七、更詳細的顯示圖6所示雙饋送檢測步驟的流程圖。
在這些圖中，相同的組件使用相同的標注。
具體實施例方式
在圖一中，示出了用于處理貨幣的儀器1。儀器1包括傳輸裝置2，大致由兩個滾筒代表，用來在移動方向4上沿傳輸路徑3傳送貨幣。一張貨幣被沿著傳輸路徑3傳送，經過捕獲所經貨幣兩個圖像的一個成像傳感器5。第一幅圖像由穿過貨幣的透射光產生，第二幅圖像由從貨幣反射的反射光產生。
根據這些圖像，一個識別器6嘗試去識別和/或鑒別貨幣10。如果沒有被正確識別，該貨幣就被予以拒絕，例如通過開關裝置8將其轉到拒絕路徑3.1上。如果貨幣已被正確識別，則由檢測器7判定是否存在雙饋送，即當貨幣沿著傳輸路徑3傳送時，其中是否存在兩張或多張貨幣部分或全部重疊在一起。雙重檢測也要根據成像傳感器5的輸出，即通過估算透射和反射圖像進行。如果檢測器7判定不存在雙饋送，該貨幣就被接受，并且開關裝置8直接將其送至默認路徑3.2進行進一步處理(未知)。如果檢測器7判定存在雙饋送，該貨幣就被拒絕并且也被送到拒絕路徑3.1或者除默認路徑3.2和拒絕路徑3.1之外的任何其它選擇路徑。
雖然沒有示出，但儀器1可以包括其它的裝置，例如其它傳感裝置，比如電容性的或磁敏傳感器，用以傳感貨幣的其它特性。
圖2所示為貨幣10，其在移動方向4上沿傳輸路徑傳送并經過成像傳感器5。由于成像傳感器5和貨幣10是由側視圖示出，所以只顯示了一個傳感元件。但是，成像傳感器5包括了如圖2所示的設置成一行的多個傳感元件，以形成一個平行于貨幣10的表面并垂直于移動方向4的一個傳感陣列。
成像傳感器5包括一個設置在貨幣下方并向貨幣10的下表面10.1方向照射光的光源11.1。為了使當前被掃描的貨幣10上的窄條紋能被盡可能均勻的進行照射，用來散射光源11.1所發射的光的透鏡12被設置在光源11.1和貨幣10之間。在貨幣10的上表面，由光源11.1發出并已透過貨幣10的那部分光，經過透鏡13被定向傳至光傳感器14。該光傳感器14包括例如一個光電晶體管或一個CCD設備。成像傳感器5的所有光傳感器14構成一個具有大致范圍為每毫米1到20象素的分辨率的傳感陣列。但優選每毫米5到10象素的分辨率。
例如，透鏡13可以是一個棒形透鏡。成像傳感器所有傳感元件的棒形透鏡排列以構成一個棒形透鏡陣列，該陣列能夠很容易的捕獲到貨幣10的1∶1透射圖。棒形透鏡的數量在幾十到幾百的范圍。需要說明的是，光傳感器14的數量不必和棒形透鏡13的數量一致。另外需要說明的是，既然附加的光學裝置例如透鏡12被用來達到對貨幣的均勻照射，光源11的數量通常就可以比棒形透鏡13和光傳感器14的數量少的多。
圖2中所示的傳感元件進一步包括兩個光源11.2和11.3，它們被設置在貨幣10的上表面10.2之上、透鏡13的任一側。它們以45度角發射光到貨幣的上表面10.2。被貨幣的上表面10.2反射的那部分光經過透鏡13，并在光傳感器14的陣列上產生一個貨幣10的上表面10.2的連續反射圖。
為了區別透射和反射測量，光源11.1，11.2和11.3以多路模式工作，即光源11.1和11.2及11.3(其中11.2及11.3是同時開或關的)同時交替的快速開和關。為了保證透射和反射取樣點能夠體現文件的相關部分，交替的頻率必須高于光傳感器陣列的分辨率以及貨幣在移動方向4上的傳送速度。另外，上述儀器還包括存儲裝置，用來存儲每個被掃描的貨幣細條紋的大量光強值。光強值被光傳感器14測出，以電壓、電流、電荷或其它任何電學測度的形式表現出來，并被適當的裝置讀出，然后存入存儲裝置15中。用大約每毫米8象素的分辨率，對一張130×70毫米的貨幣測得的每幅圖的光強個數大約是600000。
