CN102096961A

CN102096961A - 一种纸币鉴别方法及装置

Info

Publication number: CN102096961A
Application number: CN 201010602559
Authority: CN
Inventors: 李蒙; 唐辉; 成和建; 鲍东山
Original assignee: BEIJING NUFRONT SOFTWARE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing Nufront Digital Image Technology Co., Ltd.
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-06-15
Also published as: WO2012083712A1

Abstract

本发明公开了一种纸币鉴别方法及装置，采用透射光获取纸币上防伪标识的图像，通过对所获取的防伪标识的图像进行识别，来判定所述纸币的真伪。可克服反射式成像下算法处理的局限性。本发明提供的纸币检测方案，易于实现，实现成本较低，检测快捷而准确，从而可快速检测出假币，效果更为明显。

Description

一种纸币鉴别方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理及识别技术领域，具体涉及一种纸币鉴别方法及装置。

背景技术

维护金融秩序以及社会公众利益，严防假币流入市场，纸币的鉴伪是金融管理机构尤为关注的问题。在传统点钞机、清分机具中基于磁性等传统鉴伪的方式被大量采用，基于图像检测的方式主要集中在新旧，币种，污渍，编码识别，辅助鉴伪，辅助厚度检测中。另外，有些鉴伪特征，如，05版100元人民币背面的人民大会堂图形，在红外光下大会堂信息等特征点可以作为辅助鉴伪手段。但由于这类图像防伪点容易被仿制导致其鉴伪水平不高。

目前在图像鉴伪的相关技术中，多数鉴伪能力不是很强，在点钞机和清分机中多数为辅助鉴伪。如，利用人民币的红外图像防伪，在05版人民币背面的大会堂图像为半个，有些假币为全部大会堂信息都具备，或没有。据此可以进行鉴伪。但此特征在使用红外油墨的假币中很容易被仿制。

其他基于图像的鉴伪点如缩微文字或雕刻凹版印刷等则因为只适合于静态高分辨率的图像识别，在高速点钞的验钞机或清分机里，由于难以拍摄出高清晰度的图像而无法应用在高速点钞的金融机具中。因此在鉴伪中，传统的磁鉴伪和荧光鉴伪等方式仍然为主要的鉴伪方式。此类方式已经是业内的成熟方案，但同样假币突破验钞机等金融机具的鉴伪关也是通过高仿磁信息，荧光信息而在实际金融市场里流通。

由于假币制造技术越来越高明，针对现有的检验手段，假币制作者也在不断的更新，采用相应的技术手段应对，可谓“道高一尺，魔高一丈”。为了提高鉴伪水平，快速应对不断更新发展的假币制造手段，必须在现有检验手段基础上，利用当前流通的纸币上已有的防伪标识或特征信息，采用新的检测鉴伪技术，提高金融机具的鉴别性能，遏制假币流通，以维护金融秩序以及社会公众利益。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种纸币鉴别方法及装置，采用透射光获取纸币上防伪标识的图像，并根据该防伪标识进行纸币鉴别。

本发明实施例提供的一种纸币鉴别方法，在采用的纸币鉴别装置中设置有图像获取单元、光源及走钞通道，所述图像获取单元与光源分别位于纸币识别装置的走钞通道的两侧，该方法包括：

在待测纸币通过走钞通道过程中，所述光源照射所述待测纸币，所述图像获取单元利用所述光源透过所述纸币的透射光采集所述纸币上预定位置的防伪标识图像；

对所采集到的防伪标识图像进行处理；

根据处理后的防伪标识图像判定所述纸币的真伪。

本发明实施例还提供一种纸币鉴别装置，具有图像获取单元、光源、走钞通道，所述图像获取单元与光源分别位于纸币识别装置的走钞通道的两侧；在待测纸币通过走钞通道过程中，所述光源照射所述待测纸币，所述图像获取单元利用所述光源透过所述纸币的透射光采集所述纸币上防伪标识的图像；

该装置还包括：

图像处理单元，用于对所采集到的防伪标识图像进行处理；

判定单元，用于根据所述图像处理单元处理后的防伪标识图像判定所述纸币的真伪。

本发明提供的一种纸币鉴别方法及装置，采用透射光获取纸币上防伪标识的图像，通过对所获取的防伪标识的图像进行识别，来判定所述纸币的真伪。可克服反射式成像下算法处理的局限性。本发明提供的纸币检测方案，易于实现，实现成本较低，检测快捷而准确，从而可快速检测出假币，效果更为明显。

说明书附图

图1是本发明实施例提供的纸币鉴别方法流程图；

图2是本发明实施例中提供的纸币鉴别装置的架构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种纸币鉴别方法中的处理流程图；

