人民幣偽鈔鑒別儀的鑒偽技術

　　磁性檢測就是對磁性線或對磁性油墨的檢測。
1.1安全線磁性檢測
　　鈔票紙正面偏左位置有1.2mm寬的安全線，用磁性檢測器檢驗有磁性反應。大部分驗鈔機是根據(jù)這一原理制造的。對第四套人民幣的磁性辨?zhèn)巫畛跏菣z測鈔票安全線有無磁性，后來提高到對鈔票的磁性分布和強弱進行分析，但由于客觀原因要進一步提高辨?zhèn)嗡奖容^困難。第五套人民幣由于提高了機讀性能，給鑒別儀準確辨別人民幣真?zhèn)蝿?chuàng)造了條件。
　　經實驗分析發(fā)現(xiàn)，人民幣安全線中的磁信號很有規(guī)律。磁信號由若干個“單信號”構成一組信號，相同面值人民幣的磁信號相同，不同面值人民幣的磁信號不同，如圖1所示。

1.2磁性油墨檢測
　　磁性油墨分為有特征性和非特征性兩種。有特征性油墨指油墨中磁粉具有特定的磁信號(如磁性編碼，也被稱作“券別號碼”)，比如，第四套百元鈔正面一排紅色的橫號碼，第五套人民幣百元鈔的正面橫豎雙色號碼。這些號碼都有磁性，而且有一定規(guī)律，可被儀器檢測。而非特征性指的是只有磁性而已。如在第四版人民幣中，百元和伍拾元面額鈔票正面下部深色花邊使用的磁性油墨，還有鈔票正面，大寫的壹百元、伍拾元以及鈔票背面，井岡山樹林中心等處，印制采用了磁性印記，儀器檢出的磁信號無明顯規(guī)律。
　　目前市場上各類驗鈔機對磁性檢測大致分為兩種，一種是對整體的印刷油墨分布進行檢測，看是否與真鈔相符，但具體實現(xiàn)比較困難。由于不同幣值票面的差異，而且鈔票上的磁性編碼、紋章圖案及肖像中央的磁性油墨，都會產生出磁信號，對特定區(qū)域磁性油墨的檢測往往不夠穩(wěn)定；另一種是針對具體磁性編碼檢測，因為這種磁性信號具備一定規(guī)律，檢測也相對容易實現(xiàn)，將此特殊信號與參考值列表交互對照，即可判斷紙鈔的面額與真?zhèn)巍?

　　鈔票的紙張在光透射及反射作用下，表現(xiàn)出一定的光學特性。通過對鈔票的光反射和透射機理的研究，有針對性地利用其特性研制有關檢測電路，實現(xiàn)對鈔票的鑒偽和識別。
2.1紅外鑒偽
　　透射光強的變化可反應鈔票紙張及票面顏色的特性，通過檢測透過鈔票光通量的變化來鑒定鈔票的真?zhèn)问强尚械?。如果有一束光強為I?0的入射光，透過介質后的透射光強為I，則I和I0存在如下關系式：
　　I=I0(1-η)exp(-αd)
　　式中α為介質吸收系數(shù)，η為介質反射系數(shù)，d為介質厚度。上式說明：以鈔票做介質，透射光強與票面吸收系數(shù)、反射系數(shù)和厚度有關。由于鈔票生產工藝的嚴格性，鈔票的厚度、紙張材料都很穩(wěn)定。但不同面值鈔票票面的圖像是不同的，對光譜吸收系數(shù)也就不同，因此，鈔票的透射光強也是不同的。檢測不同的光強就可測定鈔票的特征，用于鈔票的鑒偽和識別。
　　在實際的應用中，由于流通的鈔票總存在不同程度的磨損和污染，只用來檢測鈔票紙張材料的特征，檢測效果還不是很理想。經過實驗發(fā)現(xiàn)，真假鈔票在水印部分的透過率有較大差異，實驗數(shù)據(jù)如表1、表2所示［2］。

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2.2紫光鑒偽
　　利用紫外線可以激發(fā)隱含的不發(fā)光的熒光物質發(fā)出可見光。當紫外線照射到某些物質，這些物質有選擇性地吸收后，發(fā)射出不同的波長和不同強度的可見光(即所謂“熒光反應”)。紙張的熒光效應相當普遍，假幣在紫外光激發(fā)下產生較強的熒光效應信號，真幣一般沒有或者熒光效應信號很弱。經測量，普通紙張的熒光大約比鈔票的熒光大50～100倍。這種差異正是進行識別的關鍵所在。鈔票的熒光分析識別是利用紫外線照射鈔票后，對鈔票激發(fā)出來的熒光特性進行檢測，由熒光效應傳感器把檢測到的熒光效應信號轉化成相應的電信號，該信號經處理電路處理后送單片機進行真?zhèn)吴n的判別。
　　換一個角度說，真、假幣對紫外光源反射的差別實際上是因為反射光主波長的不同。真幣反射的光為黃色；假幣反射的光為黃白色。如果確定了鈔票反射光的中心波長，也就確定了鈔票的真?zhèn)?。檢測鈔票反射光的中心波長是關鍵，為了準確地界定反射光的主波長，選用差分對數(shù)放大器解析反射光信號。
　　隨著技術的發(fā)展，越來越多的假鈔也檢測不到熒光效應信號，因此，要再結合鈔票的“磷光反應”進行檢測。所謂磷光反應是指在人民幣特定部位印有紫外線照射下呈黃綠色發(fā)光的物質(屬無色熒光油墨)，如百元、貳十元鈔票正面行名下方膠印底紋處，在特定波長的紫光下可以看到“100”、“20”字樣；該圖案采用五色熒光油墨印刷，可供機讀。磷光反應的檢測原理和前面的一樣，綜臺利用紙張的熒光反應和油墨的磷光反應可以提高鑒偽的可靠性。
2.3鈔票的光反射
　　當光照射到一定介質表面時，除了介質的吸收和透射，還有一部分光反射。當光波和介質相互作用發(fā)生散射時，散射光的強度也能反映待測介質的特性。比如，反射光譜的強度可表示物體的顏色，對顏色特征的檢測也可用于鈔票鑒偽和識別。由于鈔票的顏色是由多光譜組成的混合色光，在實際檢測和判斷中難度較大。初步認為，對光反射光譜顏色的檢測可用于對鈔票的識別和鑒偽［3］。

　　隨著高新技術的普及和完善，假鈔制作技術也逐步提高，造假的花樣讓人防不勝防。因此，打假工作任重道遠。在驗鈔識別技術上還必須解決一個難題，就是“誤報”。人民幣在流通過程中折疊、磨損和污染腐蝕在所難免，這些都會使磁信號變形甚至殘缺。在設計時，除了鈔票和檢測元件要保持良好接觸外，還必須在硬件和軟件方面對變形和殘缺的檢測信號進行補償和還原處理，使之具有一定的容錯性。因此，一方面亟待提高現(xiàn)有設備的檢測方法與手段，另一方面要加強對鑒偽新技術的研究和開發(fā)應用。