專利名稱：變色油墨識別裝置和紙幣鑒偽裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金融機具，尤其涉及一種具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置。本發明適于從事現金收付款業務的國內外銀行和非銀行機構使用。
背景技術：
目前，世界鈔票采取的防偽特征有磁性油墨、安全線、紅外油墨、熒光油墨、水印、凹版印制、變色油墨等，其中磁性油墨、安全線、紅外油墨、熒光油墨、水印等防偽特征可通過機讀辨認其真偽。目前點、驗鈔機上目前所采用的鑒偽方式有磁性、安全線、紅外、熒光、水印等鑒偽方式。其中磁性鑒偽工作原理是采用磁傳感器采錄真鈔上磁性部位的磁信號，并將其轉換成電信號，經放大和比較處理后進行辨別；安全線鑒偽工作原理是采用安全線傳感器采錄真鈔上安全線的材質和加密信息，并將其轉換成電信號，經放大和比較處理后進行辨別；紅外鑒偽工作原理是采用了紅外傳感器采錄真鈔上特定區域內紅外印刷油墨在特定波長的紅外線激發下所表現出的光特性，并將其轉換成電信號，經放大和比較處理后進行辨別；熒光鑒偽工作原理是采用紫光源所發出的紫光照射到偽鈔上熒光反射較強，而照射到真鈔上熒光反射較弱這一物理特性，采錄偽鈔的反射熒光，并將其轉換成電信號，經放大和比較處理后進行辨別。近年來世界上部分鈔票采用了一項非常重要的防偽技術，即變色油墨防偽。到目前為止，人們仍是通過肉眼來辨認其真偽，通過機讀來辨認其真偽仍存在困難。申請號為201110002545. 2以及申請號為201110002631. 3中國發明專利申請公開了一種變色油墨的識別裝置，該裝置包括背景光源、第一和第二光電接收器以及第一和第二成像透鏡，第一成像透鏡和第二成像透鏡分別從兩個不同的角度接收從紙幣待檢測面反射的光，并將其分別成像到第一光電接和第二光電接收器。現有變色油墨的識別裝置需要比較昂貴成像透鏡以及帶成像的光電接收器，由于需要對圖像進行識別處理，其配套的硬件資源也不經濟。
發明內容
本發明解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷，提供一種低成本的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置。為達到上述目的，本發明的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置包括
采集和處理待鑒別紙鈔檢測區物理信息的鑒偽模塊組件，該鑒偽模塊組件包括暗室、光源、光源控制電路、傳感器、信號處理電路和單片機；該光源控制電路的信號輸入和輸出端分別連接所述單片機和光源，該信號處理電路的信號輸入和輸出端分別連接所述傳感器和單片機；
所述光源為具有不同入射角度的一個以上的單色光源，所述傳感器為具有不同接收角度的一個以上的光電傳感器，所述一個以上的光電傳感器被安裝在所述暗室內適當位置，所述一個以上的單色光源被置于所述暗室內或與所述暗室相對的走鈔通道邊緣位置；當所述光源控制電路控制光源發出單色光照射到走鈔通道上紙幣的變色油墨部位時產生光反射或光透射，該反射光或透射光由所述傳感器接收并被轉換為電信號，所述信號處理電路對該電信號進行處理，所述單片機接收該處理結果并輸出紙幣變色油墨的識別結果O所述光源控制電路控制所述光源發出的單色光包括紅色光、綠色光、蘭色光、白色單色光中的一種或兩種以上單色光的組合。所述光源控制電路控制所述光源輪流發出紅色單色光、綠色單色光和蘭色單色光。本發明的關鍵之處在于單色光源的數量以及傳感器的數量的選擇以及單色光源與傳感器配置方式的選擇。本發明給出如下配置方式。第一種配置方式，所述光源和傳感器布置在所述暗室內的不同位置，所述光源包括第一 LED光源，該第一 LED光源相對變色油墨水平位置的入射角LAl小于30度，所述傳感器包括第一光電傳感器和第二光電傳感器，該第一光電傳感器相對變色油墨水平位置的第一接收角度LBl為大于等于30度角且小于150度角的任意角度，該第二光電傳感器相對變色油墨水平位置的第二接收角度LB2為大于等于150度角且小于等于180度角的任意角度；
所述第一 LED光源的光照射到紙幣變色油墨部位后產生光反射，該反射光投影在所述第一接收角度LBl和第二接收角度LB2上的分量分別由所述第一光電傳感器和第二光電傳感器所接收。第二種配置方式，所述光源和傳感器布置在所述暗室內的不同位置，所述光源包括第二 LED光源和第三LED光源，該第二 LED光源相對變色油墨水平位置的第二入射角LA2小于30度，該第三LED光源相對變色油墨水平位置的第三入射角LA3大于等于30度且小于等于150度角的任意角度；所述傳感器包括第三光電傳感器，該第三光電傳感器相對變色油墨水平位置的第三接收角度LB3為大于等于150度角且小于等于180度角的任意角度；
