用于检查有价文件的光学防伪特征的生产质量的方法

摘要

本发明涉及一种基于有价文件的预定部分的图像像素的像素数据检查位于所述预定部分中或所述预定部分上的预定光学防伪特征的生产质量，尤其是印刷质量的方法，其中，这些数据分别与位于所述部分中或所述部分上的位置相关联，并产生有价文件位于所述位置的光学特性。在该方法中，检查图像像素的那些像素的第一数目或第一部分是否超过所述防伪特征的第一目标最小值，图像像素的像素数据根据第一预定标准位于用于防伪特征的预定第一参考范围内，并检查根据所述第一标准位于像素数据的第一参考范围内的那些像素的像素数据的第一扩散是否超过用于所述防伪特征的预定第一最小扩散。根据检查结果产生质量信号，仅当所述第一数目或第一部分超过第一目标最小值以及所述扩散超过第一最小扩散时，所述质量信号表示印刷质量合格。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于基于有价文件的一部分的图像的像素数据检查该 部分中或该部分上的光学防伪特征的生产质量的方法、一种用于检查有价 文件的光学防伪特征的方法以及一种用于检查有价文件的光学防伪特征的 设备。

背景技术

有价文件在此理解为卡状或优选为片状的物体，其例如表示货币价值 或授权，因此不应当被未授权的人员随意生产。它们由此具有不易于生 产，尤其不易于复制的防伪特征，防伪特征的存在是授权的标志，即授权 机构的产物。这种有价文件的重要示例是身份证件、芯片卡、息票、收 据、支票以及尤其是钞票。

特别关注光学防伪特征，它们在本发明的框架内理解为有价文件的防 伪特征，示出在与光学辐射(即，处于红外、紫外或可见光谱范围中的电磁 辐射)相互作用时的特征光学属性。特别地，光学属性可以是反射属性和/或 透射属性和/或发光属性。

某些类型的防伪特征(在下文中指的是人类特征)可用于在不用任何技 术辅助的情况下检查真实性。特别地，这种防伪特征的示例是所谓的OVD 特征，其在下文中应理解为具有随观看角度变化的视觉效应或光学属性(例 如颜色)取决于观看角度的防伪特征。这种防伪特征可给不同观看角度的观 看者传送不同图形印记，根据观看角度示出例如不同颜色印记或亮度印记 和/或不同图形图案。然而，这种现代人类特征不易于生产。因此，会发生 有价文件生产有这种在没有技术辅助的情况下最终不足以适用于检查的人 类特征的情况。类似问题还会发生在难以生产的其它光学防伪特征中。

发明内容

因此，本发明基于说明用于检查有价文件的光学OVD防伪特征的生 产质量的方法以及用于实施该方法的器件的目的，所述方法允许快速且精 确地检查生产质量。

该目的首先通过一种基于有价文件的指定部分的局部分辨图像像素的 像素数据优选以计算机辅助方式检查指定部分中或指定部分上的指定光学 防伪特征(优选OVD防伪特征)的生产质量的方法，像素数据分别与所述部 分中或所述部分上的位置相关联，并呈现有价文件在所述位置的光学属 性。在该方法中，检查图像像素(根据指定用于防伪特征的第一标准，其像 素数据位于指定用于防伪特征的像素数据的第一参考区域内)中的这些像素 的第一数量或这些像素的第一份额是否超过指定用于防伪特征的第一最小 目标值(hit value)，以及检查这些像素根据第一标准位于第一参考区域内的 像素数据的散射是否超过指定用于防伪特征的第一最小散射，根据检查结 果形成质量信号，仅当第一数量或第一份额超过第一最小目标值及所述分 散超过第一最小分散时，根据第一标准，质量信号表示合格生产质量的标 志，和/或当第一数量或第一份额没有超过第一最小目标值及所述分散没有 超过第一最小分散时，质量信号表示生产故障的标志。

该目的其次通过一种用于检查有价文件的指定部分中或指定部分上的 指定光学防伪特征的生产质量的方法来实现，其中，为了捕获指定部分的 图像，用光学辐射源的光学辐射照明有价文件，从有价文件发出的辐射由 捕获装置捕获，根据所捕获的辐射，形成图像像素的像素数据，像素数据 分别与所述部分中或所述部分上的位置相关联，并呈现有价文件在所述位 置处的光学属性，其中，实施根据前述权利要求任一项所述的方法，其 中，采用所述形成的像素数据作为像素数据。

在印刷防伪特征的情况下，生产质量理解为优选的印刷质量。那么， 合格生产质量的标志是合格印刷质量的标志，生产故障的标志是印错的标 志。

在所述方法中，采用有价文件的指定部分的图像像素的像素数据，在 指定部分中或指定部分上，防伪特征形成在真实的有价文件中。该部分的 位置和形式可因此符合真实有价文件上的防伪特征的位置或防伪特征的形 式。该部分可尤其指定用于待检查的一定类型的有价文件和待检查的指定 防伪特征，在钞票的情况下，尤其是指钞票的币种和面值或单位。例如， 所述部分可由防伪特征的区域给出或者仅由防伪特征所占据的区域的指定 部分给出。特别地，图像可以是整个有价文件的全像的部分图像。

相应像素的像素数据呈现位于有价文件一部分中的、与相应像素相关 联的位置的光学属性。总体而言，用于相应像素的像素数据可具有表示不 同光学属性的若干分量。

为了检查防伪特征，使用两部分检查：一方面，检查像素数据是否位 于指定用于防伪特征的第一参考区域内。为此，采用用于像素数据的指定 第一标准，通过第一标准，可以确认像素数据关于第一参考区域的位置。 由此，检查有价文件的被分析部分的光学属性是否位于指定用于防伪特征 的指定极限内。另一方面，检查位于第一参考区域内的像素数据的散射是 否超过指定用于防伪特征的第一最小散射最小值。这意味着检查第一参考 区域中的像素数据仅集中在第一参考区域的一部分中，还是分布在第一参 考区域的较宽散射中。

