專利名稱：使用指紋識別設(shè)備進行片狀物品的驗證的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是對物品的自動識別。更具體而言，其涉及使用指紋傳感器 對諸如貨幣、價值文檔和身份文檔等片狀物品的識別和驗證。
現(xiàn)有技術(shù)
對紙幣、帶有商標(biāo)的商品以及身份文檔的自動識別和驗證正在越來越受到 關(guān)注。這種驗證最通常依靠對諸如紙幣、產(chǎn)品標(biāo)簽或護照個人身份頁等片狀物 品所攜帶的信息的正確識別。
在本發(fā)明的上下文中，片狀物品應(yīng)被理解為二維延展的物體，其中第三維 相比第一和第二維較?。黄瑺钗矬w的示例是紙張、織物片、紙板、塑料薄片、 信用卡等。
在本發(fā)明的上下文中，安全性物品是價值文檔、身份文檔、卡、標(biāo)簽等， 它們需要被保護以防復(fù)制和偽造。
傳統(tǒng)的驗證需求主要是在紙幣驗證的領(lǐng)域中察覺到的。通過多個幾乎專用 于貨幣的物理特征，紙幣使得它們適用于由人類用戶進行視覺和觸覺驗證。在 這些特征中，凹版印刷標(biāo)記可能是最顯著的特征。
凹版印刷(雕刻銅板印刷)是在貨幣生產(chǎn)過程中使用的重要印刷過程。在 該過程中，用高粘度、糊狀墨水來為雕刻銅板(或其鎳復(fù)制品)上墨水，并再 次將其表面擦干凈。隨后在高壓下將留在板的雕刻內(nèi)的墨水轉(zhuǎn)移到貨幣用紙
上。這樣生產(chǎn)出的凹版印刷特征具有特有的觸感，這是在印刷過程中對紙張加 壓以及印刷特征的浮雕(relief)的結(jié)果，該觸感由墨水厚度和部分壓紋的紙張 共同產(chǎn)生。
這種特有的觸感為外界人們習(xí)慣覺得是"貨幣"。然而，在過去，人類用 戶越是能方便地識別貨幣上的凹板印刷標(biāo)記，越是導(dǎo)致難以實現(xiàn)可以檢測和驗 證這種類型的印刷特征的自動化設(shè)備。自動化凹板驗證的第一種方法支持間接路線US 3,599,153 (Lewis,美國 紙幣公司(US Banknote Corporation))公開了對凹板印刷標(biāo)記的磁性閱讀； 此處的印刷凹板墨水必須包含磁性顏料。在US 3,463,907、 US3，778,598和 JP2002269616A2中也公開了類似的方法。選擇該方法來用于凹板印刷是因為 其它印刷技術(shù)不會沉積足夠量的磁性材料。然而，這些方法限于沿用磁性凹板 墨水印刷的文檔上一條或多條線進行掃描；它們不提供一般的印刷凹板圖案的 二維圖像。
經(jīng)由光學(xué)路線進行自動化凹板驗證的直接方法由Sidler等人在US 4,594,514禾口 EP 88 169 Bl "Copperplate printing detection method and device therefore (銅板印刷檢測方法及其裝置)"中公開。受測試的文檔在此處在大 約45。的角度下照亮，使得凹板印刷的浮雕產(chǎn)生特有的陰影，這接著由光電池 讀取。在所公開的條件下，平坦的、非凹板印刷的標(biāo)記不會產(chǎn)生類似的信號。 在US 3,634,012(Mustert)以及JP06171071A2、 JP06301840A2、 JP2003248852A2 以及JP2001236544A2中公開了類似的方法。這些方法允許對凹板印刷標(biāo)記的 非接觸式檢測，并且使用攝像機代替簡單的光電池能夠提供印刷圖案的二維圖 像；然而，它們依賴于難以進行小型化的復(fù)雜且體積大的光學(xué)裝置。
Bayha在US 3,583,237(ARDAC/USA)中公開了另一種直接的凹板驗證方 式。使用機械觸針來在文檔的表面上移動，所產(chǎn)生的機械振動被看作是后者上 凹板印刷標(biāo)記的浮雕的特征。使用刷子來代替觸針并使用聲學(xué)檢測裝置的類似 技術(shù)由Ross在US 5,974,883、EP 880 114 Bl禾口 US6,253,603以及JP09106466A2 中公開。然而，這些機械掃描方法不提供印刷凹板圖案的二維圖像。
由此，在現(xiàn)有技術(shù)中所公開的技術(shù)不能在無需牽涉大體積光學(xué)裝置的情況 下對文檔上的印刷凹板浮雕圖案進行直接的二維成像。
發(fā)明概述
現(xiàn)在驚人地發(fā)現(xiàn)，在下文所公開的某些條件下，用于捕捉生物測定指紋浮 雕圖案的小型化設(shè)備完美地適用于捕捉紙幣和其它凹板印刷文檔上的凹板浮 雕圖案的圖像數(shù)據(jù)。還發(fā)現(xiàn)可以在這種類型的設(shè)備的幫助下獲取文檔或物品上 的各種其它特征的圖像數(shù)據(jù)。指紋讀取技術(shù)是出于生物識別目的來開發(fā)的，且當(dāng)前可以從大量不同的供
應(yīng)商處獲得。相應(yīng)的傳感器芯片由許多大型半導(dǎo)體制造商制造，諸如ATMEL、 卡西歐、富士通、奧森鐵克(AuthenTec)、索尼、ST微電子、英飛凌(Infineon)、 飛利浦、日立、NEC、意森鐵卡(Ethentica)等。
許多不同的物理原理應(yīng)用于這種傳感器，每一個傳感器都能夠得出有關(guān)人 的手指的密紋的信息
a) 在玻璃板處受抑(衰減)光學(xué)全反射(US 4,805,223 )結(jié)合 2D-CMOS攝像機得出放置在所述玻璃板上面的物體(例如手指) 的接觸部分的二維圖像；這種類型的傳感器也可用作一維掃描傳 感器，其中物體(手指)必須掃過敏感區(qū)；
b) 薄膜晶體管顯示器可以被用作光學(xué)傳感器并且能夠從放到其頂 部玻璃上的手指取得指紋(US 7,023,503; US 7,009,663; US 5,325,442; WO2004/036484A1; Jeong Hyun Kim等人2000年5 月14日的"Fingerprint Scanner Using a-Si: H TFT-array (使用a-Si: HTFT陣列的指紋掃描儀)"SID'00摘要)；
c) 具有擴展的微電容偏板陣列的微電子電容傳感器可以被用于傳 感物體的附近，因此可用于精確地定位接觸手指的凹凸(即指紋)
(US 4,353,056; US 5，952，588; US 6,643,389);
d) 具有相應(yīng)的微結(jié)構(gòu)電極陣列的導(dǎo)電膜傳感器也可用于傳感指紋
(US 4,577,345);
e) 觸覺型微電機裝置(MEMS)可以傳感表面浮雕(壓力傳感器； EP769 754B1; US 7,013,013; US 5,844,287; US 4,394,773);