图4Aa分别为本发明实施例中采集的真假币的互补对印图案的图像；

图4Bb分别为本发明实施例中提供的真假币的互补对印图案的灰度图像；

图4Cc分别为本发明实施例中提供的经去噪及二值化处理后的真假币互补对印古钱币图案的图像；

图4Dd分别为本发明实施例中提供的真假币互补对印古钱币图案的边缘二值图；

图4Ee分别为本发明实施例中提供的真假币互补对印古钱币图案的灰度二值图；

图5ab分别为本发明实施例中提供的真假币互补对印古钱币图案的二值投影曲线图。

具体实施方式

鉴于现有技术中存在的不足，本发明提供的一种纸币鉴别方法及装置，采用透射光获取纸币上防伪标识的图像，通过对所获取的防伪标识的图像进行识别，来判定所述纸币的真伪。可克服反射式成像下算法处理的局限性。本发明提供的纸币检测方案，易于实现，实现成本较低，检测快捷而准确，从而可快速检测出假币，效果更为明显。

由于真币互补对印特征为正面背面一次印刷技术，对印图案可以精确重合。一般假币为正面、背面两次印刷，因而无法精确重合在互补对印图案，经常发生错位，重叠等，只有在透射情况下才能检测。

本发明提供的一种纸币鉴别技术方案中，在纸币识别装置中设置有图像获取单元、光源及走钞通道，所述图像获取单元与光源分别位于纸币识别装置的走钞通道两侧，参照图1，该方法包括如下步骤：

S01，利用光源透过纸币的透射光采集纸币上防伪标识的图像；

在待测纸币通过走钞通道过程中，光源照射待测纸币，图像获取单元利用光源透过纸币的透射光采集纸币上防伪标识的图像；

其中，采集纸币上防伪标识的图像，可通过下述方式实现：

1a）根据检测到的纸币规格，确定所述防伪标识可能出现的区域范围；

1b）控制光源照射待测纸币上所述区域范围，控制图像采集单元采集所述区域范围的图像。

或S304,将冠字号码坐标作为定位胶印对印图案的基准点，截取互补胶印图像；

基于所确定得胶印对印图案的位置，截取互补胶印图像；

其中，图像获取单元可采用接触式图像传感器CIS或CMOS或CCD。

防伪标识为正背互补对印图形，也可以是其他标识，如水印（图像或数字）、全息磁性安全线等。

S02，对所采集到的防伪标识图像进行处理；

由于采集到的图像周边有噪声影响或背景有颜色，因此要对防伪标识图像进行滤波处理、形态学去噪等处理；和/或

对防伪标识图像进行图像二值化等处理。

S03，根据处理后的防伪标识图像判定所述纸币的真伪。

具体地，对于有些防伪标识，如正背互补对印图形，在反射下无法看到重合效果，也就无法进行识别判断，但在透射下可以很容易采集到正反两面重合形成的图像，可根据重合形成的图像来判断纸币的真伪。例如，对于05版人民币中采用胶印正背互补对印的古钱币图形，可根据所采集并处理后的图像中古钱币图形是否重合形成完整的古钱币图形。

另外，可在纸币鉴别装置的走钞通道入口处设置检测模块，当检测到纸币通过走钞通道入口时，开启所述光源，并触发所述图像获取单元开始采集所述纸币上的图像。这样可控制纸币鉴别装置的相关功能单元的工作状态。

