DE102004036229A1

DE102004036229A1 - Procedure for checking banknotes

Info

Publication number: DE102004036229A1
Application number: DE102004036229A
Authority: DE
Inventors: Steffen Dr. Schmalz; Norbert Dr. Holl
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-02-16
Also published as: WO2006010559A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Prüfung von Banknoten, insbesondere die Prüfung der Echtheit der Banknoten mittels infrarotem Licht. DOLLAR A Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind folgende Schritte vorgesehen: Anregen der zu prüfenden Banknote (50); Erfassen einer durch die Anregung erzeugten Reaktion der Banknote (50); Erzeugen eines aus Bildpunkten zusammengesetzten ersten Abbilds (60) der Banknote (50) aus der erfaßten Reaktion, wobei jeder Bildpunkt durch einen Wert für die Stärke der Reaktion der Banknote (50) an der jeweiligen Stelle jedes Bildpunkts charakterisiert ist; Erzeugen eines zweiten Abbilds (70) aus den Bildpunkten des ersten Abbilds (60), wobei Bildpunkte des zweiten Abbilds (70) als helle Bildpunkte eingestuft werden, falls die Werte für die Stärke der Reaktion der entsprechenden Bildpunkte des ersten Abbilds (60) auf oder über einer Schwelle liegen, und wobei Bildpunkte des zweiten Abbilds (70) als dunkle Bildpunkte eingestuft werden, falls die Werte für die Stärke der Reaktion der entsprechenden Bildpunkte des ersten Abbilds (60) unter der Schwelle liegen; Bereitstellen einer die zu prüfende Banknote (50) repräsentierenden Vorlage (80), deren Bildpunkte hell, dunkel oder unbestimmt sind; Vergleichen der Bildpunkte des zweiten Abbilds (70) mit den Bildpunkten der Vorlage (80) und Ermitteln einer Anhzahl von Bildpunkten des zweiten Abbilds (70), die nicht mit den entsprechenden Bildpunkten der Vorlage (80) übereinstimmen, wobei unbestimmte ...The invention relates to a method for checking banknotes, in particular the checking of the authenticity of the banknotes by means of infrared light. DOLLAR A The following steps are provided in the method according to the invention: stimulation of the banknote (50) to be checked; Detecting a response generated by the stimulus of the bill (50); Generating a first image (60) of the banknote (50) composed of pixels from the detected response, each pixel being characterized by a value for the magnitude of the response of the banknote (50) at the respective location of each pixel; Generating a second image (70) from the pixels of the first image (60), where pixels of the second image (70) are classified as bright pixels if the values for the magnitude of the response of the corresponding pixels of the first image (60) are at or above a threshold, and wherein pixels of the second image (70) are classified as dark pixels if the values for the magnitude of the response of the respective pixels of the first image (60) are below the threshold; Providing a template (80) representing the banknote (50) to be checked, the pixels of which are light, dark or indefinite; Comparing the pixels of the second image (70) with the pixels of the template (80) and determining a number of pixels of the second image (70) that do not match the corresponding pixels of the template (80), wherein indefinite ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Prüfung von Banknoten, insbesondere die Prüfung der Echtheit der Banknoten mittels infrarotem Licht.The The invention relates to a method for checking banknotes, in particular the examination of Authenticity of the banknotes by means of infrared light.

Bei der Prüfung von Banknoten werden besondere Merkmale der Banknoten mit speziellen physikalische Eigenschaften untersucht, um beispielsweise die Echtheit und/oder die Art (Währung, Denomination) und/oder den Zustand der Banknoten beurteilen zu können. Zu diesem Zweck werden Sensoren verwendet, um die Eigenschaften der Banknoten bzw. deren Merkmale mechanisch, akustisch, optisch, elektrisch, magnetisch usw. zu erfassen. Aus den von den Sensoren dabei erzeugten Signalen werden Daten abgeleitet, um die jeweils gewünschte Prüfung von Echtheit, Art, Zustand usw. der Banknoten mittels Vergleichsdaten vornehmen zu können.at The examination Banknotes are special features of banknotes with special examined physical properties, for example, the authenticity and / or the type (currency, Denomination) and / or to assess the condition of the banknotes. To For this purpose, sensors are used to determine the properties of Banknotes or their characteristics mechanically, acoustically, optically, electrically, magnetic, etc. to capture. From the generated by the sensors Signals are derived from data to the respective desired test of Authenticity, type, condition, etc. of banknotes using comparative data to be able to make.

Um eine zufriedenstellende Prüfung der Banknoten gewährleisten zu können, wird bereits bei der Ableitung der Daten von den Signalen der Sensoren erheblicher Aufwand betrieben. Aber auch die Beurteilung der Daten mittels der Vergleichsdaten wird mit teilweise sehr großem Aufwand betrieben, beispielsweise durch den Einsatz umfangreicher statistischer Berechnungen.Around a satisfactory test ensure the banknotes to be able to is already at the derivation of the data from the signals of the sensors operated considerable effort. But also the assessment of the data By means of the comparative data is sometimes very great effort operated, for example through the use of extensive statistical Calculations.

