RU2158961C1

RU2158961C1 - Videospectral comparator for control of securities and documents

Info

Publication number: RU2158961C1
Application number: RU99114122A
Authority: RU
Inventors: Петр Алексеевич Санников; Иван Петрович Шумский; Юрий Иванович Казеев; Виталий Юрьевич Бодров
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Пеленг"; Научно-производственное предприятие "Regula"
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2000-11-10

Abstract

FIELD: optoelectronic instrument engineering, applicable in bank equipment and criminal law. SUBSTANCE: the comparator has a body accommodating a fluorescent screen with an illuminant, vari-focal lens, objective lenses and a TV-camera, set of narrow cut filters, illuminants of ultra-violet, visible and infra-red radiations, illuminant of strong, visible radiations with a set of light filters, control unit and an information storage and display unit. The plane of the objects of the vari-focal lens is matched with the screen surface, the focal plane of the objective lens is matched with the plane of images of the vari-focal lens, the focal plane of the objective lens is matched with with the plane of the TV-camera photodetector, and the light filters are installed for fixing of any light filter in the optical axis between the objective lenses. EFFECT: expanded functional capabilities of comparator due to employment of a large number of light filters and their combinations. 7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в банковской технике и криминалистике для исследования, идентификации, контроля подлинности банкнот и других ценных бумаг и документов. The invention relates to optical-electronic instrumentation and can be used in banking technology and forensics for research, identification, authentication of banknotes and other securities and documents.

Известна телевизионная система для контроля документов, содержащая светозащитный корпус, просветный экран с источником света для размещения контролируемого объекта, телевизионную камеру, второй источник света, установленный с возможностью контроля документов в отраженном свете, блок выбора режима и блок отображения информации. Система позволяет исследовать документы в лучах как проходящего, так и отраженного видимого и инфракрасного излучения [1]. A known television system for controlling documents, comprising a light-shielding enclosure, a luminous screen with a light source for accommodating a monitored object, a television camera, a second light source installed with the ability to control documents in reflected light, a mode selection unit and an information display unit. The system allows you to examine documents in the rays of both transmitted and reflected visible and infrared radiation [1].

Недостатком данного устройства является его ограниченные функциональные возможности, не позволяющие контролировать документы методами спектрального анализа, например абсорбционным и люминесцентным. The disadvantage of this device is its limited functionality that does not allow you to control documents by spectral analysis methods, such as absorption and luminescent.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является видеоспектральный компаратор для контроля ценных бумаг и документов, содержащий светозащитный корпус, расположенные в нем просветный экран с осветителем, цветную телевизионную камеру, включающую моторизованный вариообъектив с регулируемой апертурной диафрагмой, плоскость предметов которого совмещена с плоскостью просветного экрана, и фотоприемное устройство, комплекты сменных отрезных и узкополосных светофильтров, установленных перед телевизионной камерой, источник интенсивного видимого излучения с комплектом сменных светофильтров, источники ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения, блок управления и блок хранения и отображения информации. Прибор обеспечивает возможность исследования как документа в целом, так и его фрагментов за счет применения вариообъектива, в том числе и методами спктрального анализа за счет применения сменных светофильтров и источников с различным спектром излучения [2]. The closest technical solution to the claimed one is a video spectral comparator for controlling securities and documents, containing a light-protective housing, a transparent screen with a lighter located in it, a color television camera including a motorized zoom lens with an adjustable aperture diaphragm, the plane of which is aligned with the plane of the transparent screen, and photodetector, sets of interchangeable detachable and narrow-band light filters installed in front of the television camera, source intense visible radiation with a set of interchangeable filters, sources of ultraviolet, visible and infrared radiation, a control unit and a storage unit and display information. The device provides an opportunity to study both the document as a whole and its fragments due to the use of a zoom lens, including spectral analysis methods due to the use of interchangeable filters and sources with a different radiation spectrum [2].

Недостатком прибора является размещение комплекта сменных отрезных и узкополосных светофильтров перед телевизионной камерой в сходящемся пучке лучей, угол схождения которых изменяется при изменении фокусного расстояния вариообъектива, что приводит к ужесточению требований выполнения светофильтров по толщине, клиновидности и другим параметрам, а также не позволяет применять комбинации светофильтров. Это ограничивает функциональные возможности прибора. The disadvantage of this device is the placement of a set of interchangeable detachable and narrow-band filters in front of the television camera in a converging beam of rays, the convergence angle of which changes with a change in the focal length of the zoom lens, which leads to more stringent requirements for the implementation of filters in thickness, wedge shape and other parameters, and also does not allow the use of combinations of filters . This limits the functionality of the device.

В основу изобретения положена задача расширения функциональных возможностей видеоспектрального компаратора путем обеспечения возможности применения большего числа светофильтров и их комбинаций. The basis of the invention is the task of expanding the functionality of the video spectral comparator by making it possible to use a larger number of filters and their combinations.

