專利名稱：接觸式圖像傳感器、多角度光學(xué)特征檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及接觸式圖像傳感器(CIS，Contact Image knsor)、多角度光學(xué)特征檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
多角度光學(xué)特征是指當(dāng)光線從不同角度照射，或從不同角度觀察被觀察物時，被觀察物呈現(xiàn)出不同的圖像特征。采用多角度光學(xué)特征技術(shù)制作的印制品所看到的圖像具有的動態(tài)變化的效果，無法用高清晰度掃描儀、彩色復(fù)印機及其他設(shè)備進(jìn)行復(fù)制，加之其設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)極具專業(yè)性，制作工藝復(fù)雜，投資巨大，難以仿制，因此廣泛的用于紙幣、重要票據(jù)、商標(biāo)的高端防偽。目前所用的具有多角度光學(xué)特征的技術(shù)比較多，其中比較通用的有光干涉變色油墨、全息圖像、隱形圖案等。光干涉變色油墨(簡稱光變油墨、又稱變色油墨，OVI, Optical Variable hk)是 20世紀(jì)90年代問世的、具有動態(tài)變色效果的新型油墨。用它印刷的圖文，從不同的角度觀察能變幻出不同的顏色。特別在0度左右觀察與在60度左右觀察時會呈現(xiàn)出兩種截然不同的顏色。自99版100元人民幣使用該油墨以來，該防偽標(biāo)記在假幣上至今未被仿制，成為辨認(rèn)真假人民幣的重要標(biāo)記。此外其他票據(jù)上也越來越多的光變油墨進(jìn)行防偽。全息圖像是通過激光制版將影像制作到塑料薄膜上，產(chǎn)生五光十色的衍射效果， 使圖片具有二維、三維空間感。在普通光線下，圖片中隱藏的圖像、信息會重現(xiàn)，而當(dāng)光線從某一特定角度照射時，圖片上又會出現(xiàn)新的圖像。目前包括歐元在內(nèi)的多國紙幣、商標(biāo)等都在采用全息圖像技術(shù)進(jìn)行防偽。隱形圖案主要是基于凹印技術(shù)，根據(jù)凹印油墨線紋的方向不同，圖案折光效果也不同。當(dāng)傾斜觀察時，因墨紋方向不同產(chǎn)生反射光線的強弱不同，看到的圖像會觀察到隱藏的圖像信息。而當(dāng)垂直觀察時，反射光強弱與墨紋排列方向無關(guān)，圖像中的隱形信息會被隱藏起來。隱形圖像目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于多國的紙幣，也被應(yīng)用于各種面額的人民幣防偽。變色油墨OVI及全息圖像等多角度光學(xué)特征主要設(shè)計為人眼視覺上的防偽點，因此目前利用變色油墨或全息圖像等多角度光學(xué)特征的防偽絕大多數(shù)仍采用人眼來完成，人眼從不同角度觀察，可呈現(xiàn)不同的顏色。也可采用光學(xué)裝置通過在白光照射下從不同角度得到不同的光學(xué)特征來進(jìn)行檢測識別油墨呈現(xiàn)的顏色。不論是人眼變換角度觀察或者多個攝像機從不同角度攝錄字符或圖像顏色進(jìn)行鑒別，其本質(zhì)都是通過角度的變化來達(dá)到多角度光學(xué)特征采集的目的。
現(xiàn)有的裝置都采用基于互補金屬氧化物半導(dǎo)體元件(CMOS, Complementary Metal-Oxide kmiconductor)或電荷耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)攝像頭對紙幣的多角度光學(xué)特征(如變色油墨或全息圖像等)區(qū)域進(jìn)行拍照，得到相關(guān)區(qū)域的圖像，之后采用圖像處理算法來鑒別該防偽點的真?zhèn)?。這些裝置具有以下的主要特點
第一，在每個多角度光學(xué)特征區(qū)域可能出現(xiàn)的位置安裝一套圖像采集裝置。一套裝置要根據(jù)所拍攝到的多角度光學(xué)特征區(qū)域的位置，設(shè)計光源和攝像頭的位置，使得攝像頭可以同時獲得紙幣的正面圖像(從大致垂直角度拍攝的圖像)和側(cè)面圖像(從側(cè)邊以一定的傾斜角度拍攝的圖像)。第二，由于不同國家的紙幣，不同的幣種，多角度光學(xué)特征區(qū)域在鈔票上所處的位置各不相同，所以一套設(shè)備往往只能適用于某一國紙幣的一種或幾種幣種的多角度光學(xué)特征區(qū)域檢測。第三，由于采用CMOS或CXD的攝像頭焦距都比較大，要拍攝一定范圍的視野，都需要一定的拍攝距離，因此整個拍攝裝置所需的體積往往都比較大。由上述的特點也決定了采用CMOS或CCD攝像頭檢測多角度光學(xué)特征的設(shè)備會存在如下的問題
