磁成像方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种磁成像方法，用于获得其内设有磁标识的被检测介质的磁图像，包括：提供具有多个输出通道的磁传感器；利用所述磁传感器扫描所述被检测介质，获取各时刻所述多个输出通道输出的输出电压信号；根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像。该磁成像方法可以降低错判和误判的概率，从而提高鉴伪的精度。本发明还提供一种磁成像装置。
【专利说明】磁成像方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明属于精密测量领域，具体涉及一种磁成像方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前，应用于钞票的防伪技术主要有磁性、荧光、水印、凸版等防伪技术，验钞机针对不同的防伪技术通过与之对应的检测原理来辨别钞票的真伪。但是，近年来犯罪分子仿真能力不断提高，迫使防伪技术不断更新，同时，对假币的辨别能力也提出更高的要求。
[0003]对于磁性防伪技术而言，传统的方法是在钞票的某些位置设置磁性防伪标识，验钞机通过识别钞票相应位置是否有磁性标识，即判断有无磁性，来识别钞票的真伪。这种识别钞票真伪的方法出现错判和误判的概率很大，导致鉴伪精度差。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题就是针对磁性防伪技术中存在的上述缺陷，提供一种磁成像方法及装置，其可以降低错判和误判的概率，从而提高鉴伪的精度。
[0005]为此，本发明提供一种磁成像方法，包括:用于获得其内设有磁标识的被检测介质的磁图像，包括:
[0006]提供具有多个输出通道的磁传感器；
[0007]利用所述磁传感器扫描所述被检测介质，获取各时刻所述多个输出通道输出的输出电压信号；
[0008]根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像。
[0009]其中，所述磁传感器包括多个检测单元，所述多个检测单元沿所述磁传感器的检测宽度方向设置，并且所述多个检测单元的总有效检测宽度完全覆盖所述磁传感器的检测宽度，每个所述检测单元对应一个所述输出通道。
[0010]其中，所述磁传感器扫描被检测介质的步骤中，所述磁传感器以恒定速度或恒定加速度逐行扫描所述被检测介质。
[0011]其中，根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像步骤包括:
[0012]将所述电压信号放大获得放大的电压信号；
[0013]将所述放大的电压信号转换为数字信号；
[0014]设置坐标系，以扫描时间为纵轴，所述磁传感器的扫描宽度为横轴；或者，以扫描时间为横轴，所述磁传感器的扫描宽度为纵轴；
[0015]根据各时刻对应的所述数字信号在所述坐标系获得磁图像。
[0016]其中，在根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像步骤中，根据所述电压信号的强弱获得所述被检测介质的灰度磁图像。
[0017]本发明还提供一种磁成像装置，用于获得其内设有磁标识的被检测介质的磁图像，包括:
[0018]磁传感器，其包括沿所述磁传感器的检测宽度方向设置的多个检测单元，并且所述多个检测单元的总有效检测宽度完全覆盖所述磁传感器的检测宽度，每个所述检测单元对应一个所述输出通道；
[0019]信号采集单元，用于在所述磁传感器扫描所述被检测介质的过程中，获取各时刻所述多个检测单元输出的电压信号；
[0020]处理器，用于根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像。
[0021]其中，所述检测单元是由磁感应膜构成的惠斯通电桥，所述磁感应膜为巨磁阻膜、霍尔效应膜、各向异性磁阻膜或隧道效应磁阻膜。
[0022]其中，所述检测单元的数量根据磁成像装置的分辨率确定。
[0023]其中，还包括驱动单元，用于驱动所述磁传感器或所述被检测介质运动，以使所述磁传感器扫描所述被检测介质。
[0024]其中，所述驱动单元使所述磁传感器以恒定速度或恒定加速度逐行扫描所述被检测介质。
[0025]其中，所述信号采集单元包括:
