УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПОДЛИННОСТИ ЦЕННЫХ ДОКУМЕНТОВ Российский патент 2016 года по МПК G07D7/12 

Настоящее изобретение относится к способу проверки подлинности ценного документа, соответствующему устройству для проверки подлинности ценных документов, а также к устройству для обработки ценных документов.

Так называемые «составные» подделки ценных документов состоят из нескольких частей, например одной или нескольких подлинных частей документа и/или одной или нескольких подделанных частей документа. Для обнаружения таких подделок известны различные способы, например анализ отражения ценного документа, чтобы обнаруживать клейкие ленты или другие соединения отдельных частей документа на основе отражательных свойств. Однако это возможно не для всех клейких лент или соединений, а только для таковых с распознаваемо отличающимися от остальной части документа отражательными свойствами. Кроме того, к обнаружению могут быть привлечены флуоресцентные свойства составной подделки, если отдельные части документа основаны на разных (бумажных) основах, или положение и/или ориентация оптически распознаваемых признаков составной подделки служат для обнаружения оптических изломов в надпечатках подделанного ценного документа. Однако этими способами надежно могут быть обнаружены не все составные подделки.

Следовательно, в основе изобретения лежит задача разработать способ, с помощью которого составные подделки могут быть обнаружены наиболее надежно.

Эта задача решена посредством способа и устройств с признаками независимых пунктов формулы изобретения. В зависящих от них пунктах указаны благоприятные варианты и усовершенствования изобретения.

В способе проверки подлинности ценного документа регистрируется и анализируется по меньшей мере одно распределение интенсивности проходящего сквозь ценный документ электромагнитного излучения. Согласно изобретению по меньшей мере одно распределение интенсивности регистрируется с пространственным разрешением в темном поле, причем распределение интенсивности регистрируется в инфракрасной области и/или в видимой области спектра и/или в ультрафиолетовой области, и из распределения интенсивности определяется пространственно разрешенная характеристика темного поля, которая может соответствовать, например, цифровому изображению интенсивности ценного документа в желаемой спектральной области.

Затем выбираются подходящие проверочные частичные области ценного документа, и из соответствующих фрагментов характеристики темного поля выводится соответственно одна индивидуальная характерная величина интенсивности, которая сравнивается по меньшей мере с одной верхней и/или нижней пороговой величиной. В зависимости от этих сравнений проверочные частичные области соотносятся соответственно с одним из нескольких заданных классов подозрения или же классифицируются по классам подозрения. Из тех проверочных частичных областей, которые были соотнесены по меньшей мере с одним определенным классом подозрения, например указывающим на подделку классом подозрения, образуется область взаимосвязи за счет того, что по существу взаимосвязанные проверочные частичные области соответствующего класса подозрения соединяются друг с другом. При этом под «по существу взаимосвязанными проверочными частичными областями» следует понимать достаточно близкое расположение друг к другу проверочных частичных областей, даже если они не имеют непосредственно граничащих друг с другом пикселей в цифровом изображении интенсивности ценного документа.

Наконец, ценный документ в зависимости от положения области взаимосвязи в пределах ценного документа соотносится с одной из по меньшей мере двух категорий подлинности, которая связана с тем по меньшей мере одним определенным классом подозрения, с которым были соотнесены образующие область взаимосвязи проверочные частичные области.

Соответствующее изобретению устройство для проверки подлинности ценных документов соответственно содержит регистрационное устройство и анализирующее устройство для регистрации и анализа проходящего сквозь ценный документ электромагнитного излучения. При этом регистрационное устройство содержит устройство для измерения пропускания в темном поле, с помощью которого по меньшей мере одно распределение интенсивности электромагнитного излучения регистрируется с пространственным разрешением в темном поле, причем распределение интенсивности регистрируется в инфракрасной области и/или в видимой области спектра и/или в ультрафиолетовой области. Затем анализирующее устройство образует из зарегистрированного распределения интенсивности пространственно разрешенную характеристику темного поля ценного документа и соотносит выбранные проверочные частичные области ценного документа, посредством описанного выше сравнения пороговых величин, с соответственно одним из нескольких заданных классов подозрения, образует по существу из взаимосвязанных проверочных частичных областей область взаимосвязи и, наконец, соотносит ценный документ, в зависимости от положения области взаимосвязи в пределах ценного документа, с определенной категорией подлинности, причем проверяется, образует ли область взаимосвязи разделительную линию, проходящую от одной стороны к той же стороне ценного документа, или разделительную линию, проходящую от одной стороны к другой стороне ценного документа, или разделительную линию, окружающую край защитного элемента ценного документа.

Обрабатывающее устройство для ценных документов, в которое интегрировано предлагаемое устройство для проверки подлинности, наряду с проверкой на подлинность, предпочтительно предназначено и для того, чтобы обрабатывать ценные документы в том отношении, чтобы ценные документы можно было сортировать по виду ценного документа и/или проверять на их возможность обращения.

Предпочтительно, в область взаимосвязи объединяются те проверочные

частичные области, которые были соотнесены с указывающим на подделку ценного документа классом подозрения. На основе этой области взаимосвязи ценный документ соотносится с относящейся к подделанным ценным документам категорией подлинности, если область взаимосвязи имеет как типичную для подделанных ценных документов форму, так и типичное для подделанных ценных документов положение в пределах ценного документа.

Таким образом, обнаружение подделанных банкнот основано на двухшаговом процессе обнаружения, который на первом шаге определяет подозрительные проверочные частичные области ценного документа, а на втором шаге - позволяет ли образованная из подозрительных проверочных частичных областей область взаимосвязи в отношении положения, а при необходимости и формы, сделать вывод о подделке.

При измерении пропускания в темном поле согласно изобретению измеряется интенсивность проходящего сквозь подлежащий проверке ценный документ излучения, но при этом доля излучения, которая проходит сквозь ценный документ по существу прямолинейно, не вносит никакого вклада или лишь ничтожный вклад в результат измерения пропускания в темном поле. Более того, вклад в результат измерения пропускания в темном поле по существу вносит лишь сильно отклоненное в направлении своего распространения излучение. По этой причине при измерении пропускания в темном поле особо заметные результаты дают также и частичные области и, прежде всего, разделительные линии составной подделки, которые, например, посредством измерения пропускания в светлом поле были бы не обнаруживаемыми, при котором измеряется, прежде всего, проходящее через ценный документ прямолинейно или, по меньшей мере, по существу прямолинейно излучение.

