CN104943891B - 纸币定型捆扎装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了纸币定型捆扎装置，包括安装在机盒内的薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置和摄像检测装置，薄膜供给装置包括圆柱状薄膜卷筒，在机盒顶部安装有相机支架，在相机支架上设置摄像检测装置的光源装置和相机，塑料薄膜从薄膜卷筒内抽出，经过相机支架与机盒顶部之间的空隙、置纸币架后进入薄膜卷筒从而形成循环，热熔、粘合和分切装置置于置纸币架上方用于对塑料薄膜进行热熔、粘合和分切，薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置和摄像检测装置与控制装置连接并受其控制，整体结构简单，无需翻转直接推入到钞捆包封机构工位，传送效率高、传送可靠，占用空间较小，实现了预裹、包封一体化连续作业。

Description

纸币定型捆扎装置

技术领域

本发明涉及纸币定型捆扎装置。

背景技术

在人民币的流通过程中，千张纸币包装成一捆是银行等金融机构日常业务工作中比较繁重而细致的工作；目前，常用的方法有双十字捆扎法和塑封包装法。其中，塑封包装的方式可大幅度降低伤币率、避免抽张、提高了纸币包装质量和保存质量，有利于于人民币物流管理，针对纸币塑封包装的设备逐渐成为研究热点

申请号为200420015721.1 的专利公开了一种热缩膜封包机，适用于对千张纸币捆扎后进行封包的场合，其由热缩膜送进给料机构、加压熔切包封机构和加热收缩箱三大部分采取卧式集成式结构组成，定位在机架上部的热塑膜料辊和张紧轴以及定位在下部的下脚料缠绕辊和张紧轴组成热缩膜送进给料机构，加热收缩箱设定在下部，加压熔切机构位于热塑膜料辊和下脚料缠绕辊之间。运动中的对折热缩膜经劈形导向体分开、依附导向体侧面导进、在导向体末端粘连缝处会合，导向体为中空结构、内设推进机构，所述推进机构将进入导向体内的钞捆推至加压熔切包封工位、封切后的钞捆经升降机构和链条式传送

带进入加热收缩箱、形成热缩膜包封的钞捆。上述热缩膜封包机体积小、结构紧凑、操作简便，但是该热缩膜封包机是以已经捆扎的10把钞捆为工作对象的，而从清分扎把机中清分后的纸币仅仅是百张纸钞扎把，对于千张纸钞的捆扎还需要单独作业，这无疑增加了人工劳动强度，降低了纸币的处理效率。塑膜全包封之前需要首先对纸币进行压缩预包裹，即压缩后用一定宽度的预裹膜进行捆扎，目前一般采取钞把10把平叠、用压紧机构上下压紧的立式方法，从总体上看，该类结构都比较复杂，预裹之后还需要将钞捆翻转后再进行全包封处理，操作不便。另外，缺少10把钞捆的检测，容易出现遗漏或者多余，为后续清点纸钞的总数带来麻烦。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明提出纸币定型捆扎装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

纸币定型捆扎装置，包括安装在机盒内的薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置和摄像检测装置，所述薄膜供给装置包括圆柱状薄膜卷筒，在机盒顶部安装有相机支架，在相机支架上设置摄像检测装置的光源装置和相机，塑料薄膜从薄膜卷筒内抽出，经过相机支架与机盒顶部之间的空隙、置纸币架后进入薄膜卷筒从而形成循环，热熔、粘合和分切装置置于置纸币架上方用于对塑料薄膜进行热熔、粘合和分切，所述薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置和摄像检测装置与控制装置连接并受其控制。

进一步的，所述置纸币架两侧设置有限位整理装置。

进一步的，所述热熔、粘合和分切装置包括热熔装置，设置在热熔装置上部的粘合装置以及设置在粘合装置的分切装置，所述分切装置与热熔装置联动；所述热熔装置顶部设置有热熔平板，粘合装置设置有顶板，所述顶板设置在塑料薄膜的后侧，热熔平板与所述顶板相配合，完成对塑料薄膜的热熔以及在此情况下粘合；所述分切装置包括可伸缩的刀头，在完成热熔及粘合后，对塑料薄膜进行分割。

进一步的，所述光源装置为相机的数据采集提供光源，所述相机采用硬件触发方式采集1280*1024的24位BMP格式图像，并将其传输至控制装置；所述控制装置首先将该24位BMP格式图像转换为8为3通道图像，再将3通道转成单通道256色图；进而对图像进行二值化处理后进行形态学处理腐蚀膨胀处理；再次对处理后的图像数据进行八邻域找边处理以及处理后进行区域内寻找印章。