Сущность изобретения заключается в том, что в видеоспектральном компараторе для контроля ценных бумаг и документов, содержащем светозащитный корпус, расположенные в нем просветный экран с осветителем, цветную телевизионную камеру, включающую вариообъектив, плоскость предметов которого совмещена с поверхностью просветного экрана, и фотоприемное устройство, комплекты сменных отрезных и узкополосных светофильтров, установленных перед телевизионной камерой, источник интенсивного видимого излучения с комплектом сменных светофильтров, источники ультрафиолетового и инфракрасного излучения, блок управления и блок хранения и отображения информации, введена оптическая система, включающая первый и второй объективы, причем фокальная плоскость первого объектива совмещена с плоскостью изображений вариообъектива, фокальная плоскость второго объектива совмещена со светочувствительной площадкой фотоприемного устройства телевизионной камеры, а комплекты сменных отрезных и узкополосных светофильтров установлены с возможностью фиксации любого из них на оптической оси между первым и вторым объективами. The essence of the invention lies in the fact that in the video spectral comparator for controlling securities and documents containing a light-protective housing, a transparent screen with a lighter located in it, a color television camera including a zoom lens, the plane of objects of which is aligned with the surface of the transparent screen, and a photodetector, kits interchangeable detachable and narrow-band filters installed in front of the television camera, a source of intense visible radiation with a set of interchangeable filters, sources of ultraviolet and infrared radiation, a control unit and an information storage and display unit, an optical system including the first and second lenses has been introduced, the focal plane of the first lens being aligned with the image plane of the zoom lens, the focal plane of the second lens aligned with the photosensitive area of the photodetector of the television camera, and sets of interchangeable detachable and narrow-band light filters are installed with the possibility of fixing any of them on the optical axis of the inter with the first and second lenses.

В видеоспектральный компаратор введены импульсный источник светового излучения и синхронизированный с ним затвор, расположенный между первым и вторым объективами, содержащий световую заслонку, кинематически связанный с ней исполнительный механизм и датчик положения световой заслонки, причем единичный цикл перемещения заслонки выполнен удовлетворяющим соотношениям
Т_ц =t_з+ t_п + t_o, (1)
t_п ≥ t_зап + t_им, (2)
t_о ≤ 10 мс, (3)
где Т_ц - промежуток времени единичного цикла перемещения световой заслонки;
t_з - время закрывания затвора, т.е. промежуток времени от момента подачи управляющего сигнала на исполнительный механизм до момента полного перекрывания заслонкой светового диаметра второго объектива;
t_п - время, в течение которого полностью перекрыт заслонкой световой диаметр второго объектива;
t_зап - время запаздывания светового импульса, т.е. промежуток времени от начала формирования синхронизирующего сигнала датчиком положения световой заслонки до начала светового импульса;
t_им - длительность светового импульса:
t_о - время открывания заслонкой светового диаметра второго объектива.A pulsed light source and a shutter synchronized with it, located between the first and second lenses, containing a light damper, a kinematically coupled actuator and a position sensor for the light damper, are introduced into the video spectral comparator.
T _c = t _s + t _p + t _o , (1)
t _p ≥ t _app + t _them , (2)
t _about ≤ 10 ms, (3)
where T _c - the time interval of a single cycle of movement of the light damper;
t _s - closing time of the shutter, i.e. the period of time from the moment the control signal is applied to the actuator until the damper completely covers the light diameter of the second lens;
t _p - the time during which the light diameter of the second lens is completely blocked by the shutter;
t _zap is the delay time of the light pulse, i.e. the period of time from the beginning of the formation of the synchronizing signal by the position sensor of the light damper to the beginning of the light pulse;
t _them - the duration of the light pulse:
t _about - the time the flap opens the light diameter of the second lens.

В видеоспектральном компараторе введенная оптическая система выполнена с однократным увеличением, а перед вторым объективом установлена убирающаяся афокальная насадка с угловым увеличением больше единицы. In the video spectral comparator, the introduced optical system is made with a single increase, and a retractable afocal nozzle with an angular increase of more than one is installed in front of the second lens.

В видеоспектральном компараторе либо фотоприемное устройство, либо фотоприемное устройство совместно со вторым объективом установлены с возможностью поворота вокруг оптической оси второго объектива. In the video spectral comparator, either the photodetector or the photodetector together with the second lens are mounted to rotate around the optical axis of the second lens.

В видеоспектральном компараторе между первым и вторым объективами введены две взаимно перпендикулярные плоские отражающие поверхности, последовательно установленные под углом 45^o к оптической оси, комплекты сменных отрезных и узкополосных светофильтров выполнены в виде двух или более дисков с центральным отверстием и равномерно расположенными по окружности отверстиями со светофильтрами, при этом диски установлены с возможностью вращения вокруг оптической оси первого объектива, как минимум, одно из отверстий на окружности каждого диска выполнено без светофильтра, а радиус этой окружности выполнен равным расстоянию между оптическими осями первого и второго объективов.In the spectral comparator between the first and second lenses two mutually perpendicular flat reflective surfaces are introduced, sequentially mounted at an angle of 45 ^o to the optical axis, sets of interchangeable detachable and narrow-band light filters are made in the form of two or more disks with a central hole and holes with light filters evenly spaced around the circumference while the disks are mounted to rotate around the optical axis of the first lens, at least one of the holes on the circumference of each di The ska was made without a light filter, and the radius of this circle was made equal to the distance between the optical axes of the first and second lenses.

В видеоспектральном компараторе комплект сменных светофильтров источника интенсивного видимого излучения выполнен в виде перевернутой конусной чаши без дна, в стенке которой равномерно расположены отверстия со светофильтрами, установленной с возможностью вращения вокруг оптической оси первого объектива, причем конусная чаша выполнена и расположена так, что ее ось вращения и оси отверстий со светофильтрами пересекаются на поверхности просветного экрана. In the video spectral comparator, the set of interchangeable filters of the source of intense visible radiation is made in the form of an inverted conical bowl without a bottom, in the wall of which there are evenly arranged openings with filters installed for rotation around the optical axis of the first lens, the conical cup being made and positioned so that its axis of rotation and the axes of the holes with the light filters intersect on the surface of the lumen screen.

