Настоящее изобретение относится к способам и устройствам для проверки подлинности запечатанных объектов, прежде всего запечатанного листового материала, измерением исходящего от проверяемого объекта, прежде всего отраженного им или прошедшего сквозь него.
Различного рода объекты, прежде всего банкноты, защищенные от подделки документы, удостоверения личности или ценные бумаги, с целью повысить степень их защиты от подделки запечатывают на определенных участках их поверхности пригодными для этой цели защитными печатными красками, которые в видимой области спектра, т.е. в диапазоне длин волн от примерно 400 до примерно 800 нм, создают определенный цветовой эффект и помимо этого в невидимых, например в ультрафиолетовой или инфракрасной, спектральных областях обладают характерными для конкретной защитной печатной краски отражательными или пропускающими излучение свойствами. Если защищенный от подделки документ попытаться подделать с помощью, например, цветного копировального аппарата, то в принципе подобный подход позволяет воспроизвести видимую цветовую гамму запечатанного участка поверхности. Поскольку, однако, частицы имеющихся в продаже красок не обладают характерными для особых защитных печатных красок спектральными характеристиками в невидимых областях спектра, фальшивые ценные документы в целом можно выявить соответствующим измерением их характеристик отражения или пропускания в невидимых областях спектра.
В заявке JP 52-11992 описаны способ и устройство для проверки подлинности банкнот. Согласно этой публикации банкноту облучают источником с широкополосным спектром излучения. Излучение, отраженное от некоторого участка банкноты или прошедшее сквозь нее, измеряют с помощью двух обладающих различной спектральной чувствительностью фотодетекторов в видимой и невидимой областях спектра. Выходные сигналы обоих фотодетекторов усиливаются в дифференциальном усилителе и обрабатываются в последующих пороговой и логической схемах. Если разность между обоими выходными сигналами лежит в пределах заданного интервала значений, то логическая схема выдает двоичный сигнал, который подтверждает подлинность банкноты, соответственно указывает на наличие поддельной банкноты. Подобную проверку можно повторять на нескольких участках банкноты, при этом подлинность банкноты подтверждается в том случае, если при проверке на всех участках или на большинстве таких участков логическая схема выдает соответствующий сигнал.
Недостаток указанного способа состоит в том, что в процессе эксплуатации устройства заданный интервал значений необходимо дополнительно корректировать, поскольку чувствительность или темновой ток каждого из обоих фотодетекторов из-за эффекта старения в целом изменяются в неодинаковой степени и в результате этого изменяется разность между сигналами. Помимо этого проверка подлинности банкнот этим способом может приводить к получению искаженных или недостоверных результатов прежде всего при наличии на документе локальных загрязнений или при зашумленных измерительных сигналах, поскольку на каждом проверяемом участке документа разность между обоими выходными сигналами подвергается только однократной бинарной оценке, на основании которой и принимается одно из альтернативных решений (решение по критерию "да-нет") о подлинности проверяемого документа.
Помимо этого использование для измерений двух фотодетекторов, один из которых чувствителен к излучению видимой области спектра, а другой чувствителен к излучению инфракрасной области спектра, позволяет проверять лишь те печатные краски, которые в переходной области между видимой и инфракрасной областями спектра имеют ступенчатую характеристику отражения или пропускания, а в инфракрасной области спектра имеют в основном постоянную характеристику.
В реферате к заявке JP 10-143704 (Patent Abstracts of Japan, т. 1998, №10 от 31.08.1998) описаны устройство и способ для исследования цвета объекта. Согласно этой публикации сначала в инфракрасной и красной областях спектра детектируют энергию излучения, прошедшего сквозь белую бумагу, используемую в качестве эталонного объекта, и полученные данные сохраняют в памяти. После этого в инфракрасной и красной областях спектра детектируют энергию излучения, прошедшего сквозь исследуемый объект, и полученные данные нормируют на сохраненные в памяти данные об энергии излучения, прошедшего сквозь эталонный объект. Цвет исследуемого объекта определяют затем исходя из соотношения между нормированной энергией инфракрасного излучения и нормированной энергией красного света.