f) 熱(微測輻射熱、熱電或光電)傳感器是用于從活體取得指紋的 較新的選擇(US 6，459，834; US 6,061,464; US 2004/0208345 Al);
g) 超聲波傳感器也被用于取得指紋信息(US 4,385,831); 依照本發(fā)明以及所提供的某些條件，本領(lǐng)域中己知和使用的這些技術(shù)中的
任一個的指紋讀取設(shè)備可用于驗證片狀物品。此處的片狀物品可以是紙張、塑 料、紙板、織物等。
指紋傳感器還可以是一維掃描陣列類型或二維靜態(tài)陣列傳感器類型。由傳感器取得到的圖像數(shù)據(jù)可用于通過與對應(yīng)于原始物品的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比 較來驗證物品。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語"圖像數(shù)據(jù)"包含由所述傳感器響 應(yīng)于所傳感的圖像提供的任何數(shù)字輸出。
此處的要點是傳感器能夠在片狀物品中的表征物理性質(zhì)的局部變動之間 進行區(qū)分。驗證可以基于物品中或其上產(chǎn)生的至少一個表征物理特征。
這種表征特征可以從在制造期間給予物品的固有性質(zhì)得出?；蛘撸鼈兛?以作為包含在片狀物品的正面或反面的至少一個上的印刷特征(優(yōu)選地為凹板 印刷特征)引入。
某些類型的傳感器(尤其是熱傳感器)能夠很好地區(qū)分片狀物品上的浮雕 的高和低部分，而非主要對印刷色彩敏感。因此它們特別適用于驗證貨幣和其 它文檔上的凹板印刷標(biāo)記；即它們能夠區(qū)分物品上略微靠近傳感器表面的那些 部分和物品上略微遠離傳感器表面的其它部分。指紋中的高度變化類似于凹板 印刷標(biāo)記的高度變化，指紋傳感器確實適于獲取凹板印刷文檔的浮雕的圖像數(shù) 據(jù)。
在本發(fā)明的上下文中特別優(yōu)選的是熱傳感器，諸如微測輻射熱、熱電或光 電傳感器。
此處的傳感器可以或者是靜態(tài)的，或者是掃描類型的。在第一種情況下， 樣品被放置在傳感器上或其中，或者可選地，傳感器被放置在樣品上。在第二 種情況下，樣品被手動或機械地在傳感器區(qū)域上移動，或者可選地，傳感器被 手動或機械地在感興趣的樣品區(qū)域上移動。
指紋傳感器是廣泛可用的設(shè)備；實際上，生物測定指紋掃描設(shè)備被普及到 各種類型的訪問控制和用戶識別。這對于本發(fā)明是一個優(yōu)點，因為新使用這種 類型的已經(jīng)可用的設(shè)備來測試紙幣、護照等的真實性由此方便實現(xiàn)并且僅需要 通過程序補丁實現(xiàn)的對應(yīng)的圖像處理算法。
具體實施例方式
發(fā)明人成功地使用了不同類型的指紋傳感器來從紙幣或其它凹板印刷文 檔獲取凹板浮雕印刷標(biāo)記的圖像數(shù)據(jù)以供驗證目的。
更一般地，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以用這種方式驗證任何片狀物品，例如編織或非編織材料。驗證特征，即由傳感器檢測到的特征可以是浮雕圖案、編織網(wǎng)格圖 案、水印、密度圖案或者任何其它可測量特性圖案。
依照本發(fā)明，指紋傳感器可以或者是一維陣列或者是二維陣列傳感器。
所述指紋傳感器可以選自受抑光學(xué)全反射傳感器；薄膜晶體管光學(xué)傳感 器；微電子電容傳感器；導(dǎo)電膜傳感器；觸覺型微電機傳感器(MEMS);超 聲波傳感器；和熱傳感器；在熱傳感器中尤其優(yōu)選的是熱電傳感器、光電傳感 器和微測輻射熱傳感器。
熱指紋傳感器是基于半導(dǎo)體電路陣列的，其能夠展現(xiàn)文檔上高區(qū)域和低區(qū) 域之間的微小溫度差異。它們被發(fā)現(xiàn)特別適用于獲取印刷凹板浮雕圖案。
在光電傳感器的情況下，經(jīng)由適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體材料中的內(nèi)部光電效應(yīng)來直接 利用熱紅外輻射的量子能。由于所述量子能相當(dāng)小，因此在工作期間這些檢測 器必須被冷卻到低溫以降低來自環(huán)境的輻射的微擾。
微測輻射熱傳感器僅僅檢測入射紅外線(和/或其它)輻射的累計熱能， 并在每一像素處產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號。所述電壓代表相對于參考溫度的像素溫 度，該參考溫度一般取作半導(dǎo)體芯片的溫度。取決于傳感器的構(gòu)造，此處的電 壓可以由熱電或熱阻效應(yīng)引起。微測輻射熱傳感器原則上是靜態(tài)設(shè)備。
熱電傳感器也檢測入射紅外線(和其它)輻射的累積熱能；然而，所述輻 射一般由極化的聚偏二氟乙烯的熱電箔收集，從而在每次最輕微的溫度改變時 動態(tài)地產(chǎn)生電荷。熱電箔進而放置在場效應(yīng)晶體管陣列上，該場效應(yīng)晶體管陣 列的柵極由熱電材料產(chǎn)生的電荷觸發(fā)。熱電傳感器對溫度改變敏感，并由此主 要是用于掃描檢測的動態(tài)設(shè)備。
為了驗證片狀物品，使得所懷疑的物體的相應(yīng)部分與傳感器的指紋檢測區(qū) 域接觸，或者使得傳感器與物體的相應(yīng)部分接觸，借此圖案的圖像數(shù)據(jù)由連接 到指紋傳感器的計算機或處理器獲取。所取得的數(shù)據(jù)隨后用于對物品的驗證。
在熱電傳感器的情況下，使所懷疑的物品的相應(yīng)部分掃過指紋檢測區(qū)域或 者使指紋傳感器掃過物品的相應(yīng)部分。
熱電傳感器及時展示溫度改變；由此其特別適用于掃描類型檢測。事實上， 這種傳感器類型不會響應(yīng)于僅僅靜態(tài)溫度差異，而是必須使物品動態(tài)地掃過傳 感器陣列以獲取圖案。熱電傳感器包括加熱元件，其溫度保持略微高于周圍環(huán)境的溫度，并且被 設(shè)置在傳感器的敏感區(qū)域之前，與掃描方向成一直線。物品必須以適當(dāng)?shù)乃俣?掃過加熱元件以及后面的傳感器區(qū)域，以便獲取圖像。
諸如微測輻射熱或光電陣列等其他類型的熱傳感器對靜態(tài)溫度或溫度差 異敏感。它們也可用于實施本發(fā)明，例如在類似于攝像機的實施例中作為二維 傳感器陣列，它無需掃描。
熱傳感器所獲取的圖像(即圖像數(shù)據(jù)的起源)是熱本質(zhì)的，因為它反映了 在物品(例如文檔)表面短暫地暴露于加熱元件后其上出現(xiàn)的微小的溫度差異。
