Способ и устройство для определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов



Способ и устройство для определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов
Способ и устройство для определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов
Способ и устройство для определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов
Способ и устройство для определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов
Способ и устройство для определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов

 


Владельцы патента RU 2562758:

ГИЗЕКЕ УНД ДЕВРИЕНТ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к определению эталонного набора данных для классификации ценных документов. Технический результат заключается в повышении точности данных изображения, используемых при классификации ценных документов, прежде всего банкнот (12). Способ включает в себя следующие шаги: создание эталонного изображения класса посредством множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса и создание эталонного набора данных класса по меньшей мере с одним эталонным параметром класса на основании эталонного изображения класса. При этом значения соответствующего пикселя эталонного изображения класса являются функцией значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса. Для классификации ценных документов способ включает в себя следующие шаги: определение по меньшей мере одного количественного свойства классифицируемого ценного документа и классификация классифицируемого ценного документа на основании сравнения количественного свойства классифицируемого ценного документа с эталонным параметром класса эталонного набора данных класса. Помимо этого, предметом изобретения является соответствующее устройство (10). 3 н. и 11 з.п.ф-лы,5 ил.

 

Изобретение относится к способу определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов, прежде всего банкнот, в которых определяются признаки классифицируемого ценного документа и на основании признаков ценного документа посредством эталонного набора данных класса определяется один класс из нескольких возможных классов для ценного документа. Кроме того, изобретение относится к устройству для выполнения способа, компьютерной программе для выполнения способа и носителя данных с компьютерной программой.

Под ценными документами в рамках данного изобретения понимают предметы в форме листа, которые, например, представляют собой финансовую ценность или право и, таким образом, возможность их изготовления не должна быть доступна неуполномоченным лицам. Поэтому они снабжены защитными признаками, которые непросто изготовить, прежде всего скопировать, наличие которых является признаком подлинности, то есть изготовления уполномоченным на это органом. Важные примеры таких ценных документов - это чип-карты, купоны, подарочные купоны, чеки и прежде всего банкноты.

Среди прочего, способы классификации используются при распознании и последующей сортировке банкнот в устройствах обработки банкнот. При этом сначала измеряются физические свойства классифицируемой банкноты, и из них выводят множество признаков банкноты. Затем на основании признаков с помощью критериев классификации определяют класс, то есть выбирают из нескольких возможных классов, и банкнота относится к этому классу. В последующем процессе сортировки банкнота затем выдается в предусмотренное для соответствующего класса отделение выдачи. Подобное устройство для обработки банкнот описывается, например, в EP 1062643.

Часто в подобных устройствах для обработки банкнот посредством подходящего визуализирующего блока датчиков, например ПЗС- или КМОП-датчика, также выполняется цифровой снимок банкноты или ее части. Подобный цифровой снимок банкноты состоит из отдельных точек изображения («пикселей») с соответствующими значениями или же интенсивностями пикселей, причем с пикселями цветных изображений, как правило, соотнесено три значения пикселя. Этот снимок банкноты подается в электронной форме в устройство управления и анализа устройства для обработки банкнот и может использоваться последним, наряду с другими измеренными свойствами банкноты, для классификации банкноты. Для этого на основании цифрового снимка банкноты или ее части посредством устройства управления и анализа устройства для обработки банкнот количественно определяется визуальный или же физический параметр банкноты, например усредненное значение интенсивности в определенной зоне снимка банкноты, и сравнивается с соответствующим эталонным параметром из заданного эталонного набора данных, причем эталонный параметр имеет предопределенный диапазон допуска, допускающий определенные отклонения от эталонного параметра.

Другие устройства для обработки банкнот, в которых используются цифровые снимки банкнот, описываются, например, в US 7,092,560 и EP 2187359.

В основу настоящего изобретения положена задача предоставить улучшенный способ, а также соответствующее устройство для определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов и прежде всего банкнот.

Эта задача решена в способе определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов, прежде всего банкнот, включающем следующие шаги: создание эталонного снимка класса посредством множества эталонных снимков уже классифицированных документов того же класса, то есть посредством множества снимков эталонных ценных документов одного класса, и создание эталонного набора данных класса по меньшей мере с одним эталонным параметром класса на основании эталонного снимка класса. При этом значения пикселя соответствующего пикселя эталонного изображения класса являются функцией значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса, и для создания эталонного набора данных класса с по меньшей мере одним эталонным параметром класса определяют, т.е. задают, участок эталонного изображения класса, на котором встречается оптический признак ценных документов. Определенный таким образом эталонный набор данных класса преимущественным образом может использоваться в способе классификации ценных документов, прежде всего банкнот, который включает в себя следующие дополнительные шаги: определение по меньшей мере одного количественного свойства классифицируемого ценного документа и классификация классифицируемого ценного документа на основании сравнения количественного свойства классифицируемого ценного документа с эталонным набором данных класса. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в том, что эталонный параметр класса, определяемый на основании определенного участка эталонного изображения класса, обеспечивает получение лучших результатов классификации, т.е. повышение достоверности классификации и соответственно уменьшение количества случаев ложной классификации, поскольку признаки банкнот, положение которых на банкноте изначально подвержено рассеянию, лучше фиксируются определенным таким образом эталонным параметром класса.

Эталонный снимок эталонного ценного документа может быть цифровым снимком всего ценного документа или его части.