Однако определение цветности объекта на основании одного значения, полученного для инфракрасной области спектра, и одного значения, полученного для красной области спектра, не позволяет получить точную спектральную характеристику, отражающую изменение цветовых свойств объекта в невидимых областях спектра. Подобный способ не позволяет с достаточно высокой точностью проверять подлинность банкнот, ценных бумаг или удостоверений личности, запечатанных специальными защитными печатными красками с характерной спектральной характеристикой в невидимых областях спектра.
Помимо этого недостаток, связанный с нормированием энергии прошедшего сквозь объект излучения на хранящиеся в памяти эталонные значения, состоит в том, что не учитываются возможные изменения чувствительности соответствующих детекторов или их темновых токов, а это в свою очередь приводит к искажению результатов определения координат цвета. Подобного нежелательного эффекта, связанного с изменением чувствительности детекторов, можно избежать только при условии, если перед каждым измерением на проверяемом объекте проводить измерение на эталонном объекте. Однако в результате проверка объектов в непрерывном режиме, как это имеет место, например, в автоматических машинах для обработки банкнот, становится невозможной.
Согласно известному из патента US 3491243 способу проверяемый запечатанный листовой материал освещают белым светом и с помощью чувствительных к излучению видимой области спектра фотодетекторов, каждый из которых состоит из фотопроводящего элемента с определенной спектральной чувствительностью и установленного перед ним цветного фильтра с определенной спектральной проницаемостью, детектируют свет, отраженный от отдельных цветных участков листового материала или прошедший сквозь них. В качестве материала для фотопроводящих элементов используют, например, сульфид кадмия (CdS), чувствительный к излучению с длиной волны менее примерно 550 нм. Размеры проверяемого на запечатанном листовом материале участка можно задавать с помощью фокусирующей линзы, насаженной на трубчатый корпус.
Метод измерений, основанный на вышеописанном принципе, позволяет лишь автоматически определять и проверять цвет листового материала. Недостаток подобного метода измерений состоит в том, что он не позволяет идентифицировать как фальшивый поддельный документ, который при визуальном контроле невооруженным глазом создает такой же цветовой эффект, что и подлинный документ.
Помимо этого надетая на трубчатый корпус линза, используемая для задания размеров проверяемого на листовом материале участка, занимает достаточно много места, что, следовательно, противоречит требованию обеспечения максимальной компактности устройства. Так, в частности, каждый раз при необходимости изменить размеры проверяемого на листовом материале участка требуется изменение геометрии, связанное с трудоемкой юстировкой.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ, который обеспечивал бы надежную и простую для пользователя проверку подлинности запечатанных объектов. Еще одна задача состояла в разработке устройства, которое обеспечивало бы надежную проверку подлинности запечатанных объектов, имело бы компактную конструкцию и было бы простым в пользовании.
Основная общая идея изобретения, лежащая в основе отдельных технических решений поставленных в нем задач, состоит в том, чтобы выбирать приемлемые спектральные и/или пространственные участки запечатанного объекта и использовать их для проверки подлинности объекта. Соответствующий способ, соответственно устройство при простой его конструкции обеспечивают надежную и простую для пользователя проверку подлинности запечатанных объектов.
Указанные задачи решаются в соответствии с изобретением с помощью способа проверки подлинности запечатанных объектов измерением исходящего от проверяемого объекта излучения по меньшей мере в двух определенных спектральных областях, при этом проверяемый объект облучают излучением, в спектре которого присутствуют компоненты, лежащие в определенных спектральных областях, в определенных спектральных областях детектируют исходящее от проверяемого объекта или по меньшей мере от одного участка такого объекта излучение и подлинность запечатанного объекта проверяют на основании излучения, детектированного в определенных спектральных областях: первой и второй.
В первом варианте описанного выше способа в соответствии с изобретением предлагается детектировать излучение, исходящее по меньшей мере от одного участка проверяемого объекта, в тех спектральных областях, которые лежат вне видимой области спектра.