對樣本表面的熱吸收顯著地依賴于樣本的方志，結(jié)果，熱圖像反映出樣本 的所述方志。
所述方志可以包括諸如由凹板印刷所產(chǎn)生的表面浮雕等浮雕以及網(wǎng)格圖 案、密度變化、熱傳導(dǎo)性變化等。所有這些都可以引起所述熱圖像。此外，還 發(fā)現(xiàn)在這種熱圖像中甚至還展示出存在于背面(即與所掃描的表面相對的文檔 表面)的浮雕。因此，熱圖像特別能夠通過簡單的單面掃描展示正反面凹板印 刷。
為了識別或驗證物品或文檔，對應(yīng)于帶有真實圖案的原始物品的特征部分 的數(shù)據(jù)可以作為規(guī)范被預(yù)先記錄在驗證設(shè)備的存儲器中，或者存儲在連接到所 述設(shè)備的遠程服務(wù)器中，并且可以使用適當(dāng)?shù)乃惴ê驼鎸嵭詼?zhǔn)則將從所懷疑的 物品中獲得的圖像數(shù)據(jù)與所存儲的信息作比較。所述比較的結(jié)果指示所懷疑的 物品或文檔是否與原始物品或文檔的規(guī)范相匹配。
熱圖像還展示諸如可以通過無墨水的凹板印刷獲得的壓紋。此外，示出熱 圖像以展示諸如通過寫在放置于其上的一紙張上或甚至其上的若干張紙張上 而引起的壓力效應(yīng)在一張紙張上產(chǎn)生的"凹進的書寫"。在司法科學(xué)領(lǐng)域，這 些"凹進的書寫"對于文件檢査特別有用。
電容傳感器可以用在替換實施例中；然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種類型的設(shè)備僅對 于金屬或鍍金屬物體(金屬凹板印刷、鍍金屬的紙張、織品等)敏感。金屬印 刷或鍍金屬的紙張是導(dǎo)電的，并且允許對傳感器的電容器充電/放電。此外，電 容傳感器可以或者是靜態(tài)的，或者是高頻類型；靜態(tài)傳感器依賴于無處不在的 環(huán)境電場，而高頻傳感器依賴于特意施加的確定頻率的交變電場。其它傳感器類型，值得注意的超聲波傳感器，也可以用在本發(fā)明的其它實 施例中。然而，優(yōu)選的是熱傳感器。所述熱傳感器顯著地對紙幣或另一凹板壓 印文檔的凹板印刷/壓紋敏感。在壓印紙張的情況下，所述傳感器也能夠展示紙 張的纖維織構(gòu)的圖像。
因此，熱傳感器能夠檢測紙張?zhí)匦裕@可以被用作真實紙張的固有識別標(biāo) 志。該識別標(biāo)志可以從在制造過程中(特別是由用于紙漿脫水的網(wǎng)屏)賦予紙 張的性質(zhì)得出。這種網(wǎng)屏通常被做成具有規(guī)則間隔和典型圖案的金屬絲網(wǎng)。
也可以通過諸如生成水印(紙張厚度調(diào)節(jié)、紙張密度調(diào)節(jié))或?qū)垙埖奶?意壓紋等其它操作在造紙廠引入紙張識別標(biāo)志。紙張還可以用無色清漆壓印，
以產(chǎn)生水印仿制品。
從真實紙張取得的熱圖像由此可以包含各種類型的識別標(biāo)志，這些識別標(biāo) 志使得技術(shù)人員能夠?qū)⒁环N類型的紙張與另一種區(qū)別開。這些紙張識別標(biāo)志是 隨時間穩(wěn)定的，并且即使一特定的紙張由于揉皺、磨損等而損壞這些紙張識別 標(biāo)志也保持存在。
折痕可能擾亂對確定的圖案或紙張識別標(biāo)志的檢測，但是這種微擾不會具 有與要取得的信息相同的特性，這意味著它們可以通過適當(dāng)?shù)膱D像處理算法來 過濾掉。為了獲得獨立于紙張所帶有的印刷特征的紙張識別標(biāo)志，可以使用文 檔(例如紙幣)上最合適的位置。
熱傳感器也取得熱發(fā)射不同的表面紋理。由此，它也會在一定程度上展示 用比其周圍環(huán)境低或高的熱發(fā)射的黑色或彩色墨水制成的平面印刷。
當(dāng)熱指紋檢測器在單面上掃描帶有正反凹板印刷標(biāo)記的文檔時，可以通過 單面掃描來取得雙面(正面和反面)的疊加的浮雕圖像。這允許例如經(jīng)由簡單 的單面掃描來驗證正反凹板印刷紙幣。由非凹板印刷技術(shù)對紙幣的仿制品不能 通過指紋檢測器的單次掃描產(chǎn)生正反面浮雕的所述疊加，并且由此方便地被識 別為非真實的。
在另一實施例中，指紋檢測器被用于驗證編織材料，特別是紡織品。紡織 品顯著地是通過特定編織網(wǎng)格圖案內(nèi)部標(biāo)記的；這種圖案可以在數(shù)字編織機上 方便地生成。接著可以使用所標(biāo)記的紡織品，例如作為有商標(biāo)的紡織商品的標(biāo) 簽。掃描類型的指紋傳感器的圖像處理算法一般包括圖像獲取和圖像重建部 分。圖像獲取部分以足夠的分辨率獲取指紋的一部分的圖像幀序列。圖像重建 部分匯編所獲取的幀以形成指紋的完整圖像。接著圖像數(shù)據(jù)可用于進一步處 理。
在本發(fā)明的某些實施例中使用的熱電掃描傳感器以4位強度的分辨率遞 交例如一幀序列，每個幀是8x280像素。考慮到連續(xù)的幀的互相重疊，用圖像 重建算法來匯編連續(xù)的幀以形成指紋的完整圖像。接著可以將重建的圖像數(shù)據(jù) 用于識別片狀物品。
依照第一實施例，例如熱電、微測輻射或光電傳感器等熱傳感器被用于驗 證諸如印刷文檔或標(biāo)簽等片狀安全性物品；此處使得該物品與傳感器區(qū)域接 觸，以便獲得圖像數(shù)據(jù)，并且使用適當(dāng)?shù)乃惴ê皖A(yù)定義的真實性準(zhǔn)則將該圖像 數(shù)據(jù)或至少其部分或從其中得到的數(shù)據(jù)與對應(yīng)于原始物品的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù) 作比較，并得出真實性結(jié)果。
依照一替換、優(yōu)選實施例，首先用信號處理算法處理圖像數(shù)據(jù)，該信號處 理算法可以包括變換和/或濾波功能，接著將該圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比 較。所述信號處理可以具體地包括高通濾波，用于去除背景噪聲；和/或包括低 通濾波，用于去除折痕和抓痕。
所述信號處理還可以包括數(shù)學(xué)變換，具體地是積分變換(諸如傅立葉、拉 普拉斯、梅林、漢克爾、阿貝爾、希爾伯特、哈特利、拉東、小波、斯特林、 阿達馬或Z變換)，優(yōu)選的是傅立葉變換。
傅立葉變換的結(jié)果獨立于可能在圖像獲取期間發(fā)生的橫向平移。該獨立性 便于識別確定的識別標(biāo)記或圖案。傅立葉變換的使用也是因為穩(wěn)健性爾推薦 的。經(jīng)傅立葉變換的數(shù)據(jù)集的每個點顯著依賴于原始數(shù)據(jù)集的每個點，由此諸 如可能通過部分破壞爾發(fā)生的一部分原始數(shù)據(jù)的丟失除了增加其背景噪聲之 外不會影響經(jīng)傅立葉變換的數(shù)據(jù)。因此，經(jīng)傅立葉變換的識別標(biāo)志特別耐破損 和褶鈹。
