CN105243731B - 一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置、系统及方法，其中，多国纸币图像识别装置中包括：模式选择模块，用于选择多国纸币图像识别装置的工作模式；包括多个CIS接口、USB接口和网络接口的接口模块中；控制模块，用于根据模式选择模块选定的工作模式，发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集纸币图像的控制；ADC模块，用于将CIS接口中接收到的纸币图像信息的从模拟量转换为数字量；图像处理模块，用于处理控制模块发送的校正后的纸币图像信息，再将处理后的纸币图像信息通过USB接口或网络接口发送出去，其可以得到高质量、实时性好的不同光谱下的纸币图像，解决了CIS传感器一直存在的图像噪声问题。

Description

一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及金融设备技术领域，尤指一种能够对多国纸币进行采集和处理识别的装置、系统及方法。

背景技术

现如今，人们在生活工作中无时不刻不在和钱币交道，随着制作假币的工具和技术的不断进步，各种假币层出不穷，这给国家金融安全造成了很大的威胁和损失，同时给人们的生活带来了诸多不便。为了打击制作假币犯罪、防止假币流通、保护国家和人民的财产安全，能够识别纸币真伪金融机具显得尤其重要。

市场上目前现有的能够实现多国货币的识别与鉴伪的金融机具，大多是采用了磁性分布检测、安全线检测等防伪检测技术。但是，传统的防伪检测技术在检测和识别的效率上存在缺陷，因而随着科学技术发展，图像识别与鉴伪技术逐渐应用到纸币的识别、鉴伪与溯源中，以提高纸币识别的效率。

但是，目前市面上主流的多国货币识别和鉴伪系统对所有币种的采集的纸币图像，基本都是在固定的光谱下(大多是白光或者红外)进行的。在实际中，由于每个国家对应的纸币的币种重要防伪点在不同颜色的光谱下的可见程度与清晰度大不相同，比如说，美元的冠字号图像在一定范围波长的红光下是比较清楚的，但是在白光下就不是特别清楚；再比如说，人民币的有些关键防伪点只有在紫外条件下才能看得到，这样就会带来某些币种的一些防伪点识别与检测准确率不理想的问题。

再有，由于接触式图像传感器(Contact Image Sensor，CIS)具有的体积小、重量轻、成本低等优点，现有的带图像的纸币识别与鉴伪系统当中，一般都采用CIS作为光学传感器。CIS是以矩阵式排列的二极管LED作为微小光源，通过同样排列整齐的感光元件捕获反射光并转化为电信号。由于CIS一般是由几段组成，段与段之间因为工艺不可能做到无缝衔接，会造成光线不均匀，并且段中的每个感光元件的光线感知度不一致，就会导致采出的图像有细条纹状的图像噪声，这对后续的图像识别与鉴伪工作带来了很大不便，同时识别与鉴伪效果也会大打折扣。

可以看出，一种能够解决上述问题的多国货币识别系统和方法称为了一种需求。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置、系统及方法，有效地解决了CIS传感器采集到的纸币图像的噪声问题，提高了纸币图像的清晰度和可辨度。

本发明提供的技术方案如下：

一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置，所述多国纸币图像识别装置中包括：模式选择模块、控制模块、接口模块、ADC模块以及图像处理模块；其中，所述模式选择模块，用于选择所述多国纸币图像识别装置的工作模式和币种；

所述接口模块中包括：用于实现多国纸币图像识别装置分别与CIS传感器连接的多个CIS接口以及用于实现多国纸币图像识别装置与外界通信的USB接口和网络接口，每个所述CIS接口、USB接口和网络接口分别与控制模块连接；

所述控制模块，与模式选择模块连接，根据模式选择模块选定的工作模式币种，发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集纸币图像的控制；同时实现对ADC模块发送的数字量的纸币图像信息的校正；

ADC模块，分别与控制模块和CIS接口连接，用于将CIS接口中接收到的纸币图像信息的从模拟量转换为数字量，并将所述数字量的纸币图像信息发送至控制模块中；

图像处理模块，分别与控制模块和接口模块连接，用于接收控制模块发送的校正后的纸币图像信息并进行处理，再将处理后的纸币图像信息通过USB接口或网络接口发送出去。

在本技术方案中，控制模块实现对CIS传感器采集的图像信息的校正和实现对CIS传感器的控制，这样，有效地解决了CIS传感器引入的图像噪声问题，提高了纸币图像的清晰度和可辨度。

