纸币防伪技术（通用12篇）
纸币防伪技术 篇1
明清以来, 随着传统观念的不断转变, 区域间的商业贸易往来日渐频繁。经济的繁荣使市场对货币的需求不断扩大, 从而带动了货币和金融业的不断进步。清代道光年间, 由于鸦片的输入, 白银外流, 导致了市场上货币供给的短缺, 山西商人抓住时机, 建立起以存放款和汇兑为主要业务的票号, 在满足市场货币供给不足的同时, 也完成了由商业资本向金融资本的转化。但是, 在国家产权保护不完善的前提下, 异地汇兑总是存在着巨大的风险, 如何验证提款人所持票据的真伪, 即防伪技术, 就成为票号经营所必需的一项技术保障。迄今为止, 尚未有资料证明晋商票号在异地汇兑过程中出现过被冒领的现象。山西票号在保证经营利润的同时, 也建立起了相对完善的信用机制。[1]
尽管有学者认为, 中国在宋代传统精耕细作的农业技术达到了顶峰, 此后的技术进步基本处于停滞状态。[2]事实上, 明代以降, 与商业贸易有关的技术依然处在缓慢发展过程中。其中, 白银货币化和白银成色在各地的不同, 引发了白银成色鉴定技术的发展;纸币的大量使用导致了印刷防伪技术的进步, 这些都为晋商票号业的兴起和发展奠定了技术基础。换言之, 技术进步与市场需求一样, 在晋商票号兴起和发展过程中起到了同样至关重要的作用, 二者缺一不可。
目前学术界的研究侧重于从历史学和经济学的角度探讨晋商兴衰的情况和内部运行机制。关于晋商票号的兴起原因, 所论多涉及市场货币流量和资本来源等问题, 而技术进步、特别是纸币防伪技术的进步与票号兴起及发展的关系, 长期以来未能引起足够的重视。本文从纸币防伪技术进步的角度入手, 探讨19世纪20年代票号业在汇票防伪上表现出较高绩效的纸币防伪技术所起的重要作用。
一 山西票号产生前纸币防伪技术的发展
晋商票号的核心技术在于汇票和存放款票据的防伪技术, 在国家对私营工商业产权保护缺失的情况下, 这一技术就显得尤为重要。防伪技术是伴随着纸币的出现而发展起来的, 因此, 我们从纸币的发展与反伪造技术进步开始说起。
中国纸币雏形的产生可以追溯到汉武帝时的“白鹿皮币”。汉武帝时期, 因长年与匈奴作战, 国库空虚, 为解决财政困难, 开始发行用宫苑的白鹿皮作为币材制造的“白鹿皮币”。这种货币由于其额定价格远远脱离皮币的自身价值, 因此只是作为王侯之间贡赠之用, 并没有用于流通领域, 因此还不是真正意义上的纸币。
出现于唐代中期的“飞钱”, 也是类似于有价证券或汇票类的纸质凭据。主要是为了解决商人外出经商携带大量铜钱多有不便, 由官府进奏院或富商大贾开具记载钱款数量和目的地的凭证, 由存款人持凭证去异地提款购货的方式。由于数量和技术的不成熟, 皮币和飞钱的发行量相对较小, 伪造的情况还不算严重。北宋时期四川成都地区民间出现的“交子”逐渐被政府所推广, 一度遍及了北宋的半壁江山。并且, 自交子诞生开始, 就出现了伪造的情况。于是, 国家通过技术的、制度的手段与之进行斗争, 进而促进了防伪技术的不断进步。
(一) 宋朝时期的纸币防伪技术
宋真宗时, 侍御史薛田任益州路转运使, 交子在民间已经开始流行。他看到“民间以铁钱重, 私为券以便交易, 谓之‘交子’, 而富家专之, 数致争讼。”因此, 上章陈奏, 请求国家设置交子务, 由国家对其进行统一管理。[3]天圣元年, 国家正式开始介入交子的发行, 使其成为国家发行的纸币。[3]这是中国古代首次由政府分期定额、正式发行的纸币。“交子”实际上是一种可以流通的现金收据, 在当时已经在市场上发挥纸币的媒介作用, 并可随时兑现。
然而, 这种纸币出现不久便弊端丛生, 其中伪造交子的情况屡禁不绝。仁宗年间, 交子伪造已经十分普遍。史载:孙甫监益州交子务时, “转运使以伪造交子多犯法, 欲废不用。”孙甫说:“交子可以伪造, 钱亦可以私铸, 私铸有犯, 钱可废乎?但严治之, 不当以小仁废大利。”[3]到了宋神宗熙宁元年, 开始在川峡路“立伪造罪赏, 如官印文书法。”[6]通过国家立法的形式, 打击交子伪造现象。
国家的法令并不能杜绝交子的伪造, 为了国家经济的正常运行, 宋朝政府开始将注意力转移到技术防伪上来。交子防伪技术并没有完全脱离了“白鹿皮币”的窠臼, 材料的选取依然居于十分重要的地位。与汉代不同的是, 宋代没有选取造价极其高昂、极不易得到的材质。而是选用了“楮皮”川纸专门用于印钞, 尽管有明文规定不准民间采购, 但事实上, 在交子的主要发行区四川选用本地纸材印制, 民间想得到这种“楮皮”纸, 应该不是件难事, 因此, 除了纸币材料外, 还需要其他的防伪手段。
自五代出现雕版印刷术后, 印刷技术在较短时间里得到了很大的提升, 北宋后期出现了活字印刷。宋徽宗大观元年五月, 改交子为钱引后, 为了安全防伪, “钱引”的印刷已开始用红、蓝、黑等色套印花纹图案及官方印章。“所铸印凡六。曰敕字、曰大料例、曰年限、曰背印, 皆以墨。曰青面以蓝、曰红团以朱。六印皆饰以花纹红团……”。[7]即每张钱引是用六颗印章分以三种颜色来印制的。第一至四枚印用黑色, 分别是“敕”字、“大料例”、“年限”和背面印。第五枚是“青面”, 用蓝色印, 第六枚是“红团”, 用红色印。由于伪造现象的不断发生, 迫使官府运用技术的手段予以解决, 逐渐开始重视印刷技术的发展, 进而刺激了印刷业的不断进步。彭信威先生认为, 交子 (钱引) 上使用的多色套印技术, 是多色印刷术的开始。[8]也就是说, 多色印刷术主要是出于政府应对纸币防伪问题的考虑而产生的。
此外, 与晋商票号的防伪技术相类似的密押技术已经开始出现。“铺户押字, 各自隐密题号, 朱墨间错, 以为私记”, [9]为了更有效地杜绝伪造, 经营交子的铺户还要在交子上签上特定的字迹, 红黑相间, 增加伪造的难度。北宋的交子图案也别具匠心, 主要用“一色紙印造印文, 用屋木人物”[9]组成, 外做花纹边框。图形复杂, 造假者也不易摹仿。
从出土的宋代的钞票上发现印有“伪造者处死 (斩) ”的文字, 可见宋朝政府对造假活动的严刑酷吏。当时尽管有国家立法的手段限制和打击伪造钞票的活动, 但随着交子使用的不断普及, 伪造假币的活动日益猖獗。因此, 各地官府开始注意积极普及有关纸币的防伪知识, 从思想上和认识上提高人们辨别纸币真伪的能力, 同时在钱局设有精通专业的辨钞人员, 任用精通纸币制作过程的内行人士, 专门帮助大众识别纸币的真假, 从制度上做到防微杜渐。
(二) 元朝时期的纸币防伪技术
宋代交子出现以后, 我国的纸币防伪技术有了一定的发展。尽管伪造盗印的现象依然十分严重, 但是由于通货膨胀的影响, 防伪技术缺乏了其所依托的斗争对象。防伪技术只是在宋代的基础上有所改进, 没有出现新的防伪技术手段。总体上说, 这一时期防伪技术的发展相对缓慢。
元代发行纸币要比欧洲国家早四百余年, 如美国是1692年, 法国是在1716年。难怪马可波罗在大都见到这种纸币时惊叹不已, 说元代的纸币是“中国和全世界最初的纯纸币流通制度的开始, 以区区一小块纸片, 竟可以买到各种各样的商品。”[8]元代的纸币具有法偿币的作用, 是真正的不兑现纸币。正如阿拉伯人伊本巴吐塔 (IbnBatuta) 于至正五年前后来到中国游历时所看到的情景, 说中国用纸币而不用金银进行贸易, 这种纸币已与现代的钞票别无二致。因此可以说, 元代是真正的纸币流通的开始。中统钞是元代最为重要的纸币, 始终通用。初期的中统钞以棉质的纸印造, 边缘饰以绣金绸, [12]后来改用桑皮纸。[8]中统钞起初使用木刻版来印刷, 由于采用中统钞的木刻版印刷很容易被模仿, 纸币的印造成本低, 中统初年就有伪钞的印造。于是在元世祖至元十四年末, 政府即颁布了禁违令, “凡伪造宝钞、同情者并处死, 分用者减死杖之。”[14]尽管有严格的明文规定, 依然有不少冒禁私印的现象存在。例如, 大德七年十二月在杭州等路的犯罪案件中, 印造伪钞的就有88起, 涉及到274人。当时, 除了私印以外还有挑钞的违法手段, 即将一两挑补成二两, 将五钱挑补成一两。
元代的印刷技术达到了一个新的阶段, 铜版印刷技术在官方已比较普遍。元代纸币的防伪技术发展主要体现在印刷技术上。为了提高纸钞的防伪技术能力, 元政府就改中统钞木刻版印刷为铜版印刷, 利用并普及已有的铜版印刷技术。铜版的印刷质量远远优于木版印刷, 由于其成本较高, 品质精良, 而不易伪造, 因此在一定程度上提高了元代纸币的防伪性能, 同时也有利于政府的宏观管理。
元代印刷技术进步的另一个标志是多色套印技术的广泛采用。从现存最早的采用朱墨双色印刷的实物来看, 就是元至正元年 (公元1341年) 中兴路资福寺刻印的《金刚经注》即采用黑墨印刷, 而图则采用朱墨双色印刷而成。由此可以断定双色套印技术在元代已相当普及, 这就为后世纸币防伪技术的提高奠定了一定的基础。
从制度层面上看, 早在蒙古太宗八年 (公元1236年) 就已经总结、借鉴宋、金印发纸币方法的经验和教训, 为避免通货膨胀, 开始只是小范围内印发小额纸币。当忽必烈继位之后, 就在已有基础上开始健全管理设施, 组建了一整套有关货币的管理、印造、发行和换旧机构, 并多次大规模印制纸币, 使其管理机构和设施比宋代更为健全和完善。