在CMOS或CXD攝像頭在拍攝時，紙幣在走鈔腔內(nèi)運動與理論運動情況往往有一定的差異，這也決定了在攝像頭進(jìn)行圖像拍攝時，多角度光學(xué)特征區(qū)域所處的位置與理論位置有一定的出入，從而也使得在成像時，正面圖像、側(cè)面圖像、多角度光學(xué)特征區(qū)域與光源的相對位置與設(shè)計有一定偏差。這也最終影響到變色油墨的識別效果。而且，由于不同的幣種，多角度光學(xué)特征區(qū)域所在鈔票的位置各不相同，而CMOS 或CCD裝置必須要在多角度光學(xué)特征區(qū)域位置上進(jìn)行安裝，所以對于多角度光學(xué)特征區(qū)域不在同一位置上的紙幣，只能通過多臺不同的設(shè)備進(jìn)行識別。而當(dāng)發(fā)行新版本的紙幣時，如果多角度光學(xué)特征區(qū)域的位置發(fā)生變化，則必須對原有的設(shè)備進(jìn)行硬件重新設(shè)計更新。另外，CMOS或CCD攝像頭所需體積較大，而對于內(nèi)部設(shè)計十分緊湊的點、驗、清分設(shè)備來說，無疑大大地增加了設(shè)備的設(shè)計要求，也增加了整個設(shè)備的整體體積。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供CIS、多角度光學(xué)特征檢測方法及裝置，還提供采用本發(fā)明多角度光學(xué)特征檢測裝置的檢驗設(shè)備，同時采集被檢測物的正面和側(cè)面圖像，并通過比較所采集的圖像，以此來達(dá)到檢測多角度光學(xué)特征的目的。本發(fā)明提供的一種多角度光學(xué)特征檢測方法，該方法包括
以第一入射角θ 1和第二入射角Θ 2交替照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域；所述第一入射角θ 1和第二入射角θ 2不相等；
以觀測角Φ接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光，得到以第一入射角θ 1照射所述預(yù)定區(qū)域時所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像、及以第二入射角θ 2照射所述預(yù)定區(qū)域時所述預(yù)定區(qū)域的第二圖像；
比較所述第一圖像和所述第二圖像，以檢測所述預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。本發(fā)明提供另一種多角度光學(xué)特征的檢測方法，該方法包括 照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域；分別以第一觀測角Φ1和第二觀測角Φ2接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并得到所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像和第二圖像；所述第一觀測角Φ 1和所述第二觀測角Φ2不相等； 比較所述第一圖像和所述第二圖像，檢測所述預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。本發(fā)明提供的一種接觸式圖像傳感器CIS，所述CIS包括透鏡、光電轉(zhuǎn)換芯片和交替點亮的第一光源和第二光源；
所述第一光源以第一入射角θ 1照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域； 所述第二光源以第二入射角θ 2照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域，所述第一入射角Θ1和第二入射角θ 2不相等；
所述透鏡，以觀測角Φ接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入所述光電轉(zhuǎn)換芯片； 所述光電轉(zhuǎn)換芯片，接收經(jīng)所述透鏡導(dǎo)入的反射光，得到所述第一光源點亮?xí)r所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像、及所述第二光源點亮?xí)r所述預(yù)定區(qū)域的第二圖像。本發(fā)明提供的另一種接觸式圖像傳感器CIS，所述CIS包括光源、第一透鏡、第二透鏡、第一光電轉(zhuǎn)換芯片和第二光電轉(zhuǎn)換芯片；
所述光源，照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域；
所述第一透鏡，以第一觀測角Φ 1接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入所述第一光電轉(zhuǎn)換芯片；
所述第二透鏡，以第二觀測角Φ2接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入所述第二光電轉(zhuǎn)換芯片；所述第一觀測角Φ1和所述第二觀測角Φ2不相等；
所述第一光電轉(zhuǎn)換芯片，接收經(jīng)所述第一透鏡導(dǎo)入的反射光，得到所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像；
所述第二光電轉(zhuǎn)換芯片，接收經(jīng)所述第二透鏡導(dǎo)入的反射光，得到所述預(yù)定區(qū)域的第
二圖像。本發(fā)明還提供一種多角度光學(xué)特征檢測裝置，包括識別單元和本發(fā)明提供的CIS。所述CIS，將得到的第一圖像和第二圖像輸出給識別單元；
所述識別單元，對所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行處理，并比較所述第一圖像與所述第二圖像，以判斷被檢測物上預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。本發(fā)明還提供一種檢驗設(shè)備，包括本發(fā)明的多角度光學(xué)特征檢測裝置，及指示裝置；
所述多角度光學(xué)特征檢測裝置用于檢測被檢測物上預(yù)定區(qū)域的特征，并將檢測結(jié)果發(fā)送給所述指示裝置；