В видеоспектральном компараторе одна из введенных плоских отражающих поверхностей выполнена в виде полупрозрачного зеркала, а на продолжении оптической оси первого объектива после пересечения ею плоскости полупрозрачного зеркала установлен источник видимого и инфракрасного излучения. In the video spectral comparator, one of the introduced flat reflective surfaces is made in the form of a translucent mirror, and a visible and infrared radiation source is installed on the continuation of the optical axis of the first lens after it intersects the plane of the translucent mirror.

Введение в видеоспектральный компаратор оптической системы, включающей первый и второй объективы, совмещение фокальной плоскости первого объектива с плоскостью изображений вариообъектива, а фокальной плоскости второго объектива со светочувствительной площадкой фотоприемного устройства телевизионной камеры, обеспечивает формирование параллельного хода пучка лучей между первым и вторым объективами при любом изменении фокусного расстояния вариообъектива, осуществляемого для изменения масштаба изображения контролируемого документа. Расположение комплектов сменных отрезных и узкополосных светофильтров с возможностью фиксации любого из них на оптической оси между первым и вторым объективами позволяет применять светофильтры разной толщины, а также их комбинаций, с нерегламентированным расстоянием между ними без потери резкости изображения при смене светофильтров, т.к. они размещены в параллельном ходе лучей. Introduction to the video spectral comparator of an optical system including the first and second lenses, combining the focal plane of the first lens with the image plane of the zoom lens, and the focal plane of the second lens with the photosensitive area of the photodetector of the television camera, ensures the formation of a parallel beam path between the first and second lenses with any change the focal length of a zoom lens carried out to zoom in on a controlled document that one. The location of sets of interchangeable detachable and narrow-band filters with the possibility of fixing any of them on the optical axis between the first and second lenses allows the use of filters of different thicknesses, as well as their combinations, with an unregulated distance between them without loss of image sharpness when changing filters, because they are placed in parallel beam paths.

Таким образом, указанные признаки обеспечивают возможность применения большего числа светофильтров и их комбинаций и тем самым позволяют расширить функциональные возможности видеоспектрального компаратора. Thus, these features provide the possibility of using a larger number of filters and their combinations, and thereby extend the functionality of the video spectral comparator.

Введение в видеоспектральный компаратор импульсного источника светового излучения и синхронизированного с ним затвора, расположенного между первым и вторым объективами, содержащего световую заслонку, кинематически связанный с ней исполнительный механизм и датчик положения световой заслонки, выполнение единичного цикла перемещения заслонки удовлетворяющим приведенным соотношениям (1), (2) и (3), позволяет единично или периодически перекрывать заслонкой световое излучение, поступающее на фотоприемное устройство телевизионной камеры, и облучать в это время мощным импульсом света контролируемый документ. В момент погасания светового импульса указанные признаки позволяют быстро убрать заслонку из пучка светового излучения и наблюдать и регистрировать эффект самосвечения неосвещенного в данный момент контролируемого документа. То есть позволяют контролировать ценные бумаги и документы методами фосфоресценции, что дополнительно расширяет функциональные возможности компаратора. Introduction to the video spectral comparator of a pulsed light source and a shutter synchronized with it, located between the first and second lenses, containing a light damper, a kinematically associated actuator and a sensor for positioning the light damper, performing a single cycle of moving the damper satisfying the above relations (1), ( 2) and (3), allows you to individually or periodically block the damper light coming into the photodetector of a television camera, and irradiate a controlled document at this time with a powerful pulse of light. At the time of the extinction of the light pulse, these signs allow you to quickly remove the shutter from the beam of light radiation and observe and record the effect of self-illumination of the currently unlit controlled document. That is, they allow you to control securities and documents by phosphorescence methods, which further extends the functionality of the comparator.

Выполнение увеличения введенной в видеоспектральный компаратор оптической системы однократным позволяет уменьшить габариты второго объектива. А введение перед вторым объективом убирающейся афокальной насадки с угловым увеличением больше единицы обеспечивает возможность увеличения диапазона плавного изменения масштаба изображения контролируемого документа (от минимального масштаба при убранной афокальной насадке и минимальном фокусном расстоянии вариообъектива до максимального масштаба при введенной афокальной насадке и максимальном фокусном расстоянии вариообъектива). При этом резкость изображения не теряется, т.к. афокальная насадка вводится в параллельный пучок света. Таким образом, перечисленные признаки позволяют дополнительно расширить функциональные возможности компаратора. Performing an increase in the optical system introduced into the video spectral comparator once allows to reduce the dimensions of the second lens. And the introduction of a retractable afocal nozzle with an angular increase of more than one in front of the second lens makes it possible to increase the range of smooth zooming of the image of the controlled document (from the minimum zoom when the afocal nozzle is retracted and the zoom lens has a minimum focal length to the zoom maximum when the afocal tip is inserted and the zoom lens has a maximum focal length). In this case, the sharpness of the image is not lost, because an afocal nozzle is inserted into a parallel beam of light. Thus, the listed features allow you to further expand the functionality of the comparator.

Размещение в видеоспектральном компараторе либо фотоприемного устройства, либо фотоприемного устройства со вторым объективом с возможностью поворота вокруг оптической оси второго объектива позволяет не изменяя положения контролируемого документа поворачивать наблюдаемое изображение в удобное для оператора положение, что дополнительно расширяет функциональные возможности компаратора. Placing either a photodetector or a photodetector with a second lens in the video spectral comparator with the possibility of rotation around the optical axis of the second lens allows you to rotate the observed image in a position convenient for the operator without changing the position of the controlled document, which further extends the functionality of the comparator.

