钞票检验:利用色彩和多光谱技术检验钞票!

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在过去的几十年里(特别是最近),数字支付已经变得越来越普遍。但现金支付仍然具有无可替代的地位。人们认为,现金支付对于小额零售支付而言成本更低,对于那些难以或无法使用银行账户或电子支付系统的用户而言比较方便,而且交易信息易于追踪。
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钞票通常具有多个生产站点。它们必须具备非常高的质量,以便于进行零售和受到使用者的信任,同时还应具有复杂的防伪特征,有效杜绝伪造行为。所有生产站点都需要配备稳固耐用且具备高灵敏度的控制系统,这些系统可支持广泛的功能,还能确保产品质量优异、合规性出众。使用多光谱相机的自动视觉检验系统针对这一需求提供了适当的解决方案。

根据欧洲央行最新发布的新闻稿,2019年下半年查获和取出的假钞总面值约为55.8万欧元(EUR)。相对于市面上高达240亿张的钞票流通量,这个比例非常小。由于引入了更先进的全新防伪特征,假币的数量一直在稳步下降。

瑞士法郎(CHF)被认为是最难伪造的货币之一。据报道,2019年伪造的瑞士法郎假钞不到1000张,总价值为22万法郎。与之形成鲜明对比的是,美元(USD)是世界上伪造量最多的货币之一,主要是因为它在全球范围内发行和使用,并且安全标准相对较低。

钞票包含以下几个防伪特征。钞票采用特殊的印刷技术,印制于棉纤维纸上,因而耐磨性出色且具有独特的触感。钞票边缘凸起的墨水工艺专为视障人士设计,并且使用凹版印刷技术印制的图案具有极高的分辨率。以微尺度印刷的线条结构必须用放大镜才能看到。

逆光时可以看到钞票上的水印和肖像窗口,钞票倾斜时会显现特殊的光效果。可使用特殊设备来检查更复杂的特性,如缩微印刷以及标准和特殊的UV和IR特性。瑞士法郎还具有更多的防伪特征,比如嵌入式铜印刷和微孔图案。可通过这些防伪特征辨别真钞和假钞。

但是,当在生产站点进行质量验证时,需要将钞票的这些防伪特征与其他质量特征一起进行验证。目前,生产商需要采取数百种自动和手动监控措施,以确保钞票的正确性、质量及防伪特征。

自动视觉检验方法可以验证大部分特征。每张钞票都具有独特的序列号,对来源信息进行编码,可以使用传统的RGB相机轻松地检查这一特征。RGB相机还可以检验颜色、尺寸、印刷质量和标签。然而,普通的RGB相机无法在UV和近红外区域检查额外的安全特性。此时便可利用多光谱相机实现该目标。

多光谱相机可捕捉多个位置彼此分离的光谱波段的信息,包括可见光范围以外的波段。因此,通过使用多光谱相机,可以利用单个装置来验证和确认可见的质量特征和防伪特征,如形状、颜色和标签,以及不可见的特征,如近红外特性。使用单一设备进行质量检验通常会使装置更有效、更稳健且更具有成本效益。因此,它也适合在不同的生产站点使用。

棱镜式多传感器相机配有可充当多重滤光片的棱镜块,可将适当的光谱范围重定向到它的每个传感器。采用多光谱技术的棱镜式多光谱相机能够检查广泛的防伪特征。通过使用高分辨率相机和正确的光学元件,该系统还可以对缩微印刷进行检验。

对于质量评估和缺陷检测,可以比较通过不同光谱波段看到的特征。将这些特征进行关联有助于准确地识别缺陷的位置和大小。使用单光轴相机系统可提供各种光谱波段的高精度配准,从而提高检验的有效性。

必须谨慎选择光谱波段的数量及其范围。某些类型的多光谱相机具备大量的光谱波段,以确保实现出众的覆盖范围。但是,过多的波段将极大地限制获取详细图像的速度。棱镜式多传感器相机可提供选定数量的高分辨率光谱通道,可以精确地满足应用需求,并能够实现全速生产。这允许在每个生产步骤进行质量控制,并且不会对工艺吞吐量造成影响。

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适用于钞票检验的JAI相机:
Fusion系列。适用于多光谱成像的面阵扫描相机。
Apex系列。适用于高级颜色检验的面阵扫描相机。
Sweep+系列。适用于组合颜色RGB/NIR检验的线阵扫描相机。

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