优选地，所述工作模块包括：计数模式、单点模式、混点模式、纸币面额清分模式、纸币版本清分模式以及残次币和污损币清分模式；其中，

所述计数模式，用于统计纸币的数量；

所述单点模式，用于对单一面额纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及计数；

所述混点模式，用于对单一币种的所有面额的纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及对每种面额纸币数量的计数；

所述纸币面额清分模式、版本清分模式以及残次币和污损币清分模式，其在实现纸币冠字号的识别、面额识别和数量统计及真假鉴伪之外，分别用于按照纸币面额、版本以及污损残缺度对纸币进行区分。

在本技术方案中，我们提供了多种工作模式，这样，光谱自适应的多国纸币图像识别装置在工作的过程中有更多的选择，使用本技术方案提供的多国纸币图像识别装置是能够实现对各种不同币种的纸币的有效识别，而不会像传统的多国货币识别和鉴伪系统那样，由于每个国家对应的纸币的币种重要防伪点在不同颜色的光谱下的可见程度与清晰度不同而出现某些币种的一些防伪点识别与检测准确率不理想的问题。

优选地，所述模式选择模块中包括：按键电路、单片机以及可视化界面，其中，

可视化界面和按键电路分别与单片机连接，单片机用于根据按键电路中的按键选择的工作模式和币种控制可视化界面的显示，且单片机用于将工作模式和币种信息发送至控制模块中。

优选地，所述控制模块和CIS接口之间包括5路控制电路，每路控制电路中包括一个三极管和一个限流电阻，控制模块通过5路控制电路控制纸币图像采集的光源类型，所述光源类型包括：红光、蓝光、绿光、红外光以及紫外光。

在本技术方案中，我们提供了5中不同的光谱对不同币种的纸币进行识别，提高了不同币种纸币的识别效率。

优选地，控制模块单独控制每一路控制电路的工作，进而实现所述5路控制电路控制的光源对应的光谱的自由组合。

在本技术方案中，我们可以对同一张纸币使用不同光谱图对其进行采集识别，提高了识别效率。针对每种币种的纸币图像采集都可以在该币种最适宜的几种光谱下进行，比如说对于某种币种，在红蓝光谱下冠字号特征点最清楚，则可以用一定比例的红光和蓝光下采一幅纸币图像，进行冠字号和面额识别；其中，在红外下采一幅图，进行特征点A和B识别与检测；在紫外下采一幅图，进行特征点C识别与检测。这样，每种币种的特征点的可识别度都有一定程度的提升。

一种光谱自适应的多国纸币图像识别系统，所述多国纸币图像识别系统包括上述多国纸币图像识别装置、纸币传感器、多点CIS传感器以及电机控制模块，其中，

每个CIS传感器通过一个CIS接口与多国纸币图像识别装置连接，用于通过CIS接口接收控制模块发送的控制指令进行纸币图像的采集；

纸币传感器与多国纸币图像识别装置中的控制模块连接，用于感应纸币是否进入多国纸币图像识别系统，并将纸币进入信号发送至控制模块；

电机控制模块与多国纸币图像识别装置中的USB接口或无线接口连接，用于根据多国纸币图像识别装置发送的电机控制信号控制外部电机的运行。

一种光谱自适应的多国纸币图像识别方法，所述多国纸币图像识别方法应用于上述多国纸币图像识别装置和上述多国纸币图像识别系统，具体包括以下步骤：

S1选择币种和多国纸币图像识别系统的工作模式；

S2根据选定的币种和工作模式控制CIS传感器对纸币图像的采集；

S3对采集到的纸币图像进行图像校正；

S4对校正后的纸币图像进行处理，实现对纸币真伪的真假辨别。

优选地，在步骤S3中，对采集到的纸币图像进行图像校正，具体包括以下步骤：

S31在控制模块中预先存储每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息；

S32分别采集纯白纸和纯黑纸在每种币种对应的光谱下的图像信息；

S33根据步骤S32中获取的图像信息，获取不同光谱下每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息的补偿参数；

