CN104408819B - 一种纸币上胶带的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸币上胶带的检测方法，包括以下步骤：逐一提取过钞时每个通道厚度传感器的厚度检测数据；将每个通道厚度检测数据的均值作为该通道的阈值，初步检测胶带区和非胶带区；对检测到疑似胶带区域的通道，则按设定的边缘检测阈值进行边缘检测，以确定疑似胶带区的起止位置，根据疑似胶带区的起止位置确定疑似胶带区和非胶带区；将疑似胶带区的厚度均值减去非胶带区的厚度均值得出计算胶带厚度，计算胶带厚度值大于设定的厚度值则判定纸币的疑似胶带区粘有胶带。本发明误判率低，算法简单，可以准确判断出胶带的具体位置。

Description

一种纸币上胶带的检测方法

[技术领域]

本发明涉及纸币检测，尤其涉及一种纸币上胶带的检测方法。

[背景技术]

流通中的纸币中可能因为各种原因导致表面粘结上胶带或其他异物，在点钞和验钞的过程中，这些粘贴胶带或异物的纸币会影响对纸币的正常判断。另外，市面上还有一些通过粘结胶带来实现的拼接钞，这种伪钞的也需要金融机具对此类钞票进行检测，通过金融机构回收或拒绝。

现有纸币胶带检测中一般是通过改善传感器特性(增强各通道传感器的一致性、降低传感器的振荡性)、通过提高灵敏度等来对纸币胶带进行判别，未有有效且统一的对纸币胶带检测的方法步骤。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种算法简单、判断准确率高的纸币上胶带的检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种纸币上胶带的检测方法，包括以下步骤：

101)逐一提取过钞时每个通道厚度传感器的厚度检测数据；

102)将每个通道厚度检测数据的均值作为该通道的阈值，初步检测胶带区和非胶带区，高于该通道阈值的区域为疑似胶带区域，低于该通道阈值的区域为背景区域；

103)对检测到疑似胶带区域的通道，则按设定的边缘检测阈值进行边缘检测，以确定疑似胶带区的起止位置，根据疑似胶带区的起止位置确定疑似胶带区和非胶带区；

104)计算胶带厚度，将疑似胶带区的厚度均值减去非胶带区的厚度均值得出计算胶带厚度；

105)将计算胶带厚度值与设定的厚度值进行比对，计算胶带厚度值大于设定的厚度值则判定纸币的疑似胶带区粘有胶带。

以上所述的纸币上胶带的检测方法，

201)在步骤101后对每个通道的厚度检测数据进行中值滤波；

202)在步骤102中将中值滤波后每个通道厚度检测数据的均值作为该通道的阈值。

以上所述的纸币上胶带的检测方法，在步骤103中采用sobel一维边缘检测算法进行边缘检测。

以上所述的纸币上胶带的检测方法，在步骤103中确定疑似胶带区和非胶带区以后，计算胶带区厚度检测数据的标准偏差和非胶带区厚度检测数据的标准偏差，如胶带区厚度检测数据的标准偏差和/或非胶带区厚度检测数据的标准偏差超过设定值，则胶带区厚度检测数据和/或非胶带区厚度检测数据无效。

