ITBO980459A1 - Metodo e dispositivo di controllo di banconote . - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo:

"Metodo e dispositivo di controllo di banconote."

La presente invenzione è relativa ad un metodo di controllo di banconote.

Come è noto, le banconote vengono realizzate a partire da un foglio, il quale comprende delle regioni in filigrana e/o includenti bandelle metalliche e presenta dimensioni tali da contenere diverse banconote finite. Tali fogli vengono avanzati lungo un percorso determinato, lungo il quale sono sottoposti a diverse fasi di stampa, ciascuna delle quali è basata su tecniche differenti.

Le fasi di stampa piu comuni sono la stampa dell 'offset, ossia le immagini che solitamente rappresentano uno sfondo colorato, la stampa dell ' intaglio o calcografia, ossia la stampa delle figure dei volti di personaggi celebri e dei numeri che rappresentano il valore della banconota, e la serigrafia, ossia la stampa del numero di serie. La stampa dell 'offset viene realizzata su entrambe le facce del foglio e viene eseguita in modo non allineato al bordo del foglio stesso; di conseguenza il bordo del foglio non può essere assunto come riferimento per l 'acquisizione delle coordinate dei particolari stampati in offset.

La stampa dell 'intaglio viene effettuata ad alta pressione per mezzo di un calco e, di conseguenza, determina una lieve deformazione della carta, la quale può causare una inclinazione del calco stesso rispetto all 'offset, e può disporsi in una posizione sfalsata rispetto ai rulli di stampa dell 'offset. La stampa dell ' intaglio viene effettuata solo su una faccia del foglio o su entrambe le facce della banconota e può comprendere una pluralità di successive stampe di intaglio, ognuna delle quali può essere disallineata rispetto alle altre stampe di intaglio ed alla stampa dell 'offset. Il disallineamento delle varie stampe successive può verificarsi sia sotto la forma di una traslazione secondo un asse x e/o secondo un asse y, oppure sotto forma di Una rotazione.

Una<' >volta ultimate la stampa dell 'offset e la stampa dell ' intaglio, il foglio stampato viene sottoposto ad un controllo di qualità e viene tagliato per separare ciascuna banconota del foglio dalle altre. Il controllo di qualità provvede ad assegnare un segnale di accettazione o di scarto a ciascuna banconota, e solo le banconote accettate saranno sottoposte alla stampa di serigrafia per riportare su di esse il numero di serie.

Il controllo di qualità viene sovente eseguito manualmente tramite un addetto che verifica che, da un lato, le stampe di offset e di intaglio non presentino uno scostamento eccessivo rispetto ad un valore ideale e che, d'altro lato, non v1 siano errori di coloritura, ossia delle zone con eccesso o mancanza di inchiostro, oppure delle sbavature, o altri errori.

In sostituzione al controllo manuale è possibile effettuare un controllo automatico tramite un dispositivo comprendente una telecamera che associa a ciascun pixel un valore caratteristico della luminanza di una determinata superficie di banconota associata al pixel stesso e confronta tali valori con un rispettivo intervallo di accettabilità. Se almeno uno dei valori rilevati è esterno ai valori del rispettivo intervallo di accettabilità la banconota viene scartata. Tale controllo automatico è reso complesso da una molteplicità di fattori , il principale dei quali consiste nella determinazione di intervalli di accettabilità tali da consentire un controllo preciso sia della coloritura, sia degli scostamenti relativi. La determinazione degli intervalli è resa complessa dal fatto che la luminanza di ciascun pixel dipende da una pluralità di fattori quali, ad esempio, l'occupazione parziale della superficie corrispondente al citato pixel da parte della zona stampata, il tipo di inchiostro impiegato per la stampa, ed il tipo di carta. La determinazione risulta ancora più complessa per il fatto che sono considerati accettabili degli scostamenti fino ad un valore di un millimetro fra la stampa dell ' intaglio e la stampa dell 'offset, e per avere un buon controllo della coloritura è necessario impiegare telecamere con una risoluzione tale che a ciascun pixel corrisponda una porzione di superficie di banconota pari a 0.125 X 0.125 millimetri quadri. Uno scostamento dì tale entità, rapportato alle dimensioni della citata porzione di superficie, implica che il valore di luminanza di un pixel può variare 1n un Intervallo molto elevato a causa del fatto che la porzione di superficie che corrisponde ad un pixel può essere totalmente ricoperta da inchiostro oppure totalmente priva di inchiostro, in particolare quando la porzione di superficie in esame si trova in corrispondenza di un bordo di una figura. D'altro canto, la determinazione di intervalli di accettabilità molto ampi non sarebbe in ogni caso adeguata a realizzare un controllo efficace: si correrebbe infatti il rischio di accettare delle banconote che non dovrebbero essere accettate. Scopo dell 'invenzione è fornire un metodo di controllo che consenta un controllo automatico affidabile delle banconote. Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo di banconote comprendenti una prima ed una seconda stampa realizzate in fasi distinte, il metodo comprendendo le fasi di acquisire ì valori di luminanza dei pixel di una immagine di una banconota; di confrontare ciascun detto valore d1 luminanza con un rispettivo intervallo di valori di accettabilità associato a ciascun pixel; e di emettere un segnale di scarto quando almeno uno dei detti valori è esterno al rispettivo intervallo di accettabilità; il detto metodo essendo caratter izzato dal fatto che ciascun detto intervallo di accettabilità di ciascun rispettivo pixel viene determinato in funzione dei rispettivi valori di luminanza acquisiti dalle banconote per il detto pixel .

