現(xiàn)在市場(chǎng)上點(diǎn)鈔機(jī)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(cè)量反射熒光光強(qiáng)，在中心波長(zhǎng)為460nm的反射熒光光譜中，真鈔熒光光強(qiáng)基本上為0。而偽鈔的熒光光強(qiáng)遠(yuǎn)大于真鈔，因此檢測(cè)460nm波長(zhǎng)熒光，光強(qiáng)強(qiáng)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(zhǎng)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(gè)，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(yīng)，在紫外光照射下，激發(fā)出中心波長(zhǎng)為550nm的熒光，產(chǎn)生肉眼可見熒光圖案。相對(duì)于紙幣紙質(zhì)防偽，油墨防偽仿制難度高，而且也可以應(yīng)用于儀器檢測(cè)。使用這種鑒別方式，可以提高鑒別準(zhǔn)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(jī)，可識(shí)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(lán)色熒光纖維，在不同位置形成錯(cuò)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(duì)應(yīng)的阿拉伯?dāng)?shù)字，此區(qū)域是連續(xù)的。

1.2 熒光防偽的實(shí)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(cè)。所以這里使用數(shù)字熒光圖案的矩形區(qū)域作為檢測(cè)的對(duì)象。用紫外光照射真鈔和偽鈔的這個(gè)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?yàn)殁n票通過點(diǎn)鈔機(jī)時(shí)是運(yùn)動(dòng)的，所以用示波器顯示票面運(yùn)動(dòng)時(shí)真鈔和偽鈔的熒光光電信號(hào)特性，如圖1(b)和圖1(c)所示。圖中的縱軸是電壓信號(hào)，信號(hào)大小和激發(fā)出的550nm波長(zhǎng)熒光光譜光強(qiáng)成正比。圖1(b)所示是真鈔的熒光信號(hào)，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(shí)信號(hào)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(shí)，不存在和真鈔類似的波峰部分,整個(gè)過程只輸出低電壓信號(hào)，其信號(hào)大小和真鈔波谷處信號(hào)相當(dāng)。所以本文熒光鑒別實(shí)現(xiàn)方法為：鈔票通過時(shí)，光電系統(tǒng)將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化成可識(shí)別的電壓信號(hào)，由單片機(jī)采樣記錄并識(shí)別，出現(xiàn)一定區(qū)域的高電壓信號(hào)，即為真鈔，如果只檢測(cè)到低電壓信號(hào)即是偽鈔。
2 熒光鑒偽的光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1光電信號(hào)系統(tǒng)
　　根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)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(gè)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(xué)傳感器。為獲得好的輸出，引入了對(duì)數(shù)電路，在電流較小的時(shí)候，二極管兩端電壓和流過電流近似成對(duì)數(shù)關(guān)系。在光電二極管前放置復(fù)合式濾光片，它由圖2中所示濾光片2和3組成。該組合對(duì)550nm的光有40%左右的透射率，同時(shí)可以有效過濾其他雜光。

2.2 光電信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到對(duì)數(shù)放大電路，D3、D4為對(duì)數(shù)二極管；然后兩路信號(hào)輸入差動(dòng)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(dāng)U_LOH 時(shí)，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(jī)。其中，UH和UL大小可調(diào)整以適應(yīng)各種情況。

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3 鈔票的智能識(shí)別
　　本文采用的單片機(jī)是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)，有32個(gè)I/O口線，三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷，一個(gè)全雙工串行通信口?？臻e方式可以停止CPU工作，但RAM、定時(shí)/計(jì)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(jī)信號(hào)分析
　　圖5表示信號(hào)經(jīng)過處理電路，由比較器輸入單片機(jī)的波形圖。t1～t4段：鈔票通過點(diǎn)鈔機(jī)。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(shí)，經(jīng)比較器輸出0Ｖ低電平。單片機(jī)采集的信號(hào)是一系列由0或者1組成的數(shù)字序列，通過識(shí)別算法，可以還原成圖５所示的波形，通過波形形狀來識(shí)別鈔票真?zhèn)?，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)人民幣的熒光特性更深層次的應(yīng)用，可以提高鑒偽能力。

3.2 熒光鑒偽系統(tǒng)智能鑒別
　　在對(duì)信號(hào)的智能識(shí)別中，使用均勻采樣的方法，因此使用采樣點(diǎn)的次數(shù)來描述采樣時(shí)間。用0和1記錄采樣點(diǎn)的值，分別表示AT89C52的P1.2端口輸入低電平和高電平。其實(shí)現(xiàn)過程如下：
　　(1)采樣開始：當(dāng)鈔票通過時(shí)，兩個(gè)光電發(fā)射/接收裝置經(jīng)過或運(yùn)算，給出鈔票進(jìn)入系統(tǒng)的低電平信號(hào)。
　　(2)該信號(hào)輸入給單片機(jī)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(hào)采樣開始，系統(tǒng)查詢?nèi)齻€(gè)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(jié)束：查詢到兩個(gè)光電發(fā)射/接收的關(guān)閉信號(hào),當(dāng)前鈔票采樣結(jié)束，退出中斷處理程序，管腳狀態(tài)復(fù)位，進(jìn)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?？梢允褂靡韵氯齻€(gè)參數(shù)描述波形的形狀：
　　和t2相對(duì)應(yīng)的count2:第一個(gè)“1”點(diǎn)的采樣次數(shù)；
　　和t3相對(duì)應(yīng)的count3:最后一個(gè)“1”點(diǎn)的采樣次數(shù)；
　　和t4相對(duì)應(yīng)的count4:總采樣次數(shù)。
　　最終由高電平持續(xù)時(shí)間百分比函數(shù)f(count2,count3,count4)實(shí)現(xiàn)鈔票真?zhèn)蔚蔫b別。
　　
　　當(dāng)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(jí)應(yīng)用，從無色熒光油墨區(qū)域熒光特性入手，將熒光信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)，最終通過對(duì)信號(hào)的波形分析實(shí)現(xiàn)鈔票鑒別，提高了鑒偽鈔能力。該方法已經(jīng)應(yīng)用到梓坤科技最新開發(fā)的點(diǎn)鈔機(jī)的生產(chǎn)當(dāng)中,獲得了良好的效果。
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