指示裝置，根據(jù)所述多角度光學(xué)特征檢測裝置提供的檢測結(jié)果輸出被檢被檢測物是否為真的指示信號。更適宜地，該檢驗設(shè)備，還包括
告警裝置，用于接收所述多角度光學(xué)特征檢測裝置提供的檢測結(jié)果，并根據(jù)所述檢測結(jié)果輸出告警音頻信號。本發(fā)明提供的CIS、多角度光學(xué)特征的檢測方法及裝置中，采集被檢測物，例如紙幣或其他印刷物的正面和側(cè)面圖像，由于光線的入射角與預(yù)定區(qū)域反射光的觀測角固定， 因此采集的圖像光線更為均勻，相比以往的CMOS或CCD攝像頭來檢測多角度光學(xué)特征的方法及裝置，本發(fā)明提供的多角度光學(xué)特征的檢測方法及裝置受紙幣在機械走鈔腔內(nèi)走鈔情況影響較小，獲取多角度光學(xué)特征的效果也可以保證。其次，對于不同的幣種，多角度光學(xué)特征(如變色油墨、全息圖案、隱形圖案等)即使在鈔票的位置各不相同，通過一套設(shè)備也可以完成不同幣種紙幣的檢測。當(dāng)發(fā)行新版紙幣時，只需要通過軟件升級就可以完成設(shè)備升級。相對CMOS或CCD攝像頭來說，CIS體積較小，安裝非常方便，在進(jìn)行機械部分設(shè)計時可以使得結(jié)構(gòu)更為緊湊，設(shè)備組裝也更加方便。對于一臺設(shè)備，只要在通道的兩面各安裝一根 CIS，就可以完成對一張紙幣正面和背面全幅面的多角度光學(xué)特征進(jìn)行檢測。本發(fā)明提供的多角度光學(xué)特征檢測方法及裝置檢測識別率高、性能穩(wěn)定可靠。說明書附圖


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中提供的檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例一中第一種多角度光學(xué)特征檢測方法流程圖； 圖3是本發(fā)明實施例一中第二種多角度光學(xué)特征檢測方法流程圖； 圖4是本發(fā)明實施例二中提供的多角度光學(xué)特征檢測裝置架構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例三中提供的另一種多角度光學(xué)特征檢測裝置架構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明實施例四中提供的又一種多角度光學(xué)特征檢測裝置架構(gòu)示意圖； 圖7是本發(fā)明實施例五中提供的檢驗設(shè)備架構(gòu)示意圖。
具體實施例方式要進(jìn)行多角度光學(xué)特征的檢測，使拍攝到的圖像上該區(qū)域呈現(xiàn)出不同的光學(xué)特征，就要盡可能地對被檢測物進(jìn)行不同角度的照射，并盡可能地進(jìn)行不同角度的拍攝。本發(fā)明提出了利用CIS采集被檢測物上預(yù)定區(qū)域不同角度的圖像，以達(dá)到檢測多角度光學(xué)特征的目的。通常情況下，CIS只用于采集透視或正面反射的圖像。本發(fā)明提供一種多角度光學(xué)特征的檢測方法及裝置，利用CIS同時采集被檢測物，例如紙幣或其他印刷物上的預(yù)定區(qū)域的正面和側(cè)面圖像，提取對該圖像多角度光學(xué)特征，以識別被檢測物上預(yù)定區(qū)域的圖像是否具有多角度光學(xué)特征。圖1所示為現(xiàn)有的檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。從圖1中可以看出，該檢測裝置由CIS 實現(xiàn)，該CIS中包括可見光源102、透鏡103和光電轉(zhuǎn)換芯片104。具體地，光源102點亮?xí)r以入射角θ照射被檢測物101的預(yù)定區(qū)域，預(yù)定區(qū)域的反射光以垂直于被檢測物101平面的方向進(jìn)入透鏡103，并最終通過光電轉(zhuǎn)換芯片104成像。這種反射成像可以作為是對被檢測物照射、拍攝而獲取的圖像。要進(jìn)行多角度光學(xué)特征的檢測，使拍攝到的圖像上呈現(xiàn)出多角度光學(xué)特征，就要盡可能的對被檢測物進(jìn)行側(cè)面照射，并進(jìn)行側(cè)面拍攝。本發(fā)明提供的技術(shù)方案中利用CIS 來進(jìn)行側(cè)面圖像的采集，以達(dá)到檢測變色油墨、全息圖像和隱形圖案等多角度光學(xué)特征的目的。為使本發(fā)明的原理、特性和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實施例一
本發(fā)明實施例中提供兩種多角度光學(xué)特征的檢測方法，可對紙幣、票據(jù)或其他印刷物上的多角度光學(xué)特征進(jìn)行檢測鑒別。
參照圖2，本發(fā)明實施例一提供的第一種多角度光學(xué)特征檢測方法，包括下述步驟
