CN104851184B - 一种横向拼接纸币的识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种横向拼接纸币的识别方法，其中，所述的方法，包括：获取待识别纸币的红外透射图像，并根据红外透射图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置；获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据所述列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。采用本发明实施例所提供的技术方案能够有效识别出在横向位置进行拼接的伪纸币，且识别效果稳定。
Description
技术领域
本发明涉及纸币检测领域，尤其涉及一种横向拼接纸币的识别方法及装置。
背景技术
近年来，出现了拼接纸币在市场中流通的现象。所述的拼接纸币是指将纸币的正面或背面揭开，利用剪割、拼凑、涂改等手段来伪造纸币。目前，比较常见的“拼接纸币”主要有两种：一种是将一张真币一分为二，同时通过粘补将一半真币和一半假币拼凑在一起；另一种是对小面额真币进行裁剪，将挖剪下真币上的变色荧光数字粘补在大面额伪币的相同位置上，以伪充真。
现有的纸币真伪识别方法中，对拼接纸币的辨识较为困难。尤其是使用将小面额真币的变色荧光数字部分拼接到大面额伪币拼接方法的拼接纸币，由于其光变油墨、水印等防伪特征都是由真币贴补过来的，现有的基于上述防伪特征的识别方法无法辨识其真伪。针对于此，出现了一些以纵向拼接为基础辨识拼接纸币的方法。此类方法可以有效地识别出纵向拼接纸币的真伪，但还无法辨识基于横向位置进行拼接的纸币。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出一种横向拼接纸币的识别方法及装置，以实现对横向位置进行拼接的伪纸币的有效识别。
一方面，本发明实施例提供一种横向拼接纸币的识别方法，包括：
获取待识别纸币的红外透射图像，并根据红外透射图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置；
获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据所述列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。
另一方面，本发明实施例还提供一种横向拼接纸币的识别装置，包括：
边缘位置确定单元，用于获取待识别纸币的红外透射图像，根据红外透射图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置；
横向拼接纸币判断单元，用于获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。
本发明实施例所提供的横向拼接纸币的识别方法及装置，通过获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。能够有效识别出在横向位置进行拼接的伪纸币，识别效果稳定。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明第一实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程图；
图2是本发明第一实施例提供的纸币的部分红外透射图像示意图；
图3是本发明第二实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程图；
图4是本发明第二实施例提供的所划取的矩形子图像示意图；
图5是本发明第三实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程图；
图6是本发明第三实施例提供的矩形子图像内列投影与像素在横向位置的关系示意图；
图7是本发明第四实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程图；
图8是本发明第五实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程图；
图9是本发明第六实施例提供的横向拼接纸币的识别装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
图1示出本发明的第一实施例。
图1是本发明第一实施例提供的一种横向拼接纸币的识别方法的流程示意图，本实施例的方法可以由横向拼接纸币的识别装置来执行，该装置可通过硬件和/或软件的方式实现，并一般可以集成于可滚动输出的存储一体自动柜员机(Automatic TellerMachine，ATM)终端内。
参见图1，所述横向拼接纸币的识别方法，包括：
步骤S101，获取待识别纸币的红外透射图像，根据红外透射图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置。
通过设定的光谱波段的红外光对待识别纸币进行透射，可以使得纸币图像中防伪金属丝以及防伪金属丝周边黑白相间的防伪特征区间与背景的对比度最强，方便进行后期识别，所述的光谱波段可以通过实验选取。在本发明实施例中，使用光谱波段位于940nm±20nm的红外光对纸币进行透射，并通过拍摄装置获取纸币在940nm±20nm光谱波段的红外光透射图像。
图2是纸币的部分红外透射图像，由图像可以看出，纸币图像中防伪金属丝经过红外投射后，与其它区域相比，颜色较深，灰度值较小，且在防伪金属丝周边为黑白相间的图案。利用上述图像中像素灰度分布特征，可以确定防伪金属丝的纵向边缘在图像中的位置。例如，可以通过像素灰度值边缘提取的方法判断防伪金属丝的纵向边缘位置。