(三) 明朝时期的纸币防伪技术
明代纸币与宋、元朝不同, 两百多年间只发行过“大明通行宝钞”一种纸币。
明太祖朱元璋于洪武七年 (1374年) 立钞法, 次年便印发了“大明通行宝钞”。大明宝钞沿袭了元代的做法, 在宝钞的取材上继承了元代的桑皮纸。一贯面值的大明通行宝钞下印有“户部奏准印造”字样, 票面形式与元币相似, 呈竖长方形, 高一尺, 宽六寸, 质青色, 周边刻有龙纹花栏。票面上方横书“大明通行宝钞”六个大字, 中部为面额“壹贯”文及十串铸钱 (十串为一贯) , 两侧为“大明宝钞、天下通行”八个篆字, [15]下部为竖行楷书“中书省 (户部) 奏准印造, 大明宝钞与铜 (制) 钱通行使用, 伪造者斩, 告捕者赏银二百五十两, 仍给犯人财产”的字样。[15]票面上盖“宝钞提举司印”两个大方红印。
明代的纸币宝钞在市面流通时, 只出不进, 或者大出小进, 譬如政府支付军饷、官俸和向民间收购产品都用纸币。这种只发不收, 既不分界, 也不回收旧钞, 致使市场上流通的纸币越来越多, 并出现了新旧钞以差价并行, 宝钞泛滥成灾, 终以恶性通货膨胀而告终。纸币的泛滥, 引起宝钞大幅度贬值。由于伪造成本远远高于其能获得的利益, 也就在一定程度上制约了纸币的伪造。总体上来看, 明代纸币伪造技术的缓慢发展, 大大制约了防伪技术的进步。
1383年, 明太祖洪武十六年, 江苏句容县杨馒头与银匠合谋伪造明钞锡版刷印伪钞, 其印品文理分明。杨馒头为此获罪被斩。[17]从这条史料我们可以发现, 在杨馒头造假一案中已经出现了用锡版印刷纸币的情况。按照常理, 当社会上出现伪造假币的现象后, 政府应该出台相应的防伪技术手段来应对, 但由于受到通货膨胀的影响, 宝钞泛滥成灾, 杨馒头等人的伪造技术并没有引起政府对防伪技术的重视, 而是采取了残酷的镇压, 不仅将杨馒头和银匠斩首, 并且将所牵连的人全部处以极刑, 据说从南京到句容县长达90里路途之中, 尸首相望。由此可见, 明代的纸币防伪主要是通过制度上的严刑酷法来实施的, 以至于给后人留下了触目惊心的记忆。
总体上看, 元代的印刷技术虽有一定的发展, 但元代的印刷材料纸、墨等的生产, 既不及宋, 也不及金, 这就在一定程度上制约了印刷事业的发展, 从而也不利于纸钞防伪技术的进步。明代是我国古代印刷业和印刷技术发展的一个高峰, 不仅在印刷数量和品种、印刷的体系和分布等方面都大大超过了宋元时代, 而且在印刷技术和工艺方面, 也有了发展和创新。彩色套印技术、金属活字等先进技术使用的规模也越来越大, 工艺方面也日臻完备。彩色印刷中的拱花印刷, 则是明代的创举, 代表着这一时期图版印刷的最高峰。所有这些都能为明代的纸币印刷和纸币防伪提供一定的技术基础, 但由于受到通货膨胀的影响, 宝钞泛滥成灾, 明政府也无心再把已有的印刷技术应用推广到纸币的印刷上。
虽然, 上述先进工艺几乎没有被用于明代纸钞的防伪技术上, 但这些先进的印刷技术已经在一定程度上, 为清代山西票号业的防伪技术, 提供了有利的技术平台和良好的发展机遇。
二山西票号防伪技术的发展
宋、元、明时期的纸币与防伪技术的进一步发展, 为山西票号的问世及其有关的防伪技术提供了相应的技术基础。
宋代交子已经使用的多色套印花纹图案及官方印章和私记, 元代中统钞使用的铜版印刷, 以及明代继承了宋元时期的图版雕刻, 并创新了彩色印刷中的拱花印刷技术等技术进步的成果, 所有这些都为清代纸币的发行和技术防伪提供了基础经验。我们从顺治年间的钞贯、咸丰年间因镇压太平天国起义而发行的“钞票”以及光绪以后的兑换券来看, 这些纸币的制作印刷之精美、工艺之精制都是建立在吸收和借鉴前代的印刷技术基础之上的。
清代在纸币的防伪制度上也有较细致的规定, 如官票上明确印有“户部奏行官票, 凡愿将官票兑换银钱者与银, 一律并准, 按部定章程搭交官项, 伪造者依治罪不贷”的文字。[18]这些为晋商票号的顺利发行和安全运转, 奠定了比较可靠的技术基础。也就是说山西票号的成功运行主要取决于其防伪技术, 而山西票号的防伪技术优势则是以宋、元、明、清的纸币防伪技术进步为前提。在票号出现之前, 中国传统社会的金融机构还有典当、印局、账局等。乾隆元年 (1736) 由山西汾阳商人王廷荣出资四万两白银, 在张家口开设了中国最早的账局——“祥发永”。[19]黄鉴晖在《山西票号史》中也提到:“中国迟至18世纪二三十年代, 在京师、张家口及山西省太原、汾州府等一些城镇也设立了银行。不过, 中国那时不叫银行, 而叫账局。”[20]这些在票号前出现的典当、印局、账局, 也以票据为手段, 在金融领域的防伪和反欺诈方面积累了相当丰富的经验, 也为山西票号的产生奠定了技术基础。
(一) 山西票号的防伪技术特点
19世纪的二三十年代, 标志着近世中国商业资本向金融资本转化的山西票号应运而生了。市场的扩大, 货币需求量的增加, 迫切需要一种金融工具来便利其商业贸易中的债权与债务关系的结算, 所有这些都呼唤着山西票号的产生, 这就为山西票号业的兴起提供了良好的外部环境。但是, 在国家产权保护缺失的情况下, 作为个体经营异地汇兑和存放款业务的金融机构, 并不具备像国家发行纸币一样具有法律制度的强制措施来予以保护。在这种情况下, 山西票号要发放具有可兑现的金融票据, 其风险是巨大的, 这也是商人想投资票号业首先要考虑的问题。那么怎样识别自己发放票据的真实性, 使其发放出去的票据不被冒领, 就成为摆在票号业主面前的迫在眉睫的头等大事。只有在确保票号的安全性的前提下, 作为理性经济人的投资者, 才会下决心将自己的资金注入到这一领域。事实证明, 在一百多年的业务经营中, 票号不仅基本上垄断了当时清朝的汇兑业务, 而且从未发生被冒领的情况, 这就从根本上保证了票号的正常运转和兴盛。因此说, 防伪技术的进步在票号兴起和发展过程中起到了至关重要的作用。在这种意义上讲, 技术防伪和市场需求都是票号产生和发展的必不可少的条件。
清代的纸币, 除政府印发的户部官票和大清宝钞之外, 清末官私银钱行号和私营银钱店也在印发钞票。其中私营银钱店又有钱庄、钱铺、钱店、银号等多种称谓, 是一种地方性的金融行业。私人钱庄印发的银钱票, 印刷质量更为简单粗糙, 票面金额数字多用手工书写, 缺乏必要的防伪措施, 使得当时的币制更加混乱。相形之下, 山西票号的防伪技术做法就显得更为完善和有效。有关山西票号的防伪技术主要体现在以下几方面。
1.以水印、安全线、彩点为代表的纸张防伪技术
山西票号的汇票印刷采用麻纸内加水印, 上印红格绿线印制而成。票号的用纸、款式、水印都不相同, 只有各家票号的专业人士才能识别其异同, 如日升昌票号汇票的水印为“昌”字, 而蔚泰厚票号的汇票水印则为“蔚泰厚”三个字。[21]这样, 汇票就很难被伪造。有关资料表明, 水印是13世纪意大利造纸专家最先发明和制成的。早在我国的唐代也曾出现木板水印技术, 但由于史料的阙如, 无从考证水印何时被用于纸币的防伪技术。我们从宋、元、明、清以来的纸币印刷发展史来看, 还没有发现利用水印作为技术防伪措施来使用的情况。也就是说, 山西票号利用水印作为防伪技术手段应该是历史上的首次。
2.以微雕技术为代表的印刷防伪技术
山西票号在印刷的处理上, 不仅延续使用了宋、元时期的多色套印技术, 同时也继承了明代的图版雕刻技术, 并且创新和发展了微雕技术, 如防伪印章的设计就是通过微雕技术来设计微雕章, 因此, 这种微雕章的防伪功能属于微雕防伪技术的应用和发展。在山西票号中最具有典型代表作的微雕内容就是王羲之的《兰亭序》, 全篇345个字被设计在一枚印章上, 雕刻工艺技巧非常精细, 需要很高的雕刻技术水平才能雕刻出。此外, 汇票上加盖的印鉴正中人物像和周边刻有的小字, 也都是运用微雕技术进行的防伪手段的具体应用。
3.笔迹技术防伪
山西票号为防止票号的冒领, 特别指定由专人书写汇票。从总号到分号, 都有专人用毛笔书写汇票, 并将书写人的字体汇报给总号及各个分号, 预留备案。当各分号收到汇票后, 必须与事先预留字迹进行核对, 只有经核实无误后, 方可对所收汇票支付款项。对此, 就要求票号的所有工作人员都能够根据预留的备案识别票号的真假。如果需要更换书写人员, 更换后也必须立即将字体报告给总号及各个分号, 并预留备案。这种通过笔迹技术进行防伪的做法虽然可以追溯到宋代的私记, 但在对防伪笔迹的管理和运用上则是宋代所不能比拟的。
4.印章防伪技术
印章防伪技术是指当汇票书写完后, 需要在汇票上加盖票号特制的防伪印章。在印鉴正中大多设计有财神象, 周围再用蝇头小字的古文雕刻上与汇票有关的汇款金额、时间, 并均设有暗号。汇款人、持票人对此一无所知, 只有票号内部的专业人士才能辨别其真假。尽管在宋代已有利用印章技术进行纸币防伪的做法, 但山西票号在运用印章技术的基础上, 又结合了微雕技艺、刻写古文与汇票的金额、时间相联系的方法来进行防伪。这种比较系统的配套做法用于纸币防伪, 可以说是纸币产生以来的防伪技术历史上的一大进步。
