DE60112890T3

DE60112890T3 - Verfahren zur überwachung von dokumenten

Info

Publication number: DE60112890T3
Application number: DE60112890T
Authority: DE
Inventors: Bryan James Fareham CHRISTOPHERSEN
Original assignee: De la Rue International Ltd
Current assignee: Glory Global Solutions International Ltd
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2021-01-24
Also published as: GB0001561D0; EP1250682A1; ES2248344T5; DE60112890T2; EP1250682B2; WO2001054076A1; US6970235B2; EP1250682B1; ATE302983T1; DE60112890D1; ES2248344T3; US20030030785A1; AU2001228641A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen von Dokumenten, z. B. Wertdokumenten, wie Banknoten.
Die Dokumentenüberwachung wird auf einer Anzahl verschiedener Gebiete zur Ermittlung von Informationen über verschiedene Charakteristiken von Dokumenten angewandt, insbesondere Dokumenten, die längs einer Förderbahn befördert werden. Diese Charakteristiken umfassen den Dokumentenzustand, die Dokumentengröße und, im Falle von Wertdokumenten, solche Charakteristiken wie die Authentizität und Bezeichnung oder den Nennwert. Um diese Charakteristiken festzustellen, müssen verschiedene Informationen aus dem Dokument gewonnen werden, und üblicherweise wird das Dokument an einer Anzahl verschiedener Detektoren und Verarbeitungseinrichtungen vorbeibefördert, um die Feststellung jedes Merkmals oder Charakteristikums zu ermöglichen. Dies ist hinsichtlich der Kosten und des Raumbedarfs ineffizient und beschränkt die Informationsmenge, die gewonnen werden kann.
Wertdokumente müssen zumindest zur Feststellung ihrer Klassifikation geprüft werden, z. B. ihre Bezeichnung, und zur Bestätigung ihrer Authentizität. Eine Lösung besteht darin, Bilder eines Teils oder von Teilen des zu prüfenden Dokuments, die unter vorbestimmten Belichtungsbedingungen aufgenommen wurden, mit Gruppen vorbestimmter Bilder zu vergleichen und festzustellen, welches vorbestimmte Bild am genauesten mit dem geprüften Bild übereinstimmt. Das Verfahren zum Feststellen der Übereinstimmung ist jedoch kompliziert und kann mithin sehr lange dauern, obwohl es erwünscht ist, die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Wertdokumente, z. B. in Banknotensortierern und -zählern, zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
Bei dieser Erfindung wird eine zweistufige Prüfung durchgeführt. Insbesondere wird nach der im Schritt b) durchgeführten Untersuchung die Untersuchung nach Schritt c) nur mittels Daten ausgeführt, die sich auf Mitglieder der im Schritt b) festgestellten ersten Klasse beziehen. Im allgemeinen wird dadurch eine viel kleinere Anzahl von Gruppen aus Daten gebildet, typischerweise nur eine, so daß das Vergleichsverfahren beschleunigt wird.
Die Wellenlängenbereiche können sich überlappen oder nicht überlappen, beide im sichtbaren oder unsichtbaren Spektrum oder, vorzugsweise, eine im sichtbaren und eine im unsichtbaren Wellenlängenbereich liegen, z. B. im Infrarot- oder Ultraviolett-Wellenlängenbereich.
Typischerweise beinhaltet die erste Klasse wenigstens eine der Charakteristiken: Bezeichnung, Oberfläche und Ausrichtung des Wertdokuments. In diesem Fall wird das im Schritt b) untersuchte Bild vorzugsweise aus sichtbarer Strahlung gewonnen, die von dem Dokument ausgeht.
In einem weiteren, bevorzugten Fall kann bei dem Verfahren dafür gesorgt sein, daß

d) eines der Bilder unter Verwendung vorbestimmter Daten untersucht wird, die sich auf Mitglieder der im Schritt b) festgestellten ersten Klasse beziehen, um eine dritte Klasse festzustellen, zu der das Wertdokument gehört.