Согласно предпочтительной форме осуществления с каждым эталонным параметром класса эталонного набора данных класса соотнесен диапазон допусков, который определяет максимально разрешенные отклонения количественного свойства классифицируемого ценного документа от эталонного параметра класса, при которых классифицируемый ценный документ еще был бы отнесен к классу, определенному эталонным параметром класса или же эталонным набором данных класса.

Предпочтительным образом, в адаптационном процессе для каждого класса, к которому может быть отнесен ценный документ, посредством множества эталонных изображений эталонных ценных документов соответствующего класса создается эталонное изображение класса и эталонный набор данных класса по меньшей мере с одним эталонным параметром класса. Эталонный ценный документ одного класса является, предпочтительным образом, использованными эталонными ценными документами, если затем должна быть проведена классификация использованных ценных документов.

Поскольку при большом количестве защитных признаков и критериев классификации ценного документа часто необходимы специальные знания и опыт эксперта, чтобы гарантировать надежное определение и настройку эталонных параметров класса эталонного набора данных класса, то было установлено преимущество, что во время адаптационного процесса для анализа представляется эталонное изображение одного класса ценных документов посредством графического пользовательского интерфейса для блока индикации. Предпочтительным образом, графический пользовательский интерфейс позволяет пользователю соучаствовать при составлении эталонных параметров класса эталонного набора данных класса на основании эталонного изображения класса, например, за счет того, что пользователь определяет определенные участки эталонного изображения класса посредством графического пользовательского интерфейса и определенные таким образом участки используются для составления или корректировки эталонных параметров класса эталонного набора данных класса. Также составление эталонного параметра класса эталонного набора данных класса на основании эталонного изображения класса может осуществляться, по меньшей мере, частично или полностью с содействием пользователя, например, посредством подходящих подпрограмм, которые должны определять участки определенных значений пикселей в цифровом изображении.

В возможных классах, из которых должен быть выбран один, например, речь идет о возможно встречающихся делениях классифицируемых ценных документов. В случае банкнот речь идет при этом о достоинствах различных банкнот. В этом случае возможные классы могут быть предусмотрены, например, для банкнот достоинством в 5,10, 20, 50,100, 200 и 500 Евро.

В общем, определение класса также может осуществляться с учетом подлинности и/или фитнеса, то есть о пригодности ценного документа для повторного использования. Отдельные возможные классы отражают в этом случае, например, различные степени подлинности или же фитнеса классифицируемых ценных документов, например, таких как «подлинный», «пригодный к обращению», «к уничтожению» и т.п.

Предпочтительным образом, шаг создания по меньшей мере одного эталонного изображения класса посредством множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса также включает в себя шаг выравнивания множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса в отношении общей эталонной точки. В качестве такой эталонной точки в случае банкнот может служить, например, один из углов уже классифицированных банкнот. Подобный механизм выравнивания используется, предпочтительным образом, также при классификации классифицируемого ценного документа на основе эталонного набора данных класса, созданного посредством эталонного изображения класса.

Согласно предпочтительной форме осуществления для некоторых или для всех классов может быть создано более одного эталонного изображения класса посредством множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса и эталонный набор данных класса может быть создан по меньшей мере с одним эталонным параметром класса на основании более чем одного эталонного изображения класса.

В предпочтительной форме осуществления значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются минимальными значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса. На основании такого эталонного изображения класса в случае банкнот, например, можно легко определить участок изображения банкноты, на котором встречаются определенные визуальные признаки низкой интенсивности, положение которых на банкноте подвержено определенному рассеянию, например серийный номер банкноты. Это позволяет скорректировать эталонный параметр класса эталонного набора данных класса и его диапазона допуска

таким образом, что серийные номера классифицируемых ценных документов с большой вероятностью находятся в пределах определенного таким образом диапазона допуска.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются средними значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса. В случае банкнот, предпочтительным образом, при определении диапазона, в котором при последующей классификации с большой вероятностью должен быть обнаружен защитный признак, например, защитная нить.

В еще одной предпочтительной форме осуществления значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются максимальными значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления значения пикселя соответствующего пикселя эталонного изображения класса определены разницей между максимальным значением пикселя и минимальным значением пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса. Это является особо предпочтительным потому, что в результате этого ошибки при выравнивании эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса могут быть распознаны при создании эталонного изображения класса». Это может выполнять либо пользователь посредством графического пользовательского интерфейса, который показывает эталонное изображение класса, и/или автоматически посредством, например, соответственно реализованного в качестве программного обеспечения алгоритма. Если, например, интенсивность в растянутом диапазоне пикселей созданного подобным образом эталонного изображения класса превышает предопределенное пороговое значение, то это может быть связано с ошибкой при выравнивании изображений уже классифицированных ценных документов того же класса. В таком случае предлагаемый способ предусматривает, что эталонный набор данных класса, созданный при неправильном выравнивании, отбрасывается, и с корректным выравниванием создается новый эталонный набор данных класса.

В случае цветных изображений, в которых с каждым пикселем соотнесено более одного значения пикселя или же координаты цвета в цветовом пространстве, значения координат цвета могут создаваться любым способом. Например, изображения ценных документов в нескольких, предпочтительным образом заданных в зависимости от использованного цветового пространства, спектральных диапазонах регистрируются синхронно или последовательно. Изображения могут регистрироваться соответственно синхронно для всего участка. Также возможно регистрировать данные за счет того, что строка датчика и ценный документ перемещаются относительно друг другу в направлении поперек строки датчика с заданной скоростью и объединить или же представить зарегистрированные таким образом построчно данные для пикселей объединенными. Значения координат цвета при этом могут быть получены либо за счет использования подходящих блоков датчиков непосредственно, либо после трансформации других зарегистрированных данных изображения.