根据检查结果，则形成质量信号。该信号例如经由其形状或其水平(在 数据信号的情况下尤其为其内容)呈现或表示该检查是否产生合格生产质量 的指示，和/或该检查是否产生生产故障的指示。优选地，在每个检查时均 产生质量信号，即独立于检查结果产生质量信号，则质量信号呈现合格生 产质量的指示或生产故障的指示。特别地，仅当第一数量或第一份额超过 第一最小目标值，所述散射超过第一最小散射时，质量信号表示合格生产 质量的指示。合格生产质量的指示或生产故障的指示的质量信号可用于存 储在存储装置中。在进一步光学检查防伪特征的生产质量或在检查整个有 价文件的生产质量时，质量指示可单独用作生产故障的标准，使得在存在 生产故障的指示或不存在合格生产质量的指示时，防伪特征或有价文件被 归类为有缺陷的。然而，特别地，当检查具有总共至少两个不同防伪特征 的有价文件时，所述质量信号还可与其它质量信号(表示有价文件的其它特 征的生产质量)结合为总标准，那么如有可能，采用质量指示仅作为合格生 产质量的必要条件。

尽管图像像素的数量仅需要大于5，优选地其大于48，使得第一参考 区域中的像素的份额或数量及它们的散射是有益的。

因此，可检查由指定区域内的由光学属性的散射表征的光学防伪特 征，所述散射表征防伪特征，而不易于伪造，例如通过彩色复印机复制或 通过激光打印机打印。特别地，该方法可用于检查OVD防伪特征。

根据优选的实施例，防伪特征可以是所谓的OVD防伪特征，其通过 用具有颜料的印刷油墨进行印刷而获得，其反射属性通过光学辐射在相应 颜料粒子上的入射方向而成型。这种印刷油墨还指的是“光学可变油墨”， 在下文中称为“光学可变印刷油墨”。特别地，具有光学可变印刷油墨的防 伪特征还应理解为利用包含颜料的印刷油墨印刷的防伪特征，其颜色取决 于照明方向和检测或观察方向。

根据另一实施例，防伪特征可以是形成在有价文件中的表面结构，尤 其是压印结构，具有形成在表面结构或压印结构的某些侧面上的印迹，所 述结构具有光学可变效应。在本发明的框架内，光学可变效应应理解为这 样的效应，通过所述效应，结构或防伪特征的指定光学属性取决于观看所 述结构或防伪特征的方向和/或照明所述结构或防伪特征以用于观看的方 向，特别地，光学属性可以是颜色。这种压印结构形式的表面结构在本申 请人的申请WO97/17211A1、WO02/20280A1、WO2004/022355A2、 WO2006/018232A1中得到描述。优选地，表面结构(优选为压印结构)部分 具有弯曲或弯折的压印结构元素，其导致难以伪造的光学属性的分布。

在第一方法中，采用适合的设备优选地以计算机辅助方式实现所述检 查，在本发明的框架内，“计算机辅助”应理解为利用计算机的任何检查。 在本发明的框架内，总体上，计算机应理解为处理像素数据的数据处理装 置。特别地，为此，数据处理装置可包括FPGA、微控制器或微处理器， 尤其还包括DSP，或者这些部件的组合，或者仅具有这些部件中的一个。 而且，其可包括存储程序的存储器，当程序在计算机上执行时，执行根据 本发明的第一方法。

因此，本发明的主题还是一种具有程序代码器件的计算机程序，当程 序在计算机上执行时，程序代码器件用于实施根据本发明的第一方法。

本发明的主题还是一种具有程序代码器件的计算机程序产品，所述程 序代码器件存储在计算机可读数据载体上，当在计算机上执行计算机程序 产品时，用于实施根据本发明的第一方法。

本发明的主题还是一种检查装置，用于根据本发明的方法检查指定有 价文件的防伪特征，具有：光学传感器，用于捕获具有像素的图像，图像 像素的像素数据分别与一部分中或一部分上的位置相关联，并呈现有价文 件在所述位置处的光学属性；存储器，用于存储根据本发明的计算机程 序；以及计算机，用于执行具有由传感器捕获的图像的计算机程序。

原则上，仅执行前述的部分检查是足够的。然而，优选地，额外检查 图像像素中的那些像素的第二数量或那些像素的第二份额是否超过指定用 于防伪特征的第二最小目标值，所述像素的像素数据根据指定用于防伪特 征的第二标准而位于指定用于防伪特征的第二参考区域内。则可形成质量 信号，使得仅当另外的第二数量或第二份额超过第二最小目标值时，质量 信号表示合格生产质量的指示和/或当第二数量或第二份额没有超过第二最 小目标值时，质量信号表示生产故障的指示。该变型例提供了更差异化地 检查防伪特征的优点。

在优选的发展例中，检查根据第二标准位于第二参考区域内的那些像 素的像素数据的散射是否超过指定用于防伪特征的第二最小散射。则可形 成质量信号，使得额外地，仅当第二参考区域中的像素数据的散射超过第 二最小散射时，质量信号表示合格生产质量的指示和/或当第二参考区域中 的像素数据的散射没有超过第二最小散射时，质量信号表示生产故障的指 示。特别地，该实施例允许检查具有至少两个不同特性散射光学属性的防 伪特征。

原则上，所述像素数据可呈现任意光学属性，为此，具有用于每个位 置的对应数量的分量(表示光学属性)。尽管原则上，分量的数量不受限，但 是优选地分量的数量小于6，至少等于2。

在第一实施例中，用于相应像素或位置的像素数据具有分量，所述分 量呈现优选位于可见光谱区域或至少两个、优选三个颜色内的至少两个、 优选三个不同波长范围处的反射或透射属性。为此，利用光学辐射照明及 捕获辐射可以实现成用于相应像素或位置的像素数据具有所述分量。在表 示颜色时，优选采用至少两个、更好三个颜色分量，但是较高维度色彩空 间中的颜色表示也是可能的。特别地，在一个变型例中，除了颜色分量， 在三维色彩空间中，像素数据不必具有任何其它分量。这允许更快地进行 检查。

在第二实施例中，用于相应像素或位置的像素数据具有分量，所述分 量呈现位于可见光谱区域或至少两个、优选至少三个颜色内的至少两个、 优选至少三个不同波长范围处的反射或透射属性，并呈现至少部分位于可 见光谱区域之外、优选位于红外光谱区域中的另一波长范围处的反射和/或 透射属性。为此，利用光学辐射照明及捕获辐射可以实现成用于相应像素 或位置的像素数据具有所述分量。特别地，采用这种像素数据允许检查防 伪特征，所述防伪特征还表征位于不可见光谱区域中的特征属性。在表示 颜色时，在此也优选采用至少两个、更好三个颜色分量。特别地，在一个 变型例中，除了颜色分量，像素数据不必具有位于二维或三维色彩空间中 的任何其它分量，以及用于不可见光谱区域中的光学属性的分量。这允许 更快地进行检查。