Die Schritte c) und d) könnten dann parallel oder nacheinander ausgeführt werden, und in einem Falle könnten sich die im Schritt d) benutzten, vorbestimmten Daten nur auf Mitglieder der im Schritt c) festgestellten zweiten Klasse beziehen.
Die Bilder könnten aus verschiedenen Bereichen des Dokuments aufgenommen werden, da die Unterscheidungs- und/oder Authentifizierungsbereiche des Dokuments sich auch an verschiedenen Stellen befinden können. Die Daten werden jedoch normalerweise gleichzeitig gesammelt.
Die Bilder können mit herkömmlichen Einrichtungen aufgenommen werden, wie sie beispielsweise in den Patentanmeldungen EP 0 660 277 A , GB 2 107 911 A und GB 1 470 737 A beschrieben sind.
Vorzugsweise wird der Schritt a) jedoch mittels eines Dokumentenüberwachungssystems ausgeführt, das eine Belichtungseinrichtung zum Belichten eines Bereiches auf weist, in dem ein Teil eines Dokuments bei der Benutzung angeordnet wird, mit einer in wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängenbereichen liegenden Strahlung; und einer Meßeinrichtung zum Messen einer der Strahlungen, die im wesentlichen von dem gleichen erwähnten Teil des Dokuments reflektiert werden oder durch diesen hindurchgehen, und zum Erzeugen entsprechender Ausgangssignale.
Diese Einrichtung ermöglicht es, die Informationen sowohl durch Reflektion als auch durch Durchleuchtung aus dem Dokument zu gewinnen. Durch Bestrahlung in wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängenbereichen können Informationen gewonnen werden, die sich sowohl auf die Authentifizierung als auch auf die Klassifizierung beziehen, während eine reflektierte Strahlung und Durchleuchtung Informationen über die Verschmutzung und andere Zustände liefert.
Die Belichtungseinrichtung kann die Strahlung in wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängenbereichen gleichzeitig erzeugen, während die Meßeinrichtung getrennte Detektoren aufweist, die auf Strahlung in den verschiedenen Wellenlängenbereichen ansprechen. Alternativ kann die Belichtungseinrichtung Strahlung in den verschiedenen Wellenlängenbereichen nacheinander erzeugen, während die Meßeinrichtung einen oder mehrere Detektoren aufweist, die auf Strahlung in all diesen Wellenlängenbereichen ansprechen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Belichtungseinrichtung eine Strahlungsquelle auf, die auf der der Meßeinrichtung gegenüberliegenden Seite des Bereiches zur Aussendung von durch das Dokument hindurchgehender Strahlung angeordnet ist. Alternativ kann die Belichtungseinrichtung jedoch eine reflektierende Oberfläche in dem erwähnten Bereich und auf dem ein Dokument bei der Benutzung angeordnet wird aufweisen, wobei eine auf die reflektierende Oberfläche treffende Strahlung zur Meßeinrichtung reflektiert wird.
In einigen Fällen kann das System eine einzige Gruppe aus Belichtungseinrichtungen und Meßeinrichtungen aufweisen, und der belichtete Bereich kann in Abhängigkeit von dem zu überwachenden Dokument gewählt werden. So könnte der belichtete Bereich einen kleinen Bereich in dem Dokument oder einen Bereich aufweisen, der sich über die gesamte Abmessung des Dokuments erstreckt. In dem bevorzugten Fall, in dem das Dokument durch den gesamten Bereich hindurchbefördert wird, erstreckt sich der belichtete Bereich vorzugsweise über die gesamte Abmessung des Dokuments quer zur Förderrichtung.
In anderen Fällen kann mehr als eine Gruppe aus Meß- und Belichtungseinrichtungen zur Überwachung verschiedener Bereiche des Dokuments vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Prüfung von Wertdokumenten, z. B. Banknoten, ist jedoch auch für Visa, Personalausweise, Erlaubnisscheine, Schecks, Identitätskarten, Kunststoffkarten, Banknoten, Tickets, Bonds, Anteilsscheine, Vouchers, Pässe, Genehmigungen, Markenwaren-Authentifizierungsetiketts, Seriennummernaufkleber, Qualitätskontrollzertifikate, Frachtbriefe und andere Versanddokumente, Urkunden und fälschungsevidente Etiketten, Aufkleber oder Anhänger und dergleichen anwendbar.
