Automatisierte virtuelle Rekonstruktion von Euro-Banknoten

Fragmente unterschiedlicher Banknoten im Größenvergleich
Fragmente unterschiedlicher Banknoten im Größenvergleich

Immer wieder werden mutwillig zerstörte oder versehentlich beschädigte Geldscheine sichergestellt oder bei Banken vorgelegt. Nationalbanken sind dabei in bestimmten Fällen verpflichtet, den Gegenwert beschädigter Währungsmittel zu erstatten. Generell gilt: Können Besitzer oder Finder mehr als die Hälfte einer Banknote vorlegen oder nachweisen, dass die fehlende Hälfte endgültig vernichtet ist, wird in der Regel Ersatz geleistet. Doch vor jeder Erstattung ist der jeweils zu erstattende Betrag exakt zu ermitteln. Dafür mussten in der Vergangenheit die häufig nur fingernagelgroßen Geldscheinfragmente von Bankmitarbeitern mit teilweise enormen (Zeit-)Aufwand von Hand zusammengesetzt werden. Bei großen Schnipselmengen ist eine manuelle Rekonstruktion häufig gar nicht mehr möglich, da für die Rekonstruktion fast ausschließlich kleine und sich wiederholende Muster zur Verfügung stehen, welche erst nach Vergrößerung durch ein Mikroskop eindeutig sichtbar werden.

Entwicklung eines neuartigen Systems zur virtuellen Rekonstruktion von Banknoten

Nachdem das Fraunhofer IPK in den vergangenen Jahren im Rahmen verschiedener Vorstudien bereits mehrfach unter Beweis stellen konnte, dass eine virtuelle Rekonstruktion hochgradig fragmentierter Banknoten technisch möglich ist, hat die Deutsche Bundesbank im Sommer 2018 das Fraunhofer IPK mit der Entwicklung und dem Aufbau eines Gesamtsystems zur digitalen Wiederherstellung hochgradig beschädigter Euro-Banknoten beauftragt. Das Ergebnis der Entwicklungsarbeiten ist die so genannte BB-RECO-Appliance. Die Appliance setzt sich im Wesentlichen zusammen aus einer automatisierten Digitalisierungseinheit sowie einem Puzzle-Assistenzsystem. Die Digitalisierungseinheit erfasst die Geldscheinfragmente, die während der Digitalisierung in transparenten Objektträgern fixiert sind, in einem Scandurchgang beidseitig mit einer nativen Ortsauflösung von 1.200 dpi. Durch eine zusätzliche Durchlichtaufnahme wird eine pixelgenaue und farbinvariante Maskierung der Fragmente ermöglicht. Das Puzzle-Assistenzsystem setzt auf der am Fraunhofer IPK entwickelten ePuzzler-Technologie auf. Dafür wurden ausgewählte Verfahren der IPK-Rekonstruktionstechnologie adaptiert und zusammen mit ebenfalls am Institut entwickelten Verfahren der Dokumentenanalyse in ein automatisiertes Assistenzsystem integriert. Die Entwicklung der BB-RECO-Appliance erfolgte in Kooperation mit der Firma MusterFabrik Berlin GmbH, welche die automatisierte Digitalisierungseinheit konstruiert und aufgebaut sowie die dafür benötigte Steuerungssoftware entwickelt hat.

BB-RECO-Appliance erfolgreich seit Oktober 2019 bei der Deutschen Bundesbank in Betrieb

Im Oktober 2019 wurde die BB-RECO-Appliance in den Räumlichkeiten der Deutschen Bundesbank aufgebaut und wird seitdem dort von dieser eigenständig betrieben. Das System ist in der Lage, kleinteilig zerrissene und/oder zerschnittene Euro-Banknoten aller aktuell gültigen Stückelungen digital wiederherzustellen. Dafür werden die einzelnen Fragmente nach der Digitalisierung vom Puzzle-Assistenzsystem automatisch klassifiziert, d.h. ihrer zugehörigen Banknoten-Vorlage zugeordnet und anschließend automatisch auf dieser positioniert. Das System ermittelt zudem für jedes Fragment und jede Rekonstruktionsbaustufe automatisch den prozentualen Größenanteil an einer vollständigen Banknote sowie aus allen Fragmenten einer Stückelung die Anzahl der zu rekonstruierenden Banknoten und schätzt damit den vermeintlichen Erstattungswert ab.