CN103477369A - 用于检测光学可变材料的***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于检测光学可变材料的***和方法。根据说明性的实施例，检测光学可变材料的方法包括，获取文件的至少一部分的第一图像，与此同时，该文件的至少一部分受到来自第一入射角的第一电磁辐射，以及获取该文件的至少一部分的第二图像，与此同时，该文件的至少一部分受到来自第二入射角的第二电磁辐射。第一入射角与第二入射角是不同的。该第一图像和第二图像由基本具有固定位置的成像设备获取。该方法还包括将第一图像与第二图像进行比较，以确定光学可变材料是否存在于该文件上。

Description

用于检测光学可变材料的***和方法

技术领域

本发明通常涉及检测光学可变材料，并且更具体地，涉及检测在文件上的光学可变材料。

背景技术

物理文件，例如钞票（纸币），支票，法律相关的文件和其它的文件类型，在现今社会发挥着有益的作用，该作用包括在流通和经济领域的作用。有时，文件可以包括便于一种或多种目的（例如文件验证，识别，美学，完整性等）的一个或多个物理特征。这些物理特征的一个例子是光学可变材料（包括光学可变器件），该光学可变材料可以具有变化颜色，亮度，位置的特征，或具有其它取决于观察者和光源之一或两者的位置的特征。当前的***不能充分并有效地检测文件上光学可变材料的存在。

发明内容

根据说明性的实施例，检测光学可变材料的方法包括，获取文件的至少一部分的第一图像，与此同时，该文件的至少一部分受到来自第一入射角的第一电磁辐射，以及获取该文件的至少一部分的第二图像，与此同时，该文件的至少一部分受到来自第二入射角的第二电磁辐射。第一入射角与第二入射角是不同的。该第一图像和第二图像由基本具有固定位置的成像设备获取。该方法还包括将第一图像与第二图像进行比较，以确定光学可变材料是否存在于该文件上。

根据另一个说明性的实施例，该方法包括获取文件的第一多个行图像。每个第一多个行图像被获取，与此同时，该文件的至少一部分受到来自第一入射角的电磁辐射的一种或多种频率。该方法包括获取该文件的第二多个行图像。每个第二多个行图像被获取，与此同时，该文件的至少一部分受到来自第二入射角的一种或多种频率的电磁辐射。该第一入射角与第二入射角是不同的。该方法还包括使用该第一多个行图像对该文件的至少一部分确定第一色值，使用该第二多个行图像对该文件的至少一部分确定第二色值，确定该第一色值是否与该第二色值不同，并针对该第一色值不同于该第二色值，确定在该文件上存在光学可变材料。

根据另一个说明性的实施例，检测光学可变材料的设备包括第一电磁辐射源和第二电磁辐射源，该第一电磁辐射源以第一入射角朝向文件发射第一电磁辐射，该第二电磁辐射源以第二入射角朝向文件发射第二电磁辐射。该第一入射角不同于该第二入射角。该设备还包括成像设备，以获取该文件的第一图像和第二图像。该第一图像和该第二图像中的每一个被获取，与此同时，朝向该文件发射来自该第一电磁辐射源或第二电磁辐射源中的至少一个的电磁辐射。该设备还包括控制器，以确定基于该第一图像和第二图像之间的差别，在该文件上是否存在光学可变材料。

附图说明

在所附的权利要求书中说明了本发明的相信为新颖性的特征。但是，通过结合附图参看下面的图示实施例的具体说明，可以更好地理解本发明本身以及优选的使用方式，其进一步的目的和优点，其中：

图1是根据本发明的说明性的实施例的光学可变材料检测***的示意性图示；

图2是图1所示的该光学可变材料检测***的示意性立体图；

图3显示了货币处理机；

图4显示了根据本发明的说明性的实施例，在纸币成像中的顺序照射的操作；

图5显示了根据本发明的说明性的实施例，由行扫描摄像机记录的原始交错扫描的图像以及其被分成独立的RGB图像的例子；

图6显示了根据本发明的说明性的实施例，可以执行顺序照射的不同模式的光源的布置；

图7A和7B显示了由变色元件（CSE）反射的光颜色可以根据入射角和反射角，相对于观察者发生变化；

图8显示了根据本发明的说明性的实施例，用于实现多方位顺序照射以监测光学可变材料的光源的布置；

图9显示了根据本发明的说明性的实施例，使用查询表控制顺序照射的例子；

图10显示了根据本发明的说明性的实施例，使用查询表控制顺序照射用于光学可变材料检测的例子；

图11是根据本发明的说明性的实施例，可以用于顺序照射的控制***的框图；

图12是根据本发明的说明性的实施例，应用顺序照射以检测变色元件的整个过程的流程图；

图13是根据本发明的说明性的实施例，用于检测光学可变材料的过程的流程图；

图14是根据本发明的说明性的实施例，如图13中所示的，用于比较第一图像和第二图像的过程的流程图；

图15是根据本发明的另一个说明性的实施例，用于检测光学可变材料的过程的流程图；和

图16是根据本发明的说明性的实施例，如图15中所示的，用于获取第一图像和第二图像的过程的流程图。

具体实施方式

在下面的说明性的实施例的详细说明中，对附图制作标号，其构成了附图的一部分。这些实施例被足够详细地描述，使得本领域的技术人员可以实现本发明，并且应该理解的是可以使用其它的实施例，并且合理的结构，机械，电学和化学变化可以在不背离本发明的精神或范围的情况下进行变化。为了避免没有必要的细节，使得本领域的技术人员可以实现在此描述的实施例，说明书可以省略本领域的技术人员已知的一些信息。因此，下面的详细说明不被认为是限制性的，并且说明性的实施例的范围仅仅由所附的权利要求进行限定。