Введение в видеоспектральный компаратор между первым и вторым объективами двух взаимно перпендикулярных плоских отражающих поверхностей, последовательно установленных под углом 45^o к оптической оси, позволяет расположить первый и второй объективы параллельно друг другу. Выполнение комплектов сменных отрезных и узкополосных объективов в виде двух или более дисков с центральным отверстием и равномерно расположенными по окружности отверстиями со светофильтрами, размещение дисков с возможностью вращения вокруг оптической оси первого объектива, выполнение как минимум одного из отверстий на окружности каждого диска без светофильтра и выполнение радиуса этой окружности равным расстоянию между оптическими осями первого и второго объектива обеспечивает дополнительно к выполнению основной задачи изобретения уменьшение габаритов и удобство компоновки компаратора.The introduction into the video spectral comparator between the first and second lenses of two mutually perpendicular flat reflective surfaces, sequentially mounted at an angle of 45 ^o to the optical axis, allows you to arrange the first and second lenses parallel to each other. Making sets of interchangeable detachable and narrow-band lenses in the form of two or more disks with a central hole and uniformly spaced holes with light filters, placing disks with the possibility of rotation around the optical axis of the first lens, making at least one of the holes on the circumference of each disk without a light filter, and making the radius of this circle equal to the distance between the optical axes of the first and second lens provides in addition to the main task of the invention reduction in size and ease of layout of the comparator.

Выполнение в видеоспектральном компараторе комплекта сменных светофильтров источника интенсивного видимого излучения в виде перевернутой конусной чаши без дна, в стенке которой равномерно расположены отверстия со светофильтрами, размещение конусной чаши с возможностью вращения вокруг оптической оси первого объектива, выполнение и размещение конусной чаши так, что ее ось вращения и оси отверстий со светофильтрами пересекаются на поверхности просветного экрана, обеспечивает дополнительно к выполнению основной цели изобретения удобство компоновки и уменьшения габаритов компаратора. The implementation in the video spectral comparator of a set of interchangeable filters of the source of intense visible radiation in the form of an inverted conical bowl without a bottom, in the wall of which there are evenly arranged holes with light filters, placing a conical bowl with the possibility of rotation around the optical axis of the first lens, making and placing the conical bowl so that its axis the rotation and axis of the holes with the filters intersect on the surface of the lumen screen, provides in addition to the main objective of the invention GUT layout and reduce the size of the comparator.

Выполнение в видеоспектральном компараторе одной из введенных плоских отражающих поверхностей в виде полупрозрачного зеркала и размещение на продолжении оптической оси первого объектива, после пересечения ею плоскости полупрозрачного зеркала, источника видимого и инфракрасного излучения, позволяет освещать документы и наблюдать их под одним и тем же углом вдоль общей оси, что обеспечивает возможность выявления и контроля рефлективных знаков на документах, т.е. позволяет дополнительно расширить функциональные возможности компаратора. Performing in the video spectral comparator one of the introduced flat reflective surfaces in the form of a translucent mirror and placing the first lens on the extension of the optical axis, after it intersects the plane of the translucent mirror, the source of visible and infrared radiation, allows you to illuminate documents and observe them at the same angle along the common axis, which provides the ability to identify and control reflective signs on documents, i.e. allows you to further expand the functionality of the comparator.

Сущность заявляемого видеоспектрального компаратора поясняется схемами на фиг. 1 и 2. На фиг.1 изображена схема видеоспектрального компаратора. На фиг.2 - пример его исполнения. The essence of the inventive video spectral comparator is illustrated by the diagrams in FIG. 1 and 2. Figure 1 shows a diagram of a video spectral comparator. Figure 2 is an example of its implementation.

