CN1173302C - 文件鉴别方法和设备 - Google Patents
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Abstract
扫描文件(例如纸币，旅行支票，信用卡)(10)的一个或多个识别特征和/或标记(11-19)，将扫描特征/标记(11-19)与数据库中的存储信息作比较以及发送表示文件(10)的真实与否的信号来鉴别文件。在另一个方面，对放入接受器的文件扫描其识别特征和/或标记，并把特征和/或标记记录在卡上。把卡插入与接受器相关的阅读器才能访问接受器中的文件。
Description
发明领域
本发明涉及文件鉴别方法和设备。
本发明特别适合于、但不限于验证包括现金(即纸币)、个人支票、旅行支票、信用卡和借记卡等的金融文件的合法性。
本发明还特别适合于、但不限于验证法律文件、如信件、合同、证书、帐单和复制品(例如照相复制品)的合法性。
背景技术
伪造文件、特别是货币多年以来对管理机构来说一直是一个大问题。货币发行机构(例如贮备银行或造币厂)已采取了许多不同的方法来克服或减小对货币和其它金融文件的伪造，一些例子包括各种特征和标记，如水印和全息图。有关这方面的文章的一些例子包括(1)“1994年第三届IEEE蜂窝神经网络及其应用国际研讨会会刊”(意大利，罗马)中的“使用基本形态学模拟逻辑CNN操作的空间逻辑算法(Zarande等人)”，发表于“国际电路理论及应用杂志”1996年24卷3期283-300页；(2)“SPIE-国际光学工程协会会刊”(1996年2652卷45-52页)中的“突起全息图的发展(Haines)”，国际光电仪器工程师协会，Bellingham，WA，美国；(3)国际光学工程协会(Bellingham，WA，美国)出版的“SPIE-国际光学工程协会会刊”(1210卷20-26页)中的“关于纸币的衍射光栅的性能-有关澳大利亚纪念纸币的体验(Hardwick)”；(4)国际光学工程协会(Bellingham，WA，美国)出版的“SPIE-国际光学工程协会会刊”(1210卷14-19页)中的“应用于纸币的光可变设备(Rolfe)”；(5)“SPIE-国际光学工程协会会刊”(1996年2659卷28-36页)中的“新的美国货币的安全特性的评估(Church)”，国际光电仪器工程师协会，Bellingham，WA，美国。
虽然这种鉴别特征或标记可设置在纸币、货币或其它金融或法律文件中，但还存在要求金融或法律文件包含可迅速和准确地被识别和鉴别的这种标记的需要。
发明概要
本发明的目的是提供可把文件(例如此前所描述的金融或法律文件)鉴别为有效或识别为无效或伪造的方法。
优选目的是该方法可迅速和准确地被执行。
另一优选目的是提供需要最少硬件需求的方法。
再一优选目的是提供执行方法的设备。
其它优选目的根据以下的描述将显而易见。
本发明第一个方面体现于鉴别文件(包括例如此前描述的金融或法律文件)的方法之中，该方法包括以下步骤：
a)扫描文件的一个或多个识别特征和/或标记；
b)将扫描特征/标记与数据库中的存储信息作比较，识别这些特征/标记为真实的或非真实的；以及
c)传送确认文件是真实的或非真实的信号。
最好是扫描的特征/标记包括印在文件上的、浮凸于文件的、包括在文件内的或文件的构成部分的水印、全息图、序列号、文字、图案、颜色(例如模式，混合物)或其它特征或标记。
最好是数据库包含一个或多个用于比较的特征/标记，利用这些特征/标记可确定文件的真实性。当扫描的特征/标记与存储在数据库中的一个或多个(最好是多个)识别成分的标准匹配时就可对文件进行鉴别。
最好是一旦确认文件为真实的或非真实的，就向对文件进行扫描的地点以及/或向一个或多个其它地点、如安全机构传送信号来表明该文件真实与否。
本发明二个方面体现于鉴别文件(例如此前描述的金融或法律文件)的设备之中，该设备包括：
可用来扫描文件的一个或多个识别特征或标记的终端；
包含表示文件真实与否的一个或多个存储的识别特征的数据库；
将扫描的特征/标记与存储的识别特征进行比较的比较器装置；
互连扫描装置和比较器装置的传输装置；以及
可从比较器装置接收表示文件真确与否的信号的指示器装置。
指示器装置最好设置在终端上。可在不同地点、例如银行安全机构处设置一个或多个指示器装置。
