СПОСОБ МОНИТОРИНГА Российский патент 2006 года по МПК G07D7/12 G06K9/62 

Настоящее изобретение относится к способу мониторинга документов, в частности к мониторингу меток, сделанных на печатных документах.

В ряде приложений имеется потребность детектирования пометок, таких как граффити (рисунки или надписи), сделанных на предварительно отпечатанных документах, таких как ценные документы, включая банкноты и им подобные. Это необходимо отличать от детектирования степени загрязнения, поскольку загрязнение обычно распределено по документу в основном равномерно, в то время как пометки, к которым относится данное изобретение, включают линии, области искажения, такие как чернильные пятна и т.п.

EP-A-0165734 раскрывает способ сравнения поступающей банкноты с эталонным рисунком таким образом, что учитываются изменения в виде отдельного пикселя. Однако необходимо заметить, что это имеет отношение только к проверке документов (или объектов), которые не были в обращении.

US-A-6012565 описывает классификацию документов, но не имеет отношения к обнаружению пометок на документах.

WO-A-00/26861 имеет отношение к распознаванию денежных знаков и также рассматривает обнаружение загрязнения. Однако, как говорилось выше, детекторы загрязнения не в состоянии обнаруживать пометки, такие как граффити.

Согласно настоящему изобретению способ мониторинга пометок, сделанных на печатных документах, включает в себя получение цифрового представления лицевой стороны документа при помощи определения содержания одноцветного или многоцветного компонента пикселей представления; сравнение содержания цветового компонента каждого пикселя представления с диапазоном от верхнего до нижнего порога для соответствующего пикселя приемлемого документа без пометок и генерацию соответствующего аномального пикселя, если значение пикселя выходит за диапазон; и определение наличия пометок, если полученные в результате аномальные пиксели удовлетворяют заранее определенным условиям.

Изобретение позволяет детектировать пометки, такие как граффити, и позволяет определить уровень граффити. Это обеспечивает пользователю возможность быть более (или менее) устойчивым к конкретным формам искажений.

Обычно для каждого пикселя определяется одноцветный компонент или значение уровня серого, но в более сложных примерах могут быть получены представления многоцветных компонентов каждого пикселя.

Верхний и нижний пороги могут быть получены различными способами. Например, может быть проверен один или более документов без пометок и определено среднее значение для каждого пикселя. Такие средние значения затем могут быть модифицированы путем прибавления подходящего числа или умножения на подходящее число для получения верхнего и нижнего порогов. В качестве альтернативы может быть проанализирован набор документов без пометок, использованных и неиспользованных, и сохранена запись, по меньшей мере, о наименее ярких и наиболее ярких значениях для каждого пикселя, которые затем могут быть использованы для определения нижнего и верхнего порогов.

В предпочтительном подходе фиксируются изображения представительной выборки множества банкнот, находящихся в обращении, причем они не должны содержать искажений. В этом множестве устанавливаются самые темные пиксели в каждой позиции x, y и используются для определения нижнего ограничивающего изображения (уровня). Аналогичный способ с использованием наиболее ярких пикселей применяется для получения верхнего ограничивающего изображения (уровня).

Эти сохраненные значения затем могут быть дополнительно модифицированы с использованием мультипликативных или аддитивных коэффициентов для получения конечных верхних и нижних порогов перед сравнением с входными значениями пикселей.

После того как аномальные пиксели идентифицированы, способ пытается определить, удовлетворяются или нет одно или более предварительно определенных условий. Такие предварительно определенные условия могут быть выбраны из:

а) полное количество аномальных пикселей больше чем "общий" (суммарный) порог;

б) полное количество аномальных пикселей в пометке, имеющей отношение периметра к площади большее, чем первый предварительно определенный параметр, больше, чем порог "распределенности" (редкий);

в) полное количество аномальных пикселей в пометке, имеющей отношение периметра к площади меньшее, чем второй предварительно определенный параметр, больше, чем порог "компактности";

г) полное количество аномальных пикселей в пределах определенного расстояния от другого аномального пикселя больше, чем порог "сгруппированности".

Обычно определяется каждое из этих условий, и присутствие более чем одного указывает на положительный результат, таким образом указывая на присутствие на документе определенной разновидности граффити или других пометок. Затем пользователь может решить, является ли уровень пометок допустимым для того, чтобы, в случае банкнот, банкноты были направлены в повторное обращение, или недопустимым, и в этом случае банкноты должны быть выведены из обращения.

