CN105225331A - 硬币检测设备和硬币检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬币检测设备和硬币检测方法，硬币检测设备包括：轨道；图像检测装置，包括用于获取图像的图像获取部和比对部，图像获取部的获取端设置在轨道上并在轨道上形成扫描位置，图像获取部用于获取待检测的硬币的版面经过扫描位置时的扫描图像，比对部用于根据扫描图像判断硬币的真伪。应用本发明的技术方案，利用图像获取部获取待检测的硬币的图像，并将获得的图像与预设图像相比较判断硬币的真伪，即采用图像识别的方法对硬币进行检测与识别，相比机械法和电涡流法具有更高的准确率，并且具有较高的抗电磁干扰能力，这使得本发明的硬币检测设备相比现有的硬币检测设备具有更高的准确性与更广泛的适用性。

Description

硬币检测设备和硬币检测方法

技术领域

本发明涉及硬币图像识别的技术领域，具体而言，涉及一种硬币检测设备和硬币检测方法。

背景技术

采用机械进行硬币的识别与辨别真伪广泛引用于银行等金融经济领域。现有的硬币检测设备多采用机械方法或电涡流方法进行识别。利用机械方法的检测设备检测硬币的尺寸和重量，并作为识别的依据，这种硬币检测设备结构简单、容易实现，但识别准确性较差，容易被相同尺寸和重量的假币欺骗。利用电涡流方法的检测设备通过电磁感应检测硬币的电磁特性，并作为识别的依据，检测速度快、自动化程度较高，并且由于硬币的电磁特性是根据硬币的材料和尺寸决定的，因此识别度高于机械检测方法，但电涡流检测对周围环境的要求较高，尤其容易被电磁信号所干扰而产生识别错误。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种硬币检测设备和硬币检测方法，以解决现有硬币检测技术中识别率较低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种硬币检测设备，包括：轨道；图像检测装置，包括用于获取图像的图像获取部和比对部，图像获取部的获取端设置在轨道上并在轨道上形成扫描位置，图像获取部用于获取待检测的硬币的版面经过扫描位置时的扫描图像，比对部用于根据扫描图像判断硬币的真伪。

进一步地，图像检测装置包括多个图像获取部，多个图像获取部的获取端相互间隔地设置在轨道上，并在轨道上形成多个扫描位置。

进一步地，图像获取部包括主扫描方向，主扫描方向垂直于硬币的运动方向，图像获取部在主扫描方向上的尺寸大于或等于硬币的最大尺寸。

进一步地，图像获取部的获取端的外侧设置有硬质保护部。

进一步地，图像获取部包括光学透镜和光源，光源设置在光学透镜的侧方。

进一步地，图像获取部还包括用于将光学透镜的光信号转换为电信号的感光元件，感光元件与比对部电连接。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种硬币检测方法，包括：使待检测的硬币运动并经过图像检测装置的图像获取部，并通过图像获取部获取硬币的版面的扫描图像；将硬币的扫描图像与预存储的预设图像进行对比，根据对比结果判断硬币的真伪。

进一步地，硬币检测方法还包括：使待检测的硬币运动并依次经过多个图像检测装置的图像获取部，并通过多个图像获取部获取硬币的多个扫描图像；将硬币的多个扫描图像与预存储的多个预设图像进行对比，根据对比结果判断硬币的真伪。

进一步地，图像检测装置内存储的多个预设图像包括硬币以不同的速度滚动经过图像获取部时图像获取部得到的多个扫描图像。

进一步地，图像检测装置内存储的多个预设图像包括硬币的版面的图像具有不同的扭曲程度的扫描图像。

应用本发明的技术方案，利用图像获取部获取待检测的硬币的图像，并将获得的图像与预设图像相比较判断硬币的真伪，即采用图像识别的方法对硬币进行检测与识别，相比机械法和电涡流法具有更高的准确率，并且具有较高的抗电磁干扰能力，这使得本发明的硬币检测设备相比现有的硬币检测设备具有更高的准确性与更广泛的适用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的硬币检测设备的图像检测装置的实施例的示意图；