Подобный подход позволяет с высокой точностью определять в невидимых областях спектра спектральные характеристики пропускания излучения запечатанным объектом или отражения от него излучения. Достигаемое за счет этого усовершенствование по сравнению с известными из уровня техники способами состоит в том, что появляется возможность с высокой степенью надежности выявлять не только простые, например ступенчатые, спектральные характеристики на переходном участке от видимой к невидимой области спектра, но и любой другой тип спектральных характеристик в невидимых областях спектра. Таким путем можно выявлять прежде всего специальные защищающие от подделки защитные печатные краски, которые имеют характерную для каждого соответствующего типа защитной печатной краски спектральную характеристику в невидимых областях спектра. В отличие от этого проверка подлинности запечатанных подобными специальными защитными печатными красками объектов известными из уровня техники методами приводила бы к получению недостаточно точных результатов.
Наиболее простую для пользователя, а также надежную проверку подлинности запечатанных объектов удается обеспечить прежде всего благодаря тому, что для каждой определенной спектральной области получают ряд измеренных значений и подлинность объекта проверяют сравнением между собой полученных рядов измеренных значений. При этом предпочтительно дополнительно осуществлять более подробно описанное ниже согласование двух рядов измеренных значений с последующим их анализом.
В другом варианте описанного выше способа проверки подлинности запечатанных объектов для решения поставленной задачи предлагается детектировать исходящее от запечатанного объекта излучение на нескольких участках объекта с получением в результате для каждой определенной спектральной области по ряду измеренных значений. При этом измерение проводят не только в точках, которые расположены в пределах определенного, запечатанного защитной печатной краской участка поверхности объекта, но и в точках, которые расположены вне этого участка поверхности и в целом запечатаны только печатной краской, которая не обладает особой характеристикой в определенных спектральных областях.
Для каждой определенной спектральной области получают первый и второй ряды соответствующих измеренных значений. При этом исходящее от объекта излучение может представлять собой отраженное от объекта, прежде всего переизлученное им, и/или прошедшее сквозь него излучение. В этом случае собственно проверка подлинности осуществляется на основании первого и второго рядов измеренных значений. С этой целью оба ряда измеренных значений согласуют между собой, для чего измеренные значения первого ряда пересчитывают в значения согласованного ряда. При этом значения согласованного ряда обладают тем свойством, что они в определенных интервалах лишь незначительно отклоняются от значений второго ряда. Указанные определенные интервалы представляют собой интервалы, в которых первый и второй ряды измеренных значений имеют в основном одинаковые качественные характеристики. В основном одинаковая качественная характеристика в определенных интервалах обусловлена в целом спектральной характеристикой запечатанного объекта за пределами указанного выше участка поверхности.
После согласования обоих рядов измеренных значений согласованный ряд сравнивается со вторым рядом измеренных значений, что позволяет с высокой точностью выявить тот участок поверхности, на котором спектральная характеристика запечатанного объекта отличается от спектральных характеристик остальных участков его поверхности, и соответствующим образом проанализировать и проверить подлинность объекта сравнением обоих согласованных рядов измеренных значений, полученных на этом участке.
Предлагаемый в изобретении способ позволяет устранить негативное влияние изменяющихся во времени темновых токов, коэффициентов усиления и чувствительности конкретных фотодетекторов на результаты измерений. Тем самым появляется возможность количественно проанализировать различные в определенных спектральных областях спектральные характеристики участка поверхности, для чего, например, определяют соотношение или разность между обоими согласованными рядами значений. В результате, с одной стороны, обеспечивается надежная проверка подлинности запечатанного объекта, а с другой стороны, обеспечивается высокое удобство для пользователя, поскольку может отпасть необходимость в возможном согласовании параметров для анализа или обработки, например, пороговых значений, с которыми сравнивается разность между двумя сигналами фотодетекторов, т.к. согласование обоих рядов измеренных значений при проверке каждого объекта устраняет влияние изменяющихся во времени факторов. Помимо этого существенно снижается вероятность искажения результатов проверки прежде всего локально ограниченными загрязнениями на запечатанном объекте, поскольку за счет согласования рядов измеренных значений и прежде всего за счет использования в вычислениях измеренных значений, полученных для участков, расположенных вне локально ограниченных загрязненных участков, влияние загрязнений на результаты измерений исключается.