По сравнению с измерением пропускания в светлом поле применение измерения пропускания в темном поле имеет большое преимущество, так как измерение пропускания в темном поле дает информативные цифровые изображения интенсивности в качестве основы для дальнейших действий. При этом может быть обнаруживаемым, прежде всего, например, на снабженных клеем разделительных линиях между двумя частями документа или же на нанесенных там клейких лентах или других клеевых соединениях, изменение интенсивности рассеянного (то есть измеренного в темном поле) излучения, которое значительно отличается от изменения интенсивности в пределах частей документа составной подделки. При этом измеренное в темном поле (рассеянное) излучение принимает другой характер изменения интенсивности в отличие от светлого поля, так как отношение между прямолинейным пропусканием и рассеянием у клея или клейкой ленты, как правило, является совершенно не таким, как у самих частей документа.

Существенным преимуществом изобретения является то, что с формой и/или положением области взаимосвязи при анализе характеристики темного поля учитывается морфологический критерий, который позволяет делать глобальную оценку соответствующего ценного документа. При этом измеренные при пропускании в темном поле явные изменения интенсивности на разделительных линиях делают возможным получение особо надежных и стабильных результатов описанного способа обнаружения.

В случае с выбранными проверочными частичными областями ценного документа речь может идти, например, о частичных областях ценного документа, которые состоят из отдельных пикселей, групп пикселей или имеющих большую площадь растровых областях характеристики темного поля. При соотнесении выбранных проверочных частичных областей ценного документа с одним или нескольким классами подозрения характерная величина интенсивности характеристики темного поля соответствующей проверочной частичной области сравнивается с верхней и/или нижней пороговой величиной. При этом характерная величина интенсивности соответствующей характеристики темного поля может быть, например, средней величиной или медианой отдельных величин интенсивности. Если характеристика темного поля содержит лишь один пиксель, его величина интенсивности может быть привлечена как характерная величина интенсивности характеристики темного поля. Сравнение характерной величины интенсивности с пороговой величиной предпочтительно является сравнением «больше - меньше». При этом классы подозрения могут соотноситься с классифицированными вероятностями наличия подделки, например «по всей вероятности подделано», «предположительно подделано», «неизвестно», «предположительно подлинный», «по всей вероятности подлинный» или тому подобное.

Для образования областей взаимосвязи задаются критерии относительно тех классов подозрения, из которых проверочные частичные области входят в область взаимосвязи, и когда они рассматриваются как по существу взаимосвязанные. Например, область взаимосвязи может быть образована из соседних проверочных частичных областей классов подозрения «по всей вероятности подделано» и «предположительно подделано».

Как указано выше, понятие электромагнитного излучения в данном случае охватывает свет в видимой спектральной области или излучение в инфракрасной области или в ультрафиолетовой области. Соответственно, распределение интенсивности подлежащего проверке ценного документа регистрируется в инфракрасной области, в видимой спектральной области или в ультрафиолетовой области, причем также являются возможными любые комбинации этих трех или других выбранных спектральных областей. Например, особо хорошие результаты обнаружения получаются при регистрации распределений интенсивности в инфракрасной области и/или зеленой видимой области спектра. При этом сила вызываемого материалом клея, клейкой ленты или другого клеевого соединения рассеяния электромагнитного излучения зависит от длины его волны. Как правило, имеется оптимальная область спектра, которая при разделительных линиях составной подделки посредством измерения пропускания в темном поле дает особо четкие результаты. Эта оптимальная область спектра может быть определена экспериментально или с помощью числовых моделирующих расчетов.

Согласно одной предпочтительной форме осуществления в нескольких спектральных областях регистрируется соответственно одно распределение интенсивности, и определяется пространственно разрешенная характеристика темного поля из зарегистрированных распределений интенсивности за счет того, что локально соответствующие друг другу величины распределений интенсивности различных спектральных областей связываются друг с другом. При этом благоприятным оказалось, прежде всего, взвешенное, зависящее от места связывание, то есть связывание, при котором величины интенсивности различных спектральных областей снабжаются коэффициентами взвешивания и соответствующим образом связываются друг с другом, например аддитивно или мультипликативно. Также могут приниматься в расчет и другие виды связывания, такие как, например, субтрактивные или дивизивные связывания, в зависимости от соответствующей составной подделки и выбранных спектральных областей. Оказалось, что для надежного обнаружения разделительных линий является особо благоприятным регистрировать по одному распределению интенсивности в инфракрасной области и в зеленой видимой спектральной области, чтобы из этого определить пространственно разрешенную характеристику темного поля путем локального (возможно, взвешенного) образования средней величины обоих распределений интенсивности. Однако в простейшем случае характеристика темного поля равна зарегистрированному с

пространственным разрешением распределению интенсивности электромагнитного излучения отдельной спектральной области.

В зависимости от локальных и/или глобальных пороговых величин выбранные проверочные частичные области ценного документа могут быть соотнесены с одним классом подозрения. Таким образом, могут быть использованы и пороговые величины, которые действительны только для определенных, локальных областей подлежащего проверке ценного документа, например, только для самих выбранных проверочных частичных областей. Локальные пороговые величины предпочтительно применяются тогда, когда пропускание в темном поле неподдельного ценного документа принимает локально сильно изменяющиеся величины интенсивности (например, из-за защитных элементов, напечатанных элементов или тому подобного).

Предпочтительно, пороговые величины определяются в зависимости от одной или нескольких опорных частичных областей ценного документа или же выводятся из них. В качестве альтернативы или дополнительно, пороговые величины могут быть также выведены из заданных стандартных пороговых величин, которые были определены, например, на основе множества неподдельных стандартных ценных документов.