以上所述的纸币上胶带的检测方法，不同通道传感器边缘检测阈值的设定方法包括以下步骤：

501)根据当前通道传感器开始压到纸币至离开纸币时获得的全部厚度数据和全部厚度数据的均值提取疑似胶带区域；

502)统计分析每次测试胶带断面积与边缘检测阈值的线性拟合关系，从而确定不同胶带断面积时当前通道传感器的边缘检测阈值y：

y＝kx+b,

其中，x为胶带断面积，k是随胶带断面积变化的斜率，b是固定偏置值；当厚度检测数据大于y的判定是胶带边界，小于y的认为不是胶带边界。

以上所述的纸币上胶带的检测方法，

601)根据不同胶带断面积时的边界阈值确定的胶带区域计算胶带区域和非胶带区域厚度数据的标准偏差；

602)统计分析测试振荡特性与边界阈值的线性关系，拟合出当前通道传感器边缘检测阈值对应的一次线性方程。

以上所述的纸币上胶带的检测方法，在步骤103中根据步骤102判定的疑似胶带区域疑似胶带的断面积x和公式y＝kx+b，得到该通道的边缘检测阈值y。

本发明纸币上胶带的检测方法采用均值进行胶带区域定位，减小对单通道全部数据异物判断的误判率，可以快速初定位胶带区域，使算法复杂度大大减小，同时可以准确判断出胶带的具体位置。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例胶带厚度检测及计算的原理图。

图中，M1-非胶带区域均值线；M2-单传感器厚度均值线；M3-非胶带区域均值线；Δ胶带厚度；A-胶带区。

[具体实施方式]

本发明实施例纸币上胶带的检测方法，包括以下步骤：

1)逐一提取过钞时每个通道厚度传感器的检测数据，亦即单个传感器采集的厚度检测数据；

2)对每个通道的厚度检测数据进行中值滤波，从而平滑背景区和胶带区；

3)将中值滤波后每个通道厚度检测数据的均值作为该通道的阈值初步检测胶带区和非胶带区，高于该通道阈值的区域为疑似胶带区域，低于该通道阈值的区域为背景区域；

4)对检测到疑似胶带区域的通道，则按设定的边缘检测阈值，采用sobel一维边缘检测算法进行边缘检测，以确定疑似胶带区的起止位置，根据疑似胶带区的起止位置确定疑似胶带区和非胶带区；

上述边缘检测阈值y按以下公式计算得到：

y＝kx+b,

其中，x为步骤3中判定的疑似胶带区域的疑似胶带的断面积，k是随x变化的斜率，b是固定偏置值；当厚度检测数据大于y的判定是胶带边界，小于y的认为不是胶带边界。

5)计算胶带区厚度检测数据的标准偏差和非胶带区厚度检测数据的标准偏差，如胶带区厚度检测数据的标准偏差和/或非胶带区厚度检测数据的标准偏差超过设定值，则胶带区厚度检测数据和/或非胶带区厚度检测数据无效。如胶带区厚度检测数据的标准偏差和/或非胶带区厚度检测数据的标准偏差都没有超过设定值，则进行下一步；

6)计算胶带厚度，将疑似胶带区的厚度均值减去非胶带区的厚度均值得出计算胶带厚度；

7)将计算胶带厚度值与设定的厚度值进行比对，计算胶带厚度值大于设定的厚度值则判定纸币的疑似胶带区粘有胶带。

sobel一维边缘检测算法进行边缘检测的边缘检测阈值设定与传感器震荡特性和疑似胶带的截面积相关联，不同通道传感器边缘检测阈值的设定在设备调试或维护时进行，包括以下步骤：

1)根据当前通道传感器开始压到纸币至离开纸币时获得的全部厚度数据和全部厚度数据的均值提取疑似胶带区域；

2)统计分析每次测试胶带断面积与边缘检测阈值的线性拟合关系，从而确定不同胶带断面积时当前通道传感器的边缘检测阈值y：

y＝kx+b, (1)

其中，x为胶带断面积，k是随胶带断面积变化的斜率，b是固定偏置值；当厚度检测数据大于y的判定是胶带边界，小于y的认为不是胶带边界。

3)根据不同胶带断面积时的边界阈值确定的胶带区域计算胶带区域和非胶带区域厚度数据的标准偏差；

4)统计分析测试振荡特性与边界阈值的线性关系，拟合出当前通道传感器边缘检测阈值对应的一次线性方程，对上述公式(1)进行修正。

通过分析纸币的厚度数据可以知道，相对于纸币的图像数据，厚度数据的分辨率要小很多，因此相对于传统图像处理的二维处理，可以对其厚度数据采用一维分析。本发明实施例中对纸币厚度检测采用10个厚度传感器，因此纸币上粘有胶带也必然在其中一个或若干个传感器上有所反应，通过逐一分析单个传感器采集数据就可以获得厚度数据中是否含有胶带。申请人按此方法通过对360张含有胶带的纸币试样和300张不含胶带的纸币试样进行测试，其识别准确率达到100％。