В принципе, в способе могут использоваться любые цветовые пространства. Однако, предпочтительным образом, используются цветовые пространства с тремя измерениями, но также возможно использование цветовых пространств с большим количеством измерений. Кроме того, в качестве цветового пространства может использоваться также цветовое пространство, которое является специфическим для блока датчиков, используемого для создания изображения. Прежде всего в качестве цветового пространства может быть использовано, например, цветовое пространство RGB или HSI. Предпочтительным образом, в качестве цветового пространства используется цветовое пространство, определенное независимо от приборов.Прежде всего в качестве цветового пространства может использоваться, например, нормированное цветовое пространство, такое как цветовое пространство CIE XYZ.

Предлагаемый способ может выполняться полностью или, по меньшей мере, частично автоматически прежде всего посредством соответствующего устройства для классификации ценных документов. В предлагаемом устройстве устройство управления и анализа может быть в принципе выполнено как любое аналоговое, смешанное аналогово-цифровое или чисто цифровое переключение.

Также возможно, что оно одно включает в себя так называемый “field programmable gate array” (FPGA), что имеет то преимущество, что соответствующие модули могут быть скорректированы уже за счет предварительного программирования для выполняемого способа, однако при проведении работают как цифровое переключение. Таки образом можно удерживать производственные расходы для малых серий низкими. Однако, предпочтительным образом, устройство управления и анализа имеет по меньшей мере один процессор и накопитель, в котором сохранена выполняемая процессором предлагаемая компьютерная программа для выполнения предлагаемого способа. Использование программируемого устройства управления и анализа имеет то преимущество, что устройство может быть просто приведено в соответствие новым типам ценных документов.

Под «процессором» в рамках изобретения понимают любой процессор, например микроконтроллер, или многоцелевой процессор, или цифровой сигнальный процессор, или комбинацию с одним многоцелевым процессором, и/или одним сигнальным процессором, и/или одним микроконтроллером, и/или одним FPGA.

Поэтому далее задача решается посредством компьютерной программы для выполнения предлагаемого способа. Такая компьютерная программа может быть сохранена,Прежде всего в накопителе устройства управления и анализа.

Еще одним предметом изобретения является носитель данных, на котором сохранена предлагаемая компьютерная программа. В качестве носителя для носителя данных могут использоваться,Прежде всего оптические носители данных, такие как, например, CD или DVD, магнитно-оптические носители данных, магнитные носители данных, такие как, например, жесткие диски и полупроводниковые накопители, например ЭП-ПЗУ или флеш-накопитель, к содержанию которых возможен доступ посредством соответствующего устройства компьютера. Чтобы пользователь мог проанализировать эталонное изображение класса и, при необходимости, взятые за его основу эталонные изображения того же касса, согласно предпочтительной форме осуществления устройство управления и анализа соединено с компьютером с блоком индикации. На компьютере реализован графический пользовательский интерфейс, посредством которого на блоке индикации может быть представлено эталонное изображение класса, составленное согласно изобретению. Кроме того, компьютер может быть соединен с внешней базой данных для сохранения данных,прежде всего изобразительных данных. В других формах осуществления компьютер и/или внешняя база данных могут быть встроены в устройство управления и анализа.

Далее изобретение еще будет разъяснено подробнее на примере чертежей. На фигурах показаны:

Фиг.1 - схематическое представление устройства для обработки банкнот,

Фиг.2 - блок-схема, которая наглядно показывает шаги предлагаемого способа классификации ценных документов в форме банкнот,

Фиг.3А и фиг.3Б - схематическое представление принципа работы механизма для выравнивания изображений банкнот в общей эталонной точке, встроенного в устройство для обработки банкнот согласно фиг.1, и

Фиг.4 - схематическое представление примерной банкноты, которая может быть обработана посредством устройства для обработки банкнот согласно фиг.1.

На фиг.1 показано устройство 10 для определения эталонного набора данных класса и для определения одного из нескольких возможных состояний и тем самым для классификации ценных документов, в примере - устройство для обработки банкнот, которое среди прочего служит для определения состояния ценных документов в форме банкнот 12. Устройство 10 имеет подающее отделение 14 для ввода классифицируемых банкнот 12 в форме стопы и известное специалисту разъединяющее устройство 16, которое может обращаться к банкнотам 12 в подающем отделении 14 и подавать их транспортировочной системе 18 с направляющим устройством 20. Вниз по ходу потока направляющего устройства 20 вдоль первой ветви транспортировочной системы 18 находится несколько выдающих отделений 22а-с, перед которыми опять же включено направляющее устройство (не показано), чтобы направить одну банкноту 12 в одно из выдающих отделений 22а-с. Наконец, устройство 10 имеет вдоль второй ветви транспортировочной системы 18 выкидное отделение 24 для отбракованных банкнот. Само собой разумеется, предлагаемое устройство для обработки банкнот вместо представленных на фиг.1 трех выдающих отделений 22а-с также может иметь больше или меньше выдающих отделений, например по одному выдающему отделению для достоинств определенной валюты.

Вдоль определенного транспортировочной системой 18 пути транспортировки классифицируемая банкнота 12 проходит после разъединяющего устройства 16 и перед направляющим устройством 20 поле видения блока 26 датчиков, который в комбинации с известным специалисту оптическим устройством 28, например системой линз, служит для регистрации оптических свойств подаваемых по одной банкнот 12 и для образования соответствующих сигналов датчиков.