Auch die Gewinnung der Vergleichsdaten ist in der Regel sehr problematisch und personalintensiv, da eine große Menge von Banknoten ausgewertet werden muß, um für die Überprüfung geeignete Merkmale der Banknoten so geschickt auszuwählen, daß es beispielsweise mittels der Vergleichsdaten sicher vermieden werden kann, Fälschungen bei der Prüfung von Banknoten nicht zu erkennen.Also obtaining the comparative data is usually very problematic and labor intensive, as a large amount of banknotes evaluated must become, around for the review suitable features Select the banknotes so clever that, for example, by means of the comparison data can be safely avoided, counterfeits during the exam not to recognize banknotes.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Prüfung von Banknoten, insbesondere die Prüfung der Echtheit der Banknoten mittels infrarotem Licht, anzugeben, das mit verringertem Aufwand realisiert werden kann. Trotzdem soll bei dem Verfahren gewährleistet sein, daß die Prüfung der Banknoten mit hoher Qualität und großer Sicherheit durchgeführt wird, um z. B. das Nichterkennen von gefälschten Banknoten zu vermeiden.Therefore It is an object of the present invention to provide a method for testing Banknotes, especially the exam the authenticity of the banknotes by means of infrared light, which can be realized with reduced effort. Nevertheless, should ensured in the process be that the examination of the High quality banknotes and great security carried out is to z. B. to avoid the non-recognition of counterfeit banknotes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a Method solved with the features of claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für die Prüfung von Banknoten, insbesondere die Prüfung der Echtheit der Banknoten mittels infrarotem Licht, sind folgende Schritte vorgesehen: Anregen der zu prüfenden Banknote; Erfassen einer durch die Anregung erzeugten Reaktion der Banknote; Erzeugen eines aus Bildpunkten zusammengesetzten ersten Abbilds der Banknote aus der erfaßten Reaktion, wobei jeder Bildpunkt durch einen Wert für die Stärke der Reaktion der Banknote an der jeweiligen Stelle jedes Bildpunkts charakterisiert ist; Erzeugen eines zweiten Abbilds aus den Bildpunkten des ersten Abbilds, wobei Bildpunkte des zweiten Abbilds als helle Bildpunkte eingestuft werden, falls die Werte für die Stärke der Reaktion der entsprechenden Bildpunkte des ersten Abbilds auf oder über einer Schwelle liegen und wobei Bildpunkte des zweiten Abbilds als dunkle Bildpunkte eingestuft werden, falls die Werte für die Stärke der Reaktion der entsprechenden Bildpunkte des ersten Abbilds unter der Schwelle liegen; Bereitstellen einer die zu prüfende Banknote repräsentierenden Vorlage, deren Bildpunkte hell, dunkel oder unbestimmt sind; Vergleichen der Bildpunkte des zweiten Abbilds mit den Bildpunkten der Vorlage und Ermitteln einer Anzahl von Bildpunkten des zweiten Abbilds, die nicht mit den entspre chenden Bildpunkten der Vorlage übereinstimmen, wobei unbestimmte Bildpunkte der Vorlage nicht berücksichtigt werden; und Prüfung der Banknote mittels der Anzahl der nicht übereinstimmenden Bildpunkte des zweiten Abbilds, wobei das Ergebnis der Prüfung positiv ist, falls die Anzahl unter einem vorgebbaren Wert liegt.at the method according to the invention for the exam of banknotes, in particular checking the authenticity of banknotes by means of infrared light, the following steps are provided: excite the to be tested Banknote; Detecting a generated by the excitation reaction of Banknote; Generating a composite of pixels first Image of the banknote from the detected reaction, each one Pixel by a value for the strength of Reaction of the banknote at the respective location of each pixel is characterized; Generating a second image from the pixels the first image, wherein pixels of the second image as bright pixels be classified if the values for the strength of the reaction of the corresponding Pixels of the first image are at or above a threshold and where pixels of the second image are classified as dark pixels if the values for the strenght the reaction of the corresponding pixels of the first image below the threshold lie; Providing a banknote to be checked representing Template whose pixels are light, dark or indefinite; to compare the pixels of the second image with the pixels of the template and Determine a number of pixels of the second image, the do not match the corresponding pixels of the template, indefinite pixels of the template are not taken into account; and exam the banknote by means of the number of non-matching pixels of the second image, the result of the test being positive if the Number is below a predefinable value.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist insbesondere den Vorteil auf, daß eine schnelle und effektive Prüfung von Banknoten zur Verfügung steht, die eine sichere und gute Prüfung der Banknoten ohne großen Aufwand erlaubt, da die Prüfung auf dem direkten Vergleich von Bildpunkten beruht. Aufwendige statistische Bearbeitungsschritte bei der Prüfung von Banknoten sind nicht erforderlich.The inventive method has the particular advantage that a fast and effective exam of banknotes available That is a safe and good check of banknotes without much effort allowed, as the exam based on the direct comparison of pixels. Elaborate statistical Processing steps during the test Banknotes are not required.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand von Figuren.Further Advantages of the present invention will become apparent from the dependent claims and the following description of an embodiment with reference to figures.

Es zeigt:It shows:

1 eine Ausführungsform einer Banknotenbearbeitungsmaschine für die Prüfung von Banknoten, und 1 an embodiment of a banknote processing machine for the examination of banknotes, and

2 eine beispielhafte Banknote und deren von Sensoren erzeugtes Abbild und die daraus abgeleiteten Daten sowie Vergleichsdaten. 2 an exemplary banknote and its image generated by sensors and the data derived therefrom and comparative data.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus einer Banknotenbearbeitungsmaschine 11 für die Prüfung von Banknoten. 1 shows a schematic representation of a basic structure of a banknote processing machine 11 for the examination of banknotes.

Die Banknotenbearbeitungsmaschine 11 weist ein Eingabefach 20 für die Eingabe von zu prüfenden Banknoten BN auf, in welches ein Vereinzeler 22 eingreift. Der Vereinzeler 22 erfaßt jeweils eine der zu prüfenden Banknoten BN und übergibt die einzelne Banknote einem Transportsystem 23, welches die einzelne Banknote durch eine Sensoreinrichtung 30 transportiert. In der Sensoreinrichtung 30 werden Merkmale jeder einzelnen Banknote erfaßt, die beispielsweise für die Beurteilung der Echtheit und/oder der Art (Währung, Denomination) und/oder des Zustands usw. der Banknote relevant sind.The banknote processing machine 11 has an input tray 20 for the entry of banknotes to be checked BN, in which a separator 22 intervenes. The singler 22 detects each of the banknotes to be checked BN and hands the single bill to a transport system 23 which the individual banknote by a sensor device 30 transported. In the sensor device 30 For example, features of each individual banknote which are relevant, for example, for the assessment of the authenticity and / or the type (currency, denomination) and / or the state etc. of the banknote are recorded.