进一步的，所述控制装置在区域内寻找印章处理后还包括印章空间位置计算处理。

本发明的有益效果在于：整体结构简单，，无需翻转直接推入到钞捆包封机构工位，传送效率高、传送可靠，占用空间较小，实现了预裹、包封一体化连续作业；在塑封之前，摄像检测装置进行预检，如果数量正确自动进行塑封，如果数量出现错误，则暂停塑封，并发出警报，从而更加自动化，解决了捆钞数量错误的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图像检测流程图；

图3为3*3模板示意图；

图4为八邻域边界跟踪模板示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，纸币定型捆扎装置，包括安装在机盒内的薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置和摄像检测装置，所述薄膜供给装置包括圆柱状薄膜卷筒2，在机盒1顶部安装有相机支架4，在相机支架4上设置摄像检测装置的光源装置6和相机5，塑料薄膜3从薄膜卷筒2内抽出，经过相机支架4与机盒1顶部之间的空隙、置纸币架后进入薄膜卷筒从而形成循环，热熔、粘合和分切装置置于置纸币架上方用于对塑料薄膜3进行热熔、粘合和分切，所述置纸币架两侧设置有限位整理装置，用于对纸币7两边进行夹紧限位整理，所述薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置和摄像检测装置与控制装置连接并受其控制。

所述热熔、粘合和分切装置包括热熔装置，设置在热熔装置上部的粘合装置以及设置在粘合装置的分切装置，所述分切装置与热熔装置联动；所述热熔装置顶部设置有热熔平板，粘合装置设置有顶板，所述顶板设置在塑料薄膜的后侧，热熔平板内含有加热丝，在气缸推动下热熔平板带动塑料薄膜与所述平板相接触，然后加热丝瞬间加热熔化塑料薄膜3，从而完成对塑料薄膜的热熔以及在此情况下粘合；所述分切装置包括可伸缩的刀头，在完成热熔及粘合后，对塑料薄膜进行分割。

所述光源装置为相机的数据采集提供光源，所述相机采用微视130W像素的黑白工业相机，采集方式采用硬件触发（触发线信号上升沿有效），大小为1280*1024的24位BMP格式图像。

如图2所示，为了进行检测捆钞数量，控制装置接收到图像数据后，对图像数据进行如下处理：

图像灰度化：对图像数据首先将24位图像转成8为3通道图像，再将3通道转成单通道256色图，(rgbBlue+ rgbGreen+rgbRed) / 3;

二值化：将灰度图二值化，二值化阈值的设定需要使白色区域与背景实现良好分离，以使得检测结果更加精确稳定，这就需要二值化阈值不能太高。同时，需要保证边缘连续，则二值化阈值不能过低。二值化阈值设定60，图像二值化处理后，低于门限阈值的区域被设为0，其中大部分为背景区域；

形态学处理腐蚀膨胀处理：如图3所示，采用3*3的模块，次数可调

腐蚀：像素点A周围八个点只要有一个点为0，A像素值置0；

膨胀：像素点A周围八个点只要有一个点为1，A像素值置1；

八邻域找边处理完成寻找白色纸带：除边界点以外，图像中任意一点均有8个点与它相邻，即有八邻域点。如图4所示。设定目标点为点A，其左上方点为0邻域点，则按顺时针方向，它的8邻域点分别标记为0邻域点、1邻域点、……、8域点，坐标依次为(-1, 1)、(0,1)、(1, 1)、(1, 0)、(1, -1)、(0, -1)、(-1, -1)、(-1, 0)，分别标示出点A和点B的8邻域点。

显然，互为邻域点的两个点符合如下规律：当点A为点B的X邻域点时，点B必然是点A的Y邻域点，此时，Y = (X + 4) MOD 8。

例如图4所示，A是B的7邻域点；则B是A的3邻域点。

对图像二值化后，假设背景为0，目标图形为1，则可以对图像进行边界跟踪，提取出外边缘，步骤如下：

(1) 确定起始点。逐行遍历图像，把遍历到的第一个值为1的像素点作为边界起始点，记为p0；

(2) 将p0填入边界数组，并标记为起始点，设定指针p指向模板的0邻域位置，并取p0为目标点，寻找p0的目标邻域点；

(3) 以p指向位置开始，寻找目标点的下一个像素为1的点，若未找到，则p顺时针旋转一个位置继续查找；若找到，则此像素点作为当前目标点的后续边界点，并填入边界数组尾部，且p逆时针旋转两个位置；