所述第二 LED光源和第三LED光源的光照射到紙幣變色油墨部位后均產生光反射，兩不同方向光源的反射光分時投影在所述第三接收角度LB3上的分量由所述第三光電傳感器(33)所接收。第三種配置方式，所述光源為位于走鈔通道下部邊緣的第四LED光源，所述傳感器包括第四光電傳感器，該第四光電傳感器位于所述暗室內且與所述第四LED光源相對的位置；
所述第四LED光源發出的光從下向上穿透紙幣變色油墨部位后進入暗室被所述第四光電傳感器所接收。第四種配置方式，所述光源為位于所述暗室內的第五LED光源，所述傳感器包括第五光電傳感器，該第五光電傳感器位于走鈔通道上部邊緣且與所述暗室內的第五LED光源相對的位置；
所述第五LED光源發出的光從上向下穿透紙幣變色油墨部位后進入暗室被所述第五光電傳感器所接收。作為第一種配置方式的優選方案，所述第一 LED光源相對變色油墨水平位置的入射角LAl為30度，所述第二光電傳感器相對變色油墨水平位置的第二接收角度LB2為90度，所述第一光電傳感器相對變色油墨水平位置的第一接收角度LBl為150度。作為第二種配置方式的優選方案，所述第二 LED光源相對變色油墨水平位置的第二入射角LA2為30度，所述第三LED光源相對變色油墨水平位置的第三入射角LA3為90度；所述第三光電傳感器相對變色油墨水平位置的第三接收角度LB3為150度。與現有技術相比，本發明的具有變色油墨識別功能紙幣鑒偽裝置具有如下有益技術效果通過增加一個暗室以及使用低廉的普通光電傳感器或顏色傳感器便能實現紙幣變色油墨的識別，省略了現有變色油墨識別所需要的比較昂貴帶成像的傳感器和柱狀光學透鏡聚焦，因此本發明用較低的成本實現機讀檢測紙鈔的變色油墨，提高了對偽鈔的鑒別能力。
圖1是變色油墨識別裝置的原理方框 圖2是變色油墨識別裝置實施例一和實施例三的原理方框 圖3是變色油墨識別裝置實施例二和實施例四的原理方框 圖4是變色油墨識別裝置實施例五和實施例六的原理方框 圖5是變色油墨識別裝置實施例一和實施例三的光學原理示意 圖6是變色油墨識別裝置實施例二和實施例四的光學原理示意 圖7是變色油墨識別裝置實施例五的光學原理示意 圖8是變色油墨識別裝置實施例六的光學原理示意 圖9是變色油墨識別裝置實施例一的電氣原理 圖10是變色油墨識別裝置實施例二的電氣原理 圖11是變色油墨識別裝置實施例三的電氣原理 圖12是變色油墨識別裝置實施例四的電氣原理 圖13是變色油墨識別裝置實施例五的電氣原理 圖14是變色油墨識別裝置實施例六的電氣原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。本發明的變色油墨識別裝置的原理方框圖如圖1所示，包括采集和處理待鑒別紙鈔檢測區物理信息的鑒偽模塊組件，該鑒偽模塊組件包括暗室1、光源2、光源控制電路4、傳感器3、信號處理電路5和單片機6 ;該光源控制電路4的信號輸入和輸出端分別連接所述單片機6和光源2，該信號處理電路5的信號輸入和輸出端分別連接所述傳感器3和單片機6。為了提高變色油墨的識別能力，本發明的光源2為具有不同入射角度的一個以上的單色光源，傳感器3則為具有不同接收角度的一個以上的光電傳感器，所述一個以上的光電傳感器被安裝在所述暗室I內適當位置，而一個以上的單色光源可以被置于所述暗室I內或被置于與暗室I相對的走鈔通道邊緣位置，所述信號處理電路4采用差分放大電路。為了進一步提高變色油墨識別的可靠性，必須確保走鈔通道12的過鈔板上的紙鈔11與暗室之間有適當的高度，使光源2所發出的光正好照射到紙鈔11的水印部分并能反射或穿透到暗室內的傳感器3。當所述光源控制電路4控制光源2發出單色光照射到走鈔通道12上紙幣11的變色油墨部位時產生光反射或光透射，該反射光或透射光由所述傳感器3接收并被轉換為電信號，所述信號處理電路5對該電信號進行處理，所述單片機6接收該處理結果并輸出紙幣變色油墨的識別結果。為了降低變色油墨識別裝置的制造成本，本發明的光源控制電路4控制所述光源2發出的單色光，如紅色光、綠色光、蘭色光、白色光，光源2可以發出上述四種單色光中的一種或兩種以上單色光的組合。優選地，所述光源控制電路4控制所述光源2輪流發出紅色單色光、綠色單色光和蘭色單色光。根據本發明的上述設計思路，本發明提供了五種
具體實施例方式