参看图1和图2，光学可变材料检测***10的说明性的实施例包括第一电磁辐射源12，例如光源，以及第二电磁辐射源14。第一电磁辐射源12和第二电磁辐射源14中的一个或两个可以朝向文件16同时或非同时发射任何频率的电磁辐射，包括光，与此同时，成像设备18获取该文件16的全部或一部分中的两个或多个图像。除非有相反的说明，在此使用的“或”不需要互相排斥。随后由该成像设备18获取的该两个或多个图像可以由控制器或处理器22互相进行比较，以确定光学可变材料20是否存在于该文件16上。在一个实施例中，如果由该成像设备18获取的多个图像中的一个图像与由该成像设备18获取的该多个图像中的另一个图像整体或部分不同，那么该控制器22可以确定在该文件16上存在光学可变材料20。可以通过在该控制器22中植入的光学可变材料检测应用程序23执行在此描述的过程的任何结合。

电磁辐射源12,14中的每一个可以朝向该文件16的全部或一部分以特定的入射角24,26或方位角发射出电磁辐射。在一个实施例中，相对于文件16设置的电磁辐射源12,14中的每一个的入射角24,26可以变化。为了便于参考，显示文件16的法线或垂直线27。在图1的非限制性的例子中，第一电磁辐射源12朝向文件16发射电磁辐射的入射角24大约是-10度，第二电磁辐射源14朝向文件16发射电磁辐射的入射角26大约是30度。但是，用于该光学可变材料检测***10的电磁辐射源可以具有-90到90度之间的任何的入射角，它们的位置，通过举例的方法，分别由标记28和30显示。

虽然图1和图2显示了该光学可变材料检测***10包括两个电磁辐射源12和14，但是在该***10中可以使用任何数量的电磁辐射源（例如，一个，三个，五个等）。此外，电磁辐射源12和14中的每一个可以发射一种或多种不同频率或波长的光（例如，白光，红光，绿光，蓝光，紫外（UV），红外（IR），伽马，微波，无线等）。在一个说明性的实施例中，电磁辐射源12和14中的每一种可以同时或非同时发射红光，绿光或蓝光和它们的任何组合。此外，用于从该电磁辐射源12和14发射光线的具体的技术或元件可以变化，并且可以包括发光二极管（LED），灯泡，激光，化学为基础的辐射（chemical-based emission），氧化为基础的辐射（combustion-based emission），电子受激辐射（electron stimulated emission），电致发光（EL）灯等。

在一个实施例中，该成像设备18可以是摄像机或照片探测器。可以作为成像设备18的摄像机的类型的非限制性的例子包括行扫描摄像机，TDI摄像机，分幅摄像机，x-光成像设备等。在一个实施例中，该光学可变材料检测***10可以包括单个成像设备18或摄像机，所述单个成像设备18或摄像机位于与可移动的位置相对的，固定的或基本固定的位置。此外，该成像设备18可以以与第一电磁辐射源12的入射角24和第二电磁辐射源14的入射角26不同的入射角32定位。但是，在另一个实施例中，该成像设备18获取全部或一部分该文件16的入射角32可以与第一电磁辐射源12或第二电磁辐射源14的入射角中的一个或两个入射角相同或相似。在一个实施例中，该成像设备18的入射角32可以是从-90到90度之间的任何数值，它分别由标记28和30表示。

在另一个非限制性的实施例中，该光学可变材料检测***10包括两个或多个摄像机，而不是一个摄像机。该两个或多个摄像机中的每一个可以不同的入射角被定位，并且在一个例子中，它们可以行同步或帧同步获取该文件16。此外，在一个实施例中，该两个或多个摄像机可以用于与单个光源（例如，第一电磁辐射源12或第二电磁辐射源14中的一个）结合，使得如果光学可变材料存在于该文件16上，由每个摄像机获取的每个图像将由于它们入射角的不同而互相不同。

可以使用该光学可变材料检测***10来检测任何类型的光学可变材料20，其包括可以根据观察者或电磁辐射源的一个或两个位置，或随着电磁辐射源的发射变化颜色，亮度，位置或其它特征的任何材料或器件。例如，该光学可变材料检测***10可以用于检测全息图或光学可变器件（OVD），其包括激光生成的全息图图像和电子束生成的图像。可以由该光学可变材料检测***10检测的光学可变器件的其它的非限制性的例子包括2D/3D图像，3D图像，点阵图像，拍摄的立体图像，结合图像，电子束图像等。可以由该光学可变材料检测***10检测的光学可变材料的另一个例子是例如光学可变油墨（OVI）的变色元件（CSE），变色箔片和其它的变色材料。变色元件可以不同的入射角和反射角产生不同的反射颜色（例如，洋红色和绿色）。变色元件CSE可以用于不同的背景，包括在主要货币和类似文件上用作防伪特征。CSE的非限制性的例子在下面的图5A和5B中提供。