S34控制模块根据步骤S33中获取补偿参数对步骤S2中采集到的纸币图像进行补偿，实现对采集到的纸币图像的校正。

优选地，在步骤S33中，根据步骤S32中获取的图像信息，获取不同光谱下每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息的补偿参数，具体包括以下步骤：

S331获取在步骤S2中采集到的纸币图像的每个像素点的灰度值g_白ij和g_黑ij，其中，i和j分别表示该像素点所在的行和列；

S332分别获取步骤S32中，每一列像素点灰度值的平均值和分别记为g_白j和g_黑j，其中n为总列数；

S333将(g_白j，255)和(g_黑j,0)以(X，Y)形式代入公式Y＝a_jX+b_j，求出a_j和b_j的值，和即为各列对应的补偿参数。

优选地，在步骤S4中，对校正后的纸币图像进行处理具体包括：对校正后的纸币图像进行边缘检测、方向识别、冠字号区域的定位与识别、面额识别、版本识别以及残次币与污损币检测以及真假鉴伪。

利用本发明提供的光谱自适应的多国纸币图像采集装置、系统和方法，可以得到高质量、实时性好的不同光谱下的纸币图像，解决了CIS传感器一直存在的图像噪声问题，同时提高了图像数据的清晰度和可辨度，可以取得很好的识别和鉴伪效果，具有广泛的实用性。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种基于区域增长的稠密匹配方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本发明中光谱自适应的多国纸币图像识别装置结构示意图；

图2为本发明中光谱自适应的多国纸币图像识别系统结构示意图；

图3为本发明中光谱自适应的多国纸币图像识别方法流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

如图1所示为本发明提供的光谱自适应的多国纸币图像识别装置的结构示意图，从图中可以看出，该多国纸币图像识别装置中包括模式选择模块、控制模块、接口模块、ADC模块以及图像处理模块，其中：

模式选择模块，用于选择多国纸币图像识别装置的工作模式。具体来说，模式选择模块中包括：按键电路、单片机以及可视化界面，可视化界面和按键电路分别与单片机连接，且按键电路通过单片机中的通用I/O接口与单片机连接，单片机用于根据按键电路中的按键选择的工作模式和币种控制可视化界面的显示，且单片机用于将工作模式和币种信息发送至控制模块中。在工作的过程中，用户首先通过可视化界面和按键电路选择币种和工作模式，单片机再将币种和工作模式信息发送至控制模块。在具体实施例中，可视化界面可以为LED显示屏、液晶显示屏(如TFT(Thin Film Transistor，即薄膜场效应晶体管)液晶彩屏)等，单片机可以使用STM32F103系列芯片中的任意一款，当然，在该实施例中，对可视化界面和单片机的具体形式不做限定，只要其能实现本发明的目的，都包括在本发明的内容中。另外，我们对前面描述的工作模块作出说明，上述的工作模式具体包括：计数模式、单点模式、混点模式、纸币面额清分模式、纸币版本清分模式以及残次币和污损币清分模式，以满足各种不同型号的金融机具的不同需求。其中，计数模式，用于统计纸币的数量，在该工作模式下，只会对纸币的数量进行统计，不会进行鉴别纸币真伪的操作；单点模式，用于对单一面额纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及计数，且其在工作过程中，以第一张进入多国纸币图像采集装置中的第一张纸币为基准进行后续的识别等一系列工作；混点模式，用于对单一币种的所有面额的纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及对每种面额纸币数量的计数；纸币面额清分模式、版本清分模式以及残次币和污损币清分模式，这几种工作模式一般用于清分机中，除了完成纸币冠字号的识别、面额识别和数量统计及真假鉴伪之外，还分别实现了按照纸币面额、版本以及污损残缺度对纸币进行区分的功能。

