基于多光譜的人民幣鑒偽技術(shù)

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基于多光譜的人民幣鑒偽技術(shù)

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摘要：隨著科技的日新月異，各種偽劣假冒產(chǎn)品層出不窮，而最為危險(xiǎn)的就是人民幣假幣的出現(xiàn)，其不僅會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)影響社會(huì)穩(wěn)定，國(guó)家對(duì)于人民幣鑒偽技術(shù)愈發(fā)重視。人民幣誕生時(shí)，也誕生了一些鑒偽技術(shù)，但是近年來(lái)科技的發(fā)展，許多鑒偽技術(shù)已經(jīng)不再適用于現(xiàn)今出現(xiàn)的假幣中。目前，最為可靠的一項(xiàng)技術(shù)就是多光譜成像技術(shù)，利用假幣在不同光譜下所呈現(xiàn)出來(lái)的與真幣之間的圖像進(jìn)行真?zhèn)闻袛?，利用該技術(shù)具有可靠度高、操作簡(jiǎn)單等一系列?，F(xiàn)今假幣犯罪猖獗，認(rèn)識(shí)到多光譜下人民幣鑒偽技術(shù)的特點(diǎn)對(duì)抵制假幣，維護(hù)自身財(cái)產(chǎn)安全有著重要意義。

關(guān)鍵詞：人民幣；多光譜；鑒偽技術(shù)；特點(diǎn)；意義

一、引言

建國(guó)以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，各項(xiàng)科技也不斷進(jìn)步，我國(guó)的綜合國(guó)力的依據(jù)大提升。但與此同時(shí)，因科技發(fā)展而導(dǎo)致的假冒偽劣產(chǎn)品事件也層出不窮，其中最為引人關(guān)注的就是假幣事件。我國(guó)每年各地都有假幣案件告破，假幣面值小至幾萬(wàn)元，多則上億元。2009年6月北京警方破獲販賣假幣案，面值約600余萬(wàn)元；2015年9月廣東省公安廳破獲建國(guó)以來(lái)最大的假幣制造案件，假幣多達(dá)2.1億元；2016年1月江西省破獲該省最大假幣案，面值多達(dá)七千余萬(wàn)元等，一系列的假幣案件讓人們更加重視人民幣真?zhèn)蔚蔫b別，尤其是對(duì)人民幣真?zhèn)舞b別技術(shù)的要求也越來(lái)越高。

現(xiàn)今有關(guān)人民幣鑒別方法有很多種，在銀行系統(tǒng)或者其他商業(yè)企業(yè)單位在進(jìn)行人民幣鑒別時(shí)候一般都采用驗(yàn)鈔機(jī)進(jìn)行，一般驗(yàn)鈔機(jī)都綜合了紙幣的重量厚度以及紙幣表面文字識(shí)別等技術(shù)，較為可靠。而在一般的用戶手中沒(méi)有驗(yàn)鈔機(jī)就只能通過(guò)對(duì)紙幣表面文字以及紙幣顏色進(jìn)行肉眼識(shí)別，并利用手指對(duì)紙幣圖案觸摸來(lái)進(jìn)行識(shí)別，這種方法在前十年可行，但是目前制造假幣技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，靠肉眼和觸摸已經(jīng)不能充分識(shí)別出假幣。在目前市場(chǎng)上的驗(yàn)鈔機(jī)鑒別人民幣真?zhèn)我话惴譃閮煞N即磁性監(jiān)測(cè)和光學(xué)監(jiān)測(cè)，這兩種監(jiān)測(cè)雖然目前看來(lái)較為可靠，但是還需要不斷地改進(jìn)，亟待新的鑒別技術(shù)的出現(xiàn)。故而認(rèn)真分析現(xiàn)存的監(jiān)測(cè)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)基于多光譜的人民幣鑒偽技術(shù)進(jìn)行了仔細(xì)分析，為后期該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與人們的普遍應(yīng)用奠定一定基礎(chǔ)。

二、基于多光譜的人民幣鑒偽技術(shù)的主要內(nèi)容

（一）光譜圖像的采集

在采用多光譜技術(shù)進(jìn)行人民幣鑒偽時(shí)，其首要的任務(wù)就是要進(jìn)行紙幣表面的光譜采集。因?yàn)榧垘攀峭ㄟ^(guò)不同的油墨印刷而成，紙幣油墨在自然光線或者其他單色光下呈現(xiàn)出不同的顏色，通過(guò)相應(yīng)的圖像傳感器對(duì)呈現(xiàn)出的顏色圖像進(jìn)行采集。多光譜技術(shù)中的圖像采集大部分采用的是高速攝像頭進(jìn)行采集或者是利用接觸式的傳感器進(jìn)行采集，高速攝像頭進(jìn)行采集時(shí)候雖然能夠獲得高清分辨率極高的圖像，但是攝像頭的精度要求特別高，相應(yīng)的造價(jià)也很高，且其使用壽命較短，故而在多光譜紙幣鑒偽技術(shù)中目前許多商業(yè)機(jī)構(gòu)或者銀行系統(tǒng)一般都用接觸式傳感器。另外，在進(jìn)行圖像采集時(shí)候除了對(duì)紙幣表面的圖像采集之外還包括對(duì)人民幣上一些固定的防偽特征進(jìn)行采集，之后再進(jìn)行相應(yīng)的處理。