图2示出了应用本发明的第一种硬币检测设备的实施例对硬币进行检测的示意图；

图3示出了应用本发明的第二种硬币检测设备的实施例对硬币进行检测的示意图；

图4示出了本发明的硬币检测设备的实施例获取预设图像的示意图；

图5示出了硬币处于正常状态下的原始图像；

图6示出了本发明的硬币检测设备的实施例对以第一速度运动的硬币进行扫描得到的扫描图像；

图7示出了本发明的硬币检测设备的实施例对以低于第一速度的速度运动的硬币进行扫描得到的扫描图像；以及

图8示出了本发明的硬币检测设备的实施例对以高于第一速度的速度运动的硬币进行扫描得到的扫描图像。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、硬币；200、图像检测装置；210、图像获取部；211、光学透镜；212、感光元件；213、光源；220、硬质保护部；230、基板；240、壳体；300、轨道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明的一个方面，提供了一种硬币检测设备，如图1至4所示，该硬币检测设备包括：轨道300；图像检测装置200，包括用于获取图像的图像获取部210和比对部，图像获取部210的获取端设置在轨道300上并在轨道300上形成扫描位置，图像获取部210用于获取待检测的硬币100的版面经过扫描位置时的扫描图像，比对部用于根据扫描图像判断硬币100的真伪。

本发明的硬币检测设备利用图像获取部210获取待检测的硬币100的图像，并将获得的图像与预设图像相比较判断硬币100的真伪，即采用图像识别的方法对硬币100进行检测与识别，相比机械法和电涡流法具有更高的准确率，并且具有较高的抗电磁干扰能力，这使得本发明的硬币检测设备相比现有的硬币检测设备具有更高的准确性与更广泛的适用性。

此外，本发明的硬币检测设备通过图像检测装置200的图像获取部210对硬币100进行扫描，获得硬币100的扫描图像，即图像获取部210可以扫描运动中的硬币100并获得扫描图像，不需要硬币100处于静止状态，因此本发明的硬币检测设备具有更高的效率。

在本发明的硬币检测设备的一些实施例中，硬币检测设备具有单个图像检测装置200；而在本发明的硬币检测设备的另一些实施例中，硬币检测设备具有多个图像检测装置200。

如图2示出的实施例，硬币检测设备具有单个图像检测装置200；而如图3示出的实施例，硬币检测设备具有两个图像检测装置200。

在如图3示出的实施例中，图像检测装置200包括多个图像获取部210，多个图像获取部210的获取端相互间隔地设置在轨道300上，并在轨道300上形成多个扫描位置。

在具有多个图像检测装置200的实施例中，硬币检测设备对同一个硬币100进行多次扫描，获得多个扫描图像，并且在多数情况下由于硬币通过多个扫描位置的速度不同，导致多个扫描图像也不同，硬币检测设备的对比部对每个扫描图像均进行比对识别，进而通过对多个扫描图像的识别对硬币进行识别，减少误判的发生。

优选地，如图2和3所示，图像获取部210包括主扫描方向，主扫描方向垂直于硬币100的运动方向，图像获取部210在主扫描方向上的尺寸大于或等于硬币100的最大尺寸。

在图2和图3示出的实施例中，图像检测装置200的图像获取部210垂直于轨道300，该垂直于轨道300的方向即主扫描方向，在扫描图像中，硬币100的尺寸在该方向上不失真，为了完整的获得硬币的图像，图像获取部210在主扫描方向上的尺寸大于或等于所能检测到的最大尺寸的硬币100的最大尺寸。此外，硬币的运动方向为副扫描方向，即平行于导轨的方向，在扫描图像中，硬币100的尺寸在该方向上可能存在失真，图像获取部210在副扫描方向上的尺寸不能过小，以能够保障足够的透光量并且不影响光学透镜211捕捉光线即可。

优选地，如图1至3所示，图像获取部210的获取端的外侧设置有硬质保护部220。设置硬质保护部220以避免硬币划伤图像获取部210，因此硬质保护部220的硬度要大于硬币100的硬度，还需要透明以透过硬币100的图像。常用的硬币透明材料包括蓝宝石玻璃等。

优选地，如图1所示，图像获取部210包括光学透镜211和光源213，光源213设置在光学透镜211的侧方。光源213的光从侧面射出，照射到硬币100上后反射再被光学透镜211捕捉。

更优选地，图像获取部210还包括用于将光学透镜211的光信号转换为电信号的感光元件212，感光元件212与比对部电连接。感光元件212可以为CCD感光元件或CMOS感光元件。