Derartige Merkmale können beispielsweise von verschiedenen Sensoren mechanisch, akustisch, optisch, elektrisch und/oder magnetisch erfaßt werden. Bekannte Echtheitsmerkmale umfassen beispielsweise Druckfarben mit besonderen optischen und/oder magnetischen Eigenschaften, metallische oder magnetische Sicherheitsfäden, die Verwendung von aufhellerfreiem Banknotenpapier, in einem elektrischen Schaltkreis enthaltene Informationen usw. Die Art der Banknote wird z. B. durch ihre Größe, Druckmuster, Farben usw. festgelegt, wohingegen der Zustand der Banknote beispielsweise aus dem optischen Erscheinungsbild (Verschmutzung) abgeleitet werden kann.such Features can For example, from various sensors mechanically, acoustically, be detected optically, electrically and / or magnetically. Known authenticity features include, for example, inks with special optical and / or magnetic properties, metallic or magnetic security threads that Use of whitening banknote paper, in an electric Circuit information included etc. The type of banknote will z. B. by their size, print pattern, Colors, etc., whereas the state of the banknote, for example be derived from the visual appearance (pollution) can.

Die Merkmale werden von der Sensoreinrichtung 30 erfaßt und entsprechende Signale der Sensoreinrichtung 30 an eine Steuereinrichtung 40 übergeben. Die Steuereinrichtung 40 leitet aus den Signalen der Sensoreinrichtung 30 Daten ab, die mit Vergleichsdaten verglichen werden, welche die Erkennung von echten bzw. gefälschten und/oder fälschungsverdächtigen Banknoten, die Art der Banknoten, den Zustand der Banknoten usw. ermöglichen.The features are provided by the sensor device 30 detected and corresponding signals of the sensor device 30 to a control device 40 to hand over. The control device 40 derives from the signals of the sensor device 30 Data compared with comparative data, which allow the detection of genuine or counterfeit and / or counterfeit banknotes, the type of banknotes, the state of the banknotes, etc.

Die Vergleichsdaten sowie für den Betrieb der Banknotenbearbeitungsmaschine 11 erforderliche Programme liegen als Software vor und sind in der Steuereinrichtung 40 bzw. einem der Steuereinrichtung 40 zugeordneten, nichtflüchtigen Speicher 41 gespeichert. Der nichtflüchtige Speicher 41 kann z. B. von einem EEPROM, einem Flash-Speicher, einer Festplatte usw. gebildet werden. Zusätzlich kann an die Steuereinrichtung 40 ein Arbeitsspeicher 42 angeschlossen sein, welcher zur Ausführung der Software dient.The comparative data as well as for the operation of the bank note processing machine 11 Required programs exist as software and are in the controller 40 or one of the control device 40 associated, non-volatile memory 41 saved. The non-volatile memory 41 can z. B. from an EEPROM, a flash memory, a hard disk, etc. are formed. In addition, the control device 40 a working memory 42 be connected, which is used to run the software.

Anhand des von der Steuereinrichtung 40 durchgeführten Vergleichs der Daten der jeweiligen Banknote mit den Vergleichsdaten wird eine im Transportsystem 23 angeordnete Weiche 24 angesteuert, um die Banknote beispielsweise in Ausgabefächern 25 oder 27 abzulegen. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, daß in das Ausgabefach 25 echte Banknoten BN abgelegt werden, wohingegen in das Ausgabefach 25 Banknoten BN abgelegt werden, die von der Steuereinrichtung 40 als Fälschungen oder fälschungsverdächtige Banknoten eingestuft wurden.On the basis of the control device 40 Comparison of the data of the respective banknote with the comparative data is carried out in the transport system 23 arranged switch 24 addressed to the banknote, for example, in output compartments 25 or 27 store. It may be provided, for example, that in the output tray 25 genuine banknotes BN are deposited, whereas in the output tray 25 Banknotes BN are stored by the control device 40 were classified as counterfeit or counterfeit banknotes.

Zur Steuerung der Banknotenbearbeitungsmaschine 10 durch eine Bedienperson ist eine Ein-/Ausgabeeinrichtung 45 mit der Steuereinrichtung 40 verbunden, um der Bedienperson beispielsweise die Auswahl bestimmter Bearbeitungsmodi zu ermöglichen, beziehungsweise die Bedienperson über die Bearbeitung der Banknoten BN zu informieren.To control the banknote processing machine 10 by an operator is an input / output device 45 with the control device 40 connected to allow the operator, for example, the selection of certain processing modes, or to inform the operator about the processing of banknotes BN.

Nachfolgend wird anhand von 2, die eine beispielhafte Banknote und deren von Sensoren erzeugtes Abbild und die daraus abgeleiteten Daten sowie Vergleichsdaten darstellt, das erfindungsgemäße Verfahren für die Prüfung von Banknoten näher beschrieben. Beispielhaft wird dabei die Prüfung der Echtheit von Banknoten mittels infrarotem Licht beschrieben.The following is based on 2 , which illustrates an exemplary banknote and its image generated by sensors and the data derived therefrom, as well as comparison data, the method according to the invention for checking banknotes. By way of example, the examination of the authenticity of banknotes by means of infrared light is described.

2a zeigt eine Banknote 50, wie sie vom Auge wahrgenommen werden kann. Die Banknote 50 weist Gestaltungselemente 51 bis 57, wie einen Sicherheitsfaden 51, eine Wertangabe 52, Druckelemente 53 bis 55, eine Seriennummer 56 und ein Sicherheitselement 57, z. B. ein Holo- oder Kinegramm, auf. 2a shows a banknote 50 as it can be perceived by the eye. The banknote 50 has design elements 51 to 57 like a security thread 51 , an indication of value 52 , Printing elements 53 to 55 , a serial number 56 and a security element 57 , z. A holo or kinegram.

2b zeigt ein Abbild 60' der Banknote 50, welches von Signalen eines in der Sensoreinrichtung 30 enthaltenen Infrarotsensors gebildet wird. Dazu wird die Banknote 50 in der Sensoreinrichtung 30 mit infrarotem Licht beleuchtet und das durch die Banknote 50 transmittierte Licht wird vom Infrarotsensor detektiert. 2 B shows an image 60 ' the banknote 50 which signals from one in the sensor device 30 contained infrared sensor is formed. This is the banknote 50 in the sensor device 30 illuminated with infrared light and that through the banknote 50 transmitted light is detected by the infrared sensor.

