CN101290665B - 多光谱点钞仪及其点钞控制方法 - Google Patents

Abstract

多光谱点钞仪及其点钞控制方法，属于点钞设备技术领域。机架前侧安装置接钞机构，后侧安装进钞机构，喂钞台前侧安装捻钞轮、计数管，喂钞台下方设置与捻钞轮传动配合的进钞驱动电机，捻钞轮前侧设置压轮组件，压轮组件的分钞轮与进钞驱动电机传动配合，压轮组件下方的机架上嵌入设置磁性传感器、多光谱传感器，多光谱传感器与接钞轮之间设置前对转轮，机体内安装主控制板、电机控制板、图像处理板。该多光谱点钞仪可以同时对纸币的磁特征、可见光图像特征、红外光图像特征进行信息检测、处理、反馈，集币种识别、真伪钞识别、面额识别、面朝向识别、版本识别、号码识别等多种功能于一身。

Description

多光谱点钞仪及其点钞控制方法

技术领域

本发明属于点钞设备技术领域，具体为多光谱点钞仪及其点钞控制方法。

背景技术

现有点钞机的机体上部设置上盖，内部设置机架，机架前侧安装置接钞台、接钞轮及相应的接钞驱动电机，后侧安装喂钞台及相应的对正机构，喂钞台前侧安装捻钞轮、计数管，喂钞台下方设置与捻钞轮传动配合的进钞驱动电机。该点钞机一般采用磁性传感器对纸币进行辩伪工作，其智能性不高，功能和使用范围窄，进钞速度不够平稳性，容易发生飞钞现象，且出钞不稳定性，纸币折钞的几率高，且压钞轮固定在机体内，清洁、维修都不很方便。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种多光谱点钞仪及其点钞控制方法的技术方案，可以同时对纸币的磁特征、可见光图像特征、红外光图像特征等信息进行检测、处理、反馈。

所述的多光谱点钞仪，机体上部设置上盖，内部设置机架，机架前侧安装置接钞台、接钞轮及相应的接钞驱动电机，后侧安装喂钞台及相应的对正机构，喂钞台前侧安装捻钞轮、计数管，喂钞台下方设置与捻钞轮传动配合的进钞驱动电机，其特征在于捻钞轮前侧设置压轮组件，所述的压轮组件由压轮翻转架上安装设置同步转动的分钞轮、中压钞轮、前压钞轮构成，分钞轮与进钞驱动电机传动配合，压轮组件下方的机架上嵌入设置磁性传感器、多光谱传感器，多光谱传感器与接钞轮之间设置前对转轮，机体内安装主控制板、电机控制板、图像处理板，进钞驱动电机、接钞驱动电机通过电机控制板与主控制板配合连接，磁性传感器与主控制板配合连接，多光谱传感器经图像处理板处理后与主控制板配合连接，机体外壁设置与主控制板配合连接的输入面板、显示器。

所述的多光谱点钞仪，其特征在于所述的图像处理板包括DSP处理器、FPGA、ROM及片外存储器。

所述的多光谱点钞仪，其特征在于所述的压轮组件采用宽体结构，且通过分钞轮的中心轴与机体内壁插接配合，中心轴外端设置与进钞驱动电机传动配合的皮带轮，压轮翻转架与中心轴转动配合。

所述的多光谱点钞仪，其特征在于中压钞轮底面与多光谱传感器表面的垂直高度为0.6-1mm。

所述的多光谱点钞仪，其特征在于对正机构与喂钞台滑动配合。

所述多光谱点钞仪的点钞控制方法，其特征在于：

1)采用磁性传感器和多光谱传感器相结合的技术，对纸币的磁特征、可见光图像特征、红外光图像特征进行信息检测、处理、反馈；

2)通过输入面板切换工作模式，即“强检”或“智能”模式，纸币由喂钞台送入，进钞驱动电机采用闭环控制技术，利用码盘跟踪电机转速并将结果反馈给电机控制板，电机控制板实时调控电机转速；