接口模块，用于实现多国纸币图像识别装置与外界的通信，包括：用于实现多国纸币图像识别装置分别与CIS传感器连接的多个CIS接口以及用于实现多国纸币图像识别装置与外界(如USB设备、网络设备等)通信的USB接口和网络接口，且从图中可以看出CIS接口、USB接口和网络接口分别与控制模块连接。在具体实施例中，USB接口和网络接口中采用CH563系列芯片的任意一款，当然，我们对USB接口和网络接口的具体形式同样不做具体限定，只要其能实现本发明的目的，都包括在本发明的内容中。

控制模块，与模式选择模块连接，在工作的过程中，控制模块可以实现多个功能，首先，其会根据模式选择模块选定的工作模式和币种，发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集纸币图像的控制；同时实现对ADC模块发送的数字量的纸币图像信息的校正。要说明的是，我们在使用多国纸币图像采集装置对纸币进行识别之前，我们会在控制模块中预存每种币种对应的光谱信息，这样，控制模块在接收到模式选择模块选定的币种之后，控制模块会根据预存在其内部存储器中的光谱信息发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集该中纸币的图像的控制，这里说的控制指令包括针对该中纸币需要扫描的光谱，即CIS传感器扫描纸币使用的光源(红光、蓝光、绿光、红外光和紫外光中的一种或多种)。在具体实施例中，控制模块为FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，且FPGA通过通用I/O接口输出PWM(Pulse-Width Modulation脉宽调制)波，以控制光源的亮度和比例，这里说的比例即为不同光源之间的比例，如某种纸币在红蓝混合的比例为1:3的情况下的光谱下冠字号识别较为清楚，则FPGA控制红光和蓝光相应的管脚，使其输出的PWM波的占空比比例为1:3，，从而实现上述目的。具体可以选用Altera公司的Cyclone4系列中的任意一款来实现目的，当然，在该实施例中，我们同样对控制模块的具体形式和具体型号同样不做限定，只要其能实现本发明的目的，都包括在本发明的内容中。

另外，为了使不同币种的纸币能够在不同光谱下扫描，在控制模块和CIS接口之间我们设置了5路控制电路，每路控制电路中包括一个三极管和一个限流电阻，控制模块通过5路控制电路控制纸币图像采集的光源类型，光源类型包括：红光、蓝光、绿光、红外光以及紫外光。具体来说，控制模块单独控制每一路控制电路的工作，进而实现5路控制电路控制的光源对应的光谱的自由组合。这样针对每种币种的纸币图像采集都可以在该币种最适宜的几种光谱下进行，比如说对于某种币种，在红蓝光谱下冠字号特征点最清楚，则可以用一定比例的红光和蓝光下采一幅纸币图像，进行冠字号和面额识别；其中，在红外下采一幅图，进行特征点A和B识别与检测；在紫外下采一幅图，进行特征点C识别与检测。这样，每种币种的特征点的可识别度都有一定程度的提升。

ADC模块，分别与控制模块和CIS接口连接，用于将CIS接口中接收到的纸币图像信息的从模拟量转换为数字量，并将数字量的纸币图像信息发送至控制模块中。我们知道，由于CIS传感器采集到的纸币图像信息都是模拟量，因而在使用控制模块对其进行处理之前，需要使用ADC模块对其进行转换为数字量。在具体实施例中，该ADC模块可以使用型号为HT28V26的AD芯片实现数模转换的目的，当然，在该实施例中，我们同样对ADC模块的具体型号同样不做限定，只要其能实现本发明的目的，都包括在本发明的内容中。

图像处理模块，分别与控制模块和接口模块连接，用于接收控制模块发送的校正后的纸币图像信息并进行处理，再将处理后的纸币图像信息通过USB接口或网络接口发送出去。具体来说，图像处理模块对接收到ADC模块发送的数字量的纸币图像进行处理具体包括：面额识别、版本清分、污损和残次币检测以及真假鉴伪等等。当图像处理模块在除计数模式之外的工作模式下检测出来是假币，则图像处理模块发送相关指令至控制模块中，控制模块则发送控制指令停止验钞工作，同时在此期间图像处理模块通过USB接口或网络接口将当前假币的冠字号、面额、版本以及不同光谱下的图像保存并发送到USB设备或者网络设备(包括PC机)中。在具体实施例中，该图像处理电路模块采用TI公司的TMS320C6418型号的芯片作为主芯片实现纸币图像信息的处理。当然，在该实施例中，我们同样对图像处理模块的具体型号同样不做限定，只要其能实现本发明的目的，都包括在本发明的内容中。