Nachstehend werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Verfahren und Einrichtungen anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen die
1A und 1B schematische Diagramme zweier verschiedener Beispiele von erfindungsgemäßen Belichtungs- und Meßeinrichtungen darstellen;
2 ein Beispiel eines von einem Detektor der Meßvorrichtung während des Vorbeilaufs eines Dokuments an dem Detektor empfangenen Signals darstellt;
3 ein Beispiel einer Banknote, die unter die Meßeinrichtung befördert wird, darstellt;
4 ein Ablaufdiagramm des Betriebs der Signalverarbeitungseinrichtung darstellt und
5 eine schematische Ansicht eines Banknotenbehandlungsgeräts darstellt.
Wie schon erwähnt wurde, kann die Erfindung bei einer Vielzahl verschiedener Geräte angewandt werden, und nachstehend wird als spezielles Beispiel ihre Anwendung bei einem Banknotenbehandlungsgerät, z. B. einem Banknotensortierer, beschrieben. Bei diesem Sortierer werden die Banknoten von einem (nicht dargestellten) Stapel zu einer Fördereinrichtung 1 (5) befördert, die in diesem Fall eine Gruppe seitlich auseinanderliegender Förderbänder 2 aufweist (von denen in 5 nur eines dargestellt ist), die die Banknote in eine Meßeinrichtung 3 befördern. Die Meßeinrichtung 3 enthält einen Detektor- und Belichtungskopf 4 und ferner eine Belichtungsquelle 5, wobei das Ausgangssignal des Detektorteils des Kopfes 4 einem Analog-Digital-Umsetzer 6 zugeführt wird, der mit einem Mikroprozessor 7 verbunden ist. Der Mikroprozessor 7 verarbeitet die eingehenden Daten in der nachstehend beschriebenen Weise und erzeugt, sofern es erforderlich ist, ein Steuersignal auf einer Leitung 8 zum Betätigen einer Weiche 9 auf dem Weg der Banknote. Die Weiche 9 kann zum einen in die in 5 durch eine ausgezogene Linie dargestellte Lage gebracht werden, in der die Banknote zu einer stromabwärts angeordneten Fördereinrichtung 10 weiterbefördert wird, und zum anderen in die durch die gestrichelte Linie dargestellte Lage gebracht werden, in der die Banknoten in einen Speicher 11 befördert werden können.
1A stellt den Detektor- und Belichtungskopf 4 ausführlicher dar. Wie man sieht, ist er mit zwei Strahlungsquellen 12, 13 versehen, deren Strahlung auf ein von den Förderbändern 2 befördertes Dokument 14 trifft. Die Strahlung trifft in einem Bereich 15 auf das Dokument 14, wobei die in diesem Bereich 15 reflektierte Strahlung von einem oder mehreren Detektoren 16 empfangen wird. Außerdem erzeugt die Belichtungsquelle 5, wie nachstehend noch beschrieben wird, einen Strahl, der zwischen den Förderbändern 2 hindurchgeht und, wenn keine Banknote 14 vorhanden ist, von dem Detektor 16 empfangen wird.
1B veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform der in 1A dargestellten Einrichtung, bei der die Belichtungsquelle 5 weggelassen und durch einen Reflektor 20 mit hohem Reflektionsvermögen ersetzt worden ist. Wenn kein Dokument 14 vorhanden ist, wird die Strahlung aus den Quellen 12, 13 durch den Reflektor 20 auf den bzw. die Detektor(en) 16 reflektiert. Außerdem wird die das Dokument durchdringende Strahlung zurück durch das Dokument hindurch auf den bzw. die Detektor(en) 16 reflektiert.