S201，以第一入射角θ 1和第二入射角θ 2交替照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域；所述第一入射角θ 1和第二入射角θ 2不相等。S202,以觀測角Φ接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光，得到以第一入射角θ 1照射所述預(yù)定區(qū)域時所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像、及以第二入射角θ 2照射所述預(yù)定區(qū)域時所述預(yù)定區(qū)域的第二圖像。上述第一入射角θ 1、第二入射角θ 2和觀測角Φ均為與垂直于被檢測物的方向的夾角。為了避免照射預(yù)定區(qū)域時，對應(yīng)位置處有強反光出現(xiàn)，從而導(dǎo)致無法正常成像，觀測角Φ和第一入射角θ 1及第二入射角θ 2均不相等。為了使被檢測物上預(yù)定區(qū)域能夠呈現(xiàn)不同的多角度光學(xué)特征，可以使第一入射角 θ 1小于等于30度，第二入射角θ 2大于等于60度。還可以使第二入射角Θ2和第一入射角θ 1的差值大于等于一定的數(shù)值，具體地，該差值可以為10度、30度或50度等。S203,比較所述第一圖像與第二圖像，以判斷所述預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。多角度光學(xué)特征包括變色油墨的變色特征、全息圖像的圖案變化特征、隱形圖案的圖案變化特征。參照圖3，本發(fā)明實施例一提供的第二種多角度光學(xué)特征檢測方法，包括下述步驟
S301，照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域。S302，分別以第一觀測角Φ1和第二觀測角Φ 2接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并得到所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像和第二圖像；所述第一觀測角Φ 1和所述第二觀測角Φ2不相寸。以第一觀測角Φ 1接收預(yù)定區(qū)域的反射光時，以第一入射角θ 1照射預(yù)定區(qū)域，以第二觀測角Φ 2接收預(yù)定區(qū)域的反射光時，以第二入射角θ 2照射預(yù)定區(qū)域。上述第一觀測角Φ 1、第二觀測角Φ 2、第一入射角θ 1和第二入射角θ 2均為與垂直于被檢測物的方向的夾角。為了避免照射預(yù)定區(qū)域時，對應(yīng)位置處有強反光出現(xiàn)，從而導(dǎo)致無法正常成像，第一觀測角Φ 1與第一入射角θ 1不相等，第二觀測角Φ2與第二入射角θ 2不相等。為了使被檢測物上預(yù)定區(qū)域能夠呈現(xiàn)不同的多角度光學(xué)特征，可以使第一觀測角 Φ 1小于等于30度，第二觀測角Φ2大于等于60度。還可以使第二觀測角Φ2和第一觀測角Φ 1的差值大于等于一定的數(shù)值，具體地，該差值可以為10度、30度或50度等。S303，比較所述第一圖像和所述第二圖像，檢測所述預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。多角度光學(xué)特征包括變色油墨的變色特征、全息圖像的圖案變化特征、隱形圖案的圖案變化特征。實施例二
圖4為本發(fā)明實施例二中提供的多角度光學(xué)特征檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖4所示，所述多角度光學(xué)特征檢測裝置包括CIS和識別單元(圖4中未示出)， 其中CIS包括交替點亮的光源30 , 302b、透鏡303以及光電轉(zhuǎn)換芯片304。光源30 和光源302b設(shè)置在透鏡303的兩側(cè)。光源30加，點亮?xí)r以第一入射角θ 1照射被檢測物301上的預(yù)定區(qū)域。光源302b，點亮?xí)r以第二入射角θ 2照射被檢測物301上的預(yù)定區(qū)域。在本實施例二中，第一入射角θ 1和第二入射角θ 2不相等。為了使被檢測物301上的預(yù)定區(qū)域能夠呈現(xiàn)不同的多角度光學(xué)特征，可以使第一入射角θ 1小于等于30度，第二入射角θ 2大于等于60度。還可以使第二入射角θ 2和第一入射角θ 1的差值大于等于某個數(shù)值，具體地，該數(shù)值可以為10度、30度或50度等。透鏡303，以觀測角Φ接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入所述光電轉(zhuǎn)換芯片 304。在本實施例二中，預(yù)定區(qū)域的反射光均以垂直于被檢測物301平面的方向入射透鏡303，所以上述觀測角Φ等于0度，在圖4中未示出。為了避免光源30 和光源302b照射預(yù)定區(qū)域時，對應(yīng)位置處有強反光射入光電轉(zhuǎn)換芯片304，從而導(dǎo)致無法正常成像，觀測角Φ和第一入射角θ 1及第二入射角θ 2均不相等。光電轉(zhuǎn)換芯片304，接收經(jīng)透鏡303導(dǎo)入的反射光，得到所述光源30 點亮?xí)r預(yù)定區(qū)域的第一圖像、及光源302b點亮?xí)r預(yù)定區(qū)域的第二圖像。圖4所示的CIS中還可以包括控制光源30 和光源302b交替點亮的單元(圖4 中未示出)，比如，首先，光源30 打開，光源302b關(guān)閉，光電轉(zhuǎn)換芯片304采集一行圖像數(shù)據(jù)；之后，光源302b點亮，光源30 關(guān)閉，光電轉(zhuǎn)換芯片304再采集一行圖像數(shù)據(jù) ’然后這樣交替地打開光源3(^a、302b，關(guān)閉光源302b、302a，以此類推。由此可見，當(dāng)被檢測物301完全通過光電轉(zhuǎn)換芯片304時，光電轉(zhuǎn)換芯片304可以得到一張彩色圖像，該圖像的奇數(shù)行均由光源30 照射得到，而偶數(shù)行均由光源302b照射得到。