現(xiàn)在市場上點鈔機的熒光鑒別方法是紙幣紙質(zhì)防偽法,，用紫外光照射鈔票表面，測量反射熒光光強,，在中心波長為460nm的反射熒光光譜中,，真鈔熒光光強基本上為0。而偽鈔的熒光光強遠大于真鈔,，因此檢測460nm波長熒光,，光強強的即是偽鈔。但是隨著偽幣制造水平的不斷提高,，在紫外光照射下,，在460nm中心波長熒光光譜中，偽鈔和真鈔的熒光光譜比較接近,，因此這種方法已經(jīng)不能很好地區(qū)分真鈔和偽鈔,。
　　人民幣熒光防偽特性主要有兩個，除了紙幣紙質(zhì)防偽之外,，還有無色熒光油墨防偽,。鈔票印制中加入了無色熒光油墨，日光下無熒光反應,，在紫外光照射下,，激發(fā)出中心波長為550nm的熒光，產(chǎn)生肉眼可見熒光圖案。相對于紙幣紙質(zhì)防偽,，油墨防偽仿制難度高,，而且也可以應用于儀器檢測。使用這種鑒別方式,，可以提高鑒別準確率,。
　　本文研究基于無色熒光油墨的防偽方法，配合使用AT89C52單片機,，可識別出鈔票熒光特性波形圖,，以此鑒別鈔票真?zhèn)危岣吡髓b別偽鈔的能力,。
1 第五套人民幣熒光防偽的原理
1.1無色熒光油墨防偽特征
　　在紫外光照射下，無色熒光油墨的熒光圖案主要有兩種：(1)變色熒光纖維：鈔票紙張中分布有黃色和藍色熒光纖維,，在不同位置形成錯落有致的花紋,，條紋間不連續(xù)。(2)數(shù)字熒光圖案：第五套人民幣在正面行名下方膠印底紋處,，有一矩形熒光區(qū)域,，區(qū)域中可以看到和鈔票面額相對應的阿拉伯數(shù)字，此區(qū)域是連續(xù)的,。

1.2 熒光防偽的實現(xiàn)
　　變色熒光纖維圖案比較分散,，而且形狀不規(guī)則，不便于儀器檢測,。所以這里使用數(shù)字熒光圖案的矩形區(qū)域作為檢測的對象,。用紫外光照射真鈔和偽鈔的這個區(qū)域，得到熒光光譜如圖1(a)所示,。
　　從圖1(a)中可以看到,，偽鈔光譜范圍集中在460nm左右，沒有以550nm為中心波的熒光光譜,。
　　因為鈔票通過點鈔機時是運動的,，所以用示波器顯示票面運動時真鈔和偽鈔的熒光光電信號特性，如圖1(b)和圖1(c)所示,。圖中的縱軸是電壓信號,，信號大小和激發(fā)出的550nm波長熒光光譜光強成正比。圖1(b)所示是真鈔的熒光信號,，波峰部分代表矩形無色熒光油墨區(qū)域激發(fā)出的550nm熒光,，形成高電平" title="高電平">高電平區(qū)域，而波谷部分表示鈔票其他部分經(jīng)過時信號輸出低電壓" title="低電壓">低電壓,?？梢钥闯鰝吴n經(jīng)過鑒別系統(tǒng)時，不存在和真鈔類似的波峰部分,整個過程只輸出低電壓信號，其信號大小和真鈔波谷處信號相當,。所以本文熒光鑒別實現(xiàn)方法為：鈔票通過時,，光電系統(tǒng)將光學信號轉(zhuǎn)化成可識別的電壓信號，由單片機采樣記錄并識別,，出現(xiàn)一定區(qū)域的高電壓信號,，即為真鈔，如果只檢測到低電壓信號即是偽鈔,。
2 熒光鑒偽的光電系統(tǒng)設計
2.1光電信號系統(tǒng)
　　根據(jù)國家標準GB/T18754-2002《凹版印刷紫外激發(fā)熒光防偽油墨》,，選擇發(fā)射中心波長為365nm的紫汞燈為激發(fā)光源。為了保證激發(fā)光純凈,，在光源前加一個紫光濾光片,，只允許365nm的紫外光通過。
　　采用雙極型光電二極管PD150作為光學傳感器,。為獲得好的輸出,，引入了對數(shù)電路，在電流較小的時候,，二極管兩端電壓和流過電流近似成對數(shù)關系,。在光電二極管前放置復合式濾光片，它由圖2中所示濾光片2和3組成,。該組合對550nm的光有40%左右的透射率,，同時可以有效過濾其他雜光。