В случае с опорными частичными областями, из которых выводятся локальные или глобальные пороговые величины, речь может идти о любых частичных областях подлежащего проверке ценного документа, которые как можно более достоверно не содержат частей разделительной линии, так что могут быть определены подходящие пороговые величины, по сравнению с которыми величины интенсивности разделительной линии явно выше или ниже пороговых величин. Прежде всего, в случае с опорными частичными областями, аналогично описанным выше частичным проверочным областям, речь может идти об отдельных пикселях, группе соседних пикселей или имеющих большую площадь растровых областях характеристики темного поля. Предпочтительно, опорные частичные области, из которых выводятся локальные пороговые величины, и проверочные частичные области, которые проверяются на основе локальных пороговых величин, расположены на незначительном расстоянии друг друга.

Для определения пороговых величин, предпочтительно, характерные величины интенсивности характеристик темного поля разных опорных частичных областей ценного документа арифметически связываются друг с другом. При этом характерные величины интенсивности характеристик темного поля опорных частичных областей могут определяться по аналогии с характерными величинами интенсивности проверочных частичных областей. Затем эти характерные величины разных опорных частичных областей могут быть арифметически связаны (например, как средняя величина, медиана или тому подобное), чтобы из этого вывести необходимые пороговые величины.

Согласно еще одной форме осуществления пороговые величины определяются таким образом, что стандартные пороговые величины стандартного ценного документа корректируются или же адаптируются. При этом стандартная пороговая величина для образования применимой к данному ценному документу пороговой величины корректируется вверх, если выведенная из характеристик темного поля разных опорных частичных областей характерная величина интенсивности превышает стандартную интенсивность стандартного ценного документа. Соответственно, стандартная пороговая величина корректируется вниз, если выведенная из характеристик темного поля разных опорных частичных областей характерная величина интенсивности ниже стандартной интенсивности стандартного ценного документа. Таким образом стандартные пороговые величины могут быть адаптированы к фактическому пропусканию в темном поле ценного документа, которое, прежде всего, может сильно зависеть от его потребительского состояния.

По меньшей мере один из классов подозрения является указывающим на подделку ценного документа классом подозрения. В соответствии с этим, проверочные частичные области, характерная величина интенсивности которых выше верхней пороговой величины или ниже нижней пороговой величины, соотносятся с этим классом подозрения. Наконец, из этих проверочных частичных областей образуется область взаимосвязи.

При этом пороговые величины, предпочтительно, выбираются так, что, с одной стороны, у проверочных частичных областей, которые расположены в области разделительной линии, характерная величина интенсивности соответствующей характеристики темного поля превышает указанную выше верхнюю пороговую величину или ниже указанной выше нижней пороговой величины, и что, с другой стороны, у проверочных частичных областей, которые расположены в области частичных документов или же их основ, характерная величина интенсивности соответствующей характеристики темного поля находится между верхней и нижней пороговой величиной. Тогда указанные первыми проверочные частичные области соотносятся с классом подозрения, который указывает на подделку, в то время как последние соотносятся с классом подозрения, который указывает на неподдельный, подлинный ценный документ. Поскольку относительно вероятности подделки существуют и другие классы подозрения, требуются соответствующие дополнительные пороговые величины для того, чтобы определить эти классы подозрения.

В одной предпочтительной форме осуществления выбирается по меньшей мере одна проверочная частичная область на краю ценного документа или на краю (предварительного обнаруженного или известного) защитного элемента ценного документа, которая ранее была соотнесена с указывающим на подделку классом подозрения. Затем, исходя из этой проверочной частичной области, определяются дальнейшие по существу взаимосвязанные с ней проверочные частичные области, которые также должны быть соотнесены с указывающим на подделку классом подозрения. Наконец, все определенные таким образом проверочные частичные области объединяются в область взаимосвязи, чтобы в зависимости от формы и/или положения области взаимосвязи отнести ценный документ к определенной категории подлинности.

В этой форме осуществления используется тот факт, что составные подделки имеют типичные разделительные линии между краевыми областями ценного документа или же окружают защитный элемент. Для их обнаружения описанный постепенный принцип действия является благоприятным в том смысле, что сначала не нужно все или, по меньшей мере, очень многие проверочные частичные области соотносить с классом подозрения, а проверяются лишь, исходя из указывающей на подделку проверочной частичной области на краю документа взаимосвязанные с ней проверочные частичные области. Таким образом постепенно может быть реконструирована проходящая от края к краю или окружающая защитный элемент разделительная линия.

Соответственно, в этой форме осуществления при анализе формы и/или положения постепенно определенной области взаимосвязи проверяется, проходит ли она от одной стороны ценного документа к той же самой стороне или к другой стороне, или окружает защитный элемент. Затем ценный документ с такой областью взаимосвязи относится к категории подлинности «подделка». При этом, наряду с формой и/или положением области взаимосвязи, дополнительно может учитываться количество тех проверочных частичных областей, которые были соотнесены с указывающим на подделку классом подозрения.

Предпочтительно задано несколько указывающих на подделку классов подозрения, например классифицированных по степеням вероятности подделки проверочных частичных областей. Затем классификация ценного документа в категорию подлинности может происходить таким образом, что проверочные частичные области, которые были соотнесены с классом подозрения, который с большой вероятностью указывает на подделку, оказывают на эту классификацию особо сильное влияние.

Другие признаки и преимущества изобретения следуют из последующего описания примеров его осуществления, а также других альтернативных вариантов осуществления в связи с чертежами. Показано на:

Фиг.1: устройство для проверки подлинности банкнот,

Фиг.2А: пример составной подделки банкноты,

Фиг.2Б: профиль интенсивности пропускания в темном поле вдоль линии через составную подделку согласно фиг.2А,

Фиг.3А-3Е: примерные поперечные сечения через составные подделки, которые показывают типичные формы разделительных линий между частями документа составных подделок,

Фиг.4: блок-схема способа обнаружения составных подделок,

Фиг.5: гистограмма для определения пороговых величин,

Фиг.6А-6В: примерные формы прохождения разделительных линий составных подделок,

Фиг.7: выбранные проверочные частичные области в соответствии с особой формой осуществления способа согласно фиг.4.

