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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Erkennung von Mehrfachabzügen, bei
welchem Dokumente, insbesondere Banknoten oder Schecks, einzeln
von einem Stapel abgezogen werden, ein abgezogenes Dokument mit
elektromagnetischer Strahlung bestrahlt wird, die von dem abgezogenen
Dokument ausgehende Strahlung erfaßt wird und anhand der erfaßten Strahlung überprüft wird,
ob mehr als ein Dokument vom Stapel abgezogen wurde und somit ein
Mehrfachabzug vorliegt.
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Bei der automatischen Bearbeitung
von Banknoten in Banknotenbearbeitungssystemen werden die zu bearbeitenden
Banknoten i.a. in Form eines Stapels bereitgestellt, in einer Vereinzelungsvorrichtung
einzeln vom Stapel abgezogen und anschließend einer Bearbeitungsvorrichtung
zur eigentlichen Bearbeitung, d.h. zum Zählen und/oder Prüfen und/oder
Sortieren, zugeführt.
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Aus Gründen einer zuverlässigen Bearbeitung
muß hierbei
sichergestellt werden, daß jeweils nur
eine Banknote vom Stapel abgezogen wird und anschließend die
Bearbeitung einzeln durchläuft.
Daher müssen
sog. Mehrfachabzüge,
in denen fälschlicherweise
zwei oder mehrere Banknoten gleichzeitig vom Stapel abgezogen werden,
zuverlässig
erkannt werden.
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In bekannten Verfahren zur Erkennung
von Mehrfachabzügen
nach dem Stand der Technik wird unter anderem aus der Intensität des durch
eine von einem Stapel abgezogenen Banknote hindurchtretenden Lichts
auf das Vorliegen von einer oder gegebenenfalls mehreren Banknoten
geschlossen.
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Bei diesen Verfahren kann jedoch
dann ein Problem auftreten, wenn die zu bearbeitenden Banknoten
einer bestimmten Währung
und Denomination eine Lichtdurchlässigkeit aufweisen, welche
zwischen einzelnen Banknoten-Chargen,
d.h. Banknoten derselben Währung
und Denomination aber von verschiedenen Herstellern oder aus verschiedenen Serien,
signifikant schwankt. In solchen Fällen kann es vorkommen, daß sich ein
Doppelabzug aus zwei Banknoten mit einer chargenbedingt jeweils
relativ hohen Lichtdurchlässigkeit
nicht ausreichend zuverlässig
von einer einzeln abgezogenen Banknote mit einer chargenbedingt
relativ niedrigen Lichtdurchlässigkeit
unterscheiden läßt. Die
Erkennungssicherheit für
Mehrfachabzüge
ist in diesen Fällen
nicht mehr gewährleistet.
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Ein weiteres Problem kann auftreten,
wenn die zu bearbeitenden Banknoten Verschmutzungen aufweisen, da
diese die Lichtdurchlässigkeit
im Vergleich zu sauberen Banknoten derselben Währung und Denomination i.a.
deutlich herabsetzen. Auch in solchen Fällen kann es daher vorkommen,
daß sich ein
Doppelabzug aus zwei sauberen Banknoten nicht ausreichend zuverlässig von
einer einzeln abgezogenen verschmutzten Banknote unterscheiden läßt. Die Erkennungssicherheit
für Mehrfachabzüge ist auch
in diesen Fällen
nicht mehr gewährleistet.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein
Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, welche
eine zuverlässigere
Erkennung von Mehrfachabzügen
gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren
und die Vorrichtung gemäß Anspruch
1 bzw.12 gelöst.
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Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, daß die von
der Banknote ausgehende, d.h. transmittierte und/oder reflektierte,
Strahlung in mindestens zwei Bereichen der Banknote erfaßt wird
und die in diesen Bereichert erfaßte Strahlung zur Überprüfung des
Vorliegens eines Mehrfachabzugs herangezogen wird. Die zur Überprüfung herangezogene
Strahlung wird hierbei in solchen Bereichen der Banknote erfaßt, welche
eine unterschiedliche Durchlässigkeit für die erfaßte Strahlung,
insbesondere infrarote (IR) Strahlung oder sichtbares Licht, aufweisen.