在这两个实施例中，当像素数据包括颜色数据或颜色分量时，原则 上，可采用任意色彩空间中的色值作为颜色数据。例如，可采用RGB或 HIS色彩空间作为色彩空间。然而，优选地，在检查前，表示可见光谱区 域中的属性的那些像素数据或色值被转换为装置独立的色彩空间，优选地 为Lab或Luv色彩空间，特别优选为CIE Lab或CIE Luv色彩空间(在它们 不存在于这种色彩空间的情况下)，或者作为表示可见光谱区域中的属性的 像素数据或色值，采用装置独立的色彩空间中的像素数据，优选为Lab或 Luv色彩空间。一方面，这提供了特别简单地适配该方法与不同传感器， 不同传感器分别捕获像素数据，另一方面，可更简单地确认第一或第二标 准。

第一和第二参考区域(如可能)以及第一或第二标准(通过第一或第二标 准检查像素数据是否位置相应参考区域内)可以互相依存。特别地，可通过 相应标准明确地给出参考区域。

例如，用于确认像素数据是否位于第一和/或第二参考区域(如果采用) 内的第一和/或第二标准(如果采用)可提供的是(在具有n分量的像素数据的 情况下)，参考区域还是n-维度的，并且当由n分量给出的点位于参考区域 中时，像素的像素数据相应地位于参考区域中。在该联系中，n是大于1的 自然数。然而，例如，用于确认像素数据是否位于第一和/或第二参考区域 (如果采用)内的第一和/或第二标准(如果采用)还提供的是，仅当可用分量中 的至少两个指定分量位于相应的低维度参考区域内时，像素数据位于参考 区域中。

特别地，当采用呈现颜色的像素数据时，优选地采用至少在色彩空间 平面中延伸或位于色彩空间平面中的区域作为第一参考区域，色彩空间平 面平行于色彩空间的两个轴线延伸，色彩空间的两个轴线对应于不同颜 色。由此，所述区域可由所述平面中域给出，即仅在所述平面中延伸，或 者处于至少三维并与所述平面相交，平面中的交点形成域。在此，平面中 的域的范围是有限的，并大于0。特别地，当采用Lab或Luv色彩空间 时，平面可以是a-b或u-v平面。该实施例允许检查根据观看角度而显示色 移效应的防伪特征，优选地检查具有光学可变印刷油墨的防伪特征。

或者或额外地，在像素数据还呈现可见光谱之外的至少一个光学属性 的情况下，采用至少在一平面中延伸的区域作为第一或第二参考区域，所 述平面平行于与色彩空间或所述色彩空间中的照度或亮度对应的轴线以及 与至少部分位于可见光谱区域之外的另一波长范围中的亮度或强度对应的 轴线延伸。术语“延伸”在此应理解成与先前段落中的术语“延伸”类 似。照度或亮度应理解为例如当使用Lab或Luv色彩空间时的L分量。

为了检查位于相应参考区域中的像素数量或像素份额是否超过最小目 标值，可例如确认呈现图像中的那些像素的数量或图像中的那些像素的份 额的目标测量值，所述图像中的那些像素根据指定用于防伪特征的标准位 于指定用于防伪特征的像素数据的至少一个参考区域中。目标测量值可通 过份额或数量或份额或数量的函数(在份额或数量的期望值范围中单调)来给 出。特别地，在图像的指定分辨率下，所述份额与所述数量成比例。使用 的替代例尤其取决于通过防伪特征确定的参考区域尺寸以及检查的性质。

为了表征散射，原则上可采用呈现相应参考区域中的散射的任意数 量。

为了检查位于相应参考区域内的像素数据的相应散射是否大于相应最 小散射，可优选地确认相应散射测量值，所述散射测量值表示相应参考区 域中的像素数据的散射或相应参考区域中的像素数据的指定分量的散射。 特别优选地，为了确认散射，仅采用像素数据的也用于检查像素数据是否 位于相应参考区域中的那些分量。因此，所述散射测量值说明像素数据或 分量是否集中在参考区域的一部分中，或者以宽散射分布在参考区域中。 则相应最小散射可根据相应散射测量值明确。

作为散射测量值，可例如使用待采用的像素数据或这些像素数据的至 少一个分量的函数，该函数产生单个数值。在该情况下，相应最小散射可 由相应最小散射值给出：当函数值超过相应最小散射值时，散射超过最小 散射。则散射超过最小散射值。

然而，作为散射测量值，还可使用待采用的像素数据或这些像素数据 的至少一个分量的函数，该函数具有至少两个分量。例如，这些可表示至 少两个方向(优选彼此正交)上的像素数据在色彩空间(像素数据位于该色彩 空间中)中或局部色彩空间(像素数据的相关分量位于局部色彩空间中)中的 散射。则最小散射可由相应数量的阈值或最小散射值给出。为了检查位于 相应参考区域内的像素数据的相应散射是否大于相应最小散射，则可确认 在色彩空间(像素数据位于该色彩空间中)中或局部色彩空间(像素数据的相 关分量位于局部色彩空间中)中的至少两个方向(优选彼此正交)上的散射 值。所确认的散射值均可与对应阀值进行比较。

例如，可采用位于第一或第二参考区域中的像素数据的方差和/或协方 差，或者像素数据的分量或者方差或协方差的单调函数作为第一和/或第二 散射测量值或第一和/或第二散射。

然而，作为散射，还可采用参考区域中的像素数据或像素数据分量投 射在参考区域的指定方向上的散射。在该情况下，例如，可采用这些投射 数据的方差作为散射测量值。优选地，指定参考区域中的方向(沿该方向， 最大散射期望用于真实有价文件)作为所述方向。可通过分析真实有价文件 (作为参考)来确认该方向。例如，如果参考区域具有椭圆或椭球的形式，则 可采用椭圆或椭球的最长主轴的方向作为所述方向。