Устройство 30 управления и анализа соединено с блоком 26 датчиков, направляющим устройством 20 и направляющими устройствами, которые включены перед выдающими отделениями 22а-с, посредством сигнальных соединений, как это показано на фиг.1 двойными стрелками, и служит для анализа сигналов датчиков блока 26 датчиков и для управления, например, направляющим устройством 20 и включенными перед выдающими отделениями направляющими устройствами разделительных фильтров в зависимости от результата анализа сигналов датчиков.

Блок 26 датчиков включает в себя по меньшей мере один визуализирующий оптический датчик для создания цифрового изображения по меньшей мере одного участка банкноты 12, предпочтительным образом всей банкноты 12, посредством оптического облучения, которое отражается от банкноты 12 (диффузное отражение) и/или проходит через нее (пропускание). Для этого устройство 10 также имеет по меньшей мере один выполненный подходящим образом и расположенный подходящим образом относительно банкноты 12 и блока 26 датчиков источник света (не показан). Предпочтительным образом, визуализирующий оптический датчик является ПЗС- или КМОП-датчиком, выполняющий, предпочтительным образом, цифровой снимок всей банкноты 12, состоящий из отдельных пикселей или же точек изображения с соответствующими значениями пикселей или же интенсивности. Как это известно специалисту, в случае цветного изображения банкноты 12 каждый пиксель имеет, как правило, более одного значения пикселя или же координаты цвета. Само собой разумеется, устройство 10, наряду с блоком 26 датчиков, может иметь еще и другие датчики, например, такие как оптические датчики, которые работают в других диапазонах длин волн (например, в инфракрасном), ультразвуковые датчики, датчики для определения магнитных и/или иных физических свойств и тому подобного, которые также могут быть частью блока 26 датчиков.

Для создания цифрового изображения банкноты 12 при транспортировке банкноты 12 через поле видения блока 26 датчиков блок 26 датчиков может быть выполнен таким образом, что изображение регистрируется синхронно для всей банкноты 12. Но также возможно, что одна строка датчика блока 26 датчиков построчно регистрирует данные изображения банкноты 12, проходящей мимо строки датчика, и зарегистрированные таким образом данные изображения собираются в цифровое изображение банкноты 12. Данные изображения для одного пикселя включают в себя значение пикселя или же для цветных изображений значения пикселя или же координат цвета (например, в цветовом пространстве CIE-XYZ), а также место или же положение пикселя на банкноте. Подходящее устройство регистрации цвета, которое может использоваться в качестве блока 26 датчиков в предлагаемом устройстве 10 для обработки банкнот, описывается, например, в WO 2006/018283.

В цветных изображениях значения пикселя или же координат цвета могут создаваться любым способом. Например, цифровые изображения банкнот в нескольких, предпочтительным образом заданных в зависимости от использованного цветового пространства спектральных диапазонах, регистрируются синхронно или последовательно. Значения координат цвета при этом могут быть получены либо за счет использования подходящих блоков датчиков или же обнаруживающих блоков непосредственно, либо после трансформации других зарегистрированных данных изображения.

В принципе, могут использоваться любые цветовые пространства. Однако, предпочтительным образом, используются цветовые пространства с тремя измерениями, но также возможно использование цветовых пространств с большим количеством измерений. Кроме того, в качестве цветового пространства может использоваться также цветовое пространство, которое является специфическим для блока 26 датчиков, используемого для создания изображения. Прежде всего в качестве цветового пространства может быть использовано, например, цветовое пространство RGB или HSI. Предпочтительным образом, в качестве цветового использования используется цветовое пространство, определенное независимо от приборов. Прежде всего в качестве цветового пространства может использоваться, например, нормированное цветовое пространство, такое как цветовое пространство CIE XYZ.

Дополнительно к цифровым данным изображения блок 26 датчиков и опциональные другие блоки датчиков могут регистрировать дополнительные свойства банкноты 12, проходящей мимо этих блоков датчиков, причем генерируются соответствующие сигналы датчиков. Из сигналов датчиков блока 26 датчиков и, при необходимости, дополнительных блоков датчиков устройство 30 управления и анализа при анализе сигналов датчиков определяет по меньшей мере одно количественное свойство банкноты, которые релевантно для проверки банкнот на предмет их состояния. Предпочтительным образом, определяют несколько таких свойств и подходящим образом связываются друг с другом. Затем посредством сигналов блока 26 датчиков и при необходимости дополнительных блоков датчиков проверяется подлинность банкнот. Свойства банкнот характеризуют класс и/или состояние банкнот 12, в этом примере - достоинство и/или состояние банкнот на предмет ее способности к обращению или же платежности, то есть пригодность для дальнейшего использования в качестве платежных средств.

Устройство 30 управления и анализа для этого имеет, прежде всего наряду с соответствующими интерфейсами для блока 26 датчиков и опциональными другими блоками датчиков, процессор 32 и соединенный с процессором 32 накопитель 34, в котором сохранена по меньшей мере одна компьютерная программа 36 с программным кодом, при выполнении которой процессор 32 анализирует сигналы датчиков, прежде всего для определения класса классифицируемой банкноты, и соответствующим образом управляет устройством 10 и его компонентами.