Bei den für
die Mehrfachabzugsprüfung
ausgewählten
Bereichen der Banknote handelt es sich um Bereiche, welche aufgrund
unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften des Banknotenpapiers,
des Aufdrucks und/oder von in oder auf die Banknote ein- bzw. aufgebrachten
Elementen, wie z.B. Echtheitsmerkmalen, eine unterschiedliche Durchlässigkeit
für die
erfaßte
Strahlung aufweisen.
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Durch die Berücksichtigung der von mindestens
zwei unterschiedlich durchlässigen
Bereichen der Banknote ausgehenden Strahlung werden Mehrfachabzüge mit einer
höheren
Zuverlässigkeit
erkannt.
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In einer bevorzugten Ausführung der
Erfindung ist vorgesehen, die jeweils durch einen ersten Bereich
und einen zweiten Bereich der Banknote transmittierte Strahlung
separat zu erfassen und anhand der für jeden der beiden Bereiche
erfaßten transmittierten
Strahlurg einzeln zu überprüfen, ob mehr
als eine Banknote vom Stapel abgezogen wurde. Diese separate Erfassung
und Überprüfung der
in den beiden Bereichen transmittierten Strahlung erlaubt eine besonders
differenzierte Bewertung des Transmissionsverhaltens des Prüfobjekts,
so daß eine
noch zuverlässigere
Mehrfachabzugserkennung, insbesondere auch im Hinblick auf die oben näher beschriebenen
chargenbedingten Unterschiede in den Banknoteneigenschaften, erreicht
wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist vorgesehen,
daß die
jeweils von einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich der Banknote
reflektierte Strahlung erfaßt
wird, aus der erfaßten
Strahlung ein Kontrastwert abgeleitet wird, die durch einen dritten
Bereich der Banknote transmittierte Strahlung erfaßt wird,
die erfaßte
transmittierte Strahlung durch den abgeleiteten Kontrastwert korrigiert
wird und anhand der korrigierten transmittierten Strahlung überprüft wird,
ob mehr als eine Banknote vom Stapel abgezogen wurde. Mit Hilfe
des abgeleiteten Kontrastwertes läßt sich der Zustand, insbesondere
die Verschmutzung, der zu prüfenden
Banknote besonders genau charakterisieren. Wird nun die erfaßte transmittierte
Strahlung mit dem abgeleiteten Kontrastwert korrigiert, so läßt sich
der unerwünschte
Einfluß von Verschmutzungen
auf die Transmissionseigenschaften der Banknote besonders zuverlässig eliminieren. Entsprechend
wird hierdurch die Erkennungssicherheit von Mehrfachabzügen deutlich
erhöht.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung
besteht darin, die beiden oben beschriebenen Ausführungen
miteinander zu kombinieren, wobei die jeweils in den einzelnen Bereichen
erfaßte transmittierte
Strahlung durch den aus der erfaßten reflektierten Strahlung
abgeleiteten Kontrastwert korrigiert wird. Die einzelnen Bereiche
der Banknote, in denen die transmittierte Strahlung erfaßt wird,
müssen
hierbei nicht notwendigerweise mit den Bereichen der Banknote übereinstimmen,
in denen die reflektierte Strahlung erfaßt wird. In dieser Ausführung der
Erfindung können
sowohl chargenals auch verschmutzungsbedingte Einflüsse auf
die Mehrfachabzugserkennung besonders effektiv vermindert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 ein
Beispiel für
einen Doppelabzug; und
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3 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
wird eine Banknote 1 mittels einer nicht dargestellten
Transportvorrichtung in Transportrichtung T an einer Strahlungsquelle 5 und
einem Detektor 6 vorbeitransportiert. Die Strahlungsquelle 5 erstreckt
sich über
die Breite der Banknote 5 und umfaßt vorzugsweise in einer Zeile
angeordnete Leuchtmittel, wie z.B. Leuchtdioden (LEDs), welche sichtbare
und/oder infrarote Strahlung emittieren. Die von der Strahlungsquelle 5 emittierte
Strahlung trifft auf die Banknote 1 und wird von dieser
zumindest teilweise transmittiert. Die transmittierte Strahlung
wird von einem Detektor 6 erfaßt, welcher sich ebenfalls über die
Breite der Banknote 1 erstreckt und vorzugsweise in einer
Zeile angeordnete Detektoreinheiten, wie z.B. Photodioden oder ladungsgekoppelte
Detektoren (CCDs), aufweist. Der Detektor 6 ist mit einer Auswertungseinrichtung 10 verbunden,
in welcher die Überprüfung des
Vorliegens eines Mehrfachabzugs anhand der erfaßten transmittierten Strahlung durchgeführt wird.
