CN102176262A - 薄片类介质厚度检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及介质厚度检测领域，特别涉及一种薄片类介质厚度检测方法及检测装置。该装置采用一个厚度检测单元配合图像分析手段，使识别模块在针对厚度检测过程中出现的厚度异常能后做进一步判断，从而降低对单张纸币的误识别率，具体方法为：首选，获得薄片类介质传输中的图像信息以及厚度检测值H；其次，判断厚度检测值H与预设阈值T1和T2相比较；如果不大于厚度阈值T1，则认为符合要求，否则，判断是否不大于T2，如果是，则进一步确认是否为安全防伪线位置，如果是，则认为符合要求，否则，认为不符合要求；如果厚度检测值H大于阈值T2，则认为不符合要求。

Description

薄片类介质厚度检测方法及检测装置

技术领域

本发明涉及介质厚度检测领域，特别涉及一种薄片类介质厚度检测方法及检测装置。

背景技术

现金处理设备(点钞机、循环机、清分机等)中为了确保对处理的钞票计数准确，都具备一厚度检测装置，厚度检测装置在现金处理设备中的作用是检测薄片类介质的厚度，即纸币的厚度，获得纸币的厚度不仅可以用来判断是否符合真实纸币的特征，而且还可以保证纸币分离和传送时进行计数的准确性，为现金处理设置提供的定量而且定性的纸币提供保障。目前的现金处理设备，一般采用超声波传感器检测厚度，而该类型传感器受工作环境(尤其是灰尘)的影响较大，所以环境适应性差。因此，大部分金融机具厂家多采用涡流式、霍尔式、光电式等精密传感器进行检测，精密传感器一般检测范围小，检测精度高，在应用中对厚度检测机构的精度要求非常高。

目前的厚度检测器结构部分包括：杠杆放大结构、缓冲机构、防抖机构、除尘机构等一系列高精度机械结构。

为了纸币的防伪，纸币被设置了安全防伪线，它一般位于纸币沿长边方向的1/3处，安全防伪线所在部分的纸币厚度与纸币的其他部分不同，约为两张纸币的厚度；作为处理纸币的金融机具，如点钞机、清分机等设备，一般要兼容不同尺寸、不同种类的纸币，所以检测设备的纸币传输通道的宽度一般设计为所支持纸币种类中长边的最大值。这样的设计不可避免的就引起如下问题，当放入尺寸较小的纸币时，纸币在入口处有一定的自由度，偏离了传送通道的中心线；或者纸币在传输通道中传输时出现旋转偏移；那么在这样的传送过程中，就有可能使得厚度检测器扫描到纸币的安全防伪线，给纸币的重张判定带来干扰。

目前通用的解决方案是：在纸币传送通道内并排布放多个厚度检测器，来解决厚度检测器检测到安全防伪线的问题，当至少两个厚度检测器检测到的厚度值同时大于预设置的厚度阀值T时则认为是纸币重张。由于纸币厚度在0.1mm左右，因此所需要的厚度检测传感器的精度和成本非常高。厚度检测装置机构部件的加工精度和装配精度要求也非常高。使用太多的厚度检测器使得厚度检测设备的制造成本高而且装配难度较大，对大规模制造和装配应用受到极大制约。

发明内容

基于现有薄片类介质厚度检测装置存在的高成本、装配难的问题，本发明提出一种改进的薄片类介质厚度检测方法及其检测装置，通过对检测的厚度数据与图像数据进行互相验证，以提高薄片类介质厚度检测装置的准确性，增强金融服务设备对薄片类有价介质处理的可靠性和稳定性。

本发明所提供的这种薄片类介质厚度检测方法，对具有安全防伪线的薄片类介质厚度检测时，包括如下步骤：

C1，设置在薄片类介质传输通道内的一图像采集器获取薄片类介质在传输通道中的图像信息；

C2，设置在薄片类介质传输通道内的一厚度传感器获取该薄片类介质在传输过程中的厚度值H；

C3，将获得的厚度值H与预设单张薄片类介质的非安全防伪线区域厚度阈值T1比较，如果厚度值H不大于厚度阈值T1，则认为该薄片类介质符合要求，否则，进行步骤C4；

C4，将厚度值H与预设单张薄片类介质的安全防伪线区域厚度阈值T2比较，如果厚度值H大于安全防伪线区域厚度阈值T2，则认为该薄片类介质不符合要求，否则，进行步骤C5；