（二）光譜圖像的處理

在進(jìn)行圖像采集之后，就要進(jìn)行相關(guān)的光譜圖像的處理，所謂的光譜圖像處理就是將采集到的光譜圖像進(jìn)行分類處理以及特征的提取，將處于紙幣表面上不同地方不同光譜的圖像歸類，并提取出一些相關(guān)特征，這樣會(huì)有利于后期機(jī)器的識(shí)別。在光譜圖像處理技術(shù)近年來(lái)已取得較大的成就，例如網(wǎng)格特征技術(shù)法、類哈如特征提取法、Fisher線性分析特征提取法等一系列方法，這些方法都能夠很好地對(duì)采集到的圖像進(jìn)行合理地處理。而當(dāng)前較常見(jiàn)的方法是網(wǎng)格特征技術(shù)法，該方法原理很簡(jiǎn)單，即以紙幣的頂點(diǎn)和邊線為劃分依據(jù)，將紙幣區(qū)域內(nèi)劃分為若干個(gè)不同的長(zhǎng)方形或者正方形網(wǎng)格，并將每個(gè)網(wǎng)格的圖像像素進(jìn)行歸納總結(jié)。在歸納總結(jié)時(shí)候，除了要分析圖像的像素之外，還要分析出每個(gè)網(wǎng)格的完整度以及與真幣之間進(jìn)行對(duì)比。不管采用什么技術(shù)進(jìn)行光譜圖像的處理，其最終目的就是為了區(qū)別其真假，如果圖像處理少了與真幣中對(duì)應(yīng)出的對(duì)比，該技術(shù)就是失敗的。

（三）光譜圖像的識(shí)別

圖像的識(shí)別是鑒別人民幣真?zhèn)蔚淖詈笠徊?，這一步是定性人民幣真假的關(guān)鍵性的一步，在進(jìn)行圖像識(shí)別的時(shí)候主要包括對(duì)尺寸的識(shí)別、特征向量間差異的識(shí)別、圖像的灰度識(shí)別。圖像的尺寸識(shí)別主要是為了判別人民幣是否有損害，例如缺角、斷裂等，常用的方法是網(wǎng)格特征技術(shù)法和類哈如法。特征向量間的差異識(shí)別主要是為了判斷人民幣的完整度以及為后期的灰度識(shí)別奠定基礎(chǔ)，目前特征向量間的差異識(shí)別常常表現(xiàn)在分類器的使用上，最為常見(jiàn)的就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器。圖像的灰度識(shí)別是確定人民幣真?zhèn)巫钪饕囊豁?xiàng)，因?yàn)槿嗣駧艌D像在不同光線例如紫外、紅外、自然光以及其他單色光或者混合光下的灰度均有巨大的差異，而通過(guò)對(duì)比集中不同光線下真幣與假幣之間的灰度均值、方差以及梯度等就可以較為準(zhǔn)確地鑒別出所檢查的人民幣的真?zhèn)巍?/p>

三、基于多光譜的人民幣鑒偽技術(shù)中的注意事項(xiàng)

（一）基于多光譜人民幣鑒偽技術(shù)在新舊紙幣鑒別中應(yīng)用

隨著時(shí)間的不斷推移，為了保證紙質(zhì)版人民幣更好地流通，國(guó)家要定期地發(fā)行新版人民幣并且回收舊版的人民幣，但是新舊版人民幣的交替是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。例如2015年發(fā)行的新版面值100元的人民幣，如果要完全流通并且2005年發(fā)行的面值100元人民幣全部回收至少需要5年的時(shí)間，而這段時(shí)間內(nèi)如何利用多光譜人民幣鑒偽技術(shù)進(jìn)行新舊版的鑒別就成為了主要問(wèn)題。所以在進(jìn)行該技術(shù)研究時(shí)候，要注意利用光譜來(lái)進(jìn)行鑒別，而不要去依靠紙幣版面的亮度，只有通過(guò)不同的光譜的分辨，才能夠消除因紙幣版面亮度和模糊度帶來(lái)的誤鑒。除了采用光譜分析，還要利用色相的飽和度以及相關(guān)的系數(shù)折減來(lái)分析舊幣，這樣可以進(jìn)一步保證舊幣可以被很好地識(shí)別出來(lái)。