圖像數(shù)據(jù)的所述變換可以作為二維變換，或優(yōu)選地(將經(jīng)變換的數(shù)據(jù)簡化 為徑向分布)作為一維表示來執(zhí)行，該一維表示獨立于定向(掃描方向)。旋 轉(zhuǎn)的不變性，即從所選掃描方向所取得的信息的不變性使得能夠在實際應(yīng)用中快速識別物品。
在又一實施例中，可以使用二維傅立葉變換來檢測在片狀物品中特意嵌入 的識別標(biāo)志。為此，在二維傅立葉圖中定義了形成例如中央銀行的徵標(biāo)的多個 離散的"識別標(biāo)志點"，并且通過印刷技術(shù)來計算和具體化相應(yīng)的行間隔和方 向，例如作為凹板圖像的不同部分中的離散區(qū)。于是，僅圖像數(shù)據(jù)的傅立葉變 換會展示隱藏的識別標(biāo)志。對技術(shù)人員顯而易見的是，這種識別標(biāo)志也可以用 其它印刷過程(印刷輪廓等)來實現(xiàn)；此外，它可以例如作為水印嵌入在紙張 或片狀物品的底層中。
在更一般的方式中，可以在二維傅立葉圖中定義整個識別標(biāo)志圖像，并且 可以通過傅立葉逆變換來計算真實空間中對應(yīng)的圖案。通過安排僅具有真實值 的經(jīng)變換的圖案，圖案可以例如作為水印被嵌入在紙張或片狀物品的底層中， 或者具體化為片狀物品上的印刷標(biāo)記。對應(yīng)于圖案的識別標(biāo)志圖像僅通過對圖
像數(shù)據(jù)的傅立葉變換展示。這種識別標(biāo)志非常耐紙張的破損(揉皺、弄臟)。 對技術(shù)人員顯而易見的是，所述嵌入的識別標(biāo)志還可以被加密，使其僅可
以經(jīng)由適當(dāng)?shù)慕饷苊荑€來訪問。
可選地，使用適當(dāng)?shù)乃惴梢栽趫D像數(shù)據(jù)中確定印刷凹板筆畫圖案的主方
向，并且具有與所雕刻的筆畫相似定向的圖像區(qū)域可以被定界并且與從原始圖
像獲得的對應(yīng)的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較。所述比較可以例如旨在識別印刷圖案
中的特有形狀或確定的標(biāo)記，用于驗證目的。
還公開了用于驗證片狀物品的方法，包括以下步驟a)如上文所公開的
那樣使得物品與指紋傳感器接觸；b)從指紋傳感器獲取圖像數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù) 表示包括在物品中或其上的至少一個表征特征；以及c)使用適當(dāng)?shù)乃惴ê驼?實性準(zhǔn)則將圖像數(shù)據(jù)與對應(yīng)于原始物品的參考數(shù)據(jù)做比較，在此得出真實性結(jié) 果。所述圖像數(shù)據(jù)的獲取可以在掃描模式中使用一維陣列指紋傳感器或在靜態(tài) 模式中使用二維陣列指紋傳感器來執(zhí)行。
用于驗證諸如價值文檔或標(biāo)簽等安全性物品的另一方法的特征在于以下 步驟a)使得物品掃過熱電指紋傳感器的傳感器區(qū)域，或相反亦可，b)獲取 所述物品的圖像數(shù)據(jù)，以及c)將所述圖像數(shù)據(jù)或得自其中的數(shù)據(jù)與對應(yīng)于原 始物品的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較。所述圖像數(shù)據(jù)可以表示所述物品上的印刷特征，優(yōu)選地是凹板印刷特征。
在依照本發(fā)明的還有一方法中，從所述物品的單個、第一面獲取所述圖像 數(shù)據(jù)，且所獲取的圖像數(shù)據(jù)表示存在于所述物品第一和第二面兩面上的信息。 依照本發(fā)明，在與預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)做比較之前，可以用信號處理算法來處理圖 像數(shù)據(jù)，包括變換和/或濾波功能。變換可以是二維變換，優(yōu)選地是傅立葉變換; 優(yōu)選地二維變換被簡化為一維表示，以便于快速驗證。
在用于驗證諸如凹板印刷文檔等片狀物品的一種特定方法中，使用用于從 物品的正面獲取圖像數(shù)據(jù)的第一熱傳感器和從物品的反面獲取圖像數(shù)據(jù)的第 二熱傳感器的結(jié)合。這樣，可以通過對物品的單次掃描以及對取得的相應(yīng)圖像 數(shù)據(jù)的隨后的相關(guān)來確認或否認例如凹板印刷標(biāo)記的真實性。非凹板印刷技術(shù) 顯著地不能再現(xiàn)凹板印刷特有的正反可見的壓紋效應(yīng)。
在本發(fā)明的另一實施例中，文檔驗證設(shè)備包括至少一個指紋傳感器(優(yōu)選 的是熱傳感器)和至少一個光學(xué)傳感器的組合，以及用于處理和從兩個傳感器 獲取的圖像并將其相關(guān)并得出真實性結(jié)果的處理裝置。
一方面，指紋傳感器捕捉例如由凹板印刷過程在文檔中產(chǎn)生的凹凸的圖 像。另一方面，光學(xué)傳感器捕捉文檔上諸如扭索飾或肖像等有色印刷墨水特征 的圖像。由凹板印刷過程產(chǎn)生的文檔由此會在兩個傳感器上產(chǎn)生相同的圖像， 一次作為壓紋的凹凸，而一次作為有色墨水特征。指紋和光學(xué)傳感器兩者都可 以被安排成同時捕捉文檔的相同部分，例如如果壓紋圖像由例如熱傳感器在反 面捕捉，而有色墨水特征例如由光學(xué)傳感器在文檔的正面捕捉。
兩種類型的傳感器獲取的所述圖像的處理和相關(guān)由處理裝置執(zhí)行，并且允 許判定插入到驗證裝置中的例如凹板印刷文檔的真實性。依照該實施例的裝置 顯著地提供對凹板印刷文檔(具體為紙幣)的穩(wěn)健驗證，因為它允許對顯示沒 有對應(yīng)于印刷特征的壓紋的凹板仿造品的辨別。
所述光學(xué)傳感器包括可以具體化為例如CCD或CMOS區(qū)域或行掃描攝像 機的圖像捕捉器，以及可以具體化為例如透鏡或菲涅耳透鏡的圖像形成系統(tǒng)， 可任選的可以具體化為例如棱鏡、反射鏡或光纖的圖像重定向系統(tǒng)，可任選的 可以具體化為例如高通、低通、帶通、陷波、偏振濾波器或其組合，或電光濾 波器的濾波器系統(tǒng)，以及可以具體化為例如以紫外線(200-400nm)、可見光(400-700nm)或紅外線(700-2500nm)波長范圍發(fā)射的至少一個單色或多色 發(fā)光二極管(LED)(特別優(yōu)選的是白色LED)的照明系統(tǒng)。