具體地，可采用軟件圖像處理方法將光電轉(zhuǎn)換芯片304得到的圖像的奇數(shù)行合成一整幅完全由光源30 照射得到的圖像，將偶數(shù)行合成一幅全由光源302b照射得到的圖像。由于光源30 照射得到的圖像是由正面照射、正面拍攝得到，所以可以認(rèn)為是紙幣或印刷品正面觀察得到的圖像， 而光源302b照射所得到的圖像，雖然也是正面拍攝，但光源302b的入射角較大，同樣可以使得被檢測物上呈現(xiàn)不同的多角度光學(xué)特征，例如使獲得的圖像呈現(xiàn)不同的多角度光學(xué)特征，具體地，圖像上呈現(xiàn)出不同顏色(對變色油墨而言)或不同圖案(對全息圖像和隱形圖案而言)，等同于側(cè)面觀察被檢測物301得到的圖像。這樣，例如，對于變色油墨，實際上就已經(jīng)利用光電轉(zhuǎn)換芯片304同時得到變色油墨的兩種顏色的圖像。之后，通過識別單元(圖4 中未示出)，對所得到的正面圖像與側(cè)面圖像進(jìn)行后續(xù)的圖像處理，并比較所得到的正面圖像與側(cè)面圖像，以判斷所述區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征，多角度光學(xué)特征包括變色油墨的變色特征、全息圖像的圖案變化特征和隱形圖案的圖案變化特征。如判斷油墨是否為變色油墨，圖案是否為全息圖像，圖案是否為隱形圖案。根據(jù)兩幅圖像上多角度光學(xué)特征來判斷紙幣或印刷品的真?zhèn)?。實施例?br> 圖5為本發(fā)明實施例三中提供的另一種多角度光學(xué)特征檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5所示的CIS與實施例二中多角度光學(xué)特征檢測裝置的區(qū)別在于，本實施例三提供的多角度光學(xué)特征檢測裝置中，CIS中的兩個光源40 和402b設(shè)置在透鏡403的同一側(cè)，透鏡403以觀測角Φ接收預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入光電轉(zhuǎn)換芯片404，這里的觀測角Φ大于0度，即透鏡403和光電轉(zhuǎn)換芯片404傾斜于被檢測物401的平面設(shè)置。兩個光源40 和402b安裝在透鏡403同側(cè)，這樣可以允許透鏡403有一定的傾斜角度，從而使得側(cè)面照射的光源402b反射的光線能更充分的射入到光電轉(zhuǎn)換芯片404。 但是由于透鏡403和光電轉(zhuǎn)換芯片404要傾斜安裝，所以對制造工藝要求要較高。本實施例中的這種多角度光學(xué)特征檢測裝置工作流程與實施例二中的多角度光學(xué)特征檢測裝置基本相同，兩個光源40 和402b要交替點亮，可以得到相應(yīng)的圖像，該圖像中的奇數(shù)行合成為一幅完全由光源40 照射得到的第一圖像，偶數(shù)行合成為一幅完全由光源402b照射得到的第二圖像。之后，通過識別單元(圖5中未示出)，對所得到的正面圖像與側(cè)面圖像進(jìn)行后續(xù)的圖像處理，并比較所得到的正面圖像與側(cè)面圖像的多角度光學(xué)特征(如變色油墨的顏色、全息圖像的圖案或隱形圖案的圖像)，以判斷所述區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征，多角度光學(xué)特征包括變色油墨的變色特征、全息圖像的圖案和隱形圖案的變化特征。如判斷油墨是否為變色油墨，圖案是否為全息圖像，圖案是否為隱形圖案。根據(jù)兩幅圖像上多角度光學(xué)特征來判斷紙幣或印刷品的真?zhèn)?。實施例?br> 圖6為本發(fā)明實施例四中提供的又一種多角度光學(xué)特征檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖 6，本實施例中提供的多角度光學(xué)特征檢測裝置，包括CIS和識別單元(圖6中未示出)，其中 CIS包括一個光源502、兩組透鏡503a和503b、及兩組光電轉(zhuǎn)換芯片50 和504b。光源502，點亮?xí)r照射被檢測物501上的預(yù)定區(qū)域。透鏡503a，以第一觀測角Φ 1接收預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入光電轉(zhuǎn)換芯片504a。透鏡50北，以第二觀測角Φ 2接收預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入光電轉(zhuǎn)換芯片504b。上述第一觀測角Φ 1和第二觀測角Φ 2不相等，且透鏡503a以第一觀測角Φ 1接收預(yù)定區(qū)域的反射光時，光源502以第一入射角θ 1照射預(yù)定區(qū)域，透鏡50 以第二觀測角Φ2接收預(yù)定區(qū)域的反射光時，光源502以第二入射角Θ2照射預(yù)定區(qū)域。可以看出，本實施例四中，透鏡503a和光電轉(zhuǎn)換芯片50 正對著被檢測物501設(shè)置，透鏡50 和光電轉(zhuǎn)換芯片504b與被檢測物501成一定的傾斜角度設(shè)置。在本實施例四中，第一觀測角Φ1際上等于0度，所以圖6中并未示出。為了使被檢測物501上的預(yù)定區(qū)域能夠呈現(xiàn)不同的多角度光學(xué)特征，第一觀測角Φ 1還可以選擇除0 度之外的小于等于30度的其他值，第二觀測角Φ2大于等于60度。還可以使第二觀測角 Φ2和第一觀測角Φ1的差值大于等于某一數(shù)值，具體地，該數(shù)值可以為10度、30度或50