Прежде всего, устройство 30 управления и анализа, а именно процессор 32 в нем, может проверять согласно количественному определению по меньшей мере одного свойства классифицируемой банкноты 12, попадает ли количественно определенное свойство в диапазон допуска эталонного параметра одного класса, то есть в диапазон допуска эталонного параметра класса. Каждый эталонный параметр класса и его диапазон допуска являются частью эталонного набора данных класса. Предпочтительным образом, для каждого класса в накопителе 34 устройства 30 управления и анализа сохранен один эталонный набор данных класса, причем каждый эталонный набор данных класса имеет по меньшей мере один эталонный параметр класса с диапазоном допуска.

Если количественно определенное свойство классифицируемой банкноты попадает в диапазон допуска эталонного параметра класса эталонного набора данных класса, то устройство 30 управления и анализа определяет банкноту в класс, к которому относится эталонный параметр класса или же эталонный набор данных класса. В зависимости от определенного класса устройство 30 управления и анализа,Прежде всего процессор 32 в нем, управляет транспортировочной системой 18, направляющим устройством 20 и направляющими устройствами, включенными перед выдающими отделениями 22а-с так, что проверенная банкнота в соответствии ее определенному состоянию и/или ее определенному достоинству (то есть в соответствии ее определенному классу) транспортируется к месту укладки в одном из выдающих отделений 22а-с или на повторную ручную проверку в выкидное отделение 24.

Для классификации банкнот 12 блок 30 управления и анализа устройства для обработки банкнот выполнен так, чтобы выполнять описанный далее, представленный наглядно на фиг.2 посредством блок-схемы способ. Этот способ или его части выполняются, предпочтительным образом, посредством компьютерной программы 36, которая сохранена в накопителе 34 блока 30 управления и анализа и обращается к процессору 32.

Во время первого шага 100, наглядно представленного на фиг.2 предлагаемого способа для определения эталонного набора данных класса, регистрируются цифровые данные изображения множества эталонных банкнот класса, чтобы создать соответствующее множество эталонных изображений. При этом эталонные изображения могут отображать либо соответствующую эталонную банкноту полностью, либо соответственно только тот же ее участок. Эталонные банкноты одного класса являются, предпочтительным образом, использованными эталонными банкнотами, если затем должна быть проведена классификация использованных банкнот. Во время следующего шага 110 на основании множества эталонных изображений одного класса создается по меньшей мере одно эталонное изображение класса. При этом значения интенсивности соответствующего пикселя эталонного изображения класса являются функцией значений интенсивности соответствующих пикселей эталонных изображений уже классифицированных банкнот того же класса. При создании по меньшей мере одного эталонного изображения класса эталонные изображения, предпочтительным образом, выравниваются по общей эталонной точке, как это схематически наглядно представлено на фиг.3А и фиг.3Б.

На фиг.3А показано эталонное изображение 200а эталонной банкноты, которая смещена параллельно заданной позиции 200. Показанное на фиг.3Б эталонное изображение 200b эталонной банкноты как смещено параллельно, так и повернуто относительно заданного положения 200. Согласно одной предпочтительной форме осуществления изобретения в блок 30 управления и анализа встроен выравнивающий механизм, который приводит эталонные изображения 200а и 200b в основном в соответствие общему заданному положению 200, чтобы на основании исправленных таким образом эталонных изображений и других исправленных с помощью выравнивающего механизма эталонных изображений того же класса создать эталонное изображение класса. При этом выравнивающий механизм, предпочтительным образом, использует совместную эталонную точку эталонных изображений 200a, 200b, предпочтительным образом угол показанных на эталонных изображениях 200a, 200b эталонных банкнот, например, левый угол 202a, 202b эталонных банкнот.

После составления по меньшей мере одного эталонного изображения класса, причем, при необходимости, используется описанный выше выравнивающий механизм, во время шага 120 согласно фиг.2 составляется эталонный набор данных класса на основании эталонного изображения класса. При этом эталонный набор данных класса включает в себя по меньшей мере один эталонный параметр класса, с которым соотнесен диапазон допуска, чтобы определить «разрешенные» отклонения количественно определенного свойства классифицируемой банкноты эталонного параметра класса. В случае эталонных параметров, которые основываются на локализованном в одном определенном месте банкноты защитном признаке, в одном эталонном наборе данных класса наряду с одним или несколькими эталонными параметрами класса, а также с их соответствующими диапазонами допуска, предпочтительным образом, также содержится информация или же данные о том, что подобный защитный признак локализован на банкноте, причем эти данные опять же могут иметь определенный допуск.

Предпочтительным образом, представленные на фиг.2 шаги 100 - 120 предлагаемого способа для определения эталонного набора данных класса выполняются в рамках отдельного адаптационного процесса, а именно для каждого определенного класса банкнот. Последующие шаги 130 и 140 выполняются при «собственно» работе устройства 10 для обработки банкнот, то есть при предлагаемом способе для классификации и сортировки банкнот.

Ниже описываются предпочтительные примеры осуществления изобретения в связи с схематически представленной на фиг.4 банкнотой 312, которая обрабатывается устройством 10 для обработки банкнот, то есть может быть классифицирована. На представленной в качестве примера банкноте 312 надпечатаны номинальное значение 320 и серийный номер 330 банкноты. Кроме того, банкнота 312 содержит защитную нить 340 и мотив 350 с первым участком 352, поглощает лучи в определенном диапазоне длин волн, предпочтительным образом инфракрасные лучи (ИК-лучи), и вторым участком 354, который проникаем для лучей в этом определенном диапазоне длин волн, предпочтительным образом ИК-лучей.