参照图2，本发明还提供一种纸币鉴别装置200，具有图像获取单元10、光源20、走钞通道30，该纸币检测装置还包括：

图像获取单元10与光源20分别位于纸币识别装置的走钞通道30的两侧；

在待测纸币通过走钞通道过程中，光源20照射待测纸币，所述图像获取单元10利用光源20透过所述纸币的透射光采集纸币上防伪标识的图像；

图像处理单元40，用于对所采集到的防伪标识图像进行处理；

对防伪标识图像进行图像二值化处理等。

判定单元50，用于根据所述图像处理单元处理后的防伪标识图像判定所述纸币的真伪。

图像获取单元10采用接触式图像传感器CIS或CMOS或CCD。

防伪标识为胶印正背互补对印图形，具体地，如第五套人民币上采用的古钱币图形。所述判定单元根据所处理后的图像中对印古钱币图形是否重合形成完整的图形。

纸币鉴别装置200，还包括：

感应单元60a，用于检测到的纸币规格，以确定纸币防伪标识可能出现的区域范围；

具体实施例中，可采用红外对管（或其他器件）作为感应单元。

控制单元70，用于控制所述光源照射待测纸币上所述区域范围，控制所述图像采集单元采集所述区域范围的图像。

图像采集单元采集待测纸币的全幅面图像；该装置还包括：

定位单元80，用于基于所述全幅面图像定位防伪标识区域；

图像获取单元10根据定位单元80确定的区域获取防伪标识的图像。

图像处理单元40，具体包括：

第一处理模块40a，对所述对防伪标识所在区域图像进行滤波处理、形态学去噪处理；和/或

第二处理模块40b，对防伪标识所在区域图像进行图像二值化处理；和/或

第三处理模块40c，用于去除固定噪声。

本发明提供的纸币鉴别装置，还包括：

检测单元60b，设置在走钞通道，用于检测进入走钞通道的纸币；当检测到纸币通过走钞通道入口，检测单元60b发出指示信号，开启所述光源，并触发图像获取单元10开始采集所述纸币上的图像。

在本发明的具体实施例中，采集纸币上防伪标识的图像，可通过不同的方式实现，例如，可先采集待测纸币的全幅面图像，然后在全幅面图像中定位伪标识所在区域，再截取防伪标识的图像。或者，也可直接根据检测到的纸币规格，确定防伪标识可能出现的区域范围，然后控制采集防伪标识区域范围的图像。

在本发明的一个具体实施例中，采用从全幅面图像中截取防伪标识的图像，参照图3及图4A和4B，以人民币互补对印古钱币图案为例，具体处理流程如下：

S301,鉴别装置启动，开始走钞；

S302,采集待测纸币的全副图像；

图像获取单元（如CIS,CMOS或CCD）与光源分别位于纸币识别装置的走钞通道两侧，利用光源透过纸币的透射光采集纸币的全副图像。

S303,检测所采集的图像，定位冠字号码位置确定纸币面向；

根据冠字号码的正反可确定纸币面向，进而确定胶印对印图案（即图4A及4B中所示的古钱币图案）的位置。

S304,将冠字号码坐标作为定位胶印对印图案的基准点，截取互补胶印图像；

基于所确定得胶印对印图案的位置，截取互补胶印图像；

S305,将互补胶印图像转换成灰度图像，提取互补胶印图像边缘，并进行形态学去噪；

真假币互补对印古钱币图案的灰度图像分别如图4C和4D所示。

S306,将互补胶印图图像二值化，根据边缘信息检测识别胶印图案；

图4E及4F为分别为去噪及二值化处理后的真假币互补对印古钱币图案的图像，经对比看出，真假币的明显区别。

S307,检测识别互补胶印图案是否合格？

经对比可以看出，真假币具有明显区别。图4G中所示真币的互补胶印古钱币图案完整、清楚，而图4H中所示真币的胶印互补对印古钱币图案模糊且不完整。

S308,基于灰度的二值图和灰度图配准信息是否正常

根据二值化处理后，图像中古钱币图形是否重合形成完整的古钱币图形。

从图4I和4J中可看出，真假币的明显区别。

基于检测到的胶印互补对印图案（即古钱币图案）轮廓，可以采用基于灰度和基于二值图两种方式进行图像配准识别。

基于二值图，根据图案的对称方向进行投影的到其投影图，根据投影图的对称性进行配准检测。举例如对于人民币的古钱币图，在得到基于灰度的二值图后，可以同时向水平方向和垂直方向投影，由于古钱币在两个方向上均为对称的。因此投影图在基于图案中心位置是对称的，如图5a所示，因此对于这类特征在中心点进行左右数据对应相减，所有相减结果的绝对值进行求和。可得到的残差和，在真币中相对于假币会小很多，因为真币是对称的,而假币投影图在基于图案中心位置是不对称的，如图5b所示。

基于灰度的相似度计算，从上面已经可以定位到图案的中心点。从对称轴方向看真币会基本对称，而假币则因印刷错位等原因无法重合，不完全对称。因此，在定位到对称轴后裁剪出左右两半部分，可采用成熟的基于灰度值的模板匹配技术进行匹配。如图像差和（SAD），图像差值平方和（SSD），归一化互相关系数（NCC）等各种方法。对于SAD、SSD对称图像将比非对称图像的数值小的多。NCC则越对称图像数值越接近1。因此，根据计算结果，设定好经验阈值。可以把真币和假币区分开来。

在本发明的另一个具体实施例中，直接根据检测到的纸币防伪标识可能出现的区域范围，采集防伪标识（如，人民币的互补对印古钱币图案）图像。具体处理流程如下：

采集防伪标识所在区域的图像位置（垂直方向，水平方向的位置根据纸币面额、面向来确定），可而加快处理过程。

在防伪标识所在区域的图像采集过程中，采集的位置可以在不更改硬件结构的前提下，可通过软件设置。，根据面向信息，把防伪标识所在区域作为粗定位的位置。。然后进行图像采集，并对采集的图像进行二值化及形态学滤波等处理。根据处理后的图像对对印图案进行精确定位。再利用图案的对称性在二值图和灰度图里进行配准，进而鉴别出纸币是真币或者假币。