5.密押技术防伪
汉字密押是山西票号防伪技术中最重要的一种防伪标识, 汇票上的金额、时间和年月日都通过汉字来设计暗号进行防伪。对此, 持票人毫不知情, 只有票号的专门业务人员才能识别。这一做法在纸币产生以来的技术防伪历史上具有独创性。从宋代纸币交子产生以来, 虽然已经用私记暗号作为密押对纸币进行防伪, 但到了清代的山西票号则把密押技术发展到了极致。如日升昌票号把一年当中的12个月编成口诀密押, 叫做“谨防假票冒取, 勿忘细视书章”, 这12个字就分别代表1-12月的密码代号;一个月30天的暗号又被设计为“堪笑世情薄, 天道最公平, 昧必图自利, 阴谋害他人, 善恶终有报, 到头必分明”, 这30个字分别代表初一至三十的日期。大德通票号则把银总暗号数设计为“赵氏连城壁, 由来天下传”, 这10个字分别代表大写壹贰叁肆伍陆柒捌玖拾。“周密流通”则代表“万仟百两”。如果是“三月五日汇银伍仟两”即写“假薄璧宝通”。日升昌为确保万无一失还又加一道对自暗号, 叫做“盘查奸诈智, 庶几保安宁”。[22]
山西票号通过上述纸张、印刷、笔迹、印章和密押技术的层层防伪, 就从技术方面确保了票号的不被冒领。票号还通过内部的业务制度来进一步规范票号的业务运作, 实现对票号的制度防伪。
(二) 山西票号的制度防伪体系
山西票号还具有与防伪技术相配套的严格的内部管理制度, 从制度体系上确保票号技术的规范操作。山西票号的制度防伪体系包括对汇票的客体防伪和主体防伪两个方面。
1.票号的客体防伪制度规定
客体防伪方面主要是通过对票据的具体操作规定, 以避免票号被冒领情况的发生。“除汇条外, 还有所谓符节或飞符, 就是一种暗号或凭证, 多用银制。形式有各种各样, 或方或圆或椭圆。一种飞符总是分作两半, 彼此有往来的联号各存一半, 汇款时两符相合为凭, 还是唐朝合券取款的遗制。汇兑手续办完后, 飞符的另一半退回原发行汇票的机关。”[8]可见, 山西票号采纳了唐代的飞符作为对票号的防伪手段, 只有当两个半张的飞符能够合上时, 汇票才有可能被兑现。除此之外, 还要求各分号的汇票制作均统一使用总号的纸, 如果坏了一张, 必须寄到总号备数, [24]以防被仿冒制作。如果票据作废则必须报知总号, 同时通知各分号注销该汇票, 以避免被冒领。这样就从汇票的制度层面上控制了票号丢失和被仿制与冒领的金融风险。
从票号的汇兑业务内容规定来看, 汇票有见票即付和见票过几日再付两种情况。如果汇票已到, 但按汇款时商定的兑付时间还未到, 则不能提款, 如果要提前支取, 需交纳一定的费用。这种类似现在的期票贴现业务活动, 就在一定程度上为商人提供了融通资金的便利条件。
制度规范的汇票在当时的社会经济生活中具有极高的信誉, 这种信誉主要体现在汇票对商人业务活动的便利上。清代的商户如果由汾阳至哈尔滨采购置办山货, 可将一定数额的资金费用, 如一千两白银交给票号的汾阳分号, 然后由汾阳分号开出一张汇票, 当途中经过石家庄、天津, 需要提取部分现银时, 汾阳分号即通知石家庄、天津分号, 说明提款人的姓名, 待提款人到石家庄后, 可到指定分号提款若干, 石家庄分号可在提款人持有的汇票上记录提款若干, 剩余款项若干。到天津亦如此, 直至到哈尔滨后全部提出款项, 此时就由哈尔滨分号最后收回汇票。在这一商务活动的全过程中, 由汾阳分号开出的汇票之所以在石家庄和天津直至哈尔滨的分号都能被接受, 其重要原因之一就是各个分号见到的都是同一笔业务中的制度规范的汇票, 而这种汇票是符合票号的客体制度规定的, 因而具有防伪效果。
2.票号的主体防伪制度规定
主体防伪方面的制度规定, 主要是通过对票号有关人员的制度规定, 包括对员工的人事管理制度、财会制度以及相应的制度来达到对票号的防伪。
由于员工是实施防伪技术的主体, 也是票号财会制度的执行者, 为保证其公正性和规范性, 票号还对员工进行相应的督察。对此, 山西票号设有对人员监督的一系列详尽的记事账薄, 记录伙友情况, 作为考核奖惩的依据。督察制度要求山西票号的人员, 无论老少, 每逢下班, 总要先到祁铺报到, 如果要给其他人捎带物件, 也必须先送本号留底转寄。此外, 还通过休假制度、财产考核制度、财务制度等对员工的休息和财产都做出了具体规定。[24]山西票号之所以要实行严密的监督管理制度, 其目的都是为了票号的防伪和盈利。
由上可知, 山西票号不仅通过各种技术防伪措施保证票号不被冒领, 同时又通过内部制度来规范票号工作人员对汇票的操作行为, 这是确保票号的自身利益不被侵犯的法宝, 也是使票号在其运行期间始终立于不败之地的秘诀。
三结语
山西票号的产生与发展, 是建立在宋、元、明、清的纸币发行, 以及相应的防伪技术不断进步基础上的。山西票号的产生是市场需求发展的产物, 而山西票号的发展则以纸币防伪技术的不断进步为前提条件。市场发展和技术进步, 对山西票号的产生和发展起着同等重要的作用。如果没有市场发展对票号的需求, 就不可能有票号的产生;同样, 如果没有纸币防伪技术的进步, 就不可能保证山西票号的安全运行, 也就不会有山西票号的繁荣与发展。因此, 可以说技术进步是山西票号发展的必要条件。
山西票号的防伪技术做法和经验已经被借鉴吸收为现代的货币防伪技巧[26], 我们从现在看到的当代各国货币防伪技术[27]中, 依稀可以找到山西票号技术防伪的痕印。
纸币防伪技术 篇2
而做回报投资的人，看的是收益和回报。他们不会在意未来如何如何，更不会在意币圈发生了什么，他们只在意行情涨还是跌。他们会过分在意币圈的新闻、动态，好及时止盈止损，对于他们来说，有一点风吹草动都是跟他们的利益挂钩的。坦白点说，他们就是为了所谓的一夜暴富而来的，这类人往往是币圈小白或投机者。
但两者实际上都是币圈的韭菜，为什么后者往往是被割的最惨重的那一个?
因为价值投资，就像投资黄金一样，价格可以有涨有跌，但它永远有价值;而回报投资就像赌博一样，靠的是运气，而不是投资本身。
所以，如何才能挺过币圈的寒冬？
一、劣币终将被淘汰，一夜暴富不会再有。
曾经项目方一窝蜂式的发币，打着区块链的名义在币圈招摇撞骗，他们看准的就是投机者的一夜暴富心理。
在没有任何技术和逻辑支撑下，只靠一个概念就上市的币种，最后都逃不过破发的命运。
红极一时的体育项目明星SOC，当初世界杯之前被捧上了天，如今也只剩破发后的凄凉躺在币圈中，再无往日辉煌。
如今，世界各地的政府都开始着手于加密货币的监管，希望促进它的良性发展。
在严格的监管下，一夜暴富的故事是不会再发生的。劣币被淘汰之后，加密货币价格将趋于稳定，会有起伏，但不会归零。
二、当市场趋向稳定后，才是真正入场的好时机
之前缺少政策监管，劣币割了不少韭菜。再有大量的韭菜身先士卒之后，市场也终于看清了劣币的危险。而如今，劣币被清理的差不多了，市场趋向稳定。越来越多的投资者将目光投向加密货币，想看看这个投资领域到底存不存在价值。
现在主流币越来越显示出它雷打不动的价值，部分投资者已经率先投入资金。
市场将趋于稳定，就代表它越来越安全，所以来自机构基金和投资者的新一波资金势必会注入加密货币领域。
因此，在这个时候进场，是最佳时机。
三、加密货币将会成为另一种支付手段
如同支付宝一样，在它没有出现之前，人们进行交易都是信任纸币的。而支付宝的出现，虽然给纸币带来了巨大的冲击，但发展到现在，两种支付方式的并存也并未给彼此之间存在什么威胁，纸币没有消失，而电子现金也并没有取代纸币。
所以，对于加密货币来说，未来它更有可能成为另一种支付的方式。
纸币上的爱 篇3
这个月轮到我收水费，那天去他家时，他刚上小学一年级的儿子在抽屉里翻了半天，找到了两张旧的10元纸币，他是个老实巴交的男人，几年前和妻子双双从纺织厂下岗，在居委会的协调下于闹市区摆了个麻辣烫摊子，夫妻俩早起晚收，日子虽是清淡，倒也平安。直到两年前，妻子患了乳癌，等发觉时已扩散了，没多久她就去世了。
他依然骑着那架破三轮车摆麻辣烫摊子，只是，人沉默了很多，一头乌黑茂密的头发，争先恐后地白了。
我拎出水费袋子，他摸出一张20元的纸币，说想把儿子交的两张10元的钞票换回去，我翻了一下，抱歉地说：真不好意思，给别人找零时找出去了。
他捏着那张皱巴巴的20元纸币，有些愕然地微微张着嘴巴，几乎要流泪的样子。我纳闷，他抹了一下眼睛，告诉我一个故事：他的抽屉里，有整整90张10元的纸币，无论生活多困窘，他都不去动它们，那些钱，都是已故妻子的爱。查出乳癌后，妻子只做了简单的保守治疗就出院了，在家静养。他不能留在家里照顾她，必须继续摆摊赚一家3口的生活费。他从医生那里知道，她剩的时间不多了，想着她无怨无悔地跟着自己受了那么多苦，到头来身患绝症都不得不放弃治疗，他的心，就像刀割一样地疼，他能够对她的好，就是每天把赚来的钱都交给她，并挑出两张10元的纸币写上：此为小卉的营养费，不许挪作他用!