3)在“强检”模式下，对纸币进行磁码信息检验：当纸币通过磁性传感器时采集纸币的磁条信息，主控制板对磁条信息进行分析并判断纸币的真假及面额，处理结果在显示屏上显示；

4)在“智能”模式下，对纸币进行光学信息检验：多光谱传感器采集纸币的数字图像，采集到的图像经图像处理板处理，对纸币的币种、真伪、面额、面朝向、版本和号码进行识别，然后将结果发送给主控制板，由主控制板响应后作出相应的操作，处理结果在显示屏上显示。

所述的点钞控制方法，其特征在于上述步骤4)具体包括：

1)批量检伪时，启动多光谱传感器中的红外传感器，对运动中的纸币进行逐行扫描，并将采集到的数字图像数据传送到图像处理板的片外存储器中；

2)识别号码时，启动多光谱传感器中的可见光传感器，对纸币进行逐行扫描，数据存储在图像处理板的片外存储器中；

3)然后对数字图像进行图像学处理，对纸币的币种、真伪、面额、面朝向、版本和号码进行识别，然后将结果发送给主控制板，由主控制板响应后作出相应的操作，处理结果在显示屏上显示。

所述的图像处理方法为：

1)事先对不同版本、不同面额、不同面朝向的纸币进行大量采样，将得到大容量样本进行神经网络训练，得到各个聚类中心存储在图像处理板中作为判断纸币面朝向、面额、版本和真伪的依据；并且设计线性拒绝器与神经网络配合使用；

2)判断纸币入钞方向后定位号码所在区域，然后把该区域及号码图像块分割出来，再利用神经网络算法进行号码识别，识别结果输出到显示屏或相连的计算机。

上述多光谱点钞仪及其点钞控制方法，可以同时对纸币的磁特征、可见光图像特征、红外光图像特征进行信息检测、处理、反馈，集币种识别、真伪钞识别、面额识别、面朝向识别、版本识别、号码识别等多种功能于一身，且使用、维护简单方便，主要应用于银行及其它现金流量较大的企业、机构和部门。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明的控制结构方框图；

图中：1-上盖、2-压轮翻转架、3-分钞轮、4-中压钞轮、5-前压钞轮、6-喂钞台、7-对正机构、8-磁性传感器、9-输入面板、10-显示器、11-主控制板、12-电机控制板、13-图像处理板、14-机体、15-接钞台、16-接钞轮、17-前对转轮、18-多光谱传感器、19-机架、20-计数管、21-捻钞轮、22-进钞驱动电机、23-接钞驱动电机。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明，并给出具体实施方式。

如图所示，机体14上部设置上盖1，内部设置机架19，机架19前侧安装置接钞台15、接钞轮16及相应的接钞驱动电机23，后侧安装喂钞台6及相应的对正机构7，对正机构7与喂钞台6滑动配合。喂钞台6前侧安装捻钞轮21、计数管20，喂钞台6下方设置与捻钞轮21传动配合的进钞驱动电机22。捻钞轮21前侧设置压轮组件，所述的压轮组件由压轮翻转架2上安装设置同步转动的分钞轮3、中压钞轮4、前压钞轮5构成。所述的压轮组件采用宽体结构，增强了出钞的稳定性，显著地降低了纸币折钞的几率。压轮组件通过分钞轮3的中心轴3a与机体14内壁插接配合，中心轴3a外端设置与进钞驱动电机22传动配合的皮带轮3b，压轮翻转架2与中心轴3a转动配合，可根据需要随时转动压轮翻转架2，方便清洁工作。

分钞轮3与进钞驱动电机22传动配合，压轮组件下方的机架19上嵌入设置磁性传感器8、多光谱传感器18，多光谱传感器18与接钞轮16之间设置前对转轮17，用于完成纸币的送出动作。中压钞轮4底面与多光谱传感器18表面的垂直高度为0.6-1mm，保证高速进钞时纸币顺畅通过，从而确保在不磨损多光谱传感器18的同时采集到高质量的数字图像，解决了采集数字图像不稳定的问题，为数字图像处理环节提供了高质量的数据源，从而保证了整个系统的识别精度。