為了控制光傳感器的開關和存儲透射和反射光強各自的正確定時，檢測器6進一步包括一個連接到光源11.1和11.2及11.3和光傳感器14的控制器16。控制器16也可以被用于其它的功能。
盡管在圖中成像傳感器5被示為一個機械單元，圖像的捕獲也可以由兩個設置在傳輸路徑不同位置的兩個不同的光傳感陣列來完成。由于貨幣的位置和角度先被確定，分別生成的透射和反射圖像可以相結合以使二者恰當地對應起來。
圖三所示為貨幣10。圖上示出了貨幣10上的幾處印記， 例如在兩個角上的通貨符號，有暗印20的一塊橢圓形區域和一塊矩形區域。貨幣上可能還包括其它的特征，例如細金屬條紋，全息圖或任何其它的已知特征，尤其是貨幣的防偽特征。
雖然測量了幾十萬光強值來產生貨幣的一幅圖像，但用于雙紙張檢測的卻只是其中一小部分。貨幣10上被用于雙重檢測的區域，在圖3中被示為多個測試點21。根據估算時間和準確性的需要，測試點21的數量在大約20到1000之間。每個測試點21可以分別包括一或多個透射或反射圖像象素，并且測試點21或多或少的均勻分布在整個貨幣上。但是在所謂的禁止區內沒有測試點。這些禁止區包括暗印20，在貨幣10每個角上的正方形區域23以及沿貨幣10邊緣的矩形區域24。這些區域被排除在雙紙張檢測之外的原因在于，這些禁止區域對雙紙張檢測造成錯誤影響的可能性要高于貨幣10的其它區域。暗印20會降低光強測量值從而錯誤影響檢測結果，而正方形區域23以及矩形區域24會錯誤影響檢測結果，是因為一般在這些區域中出現貨幣10的物理缺陷的可能性要大于其它區域。
圖4所示仍為含測試點21的貨幣10。為了將這些測試點21分組，使之集中在分別進行估算的不同區域中，兩條分界線25.1、25.2和矩形分界區26被該圖所示。測試點21被分界線25.1、25.2和矩形分界區26分在五個重疊的區域中。這些區域包括一個上部區域27.1，一個下部區域27.2，一個左邊區域27.3，一個右邊區域27.4和一個中心區域27.5。區域27.1-27.5部分重疊，意味著測試點21中有一部分點同時屬于區域27.1-27.5中的不只一個區域。
如前面所提到的，以檢測雙紙張為目的的對透射和反射圖像的估算是通過對圖3和圖4中所示測試點進行光強測量實現的。簡而言之，對于每一個測試點21，透射強度是相對于反射強度畫出的，導致一個強度點28對應一個測試點21。對許多單張或兩張有不同程度污染的貨幣進行這樣的處理，導致光強點分布接近于圖五所示的情況，橫軸32表示測試點21的反射光強度，縱軸33表示測試點21的透射光強度。測量值顯示，強度點28形成兩個點簇，一個點簇29由單張貨幣的強度點組成，一個點簇30由雙張貨幣的強度點組成。點簇29、30為長條形狀，分別有一個縱軸29.1和30.1。點簇29、30近似的被線性判定邊界31分開，31就是一條位于兩個簇之間的簡單直線。判定邊界31近似平行于簇29、30的縱軸29.1、30.1。
簇29、30和判定邊界31的特殊方向是由于更高的污染程度不但降低一個測試點21的透射強度，而且這個測試點21的反射強度也降低。
為了決定一個雙饋送是否存在，必須對貨幣的每一區域獨立的測出所定義測試點組的透射光強度和反射光強度，并獨立地畫出一張類似于圖五所示的圖像。這樣，對于每一個區域一個獨立的雙饋送檢測結果被測定。如果特定貨幣區域的所有或者大部分強度點28位于判定邊界31的上方，該區域不存在雙饋送。如果所有或者大部分強度點28位于判定邊界31的下方，則說明該區域表現出了一個雙饋送。