终端最好包括可扫描此前描述的被扫描的特征/标记的扫描装置和把文件输送给该扫描装置的装置。
扫描装置可包含一个或多个扫描头，每个扫描头可扫描一个或多个在文件上的特征/标记。
数据库可设置在包含比较器装置的中央计算机上。
传输装置可包含任何合适的通信装置，例如通话用的无线装置、红外装置和硬件等。
本发明第三个方面体现于上述的设备之中，其中的扫描头是(例如用手)扫过文件的扫描头。
本发明第四个方面体现于鉴别文件(例如金融或法律文件)的设备之中，该设备包括：
接受文件的接受器；
在文件进入接受器时扫描文件的装置；
把扫描的数据从扫描装置传送出去的数据传送装置；以及
可接收数据的卡装置；
仅当该卡装置插入与接受器关联的卡阅读器或被其阅读时，才可从接受器中取出文件。
附图说明
为了充分理解本发明，现在参看附图描述其最佳实施例，其中：
图1是要被鉴别的文件(例如纸币)的平面图；
图2是鉴别设备第一实施例的简要电路图；
图3是第一实施例的终端的正视图；
图4是图3终端的扫描器的简要电路图；
图5是可在图3终端中使用的手持扫描器的简要电路图；
图6是第二实施例的钱包或支票夹的示意图；
图7是第三实施例的扫描杆的示意图。
最佳实施例
图1是作为要被本发明鉴别的文件的一个例子的纸币10的平面图。
纸币10具有以下标记，这些标记中的任何一个或多个可以与存储的标记作比较：
a)序号11；
b)文字12；
c)图案(最好是彩色的)13；
d)全息图14；
e)签名15；
f)照相图象16；
g)水印(或压纹)17；
h)微粒(micro dots)18；以及
i)拇指(或手指)指纹19。
在第一实施例(见图2和3)中，系统100由与主计算机或具有驻留数据库的中央服务器单元120中心连接的最终用户终端110(带有文件扫描器111和终端用户连接器112)组成。数据库结构将在下面描述。计算机具有输入设备、中央处理单元(CPU)和比较单元，后者包含扫描信息(例如序号/签名)以及存储在数据库中的信息。
最终用户终端110可以用不同的方式来构成。它可以是单独立于桌面的设备，实时地与系统连接。在允许操作者脱离网络连接的一种应用中还可使用便携型号。最终用户终端110的另一种结构是把终端集成到主要商业设备中。
最终用户终端文件扫描器111包括可用来将纸币(或文件)吸入并使其通过(或吸入和抽出)该终端的电机提升的纸币托盘117。纸币10通过一对扫描头113、114，用两个扫描头113、114来保证不管纸币用何种方式插入都可对其进行阅读。(如图4虚线所示，扫描头113、114可分开，以便纸币10可在它们之间通过。)扫描头包含若干个集成元件，使得能够以几种方式来扫描纸币10。信息处理单元115被包括在终端扫描器111中。信息通过适合于设备安装处的情况的线路终端设备130传送给计算机。
终端扫描器111的电机提升托盘117能够使纸币10以最好是恒定的速度通过扫描头113、114。最好能够将托盘117的滚轮117a的电机驱动器116的速度设定成几乎无数多种。电机控制单元118被包括在信息处理单元115中，采用模拟(或数字)控制方式(可用控制器118a手动设置)。所使用的货币的类型、所要求的识别等级和对额外分析的需求可确定电机控制的输出。
两个相同的扫描头113、114设置在托盘117的两侧。在一替代实施例中，每一个扫描头可以包含具有可校正日光源的扫描头和嵌入头内的集成电路来控制彩色分析处理。扫描器111可以在市场上购买，规格可根据彩色分析单元的最终需求来确定。扫描头113、114的输出传送给信息处理单元115，在该单元中对信息进行过滤和处理。
信息处理单元(IPU)包括用于来自扫描单元的信息的主处理单元115a和具有“闪速存储器”(或ROM)的可升级存储器模块115b。供终端单元110和网络接口单元用的所有软件都嵌入“闪速存储器”或ROM 115b。将软件嵌入“闪速存储器”或ROM 115b有助于信息的保密并可防止篡改。在IPU 115内，用安全控制器监视整个系统的电子锁和图章来监视单元的一致性。一旦系统的一致性被破坏，单元115将通过计算机向网络控制站发送安全警告。