文檔優(yōu)選地在掃描模式中驗證，即一次由光學(xué)和指紋傳感器的每一個取得 圖像的每一行。兩種類型的傳感器被精確地相對于彼此定位，以允許分別由光 學(xué)和指紋傳感器取得的兩個數(shù)據(jù)流的精確相關(guān)。從光學(xué)傳感器獲取的展示凹板 打印文檔的正面上的印刷彩色圖案的圖像由此應(yīng)該對應(yīng)于從指紋傳感器獲得 的展示同一文檔的反面上凹凸浮雕的圖像。在質(zhì)量不高的壓紋紙上的諸如平面 印刷等凹板仿造品不會示出正面上的光學(xué)圖像和反面上的浮雕圖像之間的相 關(guān)。
在文檔驗證裝置內(nèi)部，使用適當(dāng)?shù)谋３趾蛡鬏斞b置，在導(dǎo)軌中向前移動要 驗證的文檔，使得將文檔保持在光學(xué)傳感器的焦平面中并接觸指紋傳感器，并 且使其以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿油ㄟ^設(shè)備?？梢杂檬忠苿游臋n，在這種情況下優(yōu)選地 提供編碼器以取得實際移動速度，或者可選地，它可以在適當(dāng)?shù)臋C電裝置的幫 助下移動。
對技術(shù)人員顯而易見的是此處所公開的技術(shù)可用于紙幣、價值文檔、身份 文檔等。
還公開了一種用于驗證片狀物品的系統(tǒng)，包括指紋傳感器、電子處理設(shè)備 以及在所述處理設(shè)備上實現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理算法。
本發(fā)明還公開了使用指紋傳感器作為諸如自動取款機(ATM)或自動販 賣機(AVM)等自動現(xiàn)金處理機器的一部分，旨在驗證諸如紙幣等價值文檔。
現(xiàn)在在附圖和示例性實施例的幫助下進一步示出本發(fā)明。


圖1:示意性地示出使用熱電掃描指紋傳感器來驗證文檔上的凹板印刷標(biāo)記。
圖2:示出了由ATMEL制造的熱電指紋傳感器AT44C104B-EK3的圖片 圖3: a)示出了來自流通中的50瑞士法郎紙幣的部分；
b)示出熱電傳感器所獲取的對應(yīng)于紙幣上的名稱印刷的凹板印刷 標(biāo)記圖像數(shù)據(jù)的部分。
圖4: a)示出了來自流通中的20歐元紙幣的部分；
b)示出來自弓形連接的細線凹板圖案的細節(jié)的圖像數(shù)據(jù)；
17c)示出ISARD凹板線圖案的細節(jié)的圖像數(shù)據(jù)。 圖5: a)示出來自流通中的20美元紙幣的部分；
b) 示出了在所示區(qū)域中獲得的、但是取自紙幣反面的凹板印刷的
圖像數(shù)據(jù)。
c) 示出了在數(shù)字濾波以去除折痕、抓痕和噪聲之后相同的圖像數(shù)
據(jù)，
d) 示出了由算法所識別的凹板筆畫的主方向的定界區(qū)，
e) 示出了如圖5b)中所獲得的圖像數(shù)據(jù)的二維傅立葉變換。
f) 示出了對圖5e)的二維傅立葉變換的一維簡化。 圖6: a)示出了紡織品標(biāo)簽
b) 示出了從所示區(qū)域獲得的紡織品標(biāo)簽的圖像數(shù)據(jù)；
c) 示出了在數(shù)字濾波以去除折痕、抓痕和噪聲后相同的圖像數(shù)據(jù)；
d) 示出了由算法所識別的相同的圖像數(shù)據(jù)的主方向的定界區(qū)；
e) 示出了在圖6b)中所獲得的圖像數(shù)據(jù)的二維傅立葉變換；
f) 示出了圖6e)的二維傅立葉變換的一維簡化。圖7:示出了用于同步捕捉浮雕和光學(xué)圖像數(shù)據(jù)的文檔驗證裝置的示例；
a) 插入了文檔(D)的關(guān)閉的驗證裝置，指示了掃描方向；
b) 打開的文檔驗證裝置；該裝置的頂部和底部各自都包含光學(xué)傳 感器(701)和熱傳感器(708);傳感器被互相對齊以便捕捉文檔 的頂部和底部兩者的組合的光學(xué)和浮雕圖像；
c) 穿過關(guān)閉的文檔驗證裝置的示意性橫截面。
依照圖1 ，在第 一 示例性實施例中，熱指紋傳感器(ATMEL AT77C104B-EK3，圖2)被用于獲取新的和已使用的紙幣上的凹板印刷標(biāo)記的 圖像數(shù)據(jù)。對于每張紙幣，使提供凹板印刷標(biāo)記的區(qū)域以適當(dāng)?shù)乃俣?大約5 厘米/秒)掃過傳感器。傳感器返回表征凹板浮雕印刷的凹凸的圖像數(shù)據(jù)(圖 3b、 4b、 4c、 5b)。
圖3a示出了從流通中獲取的50瑞士法郎紙幣的部分，使其掃過ATMEL 熱傳感器的指紋檢測區(qū)域。圖3b示出了從圖3a中所示的局部框獲得的熱圖像 數(shù)據(jù)，即對應(yīng)于名稱"Fiinfzig Franken"的凹板印刷標(biāo)記。清楚地識別出凹板名稱印刷的特性以及由于使用流通中的紙幣而引起的紙張揉皺的可見痕跡。
類似地，圖4示出了 20歐元紙幣的部分，其上指示了兩個框。圖4b示出
了對應(yīng)于弓形連接的凹板細節(jié)的熱圖像數(shù)據(jù)；圖4c示出了從ISARD凹板線圖 案獲得的熱圖像數(shù)據(jù)。
為了識別(驗證)紙幣，對應(yīng)于原始凹板印刷標(biāo)記的表征特征的參考數(shù)據(jù) 被預(yù)先記錄在驗證裝置的存儲器內(nèi)，并且使用適當(dāng)?shù)乃惴▽呙杩梢晌臋n所獲 得的圖像數(shù)據(jù)與該預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較。依照預(yù)定義的真實性準(zhǔn)則，所述比 較的結(jié)果被用于指示所懷疑的文檔是否匹配原始文檔的規(guī)范。
圖5和6示出了可應(yīng)用于所獲取的熱原始圖像數(shù)據(jù)的各種信號處理處置的 效果，以便提高所確定的表征特征的準(zhǔn)確性和/或可見性，或用于得到表征驗證 識別標(biāo)記。圖5a示出了來自流通中的20美元紙幣，在其正面有凹板印刷的肖 像(Andrew Jackson)。圖6a示出了紡織品標(biāo)簽。圖5b、 6b分別示出了從圖 5a、 6a中的所示區(qū)域獲得的熱圖像數(shù)據(jù)。此處20美元紙幣的圖像數(shù)據(jù)是從凹 板印刷肖像的反面獲取的；從紙幣的兩面都可以訪問浮雕印刷。熱傳感器顯然 能夠在對壓印紙張的單次、單面掃描中檢測到正反凹板印刷標(biāo)記。通過簡單的 單面掃描對雙面凹板圖像數(shù)據(jù)的這種檢測是獨特的。