Описанные ниже примеры осуществления изобретения относятся к обнаружению составных подделок банкнот, то есть к соотнесению банкноты, которая была составлена из подлинных и/или подделанных частей банкноты, с категорией подлинности «подделка» или «составная подделка». Конечно, наряду с банкнотами, способ является применимым к любым другим ценным документам, например удостоверениям, официальным документам, акциям, облигациям или тому подобному.

На фиг.1 схематически показано устройство 1 для проверки подлинности банкнот BN. При этом через диафрагмы 3 параллельно коллимированное электромагнитное излучение 2 попадает на банкноту BN. Проходящее через банкноту BN в отличающемся от направления падающего электромагнитного излучения 2 направлении электромагнитное излучение 7 с помощью соответствующей проекционной оптики 4, 5, которая в данном случае содержит линзу 4 и диафрагму 5, и устройства 6 для измерения пропускания в темном поле измеряется с пространственным разрешением в темном поле. Устройством 6 для измерения пропускания в темном поле может быть, например, любой подходящий детектор, например камера, строчная камера, ПЗС-датчик или тому подобное.

В случае с падающим электромагнитным излучением 2 речь идет, прежде всего, о белом или цветном свете в видимой спектральной области, об УФ-излучении в ультрафиолетовой области спектра или об ИК-излучении в инфракрасной области спектра или о сочетании этих или других областей спектра.

Согласно фиг.1 падающее электромагнитное излучение 2 попадает на банкноту BN наклонно относительно нормали поверхности банкноты и обнаруживается как проходящее насквозь излучение 7 в направлении этой нормали, то есть с соответствующим угловым отклонением относительно угла, под которым электромагнитное излучение 2 попадает на банкноту BN. Электромагнитное излучение 2 также может попадать на банкноту BN в направлении нормали (то есть, перпендикулярно), и проходящее насквозь излучение 7 может быть обнаружено в отличном от нормали направлении (то есть, наклонно относительно банкноты BN). Также является возможным, что электромагнитное излучение 2 попадает на банкноту BN наклонно относительно нормали, и проходящее насквозь излучение 7 обнаруживается в направлении, которое отличается от нормали и от угла, под которым электромагнитное излучение 2 падает на банкноту BN. В данном случае все эти варианты следует понимать как «измерение пропускания в темном поле».

Устройство 6 для измерения пропускания в темном поле регистрирует проходящее сквозь банкноту BN излучение 7 под углом, который достаточно отличается от того угла, под которым излучение 2′ по существу прямолинейно проходит сквозь банкноту BN. Однако, в принципе, для измерения пропускания в темном поле согласно настоящему изобретению является достаточным, если все же зарегистрированная доля проходящего прямолинейно излучения 2' настолько ослаблена, что по сравнению с зарегистрированным рассеянным излучением 7 она вносит лишь несущественный вклад в результат измерения.

Устройство 6 для измерения пропускания в темном поле посредством линии 8 передачи данных соединено с измерительным устройством 9 и вместе с ним образует регистрационное устройство 10, которое регистрирует проходящее сквозь банкноту BN электромагнитное излучение 7 с пространственным разрешением в темном поле, то есть в виде растрового или же основанного на пикселях цифрового изображения. Посредством измерительного устройства 9 регистрационное устройство 10 другой линией 8 передачи данных соединено с анализирующим устройством 11, например с персональным компьютером с соответствующим анализирующим программным средством, которое анализирует зарегистрированное излучение 7 и, в конечном итоге, соотносит банкноту BN с одной по меньшей мере из двух категорий подлинности (например, «подлинная» или «поддельная/подозрительная»).

В свою очередь, устройство 1 для проверки подлинности может быть составной частью устройства для обработки банкнот (не показано), которое производит любую дальнейшую обработку проверяемой банкноты BN. Им банкноты BN могут быть сосчитаны, собраны в стопку, сортированы по любым критериям или проверены на обращаемость. Устройство для обработки банкнот, которое имеет устройство 1 для проверки подлинности согласно изобретению, может быть устройством для обработки банкнот, которое после обработки снова выдает банкноты. Однако изобретение также содержит устройство для обработки банкнот с устройством 1 для проверки подлинности согласно изобретению, которое может принимать и хранить подлежащие оплате банкноты BN и/или выдавать подлежащие выплате банкноты BN.

На фиг.2А показана составная подделка банкноты BN, которая состоит из подделанной части 21 банкноты и подлинной части 22 банкноты. Части 21, 22 банкноты соединены клеем в области разделительной линии 23 между частями 21, 22 банкноты. Клей может быть нанесен, например, в жидком виде, а затем отвержден и обычно является прозрачным. В принципе, составные банкноты BN могут быть любым образом составлены из поддельных частей 21 банкноты и/или подлинных частей 22 банкноты. Прежде всего, составные банкноты BN могут быть составлены и из более чем двух частей банкноты. Составная банкнота BN согласно фиг.2А снабжена указанием 26 деноминации, а также защитным признаком 25. Дополнительно могут иметься другие защитные признаки, как например, водяные знаки, защитные нити или тому подобное.

На фиг.2Б показано изменение 31 профиля интенсивности А пропускания в темном поле через составную банкноту BN согласно фиг.2А вдоль пунктирной линии 30. В области снабженной клеем разделительной линии 23 является обнаруживаемым явный максимум 31а интенсивности, который на основе пороговой величины 32 может отличаться от прочих, например обусловленных шумом, колебаний интенсивности пропускания в темном поле. Максимум 31а получается из того, что клей вдоль разделительной линии 23 рассеивает падающее электромагнитное излучение 2 значительно сильнее, чем (бумажная) основа, из которой состоят части 21, 22 банкноты. Этот эффект особо хорошо обнаруживается в темном поле, например, в показанных в общих чертах в качестве примера на фиг.3 вариантах составных подделок. На фиг.3А-3В части 21, 22 составной банкноты BN склеены клеем, в то время как на фиг.3Г-3Д в области разделительной линии 24 нанесена клейкая лента 24, которая соединяет части 21, 22 банкноты.