另外，在光谱自适应的多国纸币图像识别装置中还包括电源接口、与控制模块连接的RS232通信串口等，其中，电源接口用于接入整个5V电源为多国纸币图像识别装置进行供电；RS232通信串口用于拓展和备用，实现与外界的通信。

如图2所示，本发明还提供了一种光谱自适应的多国纸币图像识别系统，且在该多国纸币图像识别系统中除了包括上述的多国纸币图像识别装置，还包括纸币传感器、CIS传感器以及电机控制模块，其中，CIS传感器通过CIS接口与多国纸币图像识别装置连接，用于通过CIS接口接收控制模块发送的控制指令进行纸币图像的采集；纸币传感器与多国纸币图像识别装置中的控制模块连接，用于感应纸币是否进入多国纸币图像识别系统，并将纸币进入信号发送至控制模块；电机控制模块与多国纸币图像识别装置中的USB接口或无线接口连接，用于根据多国纸币图像识别装置发送的电机控制信号控制外部电机的运行。在工作的过程中，首先纸币传感器感应到纸币进入的信息并随即发送纸币进入信号至控制模块中，控制模块进而通过CIS接口发送控制指令至CIS传感器在相应光谱下对选定的币种的纸币进行纸币图像的扫描，再将扫描得到的纸币图像经过ADC模块进行数模转换发送回控制模块，接着控制模块对转换后的纸币图像进行校正，最后发送至图像处理模块中进行处理。当图像处理模块处理出来的结果为扫描的纸币为真币，则将处理的得到的冠字号、面额、版本等信息暂存在图像处理模块中，然后等待处理下一张纸币；但是当处理的结果为该纸币为假币，则立即发送信息之控制模块控制暂停采图，同时通过电机控制模块控制控制外部电机停止工作(刹车)，同样的把该假币的冠字号、面额，版本等信息暂存在图像处理模块的内存中，但是与此同时也把这些信息连同不同光谱下的该假币的纸币图像通过USB接口和/或网络接口发送到相关设备(USB设备和/或网络设备)中，然后外部机体中的电机控制模块通过外部触发重启电机等机体模块，继续对下一张钞票进行采图和处理。待所放的几张纸币全部识别与检测完毕之后，这轮点验钞就结束了，然后等待下一轮点验钞。

如图3所示，本发明还提供了一种光谱自适应的多国纸币图像识别方法，该方法应用于上述的多国纸币图像识别装置和多国纸币图像识别系统中，具体包括以下步骤：

S1选择币种和多国纸币图像识别系统的工作模式；具体来说，在这里，我们通过模式选择模块中的按键电路和可视化界面选择该工作模式和币种，随后通过单片机将工作模式和币种信息发送至控制模块中。

S2根据选定的币种和工作模式控制CIS传感器对纸币图像的采集；具体来说，控制模块接收到工作模式和币种信息，随即通过CIS接口控制CIS传感器扫描纸币的纸币图像。这里要说明的是，CIS传感器对纸币进行扫描之前，还需要接收到控制模块发送的纸币进入信号才开始工作，否则不工作。

S3对采集到的纸币图像进行图像校正。具体来说，对纸币图像进行图像校正的具体过程为：首先，在控制模块中预先存储每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息；随后，分别采集纯白纸和纯黑纸在每种币种对应的光谱下的图像信息；紧接着，根据上述获取的图像信息，获取不同光谱下每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息的补偿参数；最后，控制模块根据补偿参数对采集到的纸币图像进行补偿，实现对采集到的纸币图像的校正。

以下我们对控制模块对采集到的纸币图像进行补偿的具体过程做出描述：

首先，获取在步骤S2中采集到的纸币图像的每个像素点的灰度值g_白ij和g_黑ij，其中，i和j分别表示该像素点所在的行和列；

随后，采集的纯白纸和纯黑纸在每种币种对应的光谱下的图像信息的每一列像素点灰度值的平均值和分别记为g_白j和g_黑j，其中n为总列数；

最后，将将(g_白j，255)和(g_黑j,0)以(X，Y)形式代入公式Y＝a_jX+b_j，求出a_j和b_j的值，和即为各列对应的补偿参数。在实际应用中，若将CIS传感器采集到的原始的图像信息的每个像素点记为g_ij原，则校正后的像素点为g_ij校＝a_j g_ij原+b_j。要说明的是，上面说到的纯白纸和纯黑纸比任意一张各国纸币的尺寸大，否则，有些纸币得不到校正。