圖5c、 6c示出了在對其執(zhí)行數(shù)字信號處理操作之后相同的圖像數(shù)據(jù)；尤 其是分別用于去除折痕、抓痕和高頻噪聲分量的低通和高通濾波。
圖5d、 6d示出了通過應(yīng)用以下算法分別從圖5c、 6c獲得的定向圖對于圖像的每個點，沿多個"連續(xù)的"所選方向取排成一行的n個相鄰像 素之和，并且該點處的線的最佳定向基于所獲得的最大值來確定。
基于如此獲得的方向圖，可以為具有與雕刻的筆畫相似定向的圖像區(qū)域定 界并將其與從原始圖像獲得的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較。所述比較的結(jié)果指示依
照預(yù)先建立的真實性準(zhǔn)則，所懷疑的文檔是否匹配原始文檔的規(guī)范。
在凹板印刷的情況下，該定向圖特別有用，該定向圖由在確定區(qū)域內(nèi)具有
大致相同方向的大致規(guī)則地間隔的線筆畫組成。圖5d示出了對這種凹板印刷
區(qū)域的識別。在紡織品的情況下(圖6d)，由于編織材料的交叉線，沒有清楚
定義的筆畫方向可用。
依照本發(fā)明的又一實施例，對所獲取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行頻譜數(shù)據(jù)處理。優(yōu)選的算法是傅立葉變換，它將數(shù)據(jù)從空間取到頻域，并允許去除可能在掃描操作 期間發(fā)生的平移效應(yīng)。由于凹板印刷包含雕刻的線，它們通常是以規(guī)則的間隔 走向的，頻譜表示允許區(qū)分和突出出現(xiàn)在所掃描的區(qū)域內(nèi)這些特定的頻率。
圖5e和6e分別示出了圖5b、 6b的熱圖像數(shù)據(jù)的二維傅立葉變換。這種 變換可以使用庫利和圖基的快速傅立葉變換算法(FFT)來高效地計算。2D-FFT 表示在圖像平面中的特有頻率及其相對方向。圖5e、 6e中的可見暗區(qū)分別示 出了在圖5b、 6b中給出的原始圖像數(shù)據(jù)的主要頻率分量的方向和重要性。
通過與從經(jīng)鑒定的原始文檔獲得的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)(參考數(shù)據(jù))作比較， 所懷疑的物品的熱圖像數(shù)據(jù)的2D-FFT的特有特征可用于識別物品。
原始圖像的旋轉(zhuǎn)(例如通過在與用于生成參考數(shù)據(jù)的掃描方向不同的方向 掃描文檔)將產(chǎn)生2D-FFT圖的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。因為沒有平移的可能，所以比較機 制可以簡單地考慮這種潛在旋轉(zhuǎn)。如技術(shù)人員所公知的，例如可以使用旋轉(zhuǎn)角 作為相關(guān)參數(shù)，通過參考和樣本數(shù)據(jù)兩者的數(shù)學(xué)相關(guān)來計算旋轉(zhuǎn)。如果歸一化 的相關(guān)值在確定的旋轉(zhuǎn)角處接近單位，那么確認了被懷疑的物品的真實性。或 者，也可以使用反復(fù)試驗方法來查明所懷疑的物品是否匹配參考數(shù)據(jù)。
或者，為了消除角度依賴性，也可以將2-D傅立葉變換圖簡化為一維表示。 這可以通過以下形式的簡單算法實現(xiàn)，其中f(x,y)表示范圍從(-xman,-ymax) 到(xman,ymax)的2-D傅立葉變換圖，而I(r)表示范圍從0到rmax的一維表 示
對于r: =0至Urmax， l[r] = 0
對于x: =-xmax至U xmax， 開始
對于y: 二-ymax至ll ymax， 開始
r: = integer〖sgrt (x*x+y*yV J /
工/"rj :=工frj + f fx, y〗/
(*閥值選項*);
如果flx,y]〉閥值，那么工〖rj : = J〖r_7 +f〖x' ;^);
結(jié)束(*對于丫*);
結(jié)束^對于X";
(*縮放選項*)
對于r^l到rmax， I[r]:=I[r]/r如此獲得的傅立葉圖的一維表示是凹板或其它圖案的掃描方向無關(guān)以及 平移無關(guān)的識別標(biāo)記，并且可用于直接將被懷疑的物品的特性與對應(yīng)的參考數(shù) 據(jù)作比較。
圖7示出了本發(fā)明的還有一實施例，用于對文檔上的凹板浮雕和印刷的彩 色特征進行同時驗證。至少一個光學(xué)傳感器和至少一個熱傳感器彼此對齊，以 便同時掃描凹板印刷的文檔的正面和反面。
參考圖7a，文檔被插入到文檔驗證裝置中并且沿著所示的方向橫向掃描。 如圖7b所示，該驗證裝置在頂部和底部都各自包含了光學(xué)傳感器(701)和熱 傳感器(708);傳感器相互對齊以便捕捉文檔的頂部和底部兩者的組合的光 學(xué)和浮雕圖像。該裝置還包括用于向前移動文檔的傳輸裝置，以及將文檔保持 在光學(xué)傳感器的焦平面中并與熱傳感器接觸的導(dǎo)軌。
圖7c示出了穿過該文檔驗證裝置的示意性橫截面。存在光學(xué)和熱傳感器
的兩種組合，兩種類型的每一種的兩個傳感器各自面對面對齊在底部左側(cè)的
熱傳感器(708)排列在光學(xué)傳感器(701)之前，該組合包括具體化為45。棱 柱的圖像重定向系統(tǒng)(705)、具體化為聚焦透鏡的圖像形成系統(tǒng)(704)、具 體化為IR截止濾波器的濾波器系統(tǒng)(703)、具體化為線掃描CCD攝像機的 圖像捕捉器(702)以及具體化為兩個白LED的照明系統(tǒng)(706)。還提供了 保持所述文檔靠近所述傳感器的保持和傳輸裝置(707， 707，)。
提供了光學(xué)和熱傳感器的第二組合(701'、 702'、 703'、 704'、 705'、 706'、 708，)用于同時從反面掃描文檔。這在文檔包含雙面凹板印記的情況下尤其需 要。
將兩個傳感器定位成面對面便于將所獲取的圖像進行相關(guān)。處理單元處理 由光學(xué)和熱傳感器的兩個組合獲得的所獲取的圖像數(shù)據(jù)。在所述處理單元上實 現(xiàn)的相應(yīng)算法允許比較圖像，即識別由光學(xué)傳感器(701， 701')展示的凹板 印刷是否匹配熱傳感器(708， 708')展示的壓紋浮雕。
人體工程學(xué)文檔導(dǎo)軌用于方便文檔驗證裝置中文檔的前進。保持和傳輸裝 置(707)用于確保熱和光學(xué)傳感器的正確的圖像獲取，此外，這些所述裝置 允許維持文檔正確地定位在導(dǎo)軌中。可以提供編碼器以使得處理裝置能夠取得導(dǎo)軌中文檔的實際移動速度。