Das für die Banknote 50 verwendete Material, z. B. Papier oder Kunststoff, absorbiert infrarotes Licht nur wenig, weshalb das Abbild 60' der Banknote 50 an Stellen, die nicht von einem der Gestaltungsmerkmale 51 bis 57 bedeckt sind, hell erscheint. Da der Sicherheitsfaden 51 und das Sicherheitselement 57 metallische Schichten aufweisen, kann das Infrarotlicht diese Bereiche der Banknote 50 nicht durchdringen, die entsprechenden Bereiche im Abbild 60' der Banknote 50 erscheinen deshalb dunkel. Bestimmte Druckfarben enthalten Bestandteile, welche infrarotes Licht mehr oder weniger stark absorbieren, weshalb das infrarote Licht in den Bereichen der Wertangabe 52, der Druckelemente 53 bis 55 sowie der Seriennummer 56 unterschiedlich stark absorbiert wird. Die Druckfarbe der Seriennummer 56 enthält beispielsweise einen hohen Anteil an infrarotem Licht absorbierenden Bestandteilen, der Bereich der Seriennummer 56 erscheint deshalb im Abbild 60' der Banknote 50 dunkel. Auch des Druckelement 55 weist einen hohen Anteil an infrarotem Licht absorbierenden Bestandteilen auf, weshalb auch dieser Bereich im Abbild 60' der Banknote 50 dunkel ist. Die Druckelemente 53 weisen nur einen geringen Anteil an infrarotem Licht absorbierenden Be standteilen auf, weshalb das infrarote Licht in diesem Bereich nur wenig absorbiert wird und im Abbild 60' der Banknote 50 weniger dunkel erscheint. Dagegen weisen die Wertangabe 52 und die Druckelemente 53 keine infrarotes Licht absorbierenden Bestandteile auf, weshalb das infrarote Licht in diesen Bereichen nicht oder nur in geringem Maß von der Druckfarbe absorbiert wird und im Abbild 60' der Banknote 50 hell erscheint.That for the banknote 50 used material, eg. As paper or plastic, infrared light absorbs little, so the image 60 ' the banknote 50 in places that are not one of the design features 51 to 57 covered, bright appears. Because the security thread 51 and the security element 57 Metallic layers, the infrared light can these areas of the banknote 50 do not penetrate, the corresponding areas in the image 60 ' the banknote 50 therefore appear dark. Certain inks contain components that absorb infrared light more or less, which is why the infrared light is in the ranges of the value 52 , the printing elements 53 to 55 as well as the serial number 56 absorbed to different degrees. The ink of the serial number 56 contains, for example, a high proportion of infrared-absorbing components, the range of the serial number 56 therefore appears in the image 60 ' the banknote 50 dark. Also the pressure element 55 has a high proportion of infrared light absorbing components, which is why this area in the image 60 ' the banknote 50 is dark. The print elements 53 have only a small proportion of infrared light absorbing Be constituents, which is why the infrared light is absorbed only slightly in this area and in the image 60 ' the banknote 50 less dark appears. On the other hand, the indication of value 52 and the printing elements 53 no infrared-absorbing components, which is why the infrared light in these areas is not or only slightly absorbed by the ink and in the image 60 ' the banknote 50 bright appears.

Von dem Infrarotsensor der Sensoreinrichtung 30 werden die Signalstärken an den jeweiligen Stelle der Banknote 50 unter Steuerung der Steuereinrichtung 40 ermittelt, z. B. in Form von Bildpunkten oder Pixeln. 2c zeigt ein entsprechendes erstes Abbild 60 der Banknote 50 in der Art eines Graustufenbilds, das in Bildpunkte oder Pixel aufgeteilt ist. Die Pixel des Abbilds 60 stellen Daten der Banknote 50 dar, die für die weitere Bearbeitung bzw. Auswertung z. B. im Arbeitsspeicher 42 gespeichert werden.From the infrared sensor of the sensor device 30 the signal strengths are at the respective position of the banknote 50 under the control of the controller 40 determined, z. In the form of pixels or pixels. 2c shows a corresponding first image 60 the banknote 50 like a grayscale image that is split into pixels or pixels. The pixels of the image 60 provide data of the banknote 50 for the further processing or evaluation z. B. in memory 42 get saved.

Anschließend nimmt die Steuereinrichtung 40 eine Schwellenentscheidung vor, um zu entscheiden, ob ein Pixel hell oder dunkel ist. Dabei wird ein Pixel als dunkel eingestuft, wenn die vom Infrarotsensor ermittelte Signalstärke des Pixels unterhalb einer vorgegebenen Schwelle liegt. Liegt die Signalstärke auf oder über der Schwelle, wird das Pixel als hell eingestuft. Diese Schwellenentscheidung kann auch für jedes Pixel durchgeführt werden, bevor dieses im Arbeitsspeicher 42 gespeichert wird. Dadurch entstehen Daten eines in 2d dargestellten, zweiten Abbilds 70 der Banknote 50, welches nur helle Bereiche und dunkle Bereiche 51, 55, 56, 57 aufweist, und z. B. Werte von 1 für helle Pixel und 0 für dunkle Pixel aufweist, die im Arbeitsspeicher 42 für die weitere Bearbeitung bzw. Auswertung gespeichert werden.Subsequently, the controller takes 40 a threshold decision to decide if a pixel is bright or dark. In this case, a pixel is classified as dark if the signal strength of the pixel determined by the infrared sensor is below a predetermined threshold. If the signal strength is at or above the threshold, the pixel is classified as bright. This threshold decision can also be made for each pixel before it is in memory 42 is stored. This creates data in a 2d illustrated, second image 70 the banknote 50 which only has bright areas and dark areas 51 . 55 . 56 . 57 has, and z. For example, values of 1 for light pixels and 0 for dark pixels are those in memory 42 be saved for further processing or evaluation.