步骤S102，获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。
根据步骤S101所获取的防伪金属丝的纵向边缘位置，并根据纵向边缘位置坐标获取所述边缘位置待识别纸币红外透射图像上的列投影。所述的列投影为该纵向边缘位置坐标所在列的所有像素的灰度值之和。由于横向拼接的不是整体印刷而成，且防伪金属丝也由多段防伪金属丝拼接而成，其在红外透射图像上的灰度分布与真的纸币存在着一定的差异，利用上述特性可以有效区分所输入的纸币是否为横向拼接钞。
所述的列投影的投影强度可以是两侧边缘列投影之和。将列投影之和与预设的灰度阈值进行比较，如果列投影之和小于预设的灰度阈值，则说明两侧边缘在红外透射图像中列投影自上至下都是防伪金属丝部分，即则输入的纸币为真纸币；如果列投影之和大于预设的灰度阈值，则输入的纸币为横向拼接纸币。
本发明实施例通过获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。此方法能够有效识别出在横向位置进行拼接的伪纸币，且识别效果稳定。
图3示出本发明的第二实施例。
图3是本发明第二实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程示意图。所述横向拼接纸币的识别方法以本发明第一实施例为基础，进一步的，将在所述根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置，具体优化为：从所述红外透射图像中截取矩形子图像，所述矩形子图像包括防伪金属丝的横向区域的一部分；根据子图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置。
参见图3，所述横向拼接纸币的识别方法包括：
步骤S201，获取待识别纸币的红外透射图像。
步骤S202，从所述红外透射图像中截取矩形子图像，所述矩形子图像包括防伪金属丝的横向区域的一部分。
从步骤S201所获取的红外透射图像中切取子图像，所述的子图像应该具有如下特征：所述的子图像应该包括防伪金属丝的一部分，该部分包括防伪金属丝的部分横向区域的完整部分，且在纵向上高度相等，即在纵向上有相同数量的像素。
图4是本发明实施例中所划取的的子图像位置示意图，在100DPI的分辨率下，该子图的区域位置为(200-300,130-160)像素。
步骤S203，根据子图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置。
由于所截取的子图像内防伪金属丝像素灰度分布与所述纸币的所述红外透射图像的防伪金属丝像素灰度分布基本一致，可以采用实施例一中的方法，根据子图像内像素灰度分布特征来获取带防伪金属丝的纵向边缘位置。
步骤S204，获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。
本发明实施例通过将在所述根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置，具体优化为：从所述红外透射图像中截取矩形子图像，所述矩形子图像包括防伪金属丝的横向区域的一部分；根据子图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置。可以通过判断防伪金属丝在所划分的子图像中的位置，进而确定防伪金属丝在整个红外透射图像中的位置，从而减少了确定防伪金属丝的纵向边缘位置的计算量，节省了计算时间，加快计算速度。
图5示出本发明的第三实施例。
图5是本发明第三实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程示意图。所述横向拼接纸币的识别方法以本发明第二实施例为基础，进一步的，将所述根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置具体优化为：获取子图像内所有列投影；比较所有列投影的大小，获取最小列投影所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
步骤S301，获取待识别纸币的红外透射图像。
步骤S302，从所述红外透射图像中截取矩形子图像，所述矩形子图像包括防伪金属丝的横向区域的一部分。
步骤S303，获取子图像内所有列投影。
步骤S304，比较所有列投影的大小，获取最小列投影所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
纸币图像中防伪金属丝经过红外投射后，与其它区域相比，颜色较深，灰度值较小。如图6所示，图6为所划分的子图像内列投影与像素在横向位置的关系示意图。图中横坐标表示像素在子图像中横向坐标位置，纵坐标则表示该横向坐标所对应的列投影。
由图6可以看出，在纸币的防伪金属丝边缘位置的列投影急剧变小，并趋近于0。通过选取列投影为0的列投影，可确定防伪金属丝的纵向边缘位置。在本实施例中，通过从左至右计算列投影上最小位置Xpos1，并从右至左计算列投影上最小的梯度位置Xpos2，则[Xpos1,Xpos2]的区间为防伪金属丝位置；如图6所示，Xpos1＝49，Xpos2＝57。Xpos1和Xpos2即为防伪金属丝的纵向边缘位置。
步骤S305，获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。
