CN115601871A - 一种有价证券光致发光的检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了有价证券光致发光的检测装置，包括激励光源部、光学整形部及光电转换部，激励光源部，设置在待检测有价证券的左上方，用于向待检测有价证券发射激发光；光学整形部，设置在待检测有价证券的右上方，用于接收从待检测有价证券上的油墨发出的光；光电转换部，与光学整形部连接，设置在激励光源部、光学整形部上方，用于获取待检测有价证券的图案。本发明通过将激励光源部、光学整形部及光电转换部集成为一个设备，实现了适用于多种不同的有价证券的自动检测，提高了检测的效率，降低了检测成本；通过优化光路设计，采用高亮度的光源、鲍威尔棱镜及线阵图像检测单元等设计，实现了高速及高分辨率的图像检测。

Description

一种有价证券光致发光的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种有价证券光致发光的检测装置及检测方法，属于金融鉴伪技术领域。

背景技术

在诸如钞票、支票、债券、股票等有价证券的表面，普遍采用特种印刷材料和特种防伪油墨，如荧光油墨或磷光油墨等印刷特定的图案，从而提高有价证券的防伪能力。因此，对有价证券的光学特性检测是有价证券防伪工作中的一个重要标准。

现有的点钞机上的荧光图像检测方案检测速度较低，不能满足高速检测的应用需求。而且，光致发光防伪特征一旦改变，该检测方案对应的变动较大。

在第201010578699.1号，名称为“有价证券光致发光的检测装置及其方法”的中国专利申请中，其公开的检测装置及方法虽然可以实现对有价证券光致发光防伪特征的检测，但不能实现以图像方式高分辨率地检测有价证券光致发光防伪特征的功能。现有技术的缺点主要集中在两个方面：检测速度低以及检测分辨率低，因此不能满足有价证券的检测需求。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种有价证券光致发光的检测装置。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种有价证券光致发光的检测方法。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种有价证券光致发光的检测装置，包括激励光源部、光学整形部及光电转换部，

激励光源部，设置在待检测有价证券的左上方，用于向待检测有价证券发射激发光；

光学整形部，设置在待检测有价证券的右上方，用于接收从待检测有价证券上的油墨发出的光；

光电转换部，与光学整形部连接，设置在激励光源部、光学整形部上方，用于获取待检测有价证券的图案。

其中较优地，由激励光源部发出的激发光和由待检测有价证券上的油墨发出的光的夹角为大于0°，并且小于90°。

其中较优地，激励光源部包括支架、耦合光源输入部及线光源输出部，

耦合光源输入部安装于支架上，用于将激光输送至线光源输出部；线光源输出部安装于支架上，并与耦合光源输入部的输出端连接，用于将从耦合光源输入部输送的激发光转换为线光源。

其中较优地，线光源输出部内置有鲍威尔棱镜，鲍威尔棱镜将激发光转换成直线光源。

其中较优地，线光源输出部的输出端设置有滤光部，滤光部过滤直线光源，得到光谱纯净的激发光。

其中较优地，光学整形部为光学镜头。

其中较优地，光学整形部上设置有滤光部，滤光部过滤待检测有价证券上的油墨发出的光，得到光谱纯净的光。

其中较优地，光电转换部包括安装槽和条形窗口，

安装槽为圆形凹槽，朝向待检测有价证券设置，安装槽用于安装光学整形部，

条形窗口设置在安装槽中央部，条形窗口与激励光源部发出的激发光的形状平行并且延伸方向一致，在条形窗口内设置有线阵图像检测单元，用于接收待检测有价证券的油墨发出的光。

其中较优地，线阵图像检测单元为线阵相机或者cis扫描仪。

其中较优地，线阵图像检测单元包括线阵接收器，线阵接收器为VIS、NIR或SWIR线阵接收器中任意一个。

其中较优地，还包括图像处理单元，图像处理单元接收光电转换部摄取的有价证券的图像信息，与预设模板的图像信息进行匹配，如果匹配通过则判断为真有价证券，反之则是假有价证券。