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Die transmittierte Strahlung wird
von den zeilenförmig
angeordneten Detektoreinheiten des Detektors 6 während des
Transports der Banknote 1 sukzessive erfaßt, so daß eine zweidimensionale Aufnahme
der durch die Banknote 1 transmittierten Strahlung erhalten
wird. Aus dieser Aufnahme werden ein erster Bereich 2 und
ein zweiter Bereich 3 ausgewählt, und für jeden Bereich 2 bzw. 3 wird
ein für
die jeweils transmittierte Strahlung charakteristischer Wert MT1
und MT2 ermittelt. Bei dem Wert MT1 bzw. MT2 handelt es sich vorzugsweise
um einen aus den einzelnen erfaßten
Strahlungsintensitäten
innerhalb des jeweiligen Bereichs 2 bzw. 3 abgeleiteten
Wert, wie z.B. einen Mittel-, Median-, Minimal- oder Maximalwert.
Der Wert MT1 bzw. MT2 jedes Bereichs 2 bzw. 3 wird
dann mit einem i.a. für
jeden der Bereiche 2 bzw. 3 unterschiedlichen
Vergleichswert VT1 bzw. VT2 verglichen. Ist der Wert MT1 bzw. MT2
kleiner als der entsprechende Vergleichswert VT1 bzw. VT2, so liegt
für die
Auswertung des jeweiligen Bereichs 2 bzw. 3 ein
Verdacht auf einen Mehrfachabzug vor.
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Aus den einzelnen Vergleichsergebnissen des
für jeden
der beiden Bereiche 2 bzw. 3 durchgeführten Vergleichs
wird schließlich
ein Gesamtergebnis abgeleitet, welches eine Aussage darüber enthält, ob die
geprüfte
Banknote insgesamt als Mehrfachabzug einzustufen ist oder nicht.
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Das Gesamtergebnis wird hierbei vorzugsweise
aus einer logischen ODER-Verknüpfung der einzelnen
Vergleichsergebnisse erhalten, d.h. die geprüfte Banknote wird als Mehrfachabzug
eingestuft, wenn in wenigstens einem der Bereiche 2 bzw. 3 ein Verdacht
auf einen Mehrfachabzug vorliegt.
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In einer alternativen Ausgestaltung
der Erfindung wird das Gesamtergebnis aus einer Verknüpfung der
einzelnen Vergleichsergebnisse unter Verwendung einer Fuzzy-Logik
erhalten. Hierbei sind neben den eindeutigen Vergleichsergebnissen
Mehrfachabzug "JA" und Mehrfachabzug "NEIN" eine oder mehrere
weitere Abstufungen vorgesehen.
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In einem einfachen Fall einer Fuzzy-Logik lautet
das Vergleichsergebnis Mehrfachabzug "JA", wenn
der charakteristische Wert MT1 bzw. MT2 der einzelnen Bereiche kleiner
ist als ein unterer Vergleichswert VT1_U bzw. VT2_U. Das Vergleichsergebnis
lautet Mehrfachabzug "NEIN", wenn der Wert MT1
bzw. MT2 der einzelnen Bereiche größer ist als ein oberer Vergleichswert
VT1_O bzw. VT2_O. Liegt der Wert zwischen dem oberen und unteren
Vergleichswert, so lautet das Vergleichsergebnis Mehrfachabzug "WAHRSCHEINLICH". Jedem Vergleichsergebnis "JA", "WAHRSCHEIN-LICH" bzw. "NEIN" wird dann ein Zahlenwert
zugeordnet (z.B. 2, 1 bzw. 0) und die Zahlenwerte der Vergleichsergebnisse
für beide
Bereiche werden zu einer Ergebnissumme ES addiert. Die Ergebnissumme
ES wird mit einer Vergleichssumme VS verglichen. Ist die Ergebnissumme ES
größer als
oder gleich der Vergleichssumme VS, dann wird die geprüfte Banknote
als Mehrfachabzug eingestuft. Wird als Vergleichssumme VS beispielsweise
der Wert 2 vorgegeben, dann wird eine geprüfte Banknote als Mehrfachabzug
eingestuft, wenn zumindest für
einen Bereich der Banknote ein Mehrfachabzug (ES ≥ 2) erkannt
worden ist oder wenn für beide
Bereiche der Banknote ein Mehrfachabzug für wahrscheinlich (ES = 1 +
1) gehalten wird.