В изобретении также предлагается устройство для проверки подлинности запечатанных объектов измерением исходящего от проверяемого объекта излучения по меньшей мере в двух определенных спектральных областях. Устройство имеет по меньшей мере один источник излучения, предназначенный для облучения объекта излучением, в спектре которого присутствуют компоненты, лежащие в определенных спектральных областях, и по меньшей мере один приемник излучения, предназначенный для детектирования исходящего от объекта излучения и имеющий детекторы, каждый из которых чувствителен к излучению в одной определенной спектральной области.
Предлагаемое в изобретении устройство в его первом варианте отличается тем, что предназначенные для детектирования исходящего от объекта излучения детекторы чувствительны к излучению в определенных спектральных областях, лежащих вне видимой области спектра. Подобные детекторы могут представлять собой прежде всего фоточувствительные элементы, например фотодиоды, чувствительные к излучению в определенных спектральных областях. Перед одним или несколькими фоточувствительными элементами необязательно можно установить фильтр, который оказывает дополнительное влияние на спектральную чувствительность соответствующего детектора. В целом же предлагаемое в изобретении устройство позволяет получить особо компактную, простую и недорогую конструкцию за счет отказа от применения дополнительных, повышающих спектральное разрешение оптических элементов, таких, например, как призмы, дифракционные решетки или аналогичные элементы. Еще одно преимущество состоит также в исключительно низких затратах на юстировку отдельных компонентов предлагаемого в изобретении устройства при их соответствующем исполнении.
Наиболее простое и недорогое устройство можно получить согласно изобретению, если в качестве предназначенного для облучения проверяемого объекта источника излучения использовать источник с широкополосным спектром излучения, который по меньшей мере частично охватывает определенные спектральные области. Для этой цели пригодны, например, лампы накаливания. При использовании таких ламп можно отказаться от применения различных отдельных источников излучения, например светодиодов с различными спектральными характеристиками излучения.
Согласно наиболее предпочтительному варианту выполнения предлагаемого в изобретении устройства детекторы имеют расположенные рядом друг с другом фоточувствительные элементы. При этом такие фоточувствительные элементы могут располагаться, например, на общем основании, таким образом, чтобы их края прилегали друг к другу. В качестве подобного основания можно использовать, например, керамическую подложку. Преимущество, связанное с таким расположением фоточувствительных элементов с их плотным прилеганием друг к другу, состоит в возможности поддерживать на минимальном уровне возможные параллактические погрешности, обусловленные различным положением фоточувствительных элементов, т.е. оба фоточувствительных элемента "сканируют" примерно под одинаковым углом один и тот же участок проверяемого объекта.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения предлагаемого в изобретении устройства параллактические погрешности можно устранить практически полностью, если фоточувствительные элементы расположить один позади другого относительно поверхности проверяемого объекта. При этом тип фоточувствительных элементов и порядок их расположения следует подбирать с таким расчетом, чтобы каждый такой фоточувствительный элемент являлся прозрачным для излучения, детектируемого каждым из расположенных позади него фоточувствительных элементов. С этой целью в приемнике излучения, например, с двумя чувствительными к излучению в инфракрасной области спектра полупроводниковыми фотоэлементами первый из этих фотоэлементов располагают перед вторым фотоэлементом, при этом полупроводниковый материал первого фотоэлемента следует подбирать с таким расчетом, чтобы край его полосы поглощения находился со стороны меньших длин волн по сравнению с тем же параметром полупроводникового материала второго фотоэлемента, расположенного позади первого.