實施例一如圖2和如圖5所不,所述光源2和傳感器3布置在所述暗室I內的不同位置，所述光源2包括第一 LED光源21，該第一 LED光源21相對變色油墨水平位置的入射角LAl小于30度,所述傳感器3包括第一光電傳感器31和第二光電傳感器32,該第一光電傳感器31相對變色油墨水平位置的第一接收角度LBl為大于等于30度角且小于150度角的任意角度，該第二光電傳感器32相對變色油墨水平位置的第一接收角度LB2為大于等于150度角且小于等于180度角的任意角度。優選地，所述第一 LED光源21相對變色油墨水平位置的入射角LAl為30度，所述第一光電傳感器31相對變色油墨水平位置的第二接收角度LBl為90度，所述第二光電傳感器32相對變色油墨水平位置的第一接收角度LB2為150度。所述第一 LED光源21的光照射到紙幣變色油墨部位后產生光反射，該反射光投影在所述第一接收角度LBl和第二接收角度LB2上的分量分別由所述第一光電傳感器31和第二光電傳感器32所接收。本實施例一的電氣原理圖如圖9所示。LEDl為光源的激發源，單片機分時控制由LED驅動器U1，電阻Rl R5，可調電阻器VRl VR6，電容Cl，三級管Ql Q6組成光源控制電路的LEDR_EN、LEDG_EN、LEDB_EN接口電平使光源輪流發光作為激發源，控制V_ REF、H_ REF接口電平并且調節可調電阻器VRl VR6激發源的發光強度；iV_ REF為高電平，H_ REF為低電平時，LED發射出的光作為反射光的激發源，此時當LEDR_EN為高電平其余為低電平時，LED只發射出紅光，紅光的強弱可調節VR2到達合適的光照強度，所發出的紅光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U2，電阻R7 R12、R19，電容C2、C4、C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光反射的數據；當LEDG_EN為高電平其余為低電平時LED只發射出綠光，綠光的強弱可調節VR4到達合適的光照強度，所發出的綠光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U2，電阻R7 R12、R19，電容C2、C4、C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光反射的數據；當LEDB_EN為高電平其余為低電平時LED只發射出藍光，藍光的強弱可調節VR6到達合適的光照強度，所發出的藍光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U2，電阻R7 R12、R19，電容C2、C4、C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光反射的數據；到此就得到了變色油墨在第一接收角度LB2為150度反射光下的紅綠藍光的顏色數據，數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的反射顏色。此時就可識別絕大部分假變色油墨了，如果識別率不夠的話，可增加變色油墨在第二接收角度LBl反射光下的紅綠藍光的顏色數據，單片機繼續分時控制光源控制電路，當V_ REF為低電平，H_ REF為高電平時LED發射出的光作為反射光的激發源，此時當LEDR_EN為高電平其余為低電平時LED只發射出紅光，紅光的強弱可調節VRl到達合適的光照強度，所發出的紅光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SI2上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3，電阻R13 R18、R20,電容C3、C6、C7，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光反射的數據；當LEDG_EN為高電平其余為低電平時LED只發射出綠光，綠光的強弱可調節VR3到達合適的光照強度，所發出的綠光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SI2上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3，電阻R3 R18、R20,電容C3、C6、C7，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光反射的數據；當LEDB_EN為高電平其余為低電平時LED只發射出藍光，藍光的強弱可調節VR5到達合適的光照強度，所發出的藍光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SI2上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3，電阻R3 R18、R20,電容C3、C6、C7，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光反射的數據；采集到的變色油墨在第二接收角度LBl反射光下的紅綠藍光的顏色數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的反射顏色，再和第一接收角度LB2為150度反射顏色的數據一起通過單片機運算處理就可以準確的識別變色油墨了。