Il metodo della presente invenzione risulta essere particolarmente vantaggioso poiché per ogni pixel viene determinato un rispettivo intervallo che in alcuni casi, in particolare per i pixel disposti generalmente 1n prossimità dei contorni delle figure e delle cifre, possono essere relativamente elevati , mentre in altri casi, per i pixel disposti In zone relativamente distanti dai contorni delle figure o delle cifre, possono essere relativamente ridotti. Il vantaggio consiste principalmente nel fatto che il dispositivo di controllo apprende dalle banconote stesse in modo statistico quali sono gli intervalli che devono essere relativamente ampi e quali intervalli devono essere relativamente ridotti.

La presente invenzione è inoltre relativa ad un dispositivo di controllo di banconote.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di controllo di banconote comprendenti una prima ed una seconda stampa realizzate in fasi distinte, il dispositivo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una telecamera per acquisire i valori di luminanza dei pixel di una immagine di una banconota; una memoria campioni per memorizzare gli intervalli di accettabilità della luminanza per i rispettivi pixel; una unità di elaborazione per confrontare ciascun detto valore di luminanza con il rispettivo intervallo di valori di accettabilità associato a ciascun pixel; la detta unità emettendo un segnale di scarto quando almeno uno dei detti valori è esterno al rispettivo intervallo di accettabilità e calcolando il detto intervallo per ciascun pixel in funzione dei valori acquisiti dalle banconote per il detto pixel.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

- la figura 1 mostra uno schema a blocchi di un dispositivo per l 'attuazione del metodo oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 mostra un diagramma di flusso relativo ad una prima modalità di funzionamento del dispositivo della figura 1;

- la figura 3 mostra un diagramma di flusso relativo ad una seconda modalità di funzionamento del dispositivo della figura 1; e

- le figure 4a e 4b sono due viste di due porzioni di due banconote diverse corrispondenti ad uno stesso pixel.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato un dispositivo di controllo di banconote 2, le quali sono stampate su un foglio 3. Il dispositivo di controllo 1 comprende una telecamera 4, la quale inquadra una banconota 2 per volta e genera un segnale di tipo televisivo in toni di grigio, discreto e digitalizzato, che viene trasmesso ad una memoria 5 immagini. La memoria 5 memorizza le immagini delle banconote 2 sotto forma di rispettive matrici di punti, comunemente chiamati pixel P, a ciascuno dei quali è associato un valore Vb correlato al livello di grigio, ovvero alla luminanza, del pixel P stesso. In altre parole la memoria immàgini 5 acquisisce per ciascuna banconota 2 una successione di valori Vb del la luminanza associati a ciascun pixel P della banconota 2 stessa. Come meglio indicato nelle figure 4a e 4b, ciascun pixel P corrisponde ad una porzione della superficie del la banconota 2 in cui la citata porzione è un quadrato con un lato di 0.125 mm, ed il valore Vb di ciascun pixel P rappresenta un valore medio della luminanza della rispettiva porzione di superficie. La figura 4a si riferisce ad una porzione di una banconota che corrisponde ad un pixel PI determinato dell ' immagine rilevata della banconota 2 stessa, e come si può osservare la citata porzione è parzialmente occupata da una stampa di intaglio T e parzialmente occupata da una stampa di offset 0. In modo sostanzialmente analogo, la figura 4b si riferisce ad una porzione di un'altra banconota 2 che corrisponde allo stesso pixel PI dell ' immagine rilevata di quest'ultima banconota 2. In altre parole, le due porzioni si riferiscono a pixel aventi le stesse coordinate di due immagini di rispettive banconote 2. Come si può osservare, per l 'effetto degli scostamenti le parti di porzioni occupate dalle stampe di intaglio T e di offset 0 differiscono profondamente e ciò determina una grande variabilità del valore Vb di luminanza associato al pixel PI di due banconote 2 distinte, le quali sono entrambe accettabil i.