Die für die Entscheidung verwendete Schwelle kann mittels eines statistischen Verfahrens iterativ ermittelt werden. Dabei wird angestrebt, die Grauwerteigenschaften der hellen bzw. dunklen Bereiche stabil zu lassen, so daß diese eine geringe Standardabweichung aufweisen. Die verwendete Schwelle wird vorteilhaft für jede bearbeitete Banknote mittels des statistischen Verfahrens ermittelt. Dabei kann es vorgesehen sein, daß von einer hypothetischen Schwelle ausgegangen wird. Mit der hypothetischen Schwelle wird die statistische Verteilung der sich ergebenden hellen und dunklen Bereiche bestimmt. Die bestimmte Verteilung wird analysiert und die hypothetische Schwelle verändert. Anschließend wird mit der veränderten Schwelle erneut die statistische Verteilung bestimmt. Ergibt sich für eine Schwelle eine stabile Verteilung für helle und dunkle Bereiche, wird das iterative Verfahren abgebrochen und die entsprechende Schwelle verwendet.The for the Decision used threshold can by means of a statistical Method be determined iteratively. The aim is the grayscale properties to leave the light or dark areas stable, so that these have a low standard deviation. The threshold used will be beneficial for each processed banknote determined by the statistical method. It may be provided that of a hypothetical Threshold is assumed. With the hypothetical threshold is the statistical distribution of the resulting light and dark Determined areas. The particular distribution is analyzed and the changed hypothetical threshold. Subsequently, will with the changed Threshold again determines the statistical distribution. Surrendered for a threshold a stable distribution for light and dark areas, the iterative process is aborted and used the appropriate threshold.

Die weitere Bearbeitung bzw. Auswertung der Signale des Infrarotsensors der Sensoreinrichtung 30 erfolgt aufgrund der für das zweite Abbild 70 der Banknote gespeicherten Pixel bzw. Daten, mittels eines Vergleichs mit Pixeln bzw. Daten einer Vorlage 80.The further processing or evaluation of the signals of the infrared sensor of the sensor device 30 takes place because of the for the second image 70 the banknote stored pixels or data, by means of a comparison with pixels or data of a template 80 ,

Die Vorlage 80 stellt ein Abbild dar, welches mittels einer oder mehrerer echter Banknoten erzeugt wird. Die Vorlage 80 enthält in Form von Bildpunkten oder Pixeln Daten über die Infraroteigenschaften der zu überprüfenden Banknote 50. Die Vorlage 80 bzw. die die Pixel bildenden Daten sind beispielsweise im nichtflüchtigen Speicher 41 gespeichert. Für jede Art von zu überprüfender Banknote, d. h. für jede Währung und Denomination, stehen Daten einer entsprechenden Vorlage im nichtflüchtigen Speicher 41 zur Verfügung. Es können Daten von bis zu vier Vorlagen für jede Banknote im nichtflüchtigen Speicher 41 gespeichert werden, damit die Banknoten unab hängig von ihrer Lage von der Banknotenbearbeitungsmaschine 11 bearbeitet werden können.The template 80 represents an image, which is generated by means of one or more genuine banknotes. The template 80 contains in the form of pixels or pixels data about the infrared properties of the banknote to be checked 50 , The template 80 or the data forming the pixels are, for example, in the non-volatile memory 41 saved. For each type of banknote to be checked, ie for each currency and denomination, data of a corresponding template are stored in non-volatile memory 41 to disposal. It can store data from up to four templates for each banknote in nonvolatile memory 41 are stored so that the banknotes regardless of their location from the banknote processing machine 11 can be edited.

Die Daten der einzelnen Bildpunkte oder Pixel der Vorlage 80 können drei Zustände bzw. Werte aufweisen. Wird für ein Pixel einer Banknote kein Infrarotsignal erwartet, d. h. das Pixel der Banknote muß dunkel erscheinen, so weist das entsprechende Pixel der Vorlage den Wert 0 auf. Wird für ein Pixel einer Banknote ein Infrarotsignal erwartet, d. h. das Pixel der Banknote muß hell erscheinen, so weist das entsprechende Pixel der Vorlage den Wert 1 auf. Darüber hinaus können Pixel der Vorlage den Wert 2 aufweisen. Für diese Pixel wird bei einer zu überprüfenden Banknote kein bestimmter Wert erwartet, d. h. das entsprechende Pixel der Banknote kann hell oder dunkel sein.The data of each pixel or pixel of the template 80 can have three states or values. If no infrared signal is expected for a pixel of a banknote, ie the banknote's pixel must appear dark, then the corresponding pixel of the original has the value 0. If an infrared signal is expected for a pixel of a banknote, ie the pixel of the banknote must appear bright, then the corresponding pixel of the original has the value 1. In addition, pixels of the template may be 2. For these pixels, no particular value is expected for a banknote to be checked, ie the corresponding pixel of the banknote can be light or dark.

Wie bereits erwähnt, wird die Vorlage 80 mittels einer oder mehrerer echter Banknoten erzeugt. Die Werte der Pixel werden in einem Lernmodus aus der oder den echten Banknoten bestimmt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dafür eine größere Anzahl von Banknoten für jede Art von Banknoten zu verwenden, z. B. 100 bis 1000 Stück. Die Entscheidung, daß ein Pixel der Vorlage 80 dunkel erscheinen muß, also den Wert 0 aufweist, wird getroffen, falls die überwiegende Zahl, z. B. ein vorgebbarer, hoher Prozentsatz, wie 99 bis 99,9%, aller für den Lernmodus verwendeten Banknoten an der Stelle des betreffenden Pixels dunkel erscheint. Entsprechendes gilt für Pixel, die hell erscheinen müssen, also den Wert 1 aufweisen.As already mentioned, the template is 80 generated by one or more genuine banknotes. The values of the pixels are determined in a learning mode from the real banknote (s). It has proven to be advantageous to use a larger number of banknotes for each type of banknotes, z. B. 100 to 1000 pieces. The decision that a pixel of the template 80 must appear dark, that has the value 0, is made if the vast number, z. B. a prescribable, high percentage, such as 99 to 99.9% of all banknotes used for the learning mode appears dark at the location of the pixel in question. The same applies to pixels that must appear bright, that is, have the value 1.