本发明采用的透射方式进行鉴伪，相对于反射式的图像分析，硬件成本减少，更加容易产品化。本发明提供了利用现有的防伪标识，提供了一种新的鉴伪手段，增加鉴伪力度，结合现有的鉴伪手段，可进一步从根源上防止假币的流通。由于互补对印技术为印刷技术里的高端技术，且对印刷机的要求非常高。假币很难在色度上和互补图像的重合程度上做到和真币完全一致的效果，假币很难做到完全配准，一般会出现错位，重叠等现象。

本发明提供的处理算法具有通用性，互补对印技术为各国普遍采用的防伪技术，实现特点类似。因此算法实现类似，在产品化的时候更容易模块化，升级更加方便。更容易达到一机鉴别多国货币的要求。

根据所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种纸币鉴别方法，其特征在于，在采用的纸币鉴别装置中设置有图像获取单元、光源及走钞通道，所述图像获取单元与光源分别位于纸币识别装置的走钞通道的两侧，该方法包括：

对所采集到的防伪标识图像进行处理；

根据处理后的防伪标识图像判定所述纸币的真伪。

2.如权利要求1所述的纸币鉴别方法，其特征在于，所述采集纸币上防伪标识的图像，具体包括：

根据检测到的纸币规格，确定所述防伪标识可能出现的区域范围；

控制所述图像采集单元采集所述区域范围的图像。

3.如权利要求1所述的纸币鉴别方法，其特征在于，所述采集纸币上防伪标识的图像，具体包括：

采集待测纸币的全幅面图像，根据检测到的纸币规格定位防伪标识区域；

获取所述防伪标识区域的图像。

4.如权利要求1所述的纸币鉴别方法，其特征在于，所述对防伪标识所在区域图像进行处理，具体包括：

对防伪标识所在区域图像进行滤波处理、形态学去噪处理；和/或

对防伪标识所在区域图像进行图像二值化处理。

5.如权利要求1所述的纸币鉴别方法，其特征在于，还包括：

检测到纸币通过走钞通道，开启所述光源，并触发所述图像获取单元开始采集所述纸币上的图像。

6.如权利要求1至5中任一项所述的纸币鉴别方法，其特征在于，所述防伪标识为正背互补对印图形，所述根据处理后的防伪标识图像判定所述纸币的真伪，具体包括：

根据所处理后的图像中对印图形是否重合形成完整的图形进行判定。

7.一种纸币鉴别装置，具有图像获取单元、光源、走钞通道，其特征在于，所述图像获取单元与光源分别位于纸币识别装置的走钞通道的两侧；在待测纸币通过走钞通道过程中，所述光源照射所述待测纸币，所述图像获取单元利用所述光源透过所述纸币的透射光采集所述纸币上防伪标识的图像；

该装置还包括：

图像处理单元，用于对所采集到的防伪标识图像进行处理；

8.如权利要求7所述的纸币鉴别装置，其特征在于，还包括：

感应单元，用于检测到的纸币规格，以确定纸币防伪标识可能出现的区域范围；

控制单元，用于控制所述光源照射待测纸币上所述区域范围，控制所述图像采集单元采集所述区域范围的图像。

9.如权利要求7所述的纸币鉴别装置，其特征在于，所述图像采集单元采集待测纸币的全幅面图像；该装置还包括：

定位模块，用于基于所述全幅面图像定位防伪标识区域；

图像获取模块，用于获取所述防伪标识区域的图像。

10.如权利要求7所述的纸币检测装置，其特征在于，所述图像处理单元包括：

第一处理模块，对所述对防伪标识所在区域图像进行滤波处理、形态学去噪处理；和/或

第二处理模块，对防伪标识所在区域图像进行图像二值化处理；

第三处理模块，用于去除固定噪声。

11.如权利要求7所述的纸币鉴别装置，其特征在于，还包括：

检测单元，设置在走钞通道入口，用于检测进入走钞通道的纸币；当检测到纸币通过走钞通道入口，检测单元发出指示信号，开启所述光源，并触发所述图像获取单元开始采集所述纸币上的图像。

12.如权利要求7至10中任一项所述的纸币鉴别方法，其特征在于，所述防伪标识为正背互补对印图形，所述判定单元依据所处理后的图像中对印图形是否重合形成完整的图形进行判决。