则可检查质量标准，所述质量标准一方面呈现由第一目标测量值表示 的第一数量或由第一目标测量值表示的第一份额是否超过指定用于防伪特 征的第一最小目标值，另一方面呈现由第一散射测量值表示的散射是否超 过指定用于防伪特征的第一最小散射值(例如由至少一个最小散射值给出)。 该最小值和最小散射可例如通过具有合格质量的指定真实有价文件上的测 量值来确认。在此，可根据测量的性质不同地整理质量标准。如果测量值 是份额或数量或散射的单调递增函数，则可例如检查测量值是否超过对应 最小值。然而，如果测量值是份额或数量或散射的单调递减函数，则可例 如检查测量值是否低于对应于最小值的极限值。因此，例如，如果第一数 量的倒数值用作第一目标测量值，则当目标测量值低于最小值(当采用所述 数量作为目标测量值时，必须超过该最小值)的倒数值时，达成质量标准。

当检查第二最小目标值或第二最小散射是否超过例如至少第二最小散 射值时，人们可类似地进行。则可形成质量信号，使得其额外地呈现由第 二目标测量值表示的第二数量或由第二目标测量值表示的第二份额是否超 过指定第二最小目标值，并且呈现由第二散射测量值表示的散射(如果采用) 是否超过指定第二最小散射值。则可形成质量信号，使得额外地，仅当另 外的第二数量或第二份额超过第二最小目标值且所述散射超过第二最小散 射(由至少一个第二最小散射值给出)(如果采用)时，质量信号表示合格生产 质量的指示，和/或当第二数量或第二份额没有超过第二最小目标值和/或第 二散射低于第二最小散射时，质量信号表示生产故障的指示。

本发明的主题还是一种检查装置，用于通过本发明的方法检查有价文 件的指定防伪特征，优选为OVD防伪特征，具有：光学传感器，用于捕获 具有像素的图像，所述像素的像素数据分别与所述部分中或所述部分上的 位置相关联，并呈现有价文件在所述位置的光学属性；存储器，存储根据 本发明的计算机程序；以及计算机，用于执行具有由传感器捕获的图像的 计算机程序。

根据本发明的方法的优点是，不需要复杂的光学传感器来捕获像素数 据。因此，优选地，可采用局部分辨传感器来捕获图像或像素数据，所述 局部分辨传感器用于捕获彩色图像，尤其优选地额外捕获不可见光谱区域 中的图像。优选地，有价文件可以传输通过照明源，照明源发出撞击在有 价文件上的光学辐射作为关于会聚平面会聚的至少一个射线束。关于会聚 平面会聚的光学辐射束在此应理解为这样的射线束，投射在由会聚平面表 示的平面上时，该射线束的射线在平面中产生会聚射线束。会聚平面可优 选地平行于传输方向、正交于有价文件平面延伸。特别优选地，照明装置 在有价文件上产生在传输方向的横向方向上延伸的照明条，以非平行方式 落在有价文件上的光学辐射几何地投射在位于传输方向的横向方向上的平 面中，并正交地投射在有价文件平面上。

还可利用光学辐射束来照明有价文件，光学辐射束仅从一个照明方向 关于会聚平面会聚，并仅从一个捕获方向捕获从相应照明位置发出的辐 射。照明方向应理解为通过平均化射线束的所有射线而获得的方向。优选 地，照明方向和/捕获方向和/或会聚平面与有价文件平面上的法线成小于5 度的角度。特别地，当检查具有光学可变印刷油墨的OVD防伪特征时，应 用这种情况。为了检查具有压印结构(具有形成在压印结构的一定肋部上的 印迹)的防伪特征，优选地，照明方向和/或捕获方向与有价文件平面上的法 线成介于0度，优选5度与15度之间的角度。

导致具有光学可变印刷油墨的OVD防伪特征或具有表示结构(优选具 有压印结构，压印结构具有形成在压印结构的一定肋部上的印迹)的防伪特 征中的光学属性散射的元素通常十分小。对于可良好捕获的散射，在所述 方法，图像的分辨率优于0.4mm×0.4mm，尤其优选地优于0.3mm× 0.3mm。

附图说明

下面，参考附图以示例的方式进一步说明本发明，附图中：

图1是有价文件处理设备的示意图；

图2a和2b是在传输有价文件的传输方向的横向方向上以及从上方位 于传输有价文件的传输平面上的图1的有价文件处理设备的光学传感器的 示意图；

图3是待分析的钞票形式的有价文件的示例的示意图；

图4是位于图3的有价文件中的待检查的光学防伪特征的示例的示意 图；

图5是用于检查位于有价文件的一部分中或一部分上的光学防伪特征 的方法的第一实施例的简化流程图，其可在具有图2a和2b的传感器的图1 的有价文件处理设备中实施；

图6是像素数据在图4的防伪特征的R-B平面和G-IR平面中的分布 的示意图；

图7是用于检查位于有价文件的一部分中或一部分上的光学防伪特征 的方法的第二实施例的简化流程图；

图8是用于检查位于有价文件的一部分中或一部分上的光学防伪特征 的方法的第三实施例的简化流程图；

图9是像素数据在图4的防伪特征的H-S平面和I-IR平面中的分布的 示意图；

图10是用于检查位于有价文件的一部分中或一部分上的光学防伪特征 的方法的另一实施例的简化流程图；

图11是用于检查位于有价文件的一部分中或一部分上的光学防伪特征 的方法的另一实施例的简化流程图；以及

图12是像素数据在图4的防伪特征的a-b平面和L-IR平面中的分布 的示意图。

具体实施方式

在图1中，用于检查有价文件(示例钞票)的质量并分类有价文件的设 备10尤其用于检查钞票形式的有价文件12的生产质量以及用于根据生产 质量的检查结果进行分类。设备10具有：输入袋14，用于输入待处理的有 价文件12；拣选器16，可接近输入袋14中的有价文件12；传输装置18， 沿传输路径22传输有价文件，并具有位于传输路径22的分支的门20；位 于门20之后的输出袋26，位于两个传输路径分支之一的末端；以及钞票破 坏装置或钞票粉碎机28，位于两个传输路径分支中的另一个的末端。沿传 输装置18提供的传输路径22，在门20之前且在拣选器16之后布置有传感 器组件24，其用于捕获以单个形式供给的有价文件12的属性，并用于形成 呈现所述属性的传感器信号。控制装置30经由信号连接件至少连接到传感 器组件24和门20，用于评估传感器组件24的传感器信号，尤其用于检查 由传感器组件24捕获的有价文件的生产质量，并用于根据传感器信号的评 估结果至少控制门20。