對技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明所公開的技術(shù)還用于識別除了印刷標(biāo)記 外的其它特征，例如在其制造過程期間產(chǎn)生或引入到紙張或片狀物品的基礎(chǔ)材 料中的紙張識別標(biāo)記。這種紙張識別標(biāo)記可以從在制造過程中由用于紙漿脫水 的網(wǎng)屏和/或在造紙廠完成的其它處理中賦予紙張的內(nèi)在特性。
引入和檢測紙張識別標(biāo)記以及印刷標(biāo)記的可能性提供了對紙幣或另一價 值或身份文檔的類型以及起源進行機器檢測的新的機會。例如，如果自動取款
機(ATM)要僅接受一種普通類型的紙幣，那么嵌入在該ATM內(nèi)的熱指紋傳
感器會能夠基于相應(yīng)的紙張識別標(biāo)記來方便地檢測它。
在本發(fā)明的另一實施例中，熱指紋傳感器被嵌入到自動取款機(ATM) 中，用于識別紙幣。
一般地，允許對紙幣的跟蹤能力的所述識別可以按兩種方式發(fā)生 一方面，
在組級別的識別，例如識別紙幣的名稱，另一方面，在物品級別，即定義個別 紙幣的真實性和唯一性。
發(fā)現(xiàn)也可以從在熱指紋檢測器的幫助下獲得的圖像數(shù)據(jù)讀出(解碼)紙幣 和其它片狀物品的凸版印刷機印刷的序列號。在諸如紙張識別標(biāo)記、凹板印刷 標(biāo)記等個別紙幣及其預(yù)先記錄的"識別標(biāo)記"的可見序列號之間的匹配允許檢 查紙幣的個體身份。預(yù)先記錄的"識別標(biāo)記"是可以存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)的原始物 品的那些"識別標(biāo)記"。
一般地，ATM被連接到銀行間網(wǎng)絡(luò)，使得人們能夠從他們的帳戶提款或 向他們的帳戶存款，無論哪一種。用于存款或自動兌換的紙幣接收器需要對所 接受到的紙幣的可靠驗證。至少一個熱指紋傳感器可以被嵌入在ATM中并依 照本發(fā)明使用，作為執(zhí)行這種紙幣驗證的快速而簡單的工具。
在另一應(yīng)用中，至少一個熱指紋傳感器被嵌入到AVM(自動販賣機)中。 當(dāng)消費者提供所需量的貨幣時，販賣機分發(fā)商品或交通票。AVM接受偽造的 紙幣是反復(fù)出現(xiàn)的問題。在用于商品和公共交通票自動販賣機中實現(xiàn)的熱指紋 傳感器可有效地有助于解決該問題。
權(quán)利要求
1.一種指紋傳感器對于片狀物品的驗證的使用，其中所述片狀物品的圖像數(shù)據(jù)是由所述指紋傳感器獲得的。
2. 如權(quán)利要求l所述的使用，其特征在于，所述物品是從包括紙張、塑料、紙板的組中選出的。
3. 如權(quán)利要求l所述的使用，其特征在于，所述物品是紡織品。
4. 如權(quán)利要求1至3中的一項所述的使用，其特征在于，所述指紋傳感 器是一維陣列掃描傳感器。
5. 如權(quán)利要求1至3中的一項所述的使用，其特征在于，所述指紋傳感 器是二維陣列掃描傳感器。
6. 如權(quán)利要求1至5中的一項所述的使用，其特征在于，所述指紋傳感 器是由受抑光學(xué)全反射傳感器、薄膜晶體管光學(xué)傳感器、微電子電容傳感器、 導(dǎo)電膜傳感器、觸覺型微電機傳感器(MEMS)、超聲波傳感器和熱傳感器組 成的組中選出。
7. 如權(quán)利要求6所述的使用，其特征在于，所述熱傳感器是從由熱電傳 感器、微測輻射熱傳感器、光電傳感器組成的組中選出的。
8. —種例如熱電、微測輻射熱或光電傳感器等熱傳感器對諸如印刷文檔 或標(biāo)簽等安全性物品的驗證的使用；其特征在于使所述物品與所述傳感器區(qū)域 接觸以便獲取圖像數(shù)據(jù)，以及將所述圖像數(shù)據(jù)或從中得出的數(shù)據(jù)與對應(yīng)于原始 物品的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較。
9. 如權(quán)利要求1至8中的一項所述的使用，其特征在于，所述驗證是基 于在所述物品中或其上產(chǎn)生的至少一個表征物理特征。
10. 如權(quán)利要求9所述的使用，其特征在于，所述表征特征是從在制造過 程中賦予所述物品的內(nèi)在特性得出的。
11. 如權(quán)利要求9所述的使用，其特征在于，所述表征特征是包含在正面 和反面的至少一個上的印刷特征，優(yōu)選地是凹板印刷特征。
12. 如權(quán)利要求9所述的使用，其特征在于，所述表征特征是水印。
13. 如權(quán)利要求9所述的使用，其特征在于，所述表征特征是編織圖案。
14. 如權(quán)利要求8所述的使用，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)使用信號處理 算法來處理，并隨后與預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較，所述信號處理算法優(yōu)選地包括 變換和/或濾波功能。
15. 如權(quán)利要求14所述的使用，其特征在于，所述信號處理包括高通和/ 或低通濾波。
16. 如權(quán)利要求14所述的使用，其特征在于，所述信號處理包括對具有 雕刻筆畫的相似定向的圖像區(qū)域定界，所述圖像區(qū)域與從原始圖像獲得的對應(yīng) 的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較。
17. 如權(quán)利要求14至16中的一項所述的使用，其特征在于，所述信號處 理包括數(shù)學(xué)變換，特別是積分變換，優(yōu)選地是傅立葉變換。
18. 如權(quán)利要求17所述的使用，其特征在于，所述變換是二維變換。
19. 如權(quán)利要求17至18中的一項所述的使用，其特征在于，所述變換被 簡化為一維表示。
20. —種用于驗證片狀物品的方法，包括以下步驟a)使得所述物品與 指紋傳感器接觸；b)從所述指紋傳感器獲取圖像數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)表示包括在 所述物品中或其上的至少一個表征特征；以及c)使用適當(dāng)?shù)乃惴ê驼鎸嵭詼?zhǔn) 則將所述圖像數(shù)據(jù)與對應(yīng)于原始物品的參考數(shù)據(jù)做比較，在此得出真實性結(jié) 果。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)的獲取是使 用一維陣列指紋傳感器在掃描模式中執(zhí)行的。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)的獲取是使 用二維陣列指紋傳感器在靜態(tài)模式中執(zhí)行的。
