人民币伪钞鉴别仪的鉴伪技术

人民币伪钞鉴别仪的鉴伪技术

介绍目前流行的伪钞鉴别仪的鉴伪技术，提出在改善现有验钞设备水平的同时，还需要进行鉴伪新技术的研究和开发。
　　关键词：鉴伪；伪钞鉴别仪(验钞机)；人民币

Techniques of Discriminating Machine for RMB

TANG Chunhui

(Optical & Electronic Information Engineering college, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

　　Key words: discrimination; discriminating machine for banknote; RMB

　　磁性检测就是对磁性线或对磁性油墨的检测。
1.1安全线磁性检测
　　钞票纸正面偏左位置有1.2mm宽的安全线，用磁性检测器检验有磁性反应。大部分验钞机是根据这一原理制造的。对第四套人民币的磁性辨伪最初是检测钞票安全线有无磁性，后来提高到对钞票的磁性分布和强弱进行分析，但由于客观原因要进一步提高辨伪水平比较困难。第五套人民币由于提高了机读性能，给鉴别仪准确辨别人民币真伪创造了条件。
　　经实验分析发现，人民币安全线中的磁信号很有规律。磁信号由若干个“单信号”构成一组信号，相同面值人民币的磁信号相同，不同面值人民币的磁信号不同，如图1所示。

1.2磁性油墨检测
　　磁性油墨分为有特征性和非特征性两种。有特征性油墨指油墨中磁粉具有特定的磁信号(如磁性编码，也被称作“券别号码”)，比如，第四套百元钞正面一排红色的横号码，第五套人民币百元钞的正面横竖双色号码。这些号码都有磁性，而且有一定规律，可被仪器检测。而非特征性指的是只有磁性而已。如在第四版人民币中，百元和伍拾元面额钞票正面下部深色花边使用的磁性油墨，还有钞票正面，大写的壹百元、伍拾元以及钞票背面，井冈山树林中心等处，印制采用了磁性印记，仪器检出的磁信号无明显规律。
　　目前市场上各类验钞机对磁性检测大致分为两种，一种是对整体的印刷油墨分布进行检测，看是否与真钞相符，但具体实现比较困难。由于不同币值票面的差异，而且钞票上的磁性编码、纹章图案及肖像中央的磁性油墨，都会产生出磁信号，对特定区域磁性油墨的检测往往不够稳定；另一种是针对具体磁性编码检测，因为这种磁性信号具备一定规律，检测也相对容易实现，将此特殊信号与参考值列表交互对照，即可判断纸钞的面额与真伪。?

　　钞票的纸张在光透射及反射作用下，表现出一定的光学特性。通过对钞票的光反射和透射机理的研究，有针对性地利用其特性研制有关检测电路，实现对钞票的鉴伪和识别。
2.1红外鉴伪
　　透射光强的变化可反应钞票纸张及票面颜色的特性，通过检测透过钞票光通量的变化来鉴定钞票的真伪是可行的。如果有一束光强为I?0的入射光，透过介质后的透射光强为I，则I和I0存在如下关系式：
　　I=I0(1-η)exp(-αd)
　　式中α为介质吸收系数，η为介质反射系数，d为介质厚度。上式说明：以钞票做介质，透射光强与票面吸收系数、反射系数和厚度有关。由于钞票生产工艺的严格性，钞票的厚度、纸张材料都很稳定。但不同面值钞票票面的图像是不同的，对光谱吸收系数也就不同，因此，钞票的透射光强也是不同的。检测不同的光强就可测定钞票的特征，用于钞票的鉴伪和识别。
　　在实际的应用中，由于流通的钞票总存在不同程度的磨损和污染，只用来检测钞票纸张材料的特征，检测效果还不是很理想。经过实验发现，真假钞票在水印部分的透过率有较大差异，实验数据如表1、表2所示［2］。

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2.2紫光鉴伪
　　利用紫外线可以激发隐含的不发光的荧光物质发出可见光。当紫外线照射到某些物质，这些物质有选择性地吸收后，发射出不同的波长和不同强度的可见光(即所谓“荧光反应”)。纸张的荧光效应相当普遍，假币在紫外光激发下产生较强的荧光效应信号，真币一般没有或者荧光效应信号很弱。经测量，普通纸张的荧光大约比钞票的荧光大50～100倍。这种差异正是进行识别的关键所在。钞票的荧光分析识别是利用紫外线照射钞票后，对钞票激发出来的荧光特性进行检测，由荧光效应传感器把检测到的荧光效应信号转化成相应的电信号，该信号经处理电路处理后送单片机进行真伪钞的判别。
　　换一个角度说，真、假币对紫外光源反射的差别实际上是因为反射光主波长的不同。真币反射的光为黄色；假币反射的光为黄白色。如果确定了钞票反射光的中心波长，也就确定了钞票的真伪。检测钞票反射光的中心波长是关键，为了准确地界定反射光的主波长，选用差分对数放大器解析反射光信号。
　　随着技术的发展，越来越多的假钞也检测不到荧光效应信号，因此，要再结合钞票的“磷光反应”进行检测。所谓磷光反应是指在人民币特定部位印有紫外线照射下呈黄绿色发光的物质(属无色荧光油墨)，如百元、贰十元钞票正面行名下方胶印底纹处，在特定波长的紫光下可以看到“100”、“20”字样；该图案采用五色荧光油墨印刷，可供机读。磷光反应的检测原理和前面的一样，综台利用纸张的荧光反应和油墨的磷光反应可以提高鉴伪的可靠性。
2.3钞票的光反射
　　当光照射到一定介质表面时，除了介质的吸收和透射，还有一部分光反射。当光波和介质相互作用发生散射时，散射光的强度也能反映待测介质的特性。比如，反射光谱的强度可表示物体的颜色，对颜色特征的检测也可用于钞票鉴伪和识别。由于钞票的颜色是由多光谱组成的混合色光，在实际检测和判断中难度较大。初步认为，对光反射光谱颜色的检测可用于对钞票的识别和鉴伪［3］。

　　随着高新技术的普及和完善，假钞制作技术也逐步提高，造假的花样让人防不胜防。因此，打假工作任重道远。在验钞识别技术上还必须解决一个难题，就是“误报”。人民币在流通过程中折叠、磨损和污染腐蚀在所难免，这些都会使磁信号变形甚至残缺。在设计时，除了钞票和检测元件要保持良好接触外，还必须在硬件和软件方面对变形和残缺的检测信号进行补偿和还原处理，使之具有一定的容错性。因此，一方面亟待提高现有设备的检测方法与手段，另一方面要加强对鉴伪新技术的研究和开发应用。

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