/又寸。為了避免光源502照射預(yù)定區(qū)域時，對應(yīng)位置處有強反光射入光電轉(zhuǎn)換芯片50 或504b，從而導(dǎo)致無法正常成像，第一觀測角Φ 1和第一入射角θ 1不相等，第二觀測角 Φ 2和第二入射角θ 2不相等。光電轉(zhuǎn)換芯片50 ，接收經(jīng)透鏡503a導(dǎo)入的反射光，得到所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像，即正面圖像。
光電轉(zhuǎn)換芯片504b，接收經(jīng)透鏡50 導(dǎo)入的反射光，得到所述預(yù)定區(qū)域的第二圖像，即側(cè)面圖像。本實施例中提供的多角度光學(xué)特征檢測裝置中，由于只有一組光源，因此與前述兩種裝置相比較，在采集過程中不用切換不同位置的光源。而兩組光電轉(zhuǎn)換芯片50 和 504b，可以分別獲得一幅完整圖像，從光電轉(zhuǎn)換芯片50 得到正面照射、正面拍攝的正面圖像，從光電轉(zhuǎn)換芯片504b得到側(cè)面照射、側(cè)面拍攝的側(cè)面圖像。這兩幅圖像利用后端的圖像處理算法，就可以進(jìn)行多角度光學(xué)特征的檢測。由于兩組光電轉(zhuǎn)換芯片都不存在復(fù)用的情況，因此角度可以設(shè)計得較為合理，光電轉(zhuǎn)換芯片50 和504b感光也較為充分。之后，通過識別單元(圖6中未示出)，對所得到的正面圖像與側(cè)面圖像進(jìn)行后續(xù)的圖像處理，并比較所得到的正面圖像與側(cè)面圖像的多角度光學(xué)特征(如變色油墨的顏色、全息圖像的圖案或隱形圖案)，以判斷所述區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征，多角度光學(xué)特征包括變色油墨的變色特征、全息圖像的圖案變化特征和隱形圖案的圖案變化特征。如判斷油墨是否為變色油墨，圖案是否為全息圖像，圖案是否為隱形圖案。根據(jù)兩幅圖像上多角度光學(xué)特征來判斷紙幣或印刷品的真?zhèn)巍嵤├?br> 本發(fā)明實施例還提供一種檢驗設(shè)備，采用前述實施例中的多角度光學(xué)特征檢測裝置， 可對采用變色油墨、全息圖像、隱形圖案等多角度光學(xué)特征作為防偽措施的被檢測物，例如紙幣、票據(jù)或其他印刷物進(jìn)行檢測，以判鑒別紙幣、票據(jù)或其他印刷物的真?zhèn)?。參照圖7，本發(fā)明實施例提供的檢驗設(shè)備600，包括前述實施例二至四中提供的多角度光學(xué)特征檢測裝置610，以及指示裝置620 ；
多角度光學(xué)特征檢測裝置610，用于檢測被檢測物上的預(yù)定區(qū)域，并將檢測結(jié)果發(fā)送給指示裝置；
指示裝置620，根據(jù)多角度光學(xué)特征檢測裝置610提供的檢測結(jié)果輸出被檢測物是否為真的指示信號。本發(fā)明實施例提供的檢驗設(shè)備600，還包括
告警裝置630，用于接收多角度光學(xué)特征檢測裝置610提供的檢測結(jié)果，并根據(jù)所述檢測結(jié)果輸出告警音頻信號。本發(fā)明實施例提供的多角度光學(xué)特征檢測方法及裝置中，采用CIS采集被檢測物，例如紙幣或其他印刷物的正面和側(cè)面圖像，由于光線的入射角與預(yù)定區(qū)域反射光的觀測角固定，因此采集的圖像光線更為均勻，相比以往的CMOS或CCD攝像頭來檢測多角度光學(xué)特征的方法及裝置，本發(fā)明提供的多角度光學(xué)特征的檢測方法及裝置受紙幣在機械走鈔腔內(nèi)走鈔情況影響較小，獲取多角度光學(xué)特征的效果也可以保證。其次，對于不同的幣種， 變色油墨或全息圖像即使在鈔票的位置各不相同，通過一套設(shè)備也可以完成不同幣種紙幣的檢測。當(dāng)發(fā)行新版紙幣時，只需要通過軟件升級就可以完成設(shè)備升級。相對CMOS或CCD 攝像頭來說，CIS體積較小，安裝非常方便，在進(jìn)行機械部分設(shè)計時可以使得結(jié)構(gòu)更為緊湊， 設(shè)備組裝也更加方便。對于一臺設(shè)備，只要在通道的兩面各安裝一根CIS，就可以完成對一張紙幣正面和背面全幅面的變色油墨、全息圖像等多角度光學(xué)特征的檢測。根據(jù)所述公開的實施例，可以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本發(fā)明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這些實施例的各種修改是顯而易見的，并且這里定義的總體原理也可以在不脫離本發(fā)明的范圍和主旨的基礎(chǔ)上應(yīng)用于其他實施例。