他想让她用这20元买点好吃的，补身体，他知道她是个节俭成性的人，如果不特别强调，她肯定不舍得拿去买东西。她很听话，每天都把写了字的20元钱花得干干净净，在他回家后主动汇报今天吃了什么，绘声绘色地描述有多好吃，然后满脸幸福地说，嫁给他，这辈子，值了。
3个多月后，不断扩散的癌细胞让她出不了门了。一个多月前的一个早晨，她依在他怀里，抓着他的手，指了指床上的褥子，脸上带着心满意足的微笑，安详地走了。
他掀开褥子，看见了那叠被压得整整齐齐的10元纸币。她一分也没花，和他说的那些美味，全是她杜撰的，他捧着这堆钱，号啕大哭，哭人生无常，哭她的善良，哭她对这个家至死都不能释怀的爱。
那个深夜，我挨家挨户地敲门，终于找回了那两张写了字的10元纸币。
纸币清分机关键技术问题研究 篇4
随着银行业的发展, 各类银行都为提高服务效率和质量进行竞争。纸币自动清分机是提高服务效率的一种有效工具, 随着ATM机的迅速普及, 银行业对于区分新旧纸币以及伪钞识别的清分机的需求越来越大。清分机的主要功能在于识别纸币的面额、面向、上下、新旧程度和真伪, 并能按照所设置的清分级别对同种面值而不同新旧程度的纸币进行分离。全自动纸币清分机涉及计算机控制、图像识别以及声、光、电、磁等多种检测控制技术。本文对系统设计中的关键技术进行研究和探索。
2 清分机主要功能及工作原理
清分机能够在纸币一次通过机器的情况下, 对钞票的面值、新旧程度、真伪以及粘贴胶带、折角、破洞、缺损等多种状况进行检测, 最终实现对纸币的清点、鉴伪, 并按照人民币的版本、新旧、面额、正反、上下进行自动清分。清分机系统包括钞票传输系统、自动控制系统和检测系统三大部分。传输系统主要是纸币入钞、传送和出钞的机械机构, 为检测和控制纸币在清分机中的输送状态, 在清分机的入钞口, 各个出钞口以及纸币所经过的路径上装设图像传感器、光电传感器、厚度传感器和磁传感器等检测器件, 在纸币传输的过程中进行一系列的检测、识别和判断。图像的采集、处理和识别以及纸币的传输由清分机的控制系统完成。
3 清分机系统设计中的关键技术
清分机工作时要求每分钟至少识别640张纸币, 在纸币高速通过机器时要完成纸币图像的采集和所有的识别过程, 并将识别结果发送到控制端。因此清分机的核心技术是纸币的图像识别及控制系统的设计。
3.1 图像采集、处理及识别技术
清分机对于纸币的面额、正反面、上下方位、破损、在传输过程中的倾斜度以及新旧程度等识别都要依靠图像系统来完成。因为清分机体积小, 结构复杂, 而且工作速度快, 所以图像传感器的选择尤为重要, 图像系统设计采用高速CIS (Conduct Image Sensor) 作为图像采集的传感元件, 其特点是体积小, 集光源与传感器线于一体, 便于安装。系统的识别功能所要完成的任务是对输入的图像信息进行分类, 辨别出当前图像中纸币的面额、正反面向和上下方位等。控制装置可以根据识别结果进行分检和整理。
在纸币高速传输的过程中, 为保证纸币图像识别和处理时间, 传输系统中设有离合器, 以调整进钞速度, 确保前后纸币之间的间距。通过对图像采集、图像识别及纸币传输控制等时序的分析, 对图像识别采用4 8 6以上的工控处理器板。即保证了系统识别要求, 又方便系统开发。
3.2 图像处理软件设计
纸币图像处理软件是清分机对纸币进行处理的核心部分。其基本工作原理是:当纸币在清分机中运行时, 高速扫描装置对纸币进行扫描, 形成数字图像输入到处理器, 清分软件对纸币图像进行处理, 计算出清分结果输送给控制装置, 由清分机控制装置根据清分结果完成人民币清分计数, 控制电机、离合器、电磁铁动作, 将纸币送往相应得出钞口或拒钞口 (残钞或假钞出口) 。从工作原理上看, 清分机软件所要完成的任务是图像处理和识别工作, 其难点是快速性和准确性。清分机是一种高速运转的机器, 每秒钟需要清分1 0张纸币, 考虑到扫描装置和控制装置的时间, 清分程序需要在40毫秒的时间内处理一幅图像, 否则机器将无法工作。考虑到清分机是一种金融机具, 金融行业对于设备运行的可靠性要求很高, 不允许出现任何差错, 这就对清分软件性能提出了很高的要求, 特别是图象识别部分的功能要求更高, 不允许出现币种的差错和面向的差错。由于在清分机中采用的是高速扫描装置, 所采集的图像与正常扫描仪的图像质量有很大的差异, 图像的分辨率较低, 而且存在很多噪声, 这就需要依靠软件进行图像的位置均衡和亮度均衡, 另外, 纸币在清分机中的传输过程非常复杂, 它在运动时常会有较大的倾斜, 造成了扫描图像存在一定程度的变形。所以在图像处理过程中也要对纸币的图像进行几何校正。
3.3 电气控制系统得设计
纸币清分机的控制系统非常复杂, 包括图像采集控制系统, 机械传动控制系统和显示控制系统, 由单片机完成。为保证纸币图像的准确采集, 使图像信号沿纸币的纵向均匀分布, 在机械传动轴上安装角度编码器, 纸币进入清分机时编码器产生与纸币运动同步的脉冲。该脉冲在图像采集时作为同步信号, 以克服机械运动的不均匀性造成的影响;该脉冲在机械控制系统中作为机械时钟, 即使在系统拖动电机转速发生较大变化时也可以用以判断纸币在清分机中的几何位置。根据图像识别的处理的结果, 完成人民币清分计数, 控制电机、电磁铁动作, 将纸币送到相应得出钞口或拒钞口。显示控制系统控制液晶显示屏显示清分或点钞的结果, 显示系统工作状态。
清分机的图像采集系统有图像传感器和一系列的光电传感器, 判断纸币是否卷角或粘贴胶带依靠厚度传感器, 人民币的真伪识别采用的是磁传感器。在较大的电磁干扰下, 机器会出现瞬间工作不稳定和死机现象, 因此电磁兼容性的设计是控制系统的关键所在。要采取相上接第248页上接第249页
摘要：本文介绍了纸币清分机的主要功能和工作原理, 并对清分机系统设计中的图像检测与识别、控制系统以及软件设计中的关键技术进行了详细的分析和研究。
关键词：清分,图像识别,传感器,检测
参考文献
[1]沙占友.集成传感器应用[M].北京:中国电力出版社.2005.
[2]李群芳.张士军等.单片微型计算机与接口技术[M].北京:电子工业出版社.2005.
纸币教学设计 篇5
经济生活第一课《 揭开货币的神秘面纱》
考点三：纸币
一、教学目标：
（一）知识目标
1、识记货币的本质、基本职能、价格、纸币等概念。
2、理解货币产生的必然性、两种基本职能的原因与区别、商品流通的含义、纸币与货币的关系、纸币发行规律。
3、运用货币知识说明如何正确对待金钱。
（二）能力目标
1、从具体材料入手，逐步学会从感性到理性，从现象到本质的能力。
2、用纸币知识认识假币的违法性，提高辨别假币的能力。
（三）情感、态度与价值观目标
确立与市场经济相适应的商品货币观念，树立正确地金钱观，正确地认识金钱、使用金钱。
二、教学重点
理解纸币的含义及职能。
三、教学难点
通货膨胀与通货紧缩。
四、教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
五、教学课时
1课时
六、教学过程
（一）引入新课
教学过渡：货币是用金银充当的，但是，现实生活中，人们买卖商品却是使用的纸币，这到底是怎么回事？下面我们就学习纸币的有 1 关知识。
教师活动：指导学生回顾、讨论，做典型题，展示学习目标。学生活动：通过教师引导，做题引发探究欲望和兴趣。
（二）进行新课复习教学
教师活动：展示课件，让学生明确复习目标要求。学生活动：围绕复习目标看书、做基础题，然后讨论。
1、纸币的产生
教师活动：请同学们阅读教材P6页第一自然段，思考下列问题：什么是纸币？纸币为什么能代替金属货币执行流通手段职能？
学生活动：阅读课本，找出问题。
教师点评：纸币是由国家发行的，强制使用的货币符号。因为在商品流通中，人们只关心货币能否带来价值相等的商品，不关心它本身是否足值，所以，可以用货币符号――纸币，代替它执行流通手段职能。这样就产生了纸币。
教师活动：既然国家有权发行货币，是否可以随意决定纸币的发行数量呢？
2、纸币的发行规律
纸币的发行量必须以流通中所需要的货币量为限度。发行过多会引起物价上涨，；发行过少，阻碍流通。生活中出现的通货膨胀、通货紧缩现象，往往是与货币发行违反发行规律有
3、纸币流通规律商品价格总额流通中所需货币量= —————————货币流通次数商品总量×商品价格水平= ————————货币流通次数 2 重要关系。（学会计算）
3、制造假币是违法行为
教师活动：请同学们阅读教材P6－7页，说明刑法中的这些规定对你有什么启示？
学生活动：阅读课本，探索问题。
教师引导：通过学习这些规定，应该明确：制造假币是一种违法行为，应受到法律制裁；人民币在我国经济和人民生活中有十分重要的作用，爱护人民币是每个公民的责任；要提高鉴别假币的能力。