Видеоспектральный компаратор содержит светозащитный корпус 1 с опасной шторкой 2 и просветным экраном 3 с осветителем 4. В корпусе 1 расположены последовательно установленные вариообъектив 5 с исполнительным механизмом 6 изменения фокусного расстояния и исполнительным механизмом 7 регулировки апертурной диафрагмы, оптическая система из первого объектива 8 и второго объектива 9 и цветная телевизионная камера 10 с фотоприемным устройством 11. Плоскость предметов вариообъектива 5 совмещена с поверхностью просветного экрана 3, фокальная плоскость первого объектива 8 совмещена с плоскостью изображений вариообъектива 5, фокальная плоскость второго объектива 9 совмещена со светочувствительной площадкой фотоприемного устройства 11. Между первым 8 и вторым 9 объективами расположены две взаимно перпендикулярные плоские отражающие поверхности 12 и 13, последовательно установленные под углом 45^o к оптической оси, выполненные в виде граней призмы 14. Между объективами 8 и 9 расположен диск 15 с центральным отверстием 16 и расположенными равномерно по окружности, с радиусом равным расстоянию между осями объективов 8 и 9, отверстиями 17. В отверстиях 17, кроме как минимум одного, закреплены сменные отрезные светофильтры 18. Диск 19 выполнен аналогично диску 15, но с закрепленными в нем сменными узкополосными светофильтрами 20. Диски 15 и 19 установлены с возможностью вращения вокруг оси объектива 8 и фиксации любого из светофильтров 18 и 20 на оптической оси объектива 9. В корпусе 1 расположены также источники ультрафиолетового 21, видимого 22, инфракрасного 23, косопадающего (угол падения 80-85^o) 24 излучений и источник 25 видимого интенсивного излучения с комплектом сменных светофильтров. Источник 25 содержит мощную галогенную лампу 26, конденсор 27, проекционную систему 28 и оправу 29 со сменными светофильтрами 30. Оправа 29 выполнена в виде перевернутой конусной чаши без дна, в стенке которой расположены отверстия со светофильтрами 30. Оправа 29 установлена с возможностью вращения вокруг оптической оси объектива 8 и расположена так, что ее ось вращения и оси отверстий со светофильтрами 30 пересекаются на поверхности просветного экрана 3. Компаратор содержит блок 31 управления и блок 32 хранения и отображения информации. В качестве блока 32 может быть использован персональный компьютер. Телевизионная камера 10 одним выходом подключена через блок управления 31 к блоку 32, другом выходом - к исполнительному механизму 7. Один из выходов блока 31 подключен к исполнительному механизму 6.The video spectral comparator contains a light-protective housing 1 with a dangerous shutter 2 and an illuminating screen 3 with a illuminator 4. In the housing 1, a zoom lens 5 with an actuator 6 for changing the focal length and an actuator 7 for adjusting the aperture diaphragm, an optical system from the first lens 8 and the second lens, are located 9 and a color television camera 10 with a photodetector 11. The plane of the objects of the zoom lens 5 is aligned with the surface of the lumen screen 3, the focal plane st first lens 8 is aligned with the imaging plane of the zoom lens 5, the second focal plane of the lens 9 is aligned with the photosensitive area 11. The photodetector 8 between the first and second lenses 9 are two mutually perpendicular planar reflecting surfaces 12 and 13 are sequentially installed at an angle of 45 ^o to the optical axes made in the form of faces of a prism 14. Between the lenses 8 and 9 there is a disk 15 with a central hole 16 and arranged uniformly around the circle, with a radius equal to the distance between the axes of the lenses 8 and 9, the holes 17. In the holes 17, at least one, removable detachable light filters are fixed 18. The disk 19 is made similar to the disk 15, but with the replaceable narrow-band light filters fixed therein 20. The disks 15 and 19 are mounted for rotation around the axis of the lens 8 and fixing any of filters 18 and 20 on the optical axis of the lens 9. In the housing 1 are arranged as ultraviolet sources 21, 22, visible, infrared 23, oblique (angle of incidence 80-85 ^o) 24 and radiation source 25 of intense visible rad flow with a set of interchangeable filters. The source 25 contains a powerful halogen lamp 26, a condenser 27, a projection system 28 and a frame 29 with interchangeable filters 30. The frame 29 is made in the form of an inverted conical cup without a bottom, in the wall of which there are holes with filters 30. The frame 29 is mounted for rotation around the optical the axis of the lens 8 and is located so that its axis of rotation and the axis of the holes with the filters 30 intersect on the surface of the lumen screen 3. The comparator includes a control unit 31 and a unit 32 for storing and displaying information. As block 32, a personal computer may be used. The television camera 10 is connected with one output through the control unit 31 to the unit 32, the other output - to the actuator 7. One of the outputs of the unit 31 is connected to the actuator 6.

В примере исполнения, изображенном на фиг. 1, компаратор содержит импульсный источник 33 светового излучения и синхронизированный с ним затвор 34, расположенный между объективами 8 и 9. Затвор 34 содержит световую заслонку 35, кинематически связанный с ней исполнительный механизм 36 и датчик 37 положения заслонки 35. Датчик 37 через блок 31 электрически связан с источником 33, а один из выходов блока 31 подключен к исполнительному механизму 36. Затвор 34 выполнен так, чтобы единичный цикл перемещения световой заслонки 35 удовлетворял приведенным в формуле изобретения соотношениям (1), (2) и (3). In the embodiment shown in FIG. 1, the comparator comprises a pulsed light source 33 and a shutter 34 synchronized with it located between the lenses 8 and 9. The shutter 34 comprises a light shutter 35, a kinematically coupled actuator 36 and a shutter 35 position sensor 37. The sensor 37 is electrically through the block 31 connected to the source 33, and one of the outputs of the block 31 is connected to the actuator 36. The shutter 34 is designed so that a single cycle of movement of the light damper 35 satisfies the relationships (1), (2) and (3) given in the claims.

В примере исполнения компаратора, изображенном на фиг. 2, оптическая система из объективов 8 и 9 выполнена с однократным увеличением, т.е. объективы 8 и 9 выполнены с одинаковым фокусным расстоянием, и перед объективом 9 установлена убирающаяся афокальная насадка 38 с угловым увеличением больше единицы, например, с двукратным угловым увеличением. Объектив 9 совместно с фотоприемным устройством 11 установлен с возможностью поворота вокруг оси объектива 9. К плоскости 13 призмы 14 приклеена прямоугольная призма 39, гипотенузная грань которой содержит напыление в виде полупрозрачного зеркала. На продолжении оптической оси объектива 8, после пересечения ею плоскости полупрозрачного зеркала призмы 39, установлены источник 40 видимого и инфракрасного излучения, например галогенная лампа, и конденсор 41. In the embodiment of the comparator shown in FIG. 2, the optical system of the lenses 8 and 9 is made with a single increase, i.e. the lenses 8 and 9 are made with the same focal length, and a retractable afocal lens 38 is installed in front of the lens 9 with an angular magnification greater than unity, for example, with a double angular magnification. The lens 9, together with the photodetector 11, is mounted to rotate around the axis of the lens 9. A rectangular prism 39 is glued to the plane 13 of the prism 14, the hypotenuse face of which contains sputtering in the form of a translucent mirror. On the continuation of the optical axis of the lens 8, after it intersects the plane of the translucent mirror of the prism 39, a source 40 of visible and infrared radiation, such as a halogen lamp, and a condenser 41 are installed.