В другом варианте осуществления изобретения предлагаемое в нем устройство, которое также позволяет решить поставленную в изобретении задачу, отличается тем, что между объектом и приемником излучения предусмотрена по меньшей мере одна диафрагма, позволяющая задавать или регулировать размеры проверяемого на объекте участка, исходящее на котором от объекта излучение детектируется приемником излучения. Подобное решение позволяет получить особо компактное и недорогое устройство, которое позволяет простым путем целенаправленно задавать размеры проверяемого участка варьированием размеров отверстия диафрагмы, а также варьированием расстояния от нее до объекта, соответственно до приемника излучения. При этом расстояние от диафрагмы и ее тип предпочтительно подбирать с таким расчетом, чтобы проверяемый на объекте участок имел достаточно большие размеры по сравнению с размерами неровностей на объекте, такими, например, как замятые складки, но вместе с тем был достаточно небольшим по сравнению с теми участками поверхности объекта, в пределах которых необходимо выявить особую спектральную характеристику.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - схематичное изображение конструкции предлагаемого в изобретении устройства,
на фиг.2 - схематичное изображение конструкции предлагаемого в изобретении устройства, выполненного по другому варианту,
на фиг.3 - диаграмма, на которой представлены различные определенные спектральные области,
на фиг.4 - характеристики, полученные на основании двух рядов измеренных в различных спектральных областях значений,
на фиг.5 - характеристики, полученные после согласования обоих показанных на фиг.4 рядов измеренных значений в соответствии с изобретением, и
на фиг.6 - характеристика, полученная в результате вычитания одного из другого показанных на фиг.5 согласованных рядов измеренных значений.
На фиг.1 схематично показана конструкция предлагаемого в изобретении устройства. Подвергаемый проверке или контролю запечатанный объект 10 облучается излучением от двух источников 12. С этой целью предпочтительно использовать источники 12 с широкополосным спектром излучения, в котором наряду с излучением видимой области спектра присутствует также излучение невидимых областей спектра, например ультрафиолетовое и/или инфракрасное излучение. Свет, соответственно излучение, испускаемое источниками 12, по меньшей мере частично отражается от проверяемого объекта 10 и отображается фокусирующим устройством 6 в плоскость диафрагмы 15, при этом излучение, проходящее сквозь отверстие этой диафрагмы, попадает в приемник 13 излучения. В качестве фокусирующего устройства 16 предпочтительно использовать самофокусирующиеся линзы. В контексте настоящего изобретения под самофокусирующимися линзами подразумеваются цилиндрические оптические элементы, выполненные из материала, который имеет уменьшающийся от оптической оси цилиндра к его боковой поверхности показатель преломления. За счет применения подобной линзы обеспечивается не зависящее от расстояния между объектом и приемником излучения и не требующее юстировки отображение контролируемого участка на детектор в масштабе 1:1.
Для целенаправленного задания величины контролируемого на объекте 10 участка для процесса измерения на пути лучей установлена диафрагма 15, которая в рассматриваемом варианте выполнена в виде точечной диафрагмы.
В рассматриваемом варианте приемник 13 излучения состоит из двух расположенных последовательно один позади другого детекторов 14, каждый из которых обладают чувствительностью к излучению в различных областях спектра. В данном случае каждый из детекторов 14 имеет по фото- или светочувствительному элементу, при этом фоточувствительный элемент, расположенный ближе к объекту 10, является прозрачным для излучения в тех областях спектра, к которым чувствителен расположенный позади него фоточувствительный элемент. Формируемые фоточувствительными элементами выходные сигналы поступают в блок 20 обработки, в котором эти сигналы подвергаются последующей обработке с целью проверки подлинности объекта 10. В процессе контроля проверяемый объект 10 необязательно может перемещаться мимо всего измерительного, соответственно детекторного устройства транспортировочным устройством 11, которое на чертеже изображено в предельно упрощенном схематичном виде. Так, например, объект 10 можно перемещать с некоторой определенной скоростью и измерять при этом приемником 13 излучения через определенные интервалы времени свет, отраженный от объекта 10. Таким путем объект 10 сканируется по линии, вдоль которой проводятся отдельные измерения на отдельных, последовательно расположенных или при определенных условиях взаимно перекрывающихся локальных участках. Сохранение в соответствующей памяти результатов измерений, полученных при измерении на одном участке в обеих определенных спектральных областях, позволяет получить для каждого из двух фоточувствительных элементов ряд измеренных значений, отражающих характеристику отражения света от объекта 10 в зависимости от конкретного локального участка измерения.