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Die Verwendung einer Fuzzy-Logik
bei der Verknüpfung
der einzelnen Vergleichsergebnisse zu einer Gesamtbewertung wirkt
sich dann besonders vorteilhaft aus, wenn zwei gleichzeitig abgezogene Banknoten
gegenläufig
orientiert, d.h. um 180° gedreht,
sind. Diesen Fall zeigt 2,
wobei der Abstand zwischen den beiden Banknoten 1 und 1' aus Gründen der
Anschaulichkeit stark vergrößert dargestellt
ist. Wie in der Figur zu erkennen ist, kommt der erste Bereich 2 der
oberen Banknote 1 auf zumindest einem Teil des zweiten
Bereichs 3' der
unteren Banknote 1' zu
liegen. Entsprechend kommt der zweite Bereich 3 der oberen
Banknote 1 auf zumindest einem Teil des ersten Bereichs 2' der unteren
Banknote 1' zu
liegen. Je nach Ausmaß der
chargenbedingten Unterschiede in der Strahlungsdurchlässigkeit
der Banknoten 1 und 1' kann es in diesem Fall vorkommen,
daß weder
für den
ersten Bereich 2 noch für den
zweiten Bereich 3 eine ausreichend präzise Aussage, d.h. "JA" oder "NEIN", über das
Vorliegen eines Doppelabzugs erhalten werden kann. Unter Verwendung
der oben beschriebenen Fuzzy-Logik wird die geprüfte Banknote jedoch korrekterweise
als Doppelabzug erkannt, wenn für
die beiden Bereiche 2 bzw. 3 das Vergleichsergebnis
für jeden
Bereich "WAHRSCHEINLICH" lautet.
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Der Lage des ersten Bereichs 2 auf
der Banknote 1 wird bei dieser Ausführung der Erfindung vorzugsweise
so gewählt,
daß dieser
zumindest teilweise in einem bedruckten Bereich der Banknote fliegt,
während
die Lage des zweiten Bereichs 3 so gewählt wird, daß dieser
außerhalb
des bedruckten Bereichs der Banknote 1 liegt. Als bedruckter
Bereich ist im Sinne der Erfindung jeder Bereich zu verstehen, dessen
Druckbild einen Teil der erfaßten
transmittierten Strahlung absorbiert. Vorzugsweise handelt es sich
bei dem Druckbild um ein sog. Infrarot-Druckbild, welches aufgrund
einer erhöhten IR-Absorption
der verwendeten Druckfarbe im Infraroten erkennbar ist. Entsprechend
liegt in diesem Fall die zu erfassende transmittierte Strahlung
ebenfalls im infraroten Spektralbereich.
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3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Die dargestellte Vorrichtung entspricht der in 1 gezeigten, wobei zusätzlich ein
Detektor 7 vorgesehen ist, welcher die von der Banknote 1 reflektierte,
insbesondere die diffus reflektierte, d.h. remittierte, Strahlung
erfassen kann. Analog zu dem bereits oben näher beschriebenen Detektor 6 erstreckt
sich der Detektor 7 ebenfalls über die Breite der Banknote 1 und
weist vorzugsweise in einer Zeile angeordnete Detektoreinheiten
(nicht dargestellt), wie z.B. Photodioden oder ladungsgekoppelte
Detektoren (CCDs), auf. Ebenso wird durch sukzessives Erfassen der
reflektierten Strahlung während
des Banknotentransports eine zweidimensionale Aufnahme der von der
Banknote 1 reflektierten Strahlung erhalten. Beide Detektoren 6 und 7 sind
mit einer Auswertungseinrichtung 10 verbunden, in welcher
die Detektorsignale, insbesondere die erhaltenen zweidimensionalen
Aufnahmen, verarbeitet und zur Überprüfung des
Vorliegens eines Mehrfachabzugs ausgewertet werden.