C5，确认该薄片类介质对应厚度传感器检测到厚度H的位置的图像信息中是否出现安全防伪线，如果是，则认为该薄片类介质符合要求，否则认为该薄片类介质不符合要求；

优选地，所述厚度值H是通过该厚度传感器多点获取该薄片类介质在传输过程中的厚度值的一平均值。

优选地，所述步骤C5中进一步确认该薄片类介质对应厚度传感器检测到厚度H的位置的图像信息中是否出现安全防伪线的具体步骤为：

C51 根据该厚度传感器与该图像采集器在传输通道中的安装位置以及该薄片类介质的传输速度获取该薄片类介质对应该厚度传感器检测到厚度H位置图像的灰度值R；

C52 将上述灰度值R与预置安全防伪线标准图像灰度值进行比较，如果相似则认为出现安全防伪线，否则认为不是安全防伪线。

优选地，所述C1步骤和C2步骤可以前后互换进行。

优选地，所述薄片类介质在传输通道中的图像信息为透视图像采集器获得的薄片类介质的透视光图像。

本发明的另一目的是提供一种薄片类介质厚度检测装置，其包括：

一图像采集单元，设置在薄片类介质传输通道内用于获取薄片类介质传输过程中的图像信息；

一厚度传感单元，设置在薄片类介质传输通道内距离该图像采集单元一预定距离，用于在薄片类介质传输过程中获取该薄片类介质的厚度值H；

一数据存储单元，用于存储预置信息和厚度传感单元所采集的厚度信息；

一数据处理单元，用于处理上述图像信息、厚度信息以及相应的中间信息；

一中央控制单元，用于控制和协调上述单元的正常运行。

优选地，所述图像采集单元与厚度传感单元在传输通道内沿薄片类介质传输路径依次相邻设置。

优选地，所述数据处理单元根据图像采集单元所获得的通道图像信息分析处理获得薄片类介质图像的物理几何信息。

本发明的有益效果为：采用上述的装置和判断方法后，可减低整个纸币厚度检测装置的成本，并且能够对纸币的厚度进行准确的判断，降低拒钞率。

附图说明

图1，是本发明所提供的一种厚度检测装置的组成图；

图2，是本发明所提供的纸币识别模块的结构图；

图3，是本发明所提供的纸币识别模块的识别流程图；

图4，是本发明所提供的纸币识别模块厚度检测过程中厚度检测数据与安全线关系图；以及

图5，是本发明所提供的纸币识别模块对纸币的识别流程图。

具体实施方式

以下结合图示详细说明本发明提供的薄片类介质厚度检测方法以及检测装置。

厚度检测装置在有价薄片类介质的自动处理领域中不可或缺的机构，如现金处理设备类的点钞机、循环机、清分机等，为了确保对处理的钞票计数准确，都具备一厚度检测装置，厚度检测装置在现金处理设备中的作用是检测薄片类介质的厚度，即纸币的厚度，获得纸币的厚度不仅可以用来判断是否符合真实纸币的特征，而且还可以保证纸币分离和传送时进行计数的准确性，为现金处理设置提供的定量而且定性的纸币提供保障。

本实施例以人们日常熟悉的自动柜员机为例，进一步说明本发明创造所提供的一种薄片类介质厚度检测方法以及检测装置。自动柜员机一般包括：分钞模块、纸币识别模块、暂存模块和纸币存储模块。本发明所提供的厚度检查装置设置在纸币识别模块内，纸币识别模块不但可以获取纸币的可见光图像和透射光图像，还获得纸币厚度等信息用于对纸币的分类和真伪鉴别。

参阅图1，本发明所提供的一种厚度检测装置，该装置包括：

一图像采集单元001，设置在薄片类介质传输通道内用于获取薄片类介质在传输过程中的图像信息；

一厚度传感单元002，设置在薄片类介质传输通道内距离该图像采集单元一预定距离，用于在薄片类介质传输过程中获取该薄片类介质的厚度值H；

一数据存储单元003，用于存储预置信息和厚度传感单元所采集的厚度信息；

一数据处理单元004，用于处理上述图像信息、厚度信息以及相应的中间信息；

一中央控制单元005，用于控制和协调上述单元的正常运行。

参阅图2，是本发明所提供的纸币识别模块的机构图，该纸币识别模块具有传输纸币的纸币传输通道10以及设置在该通道内的其中CIS图像采集单元001和厚度传感单元002，为了防止纸币在传输通道10内由于偏移和变形而影响判断的准确性，CIS图像采集单元001和厚度传感单元002在传输通道10内沿薄片类介质传输路径依次相邻设置。