该文件16可以是在其上存在光学可变材料的任何类型的文件，包括但不限于金融证券（例如，支票，汇票，旅行支票，纸币等），法律相关的文件，艺术品或任何其它类型的文件。该文件16还可以由任何材料形成，例如纸，聚合物，金属等。当该成像设备18获取全部或一部分该文件16的图像时，该文件16可以是固定的或移动的。

在一个说明性的实施例中，该成像设备18可以获取全部或一部分文件16的第一图像，而该部分的文件16受到由该第一电磁辐射源12的电磁辐射，或由该第一电磁辐射源12的电磁辐射消除。该成像设备18还可以获取全部或一部分文件16的第二图像，而该部分的文件16受到由该第二电磁辐射源14的电磁辐射。由该成像设备18获取的第一图像和第二图像中的该部分文件16可以是相同的或不同的。同时，在该成像设备18获取该第一图像和第二图像时，该成像设备18可以在基本固定的位置。由该第一电磁辐射源12发射的电磁辐射的频率与由该第二电磁辐射源14发射的电磁辐射的频率可以是相同的或不同的。在一个实施例中，当该成像设备18获取该第一图像或第二图像时，该第一电磁辐射源12和该第二电磁辐射源14中的一个或两个可以对该文件16施加两种或多种频率的光，并且这些频率的光可以同时或非同时被发射。例如，第一电磁辐射源12可以在朝向该文件16发射的UV和白光之间切换，并且该成像设备18获取该文件16的图像。在另一个例子中，由第一电磁辐射源12或第二电磁辐射源14发射的两种或多种频率可以包括红色（例如，400-484太赫范围之间的频率或620-750纳米之间的波长），绿色（例如，526-606太赫之间的频率或495-570纳米之间的波长），或蓝色（例如，631-668太赫范围之间的频率或450-475纳米之间的波长），或它们两种或多种的任何组合。在另一个实施例中，当该成像设备18获取第一，第二或任何其它的图像时，第一电磁辐射源12和第二电磁辐射源14中的每一个可以朝向该文件16发射白光。

一旦该成像设备18获取了第一，第二或任何其它的图像，该控制器22可以比较该第一图像和第二图像，以确定光学可变材料20是否存在于该文件16。在第一图像和第二图像的比较中，该控制器22可以确定在该第一图像和第二图像之间是否存在任何差别，并且如果在该第一图像和该第二图像之间存在差别，将确定光学可变材料20存在于该文件16上。

在一个实施例中，在成像设备18获取第一图像和第二图像之后，该控制器22可以分别针对第一图像和第二图像的至少一部分，确定第一色值和第二色值。该第一色值和第二色值可以是描述一个图像或两个图像的颜色特征的任何数值，例如是色相值或红/绿比值。随后，该控制器22可以上述的比较过程，确定第一色值是否不同于第二色值。如果该第一色值与第二色值不同，该控制器22可以确定光学可变材料20存在于文件16上。

该控制器22可以确定全部或一部分文件16的图像的色值。例如，如果预定该文件16可以在文件16的一些目标区域上包括光学可变材料20，控制器22可以分别确定对应于该文件16的目标区域的一部分的第一图像和第二图像的第一色值和第二色值。随后，该控制器22可以比较与该文件16的目标区域相关的第一色值和第二色值，以确定该目标区域是否包括光学可变材料20。

在另一个实施例中，包括在全息图可以出现在该文件16上的那些背景中，在成像设备18获取了第一图像和第二图像之后，该控制器22可以通过确定在第一图像和第二图像中的任何特征的位置是否已经变化或是否有其它的不同，来比较该第一图像和第二图像。具体地，光学可变器件（例如全息图）中的一些可见元件的位置可以根据电磁辐射源12，14中的一个或两个的方位角或成像设备18变化。通过确定这样的可见元件是否在由成像设备18获取的第一图像和第二图像之间变化，该控制器22可以确定例如全息图的光学可变材料是否存在于该文件16上。

在另一个实施例中，该成像设备18可以是行扫描摄像机，并且可以通过获取分别形成第一图像和第二图像的第一多个行图像和第二多个行图像来获取第一图像和第二图像。该第一多个行图像和第二多个行图像可以预定的顺序被布置，并且可以形成包括第一图像和第二图像的该文件16的交错扫描的图像。使用行图像和交错扫描的图像的非限制性的实施例在下面将被进一步描述。

在一个说明性的实施例中，光学可变材料检测***10可以与货币处理机110结合使用，这个例子在图3中显示。在开始货币处理循环之前，该货币处理机110可以装有一叠供入的货币112。该叠供入的货币112或纸币被一次一张地装进货币处理机。随后每张纸币在被存放在其中一个分类箱114中之前，在传送机上传送，经过一些不同的检测器。在分类处理的最后，一个分类箱用于收集一种面值的纸币。可以意识到该光学可变材料检测***10可以与许多其它的不同类型的机器结合使用或单独使用。