S4对校正后的纸币图像进行处理，实现对纸币真伪的真假辨别。对校正后的纸币图像进行处理具体包括：对校正后的纸币图像进行边缘检测、方向识别、冠字号区域的定位与识别、面额识别、版本识别以及残次币与污损币检测以及真假鉴伪。

作为一个完整的实施例，我们对本发明提供的光谱自适应的多国纸币图像采集方法做出详细描述：

首先，引入5V电源至电源接口，将CIS传感器接入CIS接口，USB接口、网络接口以及其它相关外部接口、电机控制模块分别与光谱自适应的多国纸币图像采集装置中对应的接口相连接。

然后，上电，待初始化完毕，通过按键电路选择币种和工作模式，具体选择了美元和混点模式。

接着，把几张美元放进机体的下钞台中，当FPGA(上述控制模块)接收到有钞票进入的信号后，FPGA按照其程序里存储的美元光谱信息，控制其自身与如图1所示的几路三极管的通用I/O管脚发出相应的PWM波，从而采出对应几种光谱下的图像。

接着，FPGA对每种光谱下采出来原始的纸币图像进行校正，校正完成之后，将图像信息发送给DSP(上述图像处理模块)。

接着DSP对图像进行边缘检测、方向识别、冠字号区域的定位与识别、面额识别、版本识别、残次币与污损币检测以及真假鉴伪等处理。这里要说明的是，为了使以上DSP中的处理准确率高、速度快，对于不同的币种，所使用的图像处理的算法是不尽相同的。这里以面额识别为例来说明，人民币不同面额的纸币长度是不一样的，因此对于人民币，我们用图像的长度来进行面额的区分；而其他币种，比如说美元，它所有面额的纸币长度是一模一样的，因此人民币面额区分的算法就不能应用到美元当中。

DSP出来的结果为，扫描的纸币为真币，则将处理的得到的冠字号、面额、版本等信息暂存在DSP中，然后等待处理下一张纸币；继续对下一张钞票进行采图和处理。待所放的几张纸币全部识别与检测完毕之后，这轮点验钞就结束了，然后等待下一轮点验钞。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。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来说，在不脱离本发明原理的前提下，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的保护范围。

Claims (11)

1.一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置，其特征在于，所述多国纸币图像识别装置中包括：模式选择模块、控制模块、接口模块、ADC模块以及图像处理模块；其中，所述模式选择模块，用于选择所述多国纸币图像识别装置的工作模式和币种；

所述接口模块中包括：用于实现多国纸币图像识别装置分别与CIS传感器连接的多个CIS接口以及用于实现多国纸币图像识别装置与外界通信的USB接口和网络接口，每个所述CIS接口、USB接口和网络接口分别与控制模块连接；

所述控制模块，与模式选择模块连接，根据模式选择模块选定的工作模式币种，发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集纸币图像的控制；同时实现对ADC模块发送的数字量的纸币图像信息的校正；

ADC模块，分别与控制模块和CIS接口连接，用于将CIS接口中接收到的纸币图像信息的从模拟量转换为数字量，并将所述数字量的纸币图像信息发送至控制模块中；

图像处理模块，分别与控制模块和接口模块连接，用于接收控制模块发送的校正后的纸币图像信息并进行处理，再将处理后的纸币图像信息通过USB接口或网络接口发送出去。

2.如权利要求1所述的多国纸币图像识别装置，其特征在于，所述工作模块包括：计数模式、单点模式、混点模式、纸币面额清分模式、纸币版本清分模式以及残次币和污损币清分模式；其中，

所述计数模式，用于统计纸币的数量；

所述单点模式，用于对单一面额纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及计数；

所述混点模式，用于对单一币种的所有面额的纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及对每种面额纸币数量的计数；