La memoria 5 è col legata ad una unità 6 di elaborazione, che comprende una sezione di elaborazione immagini, ossia un processore di immagini , ed una sezione logica. L'unità di elaborazione 6 provvede ad elaborare l 'Immagine della banconota 2 ed a confrontare l ' immagine della banconota 2 con degli intervalli I di accettabilità. A tale scopo l 'unità di elaborazione 6 è col legata ad una memoria 7 campioni, la quali fornisce gli elementi per determinare gli intervalli I. L'unità di elaborazione 6 presenta inoltre un ingresso 8, attraverso il quale l 'unità di elaborazione 6 può ricevere comandi o dati esterni, ed un'uscita 9, attraverso la quale l'unità di elaborazione 6 fornisce un segnale di accettazione o di rifiuto della banconota 2 controllata. Inoltre, l 'unità 6 trasmette alla memoria 7 campioni i valori Vb di luminanza del le banconote 2 accettate che entrano a fare parte dei campioni.

Le banconote 2 vengono realizzate secondo una metodologia, di tipo noto, che comprende le fasi di avanzare il citato foglio 3, il quale è in grado di contenere una pluralità di banconote 2, di stampare, in una singola fase di stampa, la parte della grafica dell ' immagine raffigurata su ciascuna banconota 2 che rappresenta lo sfondo colorato e che viene comunemente denominata stampa dell 'offset 0, di stampare, in una singola fase di stampa, la parte di ciascuna banconota 2 che rappresenta l ' immagine in scuro e le cifre rappresentative del valore del la banconota 2 stessa e che viene comunemente denominata stampa dell ' intaglio T o calcografia, di effettuare un controllo di qualità della stampa, di stampare il numero di serie sulle banconote 2 accettate, e di tagliare il foglio 3 in modo da separare ciascuna banconota 2 della citata plural ità di banconote 2 dalle altre.

In uso, 11 dispositivo presenta una modalità di funzionamento definita di controllo, durante la quale come precedentemente descritto vengono effettuati i confronti fra 1 valori Vb della luminanza acquisiti e rispettivi intervalli I di accettabilità ed una modalità di autoapprendimento durante la quale le banconote 2 non vengono controllate, ed il dispositivo 1 acquisisce i valori Vb della luminanza dei pixel P delle banconote 2 solamente per poter determinare i rispettivi intervalli l di riferimento.

Secondo la modalità di controllo, e con riferimento alle figure 1 e 2, nel blocco 10 la telecamera 4 provvede a memorizzare le immagini nella memoria 5 sotto forma di valori Vb associati ai rispettivi pixel P, la memoria 5 trasferisce i valori Vb al blocco 11, in cui viene effettuato per ciascun pixel P il confronto fra il valore Vb acquisito con il rispettivo intervallo I di accettabilità che è compreso fra un valore Vbl ed un valore Vb2, che sono forniti alla unità 6 di elaborazione dalla memoria 7 campioni, che nello schema della figura 2 corrisponde al blocco 12. Con riferimento al blocco 13, se almeno uno dei valori Vb è esterno all 'intervallo I viene emesso un segnale di scarto attraverso l 'uscita 9 dell 'unità 6 e la banconota 2 viene rifiutata, come indicato nel blocco 14; quando, al contrario, tutti i valóri Vb sono interni ai rispettivi intervalli I, viene emesso un segnale di accettazione attraverso l 'uscita 9 e la banconota 2 viene accettata, come indicato nel blocco 15. I nuovi valori Vb trasmessi alla memoria 7 campioni vengono utilizzati assieme ai valori Vb presenti nella memoria 7 campioni per determinare nuovamente il valore Vbm medio ed i valori Vb1 e Vb2, che definiscono le estremità dei rispettivi intervalli I. Una volta definiti nel blocco 16, i nuovi intervalli I vengono trasferiti al blocco 12.