В предпочтительном случае значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются минимальными значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений эталонных банкнот, которые соотнесены с одним классом. Для этого для значения пикселя, расположенного в положении х, у, эталонного изображения класса выбрано минимальное значение пикселя множества эталонных изображений в положении х, у (при необходимости после выравнивания в общей эталонной точке посредством описанного выше выравнивающего механизма). В случае цветных изображений три координаты цвета одного пикселя эталонного изображения класса соответствуют минимуму соответствующих координат цвета пикселей эталонных изображений в том положении.

Составленное таким образом эталонное изображение класса позволяет, например, без проблем определить участок, на котором встречаются определенные оптические признаки, которые в эталонных изображениях кажутся темными, то есть имеют низкую интенсивность, и положение которых на банкноте подвержено определенному рассеянию. Для номинала, или достоинства, 320 и/или серийного номера 330, которые напечатаны на светлом фоне банкноты 312 согласно фиг. 4 и поэтому в эталонных изображениях соответствующих эталонных банкнот приводят к низким значениям пикселей, можно, например, посредством основывающегося на минимуме значений пикселей эталонных изображений эталонного изображения класса определить соответствующие участки 322 и 332, в которых с большой вероятностью можно будет найти достоинство или же серийный номер классифицируемой банкноты этого класса.

Как можно понять из фиг.1, блок 30 управления и анализа устройства 10 для обработки банкнот, предпочтительным образом, соединен с компьютером 38, который имеет блок 39 индикации. На компьютере 38, предпочтительным образом, реализован графический пользовательский интерфейс, посредством которого, например, описанное выше основывающееся на минимуме значений пикселей эталонных изображений эталонное изображение класса может быть представлено на блоке 39 индикации, чтобы пользователь мог проанализировать эталонное изображение класса и в случае необходимости мог воздействовать на создание или же корректировку эталонного набора данных класса. Предпочтительным образом, графический пользовательский интерфейс при этом выполнен таким образом, что пользователь может определить посредством графического пользовательского интерфейса участки эталонного изображения класса, которые приводят к созданию или же корректировке эталонного набора данных класса. Например, пользователь может посредством графического пользовательского интерфейса определять представленные на фиг.4 прямоугольные участки 322 и 332, в которых с высокой вероятностью можно будет найти достоинство или же серийный номер классифицируемой банкноты этого класса. Предпочтительным образом, эти участки можно определить посредством известных специалисту из чертежных программ функций, например, таких как функция, что смещение компьютерной мыши при нажатой кнопке мыши приводит к увеличению или же уменьшению прямоугольного участка. Само собой разумеется, также возможны участки с другими правильными и неправильными формами, например, такие как круглые, эллипсоидные, треугольные и т.п. Увеличение или же уменьшение участков 322 и/или 332, выполняемое пользователем посредством графического пользовательского интерфейса, предпочтительным образом, приводит к тому, что соответствующие диапазоны допуска эталонных параметров класса, соотнесенных с достоинством и/или серийным номером, соответствующим образом увеличиваются или же уменьшаются. Это позволяет скорректировать эталонный параметр класса эталонного набора данных класса и его диапазона допуска таким образом, что достоинства и/или серийные номера классифицируемых банкнот этого класса с большой вероятностью находятся в пределах определенного таким образом диапазона допуска. Однако также может быть представлено, что эти участки определяются подпрограммой, реализованной на компьютере 38 и/или блоке 30 управления и анализа, которая позволяет определить участок определенной интенсивности в эталонном изображении класса, и поэтому создание эталонного набора данных класса может выполняться без воздействия пользователя. Кроме того, компьютер 38 может быть соединен с внешней базой 40 данных для сохранения больших объемов данных,Прежде всего изобразительных данных. В других формах осуществления также можно представить, что компьютер 38 и/или внешняя база 40 данных является частью блока 30 управления и анализа.

Кроме того, уже описанное выше, основывающееся на минимуме пикселей эталонных изображений эталонное изображение касса может, предпочтительным образом, использоваться при создании или же корректировке эталонного набора данных класса или же содержащегося в нем эталонного параметра класса, а также его диапазона допуска, а именно в банкнотах, которые в качестве защитного признака имеют мотив, причем участок мотива напечатан краской, которая поглощает лучи в определенном диапазоне длин волн, предпочтительным образом инфракрасные лучи, а другой участок мотива напечатан краской, которая в основном прозрачна для лучей в этом диапазоне длин волн, предпочтительным образом ИК-лучей. Подобный защитный признак - это мотив 350 с одним поглощающим ИК-лучи участком 352 и одним прозрачным для ИК-лучей участком 354, представленный на фиг.4. Этот защитный признак должен служить для того, чтобы по возможности обеспечивать отбраковку поддельных банкнот, у которых весь мотив 350 напечатан одной краской. В эталонных изображениях подлинных банкнот с таким защитным признаков в форме мотива 350, которые созданы способом просвечивания посредством расположенным за банкнотой относительно блока 26 датчиков источника ИК-лучей, поглощающий ИК-лучи участок 352 имеет меньшую интенсивность (то есть небольшие значения пикселя), а прозрачный для ИК-лучей участок 354 - большую интенсивность (то есть большие значения пикселя). В случае возможно поддельной банкноты мотив имел бы в основном одинаковую интенсивность. Предпочтительный эталонный параметр класса, чтобы отличать подлинные банкноты от возможно поддельных банкнот, - это соотношение среднего значения пикселя для поглощающего ИК-лучи участка 352 со средним значением пикселя для прозрачного для ИК-лучей участка 354. Поскольку в случае банкнот одного класса, которые используются для создания эталонных изображений, а также в случае классифицируемых банкнот точное положение мотива 350 и участков 352, 354 может варьироваться по причине разбросов при печати банкнот, в эталонном изображении класса, основывающемся на минимуме пикселей эталонных изображений, таким образом определяют элемент поглощающего ИК-лучи участка 352, что в случае классифицируемой банкноты этот элемент с большой вероятностью придется на поглощающий ИК-лучи участок классифицируемой банкноты. Это достигается за счет того, что определяется элемент меньшей интенсивности, то есть меньшие значения пикселя поглощающего ИК-лучи участка эталонного изображения класса, основывающегося на минимуме пикселей эталонных изображений. Выбранный таким образом элемент эталонного изображения класса представляет собой, так сказать, пересечение множеств поглощающих ИК-лучи участков эталонных изображений, положения которых, как упоминалось выше, подчинены определенному рассеиванию. Это обеспечивает, что в классифицируемой банкноте этот элемент с высокой вероятностью полностью приходится на поглощающий ИК-лучи участок классифицируемой банкноты.