为此，传感器组件24包括至少一个传感器，在实施例示例中，仅提供 了一个光学传感器32，用于局部分辨地捕获颜色属性和IR属性，该光学传 感器捕获由有价文件反射的光学辐射。在其它实施例示例中，还可提供至 少一个另外的传感器，例如用于另外的属性。

在有价文件传输通过时，传感器32捕获有价文件在根据三色通道 (红、绿和蓝)的四个光谱区域以及在红外光谱区域(IR通道)中的全像，其由 相应的传感器信号表示。

从传感器32的模拟和/或数字传感器信号，在传感器信号评估时，通 过控制装置30可确定全像像素的像素数据，像素数据与关于钞票生产质量 的钞票检查有关。为此，控制装置30具有评估装置31，评估装置在该示例 中结合进控制装置30中，但是在其它实施例示例中，评估装置还可以是传 感器组件24的一部分，优选地为传感器32的一部分。

除了用于传感器32的相应界面，控制装置30还具有处理器34和存储 器36，存储器连接到处理器34，并存储具有程序代码的至少一个计算机程 序，在程序代码执行时，在第一功能中，处理器34充当评估装置31，评估 传感器信号，尤其用于检查被检查的有价文件的生产质量，如此，特别 地，在采用传感器信号或像素数据时执行下文所述方法。在第二功能中， 处理器控制设备或者根据评估控制传输装置18。因此，评估装置31形成本 发明含义内的计算机。控制装置30还具有数据界面37。

在操作时，在确定像素数据之后，评估装置31(更确切地是其中的处理 器34)可检查用于有价文件的生产质量的指定标准，至少一些捕获的属性和 参考数据加入指定标准中。

根据所确定的生产质量，控制装置30(特别是其中的处理器34)控制传 输装置18(更确切地是门20)，以便根据所确认的生产质量，将被检查的有 价文件传输到输出袋26进行沉积或传输到钞票破坏装置28进行破坏。

设备10还具有用户界面35，其经由信号连接件与控制装置连接，通 过用户界面，控制装置30可捕获用户的控制指令，控制指令由用户经由用 户界面35输入。在示例中，作为用户界面35，提供了一种触摸感应显示装 置或触碰式屏幕，其由控制装置30控制，以显示指定信息，并捕获表示用 户操作(即，在此为用户的触摸)的信号。

为了检查新印刷(即在生产之后，但是在中央银行发行之前)的有价文 件12的生产质量，首先通过用户界面35捕获待处理的有价文件的类型 (即，流通和面额)，并存储在控制装置30中。在此，有价文件的可能类型 是指定的。之后，作为一捆插入输入袋14中的有价文件12由拣选器16拣 选，并以单个的形式供给到传输装置18，传输装置将拣选的有价文件12供 给到传感器组件24。传感器组件捕获有价文件12的光学属性，在该示例中 为具有额外IR通道的颜色图像，从而形成呈现有价文件的相应属性的传感 器信号。控制装置30捕获传感器信号，根据传感器信号确认相应有价文件 的生产质量，并根据结果控制门20，使得根据有价文件的被确认的生产质 量将被分析的有价文件供给到输出袋26或钞票破坏装置28。在将有价文件 供给到钞票破坏装置28时，有价文件被直接破坏。

传感器32构造成捕获三种颜色和IR辐射的图像。在该示例中，其构 造成线传感器，在有价文件传输通过传感器32时，线传感器捕获一连串线 图像，一连串线图像生成在线方向的横向方向(即传输方向)上的有价文件的 图像。在本示例中，其包括在图2a和2b中仅以极其简化的形式示意性示 出的照明装置38，在有价文件传输通过时，照明装置在其在传输方向T的 整个横向延伸范围内利用会聚的白光和IR辐射照明在有价文件12的传输 平面E(在图2b中平行于绘制平面)中或在有价文件12的平面中在传输方向 T的横向方向上延伸的条。而且，传感器32包括捕获装置40，其布置在由 照明装置38发出的射线束中，并遮蔽照明装置38的一部分辐射。

为了使照明方向B与检测方向D正交于有价文件的平面，照明装置38 具有用于可见光和IR辐射的若干辐射源39和两个转向元件41，辐射源以 线形式布置在传输方向T的横向方向上，转向元件将辐射集中到位于有价 文件12的传输平面中或有价文件12上的条上，即产生照明条。如从图2a 中可看出，照明装置38产生会聚的射线束，投射在正交于传输平面E(图 2a中的绘制平面)并平行于传输方向T延伸的会聚平面上。发射的射线束从 而首先被捕获装置40分为两个部分束，两个部分束通过转向装置41再次 合并为会聚的射线束。传输平面的垂直面或检测方向D与射线束在平面中 最外部的射线之间的最大锥角α在此等于最大40度，优选最大30度。然 而，在正交于传输方向T的平面中，射线未强烈地会聚，相反，辐射扩 散。照明方向B是在束的所有射线方向内平均的结果，并因部分束的对称 行为而基本上平行于检测方向D。

作为捕获装置40，在示例中提供了四个线扫描相机42、42’、42”、 42”’，红、绿、蓝和IR过滤器(未示出)布置在所述相机之前的射线路径 中，用于捕获来自照明装置38的由有价文件反射的光学辐射的红、绿、蓝 和IR部分。每个线扫描相机具有带布置成排的光电检测元件的相应检测器 排，在光电元件之前，分别布置有对应于反射的光学辐射(由相应的线扫描 相机检测)的颜色部分的过滤器。传感器32还可包括其它光学元件，尤其 用于成像或聚集，在此未示出。光电元件的检测器排彼此平行布置。因 此，传感器32构造并布置成利用光学辐射从正交于有价文件平面或平行于 传输平面(其中传输有价文件)上的法线的方向B照明有价文件，并且从正 交于有价文件平面或平行于照明方向的方向D捕获从有价文件12发出的反 射的光学辐射。

为了捕获有价文件12的颜色图像，所述文件沿传输方向T以恒定速度 传输通过传感器32，线扫描相机42、42’、42”、42”’以恒定时间间隔捕获 位置和颜色方面或光谱区域方面的强度数据，以进行分辨。强度数据构成 描述线图像的像素44的性质的像素数据，线图像呈现由传感器32捕获的 有价文件12的线形区域。通过根据捕获的时间序列彼此邻近放置线图像， 即通过像素数据的对应关联，获得具有像素的有价文件的全像，像素分别 具有与其相关联的像素数据，像素数据呈现或表示有价文件的光学属性， 即红、绿、蓝和IR反射的色值。