本发明实施例通过将所述根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置具体优化为：获取子图像内所有列投影；比较所有列投影的大小，获取最小列投影所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。此方法能够通过列投影的变化，准确的获取防伪金属丝的纵向边缘位置，使得判断效果更加准确，所需判断的运算较少，判断时长更短。
图7示出本发明的第四实施例。
图7是本发明第四实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程示意图。所述横向拼接纸币的识别方法以本发明第二实施例为基础，进一步的，将所述根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置具体优化为获取子图像内所有列投影；计算列投影梯度的长度，获取最大梯度的长度所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
步骤S401，获取待识别纸币的红外透射图像。
步骤S402，从所述红外透射图像中截取矩形子图像，所述矩形子图像包括防伪金属丝的横向区域的一部分。
步骤S403，获取子图像内所有列投影。
步骤S404，计算列投影梯度的长度，获取最大梯度的长度所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
纸币图像中防伪金属丝经过红外投射后，与其它区域相比，颜色较深，灰度值较小，与周围其它区域灰度值存在着明显的差异。利用这一特性，可以确定防伪金属丝的纵向边缘位置。所述的梯度的长度是该物理参数的变化率。由于防伪金属丝与周围的像素灰度值相比突然产生较大的变化，灰度值近乎接近于0，所以在防伪金属丝的纵向边缘位置，其投影的梯度的长度最大。通过列投影梯度的长度，可以获取最大梯度的长度所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
步骤S405，获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。
本发明实施例通过将所述根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置具体优化为：获取子图像内所有列投影；计算列投影的梯度的长度，获取最大梯度的长度所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。此方法能够通过防伪金属丝与周围区域灰度值的不同的特点获取防伪金属丝的纵向边缘位置，使得判断效果更加准确，所需判断的运算较少，判断时长更短。
图8示出本发明的第五实施例。
图8是本发明第五实施例提供的横向拼接纸币的识别方法的流程示意图。所述横向拼接纸币的识别方法以本发明第一实施例为基础，进一步的，将所述根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币，具体优化为：计算待识别纸币的红外透射图像上的列投影上灰度值大于预设灰度阈值像素数量的和；将所述像素数量的和与预设的数量和阈值比较，在所述像素数量的和大于预设的数量和阈值时，确定所述待识别纸币为横向拼接纸币。
步骤S501，获取待识别纸币的红外透射图像，根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置。
步骤S502，计算待识别纸币红外透射图像上列投影灰度值大于预设灰度阈值的像素数量和。
获取识别纸币的红外透射图像上的该列上灰度值大于预设的灰度阈值的像素数量。根据步骤S501所获取的防伪金属丝的纵向边缘位置坐标，获取所述坐标所对应列的像素灰度值，并将灰度值与预设的灰度阈值进行比较。记录该列上灰度值大于预设灰度阈值的像素数量，并将所有纵向边缘位置所在列中灰度值大于预设灰度阈值的像素数量进行累加，获取像素数量的和。
步骤S503，将所述像素数量的和与预设的数量和阈值比较，在所述像素数量的和大于预设的数量和阈值时，确定所述待识别纸币为横向拼接纸币。
因于横向拼接的部分不是整体印刷而成，且防伪金属丝也由多段防伪金属丝拼接而成，其在红外透射图像与真的纸币在不同高度的防伪金属丝的位置上存在比较大的区别。防伪金属丝并不能像真纸币一样连成一条直线。在防伪金属丝的纵向边缘位置坐标所在的列上，必然有一部分像素的灰度值会大于正常防伪金属丝的红外投影灰度。根据上述区别，可以根据步骤S502所获取的像素数量的和，与预设的数量和阈值进行比较。所述的数量和阈值可以通过经验选取，如果所述像素数量的和大于预设的数量和阈值时，确定所述待识别纸币为横向拼接纸币。
本发明实施例通过所述根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币，具体优化为：计算待识别纸币的红外透射图像上的列投影上灰度值大于预设的灰度阈值的像素数量的和；将所述像素数量的和与预设的数量和阈值比较，在所述像素数量的和大于预设的数量和阈值时，确定所述待识别纸币为横向拼接纸币。此方法能够有效的识别横向拼接纸币，而且识别准确率更高。
图9示出本发明第六实施例。
图9是本发明第六实施例提供的横向拼接纸币的识别装置的结构示意图。
由图6可以看出，所述的横向拼接纸币的识别装置包括：边缘位置确定单元610和横向拼接纸币判断单元620。
其中，所述的边缘位置确定单元610，用于获取待识别纸币的红外透射图像，根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置；
所述的横向拼接纸币判断单元620，用于获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。