Определение этого элемента поглощающего ИК-лучи участка, основывающегося на минимуме пикселей эталонных изображений эталонного изображения класса, может выполняться пользователем посредством реализованного на компьютере 38 графического пользовательского интерфейса или автоматически посредством реализованной в устройстве 30 управления и анализа и/или в компьютере 38 подпрограмме.

На практике было установлено, что прозрачный для ИК-лучей участок 354 банкнот подвержен не таким большим разбросам печатного изображения, как поглощающий ИК-лучи участок 352. Поэтому, например, соответствующий элемент этого участка 352 может быть определен на основании описанного выше эталонного изображения класса, основывающегося на минимуме пикселей эталонных изображений, на основании эталонного изображения класса, значения пикселей которого являются другой функцией значений пикселей эталонных изображений (например, максимум или среднее значение), или на основании одного из эталонных изображений. Согласно данному изобретению тем самым также возможно, что более одного эталонного изображения класса создается на основании множества эталонных изображений и используется для создания или же корректировки эталонного набора данных класса.

Согласно данному изобретению эталонный параметр класса определяется за счет того, что образуется соотношение усредненного по элементу поглощающего ИК-лучи участка 352 значения пикселей с усредненным по элементу прозрачного для ИК-лучей участка 354 значением пикселей, причем прежде всего элемент поглощающего ИК-лучи участка 352 был определен, как описано выше, то есть на основании эталонного изображения класса, основывающегося на минимуме пикселей эталонных изображений. Подобный связанный с мотивом 350 эталонный параметр класса позволяет выбирать относительно узкий диапазон допуска. Это преимущественно в том отношении, что узкий диапазон допуска ведет к меньшему количеству неправильно классифицированных банкнот.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются максимальными значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений эталонных банкнот, которые соотнесены с одним классом. Для этого для расположенного в положении x, y, эталонного изображения класса значения пикселя выбрано наибольшее значение пикселей множества эталонных изображений в положении х, у (при необходимости после выравнивания в общей эталонной точке посредством описанного выше выравнивающего механизма). В случае цветных изображений три координаты цвета одного пикселя эталонного изображения класса соответствуют максимуму соответствующих координат цвета пикселей эталонных изображений в одинаковом положении. Подобное, основывающееся на максимуме пикселей эталонных изображений эталонное изображение класса может, предпочтительным образом, использоваться для создания или же корректировки эталонных параметров класса, а также для их диапазонов допуска, которые основываются на защитных признаках, которые возникают в эталонных изображения с высокой интенсивностью. Это было бы, например, так в случае банкнот, в которых достоинство и/или серийный номер напечатаны светлыми буквами на темном фоне.

В еще одной предпочтительной форме осуществления значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются средними значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса. Для этого для значения пикселя, расположенного в положении x, y пикселя эталонного изображения класса назначено среднее значение пикселей множества эталонных изображений в положении x, y (при необходимости после выравнивания в общей эталонной точке посредством описанного выше выравнивающего механизма). Это является предпочтительным при определении элемента, в котором при последующей классификации банкнот с большой вероятностью можно будет найти защитный признак, например защитную нить 340 банкноты 312 согласно фиг.4.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления значения пикселя соответствующего пикселя эталонного изображения класса определены разницей между максимальным значением пикселя и минимальным значением пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса. Для этого со значением пикселя, расположенного в положении x, y пикселя эталонного изображения класса, соотнесена разница между максимальным и минимальным значениями значений пикселя пикселей множества эталонных изображений в положении x, y (при необходимости, после выравнивания в общей эталонной точке посредством описанного выше выравнивающего механизма). Это является особо предпочтительным потому, что ошибки при выравнивании эталонных изображений уже классифицированных банкнот того же класса могут быть распознаны при создании эталонного изображения класса. Это может выполнять либо пользователь посредством графического пользовательского интерфейса, который показывает эталонное изображение класса, и/или выполняться автоматически посредством соответственно составленной подпрограммы. Если, например, интенсивность в растянутом диапазоне пикселей созданного подобным образом эталонного изображения класса превышает предопределенное пороговое значение, то это может быть связано с ошибкой при выравнивании эталонных изображений уже классифицированных банкнот того же класса. Потому что при созданном таким образом эталонном изображении класса пиксели, которые в эталонном изображении являются частью светлого краевого элемента эталонной банкноты, а в другом эталонном изображении - частью темного фона вне эталонной банкноты, имеют высокую интенсивность. В таком случае алгоритм выравнивания исправляется и/или создается новый набор эталонных изображений для каждого класса.