机体14内安装主控制板11、电机控制板12、图像处理板13，所述的图像处理板13包括DSP处理器、FPGA、ROM及片外存储器，在主控制板11之外单独设立数字图像处理板13，可对数字图像进行高速处理，消除了高速系统中图像处理的速度瓶颈问题，提高了系统的实时性。

进钞驱动电机22、接钞驱动电机23通过电机控制板12与主控制板11配合连接，磁性传感器8与主控制板11配合连接，多光谱传感器18经图像处理板13处理后与主控制板11配合连接，机体14外壁设置与主控制板11配合连接的输入面板9、显示器10。完成点钞、识别纸币号码等不同功能时，进钞、出钞速度也不相同，不同功能条件下进钞驱动电机22、接钞驱动电机23的速度由电机控制板12及其主控制板11协调。可以通过输入面板9设置点钞仪的功能参数，而输出接口则用来接显示器10或外接电脑，输出处理结果；主控制板11综合各子部件反馈的信息后下达各种控制指令。

所述多光谱点钞仪的点钞控制方法为：

1)采用磁性传感器8和多光谱传感器18相结合的技术，在纸币高速运动过程中对纸币的磁特征、可见光图像特征、红外光图像特征进行信息检测、处理、反馈，提高了识别精度，丰富了系统功能，使之具有很高的智能性，大幅拓展了点钞仪的功能和使用范围；

2)通过输入面板9切换工作模式，即“强检”或“智能”模式，纸币由喂钞台6送入，进钞驱动电机22、接钞驱动电机23采用闭环控制技术，利用码盘跟踪电机转速并将结果反馈给电机控制板12，电机控制板12实时调控电机转速，使进钞电机匀速运动，提高了进钞速度的平稳性，使采集稳定、可靠的图像成为可能；

3)在“强检”模式下，对纸币进行磁码信息检验：当纸币通过磁性传感器8时采集纸币的磁条信息，主控制板11对磁条信息进行分析并判断纸币的真假及面额，处理结果在显示屏10上显示；

4)在“智能”模式下，对纸币进行光学信息检验：批量检伪时，启动多光谱传感器18中的红外传感器，对运动中的纸币进行逐行扫描，并将采集到的数字图像数据传送到图像处理板13的片外存储器中；识别号码时，启动多光谱传感器18中的可见光传感器，对纸币进行逐行扫描，数据存储在片外存储器中；然后对数字图像进行图像学处理，对纸币的币种、真伪、面额、面朝向、版本和号码进行识别，然后将结果发送给主控制板11，由主控制板11响应后作出相应的操作，处理结果在显示屏10上显示。

所述的图像处理方法为：1)事先对不同版本、不同面额、不同面朝向的纸币进行大量采样，将得到大容量样本进行神经网络训练，得到各个聚类中心存储在图像处理板13中作为判断纸币面朝向、面额、版本和真伪的依据；并且设计线性拒绝器与神经网络配合使用，对纸币的真伪信息作出更加准确的判断，进一步提高了识别结果的可靠性。2)判断纸币入钞方向后定位号码所在区域，然后把该区域及号码图像块分割出来，再利用神经网络算法进行号码识别，识别结果输出到显示屏10或相连的计算机。

Claims (8)