本发明以上实施例的有益效果如下：

1.胶带的检测方法的步骤3中采用均值进行胶带区域定位，相较于对所有数据普遍进行处理，有两个明显的优势，一是减小对单通道全部数据异物判断的误判率，因为对整体数据判断时有可能判断的区域根本不对，从而增加误判率，快速过滤掉背景数据，从而降低了这种风险。二是快速初定位胶带区域，使算法时间复杂度大大减小。

2.胶带的检测方法的步骤4采用边缘检测精确确定胶带的区域，相对于一般模式识别中只能对厚度是否有异常的定性判断相比，可以准确判断出胶带的具体位置。

3.胶带的检测方法的步骤5在判断到胶带的同时，对传感器的质量好坏特性进行判断，从而避免了低质量传感器带来的误判。大大提高算法的健壮性和鲁棒性，避免测试过程中传感器损坏带来的误判。

4.边缘检测阈值设定的设定，减少了不同传感器和不同机器之间的差异性，使得判断过程自动化，无需频繁的批次校验过程，大大简化本方法的移植过程。

Claims (5)

1.一种纸币上胶带的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

101)逐一提取过钞时每个通道厚度传感器的厚度数据；

102)将每个通道厚度数据的均值作为该通道的阈值，初步检测胶带区和非胶带区，高于该通道阈值的区域为疑似胶带区域，低于该通道阈值的区域为背景区域；

103)对检测到疑似胶带区域的通道，则按设定的边缘检测阈值进行边缘检测，以确定疑似胶带区的起止位置，根据疑似胶带区的起止位置确定疑似胶带区和非胶带区；

104)计算胶带厚度，将疑似胶带区的厚度均值减去非胶带区的厚度均值得出计算胶带厚度；

105)将计算胶带厚度值与设定的厚度值进行比对，计算胶带厚度值大于设定的厚度值则判定纸币的疑似胶带区粘有胶带；

在步骤103中，不同通道厚度传感器边缘检测阈值的设定方法包括以下步骤：

103a)根据当前通道厚度传感器开始压到纸币至离开纸币时获得的全部厚度数据和全部厚度数据的均值提取疑似胶带区域；

103b)统计分析每次测试胶带断面积与边缘检测阈值的线性拟合关系，从而确定不同胶带断面积时当前通道厚度传感器的边缘检测阈值y：

y＝kx+b,

x为胶带断面积，k是随胶带断面积变化的斜率，b是固定偏置值；当厚度数据大于y的判定是胶带边界，小于y的认为不是胶带边界。

2.根据权利要求1所述的纸币上胶带的检测方法，其特征在于，

201)在步骤101后对每个通道的厚度数据进行中值滤波；

202)在步骤102中将中值滤波后每个通道厚度数据的均值作为该通道的阈值。

3.根据权利要求1所述的纸币上胶带的检测方法，其特征在于，在步骤103中采用sobel一维边缘检测算法进行边缘检测。

4.根据权利要求1所述的纸币上胶带的检测方法，其特征在于，在步骤103中确定疑似胶带区和非胶带区以后，计算胶带区厚度数据的标准偏差和非胶带区厚度数据的标准偏差，如胶带区厚度数据的标准偏差和/或非胶带区厚度数据的标准偏差超过设定值，则胶带区厚度数据和/或非胶带区厚度数据无效。

5.根据权利要求1所述的纸币上胶带的检测方法，其特征在于，

501)根据不同胶带断面积时的边界阈值确定的胶带区域计算胶带区域和非胶带区域厚度数据的标准偏差；

502)统计分析测试振荡特性与边界阈值的线性关系，拟合出当前通道厚度传感器边缘检测阈值对应的一次线性方程。