以上所述的實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多角度光學(xué)特征的檢測方法，其特征在于，該方法包括以第一入射角θ 1和第二入射角θ 2交替照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域；所述第一入射角θ 1和第二入射角θ 2不相等；以觀測角Φ接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光，得到以第一入射角θ 1照射所述預(yù)定區(qū)域時所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像、及以第二入射角θ 2照射所述預(yù)定區(qū)域時所述預(yù)定區(qū)域的第二圖像；比較所述第一圖像和所述第二圖像，以檢測所述預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每次以觀測角Φ接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光時，采集所述預(yù)定區(qū)域的一行圖像數(shù)據(jù)；利用以第一入射角θ 1照射所述預(yù)定區(qū)域時采集的所有圖像數(shù)據(jù)合成所述第一圖像， 利用以第二入射角θ 2照射所述預(yù)定區(qū)域時采集的所有圖像數(shù)據(jù)合成所述第二圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述觀測角Φ與所述第一入射角Θ1和所述第二入射角θ 2均不相等。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述第一入射角θ1小于或等于 30度，所述第二入射角θ 2大于或等于60度。
5.如權(quán)利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述第一入射角θ1與所述第二入射角θ 2的差值大于或等于10度。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于，所述第一入射角θ1與所述第二入射角θ 2的差值大于或等于30度。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述第一入射角θ1與所述第二入射角θ 2的差值大于或等于50度。
8.一種多角度光學(xué)特征的檢測方法，其特征在于，該方法包括照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域；分別以第一觀測角Φ 1和第二觀測角Φ2接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并得到所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像和第二圖像；所述第一觀測角Φ 1和所述第二觀測角Φ2不相等；比較所述第一圖像和所述第二圖像，以檢測所述預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，以第一觀測角Φ1接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光時，以第一入射角θ 1照射所述預(yù)定區(qū)域；以第二觀測角Φ 2接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光時，以第二入射角θ 2照射所述預(yù)定區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一入射角Θ1與所述第一觀測角 Φ 1不相等，所述第二入射角θ 2與所述第二觀測角Φ2不相等。
11.如權(quán)利要求8至10任一項所述的方法，其特征在于，所述第一觀測角Φ1小于或等于30度，所述第二觀測角Φ 2大于或等于60度。
12.如權(quán)利要求8至10任一項所述的方法，其特征在于，所述第一觀測角Φ1與第二觀測角Φ 2之間的差值大于或等于10度。
13.如權(quán)利要求8至12任一項所述的方法，其特征在于，所述第一觀測角Φ1與所述第二觀測角Φ 2的差值大于或等于30度。
14.如權(quán)利要求8至13任一項所述的方法，其特征在于，所述第一觀測角Φ1與所述第二觀測角Φ 2的差值大于或等于50度。
15.一種接觸式圖像傳感器CIS，其特征在于，所述CIS包括透鏡、光電轉(zhuǎn)換芯片和交替點亮的第一光源和第二光源；所述第一光源以第一入射角θ 1照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域；所述第二光源以第二入射角θ 2照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域，所述第一入射角Θ1和第二入射角θ 2不相等；所述透鏡，以觀測角Φ接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入所述光電轉(zhuǎn)換芯片；所述光電轉(zhuǎn)換芯片，接收經(jīng)所述透鏡導(dǎo)入的反射光，得到所述第一光源點亮?xí)r所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像、及所述第二光源點亮?xí)r所述預(yù)定區(qū)域的第二圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的CIS，其特征在于，所述第一光源和第二光源位于所述透鏡的兩側(cè)，且所述觀測角Φ為0度；或者，所述第一光源和第二光源位于所述透鏡的同一側(cè)，且所述觀測角Φ大于0度。
17.如權(quán)利要求15所述的CIS，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換芯片在每一次接收經(jīng)所述透鏡導(dǎo)入的反射光時，采集所述預(yù)定區(qū)域的一行圖像數(shù)據(jù)，并利用所述第一光源點亮?xí)r采集到的所有圖像數(shù)據(jù)合成所述第一圖像，利用所述第二光源點亮?xí)r將采集到的所有圖像數(shù)據(jù)合成所述第二圖像。
