一种多光谱的纸币检验装置及点钞机的制作方法

1.本发明涉及金融设备领域，尤其涉及一种多光谱的纸币检验装置及点钞机。


背景技术：

2.目前的市场上的点验钞通常采用直接穿透的方式鉴伪，但这种透射鉴伪采用的原理是光穿透纸币，利用不同油墨对光吸收不同的特点去鉴伪，那么必须面对的问题就是光穿透后强度的大幅度下降，很可能就导致透射后的光强度不够，光敏传感器识别不灵敏，鉴别精度不够，且目前的点验机通常采用针对防伪部分的鉴伪手段，定点对防伪区域进行检测，导致币种单一。
3.在专利号为cn201921866183.x的中国专利中公开了一种适用性强的纸币鉴伪装置，包括灯管固定架、固定在灯管固定架上的若干发光二极管、传感器固定架、信息分析处理模块，发光二极管在灯管固定架宽度方向设置两组分别为透射光组和反射光组，透射光组在传感器固定架上固定设置有对应的光敏传感器，反射光组的发光二极管与光敏传感器固定设置在灯管固定架上，在灯管固定架与纸币之间设置有一组透镜，该方案通过两组光源交替工作，实现从透射与反射双重鉴伪，同时通过利用透镜的特性使鉴伪精度更高，识别更灵敏，适用范围更广。
4.上述现有技术的缺陷在于：1、透射光组和反射光组工作时先后检测纸币不同的位点，造成纸币识别的位置精度不高，2、透射光组和反射光组共同安装在灯管固定架宽度方向上，占用太多的使用空间，容易造成鉴钞功能的单一化。3、使用的光敏传感器数量多，成本高，不同传感器的检测结果存在一定差异，造成鉴伪精度下降。