In pratica i valori Vb di luminanza delle banconote 2 che sono state controllate e sono state accettate servono a definire il valore Vbm medio di ciascun intervallo I e l 'ampiezza degli intervalli 1 , e di fianco alla modalità di controllo il dispositivo 1 continua ad acquisire informazioni per la determinazione degli intervalli I.

Secondo la modalità di autoapprendimento, come indicato dallo schema della figura 3, è previsto di determinare gli intervalli I di ciascun pixel P per tipi di banconote 2 che non sono stati mai controllati dal dispositivo 1 e per le quali non si è in possesso di nessun dato storico, rispetto al quale calcolare i valori medi Vbm ed i rispettivi valori di estremità Vb1 e Vb2. Secondo la citata modalità di funzionamento è previsto di acquisire per mezzo di una telecamera, nel blocco 17, le immagini, ossia i valori Vb di ciacsun pixel P di un numero N di banconote 2, le quali non sono state sottoposte a nessun tipo di controllo, sia manuale che automatico, di immagazzinare tali valori Vb nella memoria 5 immagini e di emettere il segnale di scarto per tutte le N banconote 2 (blocco 18) e nello stesso tempo di calcolare i valori medi Vbm ed i valori Vbmin e Vbmax che definiscono un intervallo Is di riferimento per ciascun

pixel P (blocco 19) in funzione dei valori Vb acquisiti.

Con riferimento al blocco 20, i valori Vbmax e Vbmin definiscono per ciascun pixel P le estremità di intervalli Is,

che servono a definire successivamente gli intervalli I secondo la relazione 1 = Is * k in cui k è un coefficiente minore di 1 che viene definito sperimentalmente. L' intervallo I determinato in questo modo sarà disposto esattamente attorno al rispettivo valore medio Vbm secondo la relazione

fra le estremità:

Vb 1 - Vbm - 1/2

e

Vb2 = Vbm 1/2. -o Una volta definiti , gli intervalli I sono trasferiti assieme

ai valori Vbl e Vb2 al la memoria 7 campioni (blocco 21).

Ora, Π dispositivo 1 viene impostato secondo la modalità di funzionamento di control lo, e le N banconote 2 che sono servite per la determinazione degli intervalli Is vengono controllate dal dispositivo 1 per verificare se i valori Vb

sono all' interno dei rispettivi intervalli I ed eventualmente rifiutate quando non soddisfano la citata condizione.

Durante la modalità di controllo il dispositivo 1 provvede

ad acquisire nella memoria 7 campioni i valori Vb di tutte

le banconote 2 accettate per determinare ad ogni ciclo di controllo un valore medio Vbm dei valori Vb di tutte le banconote 2 accettate e di conseguenza ricalcolare le estremità Vbl e Vb2 secondo la relazione precedentemente descritta. La memoria 7 campioni mantiene memorizzati i Vbm medi di ogni ciclo per determinare se esiste una deriva del valore Vbm che potrebbe essere causata in modo sistematico da inconvenienti relativi ai dispostivi di stampa di tipo noto e non illustrato. Pertanto, quando la differenza fra il primo valore medio e l 'ultimo valore medio Vbm è superiore ad un valore A determinato sperimentalmente, l 'unità 6 di controllo emette un segnale di emergenza attraverso l 'uscita 9 per indicare che è necessaria una verifica del dispositivo di stampa di tipo noto non illustrato e si rende necessario un controllo manuale delle banconote 2 per accertare l 'entità di tale deriva.

Secondo una variante non illustrata il dispositivo 1 opera secondo una modalità di apprendimento secondo la quale la memoria 5 acquisisce i valori Vb di N banconote 2 precedentemente controllate, per esempio manualmente, per determinare i valori medi Vbm ed i valori massimi Vbmax e minimi Vbmin dei rispettivi pixel P. In questo caso, in considerazione del fatto che tutte le banconote 2 sono banconote 2 accettate, i valori massimi Vbmax e minimi Vbmin corrispondono a rispettivi valori Vbl e Vb2 e l 'intervallo fra tali valori massimo Vbmax e minimo Vbmin corrisponde all 'intervallo I.