本发明实施例通过获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币。能够有效识别出在横向位置进行拼接的伪纸币，识别效果稳定。
进一步的，所述边缘位置确定单元610包括：子图像截取单元611和纵向边缘位置确定子单元612
其中，所述子图像截取子单元611，用于从所述红外透射图像中截取矩形子图像，所述矩形子图像包括防伪金属丝的横向区域的一部分；
所述纵向边缘位置确定子单元612，用于根据子图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置。
进一步的，所述纵向边缘位置确定子单元612用于：
获取子图像内所有列投影；
比较所有列投影的大小，获取最小列投影所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
进一步的，所述纵向边缘位置确定子单元612用于：
获取子图像内所有列投影；
计算列投影梯度的长度，获取最大梯度的长度所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
进一步的，所述横向拼接纸币判断单元620用于
计算待识别纸币的红外透射图像上的列投影上灰度值大于预设灰度阈值的像素数量和；
将所述像素数量的和与预设的数量和阈值比较，在所述像素数量的和大于预设的数量和阈值时，确定所述待识别纸币为横向拼接纸币。
上述横向拼接纸币的识别装置可执行本发明实施例所提供的横向拼接纸币的识别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相同或相似的部分互相参见即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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 (8)
1.一种横向拼接纸币的识别方法，其特征在于，包括：
获取待识别纸币的红外透射图像，并根据红外透射图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置；
获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据所述列投影的投影强度判断所述纸币是否为横向拼接纸币；
其中，所述根据列投影的投影强度，判断所述纸币是否为横向拼接纸币，包括：
计算待识别纸币的红外透射图像上防伪金属丝纵向边缘位置的列投影上灰度值大于预设灰度阈值的像素数量的和；
将所述像素数量的和与预设的数量和阈值比较，在所述像素数量的和大于预设的数量和阈值时，确定所述待识别纸币为横向拼接纸币。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：所述根据图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置，包括：
从所述红外透射图像中截取矩形子图像，所述矩形子图像包括防伪金属丝的横向区域的一部分；
根据所述子图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据子图像内像素灰度分布特征，确定防伪金属丝的纵向边缘位置，包括：
获取子图像内所有列投影；
比较所有列投影的大小，获取最小列投影所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据子图像内像素灰度分布特征，确定防伪金属丝的纵向边缘位置，包括：
获取子图像内所有列投影；
计算列投影梯度的长度，获取最大梯度的长度所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
5.一种横向拼接纸币的识别装置，其特征在于，包括：
边缘位置确定单元，用于获取待识别纸币的红外透射图像，根据红外透射图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置；
横向拼接纸币判断单元，用于获取所述防伪金属丝的纵向边缘位置在待识别纸币的红外透射图像上的列投影，并根据列投影的投影强度，判断所述纸币是否为横向拼接纸币；
其中，所述横向拼接纸币判断单元用于：
计算待识别纸币的红外透射图像上防伪金属丝纵向边缘位置的列投影上灰度值大于预设灰度阈值的像素数量的和；
将所述像素数量的和与预设的数量和阈值比较，在所述像素数量的和大于预设的数量和阈值时，确定所述待识别纸币为横向拼接纸币。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述边缘位置确定单元包括：
子图像截取单元，用于从所述红外透射图像中截取矩形子图像，所述矩形子图像包括防伪金属丝的横向区域的一部分；
纵向边缘位置确定子单元，用于根据子图像内像素灰度分布特征确定防伪金属丝的纵向边缘位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述纵向边缘位置确定子单元用于：
获取子图像内所有列投影；
比较所有列投影的大小，获取最小列投影所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述纵向边缘位置确定子单元用于：
获取子图像内所有列投影；
计算列投影的梯度的长度，获取最大梯度的长度所在的列位置，并将所述列位置作为防伪金属丝的纵向边缘位置。
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