对于需要使用户离开一般固定终端的应用，便携单元240(见图5)允许对纸币10或其它文件的个别的信息进行扫描。用户使用便携单元240以连续运动的方式在目标区域(即纸币)上移动来扫描该目标区域。信息被存储在单元240中，并一开始与保存在单板存储器上的任何信息作比较。单元240可具有从系统110下载的信息，并且通常被用作识别要求进一步详细辨别的纸币或其它文件的第一级设备。
单元240由带有集成光源214的小扫描头213构成。来自扫描头213传送给下切形式的IPU 215。便携单元240包含下切形式的彩色分析电路，用来对纸币上的指定区域进行初步分析。IPU 215包括能够存储从扫描收集的信息的固态存储器。该信息被处理并与存储在设备中的存储器内的信息作比较。给操作者的输出是三种光的形式241-243，“绿光”241表示“通过”，“黄光”242表示“未知”，而“红光”表示发现纸币10与存储器中的数字一致，需要没收或采取其它合适的行动。(对于黄光，需要对纸币进行人工检查来鉴别真伪/损坏)。
终端210可集成在几乎所有钞票处理机和处理器250之中，包括所有形式的支票夹或加法器，所有的现金投入箱，各单元还可集中在大多数现金保险柜中。现金储存系统的优点是支票储存设备251中的纸币和文件可被分项列记和计算。
终端设备可因为终端单元的模块设计而位于不同的地方。这种结构在系统位于需要从公共场合附近提取大量现金的区域时最理想。
终端可更新成包括集中EFTPOS终端，允许微粒安全设备的打印，验证磁卡和智能卡的有效性，以及在与国际网络连接时自动收集外国货币和实时地兑换外国货币。对该系统的支持可以是增加使个人和公司能够动他们的帐户打印自己的支票，并采用若干种可被终端检测的隐蔽安全特征。这些安全特征可以是被秘密嵌入算法控制的颜色和位置的混合物。
系统在中央计算机中采用大的分布式数据库。数据库(例如纸币)(作为“数据仓”)可包含纸币编号/类型和对应于其颜色配置文件的文件。用是彩色分析系统的一部分的算法来把该配置文件变成数字。
当纸币10或其它文件插入终端时，嵌入软件首先利用彩色分析单元115c的第一输出确定纸币的面额。然后利用扫描头113、114的输出对纸币10充分进行扫描，并把信息传送给信息处理单元115。信息处理单元115分析纸币的序号11，并从中央服务器单元120请求纸币文件。一旦终端接收到该信息，就比较序号11并检查所有的警告标记。如果纸币10满足这些检查，就点亮纸币核准灯111a。如果纸币没能通过其中的一个测试，就点亮纸币报警灯111b，系统启动视频监视系统150记录使用该纸币的人的证据。在这种情况下所用的实际处理取决于终端用户的安全记录。
终端扫描器111中的软件可以嵌入在“闪速存储器”或只读存储器(ROM)115b内。最好用4GL语言或其它高级语言来书写该程序，并在烧结ROM或置入“闪速”存储器115b之前对其进行编译。这就能够对一个特定的场合定制软件。用该软件根据彩色分析和所有被扫描的其它特征标记11-19的结构来确定纸币10的面额。一旦扫描结束，就对图象文件进行处理来检索纸币号并产生颜色配置文件号。
在第二实施例(见图6)中，设计便携钱包310来实现现金或证券的安全传送。
钱包310具有扫描头313，当现金10放入存放盒311而被扫描时，扫描头313可通过数据写/读器316把序号记录在小的可检索卡314上。
需要用该卡314来将纸币10存入钱包310或从中取出。这就能够实现钱包310的安全传送和存放。
仅当插入卡314并且数据写/读器316指示锁310打开存放盒311的盖或入口板319时，才能够从钱包310中取出纸币10。
在第三实施例中，唇膏大小的便携可充电扫描杆410(见图7)使得在出去购物前可例如在饭店房间内对纸币10进行扫描。用扫描头413对被扫描纸币10的序号进行扫描并将其存储在放置在杆410的存储器单元415中。如果现金(或装有现金的钱包/钱夹)被盗，杆就具有被盗现金的记录。
可用与移动电话430相联系的附加或集成系统来把存储的序号11传送给中央数据库计算机，以便把纸币的序号告知管理机构，例如警察。该单元还可用来在远地点(例如周末用支票买车)清算支票或现金。
现在描述数据库的操作。
如下地建立货币/纸币10的数据库：
在造币厂把纸币10扫描入系统。确认序号11和任何微粒(或其它)保密模式12-19并将它们作为新主文件来存储，最后记录主纸币图象。根据该主图象设定和俘获基准颜色。