在图1示出的实施例中，感光元件212设置在基板230上，识别部通过基板230上的电路获取扫描图像的电信号，而光源213、光学透镜211、基板230等部件均被壳体240所保护。特别说明，图1仅示意性示出了本发明的硬币检测设备的图像检测装置200的内部结构，而图像检测装置可以更加紧凑，以实现更小的体积。

根据本发明的另一个方面，提供了一种硬币检测方法，如图2至8所示，该硬币检测方法包括：使待检测的硬币100运动并经过图像检测装置200的图像获取部210，并通过图像获取部210获取硬币100的版面的扫描图像；将硬币100的扫描图像与预存储的预设图像进行对比，根据对比结果判断硬币100的真伪。

利用本发明的硬币检测方法可以获取硬币100在运动过程中产生的扫描图像，再将扫描图像与预设图像相比较，若找到对应的预设图像，则可以判断硬币为真币，反之为假币，因此本发明的硬币检测方法具有较高的识别准确性，并且具有抗电磁干扰能力。

如图2示出的是利用硬币检测设备的一种实施例对硬币进行检测，在这些实施例中，硬币检测设备具有单个图像检测装置200，对每个硬币100获取一个扫描图像，并将扫描图像与预设图像进行对比，预设图像是预先存储在硬币检测设备内的多个图像。硬币100从轨道的a1位置处释放，由于轨道300具有倾角Q，因此硬币会滚落，到达检测位置b时获得一个速度，图像检测装置200对处于该速度状态下的硬币100进行扫描，得到扫描图像。

优选地，硬币检测方法还包括：使待检测的硬币100运动并依次经过多个图像检测装置200的图像获取部210，并通过多个图像获取部210获取硬币100的多个扫描图像；将硬币100的多个扫描图像与图像检测装置200内存储的多个预设图像进行对比，根据对比结果判断硬币100的真伪。

如图3示出的是利用硬币检测设备的另一种实施例对硬币进行检测，在这些实施例中，硬币检测设备具有多个图像检测装置200，对每个硬币100获取多个扫描图像，并将多个扫描图像与预设图像进行对比。硬币100从轨道的a1位置处释放，由于轨道300具有倾角Q，因此硬币会滚落，到达检测位置c时获得一个速度，图像检测装置200对处于该速度状态下的硬币100进行扫描，得到一个扫描图像，到达检测位置b时获得另一个速度，图像检测装置200’对处于该速度状态下的硬币100进行扫描，得到另一个扫描图像。这种方法能够提高硬币识别的准确率。

优选地，如图5至8所示，图像检测装置200内存储的多个预设图像包括硬币100以不同的速度滚动经过图像获取部210时图像获取部210得到的多个扫描图像。

图5示出了硬币100在正常状态的版面示意图，即硬币100处于静止时的图像，也即硬币100的原始图像，该图像可以属于一个预设图像。在该图像中，硬币100在主扫描方向和副扫描方向上的尺寸长度均为h，主扫描方向即图5中的竖直方向，副扫描方向即图5中的竖直方向，并且该状态下硬币100的版面的图案不发生扭曲。

图6则示出了硬币100在副扫描方向上以第一速度滚动时，硬币100的扫描图像，第一速度是与扫描速度配合使得扫描图像在副扫描方向上尺寸不失真的速度，该图像属于一个预设图像。在该图像中，硬币100在主扫描方向和副扫描方向上的尺寸长度均为h，但硬币100的版面的图案发生扭曲失真。

图7示出了硬币100在副扫描方向上以低于第一速度的速度滚动时，硬币100的扫描图像，该图像属于一个预设图像。在该图像中，由于硬币通过扫描位置的时间变长，因此硬币100的图像在副扫描方向上的尺寸长度变长为x，在主扫描方向上的尺寸长度不变为h，且硬币100的版面图像扭曲失真。

图8示出了硬币100在副扫描方向上以高于第一速度的速度滚动时，硬币100的扫描图像，该图像属于一个预设图像。在该图像中，由于硬币通过扫描位置的时间变短，因此硬币100的图像在副扫描方向上的尺寸长度变短为y，在主扫描方向上的尺寸长度不变为h，且硬币100的版面图像扭曲失真。

图4示出了获得上述各预设图像的获得方法，即利用本发明的硬币检测设备，将硬币100从轨道300的不同位置a1、a2、a3和a4等处释放，使得硬币100在达到扫描位置b时获得不同的速度Va1、Va2、Va3和Va4等，利用图像检测装置获得硬币100的各个扫描图像，获得对应的扫描图像Pa1、Pa2、Pa3和Pa4等，存储这些扫描图像并作为预设图像。