其中较优地，还包括壳体，激励光源部、光学整形部及光电转换部均内置于壳体内部。

一种有价证券光致发光检测方法，采用前述有价证券光致发光的检测装置，包括：

S1：将有价证券光致发光的检测装置的开口部放置于待检测有价证券上方；

S2：激励光源部将激发光转换为线光源，照射在待检测有价证券上，用于激发待检测有价证券上的油墨发光；

S3：光学整形部，接收从待检测有价证券上的油墨发出的光；

S4：光电转换部获取待检测有价证券的被激发的直线区域的图像；

S5：待检测的有价证券沿预设方向移动；

S6：重复S2-S5的步骤，直到光电转换部获取待检测有价证券的完整图像为止；

S7：光电转换部将获取的待检测有价证券的图像传送至图像处理单元；

S8：图像处理单元将有价证券的图像与预设模板的图像信息进行匹配，如果匹配通过则判断为是真有价证券，反之则是假有价证券。

本发明具有以下技术效果：本发明的有价证券光致发光的检测装置及检测方法相比于现有技术，通过将激励光源部、光学整形部及光电转换部集成为一个设备，实现了，适用于多种不同规格的有价证券的自动检测，提高了检测的效率，降低了检测成本；通过优化光路设计，采用高亮度的光源、鲍威尔棱镜及线阵图像检测单元等设计，实现了高速及高分辨率的图像检测。

附图说明

图1为本发明一种有价证券光致发光的检测装置立体结构示意图；

图2为本发明提供的有价证券光致发光的检测装置的内部结构示意图；

图3为图2中激励光源部的结构示意图；

图4为鲍威尔棱镜的结构示意图；

图5为光线通过鲍威尔棱镜时的光路图；

图6为光线通过柱面透镜时的光路图；

图7为滤光部的结构示意图；

图8a为图2中光电转换部的立体结构示意图；

图8b为图2中光电转换部的平面结构示意图；

图9为通过本发明提供的有价证券光致发光的检测装置拍摄到的有价证券的示意图。

在附图中，各附图标记表示：

100、壳体；200、待检测有价证券；300、直线激发光；400、有价证券上油墨被激发的光；1、激励光源部；11、支架；12、耦合光源输入部；13、线光源输出部；131、鲍威尔棱镜；2、光学整形部；3、光电转换部；31、安装槽；32、条形窗口；4、滤光部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。

如图1所示，本发明有价证券光致发光的检测装置，包括壳体100、激励光源部1、光学整形部2及光电转换部3。该激励光源部1、光学整形部2及光电转换部3均安装于壳体100的内部，组装成一个整体。在壳体100的开口部101下方放置有待检测有价证券200，通过本发明的有价证券光致发光的检测装置对该有价证券200进行防伪检测。该检测有价证券光致发光的一体化装置，相比于现有技术中，各部件分散地安装于不同设备上，检测变得更为方便，实现了自动检测，无需受到其他设备的限制。也就是说本发明提供的有价证券光致发光的检测装置能适用于各种检测环境。并且，能适用于多种不同规格的有价证券的检测，无需随着检测对象的不同，更换部件或者重新调试，提高了检测的效率，降低了检测成本。

具体的，如图2所述，该激励光源部1设置在待检测有价证券200的左上方，用于向待检测有价证券200发射激发光300。光学整形部2设置在待检测有价证券200的右上方，用于接收从待检测有价证券200上得油墨发出的光400。光电转换部3与光学整形部2连接，设置在激励光源部1、光接收2部的上方，用于获取待检测有价证券200的图案。该激励光源部发出的激发光300，和由待检测有价证券上200的油墨发出的光400的夹角为α，并且0°＜α＜90°，在本实施例中优选为45°。这种设计相比于现有的检测装置，缩短了光线的路径，随即缩短了获取有价证券光致发光图像的时间，可以有效提高图像检测的速度。

如图3所示，激励光源部1包括支架11、耦合光源输入部12和线光源输出部13。该耦合光源输入部12安装于支架11上，用于将激光输送至线光源输出部13。该光源输出部13安装于支架11上，用于将激发光转换为线光源输出。如图4、图5所示，该线光源输出部13内，设置有鲍威尔棱镜131，鲍威尔棱镜131将激发光转换成直线线光源300。鲍威尔棱镜131也称为激光线性发生器透镜，是一种光学划线棱镜，它使激光束通过后可以最优化地划成光密度均匀、稳定性好、直线性好的一条直线。鲍威尔棱镜划线优于柱面透镜的划线模式，能消除高斯光束的中心热点和褪色边缘分布，形成能量均匀分布的直线。如图6所示，高斯激光束通过柱面透镜132时，会产生不均匀分布的直线500，而鲍威尔棱镜131顶部是复杂的二维非球面曲面，激光通过时产生大量球面像差，重新分配光路以减少中心区域的光并增加边缘的光，形成一条均匀的直线。因此，鲍威尔棱镜适用于各种生物医学、汽车装配、食品加工等机器视觉应用。