技术实现要素：

5.本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种多光谱的纸币检验装置，可以实现透射与反射的双重鉴伪，使鉴伪精度更高，识别更灵敏。
6.本发明解决其技术问题采用的技术方案：一种多光谱的纸币检验装置，包括用于纸币输送的送钞通道、设置在送钞通道上的纸币检验模组以及控制纸币检验模组工作的控制系统，所述纸币检验模组包括固定安装在送钞通道上的第一多光谱光源模块、光照信号采集模块和第二多光谱光源模块，所述第一多光谱光源模块和光照信号采集模块设置在送钞通道的同一侧，所述光照信号采集模块和第二多光谱光源模块分别设置在送钞通道的两侧，所述光照信号采集模块用于接收采集第一多光谱光源模块照射纸币上产生的反射光信号，或者接收采集第二多光谱光源模块照射纸币时透射光信号，并输出相应的电信号。
7.为了进一步完善，所述第一多光谱光源模块和第二光谱光源模块为rgb光源，所述光照信号采集模块为rgb颜色传感器。
8.进一步完善，所述rgb光源为rgb三色一体灯或者具有红色发光灯、绿色发光灯和蓝色发光灯的rgb三色组合灯。
9.进一步完善，所述rgb光源为激光灯或led灯。
10.进一步完善，所述第一多光谱光源模块、光照信号采集模块和第二多光谱光源模块上分别设有第一聚光镜、散光镜和第二聚光镜。
11.进一步完善，所述控制系统包括调制电路模块、信息转换器模块以及控制模块，所述控制模块分别与调制电路模块、信息转换器模块电性连接，所述调制电路模块分别与第一多光谱光源模块、第二多光谱光源模块电性连接，所述信息转换器模块与光照信号采集模块电性连接。
12.进一步完善，所述控制系统还包括分别设置在送钞通道内外的送钞机构和显示模块，所述送钞机构和显示模块均与所述控制模块电性连接。
13.进一步完善，一种点钞机，其上具有上述的纸币检验装置，纸币检验装置占用的使用空间小，使其鉴钞功能更加精确和多样化。
14.与现有技术相比，本发明有益的效果是：
15.1、本方案利用光的透射与反射的双重原理，照射光线在纸币上，对纸币上相近颜色进行检测比对，区分度更高，不容易受纸币油污、缺损影响，检测更加高效和准确；
16.2、本方案采用rgb光源和rgb颜色传感器，可以发射和接收对应波长的光，一致性好，减小了杂光的影响，进一步加强了对光信号的采集灵敏度，提高了鉴伪精度，这种方案准确度更高、灵敏度更强、采购成本更低；
17.3、本方案的反射和穿透的两个光源分别设置在纸币的两侧，节省了单侧的使用空间，鉴钞功能可以更加多样化，而且反射和穿透两种光线之间交通工作，不容易相互干扰，通过设置多组纸币检验装置，实现多位点双重光性检测，可以适用世界各国的纸币全幅检测厚度、面值、防伪、点验、计分；
18.4、本方案使用一个光照信号采集模块对反射光和透射光进行接收，节省了安装制造的成本，消除不同传感器的检测结果的接收差异，有效的提高了装置的鉴伪精度。
附图说明
19.图1为本发明的工作原理示意图；
20.图2为本发明的一种光照路径示意图；
21.图3为本发明的多种组合使用的光照路径示意图；
22.图4为一种现有技术方案的光路示意图；
23.附图标记说明：1、第一多光谱光源模块，2、光照信号采集模块。3、第二多光谱光源模块，4、第一聚光镜，5、散光镜，6、第二聚光镜。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明作进一步说明：
25.参照附图1，本实施例：一种多光谱的纸币检验装置，包括用于纸币输送的送钞通道、设置在送钞通道上的纸币检验模组以及控制纸币检验模组工作的控制系统，所述纸币检验模组包括固定安装在送钞通道上的第一多光谱光源模块、光照信号采集模块和第二多光谱光源模块，所述第一多光谱光源模块和光照信号采集模块设置在送钞通道的同一侧，所述光照信号采集模块和第二多光谱光源模块分别设置在送钞通道的两侧，第一多光谱光源模块和第二多光谱光源模块安装在纸币的垂直方向上，其发射的光束可以垂直于纸币或
与纸币呈一定的夹角，所述光照信号采集模块用于接收采集第一多光谱光源模块照射纸币上产生的反射光信号，或者接收采集第二多光谱光源模块照射纸币时透射光信号，并输出相应的电信号。
26.工作原理：纸币进入点验机后，纸币通过送钞通道进行输送和点钞，纸币经过第一多光谱光源模块和第二多光谱光源模块之间时，控制系统控制第一多光谱光源模块和第二多光谱光源模块交替对纸币进行扫描，第一多光谱光源模块交替发射rgb三色光照射在纸币的指定位点区域内，产生的反射光被光照信号采集模块接收，然后第二多光谱光源模块交替发射rgb三色光照射在纸币的相应位点区域内，产生的透射光同意被光照信号采集模块接收，统一由一个光照信号采集模块反馈给控制系统，接收数据可靠性高，误差小，两组数据在相互对照，从而提高鉴别精度，此方案通过使用透射与反射的双重原理，可以对纸币上同一监测点的相近颜色、材质、厚度进行检测比对(纸币的相关检测方法可参考专利文件cn107134046b和cn105447955a)，区分度更高，不容易受纸币油污、缺损影响，检测更加高效和准确，保证了鉴别精度，识别各种纸币版本和鉴伪各类假币，可以适用于各国纸币的全幅检测厚度、面值、防伪、点验、计分等用途，第一多光谱光源模块和第二多光谱光源模块可以互补使用，其中一个故障，只要还有一个正常工作，就不会影响点验机的正常使用，可靠性高。上述电子元件的相关供电、发光信号调制、信号接收、模数转换、数据传输控制等电路技术属于现有技术或公知常识技术，在此不做赘述。
