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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，而最為危險的就是人民幣假幣的出現(xiàn)，其不僅會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，還會影響社會穩(wěn)定，國家對于人民幣鑒偽技術(shù)愈發(fā)重視。人民幣誕生時，也誕生了一些鑒偽技術(shù)，但是近年來科技的發(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)出來的與真幣之間的圖像進行真?zhèn)闻袛?，利用該技術(shù)具有可靠度高、操作簡單等一系列。現(xiàn)今假幣犯罪猖獗，認(rèn)識到多光譜下人民幣鑒偽技術(shù)的特點對抵制假幣，維護自身財產(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；意義

一、引言

建國以來，我國的經(jīng)濟迅猛發(fā)展，各項科技也不斷進步，我國的綜合國力的依據(jù)大提升。但與此同時，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。我國每年各地都有假幣案件告破，假幣面值小至幾萬元，多則上億元。2009年6月北京警方破獲販賣假幣案，面值約600余萬元；2015年9月廣東省公安廳破獲建國以來最大的假幣制造案件，假幣多達2.1億元；2016年1月江西省破獲該省最大假幣案，面值多達七千余萬元等，一系列的假幣案件讓人們更加重視人民幣真?zhèn)蔚蔫b別，尤其是對人民幣真?zhèn)舞b別技術(shù)的要求也越來越高。

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)單位在進行人民幣鑒別時候一般都采用驗鈔機進行，一般驗鈔機都綜合了紙幣的重量厚度以及紙幣表面文字識別等技術(shù)，較為可靠。而在一般的用戶手中沒有驗鈔機就只能通過對紙幣表面文字以及紙幣顏色進行肉眼識別，并利用手指對紙幣圖案觸摸來進行識別，這種方法在前十年可行，但是目前制造假幣技術(shù)越來越先進，靠肉眼和觸摸已經(jīng)不能充分識別出假幣。在目前市場上的驗鈔機鑒別人民幣真?zhèn)我话惴譃閮煞N即磁性監(jiān)測和光學(xué)監(jiān)測，這兩種監(jiān)測雖然目前看來較為可靠，但是還需要不斷地改進，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)測方法具有重要的現(xiàn)實意義。本文對基于多光譜的人民幣鑒偽技術(shù)進行了仔細(xì)分析，為后期該技術(shù)的進一步發(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)進行人民幣鑒偽時，其首要的任務(wù)就是要進行紙幣表面的光譜采集。因為紙幣是通過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，通過相應(yīng)的圖像傳感器對呈現(xiàn)出的顏色圖像進行采集。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行采集或者是利用接觸式的傳感器進行采集，高速攝像頭進行采集時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)機構(gòu)或者銀行系統(tǒng)一般都用接觸式傳感器。另外，在進行圖像采集時候除了對紙幣表面的圖像采集之外還包括對人民幣上一些固定的防偽特征進行采集，之后再進行相應(yīng)的處理。

（二）光譜圖像的處理

在進行圖像采集之后，就要進行相關(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，這樣會有利于后期機器的識別。在光譜圖像處理技術(shù)近年來已取得較大的成就，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采集到的圖像進行合理地處理。而當(dāng)前較常見的方法是網(wǎng)格特征技術(shù)法，該方法原理很簡單，即以紙幣的頂點和邊線為劃分依據(jù)，將紙幣區(qū)域內(nèi)劃分為若干個不同的長方形或者正方形網(wǎng)格，并將每個網(wǎng)格的圖像像素進行歸納總結(jié)。在歸納總結(jié)時候，除了要分析圖像的像素之外，還要分析出每個網(wǎng)格的完整度以及與真幣之間進行對比。不管采用什么技術(shù)進行光譜圖像的處理，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應(yīng)出的對比，該技術(shù)就是失敗的。

（三）光譜圖像的識別

圖像的識別是鑒別人民幣真?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，在進行圖像識別的時候主要包括對尺寸的識別、特征向量間差異的識別、圖像的灰度識別。圖像的尺寸識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別主要是為了判斷人民幣的完整度以及為后期的灰度識別奠定基礎(chǔ)，目前特征向量間的差異識別常常表現(xiàn)在分類器的使用上，最為常見的就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器。圖像的灰度識別是確定人民幣真?zhèn)巫钪饕囊豁棧驗槿嗣駧艌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，而通過對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

（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

隨著時間的不斷推移，為了保證紙質(zhì)版人民幣更好地流通，國家要定期地發(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長期的過程。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年的時間，而這段時間內(nèi)如何利用多光譜人民幣鑒偽技術(shù)進行新舊版的鑒別就成為了主要問題。所以在進行該技術(shù)研究時候，要注意利用光譜來進行鑒別，而不要去依靠紙幣版面的亮度，只有通過不同的光譜的分辨，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)折減來分析舊幣，這樣可以進一步保證舊幣可以被很好地識別出來。

（二）基于多光譜人民幣鑒偽技術(shù)在不同無損程度下應(yīng)用

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

（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別得了，故而要采用新的光色或者改進紫外線以及紅外線照射的技術(shù)。在筆者看來，采用多光譜人民幣鑒偽技術(shù)時候最好能夠充分利用自然光，可以通過對自然光照射下真假人民幣呈現(xiàn)出來的圖像的不同光譜進行灰度分析，從而辨別其真?zhèn)?，這樣才用該技術(shù)所設(shè)計的人民幣驗鈔機或者識別機才能夠被普及使用。其次，在進行光色選擇時候，也要多選擇幾種光色，通過不同種光色照射下而鑒別出的紙幣更加的真實可靠，并且這樣可以在無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，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，尤其是對政府和企業(yè)的宣傳，通過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)機構(gòu)、企業(yè)和政府要聯(lián)合起來開發(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)備簡單易操作并且物美價廉，這樣普通的民眾才能夠用的起該項技術(shù)。第三，要加強高校物理學(xué)科與化學(xué)學(xué)科之間的聯(lián)系，針對人民幣在不同光色下呈現(xiàn)出來不同圖像與相關(guān)油墨或者染料化學(xué)成分進行仔細(xì)分析，找出二者聯(lián)系，從而進一步完善該鑒別技術(shù)。

四、結(jié)語

人民幣是我國各項商業(yè)活動能夠順利開展的前提和基礎(chǔ)，人民幣流通的穩(wěn)定性是我國社會穩(wěn)定的重要保障，目前人民幣已經(jīng)開始在許多國家流通，人民幣真?zhèn)舞b別技術(shù)在人們生活中越來越占據(jù)更加重要的地位。與一些發(fā)達國家相比，人民幣鑒偽技術(shù)還較為落后，需要不斷改進。所以，要加強多光譜的人民幣鑒偽技術(shù)的研究，通過分析該技術(shù)中光譜圖像的采集、處理以及識別等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，找出其中存在的一些主要問題以及應(yīng)注意事項，并提出相關(guān)解決辦法，對我國的人民幣真?zhèn)舞b別技術(shù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義，不僅可以保證我國社會、經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，還將為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興這一中國夢而奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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