[0026]运算放大器，用于放大所述传感器输出的电压信号以获得放大的电压信号；
[0027]数模转换器，用于将所述放大的电压信号转换为数字信号；
[0028]所述处理器以扫描时间为纵轴，所述磁传感器的扫描宽度为横轴，或者，以扫描时间为横轴，所述磁传感器的扫描宽度为纵轴，根据各时刻对应的所述数字信号在所述坐标系获得磁图像。
[0029]其中，还包括:
[0030]供电单元，用于向所述磁成像装置提供电能；
[0031]显示单元，与所述处理器连接，用于显示所述磁图像；
[0032]操控单元，用于操控所述磁成像装置，以实现人机交互作用。
[0033]其中，所述处理器根据所述电压信号的强弱获得所述被检测介质的灰度磁图像。
[0034]本发明具有以下有益效果:
[0035]本发明提供的磁成像方法，利用设有多个输出通道的磁传感器扫描所述被检测介质，获取各时刻所述多个输出通道输出的电压信号，然后根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像，借助磁图像可以直观地辨别被检测介质的真伪，从而降低错判和误判的概率，从而提高鉴伪的精度。
[0036]本发明提供的磁成像装置，通过磁传感器扫描被检测介质，将获得的电压信号传输至信号采集单元，信号采集单元将电压信号转换为处理器接受的信号，处理器根据该信号获得被检测介质的磁图像，借助磁图像可以直观地辨别被检测介质的真伪，降低错判和误判的概率，从而提高鉴伪的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1为本实施例磁成像装置的原理框图；
[0038]图2为本实施例磁成像方法的流程图；
[0039]图3为本实施例磁成像方法中步骤S3的具体流程图；
[0040]图4a为横向扫描被检测介质的示意图；
[0041]图4b为纵向扫描被检测介质的示意图。
【具体实施方式】
[0042]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的磁成像方法及装置进行详细描述。
[0043]下述实施例介绍的磁成像装置用于检测被检测介质(如钞票或支票等)，以辨别被检测介质的真伪。在被检测介质内的不同位置设有形状、大小不同的磁标识，磁标识有强磁标识，也有弱磁标识，或者仅设有二者之一。磁成像装置即是通过磁标识的磁信号直观地获得磁标识在被检测介质内的位置，设置磁标识的形状和大小。
[0044]图1为本发明实施例磁成像装置的原理框图。如图1所示，磁成像装置包括磁传感器1、信号采集单元2和处理器3。
[0045]其中，磁传感器I用于检测被检测介质内的磁信号，当检测到磁信号时输出电压信号。具体地，磁传感器I包括多个检测单元11，每个检测单元11对应一个输出通道，检测单元11的数量根据磁成像装置的分辨率确定，分辨率越高，要求检测单元11的数量越多。多个检测单元11沿磁传感器的检测宽度方向设置，并且多个检测单元11的总有效检测宽度完全覆盖磁传感器的检测宽度，以使磁传感器I在磁成像装置的检测宽度不存在盲区。在设计磁传感器时，可以将多个检测单元11错位设置，以使检测单元11覆盖磁传感器的检测宽度。本实施例每个检测单元11均是由磁感应膜构成的惠斯通电桥，如惠斯通半桥和惠斯通全桥，磁感应膜可以为巨磁阻膜、霍尔效应膜、各向异性磁阻膜或隧道效应磁阻膜。检测单元11的有效检测宽度为磁感应膜的长度。
[0046]信号采集单元2，用于在磁传感器I扫描被检测介质的过程中，获取各时刻检测单兀11输出的电压信号，并将电压信号输送至处理器3。
[0047]本实施例中，信号采集单元2包括运算放大器21和数模转换器22，其中，运算放大器21用于放大所述传感器输出的电压信号以获得放大信号，数模转换器22用于将所述放大信号转换为数字信号，以利于处理器3接收处理。
[0048]处理器3用于根据电压信号获得被检测介质的磁图像。处理器3以扫描时间为纵轴，以磁传感器I的扫描宽度为横轴，或者，以扫描时间为横轴，以磁传感器I的扫描宽度为纵轴，并且根据各时刻对应的数字信号在坐标系中模拟获得磁图像。处理器3根据磁传感器I获得电压信号，具体地，根据信号采集单元获得的数字信号，将有磁信号的区域用“I”标识，无磁信号的区域用“O”标识，以获得由“I”和“O”构成的磁图像；或者，有磁信号的区域用“ + ”标识，无磁信号的区域用标识，以获得有“ + ”和构成的磁图像。当然，处理器3也可采用其它图案标识有磁区域和无磁区域。