造币厂已发行的所有纸币10的合法序号和面额在在数据库内。
如果扫描的序号11与造币厂合法发行的序号不一致，就用光或其它种类的无声报警向终端单元110报警。
如果提供给系统的纸币10产生的图象文件超出可接受的程度，就标记主文件的序号，并在纸币10出现在银行时从流通中收回。
系统将使银行能够自动区分磨损损坏和缺损的纸币。
可以设想将会有新型的纸币产生，包含新的彩色加密手段、彩色加密水印和与序号相关的一千六百七十万种颜色的微粒彩色模式18。这种标记反过来可被用来脱机独立地验证纸币的有效性。
为了与新技术同步，可用清除全息窗口14来验证特殊的聚合物颜色来增加对纸币的整体分析。这就意味者可用若干种不同和独立的测试来独立地验证任何特定的纸币。
纸币10的制造将需要：
a)彩色序号连接的知识；
b)加密水印17的知识；
c)正确聚合物混合的使用；
d)来自造币厂的有效序号。
支票可具有彩色点序号连接和与签名的连接。支票还可利用该特征具有唯一的PIN(个人识别号)，这将实现对支票的即时授权。
对于额外保密的公司支票，这些支票可在公司制造并被专门打印上微粒模式，这种微粒模式将给签发支票的过程印上审计痕迹。这将使得支票可根据需要来制造，并且机器可在发行前把全部信息编码入支票模式。
可用来保密支票和适用于旅行支票的另一种图案是指纹。这种印痕可以是暴露于空气时迅速干燥的聚合物。在使用支票时，剥去上部正方形并形成印痕。在非常短的时间内，印痕干燥，支票制成。扫描器检测图象并将其与允许印痕的文件入口作比较。
拇指支票不需要签名。指纹不易伪造，签名支票的人匿名，其名字不在支票上出现。可在将支票提供给银行或其它金融机构时对其进行授权。可将保密图案植入支票之中，如果某人被强迫签署支票，可使用强迫指纹。系统将能够识别强迫报警，并启动安全措施。
签名在例如受伤或患上帕金森后变得不可靠。利用系统可自动地更新有效的签名文件。可利用个人验证和先进的软件工具如碎片和混沌分析的组合来增强有效性。
旅行支票可具有序号和PIN识别，还可采用强迫PIN特征和/或可使用聚合物指纹图案。PIN签名可被以数字方式加密到旅行支票中。被盗支票可很容易被跟踪并不被兑现。
该系统可防止企业：
1.被盗。
存放在企业保险柜中的所有纸币在扫描之后都将在文件中。如果被盗，拥有者只需按动报警密码，文件中的全部纸币的详细情况都被传送给系统的保安部门，并被立即标记为被盗。该信息然后传送给所有相关部门。
2.滥用。
所有被扫描纸币可放入数据库，企业所有者可靠地知道与持有或已售债券相对的企业流通的现金数量。
3.支票(个人和旅行)的被盗/滥用
在金融机构开户时，要求顾客提供；
a)PIN(个人选择)；
b)签名；
c)指纹-(i)用于核准的指纹；和(ii)用于报警的指纹。
d)常规识别文件。
PIN、签名和指纹都被数字化并被存储在保密数据库中。无论何时向终端提交支票，被俘获图象的相关部分都被分析并与相关数据库(如指纹和签名数据库)中的主文件作比较。
此外，保密PIN号可输入允许即时支票清除的终端，非常类似目前的塑料信用卡。
EFTPOS型终端的其它特征可包括供指纹鉴别用的小数字化垫，可用来代替目前的PIN号鉴别或可用作附加的保密层。
可设置与主文件的数字签名比较，将信用卡上的签名与主文件签名作比较以及与在现金分发处的客户的签名作比较。
为注意起见描述中央服务中心的所有不确定结果：
数据库(可不断更新)可存储以下信息：
a)有效纸币文件-包括图象和序号；
b)有效纸币序号；
c)被盗/丢失纸币登记(NB：从各药贩子处获得现金的一药贩子在其把现金存入其帐户时可被潜在地添加上去，许多现金也许已被持枪强盗夺去等)；
d)毁坏纸币登记；
e)破损纸币登记(标上除去或破坏的纸币)；
f)指纹数字化图象文件；
g)签名数字化图象文件；
h)PIN号顾客登记；
系统使用包括：
a)保密-所有纸币都被扫描至系统，不管在抽屉、现金盒、保险柜或钱包等内；
b)假冒品检测；
c)破损纸币检测；
d)货币浆洗的识别和其它非法货币交易(一旦系统进入通常的使用，各种纸币都可被跟踪)。
设计发明的系统(一个或多个实施例)来实现以下一个或多个目的：
1.现场鉴定现金、个人支票和旅行支票。
2.除中央国际中心外，现金、序号和计算机图象文件存储在保密国家处理实验室中。
3.现金序号在进入系统时与国家造币厂提供的鉴别序号的主文件。
