[发明专利]检测改进质量的伪造介质

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2006年3月2日提交的美国专利申请11/366,147号的部分继续申请，美国专利申请11/366,147号是2005年12月16日提交的美国专利申请11/305,537号的部分继续申请。2006年3月2日提交的申请11/366,147号和2005年12月16日提交的申请11/305,537号通过引用合并于此。

技术领域

本说明书涉及一种用于介质验证的方法和设备。具体地涉及能对改进质量的伪造介质(例如，护照、支票、纸币、债券、股票)或其他这种介质起作用的此类方法和设备。

背景技术

越来越需要以简单、可靠和节约成本的方式自动核查和验证不同币种和面额的纸币。例如，这在接收纸币的自助式设备(例如，自助式售货亭、售票机、被安排办理存款的自动柜员机、自助式货币兑换机等)中是必需的。其他类型的有价值介质(例如，护照、支票等)的自动验证也是必需的。

以前，介质验证的人工方法涉及纸币、护照、支票等的图像检查、诸如水印和纹路对准标记的透视效果以及手感甚至气味。其他已知方法依赖需要半人工询问的半公开特征。例如，使用磁性装置、紫外线传感器、荧光、红外线检测器、电容、金属条、图像模式等。然而，就其本身来说，这些方法是人工或半人工的，并且不适合无法长时间人工干预的许多应用。例如，在自助式设备中。

为创建自动介质验证器有重要问题有待克服。例如，存在具有不同安全特征甚至基质类型的许多不同类型的货币。在不同的面额还通常具有不同等级的安全特征。因此，需要提供一种用于那些不同币种和面额的、容易并便于执行货币验证的一般方法。

简而言之，验钞机的任务是确定所给定的纸币是真的还是假的。以前的自动验证方法通常需要相对大量的已知假钞样本以训练分类器。另外，那些先前的分类器被训练以只检测已知的假钞。这是有问题的，原因在于，对于可能的假钞存在很少或者不存在可用信息。例如，这特别对于新引入的面额或新引入的币种是有问题的。

在出版在模式识别第37期(Pattem Recognition 37)(2004)第1085-1096页、作者为Chao He，MarkGirolami和Gary Ross(其中二人是本申请的发明人)、题目为“Employing optimized combinations ofone-class classifiers for automated currency validation(为自动纸币验证采用单类分类器的最优组合)”的早期论文中，描述了自动货币验证方法(专利号为EP1484719，US20042447169)。这涉及使用网格结构将整个纸币的图像分割成区域。为每个区域构造单独的“单类(one-class)”分类器，并且组合区域特定分类器的小的子集以提供全面描述(下面更详细地解释术语“单类”)。通过采用遗传算法来实现为实现良好性能的区域特定分类器的分割和组合。该方法在遗传算法阶段中需要少量伪造样本，同样地，当无法获得伪造数据时，该方法不适用。

还需要以能实时执行的计算开销小的方式来执行自动货币验证。

另外的问题涉及自动货币验证系统在适当的位置并在给定的环境下相对成功地运行的情况。例如，所述环境包括具有给定数量范围和分布的真钞和假钞的总体(population)。如果所述环境发生突变，则这种自动货币验证系统通常难以适应。例如，假设新的较高质量的假钞突然开始进入纸币总体，警察的智慧、人工验证和其他信息源可能指示较高质量的假钞的出现。在这种情况下，如果银行或其他提供者发现，假钞在自动货币验证机正被接受，则通常做出商业决定停止使用那些机器。然而，这是昂贵的，因为需要人工验证来代替，并且消费者不方便。还需要耗费重要的时间和金钱来升级自动货币验证系统以处理较高质量的假钞。

上面提到的许多问题还应用于其他类型的有价值介质(例如，护照、支票等)的验证。

发明内容