實施例二 如圖3和圖6所示，所述光源2和傳感器3布置在所述暗室I內的不同位置，所述光源2包括第二 LED光源22和第三LED光源23，該第二 LED光源22相對變色油墨水平位置的第二入射角LA2小于30度，該第三LED光源23相對變色油墨水平位置的第三入射角LA3大于等于30度且小于等于150度角的任意角度；所述傳感器3包括第三光電傳感器33，該第三光電傳感器33相對變色油墨水平位置的第三接收角度LB3為為大于等于150度角且小于等于180度角的任意角度。優選地，所述第二 LED光源22相對變色油墨水平位置的第二入射角LA2為30度，所述第三LED光源23相對變色油墨水平位置的第三入射角LA3為90度；所述第三光電傳感器33相對變色油墨水平位置的第三接收角度LB3為150度。所述第二 LED光源22和第三LED光源23的光照射到紙幣變色油墨部位后均產生光反射，兩不同方向光源的反射光投影在所述第三接收角度LB3上的分量由所述第三光電傳感器33所接收。本實施例二的電氣原理圖如圖10所示。LEDl為第二入射角LA2反射光源的激發源，單片機分時控制由LED驅動器Ul，電阻Rl R6，可調電阻器VRl VR3，電容Cl，組成光源控制電路的LED1R_EN、LED1G_EN、LED1B_EN接口電平使光源輪流發光作為激發源；當LED1R_EN為高電平其余為低電平時LEDl只發射出紅光，此時紅光的強弱可調節VRl到達合適的光照強度，所發出的紅光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3，電阻R13 R19，電容C3 C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光反射的數據；當LED1G_EN為高電平其余為低電平時LEDl只發射出綠光，此時綠光的強弱可調節VR2到達合適的光照強度，所發出的綠光同樣照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3，電阻R13 R19，電容C3 C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光反射的數據；當LED1B_EN為高電平其余為低電平時LEDl只發射出藍光，此時藍光的強弱可調節VR2到達合適的光照強度，所發出的藍光同樣也照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3，電阻R13 R19，電容C3 C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光反射的數據；到此就得到了變色油墨在第二入射角LA2反射光下的紅綠藍光的顏色數據，數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的第二入射角LA2反射顏色。此時就可識別絕大部分假變色油墨了，如果覺的識別率不夠的話，可增加變色油墨在第三入射角LA3反射光下的紅綠藍光的顏色數據，在單片機分時控制第二入射角LA2反射光源輪流發光的基礎上增加第三入射角LA3反射光源的激發源，增加控制LED2R_EN、LED2G_EN、LED2B_EN接口電平使光源輪流發光作為激發源；LED2為第三入射角LA3反射光源的激發源，LEDl反射光源輪流發光完畢后，單片機繼續分時控制由LED驅動器U2，電阻R7 R12，可調電阻器VR4 VR6，電容C2，組成光源控制電路的LED2R_EN、LED2G_EN、LED2B_EN接口電平使光源輪流發光，當LED2R_EN為高電平其余為低電平時LEDl關閉不發光，LED2只發射出紅光，此時紅光的強弱可調節VR4到達合適的光照強度，所發出的紅光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3，電阻R13 R19，電容C3 C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光反射的數據；當LED2G_EN為高電平其余為低電平時LEDl關閉不發光，LED2只發射出綠光，此時綠光的強弱可調節VR5到達合適的光照強度，所發出的綠光同樣照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3,電阻R13 R19,電容C3 