另外，在线光源输出部12的输出端上设置有滤光部4，该滤光部4过滤从线光源输出部12输出的直线光，得到光谱纯净的激发光。通常误差范围在正负10nm之内，属于纯净光谱。该滤光部4是，在石英玻璃表面镀上光学吸收材料而形成。例如，红色滤光片只能让红光通过，如此类推。石英玻璃片的折射率原本与空气差不多，所有色光都可以通过，所以是透明的，但是镀上光学吸收材料后，对某些光的通过就有变化了。比如一束白光通过蓝色滤光片，射出的是一束蓝光，而绿光、红光极少，大多数被滤光片吸收了。滤光片用于滤去某一波长范围内的光，起单色器的作用。本实施例中光学整形部2为光学镜头。该光学镜头上也可以设置上述的滤光部4。该滤光部过滤待检测有价证券上的油墨发出的光，得到光谱纯净的光。

如图8a、图8b所示，光电转换部包括安装槽31和条形窗口32。安装槽31为圆形凹槽，朝向待检测有价证券200设置，安装槽31上安装有上述光学整形部2。条形窗口32设置在安装槽31的中央部，条形窗口32与激励光源部1发出的激发光300的形状平行并且延伸方向一致。在条形窗口32内设置有线图像检测单元，用于拍摄待检测有价证券200的图案。该线阵图像检测单元为线阵相机或者ci s扫描仪。线阵图像检测单元中的核心部件为线阵接收器，在本实施例中，线阵接收器可以是VIS、NIR或SWIR线阵接收器中任意一个。该线阵相机对发光的感光强度大，可以快速获取图像，并且获取的图像分辨率高，可以实现高速和高分辨率的图像检测。

另外，本发明的有价证券光致发光的检测装置，还包括图像处理单元(未图示)。该图像处理单元接收光电转换部摄取的有价证券的图像信息，与预设模板的图像信息进行匹配，如果匹配通过则判断为真有价证券，反之则是假有价证券。在本实施例中，将检测装置获取的图像信息通过以太网或Camera Link等标准接口传输至图像处理单元。为提高成像图像的信噪比，可采用TDI技术对检测单元进行优化设计。这样的设计提高了图像的处理速度，随即也提高了图像检测的速度，实现了高速的图像检测。

除此之外，有价证券光致发光的检测装置还设有电气控制部，该电气控制部对光源的亮度进行闭环控制管理，使亮度恒定保持预设的工作参数。

下面将详细说明采用本发明的有价证券光致发光的检测装置进行有价证券真伪检测的具体过程。

S1：将有价证券光致发光的检测装置的开口部放置于待检测有价证券的上方；

S2：激励光源部将激发光转换为线光源，照射在待检测有价证券上，用于激发待检测有价证券上的油墨发光；

S3：光学整形部，接收从待检测有价证券上的油墨发出的光；

S4：光电转换部获取待检测有价证券的被激发的直线区域的图像；

S5：待检测的有价证券沿预设方向移动；

S6：重复S2-S5的步骤，直到光电转换部获取如图9所示的待检测有价证券的完整图像为止；

S7：光电转换部将获取的待检测有价证券的图像传送至图像处理单元；

S8：图像处理单元将有价证券的图像与预设模板的图像信息进行匹配，如果匹配通过，则判断为是真有价证券，反之则是假有价证券。

在本实施例中，采用了LED、LD等高亮度光源。采用这种高能量光源，可以适用于快速产生光致发光，不会发生因为亮度不够导致无法检测的情况。因此，可以实现高速的图像检测。如LD输出光功率达到50W。

本实施例中，以荧光油墨为例，在对有价证券进行光学特性检测时，如果对荧光油墨印刷的图案照射波长范围为200nm至450nm的紫外光，优选地采用350nm的紫外光进行照射，则有价证券上的荧光油墨会被激发出肉眼可见的光线，可以通过判断光线的特征来判定有价证券的真伪。本发明的有价证券光致发光的检测装置是，以上述现象为依据进行防伪检测。