图4显示了在纸币成像中的顺序照射的操作的说明性的实施例。但是，在其它的实施例中，完全可以不使用顺序照射。例如，应该意识到该说明性的实施例不被限制于图4-6和图8-12中描述的使用的顺序照射中。图4的说明性的实施例可以随着纸币通过由箭头所示的方向，使用行扫描摄像机201来获取纸币202的图像。电磁辐射源或光源（线光源）203可以以变化，顺序的方式，使用发射不同波长的光的发光二极管（或者类似的发光元件）照射正在通过的纸币202。

这种顺序照射可以产生交错扫描的图像，其中行扫描摄像机201扫描的纸币202的每一行在不同波长的光的照射下，按照预定顺序（例如，红，绿，蓝，UV，红，绿，蓝，UV等）被记录，直到扫描了整张纸币202。图4显示了在纸币202上叠加的交错扫描的图像212，以辅助说明这一概念。在该例子中，交错扫描的图像可被分离成红色210，绿色220，蓝色230和紫外线（UV）240反射图像。在图4中使用的这种重复的RGBUV图案仅仅是许多可以使用的例子中的一个。

在一个实施例中，光源203使用两种不同的波长。在另一个实施例中，使用四种波长。不同颜色之间的照射切换与行扫描摄像机201获取图像同步，并且可以使用重复的图案（例如，红色，绿色，蓝色，UV，红色，绿色，蓝色，UV等），例如上述的图案或者更简单或更复杂的图案。

对于使用顺序照射的说明性的实施例，图5显示了由行扫描摄像机记录的原始的交错扫描的图像301的非限制性的例子。这一图像包括在按顺序合并在一起的不同波长的光（例如，RGB）下扫描的全部的行。该交错扫描的图像301被拉长了，因为与单一反射的白光照射相比，该图像以更高的速率被采样，以维持图像分辨率。在交错扫描的图像301的下面是独立的图像310，320，330，其通过根据颜色（红色，绿色和蓝色）分离扫描行来形成。在一个实施例中，单独的RGB图像310，320，330可被合并成等同于白光照射的单个合成图像340。该合成图像可用作白光反射图像，该单独的颜色反射图像能与上述白光反射图像进行比较。

在一个非限制性的实施例中，图像310，320，330不是彩色图像；全部的扫描行，不管光源发射的光的颜色，都由同一摄像机以同一灰度进行记录。但是，光的反射根据光的颜色会有不同，这是由于不同波长的光子与纸币上的油墨和表面特征（包括污染）互相作用的方式所引起。因此，在说明性的实施例中，即使在不同的波长照射下产生的反射图像，都以同一灰度记录，但是每个图像显示在其它图像中看不到的特征，如图5所示。在一个非限制性的实施例中，不同波长图像的记录可以由同一摄像机在相同的位置进行。

除了使用不同波长的反射光之外，使用顺序照射的说明性的实施例，也可以在反射照射和透射照射以及与纸币的不同入射角（不同方位角）的照射之间交替。

对于使用顺序照射的非限制性的实施例，图6显示了可以执行不同模式的顺序照射的光源的布置。虽然图4所示的例子可以涵盖顺序照射的多波长反射比模式，但是图6中所示的布置也涵盖了多方位角和反射/透射方式。

在这个非限制性的实施例中，流通纸币401在货币处理机中沿着直的纸币引导件402移动。在一些实施例中，纸币引导件402可以是弯曲的。

在一个实施例中，光源410和420可以被用于多方位角方式的操作中。与图4中所示的光源相同，光源410和420中可以使用交替的波长照射正在通过的纸币401。因为光源410和420相对于纸币401被定位在不同的方位角，所以如果纸币401包括使用的光学可变材料，例如光学可变油墨（OVI）印刷的特征，那么行扫描摄像机450记录的反射图像在两个方位角之间会有所不同。因此，在一个实施例中，除了使得同一光源（图4中所示）的不同反射波长交错之外，也可以使通过不同方位角照射产生的反射图像交错。在另一个实施例中，随着光源430或440中的一个或两个照射该纸币401，该行扫描摄像机450可以获取一个或多个行图像，并且这些行图像可以被包括于纸币401的交错扫描的图像中。

为了说明使用顺序照射的图6的一个非限制性的实施例，行扫描摄像机450可以获取纸币或文件401的第一多个行图像，并且该第一多个行图像的每一个被获取，与此同时，至少一部分文件401受到由第一入射角（光源410）的一种或多种频率的电磁辐射。该行扫描摄像机450还可以获取文件401的第二多个行图像，并且该第二多个行图像的每一个被获取，与此同时，至少一部分文件401受到由第二入射角（光源420）的一种或多种频率的电磁辐射。由该行扫描摄像机450获取的该第一多个行图像和该第二多个行图像可以形成该文件401的交错扫描的图像。该第一入射角和该第二入射角可以是彼此不同的。

至少一部分文件401的第一色值可以使用第一多个行图像进行确定。此外，至少一部分文件401的第二色值可以使用第二多个行图像进行确定。例如，第一多个行图像或第二多个行图像的全部或一部分可以具有用于比较色值的平均值或中间色调或红绿比值。但是，可以互相比较基于第一多个行图像和第二多个行图像中的数据可以被获得或确定的任何颜色特征。如果该第一色值与该第二色值不同，可以确定在该文件401上存在光学可变材料。