C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光反射的數據；當LED1B_EN為高電平其余為低電平時LEDl關閉不發光，LED2只發射出藍光，此時藍光的強弱可調節VR2到達合適的光照強度，所發出的藍光同樣也照射到紙鈔的變色油墨部分時，光被反射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U3，電阻R13 R19，電容C3 C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光反射的數據；采集到的變色油墨在第三入射角LA3反射光下的紅綠藍光的顏色數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的反射顏色，再和第二入射角LA2反射顏色的數據一起通過單片機運算處理就可以準確的識別變色油墨了。實施例三本實施例三的原理方框圖和光路圖與實施例一完全相同，但光源2發出的單色光的類型不同，實施例一的光源2輪流發出紅色單色光、綠色單色光和蘭色單色光，而實施例三的光源2發出白色單色光。本實施例三的電氣原理圖如圖11所示。LEDl為光源的激發源，單片機控制由LED驅動器Ul，電阻Rl R4，電容Cl，組成光源控制電路的LED1_EN接口電平使光源發出白光作為激發源；所發出的白光照射到紙鈔的變色油墨部分時，白光同時有反射光照射第一接收角度LB2和第二接收角度LBl，當反射光照射到第二接收角度LBl的傳感器U9上時，通過U9分出紅、綠、藍三色光并轉換為電信號，紅光的電信號經信號處理電路的運算放大器U3，可調電阻器VR2，電阻R15 R24，電容C4 C5，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光反射的數據；綠光的電信號經信號處理電路的運算放大器U5，可調電阻器VR4，電阻R38 R40、R42 R45、R47、R48、R50,電容C9、Cll，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光反射的數據；藍光的電信號經信號處理電路的運算放大器U7，可調電阻器VR6，電阻R41、R46、R49、R58 R64，電容CIO、C13，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光反射的數據；就得到了變色油墨在反射光下的第二接收角度LBl紅綠藍光的顏色數據，數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的反射顏色。此時就可識別絕大部分假變色油墨了，如果識別率不夠的話，可增加變色油墨在反射光下的第一接收角度LB2紅綠藍光的顏色數據，當反射光照射到第一接收角度LB2的傳感器U8上時，通過U8分出紅、綠、藍三色光并轉換為電信號，紅光的電信號經信號處理電路的運算放大器U2，可調電阻器VRl，電阻R5 R14，電容C2 C3，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光反射的數據；綠光的電信號經信號處理電路的運算放大器U4，可調電阻器VR3，電阻R25 R27、R29 R32、R34、R35、R37，電容C6、C8，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光反射的數據；藍光的電信號經信號處理電路的運算放大器U6，可調電阻器VR5，電阻R28、R33、R36、R51 R57，電容C7、C12，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光反射的數據；采集到的變色油墨在反射光下的第一接收角度LB2紅綠藍光的顏色數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的折射顏色，再和第二接收角度LBl反射顏色的數據一起通過單片機運算處理就可以準確的識別變色油墨了。實施例四本實施例四的原理方框圖和光路圖與實施例二完全相同，但光源2發出的單色光的類型不同，實施例二的光源2輪流發出紅色單色光、綠色單色光和蘭色單色光，而實施例四的光源2發出白色單色光。本實施例四的電氣原理圖如圖12所示。