27.所述第一多光谱光源模块和第二光谱光源模块为rgb光源，所述光照信号采集模块为rgb颜色传感器。rgb光源和rgb颜色传感器可以发射和接收对应波长的光，一致性好，杜绝了非接收内波长光源的干扰，减小了杂光的影响，进一步加强了对光信号的采集灵敏度，提高了准确度、鉴伪精度。
28.所述rgb光源为rgb三色一体灯或者具有红色发光灯、绿色发光灯和蓝色发光灯的rgb三色组合灯。rgb三色一体灯的集成度高，体积小，rgb三色光混合显示为白光，制造要求较高。rgb三色一体灯可以选用能够在同一电流大小下同时发出三色光的灯泡或者可以根据不同电流大小发不同色光的灯泡。rgb三色组合灯的制造比较方便，可以选择混合使用，也可以单独交替使用，从而提高单色检测的灵敏度。最好检测时，一个周期内六路一组对纸币进行扫描，上下各交替发射三路红、绿、蓝的光线给光照信号采集模块，光线之间不容易相互干扰，使纸币的鉴别精度更高。
29.所述rgb光源为激光灯或led灯。激光灯相比普通光源单色性、方向性好，聚焦点位更准确，可以提高检测的精度，并且省掉架设透镜的成本。led灯的可以直接把电转化为光，发光效率高，不同半导体p-n结可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。led光源方向性很强，灯具设计需要考虑led光学特性。所述纸币检验模组至少设置两组，可以在不同位置、不同角度对纸币进行检测，且对纸币上的光变油墨颜色变化信号进行采集，提高对纸币的鉴别效果。
30.如附图2所示，所述第一多光谱光源模块、光照信号采集模块和第二多光谱光源模块上分别设有第一聚光镜、散光镜和第二聚光镜。第一聚光镜可以将第一多光谱光源模块发射的光线汇聚到指定的位点区域，可以缩小照射范围，提高反射效果，第二聚光镜可以将多光谱光源模块发射的光线汇聚到相应的位点区域，可以提高照射强度，提高穿透效果，增强光照信号采集模块采集到光信号强度，提高鉴伪精度，散光镜可以将反射光或透射光均
匀发散到光照信号采集模块上，可以扩大接收范围，容错性好，可以有效地提高接收效果和测量精度。所述第一多光谱光源模块、光照信号采集模块、第二多光谱光源模块、第一聚光镜、散光镜和第二聚光镜的倾斜位置均可以根据需要进行自由设置。如附图3所示，纸币检验模组可上下多个组合设置，提高纸币鉴别的准确性。第一聚光镜、散光镜和第二聚光镜与纸币表面之间的距离均为3-5mm。第一聚光镜和第一多光谱光源模块的倾斜角可以通过第一方位调节机构进行角度调整，得到不同的光线反射角，所述第二聚光镜和第二多光谱光源模块可以通过第二方位调节机构进行角度调整，得到不同的光线透射角，所述散光镜和光照信号采集模块可以通过第二方位调节机构进行角度调整，得到不同的光线接收角，以便更好的接收光信号，所述散光镜和光照信号采集模块上还设有水平移动机构，可以调节第一多光谱光源模块和光照信号采集模块的间距，提高信号接收的准确度。
31.所述控制系统包括调制电路模块、信息转换器模块以及控制模块，所述控制模块分别与调制电路模块、信息转换器模块电性连接，所述调制电路模块分别与第一多光谱光源模块、第二多光谱光源模块电性连接，所述信息转换器模块与光照信号采集模块电性连接。所述控制模块控制调制电路模块使多光谱光源模块发光，所述信息转换器模块用于接收转换光照信号采集模块所采集的光线信号并将处理后的数据发送至控制模块。控制模块可以接收并处理光照信号采集模块反馈的信息，从而实现对纸币的鉴别。
32.所述控制系统还包括分别设置在送钞通道内外的送钞机构和显示模块，所述送钞机构和显示模块均与所述控制模块电性连接。所述送钞机构用于输送纸币通过送钞通道，所述显示模块用于接受控制模块发送的数据并对其进行图像显示。送钞机构与控制模块电性连接，控制模块可以根据送钞机构的送钞速度，控制调制电路模块进行脉冲调制，交替驱动多光谱光源模块进行发光，控制模块可以将检验结果通过显示模块进行显示，显示模块为触控屏、液晶显示屏或数码管。
33.所述送钞通道上还设有紫外光发射器和荧光紫外传感器，紫外光发射器和荧光紫外传感器分别电性连接调制电路模块和信息转换器模块，可以对纸币进行紫外光检验，能够增加本发明检验纸币真伪的准确性以及可靠性。
34.如附图4所示的为一种纸币检验现有技术(类似技术可参考专利文件cn205750988u)，由一个多光谱光源模块和两个光照信号采集模块组成，两个光照信号采集模块分别设置在送钞通道的两侧，两个光照信号采集模块分别同时接收采集多光谱光源模块照射纸币上产生的反射光信号和穿透光信号，并输出相应的电信号。多光谱光源模块同时发送一束光检测纸币上的同一位点，两个光照信号采集模块分别接收同一束光产生的反射光和透射光，发射和透射现象不容易控制，而且容易产生相互干扰现象，两个光照信号采集模块上下分开接收信号也容易产生接收不良的情况。与本发明的方案相比，其使用的光源数量少、采集传感器数量多，造成了成本高以及传感器接受的光照强度低的问题，导致纸币检测准确度下降。
35.虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。