[实用新型]多光谱伪钞检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光子学和信息科学的交叉技术领域，特别涉及一种多光谱伪钞检测系统。

背景技术

货币是当今社会生活中的重要基石。伪钞的识别关系到大众的生活福祉。然而，如今的伪钞制作方法层出不穷。在“完整”的伪钞制作以外，“变造币”和“拼接币”也甚嚣尘上，并在一段时间内“欺骗”了银行ATM机。为了更好的识别伪钞，人们提出了许多方案。光学方法由于其简单实用的特点备受亲睐。然而，简单的利用光强（图像）信息，在许多情况下，无法提供最全面的信息。物体的光谱信号可提供更全面的物体本质信息。因此，如何能够更加准确的识别伪钞成为一个极具实用价值的研究课题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种多光谱伪钞检测系统，该系统通过采用多光谱线阵光源与线阵探测器，能够采集更多钞票光谱图像的信息，从而更有利于识别伪钞。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：多光谱伪钞检测系统，包括线阵光源系统和线阵探测系统；线阵光源系统中安装有多光谱光源；线阵探测系统中集成了用于探测宽谱带光强信号的光电探测器；多光谱光源发出的光线照射在钞票表面，经钞票反射或透射后到达线阵探测系统，线阵探测系统内部的光电探测器将光强信号转换为电学信号后发送到上位机。

具体的，所述线阵光源系统包括光源安装座和第一平凸柱透镜，光源安装座长边细分出N₁个子区域，每个子区域内安装S个光源；第一平凸柱透镜的平面紧贴光源安装座的长边。

具体的，所述线阵探测系统包括探测器安装座和第二平凸柱透镜，探测器安装座长边上细分出N₂个子区域，每个子区域内安装T个探测器，在其中的若干个探测器的工作面上安装有滤光片；第二平凸柱透镜的平面紧贴探测器安装座的长边。

优选的，若多光谱光源发出的光线是通过钞票反射到达线阵探测系统，则线阵光源系统和线阵探测系统设于待测钞票的同一侧，所述线阵光源系统中每个子区域内安装1个白光光源；所述线阵探测系统中每个子区域内安装3个探测器，且3个探测器的工作面上分别安装红色、绿色、蓝色滤光片。采用反射的探测方式，可以很好的识别“拼接币”中的胶带等，进而识别伪钞。

优选的，若多光谱光源发出的光线是通过钞票透射到达线阵探测系统，则线阵光源系统和线阵探测系统设于待测钞票不同侧，所述线阵光源系统中每个子区域内安装3个光源，3个光源颜色分别为红色、绿色、蓝色；所述线阵探测系统中每个子区域内安装1个探测器。采用透射的探测方式，可以很好的识别有一表面为伪造的“变造币”等，进而识别伪钞。

在通过上述检测系统获得钞票的光谱图像信息后，在上位机对图像信息进行处理，识别出是否是伪钞。在上位机中采用的识别方法是基于多光谱特征分类技术的伪钞检测方法，包括步骤：

（1）训练过程：

（1-1）通过多光谱光源扫描真钞，每扫描一次得到一测量向量；使用不同的真钞重复扫描若干次，得到一标准矩阵；

（1-2）通过多光谱光源扫描假钞，得到一假钞的测试向量，将此测试向量与标准矩阵中的所有测量向量逐个比较，计算与每个测量向量在范式空间中的差异值，取其中的最小值作为该测试向量对应的差异值；使用不同的假钞重复扫描若干次，得到一差异值向量，取该向量中的最小值作为阈值；

（2）新钞票的真伪判定过程：扫描新钞票，获得当前测量向量，将此当前测量向量与标准矩阵中的所有测量向量逐个比较，取所有范式空间中差异值的最小值作为该当前测量向量对应的差异值；若此差异值大于阈值，则认为此新钞票为假钞，否则认为是真钞。

优选的，还包括步骤：

（1-3）根据假钞的测试向量与标准矩阵中的所有测量向量的比较结果，得到不同光谱对差异值的贡献权重，根据贡献权重，对光谱对应的光源的光强或者线阵探测器中的颜色平衡参数进行调整，使其比值与贡献权重相同；然后重复步骤（1-1）、（1-2），获得新的标准矩阵和阈值。

优选的，所述步骤（1-2）、（2）中两个向量间范式空间中的差异值的获取方法定义如下；Dev=||U×I_i-U×I_M||，其中，Dev为要求取的范式空间中的差异值，I_i为标准矩阵中第i列的向量，I_M为待比较的向量，通过主成分分析方法，获得特征向量矩阵U，用于提取I_i和I_M向量的特征向量。

所述的贡献权重由以下方法获取：其中Tn表示标准矩阵中的列数。