На фиг.2 схематично показана конструкция предлагаемого в изобретении устройства, выполненного в соответствии с другим вариантом. В отличие от показанного на фиг.1 варианта, детекторы 14 приемника 13 излучения расположены относительно проверяемого объекта 10 не один поверх другого, а рядом друг с другом. На приведенном на фиг.2 изображении находящиеся рядом друг с другом детекторы 14 расположены один за другим на линии, перпендикулярной плоскости чертежа, и поэтому на чертеже виден только один такой детектор. В этом варианте диафрагма 15, предназначенная для ограничения размеров проверяемого на объекте 10 участка, предпочтительно представляет собой щелевую диафрагму, щель которой также проходит перпендикулярно плоскости чертежа. Выполнение диафрагмы с щелью, достаточно длинной в сравнении с общей протяженностью обоих расположенных рядом друг с другом детекторов 14, позволяет свести к минимуму возможные параллактические погрешности измерений. Помимо этого при достаточно длинной щели на результаты измерений меньшее влияние оказывают и погрешности, источником которых является сам запечатанный объект. В качестве примера подобных источников погрешностей можно назвать различное положение различных проверяемых объектов относительно измерительного устройства, обусловленное технологическими особенностями различное положение на объекте проверяемых запечатанных участков, а также возникающие при разрезке погрешности, т.е. погрешности формы и/или размеров запечатанных объектов. Соответствующий выбор положения диафрагмы 15 между приемником 13 излучения и объектом 10 позволяет также задавать на последнем размеры проверяемого участка. В рассматриваемом варианте диафрагма 15 расположена ближе к приемнику 13 излучения, чем к объекту 10, однако в принципе предпочтительным является также вариант с расположением диафрагмы ближе к объекту, а не к приемнику излучения.
В рассматриваемом варианте перед детекторами 14 установлен фильтр 17, который пропускает излучение только в необходимых областях спектра. Так, в частности, для измерений в сочетании с чувствительными к излучению ИК-спектра фотоэлементами можно использовать имеющийся в продаже фильтр, что позволяет устранить нежелательное влияние на результаты измерений соответственно более коротковолнового излучения. В остальном этот вариант осуществления изобретения не отличается от варианта, представленного на фиг.1.
С целью обеспечить высоконадежную проверку подлинности запечатанных защитными печатными красками объектов в рассмотренных выше детекторах 14 можно использовать соответствующие фоточувствительные элементы, каждый из которых чувствителен к излучению невидимых областей спектра, например к излучению инфракрасной или ультрафиолетовой областей. Благодаря этому удается обеспечить исключительно точное и надежное определение спектральной характеристики исследуемого объекта 10 в невидимых для глаза человека областях спектра.
Для проверки подлинности запечатанного объекта с помощью излучения, испускаемого по меньшей мере в двух областях спектра, согласно настоящему изобретению можно дополнительно использовать также видимое излучение, лежащее в одном или нескольких диапазонах видимой области спектра.
На фиг.3 показаны примеры некоторых спектральных областей, в которых детектируют излучение, исходящее от проверяемого объекта 10. На этой качественной диаграмме с нелинейной шкалой представлены отдельные спектральные области в зависимости от длины волны λ. Согласно изобретению эти спектральные области лежат вне видимой области спектра (ВИДИМ.). В рассматриваемом примере две из числа определенных спектральных областей лежат в ультрафиолетовой области (области УФ1 и УФ2), а остальные спектральные области находятся в инфракрасной области спектра (области ИК1, ИК2 и ИК3). Как следует из представленного на чертеже примера, определенные спектральные области (УФ1, УФ2, ИК1, ИК2, ИК3) могут иметь различную спектральную ширину. Преимущества, связанные с использованием спектральных областей различной ширины, проявляются в том случае, когда, например, детектирование необходимо проводить в тех спектральных областях, в которых исходящее от объекта 10 излучение обладает различной шириной характеристик поглощения, прежде всего полос поглощения. В принципе определенные спектральные области (УФ1, УФ2, ИК1, ИК2, ИК3) могут также частично перекрываться. Исходящее от проверяемого объекта 10 излучение по меньшей мере в двух из этих определенных спектральных областей (УФ1, УФ2, ИК1, ИК2, ИК3) измеряется, соответственно воспринимается отдельными детекторами 14 приемника 13 излучения, которые чувствительны к излучению в соответствующих определенных спектральных областях (УФ1, УФ2, ИК1, ИК2, ИК3). Так, например, спектральная чувствительность конкретного детектора 14 может иметь максимум в соответствующей спектральной области (УФ1, УФ2, ИК1, ИК2, ИК3) или в основном может лежать в пределах соответствующей спектральной области (УФ1, УФ2, ИК1, ИК2, ИК3). При этом ширина определенной спектральной области, в которой должно детектироваться излучение, в основном может соответствовать ширине спектральной чувствительности детектора 14. Выбор отдельных определенных спектральных областей, в которых должно детектироваться исходящее от объекта 10 излучение, осуществляется в зависимости от типа спектральной характеристики проверяемой защитной печатной краски. Так, например, можно выбрать две спектральных области в ультрафиолетовой (УФ1 и УФ2) или инфракрасной (ИК2 и ИК3) области спектра или же можно выбрать одну спектральную область в ультрафиолетовой (УФ1) области спектра, а одну - в инфракрасной (ИК2) области спектра.