В общем случае работа видеоспектрального компаратора осуществляется следующим образом. Контролируемый документ через откидную шторку 2 корпуса 1 устанавливают на просветный экран 3. Включают один из источников 4, 21, 22, 23, 24 или 25, устанавливают необходимый отрезной 18 или узкополосный 20 светофильтр, или их комбинацию на оптическую ось объектива 9. Наблюдая на экране монитора блока 32 изображение документа, формируемое вариообъективом 5, объективами 8, 9 на фотоприемном устройстве 11 ТВ- камеры 10, масштабируют его и устанавливают необходимую яркость при помощи исполнительных механизмов 6 и 7 вариообъектива 5. Заключение по контролю документа делают на основе сравнения полученного изображения с подлинным, хранящимся в памяти блока 32, или по наличию (отсутствию) известных фрагментов изображения. In the General case, the operation of the video spectral comparator is as follows. A controlled document through the hinged shutter 2 of the housing 1 is installed on the translucent screen 3. One of the sources 4, 21, 22, 23, 24 or 25 is turned on, the necessary cut-off 18 or narrow-band 20 light filter is installed, or a combination of them on the optical axis of the lens 9. Watching on the monitor screen of block 32, the image of the document formed by the zoom lens 5, lenses 8, 9 on the photodetector 11 of the TV camera 10, scale it and set the required brightness using the actuators 6 and 7 of the zoom lens 5. Conclusion on the control dock The document is made on the basis of comparing the received image with an authentic one, stored in the memory of block 32, or by the presence (absence) of known image fragments.

При этом осветитель 4 включают для контроля водяных знаков и защитных нитей. Источник 21 ультрафиолетового излучения включают для контроля люминофорных защитных знаков. Источник 22 видимого излучения включают при контроле сложной (высокой) полиграфии. Источник 23 инфракрасного излучения включают при выявлении защитных меток абсорбционным и люминесцентным методами. Источник 24 косопадающего излучения включают при контроле рельефа вдавленных печатей и т.п. Источник 25 интенсивного видимого излучения с комплектом светофильтров 30, установленных в оправе 29, включают для возбуждения флуоресценции, например пасты шариковых ручек, при выявлении приписок и подделок на документах. При включении любого из источников излучения предыдущий включенный источник при помощи блока 31 автоматически выключается. In this case, the illuminator 4 is turned on to control watermarks and security threads. An ultraviolet radiation source 21 is included for monitoring phosphor protective signs. The source 22 of visible radiation is included in the control of complex (high) printing. The infrared radiation source 23 is included when protective labels are detected by absorption and luminescent methods. The source of oblique radiation 24 is included when controlling the relief of depressed seals and the like. The source 25 of intense visible radiation with a set of light filters 30 installed in the frame 29, include for the excitation of fluorescence, for example, a paste of ballpoint pens, when identifying postscripts and fakes on documents. When you turn on any of the radiation sources, the previous switched on source with the help of block 31 is automatically turned off.

При контроле документов фосфоресцентным методом включают исполнительный механизм 36 затвора 34, световая заслонка 35 перекрывает пучок лучей, поступающих в объектив 9, на промежуток времени t_п, в течение которого документ освещается на время t_им мощным импульсом светового излучения источника 33, включаемого блоком 31 по синхросигналу датчика 37 со временем запаздывания t_зап. После этого исполнительным механизмом 36 заслонка 35 убирается из хода лучей на время t₀ и на мониторе блока 32 наблюдают и оценивают фосфоресцирующие метки (знаки). При наблюдении сильной (длительностью, более 10 с) фосфоресценции достаточно единичного цикла работы затвора 34 и источника 33. При анализе слабой (быстро гаснущей, в течение 10 -10000 мс) фосфоресценции при помощи блока 31 включают многоцикличный режим работы затвора 34, при котором заслонка 35 периодически перекрывает пучок лучей, идущих в объектив 9, а источник 33 в это время выдает световой импульс. При этом пучок фосфоресцирующего излучения проходит объективы 5, 8, отражается от поверхностей 12 и 13 призмы 14, проходит открытый в это время затвор 34, отверстия 17 дисков 15 и 19 и формирует изображение на фотоприемном устройстве 11 ТВ-камеры 10.When controlling documents by the phosphorescent method, the shutter actuator 36 is turned on 34, the light damper 35 covers the beam of rays entering the lens 9 for a period of time t _p , during which the document is illuminated for a time t _{by a} powerful pulse of light from the source 33, which is turned on by block 31 the clock signal of the sensor 37 with a delay time t _app . After that, the actuator 36 removes the shutter 35 from the path of the rays at a time t ₀ and phosphorescent marks (signs) are observed and evaluated on the monitor of the block 32. When observing strong (lasting longer than 10 s) phosphorescence, a single cycle of shutter 34 and source 33 is sufficient. When analyzing weak (quickly dying out, within 10 -10000 ms) phosphorescence using block 31, a multi-cyclic shutter mode 34 is activated, in which the shutter 35 periodically blocks the beam of rays going into the lens 9, and the source 33 at this time gives out a light pulse. In this case, the phosphorescent radiation beam passes through the lenses 5, 8, is reflected from the surfaces 12 and 13 of the prism 14, passes through the shutter 34, openings 17 of the disks 15 and 19, and forms an image on the photodetector 11 of the TV camera 10.