因此，由传感器32捕获的图像由以矩形阵列布置的像素构成，并由像 素数据描述。在图3的有价文件12的图像的图示中，为清楚起见，仅示出 一些像素44，此外，像素以极其放大的形式表示。在实施例中，传感器32 的分辨率至少很大，使得像素对应于有价文件上不大于0.3mm×0.3mm的 面积。除了呈现图像中的位置的数量或数字i，每个像素还具有与其相关联 的用于红、绿、蓝和IR反射的色值r_i、g_i、b_i和IR_i作为像素数据。在此假 设在校准后，信号处理装置44可从检测器排42、42’、42”、42”’的检测信 号中产生且确实产生RGB色值。为了更简单的表示，属性数据可以结合进 由分量(i,r_i,g_i,b_i,IR_i)_i=1,N向量V中，其中，N是像素数量。

为了检查有价文件，在示例中，尤其检查光学防伪特征46，光学防伪 特征由OVI印迹的值“100”的说明给出。当观看者以适当方向倾斜有价文 件时，他会看到印迹的颜色变化或值的说明的变化。

实际防伪特征46位于有价文件部分48中，有价文件部分在图4和图 5中由阴影线标出。在图5中，像素以比图4中高的分辨率示出，但是并不 表示实际关系，因为是示意图。

为了检查有价文件，在位于充当评估装置31(在该示例中为控制装置 30)的一部分的存储器36中存储程序，在由评估装置31执行时，即在此由 处理器34执行时，程序实施检查有价文件的指定防伪特征的生产质量的方 法的下列步骤。

在步骤S10，评估装置31借助传感器32捕获待检查的有价文件的全 像，待检查的有价文件的类型(即，流通和面额)在通过用户的上述输入之后 是已知的，并存储在控制装置30中。

在该示例中，传感器32捕获有价文件的全像，更确切地说是捕获表示 全像的像素或图像数据，在示例中是具有三色通道(即红、绿、蓝(RGB通 道))和IR反射值的全区域图像，像素数据的性质已在上面描述。由此，像 素数据说明了有价文件取决于有价文件上的位置的光学属性。将像素数据 传输到评估设备31，并由此捕获像素数据。根据传感器的性质，在该步 骤，还在传感器32或评估装置31中实施对所捕获数据的预处理，如此， 转换、尤其过滤图像数据，以补偿例如背景噪声。

之后，在步骤S12，处理器34或评估装置31根据有价文件的类型确 认有价文件的一部分的位置，在该部分中，光学防伪特征必须存在于真实 的有价文件中。为此，首先可实施对有价文件边缘位置的识别，相对于边 缘位置，可给出防伪特征的位置。所述部分或所述部分的图像在图4中由 阴影标出。为此，评估装置31确定图像中的评估区域50或ROI(所关注区 域)，这源于在指定类型真实有价文件上的防伪特征相对于有价文件轮廓的 已知位置以及在图像中确认的有价文件的轮廓。为此，特别地，评估设备 31可使用有价文件的边缘在全像中的检索或识别结果，以根据边缘在全像 中的位置定位全像中的ROI，即选择对应的像素数据。

那么在步骤S16，从全像中，处理器34可确认全像像素的像素数据， 像素数据对应于该部分中的位置，这对应于对具有防伪元件的图像的确 认。

在步骤S18至S24，评估装置31实施用于实际检查防伪特征的步骤。

在本示例中，采用两个参考区域(像素数据应当位于所述参考区域)来 检查防伪特征。第一参考区域位于RGB色彩空间的R-B平面(参见图 6(a))，第二参考区域位于由G色值和IR反射轴线围绕的平面(参见图 6(b))。

在本示例中，在通过捕获那些在检查时也采用的像素的像素数据来执 行所述方法之前，确认具有合格印刷质量类型的指定组其它新印刷有价文 件(作为参考文件)的参考区域和标准参数。对于这些像素数据，为了确认相 应的参考区域和相应的标准(像素数据根据相应的标准位于相应的参考区域 内)，则确认呈正态分布的R-B分量或G-IR分量的平均值及它们的方差和 协方差。那么通过确认与第一标准相关的像素的像素数据的R和B分量、 R-B平面中的马氏距离，并检查马氏距离是否小于指定第一最大距离值来 给出第一参考区域和第一标准。用于计算马氏距离的参数以已知方式取决 于先前确认的平均值、方差和协方差。相应地，基于参考文件确认最大距 离值。类似地，通过确认像素的像素数据的G和IR分量、G-IR平面中的 马氏距离(取决于相应平均值、方差和协方差)，并检查马氏距离是否小于指 定第二最大距离值(根据参考有价文件来确认)来给出第二参考区域和第二标 准。作为位于相应参考区域内的像素数据的份额的目标测量值，该份额本 身相应地用在本示例中。因此，对于每个参考区域，指明必须被目标测量 值超过的最小目标值(即，在此相应参考区域中的像素数据的份额)，该最小 目标值表征具有合格生产质量的防伪特征，或具有这种防伪特征的有价文 件。可通过分析参考有价文件来确认这种最小目标值。

在其它实施例示例中，除了马氏距离，可采用具有最大距离平方值的 平方。

在本实施例示例中，另外确认位于第一参考区域内的像素数据的散 射，并将其与表示最小散射的最小散射值进行比较。作为散射或散射测量 值，在此采用总方差，即R和B分量的方差之和。为了明确最小散射值， 对于每个参考值文件，确认位于第一参考区域内的像素数据的总方差(即， R和B分量的方差之和)作为第一散射测量值。从确认的总方差的分布，则 明确平均散射值(必须被确认用于待检查的防伪特征的第一散射测量值超过) 作为最小散射值，使得认定防伪特征的生产质量合格。在该说明书中，如 果有的话，还可采用防伪特征不具有合格生产质量的有价文件中的散射的 结果。