所述纸币面额清分模式、版本清分模式以及残次币和污损币清分模式，其在实现纸币冠字号的识别、面额识别和数量统计及真假鉴伪之外，分别用于按照纸币面额、版本以及污损残缺度对纸币进行区分。

3.如权利要求1或2所述的多国纸币图像识别装置，其特征在于，所述模式选择模块中包括：按键电路、单片机以及可视化界面，其中，

可视化界面和按键电路分别与单片机连接，单片机用于根据按键电路中的按键选择的工作模式和币种控制可视化界面的显示，且单片机用于将工作模式和币种信息发送至控制模块中。

4.如权利要求1或2所述的多国纸币图像识别装置，其特征在于：所述控制模块和CIS接口之间包括5路控制电路，每路控制电路中包括一个三极管和一个限流电阻，控制模块通过5路控制电路控制纸币图像采集的光源类型，所述光源类型包括：红光、蓝光、绿光、红外光以及紫外光。

5.如权利要求4所述的多国纸币图像识别装置，其特征在于：控制模块单独控制每一路控制电路的工作，进而实现所述5路控制电路控制的光源对应的光谱的自由组合。

6.一种光谱自适应的多国纸币图像识别系统，其特征在于：所述多国纸币图像识别系统包括如权利要求1-5任意一项所述的多国纸币图像识别装置、纸币传感器、多个CIS传感器以及电机控制模块，其中，

每个CIS传感器通过一个CIS接口与多国纸币图像识别装置连接，用于通过CIS接口接收控制模块发送的控制指令进行纸币图像的采集；

纸币传感器与多国纸币图像识别装置中的控制模块连接，用于感应纸币是否进入多国纸币图像识别系统，并将纸币进入信号发送至控制模块；

电机控制模块与多国纸币图像识别装置中的USB接口或无线接口连接，用于根据多国纸币图像识别装置发送的电机控制信号控制外部电机的运行。

7.一种光谱自适应的多国纸币图像识别方法，其特征在于，所述多国纸币图像识别方法应用于如权利要求1-5所述的多国纸币图像识别装置和权利要求6所述的多国纸币图像识别系统，具体包括以下步骤：

S1选择币种和多国纸币图像识别系统的工作模式；

S2根据选定的币种和工作模式控制CIS传感器对纸币图像的采集；

S3对采集到的纸币图像进行图像校正；

S4对校正后的纸币图像进行处理，实现对纸币真伪的真假辨别。

8.如权利要求7所述的多国纸币图像识别方法，其特征在于：在步骤S3中，对采集到的纸币图像进行图像校正，具体包括以下步骤：

S31在控制模块中预先存储每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息；

S32分别采集纯白纸和纯黑纸在每种币种对应的光谱下的图像信息；

S33根据步骤S32中获取的图像信息，获取不同光谱下每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息的补偿参数；

S34控制模块根据步骤S33中获取补偿参数对步骤S2中采集到的纸币图像进行补偿，实现对采集到的纸币图像的校正。

9.如权利要求8所述的多国纸币图像识别方法，其特征在于，在步骤S33中，根据步骤S32中获取的图像信息，获取不同光谱下每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息的补偿参数，具体包括以下步骤：

S331获取在步骤S2中采集到的纸币图像的每个像素点的灰度值g_白ij和g_黑ij，其中，i和j分别表示该像素点所在的行和列；

S332分别获取步骤S32中，每一列像素点灰度值的平均值和分别记为g_白j和g_黑j，其中n为总列数；

S333将(g_白j，255)和(g_黑j,0)以(X，Y)形式代入公式Y＝a_jX+b_j，求出a_j和b_j的值，和即为各列对应的补偿参数。

10.如权利要求8或9所述的多国纸币图像识别方法，其特征在于：所述纯白纸和纯黑纸比任意一张各国纸币的尺寸大。

11.如权利要求10所述的多国纸币图像识别方法，其特征在于，在步骤S4中，对校正后的纸币图像进行处理具体包括：对校正后的纸币图像进行边缘检测、方向识别、冠字号区域的定位与识别、面额识别、版本识别以及残次币与污损币检测以及真假鉴伪。