2.2 光電信號處理
　　如圖3,、圖4所示,，反射光經(jīng)過濾光片，光電二極管D1,、D2將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入到對數(shù)放大電路,，D3、D4為對數(shù)二極管,；然后兩路信號輸入差動放大器A3,，將放大后電壓U_O輸入到雙限比較器" title="比較器">比較器LM119中，當U_LOH 時,，比較器輸出5V高電平,，其他情況下比較器輸出0V的低電平至單片機。其中,，UH和UL大小可調(diào)整以適應各種情況,。

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3 鈔票的智能識別
　　本文采用的單片機是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52單片機，有32個I/O口線,，三個16位定時/計數(shù)器,，一個6向量兩級中斷,，一個全雙工串行通信口?？臻e方式可以停止CPU工作,，但RAM、定時/計數(shù)器,、串行通信口及中斷系統(tǒng)可以繼續(xù)工作,。

3.1輸入單片機信號分析
　　圖5表示信號經(jīng)過處理電路，由比較器輸入單片機的波形圖,。t1～t4段：鈔票通過點鈔機,。t2～t3段：矩形無色熒光油墨區(qū)域激發(fā)出熒光，經(jīng)比較器輸出+5V高電平,。t1～t2和t3～t4段：鈔票其他部分經(jīng)過時,，經(jīng)比較器輸出0Ｖ低電平。單片機采集的信號是一系列由0或者1組成的數(shù)字序列,，通過識別算法,，可以還原成圖５所示的波形，通過波形形狀來識別鈔票真?zhèn)?，這樣就實現(xiàn)了對人民幣的熒光特性更深層次的應用，可以提高鑒偽能力,。

3.2 熒光鑒偽系統(tǒng)智能鑒別
　　在對信號的智能識別中,，使用均勻采樣的方法，因此使用采樣點的次數(shù)來描述采樣時間,。用0和1記錄采樣點的值,，分別表示AT89C52的P1.2端口輸入低電平和高電平。其實現(xiàn)過程如下：
　　(1)采樣開始：當鈔票通過時,，兩個光電發(fā)射/接收裝置經(jīng)過或運算,，給出鈔票進入系統(tǒng)的低電平信號。
　　(2)該信號輸入給單片機P3.2管腳,，觸發(fā)外部中斷INT0,。
　　(3)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入如圖6所示的中斷處理程序。
　　(4)信號采樣開始,，系統(tǒng)查詢?nèi)齻€管腳P1.2,、P1.3、P1.4狀態(tài),，并將采樣數(shù)據(jù)記錄,。
　　(5)采樣結束：查詢到兩個光電發(fā)射/接收的關閉信號,當前鈔票采樣結束，退出中斷處理程序,，管腳狀態(tài)復位,，進入鑒別程序,。
　　(6)鑒別鈔票真?zhèn)危翰蓸訑?shù)據(jù)需要經(jīng)過軟件濾波處理，
　　將其中突變的0或1過濾掉,，最終得到的數(shù)據(jù)可形成圖5所示的波形,。可以使用以下三個參數(shù)描述波形的形狀：
　　和t2相對應的count2:第一個“1”點的采樣次數(shù),；
　　和t3相對應的count3:最后一個“1”點的采樣次數(shù),；
　　和t4相對應的count4:總采樣次數(shù)。
　　最終由高電平持續(xù)時間百分比函數(shù)f(count2,count3,count4)實現(xiàn)鈔票真?zhèn)蔚蔫b別,。
　　
　　當0.04　　本文所采用的智能熒光鑒偽方法是人民幣熒光防偽特性的高級應用，從無色熒光油墨區(qū)域熒光特性入手,，將熒光信號處理成數(shù)字信號,，最終通過對信號的波形分析實現(xiàn)鈔票鑒別，提高了鑒偽鈔能力,。該方法已經(jīng)應用到梓坤科技最新開發(fā)的點鈔機的生產(chǎn)當中,獲得了良好的效果,。
參考文獻
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