Die Quellen 12, 13 sind so angeordnet, daß das Licht von der Oberfläche des Dokuments 14 zurück auf den bzw. die Detektor(en) 16 reflektiert oder gestreut wird. Zwischen den Belichtungsquellen und dem bzw. den Detektor(en) befindet sich kein direkter Lichtweg. In Abhängigkeit von der Wahl des Detektors 16, können die Belichtungsquellen 12, 13 entweder breitbandige polychromatische Vorrichtungen, die im IR- und sichtbaren Bereich liegendes Licht erzeugen (z. B. Leuchtstoffröhren mit entsprechender Beschichtung), oder Anordnungen aus monochromatischen Quellen (z. B. Leuchtdioden) sein, die moduliert werden, so daß sie Lichtimpulse abgeben, die über das IR- und sichtbare Spektrum verteilt sind.
Der bzw. die Detektor(en) 16 kann bzw. können eine Gruppe aus schmalbandigen Detektoren zum Messen von in unterschiedlichen Wellenbereichen liegender Strahlung oder ein Breitbandempfänger sein. Im letzteren Fall müssen die Quellen 12, 13 durch Ein- und Ausschalten moduliert werden, um sicherzustellen, daß Licht mit nur einer oder mehreren Frequenzen die Note zu irgendeiner Zeit belichtet. Die Modulation würde durch einen Prozessor oder eine Hardwareeinheit so gesteuert, daß alle Belichtungsquellen nacheinander eingeschaltet werden, während alle anderen ausgeschaltet werden.
Die Quelle 5 für hindurchgehende, sichtbare Strahlung ist so angeordnet, daß sie dem bzw. den Detektor(en) 16 direkt gegenüberliegt. Die Quelle 5 kann entweder monochromatisch oder polychromatisch sein, so daß sie mit dem Detektor 16 kompatibel ist, braucht jedoch kein infrarotes Licht zu erzeugen.
Die relative Helligkeit der Quellen 12, 13 und der Quelle 5 ist so gewählt, daß das von dem bzw. den Detektor(en) 16 empfangene Bild, wenn kein Dokument vorhanden ist, primär aus dem von dem Dokument reflektierten Licht erzeugt wird, so daß sichtbare und IR-Reflektionsbilder des Dokuments erzeugt werden. Die Quelle 5 liefert keinen wesentlichen Beitrag zum empfangenen Licht, wenn ein Dokument vorhanden ist. Jedoch für den Fall, daß kein Dokument vorhanden ist, ist die Quelle 5 so eingestellt, daß sie heller als ein reflektiertes Bild ist.
Zwar sind nur zwei Quellen 12, 13 in den 1A und 1B dargestellt, doch ist die Erfindung auch bei nur einer oder mehr als einer Quelle anwendbar.
Der bzw. die in 1 dargestellte(n) Detektor(en) 16 empfängt bzw. empfangen das Licht aus allen drei Belichtungsquellen 5, 12, 13 in allen Spektren. Der bzw. die Detektor(en) ist bzw. sind so gewählt, daß er bzw. sie der Art der Belichtung angepaßt ist bzw. sind und kann bzw. können entweder eine einzige Breitbandvorrichtung für modulierte monochromatische Quellen oder eine Zusammenstellung aus schmalbandigen Vorrichtungen sein, die auf ausgewählte Spektren zur Benutzung bei polychromatischen Quellen ansprechen, wobei die letztere Ausbildung durch die Verwendung von Filtern vor den Detektoren möglich ist. Typischerweise sind die Detektoren Fotodioden oder Fototransistoren.
Die Verwendung von polychromatischen Quellen erfordert einen Detektor für jeden Punkt in dem interessierenden Spektrum, z. B. rot, grün, blau und IR zur Farb- und IR-Abbildung oder für sichtbares und infrarotes Licht zur graustufigen und IR-Abbildung.
Die Verwendung mehrerer modulierter Belichtungsquellen 5, 12, 13 ermöglicht die Verwendung eines einzigen Breitband-Detektors, wie schon erwähnt wurde.