第一多个行图像和第二多个行图像可以许多方法被获取。在一个实施例中，行扫描摄像机450可以响应于用来自第一入射角的电磁辐射的第一颜色，或波长或频率照射第一部分文件401，获取该第一部分文件401的行图像。随后，行扫描摄像机450可以响应于用来自第二入射角的电磁辐射的第一颜色，或波长或频率照射第二部分文件401，获取该第二部分文件401的行图像。随后，行扫描摄像机450可以响应于用来自第一入射角的电磁辐射的第二颜色，或波长或频率照射第三部分文件401，获取该第三部分文件401的行图像。随后，行扫描摄像机450可以响应于用来自第二入射角的电磁辐射的第二颜色，或波长或频率照射第四部分文件401，获取该第四部分文件401的行图像。随后，行扫描摄像机450可以响应于用来自第一入射角的电磁辐射的第三颜色，或波长或频率照射第五部分文件401，获取该第五部分文件401的行图像。随后，行扫描摄像机450可以响应于用来自第二入射角的电磁辐射的第三颜色，或波长或频率照射第六部分文件401，获取该第六部分文件401的行图像。可以重复进行在这个实施例中描述的行图像的获取，使得相对该文件401的其它部分的行图像被获取，以形成文件401的交错扫描的图像。在一个非限制性的例子中，第一，第二和第三颜色，或第一，第二和第三波长或频率中的每一种可以是红色，绿色或蓝色中的一种。

在照射颜色是红色，绿色和蓝色的说明性的实施例中，第一多个行图像的获取可以包括，获取第一子集的行图像的，与此同时，至少一部分文件401受到来自第一入射角的红色电磁辐射，获取第二子集的行图像，与此同时，至少一部分文件401受到来自第一入射角的绿色电磁辐射，以及获取第三子集的行图像，与此同时，至少一部分文件401受到来自第一入射角的蓝色电磁辐射。在这一非限制性的例子中，第二多个行图像的获取可以包括，获取第四子集的行图像，与此同时，至少一部分文件401受到来自第二入射角的红色电磁辐射，获取第五子集的行图像，与此同时，至少一部分文件401受到来自第二入射角的绿色电磁辐射，以及获取第六子集的行图像，与此同时，至少一部分文件401受到来自第二入射角的蓝色电磁辐射。

变色元件（CSE）在不同的入射角和反射角可以产生不同的反射颜色（例如，洋红色和绿色），包括其中照射光谱对于两个角度是相同的（例如，白光）那些例子。

在一个非限制性的实施例中，顺序照射的多方位模式可以提供用于检测CSE的有效方式而不需要其它专门的设备。说明性的实施例还可以用于评价纸币的适合性。

图7A和7B显示了取决于入射角和观察角的通过CSE变化反射的光线对于观察者的颜色。在图7A中，对CSE511的照射的入射是大约垂直的，根据观察者530相对于CSE的位置产生了不同的反射颜色。在这个例子中，由CSE反射的光线在一个方向512上是绿色的，并且在相对的方向513上是洋红色的，观察者530看到了如图中所示的洋红色的反射。

如果光源520和观察者530相对彼此被保持在相同的位置，在这个例子中，观察者看到绿色的反射512的一个方式是，就要如图7B所示的变化纸币510和它的CSE511相对于光源和观察者的角度。

使用顺序照射的一个非限制性的实施例可以控制照射的角度和反射角，同时保留摄像机和纸币之间的角度。如图8所示，摄像机610可以相对于纸币640保持固定的观察角。为了检测光学可变材料的存在，可以由相对于纸币640和摄像机610以不同方位角设置的两个光源620，630提供照射。在这个例子中，第一光源620基本垂直于纸币640。第二光源630可以小得多的角度被设置。在一个实施例中，光源620，630的不同的入射角和反射角可以通过光学可变材料产生不同的反射颜色，而不需要变化摄像机610的角度。

除了变化照射的方位角之外，光源620，630中的每一个可以具有LED，使得每个光源以上述的交错的图案照射具有不同颜色的光学可变材料。

顺序照射的实施例可以使得不同反射颜色的交错在该文件上产生光学可变材料特征的合成图像。由该光学可变材料的不同反射颜色产生的图像可以灰度进行记录。但是，对于每种反射波长，该光学可变材料的图像可以稍微变化。

包括CSE的光学可变材料可以反射任何数量的不同的波长（例如，一种，两种，三种，五种等）。例如，光学可变材料可以在不同的入射角和反射角反射三种或多种不同的颜色。对说明性的实施例施加这一选择，将允许在每个照射的方位角相应于每种反射颜色的分离的光源。因此，该说明性的实施例中可以使用任何数量的光源。

由光学可变材料反射的波长可以在或可以不在可见范围中。包括CSE的光学可变材料可以作为公用的防伪特征，该防伪特征随着视觉观察，对一般公众是明显的，并容易被一般公众识别。但是，该说明性的实施例也允许引入在非可见波长的光之间变化的隐蔽的光学可变材料。例如，货币可以包括在不同的IR波长之间变化的光学可变材料。