Вследствие склеивания составной банкноты BN с помощью клея в области 28а может возникнуть наполненный клеем зазор между частями 21, 22 банкноты (фиг.3А). Если кромки частей 21, 22 банкноты соприкасаются (фиг.3Б), тем не менее, в связи с, как правило, неравномерной формой этих кромок имеется заполненная клеем область 28b. Как в представленной на фиг.3А, так и в представленной на фиг.3Б структуре клеевые области 28а, 28b не могут быть обнаруживаемыми в изображении пропускания в светлом поле. Это происходит в том случае, если измеренная при измерении пропускания в светлом поле интенсивность в клеевых областях 28а, 28b не изменяется значительно. Однако поскольку при клее отношение между рассеянием и поглощением является совершенно другим, чем при однородной бумаге банкноты, разделительные линии 23 посредством измерения пропускания в темном поле, как правило, являются хорошо различимыми в связи со значительно меняющимся в областях 28а, 28b рассеянием.

По аналогии с этим, при склеивании клейкой полосой или лентой 24 (например, прозрачной клейкой полосой), как показано на фиг.3Г и фиг.3Д, между частями 21, 22 банкноты могут образовываться области 28d, 28е зазоров, которые, возможно, могут быть обнаружены даже вместе с клейкой лентой 24 в связи со значительным рассеянием посредством измерения пропускания в темном поле. В показанных на фиг.3В и фиг.3Е в поперечном разрезе составных банкнотах BN части 21, 22 банкноты частично перекрываются. Также и эти области перекрытия хорошо обнаруживаются посредством измерения пропускания в темном поле в связи со значительным рассеянием. К тому же, и выступающая за край составной банкноты BN клейкая лента 24 также обнаруживается в связи со значительно более высоким рассеянием посредством измерения пропускания в темном поле.

Во всех представленных выше примерах точная форма изменения пропускания в темном поле в области разделительной линии 23 или же клейкой ленты 24 зависит от различных факторов, прежде всего от частотного диапазона электромагнитного излучения 2, от материала использованного клея или клейкой ленты 24, а также от материала (например, бумаги для банкнот) частей 21, 22 банкноты. При разделительных линиях 23 согласно представленным на фиг.3А, 3Б, 3Г, 3Д вариантам определяется, как правило, повышенное по сравнению с частями 21, 22 банкноты пропускание в темном поле. Конечно, в области разделительных линий 23 согласно фиг.3А, 3Б 3Г, 3Д могло бы иметь место и сравнительно уменьшенное пропускание в темном поле, например при необычных материалах банкноты, таких как, например, пластиковых основах или тому подобном. В соответствии с этим, в областях перекрытия разделительных линий 23 согласно фиг.3В и фиг.3Е обычно устанавливается уменьшенное пропускание в темном поле. Во всяком случае, ожидаемое изменение интенсивности пропускания в темном поле может быть определено экспериментально или с помощью моделирующих расчетов.

На фиг.4 схематически показаны шаги способа обнаружения составных банкнот BN, который далее поясняется в связи с фиг.5-7.

В способе согласно фиг.4 на первом шаге S1 с помощью описанного выше в связи с фиг.1 регистрационного устройства 10 регистрируется с пространственным разрешением пропускание в темном поле банкноты BN. При этом для различных областей спектра определяются величины А интенсивности пропускания в темном поле с пространственным разрешением, то есть и виде локального растра или же с локальным считыванием. Затем зарегистрированное пропускание в темном поле на шагах S2-S6 анализируется анализирующим устройством 11. На шаге S2 зарегистрированные с пространственным разрешением для по меньшей мере двух разных областей спектра (например, для областей спектра «зеленый» и «инфракрасный») величины А интенсивности пропускания в темном поле точечно соединяются друг с другом в зависимости от места (например, складываются или умножаются), чтобы установить пространственно разрешенную характеристику С темного поля банкноты BN. Конечно, является возможным регистрировать с пространственным разрешением величины A интенсивности пропускания в темном поле только для одной области спектра и применять в качестве характеристики C темного поля, в результате чего отпало бы соединение зарегистрированных с пространственным разрешением для разных областей спектра величин A интенсивности на шаге S2. В качестве альтернативы или дополнительно, для определения характеристики C темного поля величины A интенсивности пропускания в темном поле также могут быть соединены с также зарегистрированными с пространственным разрешением величинами пропускания в светлом поле, отражения или другого параметра. В этой связи также является возможным привлекать дополнительные измерения пропускания ультразвука, например, чтобы можно было особо хорошо детектировать клейкие ленты 24 в области защитной нити. Дополнительно, является возможным с помощью флуоресцентного датчика детектировать испускаемое под УФ-освещением флуоресцентное свечение.

Поскольку наблюдаются значительные зависящие от банкноты изменения средней характеристики темного поля, характеристика C темного поля банкноты BN сильно зависит от ее потребительского состояния, например от обесцвечивания и истирания. Поэтому пороговые величины устанавливаются для каждой подлежащей проверке банкноты BN на основе подходящих опорных частичных областей соответствующей банкноты BN индивидуально. В этом отношении, на последующем шаге S3 в пределах банкноты BN определяются несколько подходящих опорных частичных областей, и на основе их соответствующих вырезов из характеристики C темного поля банкноты BN определяются несколько верхних и/или нижних пороговых величин. При этом опорная частичная область может состоять из одного или нескольких пикселей, например из взаимосвязанной группы пикселей цифрового изображения банкноты BN, например из локальной области, одного столбца или тому подобного.

При этом верхние и нижние пороговые величины могут быть основаны на локальных характеристиках C темного поля различных опорных частичных областей, например, за счет того, что порядковые операторы (например, минимум, максимум, медиана) или распределительные моменты (например, средняя величина, стандартное отклонение) применяются к определенным ранее характерным величинам интенсивности локальных характеристик C темного поля различных опорных частичных областей. В случае с характерной величиной интенсивности локальной характеристики C темного поля речь может идти, например, о величине интенсивности соответствующего отдельного пикселя или же о средней величине, медиане или тому подобном нескольких пикселей соответствующей опорной частичной области.