优选地，图像检测装置200内存储的多个预设图像包括硬币100的版面的图像具有不同的扭曲程度的扫描图像。

在一般情况下，硬币100在轨道300上的滚动下落过程是一个变速运动过程，运动过程中速度不断变化，例如加速运动等。由于图像获取部210的扫描速度是不变的，因此在副扫描方向上，扫描图像的分辨率会随着硬币100的速度变化而变化。

因此当硬币100以变速运动通过扫描位置时，图像获取部210得到的扫描图像的分辨率在副扫描方向上也相应变化，不同时刻下硬币100的版面的图像的扭曲程度也不同。

本发明的硬币检测方法考虑硬币100做变速运动时，图像获取部210扫描得到的硬币100的扫描图像的版面的图像的扭曲程度是不同的，因此在图像检测装置内预存储硬币100的版面的图像在多种扭曲程度下的扫描图像，从而提高硬币识别的精确性。

另一方面，本发明的硬币检测方法还考虑硬币100是否会发生滑动，即图像检测装置200内存储的多个预设图像包括硬币100以不同的转动速度与移动速度比滚动经过图像获取部210时图像获取部210得到的扫描图像。

由于硬币100在轨道300上不一定做完全滚动下落，也可能会产生滑动，若产生滑动，则硬币100的版面的图案的扫描图像的扭曲变形程度与完全滚动下落的状态下的硬币100的扫描图像不同，因此需要考虑若硬币产生滑动时，硬币100的版面的图案可能产生的多种扭曲变形，以提高硬币识别的准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种硬币检测设备，其特征在于，包括：

轨道(300)；

图像检测装置(200)，包括用于获取图像的图像获取部(210)和比对部，所述图像获取部(210)的获取端设置在所述轨道(300)上并在所述轨道(300)上形成扫描位置，所述图像获取部(210)用于获取待检测的硬币(100)的版面经过所述扫描位置时的扫描图像，所述比对部用于根据所述扫描图像判断所述硬币(100)的真伪。

2.根据权利要求1所述的硬币检测设备，其特征在于，所述图像检测装置(200)包括多个图像获取部(210)，所述多个图像获取部(210)的获取端相互间隔地设置在所述轨道(300)上，并在所述轨道(300)上形成多个扫描位置。

3.根据权利要求1所述的硬币检测设备，其特征在于，所述图像获取部(210)包括主扫描方向，所述主扫描方向垂直于所述硬币(100)的运动方向，所述图像获取部(210)在所述主扫描方向上的尺寸大于或等于所述硬币(100)的最大尺寸。

4.根据权利要求1所述的硬币检测设备，其特征在于，所述图像获取部(210)的获取端的外侧设置有硬质保护部(220)。

5.根据权利要求1所述的硬币检测设备，其特征在于，所述图像获取部(210)包括光学透镜(211)和光源(213)，所述光源(213)设置在所述光学透镜(211)的侧方。

6.根据权利要求5所述的硬币检测设备，其特征在于，所述图像获取部(210)还包括用于将所述光学透镜(211)的光信号转换为电信号的感光元件(212)，所述感光元件(212)与所述比对部电连接。

7.一种硬币检测方法，其特征在于，包括：

使待检测的硬币(100)运动并经过图像检测装置(200)的图像获取部(210)，并通过所述图像获取部(210)获取所述硬币(100)的版面的扫描图像；

将所述硬币(100)的扫描图像与预存储的预设图像进行对比，根据对比结果判断所述硬币(100)的真伪。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述硬币检测方法还包括：

使待检测的硬币(100)运动并依次经过多个图像检测装置(200)的图像获取部(210)，并通过所述多个图像获取部(210)获取所述硬币(100)的多个扫描图像；

将所述硬币(100)的多个扫描图像与预存储的多个预设图像进行对比，根据对比结果判断所述硬币(100)的真伪。

9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述图像检测装置(200)内存储的多个预设图像包括所述硬币(100)以不同的速度滚动经过所述图像获取部(210)时所述图像获取部(210)得到的多个扫描图像。

10.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述图像检测装置(200)内存储的多个预设图像包括所述硬币(100)的版面的图像具有不同的扭曲程度的扫描图像。