18.如權(quán)利要求15所述的CIS，其特征在于，所述觀測角Φ與所述第一入射角Θ1及第二入射角θ 2均不相等。
19.如權(quán)利要求15至18任一項所述的CIS，其特征在于，所述第一入射角θ1小于或等于30度，所述第二入射角θ 2大于或等于60度。
20.如權(quán)利要求15至18任一項所述的CIS，其特征在于，所述第一入射角Θ1與所述第二入射角θ 2的差值大于或等于10度。
21.如權(quán)利要求15至20任一項所述的CIS，其特征在于，所述第一入射角Θ1與所述第二入射角θ 2的差值大于或等于30度。
22.如權(quán)利要求15至21任一項所述的CIS，其特征在于，所述第一入射角Θ1與所述第二入射角θ 2的差值大于或等于50度。
23.一種接觸式圖像傳感器CIS，其特征在于，所述CIS包括光源、第一透鏡、第二透鏡、第一光電轉(zhuǎn)換芯片和第二光電轉(zhuǎn)換芯片；所述光源，照射被檢測物上的預(yù)定區(qū)域；所述第一透鏡，以第一觀測角Φ 1接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入所述第一光電轉(zhuǎn)換芯片；所述第二透鏡，以第二觀測角Φ2接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光、并導(dǎo)入所述第二光電轉(zhuǎn)換芯片；所述第一觀測角Φ1和所述第二觀測角Φ2不相等；所述第一光電轉(zhuǎn)換芯片，接收經(jīng)所述第一透鏡導(dǎo)入的反射光，得到所述預(yù)定區(qū)域的第一圖像；所述第二光電轉(zhuǎn)換芯片，接收經(jīng)所述第二透鏡導(dǎo)入的反射光，得到所述預(yù)定區(qū)域的第二圖像。
24.如權(quán)利要求23所述的CIS，其特征在于，所述第一透鏡以第一觀測角Φ1接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光時，所述光源以第一入射角θ 1照射所述預(yù)定區(qū)域；所述第二透鏡以第二觀測角Φ 2接收所述預(yù)定區(qū)域的反射光時，所述光源以第二入射角θ 2照射所述預(yù)定區(qū)域。
25.如權(quán)利要求M所述的CIS，其特征在于，所述第一觀測角Φ1與所述第一入射角 θ 1不相等，所述第二觀測角Φ 2與所述第二入射角θ 2不相等。
26.如權(quán)利要求23至25任一項所述的CIS，其特征在于，所述第一觀測角Φ1小于或等于30度，所述第二觀測角Φ 2大于或等于60度。
27.如權(quán)利要求23至25任一項所述的CIS，其特征在于，所述第一觀測角Φ1與第二觀測角Φ2之間的差值大于或等于10度。
28.如權(quán)利要求23至27任一項所述的CIS，其特征在于，所述第一觀測角Φ1與所述第二觀測角Φ 2的差值大于或等于30度。
29.如權(quán)利要求23至28任一項所述的CIS，其特征在于，所述第一觀測角Φ1與所述第二觀測角Φ 2的差值大于或等于50度。
30.一種多角度光學(xué)特征檢測裝置，其特征在于，包括識別單元及如權(quán)利要求15至四任一項所述的接觸式圖像傳感器CIS ；所述CIS，將得到的第一圖像和第二圖像輸出給識別單元；所述識別單元，對所述第一圖像和所述第二圖像進(jìn)行處理，并比較所述第一圖像與所述第二圖像，以檢測被檢測物上的預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。
31.一種檢驗設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求30所述的多角度光學(xué)特征檢測裝置，及指示裝置；所述多角度光學(xué)特征檢測裝置用于檢測被檢測物上預(yù)定區(qū)域的多角度光學(xué)特征，并將檢測結(jié)果發(fā)送給所述指示裝置；指示裝置，根據(jù)所述多角度光學(xué)特征檢測裝置提供的檢測結(jié)果輸出被檢測物是否為真的指示信號。
32.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其特征在于，還包括告警裝置，用于接收所述多角度光學(xué)特征檢測裝置提供的檢測結(jié)果，并根據(jù)所述檢測結(jié)果輸出告警音頻信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多角度光學(xué)特征檢測方法，包括分別從預(yù)定角度θ1和θ2獲取被檢測物上預(yù)定區(qū)域的兩幅圖像；比較兩圖像，以判斷預(yù)定區(qū)域是否具有多角度光學(xué)特征。本發(fā)明還提供接觸式圖像傳感器CIS、采用該CIS的多角度光學(xué)特征檢測裝置及采用該檢測裝置的檢驗設(shè)備。本發(fā)明提供的CIS、多角度光學(xué)特征檢測方法及裝置檢測識別率高、性能穩(wěn)定可靠。
文檔編號G07D7/20GK102339494SQ20111031853
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者萬成凱, 唐輝, 陳新 申請人:北京新岸線數(shù)字圖像技術(shù)有限公司