1.多光谱点钞仪，机体(14)上部设置上盖(1)，内部设置机架(19)，机架(19)前侧安装置接钞台(15)、接钞轮(16)及相应的接钞驱动电机(23)，后侧安装喂钞台(6)及相应的对正机构(7)，喂钞台(6)前侧安装捻钞轮(21)、计数管(20)，喂钞台(6)下方设置与捻钞轮(21)传动配合的进钞驱动电机(22)，其特征在于捻钞轮(21)前侧设置压轮组件，所述的压轮组件由压轮翻转架(2)上安装设置同步转动的分钞轮(3)、中压钞轮(4)、前压钞轮(5)构成，分钞轮(3)与进钞驱动电机(22)传动配合，压轮组件下方的机架(19)上嵌入设置磁性传感器(8)、多光谱传感器(18)，多光谱传感器(18)与接钞轮(16)之间设置前对转轮(17)，机体(14)内安装主控制板(11)、电机控制板(12)、图像处理板(13)，进钞驱动电机(22)、接钞驱动电机(23)通过电机控制板(12)与主控制板(11)配合连接，磁性传感器(8)与主控制板(11)配合连接，多光谱传感器(18)经图像处理板(13)处理后与主控制板(11)配合连接，机体(14)外壁设置与主控制板(11)配合连接的输入面板(9)、显示器(10)。

2.如权利要求1所述的多光谱点钞仪，其特征在于所述的图像处理板(13)包括DSP处理器、FPGA、ROM及片外存储器。

3.如权利要求1所述的多光谱点钞仪，其特征在于所述的压轮组件采用宽体结构，且通过分钞轮(3)的中心轴(3a)与机体(14)内壁插接配合，中心轴(3a)外端设置与进钞驱动电机(22)传动配合的皮带轮(3b)，压轮翻转架(2)与中心轴(3a)转动配合。

4.如权利要求1所述的多光谱点钞仪，其特征在于中压钞轮(4)底面与多光谱传感器(18)表面的垂直高度为0.6-1mm。

5.如权利要求1所述的多光谱点钞仪，其特征在于对正机构(7)与喂钞台(6)滑动配合。

6.一种利用权利要求1所述的多光谱点钞仪的点钞控制方法，其特征在于：

1)采用磁性传感器(8)和多光谱传感器(18)相结合的技术，对纸币的磁特征、可见光图像特征、红外光图像特征进行信息检测、处理、反馈；

2)通过输入面板(9)切换工作模式，即“强检”或“智能”模式，纸币由喂钞台(6)送入，进钞驱动电机(22)采用闭环控制技术，利用码盘跟踪电机转速并将结果反馈给电机控制板(12)，电机控制板(12)实时调控电机转速；

3)在“强检”模式下，对纸币进行磁码信息检验：当纸币通过磁性传感器(8)时采集纸币的磁条信息，主控制板(11)对磁条信息进行分析并判断纸币的真假及面额，处理结果在显示屏(10)上显示；

4)在“智能”模式下，对纸币进行光学信息检验：多光谱传感器(18)采集纸币的数字图像，采集到的图像经图像处理板(13)处理，对纸币的币种、真伪、面额、面朝向、版本和号码进行识别，然后将结果发送给主控制板(11)，由主控制板(11)响应后作出相应的操作，处理结果在显示屏(10)上显示。

7.如权利要求6所述的点钞控制方法，其特征在于步骤4)具体包括：

1)批量检伪时，启动多光谱传感器(18)中的红外传感器，对运动中的纸币进行逐行扫描，并将采集到的数字图像数据传送到图像处理板(13)的片外存储器中；

2)识别号码时，启动多光谱传感器(18)中的可见光传感器，对纸币进行逐行扫描，数据存储在图像处理板(13)的片外存储器中；

3)然后对数字图像进行图像学处理，对纸币的币种、真伪、面额、面朝向、版本和号码进行识别，然后将结果发送给主控制板(11)，由主控制板(11)响应后作出相应的操作，处理结果在显示屏(10)上显示。

8.如权利要求6或7所述的点钞控制方法，其特征在于所述的图像处理方法为：

1)事先对不同版本、不同面额、不同面朝向的纸币进行大量采样，将得到大容量样本进行神经网络训练，得到各个聚类中心存储在图像处理板(13)中作为判断纸币面朝向、面额、版本和真伪的依据；并且设计线性拒绝器与神经网络配合使用；

2)判断纸币入钞方向后定位号码所在区域，然后把该区域及号码图像块分割出来，再利用神经网络算法进行号码识别，识别结果输出到显示屏(10)或相连的计算机。

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