下面结合图3，进一步说明上述纸币识别模块的识别流程，当纸币进入纸币识别模块的纸币传输通道10，纸币识别模块通过如下步骤完成纸币的厚度检测工作：

C1，设置在薄片类介质传输通道10内的一图像采集器001获取薄片类介质在传输通道10中的图像信息；

C11，数据处理单元004依据图像信息获得该薄片类介质的物理几何特征，比如，介质的长、宽尺寸，色彩等信息，根据这些信息判断所经过的介质是否为纸币、是何种纸币以及纸币的面向等常规识别操作，当然该步骤并不一定在图像信息获得之后立即完成，该步骤可以根据需要灵活安排处理。

C2，设置在薄片类介质传输通道10内的厚度传感器002获取该薄片类介质在传输过程中的厚度值H；

C3，将获得的厚度值H与预设单张薄片类介质的非安全防伪线区域厚度阈值T1比较，如果厚度值H不大于厚度阈值T1，则认为该薄片类介质符合要求，否则，进行步骤C4；

以人民币为例说明纸币厚度判断阀值的确定：通常纸币的非安全防伪线区域的厚度阀值T1设定为正常纸币平均厚度的1.5倍(约0.15mm)，而纸币安全防伪线区域的厚度阀值T2设定为正常纸币平均厚度的3倍(约0.30mm)。当纸币通过纸币识别模块后，将得到一个厚度检测值集合A＝{t₁、t₂、t₃、t₄、......t_n}，对获得的上述厚度检测值集合进行加权平均得厚度值H。

C4，将厚度值H与预设单张薄片类介质的安全防伪线区域厚度阈值T2比较，如果厚度值H大于安全防伪线区域厚度阈值T2，则认为该薄片类介质不符合要求，否则，进行步骤C5；

C5，确认该薄片类介质对应厚度传感器002检测到厚度H的位置的图像信息中是否出现安全防伪线，如果是，则认为该薄片类介质符合要求，否则认为该薄片类介质不符合要求。

优选的，对于厚度检测值集合依据预设厚度阈值T1和T2进行分类，对于不大于厚度阈值T1的检测值不作任何处理既可以认为是符合要求的厚度值，而当存在大于厚度阈值T1而不大于T2的检测值时，进一步确认图像信息中对应厚度传感器位置是否出现安全防伪线，厚度检测值集合A中大于厚度阈值T1而不大于T2的厚度值形成子集B＝{t_k、t_k+1、t_k+2、......t_k+m}(k≥1且k+m≤n)。

具体的参考图4本发明所提供的纸币识别模块厚度检测过程中厚度检测数据与安全线关系图。由于CIS图像采集单元001和厚度传感单元002在传输通道10内沿薄片类介质传输路径依次相邻设置，二者之间的距离固定，纸币在纸币传输通道中的传输速度是已知的，所以当一张纸币在通过传输通道10时经过CIS图像采集单元001和厚度传感单元002的时间间隔是可知的，故厚度传感单元002所检测的n个数据所对应的纸币的n个位置可以对应地将纸币图像分割成n条，对于固定安装在纸币传输通道10中的厚度传感单元002所经过的位置可以唯一地确定产生t_k+m厚度值的图像信息，将该部分图像的灰度值R与预置安全防伪线标准图像灰度值进行比较，如果相似则认为出现安全防伪线，否则认为不是安全防伪线。

当然作为判断程序，也可以不采用平均值的方式，即：可以将物理几何特征符合要求且所有检测厚度值均不大于预置阈值T1的纸币认为是符合要求的；或仅存在大于厚度阈值T1而不大于T2的检测厚度值，且这些厚度值所对应的图像信息为安全防伪线，则认为是符合要求的纸币，当检测厚度值存在大于T2的情况下，可以直接断定该纸币不符合要求。