4、热点：通货膨胀与通货紧缩
（热点）通胀与通缩发行过多纸币贬值，物价全面持续上涨通货膨胀发行过少商品积压，销售困难，物价全面持续下跌通货紧缩阅读同步练习册《红对勾》里相关内容，通过对比总结出两种经济现象的含义、本质、表现、危害和措施，教师总结。找出二者的区别和联系，通过做典型题突破教学难点。
1、通货膨胀(产品供不应求)纸币的发行量超过流通中所需要的货币数量，（1）含义从而引起纸币贬值，物价上涨，叫通货膨胀。实质是社会总需求大于社会总供给。（2）表现：纸币贬值，物价上涨，经济过热的现象。（3）危害：人们手中的钱不值钱，存款所代表的实物量减少，影响人民的经济生活和社会经济秩序。（4）措施：实行适度从紧的货币政策，控制货币供应量和信贷规模和量入为出的财政政策.发展社会生产，增加产品数量控制基础设施建设，压缩集团购买力提高银行利率，引导人民适度消费3
2、通货紧缩（1）含义通货紧缩是社会总需求小于社会总供给(产品供过于求)，物价总水平在较长时间内持续下降的经济现象。（2）表现：为社会总需求持续小于社会总供给，物价总水平持续下降，货币不断升值。（3）危害：生产下降、市场萎缩、企业利润率降低、生产投资减少，以及失业增加、收入下降投资需求扩大内需消费需求（4）措施积极的财政政策稳健的货币政策鼓励出口
5、探讨社会热点：控制物价上涨，保障改善民生
（1）物价上涨是我们目前迫切需要解决的问题。稳定物价是当前最大的民生问题。我们关注物价，最重要的还是关注物价背后的民生问题。
（2）当前物价、民生问题是社会关注的焦点，也是高考命题背景的长效热点。CPI、住房价格、农副产品价格、猪肉价格、“菜篮子”、“米袋子”等直接关系国计民生，都可能成为高考命题的背景。
2011年9月14日，世界经济论坛2011年新领军者年会在大连开幕，论坛聚焦物价：通胀压力背后的信号。中国人民银行发布的最新调查显示，超过七成的居民认为当前物价高，难以接受。有专家强调，对第四季度物价上涨的可能性保持警惕。
（1）简要说明物价上涨可能带来的影响。（6分）
（2）“对第四季度物价上涨的可能性保持警惕”的《经济生活》依据是什么？并请你为防止物价上涨提出几点合理建议。（6分）
分析：(1)宏观把握材料的三层意思：世界经济论坛聚焦物价；居民认为当前物价高，难以接受； 对物价上涨的可能性保持警惕(2)提炼关键信息：物价上涨；通货膨胀；如何应对物价上涨问题(1)物价上涨可能带来的影响，可以从对生活的影响和对生产的影响两个方面思考。说明物价上涨可能带来的影响，要从对生活的影响和对生产的影响两个方面说明
(3)本题考查多变的价格，涉及的知识包括影响价格的因素、价格变动的影响以及如何解决物价上涨问题。警惕物价上涨的依据就是物价持续上涨的危害性，防止物价上涨的措施可以从影响价格变动的多种因素分
参考答案：
（1）①对人们生活的影响：一般说来，物价上涨，人们购买力普遍降低，会减少对商品的消费，影响人们消费水平的提高。（2分）②对生产的影响：a．物价上涨，有些生产者获利会增加，生产者可能扩大生产规模，增加产量。（2分）b．有些生产者可能因生产成本增加，其价格竞争力减弱。为增强企业竞争力而采取先进技术、改善管理来提高劳动生产率或生产适销对路的高质量产品等。（2分）
塑料钞票能否取代纸币 篇6
塑料钞票上可实现激光穿孔、全息图像等高技术防伪措施。但由于目前塑料钞票的基片必须从澳大利亚进口，因此制造成本大约是纸币的两倍，但使用周期却可以达到7年，而纸币使用周期只有2年。目前，全世界有包括澳大利亚、新西兰、罗马尼亚、越南在内的27个国家使用塑料钞票，而更多的大国，也在逐渐考虑加入“塑料钞票”的大军。
在中国香港，面值10港元的钞票也使用了塑料材料。自从2007年发行以来，10港元币就一直受到内地投资者以及收藏爱好者的关注。香港金融管理局为此还专门对塑料钞票进行了研究。研究结果显示，塑料钞票更加安全耐用，虽然制作费用比纸币高出30%到40%，但是使用寿命可以长达数年之久，远远高过纸币18个月到24个月的使用寿命。
2013年，英国宣布，将从2016年起，发行新款塑料钞票。新款塑料钞票将保留现流通纸币的设计外观，包括英女王头像和一位历史人物肖像图。其中，2016年将发行印有前首相温斯顿·丘吉尔头像的面值5英镑的塑料钞票，2017年将发行的则为印有女作家简·奥斯汀头像的面额10英镑的塑料钞票。
在做出这项决定之前，英国央行曾面向公众征求意见，在接受调查的1.3万人中，高达87%的受访者赞成使用塑料钞票。
今年3月起，英国苏格兰克莱兹代尔银行宣布发行英国首批塑料钞票。苏格兰地区首批发行的是5英镑面值的塑料钞票，比英国其他地区提前了一年。
日前，德国也宣布，将推出一款5欧元的聚合物硬币。研究者希望，用这款“塑料硬币”代替目前流通的5欧元纸币。这一研究历时10年，将在柏林召开的国际钱币展销会上进行展出，并于2016年春季在德国国内进行流通。
然而，尽管塑料钞票不断“攻城略地”，但断言它能取代传统纸币还为时过早，或许随着人们消费习惯的改变，未来所有的消费都将通过信用卡和互联网进行。到那时，无论是纸币还是塑料钞票，可能都将变成钱包里的“老古董”。？笪（颜颖颛）
纸币防伪技术 篇7
关键词：公交系统,纸币清分,控制系统,PLC编程
0引言
自动控制显示技术是PLC编写技术、测厚技术与计算机技术等多种先进技术的综合应用, 与一般的清分机比较具有智能性、优越性。本文通过红外传感器、尺寸厚度传感器、CIS图像传感器、磁性传感器、紫外传感器等多种传感器的综合使用, 对纸币进行检测、图像采集、数据处理等, 以此实现纸币的厚度检测、电信号的转换以及面值清分。
1控制系统工作原理分析
控制技术是清分机实现清分功能的重要工作部分, 它是一种能够实现支持精确筛选、准确控制、快捷清分的工作过程。自动控制系统的设计部分中, 电机、光敏电阻、单片机、时钟电路等元件是控制系统的重要组成部分, 对于单片机这一控制部件的设计必须能够满足控制系统的实际需要, 单片机是实现复杂控制功能的重要组件。
单片机的主要工作是数据处理, 控制出口。当光敏电阻实现对纸币清分的面值参数进行测量后, 测量值结果就会送入单片机进行处理, 通过检测纸币的电流电压, 由A/D转换器将模拟信号转换成数字信号, 数据处理后, 按照数据格式通过数据总线传送至参数实时显示部件进行显示。并实时控制出口。
2程序编制
2.1 PLC编程控制技术
PLC编程控制技术, 它是一种能够实现支持精确筛选、准确控制、快捷清分的工作方式。其主要由CPU、存储器、电源、I/O接口、通信接口、智能接口等部分组成[3]。PLC编程的控制显示技术为大批量小面值的纸币的纸币清分、新旧判别提供了条件。利用该技术可实现纸币面值的清分和新旧判别等方面的应用。
2.2程序编程
根据PLC所示程序将源【s1】和【s2】的数据进行比较, 结果送到目标【D】中, 程序中M1、M4、M7根据比较, 且所有的数据均作为二进制。K100>C20的当前值时, M1接通, M1=1;K100=C20的当前值时, M4接通, M4=1;K100<C20的当前值时, M7接通, M7=1;当执行条件X0=OFF时, CMP指令不执行, 且状态不变。
比较的结果为M1=1, M4=1, M7=1。并且输出的结果对应Y000, Y001, Y002。Y 000则是出钞口1的输出结果, Y001是出钞口2的输出结果, Y002是出钞口3的输出结果, 以此实现纸币的清分。
部分功能指令:
3清分工作过程的实现
(1) 光敏电阻的输出经过处理后作为单片机的输入, 经过单片的处理后单片机依据对输入信号的处理结果经过延时装置控制钞票进入不同出钞口, 鉴于此, 根据尺寸大小输出的电流、电压值, 经过A/D转换器转换为数字量, 再与参考值进行对比, 从而实现对纸币面值的区分。
(2) 新旧清分工作过程:鉴于大面值纸币新旧清分的原理, 小面值纸币若采用声音识别法和透光法, 不仅效率低, 而且分辨率也较低, 由于纸币的新旧程度主要还是通过图像反映出来, 因此, 针对公交系统大批量小面值新旧清分这个问题, 本文主要采用图像识别方法。在输入图像后, 先对图像进行简单的预处理, 根据图像传感器是别的图像与实际标准图像进行比较, 比较的结果作为纸币新旧分类的结果。
4结束语
本文通过对公交系统纸币清分机自动控制系统的工作原理、硬件及软件设计部分的实现进行了详细的描述, 并利用控制显示技术进行了PLC编程, 并进行数字信号转换, 实现了快速、准确的纸币清分。实验证明, 可以满足公交公司的小面值清分需求, 能够提高纸币的清分速度, 提高了工作效率。
参考文献
[1]李斌.基于单片机的数控直流电流源设计[J].甘肃科技纵横, 2010 (04) .