В качестве альтернативы или дополнительно, к определению пороговых величин на основе пространственно разрешенной характеристики C темного поля банкноты BN к расчету пороговых величин может быть также привлечен и тип банкноты BN. В простейшем случае из типа банкноты BN могут быть учтены заданные для этого типа стандартные пороговые величины. Например, таким образом стандартные пороговые величины могут быть индивидуально для банкноты адаптированы, например, на основе отличия между характерными величинами интенсивности (например, средней интенсивности) характеристики C темного поля подлежащей проверке банкноты и стандартной банкноты. Тогда стандартные пороговые величины, в зависимости от этого сравнения, могут быть соответственно скорректированы вверх или вниз, чтобы для подлежащей проверке банкноты BN определить соответственно действующие пороговые величины. Таким образом, на основе соответствующих опорных частичных областей подлежащей проверке и стандартной банкноты для подлежащей проверке банкноты из локальных стандартных пороговых величин могут быть определены глобально или локально действительные пороговые величины.

Например, на основе показанного на фиг.5 гистограммного анализа могут быть определены пороговые величины для заданных опорных частичных областей. На гистограмме фиг.5 нанесена частота N появления различных характерных величин I интенсивности характеристик С темного поля заданных опорных частичных областей. При этом опорные частичные области содержат в каждом случае только один пиксель характеристики C темного поля банкноты BN, так что характерная величина I интенсивности опорных частичных областей точно соответствует величине интенсивности соответствующего пикселя.

Для оценки гистограммы сначала определяется тип банкноты BN, который позволяет судить о различных областях печати банкноты BN с различными распределениями интенсивности, например областях стальной печати, областях светлой печати или областях белого поля. Затем пиксели этих областей печати выбираются в качестве опорных частичных областей и служат определению локально действительных для соответствующей области печати пороговых величин. Таким образом, проверочные частичные области, к которым применяются эти пороговые величины, здесь точно соответствуют опорным частичным областям, на основе которых были рассчитаны пороговые величины.

С соответствующими областями печати соотнесены фрагменты 42а, 42b, 42с гистограммы, которые описывают соответственно ожидаемые распределения интенсивности. Так, например, область 42а гистограммы от черной до темной соотнесена с областями стальной печати банкноты, а области 42b и 42с гистограммы - соответственно с более светлыми областями светлой печати и областями белого поля. Для этого соотнесения, наряду с конкретным распределением интенсивности отдельных областей печати, которое основано на установленном типе банкноты, может быть привлечена и доля поверхности (то есть число пикселей) соответствующей области печати в (общем числе пикселей) банкноты BN.

Затем для каждой из областей 42а, 42b, 42с гистограммы определяются локальные пороговые величины, которые действительны именно для соответствующей области печати банкноты BN. В данном случае, например, для светлой области печати банкноты BN на основе соответствующей области 42b гистограммы определяется величина 43 медианы в качестве характерной величины интенсивности. Величина интенсивности проверочной частичной области в светлой области печати банкноты BN, которая существенно отклоняется от характерной величины интенсивности вверх или вниз (то есть является ниже нижнего порога или выше верхнего порога), может быть истолкована как указание на подделку, в связи с чем соответствующая проверочная частичная область (или же пиксель) соотнесена с соответствующим классом подозрения.

Затем, на шаге S4 для дальнейшего анализа зарегистрированного на шаге 1 электромагнитного излучения 7 проверочные частичные области 51а, 51b (ср. например, фиг.7) на основе их соответствующей характеристики C темного поля и ранее на шаге S3 установленных локально действительных верхних и нижних пороговых величин соотносятся соответственно с одним из нескольких классов подозрения. На основе классов подозрения различается, находится ли характерная величина интенсивности соответствующей проверочной частичной области 51а, 51b в пределах диапазона, который указывает на подлинность банкноты BN, или она превышает первую (локально действительную) верхнюю пороговую величину, которая ограничивает диапазон подлинности вверх, превышает другие (локально действительные) верхние пороговые величины, которые представляют особо сильные отклонения от диапазона подлинности, или характерная величина интенсивности проверочной частичной области 51а, 51b ниже соответствующих (локально действительных) нижних пороговых величин. Определенные таким образом классы подозрения описывают интенсивность, с которой характеристика C темного поля соответствующей проверочной частичной области 51а, 51b указывает на подделку. В случае с характерной величиной интенсивности характеристики C темного поля также и здесь речь может идти, например, о величине интенсивности соответствующего отдельного пикселя или же о средней величине, медиане или тому подобном нескольких пикселей проверочной частичной области 51а, 51b.

На шаге S4 в принципе все возможные проверочные частичные области 51а, 51b или же пиксели могут быть соотнесены с классом подозрения для того, чтобы из них затем образовать область взаимосвязи для основанного на форме или положении анализа. Однако из соображений эффективности могут быть также проведены соответствующие предварительные проверки, при которых, например, определяется максимум интенсивности всех пикселей каждого столбца или строки характеристики C темного поля, а затем только пиксели тех столбцов или строк отдельно соотносятся с классом подозрения, максимум интенсивности которых превышает заданную пороговую величину, так как только там можно ожидать указаний на подделку. Таким образом, если столбец/строка превышает заданную пороговую величину, величины интенсивности пикселей этого столбца/этой строки отдельно сравниваются с соответствующими локальными или глобальными пороговыми величинами, и затем соотносятся с подходящим классом подозрения. Если столбец/строка не превышает заданную максимальную пороговую величину, все пиксели столбца/строки соотносятся с классом подозрения, который указывает на неподдельную банкноту.

На следующем шаге S5 по существу взаимосвязанные проверочные частичные области 51b, которые ранее были соотнесены с классами подозрения, которые указывают на подделку, объединяются в область взаимосвязи. В простейшем случае, если все проверочные частичные области (пиксели) 51а, 51b соответствующей банкноты BN были соотнесены с классом подозрения, области взаимосвязи образуются по существу из взаимосвязанных проверочных частичных областей (пикселей) 51b, которые, например, все были соотнесены с классами подозрения, которые указывают на подделку. Затем на шаге S6 на основе формы и/или положения таких областей взаимосвязи решается, с какой категории подлинности должна быть соотнесена банкнота BN. Этот анализ может быть также проведен и для нескольких спектральных областей отдельно, причем отдельные конечные результаты, то есть определенные соотнесения банкноты BN с категории подлинности, должны быть соответствующим образом связаны.