（二）基于多光譜人民幣鑒偽技術(shù)在不同無(wú)損程度下應(yīng)用

除了新舊紙幣的識(shí)別要注意外，也要注意采用多光譜鑒別技術(shù)在進(jìn)行污損人民幣鑒別時(shí)候可能出現(xiàn)的問(wèn)題?，F(xiàn)今，大多數(shù)人在進(jìn)行存取款的時(shí)候都會(huì)采用ATM自動(dòng)存取款機(jī)，但現(xiàn)在有很多取款機(jī)識(shí)別不了污損的人民幣，從取款機(jī)中取出缺角的人民幣或者污損的人民幣經(jīng)?？梢?jiàn)，有時(shí)甚至?xí)〕黾馘X，主要原因在于取款機(jī)中所使用的人民幣鑒偽技術(shù)存在一定的漏洞。在進(jìn)行多光譜人民幣鑒偽技術(shù)研究時(shí)候應(yīng)注意將圖像信息識(shí)別放在紙幣邊緣信息上，并編制相應(yīng)的方程式，對(duì)缺損達(dá)到一定的人民幣進(jìn)行報(bào)警提示，并根據(jù)銀行出臺(tái)的相關(guān)政策進(jìn)行折價(jià)計(jì)算；其次，還要通過(guò)各種方法例如均勻性檢測(cè)法對(duì)人民幣污染的地方進(jìn)行仔細(xì)甄別，通過(guò)將污染區(qū)域與整個(gè)紙幣版面作對(duì)比以及將污染區(qū)污染像素與紙幣該區(qū)域?qū)嶋H像素進(jìn)行對(duì)比，設(shè)置合適的比例范圍，對(duì)污染超出范圍的紙幣進(jìn)行報(bào)警及折價(jià)計(jì)算。

（三）基于多光譜人民幣鑒偽技術(shù)光色選擇

目前人民幣鑒偽技術(shù)中常用紫外線或者紅外線進(jìn)行，但是隨著科技的發(fā)展，許多假幣已非這兩種光線照射能夠識(shí)別得了，故而要采用新的光色或者改進(jìn)紫外線以及紅外線照射的技術(shù)。在筆者看來(lái)，采用多光譜人民幣鑒偽技術(shù)時(shí)候最好能夠充分利用自然光，可以通過(guò)對(duì)自然光照射下真假人民幣呈現(xiàn)出來(lái)的圖像的不同光譜進(jìn)行灰度分析，從而辨別其真?zhèn)?，這樣才用該技術(shù)所設(shè)計(jì)的人民幣驗(yàn)鈔機(jī)或者識(shí)別機(jī)才能夠被普及使用。其次，在進(jìn)行光色選擇時(shí)候，也要多選擇幾種光色，通過(guò)不同種光色照射下而鑒別出的紙幣更加的真實(shí)可靠，并且這樣可以在無(wú)形之中增加制造假幣的成本，能夠從根本上減少假幣的產(chǎn)生。

（四）基于多光譜人民幣鑒偽技術(shù)的推廣

在該技術(shù)得以發(fā)展的同時(shí)，相應(yīng)的推廣也至關(guān)重要，這是保證多光譜人民幣鑒偽技術(shù)得以發(fā)揮其實(shí)際意義的關(guān)鍵。第一，相關(guān)的研究人員要加大該技術(shù)的宣傳力度，尤其是對(duì)政府和企業(yè)的宣傳，通過(guò)宣傳期原理以及其可靠度，讓政府單位和企業(yè)公司先使用該技術(shù)。第二，商業(yè)機(jī)構(gòu)、企業(yè)和政府要聯(lián)合起來(lái)開(kāi)發(fā)出基于此技術(shù)的紙幣鑒偽技術(shù)的設(shè)備，要保證該設(shè)備簡(jiǎn)單易操作并且物美價(jià)廉，這樣普通的民眾才能夠用的起該項(xiàng)技術(shù)。第三，要加強(qiáng)高校物理學(xué)科與化學(xué)學(xué)科之間的聯(lián)系，針對(duì)人民幣在不同光色下呈現(xiàn)出來(lái)不同圖像與相關(guān)油墨或者染料化學(xué)成分進(jìn)行仔細(xì)分析，找出二者聯(lián)系，從而進(jìn)一步完善該鑒別技術(shù)。

四、結(jié)語(yǔ)

人民幣是我國(guó)各項(xiàng)商業(yè)活動(dòng)能夠順利開(kāi)展的前提和基礎(chǔ)，人民幣流通的穩(wěn)定性是我國(guó)社會(huì)穩(wěn)定的重要保障，目前人民幣已經(jīng)開(kāi)始在許多國(guó)家流通，人民幣真?zhèn)舞b別技術(shù)在人們生活中越來(lái)越占據(jù)更加重要的地位。與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，人民幣鑒偽技術(shù)還較為落后，需要不斷改進(jìn)。所以，要加強(qiáng)多光譜的人民幣鑒偽技術(shù)的研究，通過(guò)分析該技術(shù)中光譜圖像的采集、處理以及識(shí)別等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，找出其中存在的一些主要問(wèn)題以及應(yīng)注意事項(xiàng)，并提出相關(guān)解決辦法，對(duì)我國(guó)的人民幣真?zhèn)舞b別技術(shù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，不僅可以保證我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，還將為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興這一中國(guó)夢(mèng)而奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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