Mit "Spektren" in dem Beispiel ist nicht gemeint, daß dadurch der Bereich brauchbarer Spektren eingeschränkt werden soll. Vielmehr kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß sie in allen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums arbeitet, vorausgesetzt, daß geeignete Belichtungsquellen und Rezeptoren verfügbar sind.
Bevor ein Dokument in der Meßeinrichtung 3 (1A) eintrifft, belichtet die Durchgangsbelichtungsquelle 5 den bzw. die Detektor(en) 16, so daß ein Bild mit konstanter Helligkeit im sichtbaren Bereich erzeugt wird. Das ankommende Dokument 14 unterbricht diesen Strahl, wodurch ein Auslöseimpuls erzeugt wird, der das Eintreffen seines vorderen Randes anzeigt. Wenn das Dokument 14 danach vorhanden ist, empfängt bzw. empfangen der bzw. die Detektor(en) 16 solange Licht von den Reflektionsquellen 12, 13, bis entweder ein Loch in dem Dokument vor dem Detektor auftritt oder der hintere Rand eintrifft. Beide Ereignisse führen dazu, daß die Lichtstärke am Detektor auf den Wert "kein Dokument" zurückgeht.
2 veranschaulicht das an einem bestimmten Rezeptor-Pixel empfangene Signal, während das Dokument den Detektor passiert.
Das so bei allen Pixels des Detektors erzeugte Bild hat daher einen sehr hellen (oder sogar gesättigten) Hintergrund (durch die hindurchgehende Belichtung), in dem sich ein Reflektionsbild des Dokuments befindet. Das Reflektionsbild hat helle (oder gesättigte) Bereiche, die durch das durch Löcher in dem Dokument hindurchgehende Licht erzeugt werden. Dies ist in 3 dargestellt.
Ferner ist es wichtig zu realisieren, daß der Detektorkopf viele Bilder von jedem Dokument erzeugt, nämlich für jedes Belichtungs- oder Empfangsspektrum eines. Das Minimum für eine Grau-Abstufungs- und IR-Vorrichtung sind daher zwei Bilder und für eine Rot-, Grün-, Blau- und IR-Vorrichtung vier Bilder. Die Anzahl der Bilder ist gleich der Anzahl der Punkte in dem benutzten Spektrum.
Das oder jedes Detektorelement in dem oder den Detektor(en) 16 erzeugt ein analoges Signal, das dem A/D-Umsetzer 6 zur Umsetzung in digitale Form zugeführt wird, wonach die digitalen Signale dem Mikroprozessor 7 zugeführt werden. Der Mikroprozessor 7 speichert die digitalen Signale in herkömmlicher Weise so, daß für alle Empfangswellenbereiche ein Bild erzeugt wird.
Jedes von dem Detektor bzw. den Detektoren 16 erzeugte Bild kann entweder getrennt oder zusammen mit anderen Bildern verarbeitet werden. Ein typischer Verfahrensablauf für eine Grau-Abstufungs- und IR-Vorrichtung ist in 4 dargestellt.
Den eingehenden Strom bilden die aus dem Detektorkopf ankommenden Rohdaten. Er wird zunächst zur Herstellung von Bildern 31, 32 für jeden Punkt des Spektrums getrennt 30.
Danach wird das sichtbare Bild 32 zur Bestimmung der Verzerrung in herkömmlicher Weise verarbeitet 33. Diese Verarbeitung schließt das Auffinden der Ränder des Dokuments ein. Die Verzerrungs- und Lageinformation dient dann zur Entzerrung 34 und Positionierung aller Bilder, so daß sie ein mit den Mustern (Vorbildern, Schablonen), die später bei der Verarbeitung 35, 36 benutzt werden, gemeinsames Koordinatensystem haben.