Критерии того, из связанных с какими классами подозрения проверочных частичных областей образуется область взаимосвязи, и когда проверочные частичные области 51а, 51b можно рассматривать как по существу взаимосвязанные, как правило, являются жестко заданными, но также могут зависеть от типа проверяемой банкноты BN и/или основываться на опытных величинах проверенных ранее банкнот, которые, например, регулярно актуализируются с центрального пункта (например, с центрального сервера).

Точно так же, как показано на фиг.7, сначала ранее определенное рациональное количество проверочных частичных областей 51а, 51b может быть соотнесено с классом подозрения для того, чтобы, исходя из него, искать другие проверочные частичные области 51а, 51b того же класса подозрения. Это может относиться, например, к расположенным на краю банкноты BN и/или в области защитного элемента 25, например окружающих защитный элемент 25 проверочных частичных областей 51а, 51b. Проверочные частичные области 51а, 51b согласно фиг.7 вновь образуют предпочтительно отдельные пиксели. В связи с этой формой осуществления проверяется, может ли из тех расположенных на краю банкноты BN проверочных частичных областей 51b (краевых пикселей), которые были соотнесены с указывающим на подделку классом подозрения, быть образована линейная или, по меньшей мере, почти линейная область взаимосвязи из других проверочных частичных областей 51b (пикселей), которые также были соотнесены или должны быть соотнесены с указывающим на подделку классом подозрения. Таким образом, причем одновременно проверочные частичные области 51b соотносятся с классами подозрения, и образуется область взаимосвязи, так что в форме осуществления согласно фиг.7 шаги S4 и S5 комбинируются.

Таким образом постепенно и эффективно с точки зрения использования ресурсов может быть обнаружена область взаимосвязи в области разделительной линии 23 и/или в области выступающей клейкой ленты 24, и из этого на шаге S6 сделано заключение о составной банкноте BN. Наконец, на шаге S6 банкнота BN соотносится с одной категорией подлинности, например с категорией «подлинная», «подделка», «подозрительная» или другими дифференцированными по вероятности подделки категориями подлинности.

Отнесение к категории подлинности происходит в зависимости от формы и/или положения определенных областей взаимосвязи. При этом линейная форма области взаимосвязи из проверочных частичных областей 51b указывает на разделительную линию 23 подделки (ср. фиг.6А, 6Б). Также замкнутые линейные формы областей взаимосвязи в пределах банкноты BN могут быть истолкованы как разделительные линии 23 подделки (ср. фиг.6В), в которой был использован, например, подлинный защитный элемент 25 и поддельный субстрат банкноты.

Дополнительно, при соотнесении к категории подлинности также может учитываться и число проверочных частичных областей 51а, 51b, которые были соотнесены с указывающим на подделку классом подозрения. При этом отдельные проверочные частичные области 51а, 51b могут быть взвешены с разной силой, в зависимости от того, какую вероятность подделки представляет соответствующий класс подозрения. Критерии соотнесения банкноты BN с определенными категориями подлинности, рассматриваемые, прежде всего, как подделка формы и положения областей взаимосвязи, часто являются зависящими от ценного документа и, к тому же, могут подлежать постоянно актуализирующемуся учебному процессу и/или предоставляться устройству 1 для установления подлинности с центрального сервера.

Во всех описанных вариантах и осуществлениях способа согласно изобретению не принимается в расчет, какая сторона банкноты BN обращена в направлении измерительного устройства 6. Все варианты и осуществления позволяют производить надежное обнаружение составных банкнот и реализуются на персональных компьютерах в качестве анализирующего устройства 11.

Изобретение относится к проверке подлинности ценного документа (BN). Технический результат заключается в повышении точности проверки подлинности. В способе при проверке подлинности ценного документа с пространственным разрешением регистрируют по меньшей мере одно распределение интенсивности электромагнитного излучения (7) в темном поле и из этого определяют пространственно разрешенную характеристику темного поля, при этом соотносят выбранные проверочные частичные области (51а, 51b) ценного документа (BN) с соответственно одним из нескольких заданных классов подозрения, образуют область взаимосвязи по существу из взаимосвязанных проверочных частичных областей (51а, 51b), которые были соотнесены по меньшей мере с одним определенным классом подозрения, и в зависимости от формы и/или положения области взаимосвязи соотносят ценный документ (BN) с одной по меньшей мере из двух категорий подлинности, которая связана по меньшей мере с одним определенным классом подозрения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Способ проверки подлинности ценного документа (BN), включающий в себя регистрацию и анализ проходящего сквозь ценный документ (BN) электромагнитного излучения (7), отличающийся тем, что он включает в себя:
- пространственно разрешенную регистрацию по меньшей мере одного распределения интенсивности электромагнитного излучения (7) в темном поле, причем распределение интенсивности регистрируют в инфракрасной области, и/или в видимой области спектра, и/или в ультрафиолетовой области, и определение пространственно разрешенной характеристики темного поля из зарегистрированного по меньшей мере одного распределения интенсивности,
- соотнесение выбранных проверочных частичных областей (51а, 51b) ценного документа (BN) с соответственно одним из нескольких заданных классов подозрения в зависимости от сравнения характерной величины интенсивности характеристики темного поля соответствующей проверочной частичной области (51а, 51b) по меньшей мере с одной верхней и/или нижней пороговой величиной,
- образование области взаимосвязи посредством объединения по существу взаимосвязанных проверочных частичных областей (51а, 51b), которые ранее были соотнесены по меньшей мере с одним определенным классом подозрения,
- соотнесение ценного документа (BN) с одной из по меньшей мере двух заданных категорий подлинности, которая связана с по меньшей мере одним определенным классом подозрения, в зависимости от положения области взаимосвязи в пределах ценного документа, при этом проверяют, образует ли область взаимосвязи разделительную линию (23), проходящую от одной стороны к той же стороне ценного документа (BN), или разделительную линию (23), проходящую от одной стороны к другой стороне ценного документа (BN), или разделительную линию (23), окружающую край защитного элемента (25) ценного документа (BN).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно распределение интенсивности регистрируют в инфракрасной области и/или в зеленой видимой области спектра.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в нескольких областях спектра, предпочтительно в инфракрасной области и в зеленой видимой области спектра, регистрируют соответственно одно распределение интенсивности и из зарегистрированных распределений интенсивности определяют пространственно разрешенную характеристику темного поля за счет того, что связывают друг с другом соответствующие друг другу величины зарегистрированных распределений интенсивности разных областей спектра.