На фиг.4 показана диаграмма, на которой представлены две характеристики, соответствующие рядам I1 и I2 измеренных значений, полученным в двух различных определенных спектральных областях с помощью устройства, выполненного, например, по одному из рассмотренных со ссылкой на фиг.1 и 2 вариантов. Измеренные значения обоих рядов I1 и I2 представлены в зависимости от координаты Х участка, на котором они были получены. На диаграмме видно, что в обоих рядах I1 и I2 измеренных значений имеются интервалы В, в которых обе характеристики в качественном отношении имеют в основном одинаковую форму. В отличие от этого в интервале А каждая из характеристик, соответствующих рядам I1 и I2 измеренных значений, имеет форму, которая в качественном отношении существенно отличается от формы другой характеристики. Согласно изобретению оба ряда I1 и I2 измеренных значений согласуют между собой, для чего измеренные значения ряда I1 пересчитывают таким образом, чтобы вновь вычисленные для этого ряда значения в интервалах В лишь незначительно отличались от значений второго ряда I2.
Измеренные значения первого ряда I1 предпочтительно пересчитывать в значения согласованного ряда I'1 путем линейного преобразования, заключающегося в умножении измеренных значений первого ряда I2 на первый параметр a1 с последующим суммированием со вторым параметром а2:
I'1=a1I1+а2.
Подобное преобразование позволяет, с одной стороны, учесть за счет использования первого параметра a1 различные коэффициенты усиления или показатели чувствительности, а с другой стороны, учесть за счет использования второго параметра а2 погрешности смещения нулевой точки, например погрешности из-за различий темновых токов в детекторах. Помимо этого линейное преобразование является простой для реализации с помощью вычислительной техники операцией пересчета.
Оба параметра a1 и а2 предпочтительно определять на основании измеренных значений рядов I1 и I2 в точках локального минимума I1j, соответственно i2j и соседнего локального максимума I1k, соответственно I2k в определенном интервале В. Подобный простой в осуществлении с помощью вычислительной техники метод позволяет наиболее простым и быстрым путем определить параметры a1 и а2, необходимые для согласования измеренных значений обоих рядов I1 и I2. На приведенной на фиг.4 диаграмме в качестве примера на обеих характеристиках, соответствующих рядам I1 и I2 измеренных значений, обозначены точки локальных минимумов I1j и I2j, а также соседних максимумов I1k и I2k. При этом оба параметра a1 и а2, необходимые для согласования измеренных значений первого ряда I1 с помощью линейного преобразования, вычисляют следующим образом:
a1=(I2k-I2j)/(I1k-I1j),
а2=<I2>-a1<I1>.
Величины <I1> и <I2> представляют собой средние значения, полученные усреднением измеренных значений соответствующих рядов I1 и I2.
В другом варианте оба параметра a1 и а2 можно также определять с помощью так называемого подбора методом наименьших квадратов. При этом с помощью численного метода определяют те параметры a1 и а2, для которых сумма квадратов разностей измеренных значений в согласованных рядах измеренных значений имеет минимальное значение:
∑(I2-I'1)2=min, где I'1=a1I1+а2.
Преимущество подобного подхода состоит в особо высокой точности согласования измеренных значений обоих рядов, поскольку определение необходимых для такого согласования параметров a1 и а2 осуществляется по всем значениям или по меньшей мере в одной определенной подобласти значений обоих рядов.