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Die in der 3 dargestellte Vorrichtung ist zur Ausführung des
im folgenden näher
beschriebenen Verfahrens zur Mehrfachabzugserkennung besonders geeignet:
Bei
diesem Verfahren wird von dem Detektor 7 die jeweils in
einem ersten Bereich 2 und einem zweiten Bereich 3 der
Banknote 1 reflektierte Strahlung erfaßt und in der Auswertungseinrichtung 10 aus
der erfaßten
Strahlung ein Kontrastwert K abgeleitet. Der Kontrastwert K errechnet
sich vorzugsweise aus der Differenz der für die beiden unterschiedlichen
Bereiche 2 bzw. 3 erfaßten Strahlung oder aus dem
Quotienten aus der Differenz und der Summe der erfaßten reflektierten
Strahlung. Bei der erfaßten
reflektierten Strahlung handelt es sich vorzugsweise um sichtbares Licht.
Entsprechend liegt der erste Bereich 2 bevorzugt in einem
mit sichtbarer Druckfarbe bedruckten Bereich der Banknote 1,
der zweite Bereich 3 befindet sich dagegen vorzugsweise
in einem unbedruckten Bereich der Banknote 1. Da mit zunehmender Verschmutzung
der Banknote 1 die Differenz zwischen der im zweiten, vorzugsweise
unbedruckten, Bereich 3 und der im ersten, vorzugsweise
bedruckten, Bereich 2 reflektierten Strahlung immer mehr
abnimmt, stellt der abgeleitete Kontrastwert K somit ein Maß für die Verschmutzung
der Banknote 1 dar.
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Zur eigentlichen Mehrfachabzugsprüfung wird
die durch einen dritten Bereich 4 der Banknote 1 transmittierte,
insbesondere infrarote, Strahlung mit dem Detektor 6 erfaßt und zur
Berücksichtigung
des Einflusses von Verschmutzungen auf der zu prüfenden Banknote 1 mit
dem Kontrastwert K entsprechend korrigiert. Je kleiner der Kontrastwert
K der zu prüfenden
Banknote 1 im Vergleich zu einem vorgegebenen, vorzugsweise
gespeicherten, Kontrastwert einer sauberen oder druckfrischen Banknote 1 ist, desto mehr
muß die
erfaßte
transmittierte Strahlung zu höheren
Werten hin korrigiert werden. Anhand der entsprechend korrigierten
transmittierten Strahlung wird schließlich überprüft, ob die zu prüfende Banknote 1 als
Mehrfachabzug einzustufen ist.
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Wie im dargestellten Beispiel der 3 zu erkennen ist, kann
sich der dritte Bereich 4 mit dem ersten und zweiten Bereich 2 bzw. 3 überlappen. Prinzipiell
kann der dritte Bereich 4 auch mit dem ersten oder zweiten
Bereich 2 bzw. 3 identisch sein oder aber auch
außerhalb
des ersten und zweiten Bereichs 2 bzw. 3 liegen.
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Durch die Verwendung des aus dem
Reflexionsverhalten der unterschiedlichen Bereiche 2 und 3 abgeleiteten
Kontrastwertes K zur Korrektur der erfaßten transmittierten Strahlung
wird der Einfluß von Verschmutzungseffekten
bei der Mehrfachabzugserkennung besonders effektiv kompensiert.
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Die in 3 dargestellte
Vorrichtung eignet sich auch zur Durchführung des im Zusammenhang mit
der 1 näher beschriebenen
Verfahrens, so daß die
beschriebenen Verfahrensvarianten der Erfindung miteinander kombiniert
werden können.
Hierbei wird die jeweils in den einzelnen Bereichen 2 bzw. 3 erfaßte transmittierte
Strahlung, insbesondere infrarote Strahlung, durch den aus der erfaßten reflektierten
Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, abgeleiteten Kontrastwert
K korrigiert. Die einzelnen Bereiche 2 bzw. 3 der
Banknote 1, in denen die transmittierte Strahlung erfaßt wird,
müssen
hierbei nicht notwendigerweise mit den Bereichen 2 bzw. 3 der Banknote 1 übereinstimmen,
in denen die reflektierte Strahlung erfaßt wird. Durch die Kombination
der beschriebenen Verfahrensvarianten werden sowohl Chargen- als
auch verschmutzungsbedingte Einflüsse auf die Mehrfachabzugserkennung
besonders effektiv vermindert.
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In den ausgewählten Ausführungsbeispielen der 1 und 3 werden die zu prüfenden Banknoten 1 im
Längstransport,
d.h. entlang ihrer langen Kante, transportiert. Alternativ hierzu
ist es auch möglich,
die Banknoten im Quertransport, d.h. entlang ihrer kurzen Kante,
zu transportieren.