为了检查防伪特征，评估装置31由此在步骤S18通过计算每个像素的 R-B平面中的马氏距离并将其与最大距离值进行比较来确认对应于部分48 中的位置的像素的像素数据份额是否位于第一参考区域内。如果马氏距离 小于或等于最大距离值，则像素数据位于第一参考区域中，否则位于外 部。在确认份额之后，将该份额与指定第一最小目标值进行比较。

在步骤S20，评估装置31或处理器34检查位于第一参考区域内的像 素数据的第一散射是否大于指定最小散射(在该示例中由第一最小散射值给 出)。该总数与指定第一最小散射值进行比较。

在步骤S22，那么，评估装置31或处理器34根据步骤S24通过相应 地检查各像素的像素数据的G-IR平面中的马氏距离是否小于对应的第二最 大距离值来确认像素的那些用于检查位于第二参考区域内的防伪特征的像 素数据的份额(即部分48中的像素)。当确认了该份额时，处理器34检查其 是否超过对应第二最小目标值。

在步骤S24，评估装置31或处理器34根据步骤S18至S22的检查来 形成质量信号，质量信号例如经由其水平或其形状呈现出合格生产质量的 指示，即防伪特征是否被认为是真实的。通过质量信号，对应值存储在存 储器36中。质量信号形成为仅当第一数量或第一份额超过第一最小目标 值，第一散射超过第一最小散射值以及第二份额超过第二最小目标值时， 其才表示合格生产质量的指示。

图5的方法的基础在图6中示出。在此示出用于钞票的位于R-B颜色 平面和G-IR平面中的像素(对应于OVI区域)的像素数据的分布。人们可看 到位于椭圆曲线(表示相等马氏距离的曲线)内的像素数据的散射(通常为 OVI元素)。如果普通复印机颜色用于伪造防伪特征，则可在R-B平面中导 致具有相同平均值的像素数据，而不是特性散射。相同情况适用于G-IR平 面中的像素数据的示例。

图7的第二实施例示例与第一实施例示例的不同之处一方面在于评估 装置31检查位于第二参考区域内的像素数据的散射是否超过指定用于防伪 特征的第二最小散射值(作为额外步骤S28)。该第二最小散射值以与第一最 小散射值类似的方式预先明确。作为散射测量值，在此采用G-IR平面中的 总方差(即，位于第二参考区域中的那些像素数据的G分量和IR分量的方 差之和)。第二最小散射值以与第一实施例示例类似的方式确认。

另一方面，代替步骤S26，评估装置31执行步骤S26’。后者与步骤 S26的区别仅在于质量信号形成为除了第一实施例示例的情况，仅当位于 第二参考区域内的像素数据的散射也超过指定第二最小散射值时，其表示 合格生产质量的指示。这导致进一步增加在还具有典型G-IR属性散射的光 学防伪特征的情况下的检查精度。

另它实施例示例与第一实施例示例的不同之处在于提供了步骤S18， 其中，提供了颜色分量到另一色彩空间(在该示例中为HIS色彩空间)的转 换。图8示出第一实施例示例的对应变型例。图9是对应于图6的表示。

步骤S20到S26适于其它色彩空间，特别地，参考区域和对应标准相 应地适配。与第一实施例示例一样，同一参考标志由此用于图8。作为色彩 空间HIS中的像素数据，现在采用色调H、饱和度S和强度I。方法步骤 S20到S26形式上对应于第一实施例示例的对应步骤，由此，a和b由H和 S替代，参考区域可例如根据图9来选择。

类似地，得到用于HIS色彩空间的实施例示例，其对应于第二实施例 示例。

图10到12的其它实施例示例与前述实施例示例的不同之处在于，一 方面，在校准之后，传感器的信号处理装置44可从检测器排42、42’、42” 和42”’的检测信号产生并确实产生色值(可以最佳近似地用作标准化CIE XYZ色彩空间中的色彩坐标)。另一方面，在方法步骤S16之后，相应地提 供步骤S18’，其中，像素数据被转换为装置独立的色彩空间，在该示例中 为另一CIE色彩空间，使得相应地适用下列步骤，尤其通过对参考区域和 标准的另一声明。

在基本的选择中，但是有利的步骤S18，计算机34将用于所述部分的 至少像素数据转换为装置独立的色彩空间，在该示例中为CIE Lab色彩空 间。在该示例中，转换总图像的所有像素数据。在另一实施例示例中，该 步骤还可与前述步骤之一一起实施。

然后，CIE Lab色彩空间中的像素数据用于下列方法步骤。这些步骤 在图中由“T”而不是“S”标记，但是与上述实施例示例的步骤相同，除 了相应地采用用于位于相应参考区域中的像素数据的参考区域和标准。

为了检查防伪特征，采用应当包含像素数据的两个参考区域。第一参 考区域位于CIE Lab色彩空间的a-b平面中(参见图13(a))，第二参考区域位 于由CIE lab色值的亮度轴线和IR发射轴线围绕的平面中(参见图13(b))。 在图13(a)和13(b)中，示出钞票的对应于OVI区域的像素的像素数据在a-b 色彩平面和L-IR平面中的分布。人们可以看到位于椭圆曲线(表示相同马氏 距离的曲线)内的像素数据的散射(通常为OVI元素)。如果普通复印机颜色 用于伪造防伪特征，则可在a-b平面中导致具有相同平均值的像素数据，而 不是特性散射。相同情况适用于L-IR平面中的像素数据的示例。

在通过捕获那些在检查时也采用的像素的像素数据来执行所述方法之 前，确认具有作为参考文件的类型的指定组其它新印刷有价文件的参考区 域和标准参数。对于这些像素数据，为了确认相应的参考区域和相应的标 准(像素数据根据相应的标准位于相应的参考区域内)，则确认呈正态分布的 a-b分量或L-IR分量的平均值及它们的方差和协方差。那么通过确认与第 一标准相关的像素的像素数据的a和b分量、a-b平面中的马氏距离，并检 查马氏距离是否小于指定第一最大距离值来给出第一参考区域和第一标 准。用于计算马氏距离的参数以已知方式取决于先前确认的平均值、方差 和协方差。相应地，基于参考文件确认最大距离值。类似地，通过确认像 素的像素数据的L和IR分量、L-IR平面中的马氏距离(取决于相应平均 值、方差和协方差)，并检查马氏距离是否小于指定第二最大距离值(根据参 考有价文件来确认)来给出第二参考区域和第二标准。作为位于相应参考区 域内的像素数据的份额的目标测量值，该份额本身相应地用在本示例中。 因此，对于每个参考区域，指明必须被目标测量值超过的最小目标值(即， 在此相应参考区域中的像素数据的份额)，该最小目标值表征具有合格生产 质量的防伪特征，或具有这种防伪特征的有价文件。可通过分析参考有价 文件来确认这种最小目标值。