Das entzerrte, sichtbare Bild 36 wird dann zur Klassifizierung 43 verarbeitet 37, indem es mit vorbestimmten Mustern 39 verglichen wird, die in einem Speicher 40 gespeichert sind. Dazu gehört die Bezeichnung (der Nennwert einer Banknote), die Oberfläche (das obere oder untere Bild) und die Ausrichtung (wie herum das Dokument liegt). Ein zweiseitiges Dokument, z. B. eine Banknote, hat eine Bezeichnung, zwei Oberflächen und zwei Ausrichtungen, d. h. insgesamt vier Klassen. Die Einordnung in diese erfolgt normalerweise mit einem normalisierten Bild 38, bei dem die den Kontrast ändernden Einflüsse der Abnutzung und Aufdruckänderungen beseitigt wurden. Die auf das Dokument angewandten Erkennungsmittel, z. B. die doppelte Schwellwertkorrelation, bei der Vergleichsmuster 48 benutzt werden, sind an sich bekannt und werden hier nicht erörtert, weil die Auswahl des Algorithmus von vielen Faktoren abhängt, z. B. von der Bildauflösung und ob das Bild vom gesamten oder einem Teil des Dokuments aufgenommen wurde. Ein typisches Beispiel ist das Verfahren, das bei dem Banknotenzähler De La Rue 2007 angewandt wird.
Nachdem die Klassifizierung des Dokuments durchgeführt wurde, wird diese dazu benutzt, die übrigen Verarbeitungsanforderungen zu informieren und zu verringern. Es sollte auch festgehalten werden, daß, obwohl die Verarbeitung bis zu diesem Punkt serieller Art ist, die übrige Verarbeitung, in Abhängigkeit von der Wahl der Verarbeitungseinrichtung, entweder seriell oder parallel ausgeführt werden kann.
Das Authentifizierungsverfahren 42 wird mit dem entzerrten IR-Bild 35 ausgeführt und besteht im wesentlichen in einem Vergleich des akquirierten Bildes mit einem einzigen Muster 41, das in dem Speicher 40 gespeichert ist, für die Klasse 43 des gerade geprüften Doku ments. Das einzige Muster 41 ist dasjenige, das durch die Klassifizierung des sichtbaren Bildes angezeigt wird. Die Anwendung der sichtbaren Klassifizierung 43 zur Auswahl des Musters 41 verringert erheblich die erforderliche Verarbeitung und ermöglicht es, daß Merkmale, die nicht geeignet sind, zwei verschiedene Klassen zu unterscheiden, weiterhin für die Authentifizierungsentscheidung nützlich sind. Das gleichzeitige Vorhandensein der sichtbaren und IR-Bilder gestattet auch eine Verifizierung, daß ein im IR-Bereich zur Authentifizierung gefundenes Merkmal auch in geeigneter Form im sichtbaren Bereich vorhanden ist. Eine Version dieser Vorrichtung, die Farbbilder erzeugt, kann auch in der Lage sein, die Farbe der speziellen Merkmale zu prüfen. Ein Beispiel eines authentifizierbaren Merkmals ist ein Portrait, bei dem die Druckfarben so gewählt sind, daß sie bei Betrachtung im sichtbaren Licht wie eine einzige Farbe erscheinen, jedoch bei Betrachtung unter infrarotem Licht als in reflektierende und absorbierende Blöcke aufgeteilt erscheinen.
Die übrigen Prozesse (Maßnahmen) 44 dienen der Feststellung des Zustands (der Unversehrtheit) des Dokuments und werden mit dem sichtbaren Bild 36 durchgeführt. Es sei darauf hingewiesen, daß alle der Zustandsfeststellung dienenden Prozesse mit einem Bild ausgeführt werden, das nicht normalisiert wurde.