参阅图5完整地描述该纸币识别模块对纸币的识别流程：

当钞票进入纸币识别模块时，识别系统启动，厚度传感单元002开始获取纸币的厚度信息，CIS图像采集单元001开始获取图像信息，数据处理单元004对所获得的厚度测量信息和图像信息进行处理，并将所有信息存储在数据存储单元003中。在获得纸币的完整图像信息后做初步分析处理，得出纸币的物理几何特征，如纸币的长宽尺寸、色彩、纸币上面额等信息，并根据厚度传感单元002和CIS图像采集单元001所获得的信息分别形成厚度检测值数据集A和厚度传感器002位置对应处的图像灰度值数据集C，对厚度检测数据集A中数据与预设阈值进行比较，当出现大于预设阈值T2的数据时，给出纸币不符合要求的识别结果；当存在大于厚度阈值T1而不大于T2的厚度检测值时，进一步对图像灰度值数据集C中对应的灰度值与预置安全防伪线标准图像灰度值进行比较，如果灰度值相似则认为该厚度检测值为安全防伪线处厚度值，纸币符合要求，否则，给出纸币不符合要求的识别结果；当厚度检测值不大于预设阈值T1的情况下认为纸币符合要求，给出纸币识别正常的识别结果。

需要指出的是以上所述仅为本发明的较佳实施例，因此凡依本发明权利要求范围所做的其它均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种薄片类介质厚度检测方法，对具有安全防伪线的薄片类介质厚度检测时，包括如下步骤：

C1，设置在薄片类介质传输通道内的一图像采集器获取薄片类介质在传输通道中的图像信息；

C2，设置在薄片类介质传输通道内的一厚度传感器获取该薄片类介质在传输过程中的厚度值H；

C3，将获得的厚度值H与预设单张薄片类介质的非安全防伪线区域厚度阈值T1比较，如果厚度值H不大于厚度阈值T1，则认为该薄片类介质符合要求，否则，进行步骤C4；

C4，将厚度值H与预设单张薄片类介质的安全防伪线区域厚度阈值T2比较，如果厚度值H大于安全防伪线区域厚度阈值T2，则认为该薄片类介质不符合要求，否则，进行步骤C5；

C5，确认该薄片类介质对应厚度传感器检测到厚度H的位置的图像信息中是否出现安全防伪线，如果是，则认为该薄片类介质符合要求，否则认为该薄片类介质不符合要求。

2.如权利要求1所述的薄片类介质厚度检测方法，其特征在于，所述厚度值H是通过该厚度传感器多点获取该薄片类介质在传输过程中的厚度值的一平均值。

3.如权利要求1所述的薄片类介质厚度检测方法，其特征在于，所述步骤C5中进一步确认该薄片类介质对应厚度传感器检测到厚度H的位置的图像信息中是否出现安全防伪线的具体步骤为：

C51 根据该厚度传感器与该图像采集器在传输通道中的安装位置以及该薄片类介质的传输速度获取该薄片类介质对应该厚度传感器检测到厚度H的位置的图像的灰度值R；

C52 将上述灰度值R与预置安全防伪线标准图像灰度值进行比较，如果相似则认为厚度H的位置出现安全防伪线，否则认为未出现安全防伪线。

4.如权利要求1所述的薄片类介质厚度检测方法，其特征在于，所述C1步骤和C2步骤可以前后互换进行。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的薄片类介质厚度检测方法，其特征在于，所述薄片类介质在传输通道中的图像信息为透视图像采集器获得的薄片类介质的透视光图像。

6.一种薄片类介质厚度检测装置，其包括：

一图像采集单元，设置在薄片类介质传输通道内用于获取薄片类介质在传输过程中的图像信息；

一厚度传感单元，设置在薄片类介质传输通道内距离该图像采集单元一预定距离，用于在薄片类介质传输过程中获取该薄片类介质的厚度值H；

一数据存储单元，用于存储预置信息和厚度传感单元所采集的厚度信息；

一数据处理单元，用于处理上述图像信息、厚度信息以及相应的中间信息；

一中央控制单元，用于控制和协调上述单元的正常运行。

7.如权利要求6所述的薄片类介质厚度检测装置，其特征在于，所述图像采集单元与厚度传感单元在传输通道内沿薄片类介质传输路径依次相邻设置。

8.如权利要求6所述的薄片类介质厚度检测装置，其特征在于，所述数据处理单元根据图像采集单元所获得的通道图像信息分析处理获得薄片类介质图像的物理几何信息。

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