然后，每一區域的獨立的雙饋送檢測結果以一個適當的方式結合起來，以確定一個整體的雙饋送檢測結果。
注意估算測量強度是由一個處理器來執行的，比如一個微處理器。例如控制器16就可以用于執行該估算。
圖6和圖7的流程圖示出了在圖1所示儀器中進行雙饋送檢測的方法。首先，進行對透射圖像和反射圖像的捕獲40。隨后，執行一個貨幣登記41，在其中測定貨幣的空間方位，即貨幣對于傳輸路徑的位置和角度。在第三步中，對貨幣進行識別42。如果識別結果43是否定的，即該貨幣沒有被正確識別，則貨幣被拒絕44。如果識別結果43是對的，就通過如上面所說的對透射和反射圖像的估算執行雙紙張檢測45，同時要考慮到圖像捕獲40、登記41和識別42的所有結果。該估算包括對每個區域抽取測試點47，其中要考慮在識別42步驟中測定的特定貨幣的類型參數46。隨后，在區域智能分類48之后生成一個區域判斷向量49。每個區域判斷附有一個體現此特別區域判斷可靠程度的可靠程度值。
最后，確定出一個總的雙紙張檢測結果50。如果不存在雙饋送的可靠程度足夠高，即沒有檢測到雙饋送，該貨幣被接收并進行下一步處理51。如果確認為單幣的可靠程度不是足夠高，即確定為雙饋送，則該貨幣被拒絕44。
總之，需要說明的是，由于減少了臨界和次臨界判定的數量，本發明對于在處理片狀物比如貨幣或其它證券的儀器中進行雙饋送檢測，具有很高的可靠性。
權利要求
1.一種在用于處理一種或多種片狀物尤其是貨幣的儀器中進行光學雙饋送檢測的方法，其特征在于所述片狀物被照射，通過測量穿過所述多個片狀物中的一個特定片狀物的多個區域的透射光強，產生所述特定片狀物的透射圖像，以及通過測量從所述特定片狀物的所述區域反射的反射光強，產生一個反射圖像，其中，所述雙饋送是通過一種二維估算方法來進行檢測的，所述二維估算方法中的第一維由所述透射光強形成，所述二維估算方法中的第二維由所述反射光強形成，其中二維估算方法進一步包括確定所述點在所述二維空間中的位置，以及將所述位置與一個線性判定邊界相比較。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述片狀物被按順序送入所述儀器中，并在一個移動方向上被沿著一條傳輸路徑進行傳送，其中一個特定片狀物相對于所述傳輸路徑的位置和角度首先被確定，然后，所述特定片狀物經過設置在垂直于所述移動方向上的至少一行上的多個傳感器元件，當所述特定片狀物經過所述多個傳感元件時，通過快速連續的測定每個傳感元件的多個傳感值，所述透射光強和所述反射光強被測出。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于使用紅外光對所述片狀物進行照射。
4.如權利要求2或3中任一個所述的方法，其特征在于，用于所述特定物的一組專用測試點被確定，并且對所述特定片狀物的所述二維估算僅僅在所述測試點組進行。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述測試點是通過對所述透射圖像和所述反射圖像進行圖像處理而確定的，借以考慮所述特定片狀物的所述位置、所述角度和物體類型的已知參數。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述測試點被這樣確定，使得它們位于所述特定物的禁止區以外，所述禁止區至少包括下列物體區域中的一種a)所述特定物上具有暗印，箔片，全息圖或細線的區域，b)距離所述特定物體邊緣一個給定的最大距離之內的區域，或c)位于所述特定物每個角上的區域，特別是矩形區域。