4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что выбранные проверочные частичные области (51а, 51b) в зависимости по меньшей мере от одной локально действительной верхней и/или нижней пороговой величины и/или по меньшей мере одной глобально действительной верхней и/или нижней пороговой величины соотносят с соответственно одним классом подозрения.

5. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере одну верхнюю и/или нижнюю пороговую величину определяют в зависимости от характеристик темного поля соответственно одной или нескольких опорных частичных областей ценного документа (BN) и/или в зависимости от заданной верхней и/или нижней стандартной пороговой величины.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что для определения по меньшей мере одной верхней и/или нижней пороговой величины арифметически связывают друг с другом характерные величины интенсивности характеристик темного поля разных опорных частичных областей ценного документа (BN), предпочтительно посредством образования средней величины.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что по меньшей мере одну верхнюю и/или нижнюю пороговую величину определяют за счет того, что верхнюю и/или нижнюю стандартную пороговую величину стандартного ценного документа корректируют вверх, если выведенная из характеристик темного поля опорных частичных областей характерная величина интенсивности находится выше соответствующей стандартной величины интенсивности стандартного ценного документа, или корректируют вниз, если выведенная из характеристик темного поля опорных частичных областей характерная величина интенсивности находится ниже соответствующей стандартной величины интенсивности стандартного ценного документа.

8. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере один из классов подозрения является указывающим на подделку ценного документа (BN) классом подозрения,
причем проверочные частичные области (51b) ценного документа (BN), у которых характерная величина интенсивности соответствующей характеристики темного поля находится выше верхней пороговой величины и/или ниже нижней пороговой величины, соотносят с указывающим на подделку классом подозрения и
из таких проверочных частичных областей (51b), которые были соотнесены с указывающим на подделку классом подозрения, образуют область взаимосвязи.

9. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что выбирают по меньшей мере одну проверочную частичную область (51а, 51b) на краю (27) ценного документа (BN) или на краю защитного элемента (25) ценного документа (BN) и соотносят с классом подозрения.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что определяют по меньшей мере одну их выбранных проверочных частичных областей (51а, 51b), которая была соотнесена с указывающим на подделку классом подозрения, и, исходя из этой определенной проверочной частичной области (51b), определяют по меньшей мере одну по существу взаимосвязанную с определенной частичной проверочной областью проверочную частичную область (51b), которая тоже должна быть соотнесена с указывающим на подделку классом подозрения, причем из определенных, по существу взаимосвязанных проверочных частичных областей (51b) образуют область взаимосвязи.

11. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что соотнесение ценного документа (BN) с одной из по меньшей мере двух заданных категорий подлинности, которая связана с по меньшей мере одним определенным классом подозрения, выполняют в зависимости от положения области взаимосвязи и в зависимости от формы области взаимосвязи.

12. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что в зависимости от количества проверочных частичных областей (51b), которые ранее были соотнесены по меньшей мере с одним определенным классом подозрения, предпочтительно с указывающим на подделку классом подозрения, ценный документ (BN) соотносят с заданной категорией подлинности, которая связана по меньшей мере с одним определенным классом подозрения.

13. Устройство (1) для проверки подлинности ценных документов (BN), содержащее регистрационное устройство (10) и анализирующее устройство (11) для регистрации и анализа проходящего сквозь ценный документ (BN) электромагнитного излучения (7), отличающееся тем, что:
- регистрационное устройство (10) содержит измерительное устройство (6) пропускания в темном поле, которое выполнено для того, чтобы регистрировать по меньшей мере одно распределение интенсивности проходящего насквозь электромагнитного излучения с пространственным разрешением в темном поле, причем распределение интенсивности регистрируется в инфракрасной области, и/или в видимой области спектра, и/или в ультрафиолетовой области,
- анализирующее устройство (11) выполнено для того, чтобы определять пространственно разрешенную характеристику темного поля из зарегистрированного по меньшей мере одного распределения интенсивности,
- анализирующее устройство (11) выполнено для того, чтобы соотносить выбранные проверочные частичные области (51а, 51b) ценного документа (BN) соответственно с одним из нескольких заданных классов подозрения в зависимости от сравнения характерной величины интенсивности характеристики темного поля соответствующей проверочной частичной области (51а, 51b) по меньшей мере с одной верхней и/или нижней пороговой величиной,
- анализирующее устройство (11) выполнено для того, чтобы образовывать область взаимосвязи за счет того, что по существу взаимосвязанные проверочные частичные области (51а, 51b), которые ранее были соотнесены по меньшей мере с одним определенным классом подозрения, объединяются по меньшей мере в одну область взаимосвязи, и
- анализирующее устройство (11) выполнено для того, чтобы соотносить ценный документ (BN) с одной из по меньшей мере двух заданных категорий подлинности, которая связана с по меньшей мере одним определенным классом подозрения, в зависимости от положения области взаимосвязи в пределах ценного документа и при этом проверять, образует ли область взаимосвязи разделительную линию (23), проходящую от одной стороны к той же стороне ценного документа (BN), или разделительную линию (23), проходящую от одной стороны к другой стороне ценного документа (BN), или разделительную линию (23), окружающую край защитного элемента (25) ценного документа (BN).

14. Устройство (1) по п. 13, отличающееся тем, что оно выполнено для осуществления способа по одному из пп. 2-12.

15. Обрабатывающее устройство для ценных документов (BN), отличающееся тем, что оно содержит устройство (1) для проверки подлинности ценных документов (BN) по одному из пп. 13 или 14.