1. Способ определения эталонного набора данных класса для классификации ценных документов, прежде всего банкнот (12), включающий в себя следующие шаги:
- создание эталонного изображения класса посредством множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса и
- создание эталонного набора данных класса по меньшей мере с одним эталонным параметром класса на основании эталонного изображения класса,
причем значения пикселя соответствующего пикселя эталонного изображения класса являются функцией значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса и для создания эталонного набора данных класса с по меньшей мере одним эталонным параметром класса определяют участок эталонного изображения класса, на котором встречается оптический признак ценных документов.

2. Способ по п. 1, причем с каждым эталонным параметром класса соотнесен диапазон допусков.

3. Способ по п. 1, в котором в адаптационном процессе для каждого класса, к которому может быть отнесен ценный документ, посредством множества эталонных изображений эталонных ценных документов соответствующего класса создают эталонное изображение класса и эталонный набор данных класса по меньшей мере с одним эталонным параметром класса.

4. Способ по п. 3, в котором во время адаптационного процесса для анализа эталонное изображение одного класса ценных документов представляют посредством графического пользовательского интерфейса на блоке индикации, причем графический пользовательский интерфейс выполнен таким образом, что пользователь может соучаствовать в создании эталонного параметра класса эталонного набора данных класса на основании эталонного изображения класса.

5. Способ по п. 1, в котором шаг создания по меньшей мере одного эталонного изображения класса посредством множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса также включает в себя шаг выравнивания множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса в отношении общей эталонной точки.

6. Способ по п. 1, в котором для некоторых или для всех классов создают более одного эталонного изображения класса посредством множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса и эталонный набор данных класса создают по меньшей мере с одним эталонным параметром класса на основании более чем одного эталонного изображения класса.

7. Способ по п. 1, в котором значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются минимальными значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса.

8. Способ по п. 1, в котором значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются средними значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса.

9. Способ по п. 1, в котором значения пикселя одного пикселя эталонного изображения класса являются максимальными значениями соответствующих значений пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса.

10. Способ по п. 1, в котором значения пикселя соответствующего пикселя эталонного изображения класса определены разницей между максимальным значением пикселя и минимальным значением пикселя соответствующих пикселей множества эталонных изображений уже классифицированных ценных документов того же класса.

11. Способ классификации ценных документов, прежде всего банкнот, (12), включающий в себя следующие шаги:
- определение по меньшей мере одного количественного свойства классифицируемого ценного документа и
- классификация классифицируемого ценного документа на основании сравнения количественного свойства классифицируемого ценного документа с эталонным параметром класса эталонного набора данных класса, причем эталонный набор данных класса был определен с помощью способа по одному из п.п. 1-10.

12. Устройство (10) для обработки ценных документов, прежде всего банкнот (12), включающее в себя:
- блок (26) датчиков для создания изображения банкноты (12),
- устройство (30) управления и анализа, причем устройство (30) управления и анализа выполнено для того, чтобы выполнять следующие шаги:
- создание эталонного изображения класса посредством множества изображений уже классифицированных ценных документов того же класса и
- создание эталонного набора данных класса по меньшей мере с одним эталонным параметром класса на основании эталонного изображения класса,
причем значения пикселя соответствующего пикселя эталонного изображения класса являются функцией значений пикселя соответствующих пикселей множества изображений уже классифицированных ценных документов того же класса, и для создания эталонного набора данных класса с по меньшей мере одним эталонным параметром класса определяется участок эталонного изображения класса, на котором встречается оптический признак ценных документов.

13. Устройство (10) по п. 12, причем устройство (30) управления и анализа также выполнено таким образом, чтобы выполнять следующие дополнительные шаги:
- определение по меньшей мере одного количественного свойства классифицируемого ценного документа и
- классификация классифицируемого ценного документа на основании сравнения количественного свойства классифицируемого ценного документа с эталонным параметром класса.

14. Устройство (10) по п. 12, причем устройство также включает в себя компьютер (38) с блоком (39) индикации, который соединен с устройством (30) управления и анализа, причем на компьютере (38) реализован графический пользовательский интерфейс, который позволяет пользователю соучаствовать на шаге создания эталонного набора данных класса по меньшей мере с одним эталонным параметром класса на основании эталонного изображения класса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам защиты носителей информации. Технический результат заключается в повышении надежности защиты носителей информации.

Изобретение относится к проверке подлинности защищенных документов, в частности банкнот. Технический результат заключается в обеспечении проверки различительных особенностей текстур печати.

Изобретение относится к средствам идентификации печатной формы документа. Технический результат заключается в повышении защищенности и быстродействия идентификации.

Изобретение относится к объекту, образованному шаблонами скрытого изображения, наносимому на ценную печатную продукцию, такую как банкноты, акции, ценные бумаги и пр., которые должны быть защищены от подделки.

Изобретение относится к защитному элементу для защиты ценных объектов от подделки, а также к снабженному таким защитным элементом носителю данных. .

Изобретение относится к устройству распознавания бумажного документа и способу распознавания бумажного документа для распознавания типа бумажных документов во входном изображении путем сопоставления входного изображения с эталонными изображениями множества бумажных документов.

Изобретение относится к верификации аутентичности, в частности - аутентичности такого изделия, как персональная идентификационная карта. .

Изобретение относится к области маркировки изделий для их идентификации и верификации. .
Наверх