7.如權利要求4到6中任一個所述的方法，其特征在于所述測試點被分組到所述特定物的多個重疊區域中，首先對每個區域做出一個獨立的雙饋送檢測結果，然后結合每個區域的所述獨立的雙饋送檢測結果，從而得到一個總的雙饋送檢測結果。
8.如權利要求5到7中任一個所述的方法，其特征在于在第一步中所述特定物被驗證，僅當所述特定物體已被正確驗證時，在第二步中才進行雙饋送檢測，其中，所述特定物的所述物體類型是在驗證所述特定物的所述第一步中被確定的。
9.用來處理一種或多種類型片狀物尤其是貨幣的儀器，它具有用來在一個移動方向上沿著一傳輸路徑傳送所述多個片狀物的傳輸裝置，和一個對所述物體進行雙饋送光學檢測的檢測器，所述檢測器包括對所述片狀物進行照射尤其是用紅外光進行照射的照射裝置，一個用來通過測量穿過所述物體的透射光強產生所述物體透射圖像的透射式傳感器，和一個用來通過測量所述物體的反射光強產生所述物體反射圖像的反射式傳感器，和一個估算器，該估算器被構造為使二維估算能夠實現，其中第一維由所述透射光強形成，第二維由所述反射光強形成，該估算器適于實現以下步驟，在所述二維空間中確定所述點位置，和將所述位置與一個線性判定邊界相比較。
10.如權利要求9所述的儀器，其特征在于，所述照射裝置包括一個用于照射所述片狀物第一表面的第一長條形照射單元，和一個用于照射所述片狀物第二表面的第二長條形照射單元，每個照射單元最好包括排成一行的多個光源。
11.如權利要求10所述的儀器，其特征在于，所述透射式傳感器包括一個傳感元件陣列，以及所述反射式傳感器包括一個傳感元件陣列，其中，所述長條形照射單元和所述傳感元件陣列被設置為垂直于所述傳輸路徑的移動方向。
12.如權利要求11所述的儀器，其特征在于，每個傳感元件包括一個用來測量所述光強的光敏裝置，以及光學裝置，尤其是一個棒形透鏡，用于引導所述透射光或反射光到所述光敏裝置上。
13.如權利要求11或12中任一個所述的儀器，其特征在于，所述檢測器只包括構成所述透射式傳感器以及所述反射式傳感器的一個傳感元件陣列，和一個控制器，用來交替的開啟和關閉所述照射單元及分別交替測量穿過所述片狀物的所述透射光強或從所述片狀物反射的所述反射光強。
14.如權利要求10到13中任一個所述的儀器，其特征在于包括一個驗證器，用來驗證所述物體，所述驗證器和所述檢測器被如此構造，以使得所述驗證器在所述光學檢測之前執行，并且，僅當所述物體的所述驗證已被正確執行時才進行所述光學檢測。
全文摘要
在一處理貨幣或其他片狀物的儀器(1)中，貨幣被沿著一條傳輸路徑傳送，在那里經過傳感裝置(5)。通過對貨幣進行照射并以高分辨率測量透射光和反射光的光強，貨幣的透射和反射圖像被捕獲到。基于這些圖像，實現對貨幣的驗證(6)。驗證之后，通過用二維估算對預定義的測試點組進行透射和反射光強度的估算，執行一個雙饋送檢測(7)。如果判定為雙饋送，則該貨幣被拒絕(3.1)。否則，貨幣被接受并進行下一步處理(3.2)。由于與已知的雙紙張檢測方法相比，本發明采用了多維的估算方法，因此對不同污損程度的貨幣也能夠進行可靠的雙紙張檢測。
文檔編號B65H7/12GK1701032SQ200480001105
公開日2005年11月23日 申請日期2004年3月2日 優先權日2003年3月12日
發明者汗斯約里·克洛克, 彼得·迪爾溫·埃文斯, 若埃勒·埃格爾 申請人:德拉魯國際公司