(4) 以后每步都以边界数组尾部的点作为目标点，循环步骤(3)，直到到达边界起始点。

以上方法能够记忆上一个目标邻域点，寻找下一目标点是不必对八邻域进行全部搜索，缩短了边界跟踪时间。

区域内寻找印章处理：用同样的八领域找边算法寻找印章轮廓。捆扎好的全新人民币很规律，会出现一块白色区域，为避免此白色区域对结果产生影响，加入印章查找：在白色区域内寻找印章轮廓，检测其大小和规则度；印章轮廓大小均匀，规则，有利于查找识别，有较高的辨识度，提高检测结果的可靠性；

为避免误检，额外增加印章空间位置计算处理：对查找到的印章空间坐标（x，y）进行统计，将轮廓坐标取均值即为印章坐标点，将相邻印章X坐标位置小于70个像素值（该参数为全新人民币在图像中的厚度）的印章单独提出来，根据规律（前5个印章Y坐标相近，后五个印象Y坐标相近）排除异常

输出结果：塑封捆钞机都以十捆为一个单位捆扎打包，根据检测印章数量，输出结果，即印章数为10，输出OK，设备进行打包；印章数不为10，输出NG，从而控制薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置暂停工作，报警提示工作人员检查人民币扎数。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (1)

1.纸币定型捆扎装置，其特征在于，包括安装在机盒内的薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置和摄像检测装置，所述薄膜供给装置包括圆柱状薄膜卷筒，在机盒顶部安装有相机支架，在相机支架上设置摄像检测装置的光源装置和相机，所述光源装置为相机的数据采集提供光源，所述相机采用硬件触发方式采集1280*1024的24位BMP格式图像，并将其传输至控制装置；所述控制装置首先将该24位BMP格式图像转换为8为3通道图像，再将3通道转成单通道256色图；进而对图像进行二值化处理后进行形态学处理腐蚀膨胀处理；再次对处理后的图像数据进行八邻域找边处理以及处理后进行区域内寻找印章；塑料薄膜从薄膜卷筒内抽出，经过相机支架与机盒顶部之间的空隙、置纸币架后进入薄膜卷筒从而形成循环，热熔、粘合和分切装置置于置纸币架上方用于对塑料薄膜进行热熔、粘合和分切，所述薄膜供给装置、热熔、粘合和分切装置和摄像检测装置与控制装置连接并受其控制；所述置纸币架两侧设置有限位整理装置；八邻域找边处理的具体提取出外边缘的步骤如下：设定图像二值化后，背景为0，目标图形为1；

(1)确定起始点，逐行遍历图像，把遍历到的第一个值为1的像素点作为边界起始点，记为p0；

(2)将p0填入边界数组，并标记为起始点，设定指针p指向模板的0邻域位置，并取p0为目标点，寻找p0的目标邻域点；

(3)以p指向位置开始，寻找目标点的下一个像素为1的点，若未找到，则 p顺时针旋转一个位置继续查找；若找到，则此像素点作为当前目标点的后续边界点，并填入边界数组尾部，且p逆时针旋转两个位置；

(4)以后每步都以边界数组尾部的点作为目标点，循环步骤(3)，直到到达边界起始点；

此处理步骤能够记忆上一个目标邻域点，寻找下一目标点是不必对八邻域进行全部搜索，缩短了边界跟踪时间；

所述热熔、粘合和分切装置包括热熔装置，设置在热熔装置上部的粘合装置以及设置在粘合装置的分切装置，所述分切装置与热熔装置联动；所述热熔装置顶部设置有热熔平板，粘合装置设置有顶板，所述顶板设置在塑料薄膜的后侧，热熔平板与所述顶板相配合，完成对塑料薄膜的热熔以及在此情况下粘合；所述分切装置包括可伸缩的刀头，在完成热熔及粘合后，对塑料薄膜进行分割；

所述控制装置在区域内寻找印章处理后还包括印章空间位置计算处理，印章空间位置计算处理是对查找到的印章空间坐标（x，y）进行统计，将轮廓坐标取均值即为印章坐标点，将相邻印章x坐标位置小于70个像素值的印章单独提出来，根据前5个印章y坐标相近，后五个印章Y坐标相近的规律排除异常。