Die Ausbildung der Durchgangs- oder Durchlässigkeitsbelichtung in der Weise, daß alle Löcher 21 usw. in dem Dokument als helle Flecke erscheinen (heller als es das Reflektionsbild jemals sein könnte), stellt ein Mittel dar, durch das alle Fehler in dem Dokument mittels eines geeigneten Schwellwerts festgestellt werden können. (Siehe 2.) Eine solche Information kann durch einfaches Absuchen des Bildes nach Datenwerten ermittelt werden, die so hell wie der Hintergrund sind. Die Informationen für dieses Verfahren werden aus der Klasse 43 des Dokuments gewonnen, weil ein Muster 45 zur Ausblendung transparenter Fenster erforderlich ist, die in einigen Dokumenten (z. B. australischen Banknoten) vorhanden sein können.
In ähnlicher Weise können Randverfolgungsalgorithmen auf das Bild angewandt werden, um die Lage und Größe etwaiger Umknickungen an den Rändern des Dokuments festzustellen. Durch diese Algorithmen werden Kurvengleichungen für jeden Teil des Dokumentenrandes aufgestellt und dann die Schnittpunkte aller Kurven bestimmt. Diese Umknickungen können durch Prüfung der Orthogonalität der Kurven und durch Ausrichtung des Bildes auf das geeignete Rechteck des Dokuments, das sich aus seiner Klasse ergibt, festgestellt werden.
Bekanntlich kann ein Dokument (insbesondere eine Banknote) bei seiner Benutzung schließlich so weit verschmutzt werden, daß weiße Flächen weniger weiß und dunkle Flächen weniger dunkel werden, mit anderen Worten, daß der Gesamtkontrast des Bildes verringert wird. Das Ausmaß der Verschmutzung des Dokuments (der Verschmutzungsgrad) wird ebenfalls an dem sichtbaren Bild 36 festgestellt und durch eine zweistufige Verarbeitung des Bildes ermittelt. Wiederum werden für diesen Prozeß 46 erforderliche Informationen aus der bereits erfolg ten Klassifizierung 43 verwendet. Die erste Stufe ist ein Gesamtvergleich des Bildes mit seinem Muster 48 zur Ermittlung von Änderungen im Kontrast des Bildes. Dies ergibt ein Gesamtmaß und auch die Feststellung etwaiger größerer Flecke. In der zweiten Stufe wird das geeignete Muster 47 allein zur Prüfung der unbedruckten Bereiche des Dokuments benutzt, um seine absolute Helligkeit relativ zu seinem Muster zu bestimmen. Das Muster ist nach einer nagelneuen, von einer Münzanstalt hergestellten Banknote entwickelt worden. Die Kombination dieser beiden Meßwerte dient zur Ermittlung des Gesamtverschmutzungsgrades.
Die Muster 41, 47, 48 sind typischerweise Unterscheidungsfunktionen, wie sie in dem Banknotenzähler De La Rue 2700 benutzt werden. Die IR-Muster sind dann ein binäres Bild der Banknotenoberfläche, das die Bereiche wiedergibt, die die kontrollierten IR-Merkmale enthalten. Die Verschmutzungsmuster sind Graustufenbilder der Banknote, die die Kontrastwerte einer sauberen Banknote wiedergeben. Insbesondere stellen sie unbedruckte Papierbereiche dar.