При контроле рефлективных защитных знаков на документах в компараторе, изображенном на фиг. 2, включают источник 40, световое излучение которого проходит конденсор 41, призмы 39, 14 и через объективы 8 и 5 падает на рефлективный знак документа. После отражения от него световой пучок проходит объективы 5 и 8, призму 14, часть пучка отражается гранью 13, поступает в объектив 9 и на мониторе блока 32 (на фиг.2 не показан) наблюдают изображение знака. Рефлективный знак на документе не может наблюдаться как невооруженным глазом, так и при его освещении в компараторе другими источниками излучения, кроме источника 40, т.к. визуализация знака осуществляется только при условии его освещения и наблюдения вдоль общей оси. When monitoring reflective security signs on documents in the comparator shown in FIG. 2 include a source 40, the light radiation of which passes through a capacitor 41, prisms 39, 14 and through the lenses 8 and 5 falls on the reflective sign of the document. After reflection from it, the light beam passes through the lenses 5 and 8, the prism 14, part of the beam is reflected by the face 13, enters the lens 9 and on the monitor of the block 32 (not shown in figure 2) observe the image of the sign. The reflective sign on the document cannot be observed both with the naked eye and when it is illuminated in the comparator by other radiation sources, except for source 40, because visualization of the sign is carried out only if it is illuminated and observed along a common axis.

При контроле микропечати, структуры основы документа требуется большое увеличение, а при контроле документе целиком - малое. Вариообъектив не обеспечивает такой диапазон изменения масштаба изображения. В примере исполнения компаратора на фиг. 2 для этой цели применена убирающаяся афокальная насадка 38. Если, например, при убранной из хода лучей насадке 38 (на фиг. 2 показана пунктиром), масштаб изображения на мониторе блока 32 изменяется от 2 до 20 крат, то при введенной в ход лучей насадке 38 с угловым увеличением, например 2 крата, масштаб изменяется от 4 до 40 крат. Таким образом, убирающаяся насадка 38 позволяет изменять масштаб изображения от 2 до 40 крат. In the control of microprint, the structure of the basis of the document requires a large increase, and in the control of the entire document - a small increase. A zoom lens does not provide such a range of zoom. In the exemplary embodiment of the comparator in FIG. 2, a retractable afocal nozzle 38 is used for this purpose. If, for example, when the nozzle 38 is removed from the beam path (shown in dotted lines in Fig. 2), the image scale on the monitor of the block 32 changes from 2 to 20 times, then when the nozzle is inserted into the beam path 38 with an angular increase, for example 2 krata, the scale varies from 4 to 40 times. Thus, the retractable nozzle 38 allows you to zoom from 2 to 40 times.

Поворачивая либо фотоприемное устройство 11, либо фотоприемное устройство 11 совместно с объективом 9, вокруг оптической оси объектива 9, оператор поворачивает изображение контролируемого документа в удобное для наблюдения положение, не изменяя положения самого документа. By turning either the photodetector 11 or the photodetector 11 together with the lens 9, around the optical axis of the lens 9, the operator rotates the image of the controlled document in a position convenient for observation without changing the position of the document itself.

Источники информации
1. Патент РФ 2094849, G 06 D 7/00, H 04 N 7/18, G 06 К 9/18, 1997 г.Sources of information
1. RF patent 2094849, G 06 D 7/00, H 04 N 7/18, G 06 K 9/18, 1997

2. Проспект на прибор "Видеоспектральный компаратор VSC 2000" фирмы FOSTER AND FREEMAN LIMITED Cardinal (Англия). 2. Prospectus for the device "Video Spectral Comparator VSC 2000" by FOSTER AND FREEMAN LIMITED Cardinal (England).

Claims

1. Видеоспектральный компаратор для контроля ценных бумаг и документов, содержащий светозащитный корпус, расположенные в нем просветный экран с осветителем, цветную телевизионную камеру, включающую моторизированный вариообъектив с регулируемой апертурной диафрагмой, плоскость предметов которого совмещена с поверхностью указанного просветного экрана, и фотоприемное устройство, комплекты сменных светофильтров, установленных перед указанной телевизионной камерой, источник интенсивного видимого излучения с комплектом светофильтров, источники ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучений, указанная телекамера через блок управления подключена к блоку хранения и отображения информации, отличающийся тем, что в него введена оптическая система, включающая первый и второй объективы, причем фокальная плоскость первого объектива совмещена с плоскостью изображения указанного вариообъектива, фокальная плоскость второго объектива совмещена со светочувствительной площадкой фотоприемного устройства, а комплекты сменных светофильтров установлены с возможностью фиксации любого из них на оптической оси между первым и вторым объективом. 1. A video spectral comparator for monitoring securities and documents, comprising a light-protective housing, a transparent screen with an illuminator located in it, a color television camera including a motorized zoom lens with an adjustable aperture diaphragm, the plane of which is aligned with the surface of the specified transparent screen, and a photodetector, kits interchangeable filters installed in front of the specified television camera, the source of intense visible radiation with a set of filters, sources of ultraviolet, visible and infrared radiation, the specified camera via the control unit is connected to the information storage and display unit, characterized in that an optical system is included in it, including the first and second lenses, the focal plane of the first lens being aligned with the image plane of the specified zoom lens, focal the plane of the second lens is aligned with the photosensitive area of the photodetector, and sets of interchangeable filters are installed with the possibility of ksatsii any of them on the optical axis between the first and second lens.