LED1、LED2為光源的激發源，單片機分時控制由LED驅動器U4、U6，電阻Rl R2、R9 R10、R21 R24，電容C2、C5，組成光源控制電路的LED1_EN、LED2_EN接口電平使LED1、LED2光源輪流發光作為激發源；當LED1_EN為高電平LED2_EN為低電平，LEDl發出白光，LED2關閉，所發出的白光從第二入射角LA2照射到紙鈔的變色油墨部分時，白光被反射到傳感器U5上時，通過U5分出紅、綠、藍三色光并轉換為電信號，紅光的電信號經信號處理電路的運算放大器U1，三級管Q1、Q2，可調電阻器VRl、VR2，電阻R3 R8、Rl5、R18、R20，電容Cl、C4，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光反射的數據，紅光的靈敏度可調整VRl ;綠光的電信號經信號處理電路的運算放大器U2，三級管Q3、Q4，可調電阻器VR3、VR4，電阻R11、R13 R14、R16 R17、R19、R26、R29、R33、R36，電容C3、C7，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光反射的數據，綠光的靈敏度可調整VR3;藍光的電信號經信號處理電路的運算放大器 U3，三級管 Q5、Q6，可調電阻器 VR5、VR6,電阻 R25、R27 R28、R30 R32、R34、R35、R37、R38，電容C6、C8，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光反射的數據，藍光的靈敏度可調整VR5 ;就得到了變色油墨在第二入射角LA2反射光下的紅綠藍光的顏色數據，數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的反射顏色。此時就可識別絕大部分假變色油墨了，如果識別率不夠的話，可增加變色油墨在第三入射角LA3反射光下的紅綠藍光的顏色數據，單片機繼續分時控制光源控制電路，當LED1_EN為低電平LED2_EN為高電平，LEDl關閉，LED2發出白光，所發出的白光從第三入射角LA3照射到紙鈔的變色油墨部分時，白光被反射到傳感器U5上時，通過U5分出紅、綠、藍三色光并轉換為電信號，紅光的電信號經信號處理電路的運算放大器U1，三級管Ql、Q2，可調電阻器VR1、VR2，電阻R3 R8、R15、R18、R20，電容Cl、C4，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光反射的數據，紅光的靈敏度可調整VR2;綠光的電信號經信號處理電路的運算放大器 U2，三級管 Q3、Q4，可調電阻器 VR3、VR4,電阻 Rll、R13 R14、R16 R17、R19、R26、R29、R33、R36，電容C3、C7，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光反射的數據，綠光的靈敏度可調整VR4;藍光的電信號經信號處理電路的運算放大器U3，三級管 Q5、Q6，可調電阻器 VR5、VR6，電阻 R25、R27 R28、R30 R32、R34、R35、R37、R38，電容C6、C8，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光反射的數據，藍光的靈敏度可調整VR6 ;采集到的變色油墨在第三入射角LA3反射光下的紅綠藍光的顏色數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的第三入射角L A3反射顏色，再和第二入射角LA2反射顏色的數據一起通過單片機運算處理就可以準確的識別變色油墨了。實施例五如圖4和圖7所示，所述光源2為位于走鈔通道12下部邊緣的第四LED光源24，所述傳感器3包括第四光電傳感器34，該第四光電傳感器34位于所述暗室I內且與所述第四LED光源24相對的位置；
所述第四LED光源24發出的光從下向上穿透紙幣11變色油墨部位后進入暗室I被所述第四光電傳感器34所接收。本實施例五的電氣原理圖如圖13所示。LEDl為光源的激發源，單片機分時控制由LED驅動器U1，可調電阻器VRl VR3，電阻Rl R6，電容Cl，組成光源控制電路的LED1R_ΕΝ、LED1G_EN、LED1B_EN接口電平使光源輪流發光作為激發源；當LED1R_EN為高電平其余為低電平時LEDl只發射出紅光，此時紅光的強弱可調節VRl達到合適的光照強度，所發出的紅光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光穿透過變色油墨照射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U2,電阻R7 R13,電容C3 C4,組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光穿透的數據；當LED1G_EN為高電平其余為低電平時LEDl只發射出綠光，此時綠光的強弱可調節VR2達到合適的光照強度，所發出的綠光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光穿透過變色油墨照射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U2,電阻R7 