图9显示了根据顺序照射的实施例，可以用于控制顺序照射的查询表的例子。该查询表700被储存在控制***的储存器中。对于由摄像机记录的图像的每行，有一个单独的储存器地址，其由表中的行表示。每一列表示一种不同光源的照射，其包括该机器中在所有的线光源上的全部的LED。

图9中所示的该查询表的非限制性的例子包括五个图像扫描行和四个照射源。在这个例子中，照射源可以是在一个线光源中存在的不同颜色的LED，在这个例子中它们是红色，绿色，蓝色和红外线（IR）。每行和每列的交叉点的数量是在记录该图像行的过程中应用到每个LED阵列上的控制字节。该控制字节可以确定正讨论的LED产生的照射强度。在该例子中，数值255代表全强度（full intensity），而数值0代表无（off）。在一个实施例中，该控制***可采用数值128，其代表半强度（half intensity）。

将这个查询表的例子应用到纸币的顺序照射的说明性的实施例中，扫描行1将由红光照射，而剩余的LED关闭。对于行2，只有绿色LED被点亮。同样，对于行3只有蓝色LED被点亮，对于行4只有红外线LED被点亮。对于行5，红色，绿色和蓝色LED在全强度都被点亮，而红外线LED被关闭，由此产生了白光反射比。

图10显示了可以用于控制用于光学可变材料检测的多方位角的顺序照射的说明性实施例的查询表的另一个例子。图10中的表800显示了使用相对于该纸币被设置于不同的方位角的两个光源，用于产生六种方式的交错的图像的一种可能的控制顺序。在一个实施例中，可以通过使用在查询表中不同的数值，元件和行/列来变化例如行数，光源，方位角，电磁辐射频率等的参数。

图10中所示的照射顺序可以保持RGB顺序，但是在每种颜色的光源之间变化，从而用低方位的RGB顺序交错高方位的RGB顺序。在一个例子中，由摄像机成像的第一扫描行在由在方位角1的光源提供的红色照射的下方。第二扫描行也在红色照射的下方成像，但是这次是由在方位角2的光源提供的红色照射成像。随后，该顺序回到方位角1，并且现在使用扫描行3的绿色照射等。该过程可以在移动到下一种颜色之前来回在用于每种颜色的第一方位角和第二方位角之间交替，直到特定数量的扫描行被成像。在该例子中，显示六个扫描行，以显示对于两个方位角的完整的RGB顺序，但是成像的扫描行的实际数量可以根据例如正讨论中的光学可变材料的尺寸变化。

图11是可以用于例如顺序照射的实施例中的控制***的说明性的实施例。

图12是显示应用顺序照射以检测光学可变材料的整个过程的非限制性的实施例的流程图。该过程开始于原始数据的获取（步骤1001）。这包括获取交错扫描的图像。

一旦获取了原始图像，接下来的步骤就是观测值提取（步骤1002）。这是从原始数据基于下列已知的文件类型抽取多维观测值的步骤：特定货币（例如，美元或者欧元），面额和序列号（例如，1996版的20美元钞票）和朝向摄像机的特定方位（例如，导向前面左边缘）。观测值提取也要基于图像的几何形状，其说明了用来获取这种纸币类型以及在获取的图像框架中文件的已知的位置和旋转（文件倾斜）的原始数据的照射顺序（模式）。

观测值提取接下来是，本发明将变换函数（Transformation Function）应用到数据中（步骤1003）。这是一个数学变换函数，其将多维观测值数据转换为三维矢量。这个过程可能是非常复杂的，并且可以是观测值数据的任意线性或者非线性的合并。例如，观测值数据可以是对应于纸币的某矩形区域的二维阵列，其中在二维阵列中的每个点是包含红色，绿色和蓝色反射比数值的三维值。该变换函数可以将其转换为单独的三维测量结果，该单独的三维测量结果包含用于整个矩形区域的平均色调，饱和度和亮度值。例如，当检测光学可变材料时，该变换可以由RGB值产生灰度值。此外，该变换可以产生R/G比值。其它方法可以用于检测由该纸币的表面反射的颜色。

通过该变换函数，该过程可以确定来自或对于正讨论的方位角的被检测的颜色（步骤1004）。步骤1003和1004可以对于每个照射的方位角平行进行。在其它的实施例中，除了颜色之外的特征可以被确定，例如纸币上的元件的位置或亮度。

在步骤1004中确定反射颜色的过程之后，随后可以将这一颜色与来自其它方位角（步骤1005）检测的颜色进行比较。如果事实上在该纸币的图像区域存在光学可变材料，步骤1005的比较可以在方位角之间的数值中显示出差别，例如灰度值或R/G比例。

上述的顺序照射的例子中的方法不限于使用的货币。它们还可以被应用于任何其它类型的文件。

参看图13，用于检测光学可变材料的说明性的实施例的过程包括获取文件的至少一部分的第一图像，而该文件的至少一部分受到来自第一入射角的第一电磁辐射（步骤1101）。该过程还包括获取该文件的至少一部分的第二图像，而该文件的至少一部分受到来自第二入射角的第二电磁辐射（步骤1103）。在另一个例子中，该全部文件的图像可以在第一图像和第二图像中的每一个中被获取。该过程可以将第一图像与第二图像进行比较，以确定光学可变材料是否存在于该文件上（步骤1105）。