2. Видеоспектральный компаратор по п.1, отличающийся тем, что в него введены импульсный источник светового излучения и синхронизированный с ним затвор, расположенный между первым и вторым объективами, содержащий световую заслонку, кинематически связанный с ней исполнительный механизм и датчик положения световой заслонки, предназначенный для формирования синхронизирующего сигнала, указанный датчик через блок управления связан с импульсным источником светового излучения, единичный цикл перемещения указанной заслонки выполнен удовлетворяющим соотношениям
Т_ц = t_з + t_п + t_о,
t_п ≥ t_зап + t_им,
t_о ≤ 10 мс,
где t_ц - промежуток времени единичного цикла перемещения световой заслонки;
t_з - время закрывания затвора, промежуток времени от момента подачи управляющего сигнала на исполнительный механизм до момента полного перекрывания заслонкой светового диаметра второго объектива;
t_п - время, в течение которого полностью перекрыт заслонкой световой диаметр второго объектива;
t_зап - время запаздывания светового импульса светового излучения импульсного источника, промежуток времени от начала формирования синхронизирующего сигнала датчиком положения световой заслонки до начала указанного светового импульса;
t_им - длительность указанного светового импульса;
t_о - время открывания заслонкой светового диаметра второго объектива.2. The video spectral comparator according to claim 1, characterized in that a pulsed light source and a shutter synchronized with it, located between the first and second lenses, comprising a light damper, a kinematically coupled actuator, and a light damper position sensor to generate a synchronizing signal, the specified sensor through the control unit is connected to a pulsed light source, a single cycle of movement of the specified damper is satisfied scaling relations
T _c = t _s + t _p + t _o ,
t _p ≥ t _app + t _them ,
t _about ≤ 10 ms,
where t _c - the time interval of a single cycle of movement of the light damper;
t _s - shutter closing time, the period of time from the moment the control signal is applied to the actuator until the shutter completely covers the light diameter of the second lens;
t _p - the time during which the light diameter of the second lens is completely blocked by the shutter;
t _zap is the delay time of the light pulse of the light radiation of the pulsed source, the period of time from the beginning of the formation of the synchronizing signal by the position sensor of the light damper to the beginning of the specified light pulse;
t _them - the duration of the specified light pulse;
t _about - the time the flap opens the light diameter of the second lens.

3. Видеоспектральный компаратор по п. 1 или2, отличающийся тем, что введенная оптическая система выполнена с однократным увеличением, а перед вторым объективом установлена убирающаяся афокальная насадка с угловым увеличением больше единицы. 3. The video spectral comparator according to claim 1 or 2, characterized in that the introduced optical system is made with a single increase, and a retractable afocal nozzle with an angular increase of more than one is installed in front of the second lens.

4. Видеоспектральный компаратор по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что указанное фотоприемное устройство или указанное фотоприемное устройство совместно со вторым объективом установлены с возможностью поворота вокруг оптической оси второго объектива. 4. The video spectral comparator according to one of claims 1 to 3, characterized in that said photodetector or said photodetector together with the second lens are mounted to rotate around the optical axis of the second lens.

5. Видеоспектральный компаратор по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что между первым и вторым объективами введены две взаимно перпендикулярные плоские отражающие поверхности, последовательно установленные под углом 45^o к оптической оси оптической системы, и диски с равномерно расположенными по окружности отверстиями со светофильтрами и по крайней мере одним отверстием без светофильтра, при этом диски установлены с возможностью вращения вокруг оптической оси первого объектива, а радиус указанной окружности выполнен равным расстоянию между оптическими осями первого и второго объективов.5. A video spectral comparator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that two mutually perpendicular flat reflective surfaces are introduced between the first and second lenses, successively mounted at an angle of 45 ^o to the optical axis of the optical system, and disks with holes uniformly spaced around the circumference with filters and at least one hole without a filter, while the disks are mounted to rotate around the optical axis of the first lens, and the radius of the specified circle is made equal to the distance between the optical axes of the first and second lenses.

6. Видеоспектральный компаратор по п.5, отличающийся тем, что комплект указанных сменных светофильтров источника интенсивного видимого излучения выполнен в виде перевернутой конусной чаши без дна, в стенке которой равномерно расположены отверстия со светофильтрами, установленной с возможностью вращения вокруг оптической оси первого объектива, причем конусная чаша выполнена и расположена так, что ее ось вращения и оси отверстий указанных дисков со светофильтрами пересекаются на поверхности просветного экрана. 6. The video spectral comparator according to claim 5, characterized in that the set of said interchangeable filters of the source of intense visible radiation is made in the form of an inverted conical bowl without a bottom, in the wall of which are evenly spaced openings with filters installed for rotation around the optical axis of the first lens, the conical bowl is made and located so that its axis of rotation and the axis of the openings of these disks with filters intersect on the surface of the translucent screen.

7. Видеоспектральный компаратор по п.5, отличающийся тем, что одна из введенных плоских отражающих поверхностей выполнена в виде полупрозрачного зеркала, а на продолжении оптической оси первого объектива после пересечения ею плоскости полупрозрачного зеркала, установлен источник видимого и инфракрасного излучений. 7. The video spectral comparator according to claim 5, characterized in that one of the introduced flat reflective surfaces is made in the form of a translucent mirror, and a source of visible and infrared radiation is installed on the continuation of the optical axis of the first lens after it intersects the plane of the translucent mirror.