Хотя обычно представления являются видимыми при нормальном освещении, они могут включать в себя вместо этого или вместе с этим представления, видимые при невидимом в обычных условиях освещении, таком как ультрафиолетовое или инфракрасное.

Изобретение является применимым к широкому кругу процессов, включающих в себя сортировку, счет, распределение, проверку и рециркуляцию документов. Оно может быть применено для обработки множества документов, включающих в себя защищенные документы и ценные документы, такие как банкноты.

Изобретение может быть реализовано с использованием обычного аппаратного обеспечения для распознавания образов и является особенно подходящим для использования в системе De La Rue Vision™.

Далее будет изложен пример способа согласно настоящему изобретению со ссылками на сопутствующие чертежи, где

фиг.1 является блок-схемой способа;

фиг.2А-2С иллюстрируют изображение банкноты хорошего качества, изображение банкноты с каждым пикселем, имеющим свое максимальное значение, и изображение банкноты с каждым пикселем, имеющим свое минимальное значение, соответственно

фиг.3А и 3В иллюстрируют примеры компактного расположения пикселей и распределенного расположения пикселей, соответственно.

На фиг.1 приведено изображение 1 тестируемой банкноты и соответствующее эталонное изображение 2 такой же банкноты, которое должно быть сохранено в памяти. Во многих случаях сохраняется более чем одно эталонное изображение, например, соответствующие одной и той же банкноте с различной ориентацией, и также банкнотам различного достоинства. Для того чтобы иметь возможность осуществить способ, сначала необходимо установить соотношение между исследуемым изображением 1 и эталонным изображением 2. После того как исследуемое изображение 1 оцифровано, это может быть достигнуто различными путями, и, например, обычно достигается сравнением положения известных особенностей печати на двух изображениях. Это достигается при помощи образования одномерных "проекций" средних интенсивностей пикселей в столбцах/строках в направлениях длинной и короткой сторон банкноты (этапы 3, 4). Затем определяется степень их корреляции с соответствующими проекциями эталонного изображения при последовательно изменяемых позициях относительно оригинала. Позиция, в которой достигается максимальный уровень корреляции, считается корректной. Результат измерения этого позиционного сдвига добавляется к исследуемому изображению 1 при сравнении с ограничивающими изображениями на последующих этапах.

Для каждого эталонного изображения 2 система сохраняет соответствующие нижнее ограничивающее изображение 5 и верхнее ограничивающее изображение 6. Они показаны более детально на фиг.2С и 2В соответственно, вместе с изображением банкноты хорошего качества, соответствующим эталонному изображению 2, показанному на фиг.2А.

Содержимое каждого пикселя верхнего ограничивающего изображения 6 получается путем обследования большого количества подлинных банкнот и записи наиболее ярких значений каждого пикселя в группе банкнот. Аналогично, нижнее ограничивающее изображение 5 получается при помощи записи наименее ярких или самых низких значений в группе для каждого пикселя.

Затем версия исследуемого изображения 7 со скорректированной позицией сравнивается, пиксель за пикселем, с нижним и верхним ограничивающими изображениями 5, 6. Если амплитуда пикселя с положением (х₁, у₁) на исследуемом изображении больше, чем амплитуда соответствующего пикселя с положением (х₁, у₁) на верхнем ограничивающем изображении, тогда такой пиксель классифицируется как аномальный пиксель, что приводит к установке пикселя с положением (х₁, у₁) в аномальном изображении 10. Такой же тест применяется к исследуемому изображению и нижнему ограничивающему изображению, т.е. если амплитуда пикселя исследуемого изображения меньше амплитуды пикселя нижнего ограничивающего изображения, то устанавливается аномальный пиксель.

Результатом этого процесса является генерация "аномального изображения" 10, где можно видеть, что пометка 11 на исследуемом изображении 1 идентифицирована. Однако для того, чтобы произвести детектирование пометки, требуется дополнительный анализ аномального изображения 10. В этом процессе просматривается и категоризируется каждый аномальный пиксель. Способ, таким образом, сканирует аномальное изображение пиксель за пикселем. Когда встречается аномальный пиксель, увеличивается на единицу "общий" счетчик пикселей граффити (этап 12).