参看图14，用于比较第一图像和第二图像的过程的说明性的实施例，包括确定第一图像是否与第二图像不同（步骤1201）。如果该过程确定了该第一图像与该第二图像相同，该过程确定该文件不包括光学可变材料（步骤1203）。回到步骤1201，如果该方法确定了该第一图像与该第二图像不同，该过程确定该文件包括光学可变材料（步骤1205）。

参看图15，用于检测光学可变材料的过程的说明性的实施例，包括获取文件的至少一部分的第一图像，而该文件的该部分受到来自第一入射角的第一电磁辐射（步骤1301）。该过程还包括获取该文件的至少一部分的第二图像，而该文件的至少该部分受到来自第二入射角的第二电磁辐射（步骤1303）。在另一个例子中，该全部文件的图像可以在第一图像和第二图像中的每一个中被获取。该过程可以确定相应于该文件的目标区域的第一图像的一部分的第一色值（步骤1305）。该目标区域可以任何方式被选择或被预定。在一个实施例中，对于特定的文件可能设置光学可变材料的区域可能是已知的，并且该目标区域可能因此在步骤1305之前被预定。该过程还可以确定相应于该文件的目标区域的第二图像的一部分的第二色值（步骤1307）。

该过程还可以包括确定该第一色值是否不同于该第二色值（步骤1309）。如果该过程确定了该第一色值与该第二色值相同，该过程可以确定该文件的目标区域不包括光学可变材料（步骤1311）。回到步骤1309，如果该过程确定了该第一色值与该第二色值不相同，该过程可以确定该文件的目标区域包括光学可变材料（步骤1313）。

参看图16，如图15中所示的步骤1301和1303中的用于获取第一图像和第二图像的过程的说明性的实施例包括获取文件的第一多个行图像，以形成第一图像（步骤1401）。该过程还可以获取文件的第二多个行图像，以形成第二图像（步骤1403）。该过程形成来自第一多个行图像和第二多个行图像的文件的交错扫描的图像（步骤1405）。该过程可以识别该交错扫描的图像中的第一图像和第二图像（步骤1407）。

在不同的所描述的实施例中的流程图和框图显示了设备，方法和计算机程序产品一些可行的实施的体系，功能和运行。在这方面，流程图或框图中的每一块可以表示模块，片段，或部分编码，它们包括一个或多个用于执行特定的一种功能或多种功能的可执行指令。在一些可选的执行中，该块中记录的一种功能或多种功能可以在这些附图记录的顺序之外进行。例如，在一些例子中，顺序显示的两个框图可以基本同时执行，或者根据所包括的功能性，该框图有时可以相反的顺序被执行。

虽然在此描述的说明性的实施例已经在一些说明性的，非限制性的实施例的上下文中被公开了，应该理解的是在不背离由所附的权利要求所定义的本发明的范围的情况下，可以进行许多改变，交替，变化和替换。应该意识到的是，结合任何一个实施例描述的任何特征也可以适用于任何其它的实施例。

Claims (20)

1.一种用于检测光学可变材料的方法，所述的方法包括：

获取至少一部分文件的第一图像，与此同时，所述文件的所述至少一部分受到来自第一入射角的第一电磁辐射；

获取所述至少一部分文件的第二图像，与此同时，所述文件的所述至少一部分受到来自第二入射角的第二电磁辐射，所述第一入射角不同于所述第二入射角，所述第一图像和所述第二图像由具有实质上固定的位置的成像设备获取；以及

将所述第一图像与所述第二图像进行比较，以确定光学可变材料是否存在于所述文件上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一图像与所述第二图像进行比较，包括根据所述第一图像是否不同于所述第二图像来确定所述光学可变材料是否存在于所述文件上。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述获取文件的至少一部分的第一图像包括获取所述文件的至少一部分的第一图像，与此同时，所述文件的至少一部分非同时受到来自所述第一入射角的两种或多种频率的电磁辐射；并且

其中所述获取文件的至少一部分的第二图像包括获取所述文件的至少一部分的第二图像，与此同时，所述文件的至少一部分非同时受到来自所述第二入射角的两种或多种频率的电磁辐射。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述两种或多种频率的电磁辐射包括下述频率的电磁辐射中的两种或多种：（1）400-484太赫范围中的频率，（2）526-606太赫范围中的频率，和（3）631-668太赫范围中的频率。

5.根据权利要求1,2,3或4所述的方法，还包括：

确定对于所述第一图像的至少一部分的第一色值；和

确定对于所述第二图像的至少一部分的第二色值；

其中将所述第一图像与第二图像进行比较，以确定光学可变材料是否存在于所述文件上，其包括确定所述第一色值是否与所述第二色值不同。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述确定对于所述第一图像的至少一部分的第一色值包括，确定相应于所述文件的目标区域的所述第一图像的一部分的第一色值；

其中所述确定对于所述第二图像的至少一部分的第二色值包括确定相应于所述文件的目标区域的所述第二图像的一部分的第二色值；以及

如果所述第一色值不同于所述第二色值，则确定在所述文件的目标区域存在所述光学可变材料。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一色值和所述第二色值是灰度值和红绿比值中的至少一种。