Claims

Verfahren zum Prüfen von Wertdokumenten, bei dem a) Bilder von einem oder mehreren Teilen des Dokuments aufgenommen werden, und zwar durch eine von diesem Teil oder diesen Teilen des Dokuments ausgehende Strahlung in jeweils verschiedenen Wellenlängenbereichen; b) eines dieser Bilder untersucht wird, um eine erste Klasse festzustellen, in der das Wertdokument enthalten ist; und c) ein anderes dieser Bilder unter Verwendung entsprechender vorbestimmter Daten untersucht wird, die sich auf Mitglieder der ersten Klasse beziehen, die im Schritt b) festgestellt wurde, um eine zweite Klasse festzustellen, in der das Wertdokument enthalten ist, wobei die zweite Klasse den Grad der Verschmutzung des Wertdokuments beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Untersuchungen in den Schritten b) und c) das Vergleichen des entsprechenden Bildes mit einem oder mehreren vorbestimmten Bildern und das Auswählen des vorbestimmten Bildes einschließen, das die beste Übereinstimmung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die erste Klasse wenigstens eines der Charakteristiken: Bezeichnung, Oberfläche und Ausrichtung des Wertdokuments beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das im Schritt b) untersuchte Bild aus einer von dem Dokument ausgehenden sichtbaren Strahlung gewonnen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das im Schritt c) untersuchte Bild aus einer Strahlung gewonnen wird, die von dem Dokument in einem außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereiches liegenden Wellenbereich, z. B. im infraroten Wellenlängenbereich, ausgeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ferner d) eines der Bilder unter Verwendung vorbestimmter Daten untersucht wird, die sich auf Mitglieder der im Schritt b) festgestellten ersten Klasse beziehen, um eine dritte Klasse festzustellen, zu der das Wertdokument gehört.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die dritte Klasse wenigstens eines der Charakteristiken: Verschmutzungsgrad, Löcher und Risse des Wertdokuments einschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Bild aus einer im sichtbaren Wellenlängenbereich liegenden Strahlung gewonnen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Wertdokument eine Banknote ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt a) mittels eines Dokumentenüberwachungssystems ausgeführt wird, das eine Belichtungseinrichtung zum Belichten eines Bereiches aufweist, in dem ein Teil eines Dokuments bei der Benutzung angeordnet wird, mit einer in wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängenbereichen liegenden Strahlung; und einer Meßeinrichtung zum Messen einer der Strahlungen, die im wesentlichen von dem gleichen erwähnten Teil des Dokuments reflektiert werden oder durch diesen hindurchgehen, und zum Erzeugen entsprechender Ausgangssignale.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Belichtungseinrichtung die Strahlung in den wenigstens zwei verschiedenen Wellenlängenbereichen gleichzeitig erzeugt und die Meßeinrichtung getrennte Detektoren aufweist, die auf Strahlung in den verschiedenen Wellenlängenbereichen ansprechen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Belichtungseinrichtung die in den verschiedenen Wellenlängenbereichen liegenden Strahlungen nacheinander erzeugt und die Meßeinrichtung einen oder mehrere Detektoren aufweist, der bzw. die auf Strahlung in allen diesen Wellenlängenbereichen anspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Belichtungseinrichtung wenigstens eine auf derselben Seite des Bereiches wie die Meßeinrichtung liegende Strahlungsquelle aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die Belichtungseinrichtung eine Strahlungsquelle aufweist, die auf der der Meßeinrichtung gegenüberliegenden Seite des Bereiches zur Aussendung von durch das Dokument hindurchgehender Strahlung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, zurückbezogen auf Anspruch 13, bei dem die Intensität der Strahlung, die von der Quelle erzeugt wird, die auf der der Meßeinrichtung gegenüberliegenden Seite des Bereiches angeordnet ist, größer als die Intensität der Strahlung ist, die von der oder den anderen Quelle(n) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die Belichtungseinrichtung eine reflektierende Oberfläche in dem erwähnten Bereich und auf dem ein Dokument bei der Benutzung angeordnet wird aufweist, wobei eine auf die reflektierende Oberfläche treffende Strahlung zur Meßeinrichtung reflektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem die Meßeinrichtung einen oder mehrere Fotodioden oder Fototransistoren aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei dem die Belichtungseinrichtung wenigstens eine Leuchtstoffröhre oder Lichtemissionsdioden aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, bei dem die Strahlung jeweils im sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, bei dem ferner mehr als eine Gruppe aus den erwähnten Belichtungs- und Meßeinrichtungen verwendet wird, wobei jede Gruppe jeweils einen Bereich definiert, in dem ein Dokument bei der Benutzung angeordnet werden kann, so daß entsprechende Teile des Dokuments in jedem der erwähnten Bereiche angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, bei dem ferner Mittel zum Hindurchbewegen eines Dokuments durch den oder jeden Bereich verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem sich die oder wenigstens einer der Bereiche über die gesamte Abmessung des Dokuments quer zur Laufrichtung erstrecken.