Pixel von Bereichen in Banknoten, über die keine eindeutige Aussage gemacht werden kann, d. h. für die der hohe, vorgebbare Prozentsatz nicht erreicht werden kann, erhalten den Wert 2. Derartige Bereiche können beispielsweise Gestaltungsmerkmale wie den Sicherheitsfaden 51 der Banknote 50 betreffen. Es ist nämlich bekannt, daß die Position des Sicherheitsfadens 51 innerhalb eines gewissen Bereichs, z. B. 10 mm, von Banknote zu Banknote variiert wird. Diese Variation erfolgt, um Überhöhungen beim Stapeln von Banknoten zu vermeiden, die entstehen würden, falls alle Sicherheitsfäden im Stapel übereinander zu liegen kämen.Pixels of areas in banknotes, over which no clear statement can be made, ie for which the high, specifiable percentage can not be achieved, receive the value 2. Such areas, for example, design features such as the security thread 51 the banknote 50 affect. Namely, it is known that the position of the security thread 51 within a certain range, e.g. B. 10 mm, is varied from banknote to banknote. This variation is done to avoid banknote stacking that would occur if all the security threads in the stack were stacked.

Da für die Bereitstellung der Vorlage 80 nur einfache Bildpunktvergleiche durchgeführt werden, kann die Erzeugung von Vorlagen weitgehend automatisch erfolgen, wenn entsprechende Banknoten zur Verfügung gestellt werden. Der erforderliche Lernmodus kann z. B. auf der Banknotenbearbeitungsmaschine 11 durchgeführt werden, indem ein entsprechender Bearbeitungsmodus mittels der Ein-/Ausgabeeinrichtung 45 ausgewählt wird. Die Daten der Vorlagen können aber auch anderweitig erzeugt und in den nichtflüchtigen Speicher 41 übertragen werden.As for the provision of the template 80 Only simple pixel comparisons are performed, the generation of templates can be largely automatic when appropriate banknotes are provided. The required learning mode can, for. On the banknote processing machine 11 be performed by a corresponding processing mode by means of the input / output device 45 is selected. The data of the templates can also be generated elsewhere and stored in non-volatile memory 41 be transmitted.

Somit weist die Vorlage 80 einen Bereich 81 auf, dessen Pixel den Wert 2 haben, da der Sicherheitsfaden, wegen der beschriebenen Variation seiner Position, innerhalb des gesamten Bereichs 81 liegen kann, weshalb eine eindeutige Aussage, ob ein Pixel hell oder dunkel erscheinen muß, nicht möglich ist. Zudem weist die Vorlage 80 Bereiche 85 bis 87 auf, deren Pixel den Wert 0 aufweisen, da diese Bereiche in der zu überprüfenden Banknote 50 bzw. ihrem Abbild 60 bzw. 70 dunkel erscheinen müssen, weil in den Bereichen 85, 87 Druckfarbe vorhanden ist, welche infrarotes Licht absorbiert, bzw. weil metallische Schichten 87 vorhanden sind, welche kein infrarotes Licht passieren lassen. Die Pixel der restlichen Bereiche der Vorlage 80 weisen den Wert 1 auf, da diese Bereiche in der zu überprüfenden Banknote 50 bzw. ihrem Abbild 60 bzw. 70 hell erscheinen müssen, da das infrarote Licht dort kaum oder nur wenig abgeschwächt wird.Thus, the template rejects 80 an area 81 on whose pixels have the value 2, because the security thread, because of the described variation of its position, within the entire range 81 which is why a clear statement as to whether a pixel must appear light or dark is not possible. In addition, the template indicates 80 areas 85 to 87 whose pixels have the value 0, since these areas in the banknote to be checked 50 or their image 60 respectively. 70 have to appear dark because in the fields 85 . 87 Printing ink is present, which absorbs infrared light, or because metallic layers 87 are present, which do not let infrared light pass. The pixels of the remaining areas of the template 80 have the value 1, since these areas are in the banknote to be checked 50 or their image 60 respectively. 70 appear bright, since the infrared light is hardly or only slightly attenuated there.

Bei der Bearbeitung von Banknoten BN in der Banknotenbearbeitungsmaschine 11 werden aus den Signalen der Sensoreinrichtung 30, wie oben beschrieben, die Pixel bzw. Daten des Abbilds 70 erzeugt und mit den entsprechenden Pixeln bzw. Daten der Vorlage 80 verglichen. Dies kann sofort für jedes erzeugte Pixel geschehen oder mittels des gespeicherten Abbilds 70 zu einem späteren Zeitpunkt.When processing banknotes BN in the banknote processing machine 11 are from the signals of the sensor device 30 as described above, the pixels or data of the image 70 generated and with the corresponding pixels or data of the template 80 compared. This can be done immediately for each pixel created or by the stored image 70 at a later time.

Weicht ein Pixel des Abbilds 70 von dem entsprechenden Pixel der Vorlage ab, wird dieses Pixel als Fehlerpixel gewertet. Dies ist beispielhaft in 2c für Pixel 56' dargestellt, welches eigentlich Bestandteil der Seriennummer 56 ist, weshalb es dunkel erscheinen sollte. Im dargestellten Beispiel erscheint Pixel 56' jedoch nicht ausreichend Dunkel, z. B. weil die Farbe der Seriennummer 56 an dieser Stelle abgetragen ist. Aus diesem Grund wird bei dem oben beschriebenen Vergleich mit der Schwelle entschieden, daß das Pixel 56' hell ist, weshalb diese Stelle in den Daten des Abbilds 70 entsprechend als helles Pixel markiert ist. Beim Vergleich der Daten des Abbilds 70 mit den Daten der Vorlage 80, welche an der entsprechenden Stelle ein dunkles Pixel 86' aufweist, wird deshalb ein Fehlerpixel festgestellt.Dodges a pixel of the image 70 from the corresponding pixel of the template, this pixel is scored as an error pixel. This is exemplary in 2c for pixels 56 ' which is actually part of the serial number 56 is why it should be dark. In the example shown, Pixel appears 56 ' but not enough dark, z. B. because the color of the serial number 56 is removed at this point. For this reason, it is decided in the above-described comparison with the threshold that the pixel 56 ' is bright, which is why this point in the data of the image 70 accordingly marked as bright pixel. When comparing the data of the image 70 with the data of the template 80 , which at the appropriate place a dark pixel 86 ' Therefore, an error pixel is detected.