在图10的实施例示例中，另外确认位于第一参考区域内的像素数据的 散射，并将其与最小散射值进行比较。作为散射或散射测量值，在此采用 总方差，即a和b分量的方差之和。为了明确最小散射值，对于每个参考 值文件，确认位于第一参考区域内的像素数据的总方差(即，a和b分量的 方差之和)作为第一散射测量值。从确认的总方差的分布，则明确平均散射 值(必须被确认用于待检查的防伪特征的第一散射测量值超过)作为最小散射 值，以使认定防伪特征的生产质量合格。

为了检查防伪特征，评估装置31在步骤T20通过计算每个像素的a-b 平面中的马氏距离并将其与最大距离值进行比较来确认对应于部分48中的 位置的像素的像素数据份额是否位于第一参考区域内。如果马氏距离小于 或等于最大距离值，则像素数据位于第一参考区域中，否则位于外部。在 确认份额之后，将该份额与指定第一最小目标值进行比较。

在步骤T22，评估装置31或处理器34检查位于第一参考区域内的像 素数据的第一散射是否大于指定最小散射。该总数与指定第一最小散射值 进行比较。

在步骤T24，那么，评估装置31或处理器34根据步骤S24通过相应 地检查各像素的像素数据的L-IR平面中的马氏距离是否小于对应的第二最 大距离值来确认像素的那些用于检查位于第二参考区域内的防伪特征的像 素数据的份额(即部分48中的像素)。当确认了该份额时，处理器34检查其 是否超过对应第二最小目标值。

在步骤T26，评估装置31或处理器34根据步骤T24至T28的检查形 成质量信号，如第一实施例示例。

图11的另一实施例示例与第一实施例示例的不同之处在于，一方面， 评估装置31检查位于第二参考区域内的像素数据的散射是否超过指定用于 防伪特征的第二最小散射值(作为额外步骤T28)。该第二最小散射值以与第 一最小散射值类似的方式预先明确。作为散射测量值，在此采用L-IR平面 中的总方差(即，位于第二参考区域中的那些像素数据的L分量和IR分量 的方差之和)。第二最小散射值以与第一实施例示例类似的方式确认。

另一方面，代替步骤T26，评估装置31执行步骤T26’。与第三实施例 示例类似，后者与步骤T26的区别仅在于质量信号形成为除了第一实施例 示例的情况，仅当位于第二参考区域内的像素数据的散射也超过指定第二 最小散射值时，其表示合格生产质量的指示。这导致进一步增加在还具有 典型L-IR属性散射的光学防伪特征的情况下的检查精度。

其它实施例示例与前述实施例示例的不同之处在于，在步骤S16，所 述部分仅仅是位于防伪特征中央的矩形，但是不是围绕防伪特征的最小矩 形。

在又一实施例示例中，采用仅呈现颜色的像素数据。则可通过指定值 范围内的L分量来给出第二标准和第二参考区域，使得像素数据位于第二 参考区域内。

又一实施例示例与所述实施例示例的不同之处在于，采用压印结构作 为光学防伪特征，压印结构具有形成在压印结构的某些侧面上的印迹，所 述结构具有光学可变效应。这种压印结构在本申请人的申请 WO97/17211A1、WO02/20280A1、WO2004/022355A2、WO2006/018232A1 中得到描述。

又一实施例示例与所述实施例示例的不同之处仅在于采用 WO96/36021A1所述的传感器作为传感器，该申请的内容作为引用并入本 文。

其它实施例示例与所述实施例示例(采用HIS或CIE Lab色彩空间)的 不同之处仅在于，采用第一参考区域，以便省略步骤S28或T28，并可相 应地改变步骤S26或T26，使得仅当第一参考区域中的像素数据的数量超 过最小份额值，且第一参考区域内的像素数据的散射超过第一最小散射值 时形成质量信号。

又一实施例示例与上面所述的实施例示例不同之处在于不存在IR分 量。则第二参考区域是一维的，第二标准相应地适配。

其它实施例示例与目前所述实施例示例的不同之处在于，可省略由用 户输入的有价文件的类型，替代地，在步骤S10之后执行步骤S11，其 中，自动地确认所述类型。更确切地说，评估装置31或处理器34在步骤 S12根据由传感器32捕获的像素数据确认待检查的有价文件的类型，即币 种和面额。在此指定了不同类型。如果可能的话，可分配指定类型之一的 有价文件。在示例中，有价文件是待检查的，其格式取决于类型。评估装 置31可由此首先实施对图像中的钞票边缘的检索或认识。从所认知的边 缘，其可确认有价文件的格式、单位或面值，并由此从指定可能有价文件 类型组中确认类型。

又一实施例示例与前述实施例示例的不同之处在于，作为散射测量 值，可采用在对应色彩空间中彼此正交的两个方向上的两个散射。所述方 向在此由像素数据的方差矩阵的特征向量或用于相应参考区域中的参考文 件的防伪特征的像素数据分量给出。然后，采用像素数据投射在一个特征 向量上的方差及像素数据投射在另一特征向量上的方差作为散射。对于每 个方向，则可指定阈值，与第一实施例示例类似，该阈值可相应地通过评 估参考文件的像素数据来确认。阈值表示最小散射。当用于方向之一的方 差大于与相应方向有关的阈值时，散射超过最小散射。

在另一实施例示例中，评估装置可以结合进传感器中。

其它实施例示例与前述实施例示例的不同之处在于，除了线扫描相 机，提供具有检测元件场(以矩形形方式布置)的相机。

在又一实施例示例中，为了捕获像素数据的至少不同分量，提供了在 传输方向上彼此隔开的传感器部分。例如，可提供两个部分，两部分之一 包括捕获可见光谱区域中的光学属性的照明和相机以及捕获不可见光谱区 域(尤其是IR区域)中的光学属性的另一照明和相机。在该情况下，在评估 时，首先，在两个示例中，捕获的图像必须重合或定位成一个位于另一个 上方，使得可使用必要数量的分量。