При этом наиболее предпочтительно определять оба параметра a1 и а2 в две стадии. Сначала на первой стадии ряды измеренных значений согласуют по всем измеренным значениям обоих рядов I1 и I2. Затем согласованные ряды I'1 и I2 измеренных значений сравнивают между собой, при этом определяют интервал А измеренных значений, который в основном совпадает с участком поверхности запечатанного объекта и в котором согласованные ряды I'1 и I2 измеренных значений имеют взаимное расхождение. После этого с целью обеспечить возможность высокоточного качественного и количественного анализа отличия спектральной характеристики отражения или пропускания запечатанного объекта в этом интервале А измеренных значений на второй стадии ряды I1 и I2 измеренных значений повторно согласуют между собой. Однако на этой второй стадии параметры a1 и а2 определяют только с использованием при вычислениях тех измеренных значений, которые находятся вне определенного интервала А измеренных значений, т.е. с использованием измеренных значений, лежащих в интервалах В.
На фиг.5 показана диаграмма, на которой представлены характеристика, соответствующая согласованному ряду I'1 измеренных значений, полученному путем пересчета измеренных значений ряда I1, и характеристика, соответствующая второму ряду I2 измеренных значений. Из этой диаграммы следует, что оба ряда имеют в интервалах В лишь небольшое расхождение между ними. В отличие от этого в интервале А оба согласованных ряда I'1 и I2 измеренных значений имеют более выраженное расхождение между ними. Тем самым, можно количественно оценить более выраженное в интервале А расхождение между характеристиками, соответствующими обоим рядам I'1 и I2 измеренных значений.
Для подобной количественной оценки можно, например, вычислять разность между обоими согласованными рядами измеренных значений I2-I'1. Результат такого вычитания представлен на фиг.6. Величину этой разности между обоими согласованными рядами измеренных значений в интервале А можно использовать в целях проверки подлинности в качестве меры отклонения спектральной характеристики проверяемого запечатанного объекта в интервале А.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПРИЗНАКОВ В ПРОЦЕССЕ КОНТРОЛЯ ПОДЛИННОСТИ ЦЕННЫХ БУМАГ И ДОКУМЕНТОВ | 2012 |
|
RU2505863C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ | 2009 |
|
RU2428742C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ | 2012 |
|
RU2491641C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ | 2011 |
|
RU2451339C1 |
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ | 2005 |
|
RU2375751C2 |
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРОВЕРКИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ | 2006 |
|
RU2419157C2 |
| ДЕТЕКТОР ВАЛЮТ, ЦЕННЫХ БУМАГ И ДОКУМЕНТОВ | 2015 |
|
RU2577197C1 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПОДЛИННОСТИ МАРКИРОВКИ | 1998 |
|
RU2225030C2 |
| ЦЕННЫЙ ДОКУМЕНТ | 2004 |
|
RU2361744C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ЗАЩИТНЫХ МЕТОК НА ДОКУМЕНТЕ | 2011 |
|
RU2444064C1 |
Изобретение относится к средствам проверки подлинности запечатанных защитными печатными красками объектов. Технический результат заключается в повышении надежности проверки подлинности и создании компактной конструкции, простой в использовании. В способе осуществляют детектирование излучения, исходящего от проверяемого объекта в тех спектральных областях, которые находятся вне видимой области спектра. Помимо этого с целью обеспечить удобную для пользователя и надежную проверку подлинности предлагается детектировать исходящее от объекта излучение на нескольких участках объекта по меньшей мере в двух выбранных спектральных областях с получением для каждой такой спектральной области по ряду измеренных значений, согласовывать между собой эти два ряда измеренных значений и затем проверять подлинность объекта сравнением обоих взаимно согласованных рядов измеренных значений. Наиболее компактное, удобное в пользовании и простое в настройке устройство отличается тем, что между объектом и приемником излучения предусмотрена по меньшей мере одна диафрагма, позволяющая задавать размеры проверяемого, соответственно контролируемого на объекте участка. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.
| СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОДЛИННОСТИ ЦЕННОЙ БУМАГИ | 1997 |
|
RU2123722C1 |