23. 如權(quán)利要求20至22中的一項所述的方法，其特征在于，所述指紋傳 感器是從由受抑光學(xué)全反射傳感器、薄膜晶體管光學(xué)傳感器、微電子電容傳感 器、導(dǎo)電膜傳感器、觸覺型微電機傳感器(MEMS)、超聲波傳感器、熱傳感 器組成的組中選出的。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述熱傳感器是從由熱電 傳感器、微測輻射熱傳感器、光電傳感器組成的組中選出的。
25. 如權(quán)利要求24所述的用于驗證片狀物品的方法，其特征在于，使用用于從所述物品的正面獲取圖像數(shù)據(jù)的第一熱傳感器和從所述物品的反面獲 取圖像數(shù)據(jù)的第二熱傳感器的結(jié)合。
26. —種用于驗證諸如價值文檔或標(biāo)簽等安全性物品的方法，其特征在于 以下步驟a)使得所述物品掃過熱電指紋傳感器的傳感器區(qū)域，或相反亦可， b)獲取所述物品的圖像數(shù)據(jù)，以及c)將所述圖像數(shù)據(jù)或得自于其中的數(shù)據(jù)與對應(yīng)于原始物品的預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)表示所述物 品上的印刷特征，優(yōu)選地是凹板印刷特征。
28. 如權(quán)利要求26至27中的一項所述的方法，其特征在于，所述圖像數(shù) 據(jù)是從所述物品的單個、第一面獲取的，且所述獲取的圖像數(shù)據(jù)表示存在于所 述物體的第一和第二面兩者上的信息。
29. 如權(quán)利要求26至28中的一項所述的方法，其特征在于，所述圖像數(shù) 據(jù)在與預(yù)先記錄的數(shù)據(jù)作比較之前使用信號處理算法來處理。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述信號處理包括變換和/ 或濾波功能。
31. 如權(quán)利要求29至30中的一項所述的方法，其特征在于，所述信號處 理包括高通和/或低通濾波。
32. 如權(quán)利要求29至31中的一項所述的方法，其特征在于，所述信號處 理包括數(shù)學(xué)變換，特別是積分變換，優(yōu)選地是傅立葉變換。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述變換是二維變換。
34. 如權(quán)利要求32至33中的一項所述的方法，其特征在于，所述變換被 簡化為一維表示。
35. —種用于驗證片狀物品的系統(tǒng)，包括至少一個指紋傳感器、 一電子處 理裝置以及在所述處理裝置上實現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理算法，其中所述指紋傳感器被用 于獲取所述片狀物品的圖像數(shù)據(jù)。
36. 如權(quán)利要求l所述的指紋傳感器的使用，其特征在于，所述指紋傳感 器是諸如自動取款機或自動販賣機等自動現(xiàn)金處理機的一部分，旨在驗證諸如 紙幣等價值文檔。
37. —種自動現(xiàn)金處理機的使用，包括如權(quán)利要求l所述的用于驗證諸如紙幣等價格文檔的指紋傳感器。
38. —種文檔驗證裝置，包括用于捕捉所述文檔中的凹凸的圖像的至少一 個指紋傳感器和用于捕捉所述文檔上的有色印刷墨水特征的圖像的至少一個 光學(xué)傳感器，以及處理裝置，其中從兩個傳感器所獲取的圖像被處理并彼此相關(guān)以得出真實性結(jié)果。
39. 如權(quán)利要求38所述的文檔驗證裝置，其特征在于，所述指紋傳感器 是熱傳感器。
40. 如權(quán)利要求38至39中的一項所述的文檔驗證裝置，其特征在于，所 述光學(xué)傳感器包括圖像捕捉器、圖像形成系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)。
41. 如權(quán)利要求38至40中的一項所述的文檔驗證裝置，其特征在于，所 述光學(xué)傳感器包括圖像重定向系統(tǒng)。
42. 如權(quán)利要求38至41中的一項所述的文檔驗證裝置，其特征在于，所述光學(xué)傳感器包括濾波器系統(tǒng)。
43. 如權(quán)利要求38至42中的一項所述的文檔驗證裝置，其特征在于，所 述光學(xué)和指紋傳感器被對齊，以便從反面和正面同時捕捉所述文檔的相同部 分。
44. 如權(quán)利要求43所述的文檔驗證裝置，其特征在于，提供至少一個指 紋傳感器和至少一個光學(xué)傳感器的至少一個第二組合以從相反的兩面同時掃 描所述文檔。
45. —種用于使用包括至少一個指紋傳感器和至少一個光學(xué)傳感器的組合 以及處理裝置的驗證裝置來驗證具有凹凸以及有色印刷墨水特征的文檔的方 法，所述方法包括以下步驟a) 用所述指紋傳感器捕捉所述文檔中的凹凸的圖像；b) 使用所述光學(xué)傳感器捕捉所述文檔上的有色印刷墨水特征的圖像；c) 在所述處理裝置中，處理從兩個傳感器所獲取的圖像并將它們彼此相關(guān)；d) 得出真實性結(jié)果。
46. 如權(quán)利要求45所述的驗證文檔的方法，其特征在于，所述指紋傳感 器是熱傳感器。
47. 如權(quán)利要求45至46中的一項所述的驗證文檔的方法，其特征在于， 所述光學(xué)和所述熱傳感器的圖像是同時分別從所述文檔的正面和反面獲取的。
48. 如權(quán)利要求45至47中的一項所述的驗證文檔的方法，其特征在于， 所述光學(xué)和指紋傳感器的所述圖像是在掃描模式中獲取的。
全文摘要
本發(fā)明公開了使用生物測定指紋傳感設(shè)備以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理算法來驗證印刷文檔或產(chǎn)品，尤其是紙幣、價值文檔或身份文檔上的凹板印刷標(biāo)記。也公開了相應(yīng)的驗證裝置。
文檔編號G07D7/00GK101583977SQ200780050191
公開日2009年11月18日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者E·德庫爾 申請人:錫克拜控股有限公司