Pixel der Vorlage 80 mit Wert 2 werden bei dem Vergleich nicht berücksichtigt bzw. nie als Fehler gewertet.Pixel of the original 80 with value 2 are not taken into account in the comparison or never evaluated as an error.

Für jedes festgestellte Fehlerpixel erhöht die Steuereinrichtung 40 den Wert einen Zählers um eins, um einen Fehlerwert für die gerade bearbeitete Banknoten zu ermitteln. Wurde der Vergleich für alle Pixel der gerade bearbeiteten Banknote durchgeführt, steht der Fehlerwert für diese Banknote zur Verfügung, der angibt, wie viele der Pixel Abweichungen aufweisen.For each detected error pixel, the controller increases 40 the value of one counter by one to determine an error value for the banknotes being processed. If the comparison has been made for all the pixels of the banknote being processed, the error value for this banknote is available, which indicates how many of the pixels have deviations.

Für die Entscheidung durch die Steuereinrichtung 40, ob eine geprüfte Banknote echt ist, kann ein Schwellenwert für den Fehlerwert vorgegeben und im nichtflüchtigen Speicher 41 gespeichert werden. Liegt der Fehlerwert unterhalb des Schwellenwerts, ist die Banknote echt. Die Banknote wird in diesem Fall, wie oben beschrieben, in das Ausgabefach 25 abgelegt. Wird der Schwellenwert von dem Fehlerwert erreicht oder überschritten, wird die Banknote von der Steuereinrichtung 40 als gefälscht oder fälschungsverdächtig eingestuft und in das Ausgabefach 27 abgelegt. Statt der Vorgabe eines Schwellenwerts in Form einer bestimmten Anzahl von Fehlerpixeln, kann der Schwellenwert auch aus der Banknotengröße abgeleitet werden. Der Schwellenwert wird in diesem Fall in Prozentpunkten von der Anzahl der Banknotenpixel angegeben werden. Dabei sollte ein minimaler prozentualer Schwellenwert nicht unterschritten werden, da sonst bei kleinen Banknoten eine sehr hohe Empfindlichkeit resultieren würde, d. h. bereits bei einer sehr geringen Anzahl von Fehlerpixeln (z. B. 1 Fehlerpixel) würde die Banknote als Fälschung eingestuft werden.For the decision by the control device 40 whether a checked bill is genuine, a threshold value for the error value can be specified and stored in non-volatile memory 41 get saved. If the error value is below the threshold, the bill is genuine. The bill will in this case, as described above, in the output tray 25 stored. If the threshold of the error value is reached or exceeded, the bill is from the controller 40 classified as forged or suspected of being forged and placed in the output tray 27 stored. Instead of specifying a threshold value in the form of a certain number of error pixels, the threshold value can also be derived from the banknote size. The threshold will in this case be given in percentage points from the number of banknote pixels. In this case, a minimum percentage threshold value should not be undershot, since otherwise a very high sensitivity would result for small bank notes, ie even with a very small number of error pixels (eg 1 error pixel), the bank note would be classified as counterfeit.

Weiterhin werden Fehlerpixel, deren Pixelwert sich im Toleranzbereich um die Hintergrundschwelle befinden nicht als Fehler gewertet, um eine gewisse Unempfindlichkeit gegen Signalrauschen zu erreichen.Farther become error pixels whose pixel value is in the tolerance range around the Background threshold are not considered to be a failure to a certain extent To achieve insensitivity to signal noise.

Fehlstellen in den Banknoten, z. B. Eselsohren, wirken sich negativ auf die Überprüfung aus, da sich für abgeknickte Bereich der Banknote immer helle Pixel (Wert 1) und im sich durch die Überlappung ergebenden Bereich doppelter Materialstärke immer dunkle Pixel ergeben (Wert 0). Zur Vermeidung von Fehlbeurteilungen kann ein Eselsohrenbereich ignoriert werden. Dazu kann die Fläche von Eselsohren mittels anderer, nicht dargestellter Sensoren der Sensoreinrichtung 30 bestimmt werden. Entsprechend dieser Fläche können die Seitenlängen 1 eines idealen Eselsohres (gleichschenkliges Drei eck) zu 1 = √2·A berechnet werden. Die Seitenlänge 1 wird mit dem Faktor multipliziert, um Eselsohren mit einem Seitenverhältnis von 2:1 bzw. 1:2 zu berücksichtigen. Die Seitenlänge 1 = 2·√A bildet ein Rechteck innerhalb der Vorlage 80, welches der durch das Eselsohr beanspruchten Fläche entspricht und innerhalb dessen keine Fehlpixel gewertet werden. In vergleichbarer Weise werden andere Fehlstellen, z. B. Löcher und Risse, von der Überprüfung ausgeschlossen.Defects in the banknotes, z. As donkey ears, have a negative impact on the review, since for bent portion of the banknote always bright pixels (value 1) and in the resulting overlap area of double thickness always dark pixels result (value 0). To avoid misjudgments, a dog's ear area can be ignored. For this purpose, the area of dog's ears by means of other, not shown sensors of the sensor device 30 be determined. Entspre With this surface, the side lengths 1 of an ideal dog's ear (isosceles triangle) can be calculated to be 1 = √2 · A. The side length 1 is multiplied by the factor to account for dog ears with an aspect ratio of 2: 1 and 1: 2, respectively. The page length 1 = 2 · √A forms a rectangle within the template 80 which corresponds to the area occupied by the dog's ear and within which no false pixels are scored. In a similar way, other defects, such. As holes and cracks, excluded from the review.