R13,電容C3 C4,組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光穿透的數據；當LED1B_EN為高電平其余為低電平時LEDl只發射出藍光，此時藍光的強弱可調節VR3達到合適的光照強度，所發出的藍光照射到紙鈔的變色油墨部分時，光穿透過變色油墨照射到傳感器SIl上并轉換為電信號，該電信號經信號處理電路的運算放大器U2,電阻R7 R13,電容C3 C4,組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光穿透的數據；采集到的數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的穿透顏色。如果識別率不夠的話，可增加方式I 4的任意一種或以上的數據，就可以準確的識別變色油墨了。實施例六如圖4和圖8所示，所述光源2為位于所述暗室I內的第五LED光源25,所述傳感器3包括第五光電傳感器35,該第五光電傳感器35位于走鈔通道12上部邊緣且與所述暗室I內的第五LED光源25相對的位置；
所述第五LED光源25發出的光從上向下穿透紙幣11變色油墨部位后進入暗室I被所述第五光電傳感器35所接收。
本實施例六的電氣原理圖如圖14所示。LEDl為光源的激發源，單片機控制由LED驅動器Ul，電阻RlO R13，電容C2，組成光源控制電路的LED1_EN接口電平使光源發出白光作為激發源；所發出的白光照射到紙鈔的變色油墨部分時，白光穿透過變色油墨照射到傳感器U5上時，通過U5分出紅、綠、藍三色光并轉換為電信號，紅光的電信號經信號處理電路的運算放大器Ul，可調電阻器VRl，電阻Rl R9、R23，電容Cl、C4，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到紅光穿透的數據；綠光的電信號經信號處理電路的運算放大器U2，可調電阻器VR2，電阻R14 R22、R24，電容C3、C6，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到綠光穿透的數據；藍光的電信號經信號處理電路的運算放大器U3，可調電阻器VR3，電阻R25 R34，電容C5、C7，組成的放大電路進行高倍放大后送到單片機采集信號得到藍光穿透的數據；采集到的數據通過單片機運算處理就可以識別變色油墨的穿透顏色。如果識別率不夠的話，可增加方式I 4的任意一種或以上的數據，就可以準確的識別變色油墨了。
權利要求
1.一種具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，包括采集和處理待鑒別紙鈔檢測區物理信息的鑒偽模塊組件，該鑒偽模塊組件包括光源(2)、光源控制電路(4)、傳感器(3)、信號處理電路(5)和單片機(6);該光源控制電路(4)的信號輸入和輸出端分別連接所述單片機(6)和光源(2)，該信號處理電路(5)的信號輸入和輸出端分別連接所述傳感器(3)和單片機(6);其特征在于還包括暗室(I);所述光源(2)為具有不同入射角度的一個以上的單色光源，所述傳感器(3)為具有不同接收角度的一個以上的光電傳感器，所述一個以上的光電傳感器被安裝在所述暗室(I) 內適當位置，所述一個以上的單色光源被置于所述暗室(I)內或與所述暗室(I)相對的走鈔通道(12)邊緣位置；當所述光源控制電路(4 )控制光源(2 )發出單色光照射到走鈔通道(12 )上紙幣的變色油墨部位時產生光反射或光透射，該反射光或透射光由所述傳感器(3)接收并被轉換為電信號，所述信號處理電路(5)對該電信號進行處理，所述單片機(6)接收該處理結果并輸出紙幣變色油墨的識別結果。
2.如權利要求1所述的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，其特征在于所述光源控制電路(4)控制所述光源(2)發出的單色光包括紅色光、綠色光、蘭色光、白色單色光中的一種或兩種以上單色光的組合。
3.如權利要求1所述的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，其特征在于所述光源控制電路(4 )控制所述光源(2 )輪流發出紅色單色光、綠色單色光和蘭色單色光。