8.根据权利要求1-7中的任何一项所述的方法，其中所述光学可变材料是全息图。

9.根据权利要求1-8中的任何一项所述的方法，其中所述成像设备是行扫描摄像机；

其中所述获取至少一部分文件的第一图像包括，获取所述文件的第一多个行图像，以形成所述第一图像；和

其中所述获取所述至少一部分文件的第二图像包括，获取所述文件的第二多个行图像，以形成所述第二图像。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一多个行图像和所述第二多个行图像以预定顺序被设置，以形成所述文件的交错扫描的图像，所述交错扫描的图像包括所述第一图像和所述第二图像。

11.根据权利要求1-10中的任何一项所述的方法，其中所述第一电磁辐射的频率与所述第二电磁辐射的频率实质上相同。

12.根据权利要求1-11中的任何一项所述的方法，其中获取所述第一图像和所述第二图像的所述成像设备是具有实质上固定的位置的单个摄像机。

13.一种用于检测光学可变材料的方法，所述方法包括：

获取文件的第一多个行图像，每个所述第一多个行图像被获取的同时，至少一部分所述文件受到来自第一入射角的一种或多种频率的电磁辐射；

获取所述文件的第二多个行图像，每个所述第二多个行图像被获取的同时，至少一部分所述文件受到来自第二入射角的一种或多种频率的电磁辐射，所述第一入射角与所述第二入射角不同；

使用所述第一多个行图像对于所述至少一部分文件确定第一色值；

使用所述第二多个行图像对于所述至少一部分文件确定第二色值；

确定所述第一色值是否与所述第二色值不同，并且针对所述第一色值与所述第二色值的不同，确定所述光学可变材料存在于所述文件上。

14.根据权利要求13所述的方法，其中获取所述第一多个行图像和所述第二多个行图像包括：

（a）响应于使用来自所述第一入射角的电磁辐射的第一频率照射所述文件的第一部分，获取所述文件的所述第一部分的行图像；

（b）响应于使用来自所述第二入射角的电磁辐射的所述第一频率照射所述文件的第二部分，获取所述文件的所述第二部分的行图像；

（c）响应于使用来自所述第一入射角的电磁辐射的第二频率照射所述文件的第三部分，获取所述文件的所述第三部分的行图像；

（d）响应于使用来自所述第二入射角的电磁辐射的所述第二频率照射所述文件的第四部分，获取所述文件的所述第四部分的行图像；

（e）响应于使用来自所述第一入射角的电磁辐射的第三频率照射所述文件的第五部分，获取所述文件的所述第五部分的行图像；

（f）响应于使用来自所述第二入射角的电磁辐射的所述第三频率照射所述文件的第六部分，获取所述文件的所述第六部分的行图像；

（g）重复步骤（a）至（f），使得对所述文件的其它部分的行图像进行获取，以形成所述文件的交错扫描的图像。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述电磁辐射的所述第一频率，所述第二频率和所述第三频率中的一种是红光，绿光和蓝光中的一种。

16.根据权利要求13，14或15所述的方法，其中所述获取所述第一多个行图像和所述第二多个行图像包括，获取所述第一多个行图像和所述第二多个行图像，以形成所述文件的交错扫描的图像。

17.根据权利要求13或16所述的方法，其中获取所述文件的所述第一多个行图像包括：

获取第一子集的所述行图像，与此同时，至少一部分所述文件受到来自所述第一入射角的红色电磁辐射；

获取第二子集的所述行图像，与此同时，至少一部分所述文件受到来自所述第一入射角的绿色电磁辐射；以及

获取第三子集的所述行图像，与此同时，至少一部分所述文件受到来自所述第一入射角的蓝色电磁辐射；

其中获取所述文件的所述第二多个行图像包括：

获取第四子集的所述行图像，与此同时，至少一部分所述文件受到来自所述第二入射角的红色电磁辐射；

获取第五子集的所述行图像，与此同时，至少一部分所述文件受到来自所述第二入射角的绿色电磁辐射；以及

获取第六子集的所述行图像，与此同时，至少一部分所述文件受到来自所述第二入射角的蓝色电磁辐射。

18.一种用于检测光学可变材料的设备，所述设备包括：

第一电磁辐射源，用于以第一入射角朝向文件发射第一电磁辐射；

第二电磁辐射源，用于以第二入射角朝向所述文件发射第二电磁辐射，所述第一入射角与所述第二入射角不同；

成像设备，用于获取所述文件的第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像中的每一个被获取，与此同时，来自所述第一电磁辐射源和所述第二电磁辐射源中的至少一个的电磁辐射源朝向所述文件发射电磁辐射；以及

控制器，所述控制器基于所述第一图像和所述第二图像之间的差别，确定所述光学可变材料存在于所述文件上。

19.根据权利要求18所述的设备，其中所述成像设备是在实质上固定的位置的单个摄像机，所述成像设备获取来自第三入射角的所述第一图像和所述第二图像，所述第三入射角不同于所述第一入射角和所述第二入射角。

20.根据权利要求18或19所述的设备，其中所述第一电磁辐射源和所述第二电磁辐射源中的每一个适合于以两种或多种频率发射电磁辐射。

Images