4.现金序号在进入系统时与被盗纸币序号的主文件作比较。
5.现金序号在进入系统时与目前存储在系统内的其它纸币序号作比较，看有没有重复的纸币。
6.在终端用户界面出把纸币放入和从抽屉中取出时记录和删除纸币序号。这就除了记录放在抽屉内的纸币的序号外，如果失窃，还实现了对进出抽屉的现金交易的数字记录。
7.易损的、被确认已损坏的纸币的彩色和图象分析，这些纸币被集中记录和数字化标记，以便在合适的地方将其排除在流通之外。
8.通知合适的执法机构提供给系统的任何被盗或伪造纸币或任何从系统偷盗的纸币。
9.把系统集成到保密抽屉、保密现金交易盒和保险柜中。
10.用具有专门设计的、夹子夹上去的扫描器的普通移动电话或具有内置扫描器的集成移动电话实现远程现金鉴别。用户可拨叫国家中心，输入PIN号和在销售点扫描纸币。
11.小型唇膏大小的光学扫描器，其可手动地滚过纸币上的序号。该序号与设备中的ROM内的存储的号码作比较。设备为电池供电，ROM为可更新的。
12.纸币在市场流通时跟踪单张纸币(一旦系统在国家范围内广泛实施)。
13.集中国际运行中心将通知其它国家中心和执法机构(例如FBI)被盗或伪造的外国货币。
14.可在提供给系统时用个人PIN号以及签名清算个人和旅行支票。
15.提供给系统的个人支票可与帐户平衡(以类似塑料现金卡的方式)对比来以电子方式来电子跟踪。
16.在金融机构开户时可把顾客签名和/或指纹扫描入系统。日后在提供支票时可把该主签名文件与系统接纳的签名和/或指纹作比较(可为了兑现支票/进入保密区域而“实时地”读入指纹。
17.制造特殊支票，除签名外，可在该支票中置入指纹，或用指纹来代替签名。支票的特定区域可具有可撕掉的聚合物覆盖层，露出允许打上指纹的聚合物垫。聚合物垫在覆盖物撕掉后几秒中变干。顾客可指定想要使用的指纹，并可使用报警指纹。指纹实现了一定程度的匿名并允许残疾人(帕金森等)避免签名的过程。
18.复印机，具有识别特征/标记的“保密”文件只能由专人来复印。
19.可为了识别的目的存储和比较照相/视频图象。
20.所有数据可存储在中央“数据仓”中，第三方每次使用这些数据来检查文件的鉴别/识别时都要付费。
显然，潜在应用范围对普通技术人员来说是无限的。
不脱离本发明的范围可对描述的实施例作出各种变动和改进。
Claims (8)
1.一种用于鉴别文件的设备，包括：
一个接受文件的接受器；
在文件放入接受器时扫描该文件的装置；
传送来自扫描装置的扫描数据的数据传送装置；以及
能够接收数据的数据存储装置；
当文件被从接受器取出时对其进行扫描的装置；
把扫描数据从扫描装置传送至数据存储装置的数据传送装置；以及
从数据存储装置的数据中删除扫描数据以便记录从接受器中取走的文件的装置；其中当数据存储装置发出指令时，才能从接受器取出文件。
2.如权利要求1的设备，其中：
文件是纸币，并且在纸币放入接受器和从中取出时扫描其序号，以便能够数字记录现金交易和在发生偷盗时记录在接受器中的纸币的序号。
3.如权利要求1的设备，其中：
扫描文件的一个或多个预先存在的特征和/或标记，并将扫描数据与数据存储装置中的主文件作比较，更新主文件以记录文件的扫描特征和/或标记的变化。
4.如权利要求1的设备，其中：
数据存储装置是可接收数据的卡装置，并且卡阅读器与接受器相关联，仅当该卡装置插入卡阅读器或被其阅读时，才可从接受器中取出文件。
5.如权利要求1的设备，其中：
接受器是现金抽屉，现金存放器，货币投放盒，现金盒，钱包等。
6.如权利要求4的设备，其中：
扫描文件的装置是可扫描文件的一个或多个预先存在的识别特征和/或标记的扫描头；以及
数据存储装置包括可把数据记录在卡装置上的数据写入器。
7.如权利要求1的设备，其中：
数据存储装置是可与计算机连接的信息处理单元。
8.一种用于鉴别文件的方法，包括如下步骤：
在文件放入接受器时，扫描文件的一个或多个预先存在的特征和/或标记；
将扫描数据传送给数据存储装置；
在文件从接受器中被取出时对其进行扫描；以及
从数据存储装置中删除扫描数据，以便记录文件从接受器中被取出；其中仅当数据存储装置发出指令时才能从接受器中取出文件。
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