[0049]在另一实施例中，处理器3根据电压信号的有无和强弱获得被检测介质的灰度磁图像，即处理器3根据电压信号的大小将其分为多个等级，用不同深度的颜色表示，从而获得灰度磁图像。这样不仅可以观察到磁标识在被检测介质内的位置以及磁标识的大小以及形状，还可以观察到磁标识的磁场强弱，从而更有效地辨别被检测介质的真伪。
[0050]磁成像装置还包括供电单元4、显示单元5、操控单元6以及驱动单元(图中未示出)。其中，供电单元4用于向磁成像装置提供电能。显示单元5与处理器3连接，用于显示处理器3获得的磁图像，操作者可以从显示单元5直观地看到被检测介质内磁标识的位置，甚至形状和大小。操控单元6用于操控磁成像装置，以实现人机交互作用。驱动单元用于驱动磁传感器I或被检测介质运动，以使磁传感器I扫描被检测介质。使用时，磁成像装置逐行扫描被检测介质，而且，优选磁传感器I以恒定速度或恒定加速度逐行扫描被检测介质。信号采集单元按照设定的频率采集磁传感器获得电压信号。
[0051]本实施例提供的磁成像装置通过磁传感器扫描被检测介质，将获得的电压信号传输至信号采集单元，信号采集单元将电压信号转换为处理器接受的信号，处理器根据该信号获得被检测介质的磁图像，借助磁图像可以直观地辨别被检测介质的真伪，从而降低错判和误判的概率，从而提高鉴伪的精度。。
[0052]本实施例还提供一种磁成像方法，包括以下步骤:
[0053]步骤SI，提供具有多个输出通道的磁传感器。
[0054]如图1所示,磁传感器I包括多个检测单元11，每个检测单元11对应一个输出通道，检测单元11的数量根据磁成像装置的分辨率确定，分辨率越高，要求检测单元11的数量越多。多个检测单元11沿磁传感器的检测宽度方向设置，并且多个检测单元11的总有效检测宽度完全覆盖磁传感器的检测宽度，以使磁传感器I在磁成像装置的检测宽度不存在盲区。在本实施例中，磁传感器将多个检测单元11错位设置，以使检测单元11覆盖磁传感器的检测宽度。本实施例每个检测单元11均是由磁感应膜构成的惠斯通电桥，如惠斯通半桥和惠斯通全桥，磁感应膜可以为巨磁阻膜、霍尔效应膜、各向异性磁阻膜或隧道磁阻膜。
[0055]步骤S2，利用磁传感器扫描所述被检测介质，获取各时刻所述多个输出通道输出的输出电压信号。
[0056]在步骤S2中，优选磁传感器I以恒定速度或恒定加速度逐行扫描被检测介质，这样不仅有利于控制磁成像装置，而且有利于磁成像。
[0057]步骤S3，根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像。
[0058]如图3所示，步骤S3包括以下步骤:
[0059]步骤S31，将电压信号放大获得放大信号；
[0060]本实施例通过运算放大器将磁传感器输出的电压信号放大，获得放大的电压信号。
[0061]步骤S32，将放大的电压信号转换为数字信号。
[0062]本实施例通过数模转换器将放大的电压信号转换为数字信号，以便于处理器接收。
[0063]步骤S33,设置坐标系。
[0064]在步骤S33中，处理器以磁传感器的扫描宽度为横轴，以扫描时间为纵轴建立坐标系。或者，以扫描时间为横轴，所述磁传感器的扫描宽度为纵轴建立坐标系。
[0065]步骤S34，根据各时刻所对应的数字信号在坐标系获得磁图像。
[0066]在步骤S34中，处理器根据各时刻所对应的数字信号在坐标系获得磁图像。处理器将有磁信号的区域用“ I ”标识，无磁信号的区域用“O”标识，以获得由“ I ”和“O”构成的磁图像；或者，有磁信号的区域用“+”标识，无磁信号的区域用标识，以获得有“+”和
构成的磁图像。当然，处理器也可以采用其它标识区分有磁区域和无磁区域。
[0067]本实施例提供的磁成像方法获得了被检测介质的磁图像，即可以观察到磁标识在被检测介质内的位置以及磁标识的大小以及形状，借助磁图像可以直观地辨别被检测介质的真伪，从而降低错判和误判的概率，从而提高鉴伪的精度。
[0068]磁传感器获得的电压信号与磁标识的磁场强弱成正比，处理器根据电压信号的大小识别磁场的强弱。因此，在优选实施例中，步骤S34根据电压信号的大小获得被检测介质的灰度磁图像，即处理器3根据电压信号的大小将其分为多个等级，用不同深度的颜色表示，从而获得灰度磁图像。这种方法不仅可以观察到磁标识在被检测介质内的位置以及磁标识的大小以及形状，还可以观察到磁标识的磁场强弱，从而更有效地辨别被检测介质的真伪。