На этапе 14, просматриваются группы аномальных пикселей с использованием теста 8-сторонней связи для определения их площади и периметра, т.е. исследуемый аномальный пиксель (центральный пиксель решетки 3×3) непосредственно граничит с другим аномальным пикселем (один или более внешних пикселей в той же решетке 3×3). Это позволяет характеризовать пиксели в таких группах, как "распределенные" или "компактные" в зависимости от отношения периметра к площади группы. Фиг.3А иллюстрирует типичный пример группы пикселей, классифицированных как компактные (отношение периметр/площадь = 0,35), а фиг.3В иллюстрирует пример группы пикселей, классифицированных как распределенные (отношение периметр/площадь = 1,04). Данная классификация получается путем подачи информации о площади и периметре в компараторы 15, 16, где отношение сравнивается с параметром, в данном случае 0,6. Не требуется, чтобы параметры были одинаковыми. В зависимости от результата этих сравнений увеличиваются на единицу либо счетчик компактности, либо счетчик распределенности.

Вслед за определением (этап 13) расстояния между аномальным пикселем и другим аномальным пикселем, это расстояние сравнивается с порогом близости на этапе 19, и, если расстояние меньше, чем порог близости, счетчик сгруппированности увеличивается на единицу (этап 20).

Для получения окончательных результатов, количества отсчетов, определенные на этапах 17, 18, 20, сравниваются затем с соответствующими порогами на этапах 21-23 соответственно, вместе с результатом сравнения "общего" счетчика с порогом (этап 24).

Эти результаты затем могут быть просто сохранены и/или отображены, и/или использованы устройством, выполняющим анализ, для определения способа дальнейших действий с банкнотой. Например, банкноты, которые показывают неприемлемый уровень граффити, могут направляться на станцию отбраковки либо вызывать остановку устройства.

Превышение порога счетчиком "компактности" указывает на присутствие пятен либо других "цельных" (сплошных) искажений; превышение порога счетчиком "распределенности" указывает на присутствие надписей или рисунков; и превышение порога счетчиком "сгруппированности" указывает на упорядоченное искажение, такое как банковский чернильный штамп.

Конечно, данное изобретение может быть реализовано в виде программных средств, аппаратных средств и встроенного программного обеспечения, что должно быть очевидным для специалистов в данной области техники.

Изобретения относятся к способу мониторинга пометок, сделанных на печатных документах. Техническим результатом является обеспечение возможности определения тех или иных форм искажения документа достигаемое тем, что получают цифровое представление лицевой стороны документа, путем определения содержимого одноцветного и многоцветного компонентов пикселей представления, сравнивают содержимое цветного компонента каждого пикселя представления с диапазоном от верхнего до нижнего порогов для соответствующего пикселя приемлемого непомеченного документа и генерируют соответствующий аномальный пиксель, если значение пикселя находится вне интервала между верхним и нижним порогами, и определяют присутствие пометки, отличной от грязи, если полученные в результате аномальные пиксели удовлетворяют предварительно заданным условиям. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ мониторинга пометок, сделанных на печатных документах, включающий получение цифрового представления лицевой стороны документа путем определения содержимого одноцветного или многоцветного компонента пикселей представления, сравнение содержимого цветового компонента каждого пикселя с диапазоном, изменяющимся между верхним и нижним порогами, полученными путем анализа печатных документов без пометок с записью о наименее ярких и наиболее ярких значениях для каждого пикселя и определения их средних значений для использования при определении нижнего и верхнего порогов соответственно, генерацию соответствующего аномального пикселя, если значение находится вне интервала между верхним и нижним порогами, определение присутствия пометки отличной от грязи, если получаемые аномальные пиксели удовлетворяют предварительно заданным условиям, выбранным из одного или более:

а) общее количество аномальных пикселей больше, чем заданное количество суммарного значения полученных пикселей,

б) общее количество аномальных пикселей в пометке, имеющей отношение периметра к площади пометки, больше, чем первый предварительно определенный параметр распределенных аномальных пикселей,

в) общее количество аномальных пикселей в пометке, имеющей отношение периметра к площади пометки, больше, чем предварительно определенный параметр компактных аномальных пикселей.