Es kann der Fall eintreten, daß im Lernmodus nur Pixel für die Vorlage einer Banknote ermittelt wurden, welche den Wert 2 aufweisen, für die somit nicht eindeutig festgelegt werden kann, ob die Pixel hell oder dunkel erscheinen müssen. Dies kann beispielsweise auf fehlende infrarotes Licht absorbierende oder reflektierenden Strukturen hinweisen, z. B. weil keine infrarotes Licht absorbierenden Druckfarben oder metallischen Schichten bei der Herstellung der Banknote verwendet wurden. Fälschungen, die aber deutliche Strukturen bei Beleuchtung mit infrarotem Licht besitzen, würden in diesem Fall nicht erkannt werden. Deshalb wird bei derartigen Banknoten die absolute Differenz aus den Mittelwerten für helle und dunkle Bereiche gebildet. Diese Differenz gibt Auskunft über die generelle Charakteristik der Banknote. Ist die Differenz klein, weist die Banknote eine homogene Struktur auf, z. B. weil kein infrarotes Licht beeinflussender Druck vorhanden ist. Diese Differenz wird mit einem festen Schwellenwert verglichen. Ist die Differenz größer, erfolgt eine Zurückweisung, da dies auf deutliche infrarotes Licht absorbierende oder reflektierenden Strukturen schließen läßt.It the case may occur that in Learning mode only pixels for the submission of a banknote has been determined, which have the value 2, for the Thus, it can not be clearly determined whether the pixels are bright or to appear dark. For example, this may be due to missing infrared light absorbing or reflective structures, e.g. B. because no infrared Light absorbing inks or metallic layers the production of the banknote were used. Fakes, but the clear Structures under illumination with infrared light would have in not be recognized in this case. Therefore, with such banknotes the absolute difference between the averages for light and dark areas educated. This difference provides information about the general characteristics the banknote. If the difference is small, the banknote is a homogeneous one Structure on, z. B. because no infrared light influencing pressure is available. This difference comes with a fixed threshold compared. If the difference is greater, takes place a rejection, as this is significant to absorbing or reflecting infrared light Close structures leaves.

Vorstehend wurde das Verfahren für die Prüfung von Banknoten beispielhaft für die Prüfung der Echtheit der Banknoten mittels infrarotem Licht beschrieben. Es ist aber offensichtlich, daß sich das Verfahren für alle möglichen Prüfungen von Banknoten, auch unter Verwendung anderer Anregung sowie zugehöriger Sensoren, durchführen läßt, falls dabei ein Abbild bzw. eine Vorlage erzeugt werden kann, welche Bildpunkte oder Pixel mit den drei beschriebenen Zuständen aufweisen. Entsprechende ein Abbild erzeugende Sensoren können beispielsweise ein Abbild von Eigenschaften wie Magnetismus, Fluoreszenz, Leitfähigkeit, Papierdicke usw. der zu untersuchenden Banknoten erzeugen.above was the procedure for the exam of banknotes exemplary for the exam the authenticity of the banknotes by means of infrared light. It is obvious, however, that the procedure for all possible exams banknotes, also using other excitation and associated sensors, carry out leaves, if while an image or a template can be generated, which pixels or pixels with the three states described. Corresponding one Image generating sensors can for example, an image of properties such as magnetism, fluorescence, Conductivity, Paper thickness, etc. of the banknotes to be examined.

Ebenso ist es offensichtlich, daß das Verfahren für die Prüfung von Banknoten nicht auf den beschriebenen Einsatz in einer Banknotenbearbeitungsmaschine 11 beschränkt ist, sondern überall eingesetzt werden kann, wo Banknoten geprüft werden müssen, z. B. automatischen Schaltern für die Einzahlung von Geld, Verkaufsautomaten usw.It is also evident that the method for checking banknotes does not refer to the described use in a banknote processing machine 11 is limited, but can be used anywhere banknotes must be checked, z. As automatic counters for the deposit of money, vending machines, etc.

Claims

Method for checking banknotes, in particular checking the authenticity of banknotes by means of infrared light, comprising the following steps: picking the banknote to be checked ( 50 ), Detecting a reaction of the bill generated by the excitation ( 50 ), Generating a first image composed of pixels ( 60 ) of the banknote ( 50 ) from the detected reaction, each pixel being represented by a value for the strength of the reaction of the banknote ( 50 ) is characterized at the respective location of each pixel, characterized by generating a second image ( 70 ) from the pixels of the first image ( 60 ), wherein pixels of the second image ( 70 ) are classified as bright pixels if the values for the magnitude of the response of the corresponding pixels of the first image ( 60 ) are at or above a threshold, and where pixels of the second image ( 70 ) are classified as dark pixels if the values for the magnitude of the response of the corresponding pixels of the first image ( 60 ) are below the threshold, provide a banknote to be checked ( 50 ) ( 80 ) whose pixels are light, dark or indefinite (81), comparing the pixels of the second image ( 70 ) with the pixels of the template ( 80 ) and determining a number of pixels of the second image ( 70 ) that does not match the corresponding pixels of the template ( 80 ), whereby indefinite pixels of the template ( 80 ) and checking the banknote ( 50 ) by means of the number of non-matching pixels of the second image ( 70 ), the result of the test being positive if the number is below a predefinable value.

Method according to claim 1, characterized in that that at least two steps for all pixels are performed one after the other.

Method according to claim 1, characterized in that that at least two steps for each pixel be performed sequentially.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the threshold for the classification of the pixels of the second image ( 70 ) is determined statistically.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the production of the template ( 80 ) for each type of banknote a plurality of banknotes of the corresponding type are used, wherein first images ( 60 ) of the banknotes are generated, and the pixels of the template ( 80 ) are set to be light or dark if the corresponding pixels of the first images ( 60 ) are predominantly light or dark, and pixels of the template ( 80 ) when be determined indefinitely, if they are not predominantly light or dark.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that that for the check of the banknote ( 50 ) by means of the number of non-matching pixels of the second image ( 70 ) is a fixed threshold.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that that for the check of the banknote ( 50 ) by means of the number of non-matching pixels of the second image ( 70 ) predetermined value from the size of the area of the banknote to be checked ( 50 ) is derived.

Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that defects in the banknotes ( 50 ) are not included in the test.