纸币清分机测厚技术的设计与研究 篇8
检测钞票时, 利用测厚辊沿滑道上下移动, 通过两个测厚辊轴间隙的变化, 带动支架组成上轴上下移动, 促使轴上的磁钢的上磁场变动, 从而使传感器产生相应变化的电信号, 然后通过厚度电路传送到主板的微处理器上, 最后经过程序判定, 这样就能判别钞票是否粘贴。
2 纸币清分机钞票测厚的设计原理
2.1 机械结构的设计原理
检测厚度装置基本原理:通过两个测厚辊轴间隙的变化, 带动轴的上下移动, 促使轴上磁钢的磁场产生变动, 通过传感器产生相应变化的电信号, 从而判别钞票是否粘贴胶带、折角与连张。
机械结构由两个测厚辊轴, 2个支架组成 (左右各一个) 和传感器所组成。上测厚辊可以沿滑道上下运动, 从而改变两个测厚辊轴间隙。机械结构如图1所示:钞票经过测厚辊时, 在正常情况下, 支架上的轴压在上测厚辊轴上的轴承上, 两测厚辊轴间隙允许通过一张正常钞票。当正常钞票通过两测厚辊轴时, 两辊轴之间间隙变化很小;当不正常钞票通过时, 两测厚辊轴间隙变化较大, 上测厚辊轴沿滑道向上移动, 并且通过辊轴上的轴承带动支架组成 (图2) 上的轴向上移动, 这样安装在轴上的磁钢也随之向上移动改变了磁钢与传感器之间的距离, 改变了磁场强度, 然后通过传感器将磁信号转变成电信号, 通过分析电信号就可以检测出纸币是否厚度正常。
2.2 传感器与厚度电路的原理
传感器采用的是线性霍尔器件ES49E, 由于施加在器件敏感面的磁场强度其输出信号的电平发生变化, 而且是成比例地变化。当ES49E处于零磁场条件时, 其输出电压是电源电压的一半。S磁极出现在ES49E标记面时, 输出电压将随磁场强度减弱而线性降低;相反, N磁极将使输出电压随磁场强度减弱而线性升高。同时ES49E具有低噪声输出的特点, 不再需要采用外部滤波。它还包括薄膜式电阻, 能提高温度的稳定性和准确性。
厚度电路主要是由AD623AN组成的差动放大电路及LM393组成的比较器共同组成的。选用差动放大电路的原因是将两个输入直流信号进行相减, 得到差值后对差值进行放大, 当存在干扰信号的时候, 会对输入信号产生影响, 但反映到差值上则为0, 这就达到抑制干扰的作用, 提高电路的稳定性。
具体的电路图见图3所示。下面以左路厚度电路进行分析, 集成电路U15 (AD623AN) 的3脚接收到左路传感器变化电信号 (TSL) , 正常的钞票3脚的电压变化较小, 与2脚电压比较后基本维持在80m V左右, 然后在经过放大后集成电路U15的6脚输出电压保持在1.6V左右, 同时比较器LM393的5脚电压调整到0.8V左右, 所以无厚度的钞票的7脚输出电压 (TAL) 为低电平, 接近0V。当有粘接的钞票经过时, 3脚的电压会降低0.5V左右, 再与2脚电压比较后基本在30m V左右, 经过放大后集成电路U15的6脚的输出电压保持在0.6V左右, 比较器LM393的5脚电位调整到0.8V左右, 有厚度的钞票的7脚输出电位 (TAL) 为高电平, 接近电源电压。
比较器的输出信号直接送给主板, 主板上的单片机采集到信号后, 根据信号的差异可以分辨出钞票是否有粘接, 这样就实现了厚度的检测。同时由于钞票的票面不同, 各种钞票的金属线的位置、版本的不同等原因, 钞票的厚度也不同。为了更好地处理每种钞票, 在程序中对每一种的钞票单独进行初始化的设置, 通过这种处理方式就可以达到满意的效果。
3 结论
实践证明, 我们所采用的这项技术是比较先进的, 在检测钞票粘贴方面基本上没出现漏挑的问题, 受到了客户的广泛称赞。
参考文献
纸币冠字号识别率改进算法 篇9
冠字号是纸币的身份证, 是纸币生产和流通管理的重要标识, 所以国内外各个型号的纸币清分机都将冠字号的识别、存储作为一项最基本的功能。
目前市场上现有清分机都对所处理的钱币有一定要求, 比如纸张平整、至少八成新等等, 因为目前的清分机的识别算法, 对钱币的各种各样的污损情况束手无策、无能为力, 这成为影响清分机识别识别正确率和清分钱币速度的一个重要因素。
本课题的研究对象来源于上海某公司清分机所出现的拒识、错识的纸币冠字号样本5000份, 课题目的在于从算法上解决图片的拒识、错识现象。
分析对方所提供的样本, 影响冠字号识别的主要有四种情况——汗渍污渍造成的斑块、折痕直线、字符间污染致粘连、图片分辨率较低, 本文旨在对上述情况提出解决方法, 解决识别困难的问题。
对于前三种情况, 本文在图像预处理阶段, 对他们分别设计专门的处理算法。对于分辨率低造成的字符区分度不高的问题, 本文在预处理阶段应用高信息保留度的字符归一化算法, 以及识别阶段的基于B P神经网络的多层判别树架构来进行处理。
2算法的基本流程
本课题所用的图像样张是由某型清分机获取的5 0 0 0张实际应用图像, 图像为2 5 6级灰度图, 尺寸为140X50像素, 分辨率100PPI。
图像示样如图1:
对图片的处理流程概括为一下几步:
1.灰度图二值化处理, 阈值的选取用经验值和经典的O T S U算法;
2.对二值图进行去噪, 包括斑状噪声和如上图示例中的直线干扰;
3.进行字符的分割, 其中包含去字符粘连步骤;
4.对分割好的字符归一化处理, 针对样本较低的分辨率, 尽可能得提取字符信息并归一化为相同的笔画粗度;
5.输入神经网络进行识别。
3识别预处理
预处理在字符识别的过程中起着至关重要的作用, 其结果的好坏直接影响着之后的识别的成败[1,2]。本部分着重介绍针对样本特有噪声的处理及其效果。
1.斑块的去除
因纸币陈旧或者有污渍造成的斑块 (如图1中a, b) , 对字符区域及单个字符的分割存在影响。
对于小的污点, 类似于椒盐噪声, 可以通过图像的平滑滤除掉, 但是无论是3X3窗口还是5X5的窗口, 相比大块斑点来说还都太小, 单靠平滑滤波无法取得满意效果。
字符和斑点经二值化后都是连通域, 但是字符是图片的有用信息, 且大部分的字符连通域包含的像素点数比斑点要多的多, 以此特征为出发点, 本文使用连通域面积排除的方法来解决此问题。
在二值图中, 字符和斑点都是分离存在, 连通方式可以选定八连通 (如图2) , 即认为某点周边的8个点有与之相同的像素值, 则该点存在与之相邻的点。
假设二值图中字符值为0, 背景值为1, 以区域生长的方法来确定各个连通域的面积, 流程图如下:
字符高20-25, 宽10, 包含像素点数平均50个左右, 即使是数字“1”和字母“I”, 像素点数也大于30, 通过大量的测试, 将连通域删除阈值设置为20, 对样本的处理效果最佳, 处理效果如下图:
效果图很明显得显示了去除斑块的效果, 大块的污点已经全部去除, 并完整得保留了字符信息。在二值图处理的同时, 对此区域的灰度图被标记斑点的像素点也做了处理, 提高斑点的像素值, 将其从前景变为背景, 此灰度图记为后续处理的对象。
2.直线去除
在本文研究的样本中, 有这样一种特殊文理的噪声 (如图1中c、d) , 一般是垂直于字符排列的方向, 贯穿整张图片。产生原因可能是折痕, 也可能是CIS扫描过程中产生, 这类直线噪声的大量出现, 对单字符的截取以及后续字符的识别造成影响, 是目前机器错识、误识的主要原因之一。
(1) Hough变换
Hough变换的基本思想是利用点—线的对偶性, 即图像空间共线的点对应在参数空间里相交的线, 反过来, 在参数空间中交与同一个点的所有直线在图像空间里都有贡献的点与之对应。
在图像空间X-Y中, 所有共线的点 (x, y) 都可以用直线极坐标方程来替代:
Hough变换直线-极坐标空间转换如下图所示:
逆推直线方程
变换的函数使用Matlab工具箱的hough函数, 函数原型及参数如下:
R为包含所有值的数组, 分辨率为0.5, ρ∈[-1475., 1475.], R数组大小591;
T为包含所有值的数组, 分辨率为0.5°, θ∈[-90°, 89.5°], T数组大小360;
H为360X591数组, 为二维的累加数组。
下图是样本Hough变换效果:
扫描累加数组H, 如果H (, ) 40, 则说明有超过40个点在同一直线上, 认为此图中含有直线噪声。
从上图的Hough变换的结果中可以看出, 在曲线簇的中央部分, 存在多条曲线交叠的点。此点为Hough变换累加数组中的最大值Hmax, Hmax=46, 即直线上有46个像素点, Hmax的值为H (Hmax, Hmax) ,
由公式ρ=xcosθ+ysinθ即可推导出直线的方程:
即直线所在位置为图片第6 5列, 在边缘检测图像中直线包含46个像素点。
基于灰度图的直线去除
基于二值图的直线处理过程, 一般步骤将直线及周边像素点剔除, 再对被剔除的字符像素桥接修补。这个过程在本文分辨率不高的字符中使用造成了字符的变形, 信息缺失。
本文尝试在灰度图中处理直线的方法。直线的灰度值虽然会很接近于字符区域的灰度, 造成人肉眼视觉上的误差, 但是一般情况下, 在的直线上的点, 灰度值的变化不大, 这些点的灰度仍然是略高于字符区域的灰度值的, 直线具有3到5像素的宽度。根据这一特性, 设计如下方案以去除折痕:
二值图中计算直线方程;
在灰度图中以为中心, 左右各扩展2像素, 称作直线领域Z;
求取Z所有点灰度均值H;
按以下计算式重新赋值Z的所有像素点:
处理效果图如图7。
即使误判直线位置, 对直线领域Z进行处理, 字符像素点的灰度值仍然小于Z的灰度均值, 灰度值不变, 处理的结果仅仅是将背景值提高一点, 字符信息不会有任何损失。
4字符分割和归一化
纵向投影[3]是对单字符分割的很有效的方法。采用纵向投影的方法可以将大部分字符分开, 但是也有许多由于干扰在字符间, 导致字符投影出现粘连的问题。由于“H”、“U”等投影曲线有很低谷值的字符存在, 设定投影阈值也不能解决此类问题, 致使投影截取失败。针对这中情况, 本文采用字符宽度相关的方法进行字符截取。考虑到每个字符的像素宽度基本是固定的, 大约7到9个像素, 且每两个字符的间距也是一定的, 约3个像素的, 但是其中1, I等比较窄, 需要特别考虑, 根据这些宽度的限制, 可以判断所获取的字符是一个字符, 还是多个字符粘连在一起, 进而将它们分开。
