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红外技术在检验货币真伪领域的应用
来源:技术文章    发布时间:2019-01-15    浏览:92次

红外线是是位于可见光中红色光以外的一种肉眼看不见的光线,但实际上它与其他任何光线一样是客观存在的。任何物体只要其温度高于零度 (-273℃),就会有红外线向周围空间辐射。一般将红外辐射分为四个区域,近红外区、中红外区、中远红外区和较远红外区。介于可见光(Vis)和中红外(Mir)之间的电磁辐射波称为近红外光谱(Near infrared),波长为780—2526nm。

有机物质的各种基团受到近红外线照射后被激发产生共振得到特定的图谱,通过扫描样品的近红外光谱,可以得到样品的特征信息,这就是近红外光谱分析技术(NIR)。这种分析手段是现代电子技术、光谱分析技术、计算机技术和化学计量学技术的集合体,具有方便、准确成本低等特点,近年来发展迅速,成为在食品、制药、医学等多个领域的一种高新技术。

近红外光谱分析技术(NIR)识别技术亦可用于检验货币真伪,由于纸币在印刷过程中应用到了很多特殊油墨,这些油墨对红外线有一定的吸收作用,利用这种特性对纸币进行鉴伪识别,在纸币防伪系统中称为红外防伪,其防伪性强,不破坏样品,操作简单有效,几乎不受任何印刷条件的限制。

国内外利用近红外光谱鉴定货币的方法已不鲜见,部分鉴定单位通过分析红外拍摄的100元人民币人像部分头发及脸部平均灰度值鉴别真伪,或通过分析纸币在近红外下成像差异加以鉴定,如图1为Adept Turnkey公司Piranha4 multispectral 相机在近红外光(850nm LED)下鉴定20欧元的方法,可见光谱下图像无差异,而近红外图像部分消失,防伪功能突出。

欧元

三种光谱下欧元正面对比图

在近红外光源照射下:20欧元纸币在可见光和单色光下图像无差异,而近红外近红外相机拍摄下纸币部分消失,防伪功能突出。

本文所述就是借鉴此法鉴定100元人民币真伪的近红外光谱检测方法。具体如下:在实验室日光灯照明的普通条件下,100元人民币通过近红外光源(940nm LED)照射,使用明美自主研发的近红外相机MSH05(科研级SCMOS图像传感芯片,作为光学传感器接收纸币反馈红外光谱的信息,内置近红外滤光片、500万有效像素、1.2英寸大靶面芯片、380-1300nm光谱响应范围)搭配宏观镜头拍摄纸币正反面,对成像进行鉴定。

图为可见光与红外相机拍摄下100元人民币正面图案在红外光谱下,可观察到与可见光谱拍摄下明暗不同的图文(如人头像消失)。此法操作简单、对环境要求低、且鉴定过程快速准确,作为无损、绿色的鉴定分析技术前景可观。

近红外相机MS55

近红外相机MSH05

人民币

RGB

人民币

Monochrome

人民币

NIR

在近红外光源照射下,使用明美近红外相机MSH05拍摄100元人民币进行防伪鉴定:可见光与单色光下纸币无变化,近红外相机拍摄下纸币(真币)背面人民大会堂图案半边消失,真币正面图案亦可观察到与可见光谱下明暗不同的图文。

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