4.如權利要求1、2或3所述的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，其特征在于 所述光源(2 )和傳感器(3 )布置在所述暗室(I)內的不同位置，所述光源(2 )包括第一 LED 光源(21)，該第一 LED光源(21)相對變色油墨水平位置的入射角LAl小于30度，所述傳感器(3)包括第二光電傳感器(32)和第一光電傳感器(31),該第一光電傳感器(31)相對變色油墨水平位置的第一接收角度LBl為大于等于30度角且小于150度角的任意角度，該第二光電傳感器(32)相對變色油墨水平位置的第二接收角度LB2為大于等于150度角且小于等于180度角的任意角度；所述第一 LED光源(21)的光照射到紙幣變色油墨部位后產生光反射，該反射光投影在所述第一接收角度LBl和第二接收角度LB2上的分量分別由所述第一光電傳感器(31)和第二光電傳感器(32)所接收。
5.如權利要求1、2或3所述的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，其特征在于 所述光源(2 )和傳感器(3 )布置在所述暗室(I)內的不同位置，所述光源(2 )包括第二 LED 光源(22)和第三LED光源(23)，該第二 LED光源(22)相對變色油墨水平位置的第二入射角LA2小于30度，該第三LED光源(23)相對變色油墨水平位置的第三入射角LA3大于等于30度且小于等于150度角的任意角度；所述傳感器(3)包括第三光電傳感器(33)，該第三光電傳感器(33)相對變色油墨水平位置的第三接收角度LB3為為大于等于150度角且小于等于180度角的任意角度；所述第二 LED光源(22)和第三LED光源(23)的光照射到紙幣變色油墨部位后均產生光反射，兩不同方向光源的反射光分時投影在所述第三接收角度LB3上的分量由所述第三光電傳感器(33)所接收。
6.如權利要求1、2或3所述的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，其特征在于所述光源(2 )為位于走鈔通道(12)下部邊緣的第四LED光源(24 )，所述傳感器(3 )包括第四光電傳感器(34)，該第四光電傳感器(34)位于所述暗室(I)內且與所述第四LED光源 (24)相對的位置；所述第四LED光源(24)發出的光從下向上穿透紙幣變色油墨部位后進入暗室(I)被所述第四光電傳感器(34)所接收。
7.如權利要求1、2或3所述的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，其特征在于 所述光源(2 )為位于所述暗室(I)內的第五LED光源(25 )，所述傳感器(3 )包括第五光電傳感器(35 )，該第五光電傳感器(35 )位于走鈔通道(12)上部邊緣且與所述暗室(I)內的第五 LED光源(25)相對的位置；所述第五LED光源(25)發出的光從上向下穿透紙幣變色油墨部位后進入暗室(I)被所述第五光電傳感器(35)所接收。
8.如權利要求4所述的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，其特征在于所述第一LED光源(21)相對變色油墨水平位置的入射角LAl為30度，所述第二光電傳感器(32) 相對變色油墨水平位置的第二接收角度LB2為90度，所述第一光電傳感器(31)相對變色油墨水平位置的第一接收角度LBl為150度。
9.如權利要求5所述的具有變色油墨識別功能的紙幣鑒偽裝置，其特征在于所述第二LED光源(22)相對變色油墨水平位置的第二入射角LA2為30度，所述第三LED光源(23) 相對變色油墨水平位置的第三入射角LA3為90度；所述第三光電傳感器(33)相對變色油墨水平位置的第三接收角度LB3為150度。
全文摘要
本發明公開一種具有變色油墨識別的紙幣鑒偽裝置，包括暗室、光源、光源控制電路、傳感器、信號處理電路和單片機；所述光源為具有不同入射角度的一個以上的單色光源，所述傳感器為具有不同接收角度的一個以上的光電傳感器，所述一個以上的光電傳感器被安裝在所述暗室內適當位置，當所述光源控制電路控制光源發出單色光照射到走鈔通道上紙幣的變色油墨部位時產生光反射或光透射，該反射光或透射光由所述傳感器接收并被轉換為電信號，所述信號處理電路對該電信號進行處理。本發明通過增加一個暗室以及使用低廉的普通光電傳感器或顏色傳感器便能實現紙幣變色油墨的識別，省略了現有變色油墨識別所需要的比較昂貴帶成像的傳感器和柱狀光學透鏡聚焦，因此本發明明顯降低了具有變色油墨識別的紙幣鑒偽裝置的制造成本。
文檔編號G07D7/12GK102999964SQ201110274540
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月16日 優先權日2011年9月16日
發明者譚偉基 申請人:譚偉基