由于纸币上的冠字号字符有不同的颜色, 大小, 不同颜色经CIS得到的灰度值不在同一层级, 所以对整张图片二值化后字符间差别较大, 大小、字体也不一, 高度从20个像素到25个像素不等, 割完的字符不能直接输入神经网络, 需要对字符进行归一化处理。过程是这样的, 首先上述分割过程将获得字符的坐标, 根据坐标在去直线处理后的灰度图中截取灰度字符, 然后采用灰值形态学双边缘M D E检测算法进行处理。
笔画的形态学双边缘 (MDE) 检测公式是这样定义的:
形态学开运算和闭运算的表达式[4]:
那么M D E:
字符笔画宽度为W, 选取结构元素E为直径为W的圆形结构元素。下图是去E为半径为1像素的圆处理后的效果对比图。
进过M D E检测算法处理后再二值化相比直接二值化, 保留了更多的笔画细节, 笔画也更均匀, 为后续神经网络保留了更多的识别特征, 有助于识别率的提高。因为仅截取了单个字符这个很小的区域, 散斑噪声的比例很小, 所以只需再进行简单的去噪处理, 神经网络的输入要求对图片进行归一化, 本课题中将图片统一为2 3行10列图片, 后续神经网络输入为230个数据。
5 BP神经网络及三层判别树
BP神经网络以其结构简单, 架构方便, 容错率高, 在特征识别方面被广泛应用。本课题使用三层BP神经网络[5] (如图9) 。
以25个字母 (无字母V) 识别为例, 所设计的网络有23个输入神经元, 每个神经元230输入, 25个输出神经元, 采用输入在[0, 1]范围内的对数S型激活函数logsig网络。因为隐含层神经元个数没有一个很好的解析式来表达, 但有经验公式:
其中x为输入神经元数, y为输出神经元数。根据经验式 (2) 的选择范围, 定隐层神经元数为20左右。
据以往经验, 在统一的训练样本条件下, 隐含层神经元个数在很大程度上影响着该网络的识别率。本文采用1000个训练样本, 并对5000样本进行一次识别, 在不同隐含层神经元数下的识别率如表所示:
上述表格可以看出, 在隐层神经元数为23时, 效果最佳, 但还远未达到识别率要求, 对此, 本文采用3层判别树的设计。
第一层判别, 网络结构如图5所示, 230个输入, 25个输出。此层主要用于粗识, 整体识别率较低, 为6 2.2%, 对相似的字符如“N”和“H”, “O”和“Q”等等识别效果差, 远低于98.0%的置信度。
第二层判别, 网络结构是在第一层识别效果的基础上进行设计, 对于粗识错误率高的一类字符置于一组加以训练并识别, 通过此层过程, 整体识别率提高至8 5.7%, 而且错误识别字符范围缩小, 趋向收敛。
第三层判别网络的结构设计是为了专于字符的两两识别, 对少量的高相似度的字符设计专门的区分网络, 大大提高如“N”和“H”, “O”和“Q”, “T”和“Y”的区分度, 整体识别率达到98.3%, 完成设计要求。三层判别树的识别率提升效果如图7所示。
考虑到继续增加第四层判别树, 还能提高识别率, 但鉴于以下原因, 判别树最终限于三层:
第三层判别之后, 剩余的识别错误的字符不再集中, 大多是由于污损严重, 即使再改善预处理也不能确保识别率的提升;
第四层判别的增加而获得的识别率提升, 相比所花费的时间, 不再有价值。
6结束语
图像预处理阶段, 本文在通常的预处理步骤基础上, 添加了对样本纸币特有的深色斑块、字符粘连、直线干扰的处理过程, 将被污染的冠字号图片的字符完整提取, 有效得提高了信噪比。
在字符识别阶段, 对由于冠字号的低分辨率造成以往识别算法的相似字符很难准确区分的情况, 重新设计了识别算法, 重新设计并训练神经网络。
将上述步骤整合为完整的识别程序, 以其中1 0 0 0张为训练样本, 选择合适神经网络的隐含层神经元数, 经训练得到固定的神经网络, 以此识别5000张所得的图片, 最终的识别率为98.3%, 显著提高纸币识别的抗噪能力。
参考文献
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试论我国宋代纸币艺术设计 篇10
一、宋代商品经济的发展与纸币的产生
宋代政权建立起来之后,迅速结束了我国五代十国时期长期分裂和战乱频仍的状况,中央集权的封建国家重新得以建立,宋代经济获得了前所未有的发展。商品的流通产生了货币流通的需求,宋代较为短缺的铜钱、铁钱、银币等金属货币已经无法满足市场上商品流通的需求,这就需要更多的货币来进行补充才能满足市场流通。四川地区是丝绸、食盐、茶叶的重要生产基地,对货币的需求量非常大,但是铁钱较为沉重且购买力较小,使用铁钱购买商品极为不便。按照当时的铜钱和铁钱的兑换比例,10枚铁钱才能兑换一枚铜钱,且铁钱非常笨重,购买一匹布就需要2万枚铁钱,需要用马车去拉。所以,四川等地的商品经济的发达亟需轻便的货币以取代铁钱。宋代印刷业获得了快速发展,造纸业也迅速发展,这就促使商人们用纸张制作而成“楮券”(统称为“交子”) 以代替铁钱流通,“交子”成为世界上最早的纸币。商人们首先发明的“交子”,引起宋代统治者的重视。宋朝经常性受到周边少数民族政权的侵扰,朝廷的赔款和军费开支巨大,朝廷也需要依靠发行纸币弥补国家财政的赤字,促成了官方发行纸币的行为。
二、宋代纸币的发行与流通
宋真宗咸平元年(998)前后,四川地区产生了世界上最早的纸币———交子。宋真宗景德二年,由于交子存在较多的弊端而被停止流通。但是,十分笨重的铁钱携带非常不便,以铁钱作为货币对商品经济的繁荣极为不利,无法满足商品交换的现实需要, 1011年,由私人联合发行的交子再次出现在市场上[1]552。后来,官方也发现纸币发行确实是经济社会发展的现实需要,朝廷最终也正式发行了纸币,依然被称之为“交子”。朝廷正式发行“交子”,弥补了市场上铁钱、铜钱的不足,解决了金属货币携带不便的弊病, 促进了商业交往与繁荣,成为我国经济史上的一项重大贡献。
按照发行的时间先后顺序,宋代先后发行了“交子”、“钱引”、 “小钞”、“会子”几种纸币,因为年代已经十分久远和纸张的不易保存,宋代纸币实物已经很少存世或者还没被人们发现。据新华社报道,成都市一名姓张的男性在宋版线装书《南岳旧稿》中发现了宋代纸币实物“会子”,成为目前我国被发现的宋代纸币实物之一[2],为我们研究宋代纸币提供了实物参照。除此之外,古书古籍上对宋代纸币多有记载,宋代纸币的发行流通情形亦可“复原”。 关于“交子”的发行与流通,经历了私人发行和官方发行两个不同的时期,起先由一些商家私自发行。成都的十六家富商共同发行 “交子”之后,以统一的印文和纸张印制“交子”,十六家户铺押字, 在印制好的“交子”上填写钱贯的数额,按照其数额面值在市场上交易。宋仁宗天圣元年(1023),新接任益州知府的薛田一直主张由官方发行“交子”,在薛田的主导下,成立了“益州交子务”,开始由官方发行“交子”,这是世界历史上第一个官方发行纸币的机构,“交子”主要在四川地区流通,也曾经在陕西地区推行。自此之后,宋代先后发行了“钱引”、“小钞”、“关子”、“会子”等纸币。
三、宋代纸币的艺术设计
1.宋代纸币纸张材质和生产工艺。宋代“交子”的纸张采取传统的手工抄纸,其木质纤维较为粗糙。制造“交子”的纸张称之为 “楮纸”,此种纸张有着十分独特的制作方法,首先用楮树的树皮在石灰水之中浸泡若干天,通过石灰水的浸泡之后能够使楮树树皮漂白和软化,之后用清水浸泡,将楮树树皮中的白石灰洗净,再经过碾压之后就成为造纸所用的纸浆,以楮树树皮碾压而成的纸浆可以用来直接造纸。当时“交子”的票幅比较大,纸张大小相应有所不同。“会子”是古代发行量最大的纸币,从“会子”的制作来看,“会子”的制作者通过铜版在桑皮纸之上进行雕版印刷,桑皮纸成为印制“会子”最为主要的纸张。桑皮纸以桑树的树皮作为压制纸张的原料,在桑树树皮之中还加入了一些梧桐、红柳的灰末, 将这些加了梧桐和红柳灰末的桑树树皮捣烂灌浆,将所得纸浆在太阳底下或者屋内通风处晒干、晾干,便可得到桑皮纸,桑皮纸和楮树树皮纸相比较而言更富有弹性,且更加容易保存,不易腐坏。
2.宋代纸币制版和色彩方面的艺术设计。宋代纸币的印刷工艺中充满了工匠们的智慧,其完全不同于其他一般的印刷品,能够代表宋代最高的印刷设计水准。从目前我们所能发现的《宋朝事实》、《文献通考》、《楮币谱》、《朱文公文集》、《蜀中广记》、《宋季三朝政要》等诸多文献典籍资料中均可看出,宋代的“交子”、“关子”、“钱引”、“会子”等纸币的印刷均采取了套印工艺进行印制, 而套色印刷史在宋辽时期才被发明的。由此可知,宋代纸币的制版和色彩设计等均已经采用了当时最为先进的技术工艺。宋代部分纸币是单面印刷,而大部分宋代“交子”是双面、双色印刷,其版面的图文鉴于当时的技术水平和兼顾美观、整洁、大方的审美需求,以蓝色、黑色印刷纸币版面图文为主,显得比较“亲民”,便于世俗社会所接受。同时还配以石朱红印章,体现一定的严肃性、严谨性。除此之外,“交子”上还加盖了官印、私押,每张纸币的面值并不是印刷上去的,而是人工手写的,此种“交子”的形态是双色套印的初级形态。和“交子”的此种初级套印形态相比较来说,“关子”、“会子”、“钱引”的印刷工艺技术就显得较为高超,颇具艺术水平。通常而言,有6—10块版,采取红色、蓝色、黑色三色进行双面套印。当时在四川流通的纸币“钱引”,就是用六块印版,以红色、蓝色和青色三种颜色套印出来的,代表了当时最高的印刷水平和艺术设计水平。按照时间顺序进行排列,宋代纸币先后产生了“交子”、“钱引”、“关子”、“会子”,其采取的印刷工艺和用色等方面均是前后连贯的,最后产生的纸币“会子”的印刷工艺和设计也比其他纸币要高超一些,目前许多文献记载和被发现的实物也充分证明了这点。