[0069]需要说明的是，上述实施例磁成像装置及方法可以横向扫描被检测介质，如图4a所示，箭头标识磁传感器扫描钞票的方向；也可以纵向扫描被检测介质，如图4b所示，箭头表不磁传感器扫描钞票的方向。
[0070]上述实施例提供的磁成像方法，利用设有多个输出通道的磁传感器扫描所述被检测介质，获取各时刻所述多个输出通道输出的电压信号，然后根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像，借助磁图像可以直观地辨别被检测介质的真伪。
[0071]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种磁成像方法，用于获得其内设有磁标识的被检测介质的磁图像，其特征在于，包括: 提供具有多个输出通道的磁传感器； 利用所述磁传感器扫描所述被检测介质，获取各时刻所述多个输出通道输出的输出电压信号； 根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像。
2.根据权利要求1所述的磁成像方法，其特征在于，所述磁传感器包括多个检测单元，所述多个检测单元沿所述磁传感器的检测宽度方向设置，并且所述多个检测单元的总有效检测宽度完全覆盖所述磁传感器的检测宽度，每个所述检测单元对应一个所述输出通道。
3.根据权利要求1所述的磁成像方法，其特征在于，所述磁传感器扫描被检测介质的步骤中，所述磁传感器以恒定速度或恒定加速度逐行扫描所述被检测介质。
4.根据权利要求1所述的磁成像方法，其特征在于，根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像步骤包括: 将所述电压信号放大获得放大的电压信号； 将所述放大的电压信号转换为数字信号； 设置坐标系，以扫描时间为纵轴，所述磁传感器的扫描宽度为横轴；或者，以扫描时间为横轴，所述磁传感器的扫描宽度为纵轴； 根据各时刻对应的所述数字信号在所述坐标系获得磁图像。
5.根据权利要求1所述的磁成像方法，其特征在于，在根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像步骤中，根据所述电压信号的强弱获得所述被检测介质的灰度磁图像。
6.一种磁成像装置，用于获得其内设有磁标识的被检测介质的磁图像，其特征在于，包括: 磁传感器，其包括沿所述磁传感器的检测宽度方向设置的多个检测单元，并且所述多个检测单元的总有效检测宽度完全覆盖所述磁传感器的检测宽度，每个所述检测单元对应一个所述输出通道； 信号采集单元，用于在所述磁传感器扫描所述被检测介质的过程中，获取各时刻所述多个检测单元输出的电压信号； 处理器，用于根据所述电压信号获得所述被检测介质的磁图像。
7.根据权利要求6所述的磁成像装置，其特征在于，所述检测单元是由磁感应膜构成的惠斯通电桥，所述磁感应膜为巨磁阻膜、霍尔效应膜、各向异性磁阻膜或隧道效应磁阻膜。
8.根据权利要求7所述的磁成像装置，其特征在于，所述检测单元的数量根据磁成像装置的分辨率确定。
9.根据权利要求6所述的磁成像装置，其特征在于，还包括驱动单元，用于驱动所述磁传感器或所述被检测介质运动，以使所述磁传感器扫描所述被检测介质。
10.根据权利要求9所述的磁成像装置，其特征在于，所述驱动单元使所述磁传感器以恒定速度或恒定加速度逐行扫描所述被检测介质。
11.根据权利要求9所述的磁成像装置，其特征在于，所述信号采集单元包括: 运算放大器，用于放大所述传感器输出的电压信号以获得放大的电压信号； 数模转换器，用于将所述放大的电压信号转换为数字信号； 所述处理器以扫描时间为纵轴，所述磁传感器的扫描宽度为横轴，或者，以扫描时间为横轴，所述磁传感器的扫描宽度为纵轴，根据各时刻对应的所述数字信号在所述坐标系获得磁图像。
12.根据权利要求11所述的磁成像装置，其特征在于，还包括: 供电单元，用于向所述磁成像装置提供电能； 显示单元，与所述处理器连接，用于显示所述磁图像； 操控单元，用于操控所述磁成像装置，以实现人机交互作用。
13.根据权利要求12所述的磁成像装置，其特征在于，所述处理器根据所述电压信号的强弱获得所述被检测介质的灰度磁图像。
【文档编号】G07D7/20GK104346857SQ201310334530
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】姚明高, 时启猛, 刘乐杰 申请人:北京嘉岳同乐极电子有限公司