综上所述，本发明的有价证券光致发光的检测装置及检测方法相比于现有技术，通过将激励光源部、光学整形部及光电转换部集成为一个设备，实现了，适用于多种不同的有价证券的自动检测，提高了检测的效率，降低了检测成本；通过优化光路设计，采用高亮度的光源、鲍威尔棱镜及线阵图像检测单元等设计，实现了高速及高分辨率的图像检测。

上面对本发明进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (13)

1.一种有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，包括激励光源部、光学整形部及光电转换部，

所述激励光源部，设置在待检测有价证券的左上方，用于向待检测有价证券发射激发光；

所述光学整形部，设置在所述待检测有价证券的右上方，用于接收从所述待检测有价证券上的油墨发出的光；

所述光电转换部，与所述光学整形部连接，设置在所述激励光源部、所述光学整形部上方，用于获取待检测有价证券的图案。

2.如权利要求1所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，由所述激励光源部发出的激发光和由所述待检测有价证券上的油墨发出的光的夹角为大于0°，并且小于90°。

3.如权利要求1所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，所述激励光源部包括支架、耦合光源输入部及线光源输出部，

所述耦合光源输入部安装于所述支架上，用于将激光输送至所述线光源输出部；

所述线光源输出部安装于所述支架上，并与所述耦合光源输入部的输出端连接，用于将从耦合光源输入部输送的激发光转换为线光源。

4.如权利要求3所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，所述线光源输出部内置有鲍威尔棱镜，所述鲍威尔棱镜将激发光转换成直线光源。

5.如权利要求3所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，所述线光源输出部的输出端设置有滤光部，所述滤光部过滤直线光源，得到光谱纯净的激发光。

6.如权利要求1所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，所述光学整形部为光学镜头。

7.如权利要求1或6所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，所述光学整形部上设置有滤光部，所述滤光部过滤待检测有价证券上的油墨发出的光，得到光谱纯净的光。

8.如权利要求1所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，所述光电转换部包括安装槽和条形窗口，

所述安装槽为圆形凹槽，朝向待检测有价证券设置，所述安装槽用于安装所述光学整形部，

所述条形窗口设置在所述安装槽中央部，所述条形窗口与所述激励光源部发出的激发光的形状平行并且延伸方向一致，在所述条形窗口内设置有线阵图像检测单元，用于接收待检测有价证券的油墨发出的光。

9.如权利要求8所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，所述线阵图像检测单元为线阵相机或者cis扫描仪。

10.如权利要求8或9所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，所述线阵图像检测单元包括线阵接收器，所述线阵接收器为VIS、NIR或SWIR线阵接收器中任意一个。

11.如权利要求1所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，还包括图像处理单元，所述图像处理单元接收所述光电转换部摄取的有价证券的图像信息，与所述预设模板的图像信息进行匹配，如果匹配通过则判断为真有价证券，反之则是假有价证券。

12.如权利要求1至11任一权利要求所述的有价证券光致发光的检测装置，其特征在于，还包括壳体，所述激励光源部、光学整形部及光电转换部均内置于所述壳体内部。

13.一种有价证券光致发光检测方法，其特征在于，采用如权利要求1至12任一权利要求所述的有价证券光致发光的检测装置，包括：

S 1：将所述有价证券光致发光的检测装置的开口部放置于所述待检测有价证券上方；

S2：所述激励光源部将激发光转换为线光源，照射在待检测有价证券上，用于激发所述待检测有价证券上的油墨发光；

S3：所述光学整形部，接收从所述待检测有价证券上的油墨发出的光；

S4：所述光电转换部获取待检测有价证券的被激发的直线区域的图像；

S5：所述待检测的有价证券沿预设方向移动；

S6：重复所述S2-S5的步骤，直到所述光电转换部获取所述待检测有价证券的完整图像为止；

S7：所述光电转换部将获取的所述待检测有价证券的图像传送至所述图像处理单元；

S8：所述图像处理单元将所述有价证券的图像与所述预设模板的图像信息进行匹配，如果匹配通过则判断为是真有价证券，反之则是假有价证券。

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