3.宋代纸币图案和纹样方面的艺术设计。我们从“交子”印钞铜板的印片可分析其特点。交子的钞面是竖式,其长为17厘米、 宽为9厘米,整体横向板式分割,共有3块横向局部版面。最上方的板式是10个方孔铜钱的符号,其含义为该纸币具有金钱介质的属性,上面还有着商铺印记和官衙印记,印版上的10个铜钱图案,是对一贯钱撂后的俯视效果的展示,具有良好的审美效果。在钞版的下半部分刻有人物、成袋的包装物和房屋,同时还刻有3个人在房屋之外的空地上人工背运货物的景象,表明该纸币和商品的流通具有相关性。从该钞版即可看出,“交子”的平面设计具有较高的艺术水准,已经十分清晰明确地表达了纸币的功用、发行者、数额、使用规则等,并且在复杂图案的雕刻之中暗中藏有其他人不容易仿制的细节,具有防伪的功能。“交子”之后的纸币“钱引”,在图案设计和印刷制作工艺方面均有了较大的提升,每张 “钱引”纸币用6颗印分三种颜色进行印制,开启了多色印刷技术的新时代,其票面的图案设计和印刷工艺技术均得到较大提高, 防伪性能也大为增强。而之后产生的“关子”、“会子”纸币的图案纹样艺术设计则更为高超,更具艺术性。比如就“会子”这种宋代发行量最大的纸币来说,中国历史博物馆目前珍藏了“行在会子铜板”,为竖长方形版面,长17.4厘米,宽11.8厘米。版面的正中横书“行在会子库”的字样,此处的“行在”即宋代当时的都城临安 (现在的杭州市)。“会子库”即“会子务”,是专门主管“会子”纸币的朝廷设置的机构。在“会子”的上部、右部通过相应文字说明了 “会子”的功能、数额以及伪造纸币的法律后果,在下方印制了花纹图案,图案十分细腻精美,具有较高的艺术价值。
4.宋代纸币的防伪艺术设计。宋代纸币的防伪艺术设计达到了较高的水平,比如,“交子”中通过图案作为防伪的艺术设计元素,在图案中印制了树木、人物、房屋等,而且采用双色套印,红色和黑色间错交织,让人难以仿制。“交子”的图案设计十分讲究,通过亲笔押字、填写票面面值,以及黑红间错的手法,使其他人难以伪造。“关子”纸币上,除了使用一般的防伪技术的同时,还在票面上注明了伪造关子和使用伪造的交子应该如何定罪处罚的条文, 以达到一种威慑作用。与此同时,宋代纸币上的花纹显得十分细致繁密,这也是具有鲜明时代风格的防伪技术手段之一。
一元纸币自动分拣装置 篇11
我突发奇想，能不能像工厂流水生产线一样将钱整理好呢？我将自己的想法告诉了学校科技辅导老师，得到了老师的肯定，而且他还鼓励我：如果能够解决这个问题就帮了公交公司一个大忙！
因为公交车上的零钞以一元纸币居多，所以我将作品命名为“一元纸币自动分拣装置”。就这样，我开始了设计该作品的“钻研之旅”。
一、搜集素材
通过上网查询，我更加了解到清点零钞是一项工程浩大的工作，需要耗费大量的人力、物力和财力，怎样才能使这项工作变得轻松呢？
我将部分有价值的关于清点零钞的报道摘录如下：1.“数钱数到手抽筋”，公交公司点钞员日清点零钞30万元（长沙）；2.每天清点零钞票款30多万元，公交零钞清点有多难（水母网）；3.记者亲身体验公交公司点零钞（承德）。
二、意见咨询
确定研究课题后，我与班上的同学讨论，又将设计方案写好后拿给科技辅导老师过目。
综合老师、同学们的意见，我总结出以下几点：1.选题很好，能解决社会大难题；2.可先研究一元纸币的分拣工作，再考虑其他面额的分拣；3.可参考从河道往岸上“运沙”的方式分拣一元纸币；4.用点钞机计数；5.分拣过程中设计杀菌环节。
老师和同学的鼓励像一针强心剂，增强了我把“一元纸币自动分拣装置”做好的信心。我开始浮想联翩：我要把公交公司清点零钞的业务承接下来，不出几年，嘿嘿，又一个世界五百强的企业诞生，老总就是我……
三、制作模型
有了设想后不能一味做白日梦，还是赶紧动手吧！我将设计的模型分成五部分，以下是各部分的具体分工介绍。
1.盛钱漏斗
用来盛装需要清点的零钞，似漏斗形状，我给它取了个名字叫“盛钱漏斗”，大小可根据零钞的体积而定。流下的零钞进入筛状圆筒。
2.筛状圆筒滚动选取纸币
公交车里的零钞分为纸币和硬币两种，我设计采用筛状圆筒滚动让硬币从预留的孔内往下漏，纸币随着圆筒滚动向前。
我找来一只装水的大桶，在上面用电烙铁平行割出宽1厘米、长2厘米的孔，每排10个，共15排。这样，不论旋转到哪个角度，硬币都能从孔里漏到盘中进入硬币分拣装置。
3.长传输带运送纸币
随着滚筒向前，纸币逐一掉落到下方宽12厘米、长80厘米的传输带上继续向前，清除掉非一元纸币，一元纸币随着传输带进入下个装置。传输带上的纸币在辅助装置的帮助下逐渐调整在带上的位置，为下个分拣工作做好准备。
4.短传输带运送纸币
短传输带运行的方向与长传输带运行的方向垂直，与验钞机平行。一张张纸币由长输送带传到短输送带上，送至验钞机的入口后，开始下个步骤。
5.验钞打捆
将验钞机调整到计数功能，根据需求设置张数，以10张为例，验钞机验满10张就停一下，拿出打捆，完成一元纸币的分拣。
模型很快就完成了，这可是我进入高中后做的第一个科技作品，虽然还只是一个模型，但我特别开心！
四、试验
确保各部分功能正常后，怀揣着忐忑不安的心情，我将身上五张一元纸币和三个硬币投进了盛钱漏斗。三个硬币很快从筛状圆筒中掉落，一元纸币继续向前。先经过长的传输带，接下来是短的传输带，最后到验钞机的入口，直至验钞完成。
为了进一步验证效果，我兑换了50张一元纸币、30个一元硬币进行试验，效果很好。
五、创新点
我制作的一元纸币自动分拣装置具有以下优势：
1.填补了国内分拣纸币机器的空白，在分拣过程中，能自动对零钞杀菌，为人们的身体健康提供保障。
2.效率高，能大幅度减少开支，节省劳力。
3.将人工清点零钞改为机器操作，纸币在半密闭的空间中辅助机器点钞，减少与有菌的纸币直接接触，保障点钞员的安全。
机械化自动纸币整理系统的研制 篇12
关键词：机械化,纸币整理,慧鱼模型,摩擦传动
1 总体设计方案
机械化自动纸币整理系统由纸币间歇递送装置、纸币角度摆正装置、纸币展开装置和纸币展开保持收纳装置构成。如图1所示, 纸币间歇递送装置采用蜗轮蜗杆机构驱动, 由凸轮开关控制间歇启动, 合理地与角度摆正装置联系起来, 为纸币角度摆正装置提供准确高效的工作环境;纸币角度摆正装置由履带、导向轮构成, 与纸币间歇递送装置形成机械化结构, 摩擦轮和履带配合与挡板呈一定角度, 可以将纸币摆正成所需要角度以便纸币展开装置的顺利运行;纸币展开装置通过摩擦轮和与其紧密接触的摩擦履带构成, 通过摩擦轮的快速往返运动实现将纸币搓开的目的;纸币展开保持收纳装置由双排压实履带、收纳传送带、压实轮组成, 压实履带从将纸币展开装置运送过来的纸币压紧, 以优化其平整状态, 而后被后端的收纳装置收纳整理。本装置基于慧鱼模型搭建而成, 同时加入了新的设计理念与观点, 可靠性高, 开发周期短, 性价比高。整体设计如图1所示。
1.1 纸币间歇递送装置设计
如图2所示, 零散的纸币由收纳板1放入装置, 由摩擦轮2送入传送带3, 摩擦轮与传送带都由连接着蜗轮蜗杆机构的马达驱动, 目的是使其运动同步且平缓, 该部分的传动系统由一个凸轮控制的开关4控制以达到间歇启动的目的, 可以将零散纸币以恰当的速度规律性地递送到下一部分装置中。
1.纸币间歇递送装置2.纸币角度摆正装置3.纸币展开装置4.纸币展开保持收纳装置
1.2 纸币角度摆正装置设计
如图3所示, 本装置由传送带1、导向轮2组成, 履带由电动机带动的减速齿轮组3驱动。导向轮与履带侧边沿紧密接触, 可以和履带保持统一速度运行转动, 被递送过来的纸币由左端进入, 通过导向轮和履带与挡板的综合作用, 达到角度摆正的目的以便下一装置的顺利运行。
1.3 纸币展开装置设计
纸币展开装置为该系统的核心机构, 结构较为复杂, 如图4所示, 角度摆正后的钱币由滑道1进入装置, 通过辅助导入轮组2进入展开机构, 展开机构由主摩擦履带3和摩擦轮组4及纸币辅助展开轮组6构成, 摩擦履带由发动机8带动的减速轮组9驱动, 以达到增大扭力的目的, 摩擦轮组与摩擦履带紧密接触, 摩擦轮组由凸轮开关控制的电动机5驱动, 可做快速往复式转动, 以达到模仿手工搓开钱币的目的, 未完全展开的纸币由发动机7带动的辅助展开轮组进一步展开, 被展开的纸币由发动机11带动的导出摩擦轮10导入下一装置中。
1.收纳板2.蜗轮蜗杆机构带动的摩擦轮3.传送带4.凸轮开关
1.传送带2.导向轮3.减速齿轮组
1.4 纸币展开保持收纳装置设计
纸币展开保持收纳装置如图5所示, 该装置由双排压实履带1、收纳传送链2、活动收纳压紧轮3构成。被展开的纸币由上下紧密接触的2组压实履带1带入装置, 其目的是对展开的钱币进行压实以优化其展开效果, 收纳传送链可将展开的纸币以平整的状态收入收纳槽中, 活动收纳压紧轮不停转动并可依靠自身重力上下摆动, 目的是压实已收纳的纸币并接纳新传送过来的纸币, 收纳槽可通过活动轴4进行一定角度的翻动, 便于整理好纸币的取出。
1.滑道2.辅助导入轮组3.主摩擦履带4.摩擦轮组5.电动机6.纸币辅助展开轮组7, 8, 11发动机9.减速轮组10.导出摩擦轮
1.双排压实履带2.收纳传送链3.活动收纳压紧轮4.活动轴
2 运动原理分析
本装置采用流程的方式将功能细分为:纸币间歇递送装置、纸币角度摆正装置、纸币展开装置、纸币展开保持收纳装置。
首先纸币通过摩擦轮和传送带, 将收纳盒中的纸币平缓且规律性地运送到纸币角度摆正装置中, 此处驱动均采用蜗轮蜗杆机构, 用以减缓传送带传送纸币的速度, 使整个装置保持高效的运转;在角度摆正装置中, 通过导向轮和履带与挡板的配合进行机械运动, 将纸币摆正成合适的角度;而后纸币进入滑道, 滑道末端有一对导入轮组, 辅助纸币进入展开机构, 展开机构通过履带与摩擦轮的紧密接触和摩擦轮的快速往返运动搓开纸币, 未完全展开的纸币由辅助展开轮组通过摩擦力完全展开;而后由导出摩擦轮送入压实履带, 将平整之后的纸币通过上下2组紧密接触的履带进行压紧, 以优化其平整状态。接下来纸币由收纳传送连带入最后的收纳槽中, 收纳槽上方的压紧轮对被收纳的纸币进行压实保持, 最后带有活动轴的收纳槽可以一定角度翻动, 将整理好的纸币取出, 从而使纸币整理的全过程得到实现。
3 结语
机械化自动纸币整理系统能很好地解决在日常生活中, 由人工清点钱币所造成的效率低、速度慢、人力资源巨大浪费这类问题。另外, 该装置可以与其它纸币分类、检验和硬币分类、检验装置等对接, 实现对散币的快速整理, 相信不久以后该设备在市场上将得到广泛的应用。
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