Secondo una variante, i valori Vbl e Vb2 vengono determinati nel modo seguente:

Vbl = Vbm - sigma

Vb2 = Vbm sigma

in cui sigma è lo scarto quadratico medio dei valori Vb della luminanza delle banconote 2 accettate.

Secondo una ulteriore variante non illustrata il dispositivo 1 prevede una modalità di funzionamento puramente di controllo seconda la quale non vengono acquisiti i valori Vb delle banconote 2 accettate e gli intervalli I vengono determinati unicamente in funzione delle prime N banconote 2.

Claims (4)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Metodo di controllo di banconote comprendenti una prima ed una seconda stampa (0, T) realizzate in fasi distinte, il metodo comprendendo le fasi d1 acquisire i valori (Vb) di luminanza dei pixel (P) di una immagine di una banconota (2); di confrontare ciascun detto valore (Vb) di luminanza con un rispettivo intervallo (I) di valori di accettabilità associato a ciascun pixel (P); e di emettere un segnale di scarto quando almeno uno dei detti valori (Vb) è esterno al rispettivo intervallo (I) di accettabilità; il detto metodo essendo caratterizzato dal fatto che ciascun detto intervallo (I) di accettabilità di ciascun rispettivo pixel (P) viene determinato in funzione dei rispettivi valori (Vb) di luminanza acquisiti dalle banconote (2) per il detto pixel (P).
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione I, caratterizzato dal fatto di acquisire e memorizzare i valori (Vb) d1 una pluralità (N) di banconote (2) , di determinare i rispettivi intervalli (I) in funzione del detti valori (Vb) di luminanza, e di acquisire nuovamente i valori (Vb) per effettuare un controllo riferito ai detti intervalli (I).
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che per ciascun pixel (P), sulla base dei rispettivi valori (Vb) di luminanza, viene calcolato un valore medio (Vbm) di luminanza della detta pluralità e vengono determinati una valore massimo (Vbmax) ed un valore minimo (Vbmin), un intervallo (Is) di riferimento estendentesi fra il detto valore massimo (Vbmax) ed il detto valore minimo (Vbmin).
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i detti intervalli (I) sono uguali ai rispettivi intervalli (Is) moltiplicati per un coefficiente (k) determinato sperimentalmente, 5) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il detto intervallo (I) viene modificato in funzione delle banconote (2) controllate ed accettate. 6) Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che sulla base dei valori (Vb) della luminanza delle banconote (2) controllate viene calcolata il valore medio (Vbm) della luminanza di ciascun pixel (P) ed i valori limite (Vbl,Vb2) del detto intervallo (I). 7) Metodo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i detti valori limite (Vbl,Vb2) sono rispettivamente pari al valore medio (Vbm) aumentato della metà dell ' intervallo (I) e pari al valore medio (Vbm) diminuito della metà dell ' intervallo (I). 8) Metodo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che, sulla base dei valori (Vb) della luminanza delle banconote (2) controllate, viene calcolato lo scarto quadratico medio (sigma) , i detti valori limite (Vbl,Vb2) essendo rispettivamente pari al valore medio (Vbm) diminuito dello scarto quadratico medio (sigma), ed al valore medio (Vbm) aumentato dello scarto quadratico medio (sigma). 9) Dispositivo di controllo di banconote comprendenti una prima ed una seconda stampa (0,T) realizzate in fasi distinte, il dispositivo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una telecamera (4) per acquisire i valori (Vb) di luminanza dei pixel (P) di una immagine di una banconota (2); una memoria (7) campioni per memorizzare gli intervalli di accettabilità della luminanza per i rispettivi pixel (P), una unità (6) di elaborazione per confrontare ciascun detto valore (Vb) di luminanza con il rispettivo intervallo (I) di valori di accettabilità associato a ciascun pixel (P); la detta unità (6) emettendo un segnale di scarto quando almeno uno dei detti valori (Vb) è esterno al rispettivo intervallo (I) di accettabilità e calcolando il detto intervallo (1) per ciascun pixel (P) in funzione dei valori (Vb) acquisiti dalle banconote (2) per il detto pixel (P).