CN105374105A - 一种用于移动终端鉴别纸币真伪的方法 - Google Patents

一种用于移动终端鉴别纸币真伪的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于移动终端鉴别纸币真伪的方法,通过人们会经常随身携带的移动终端来拍摄纸币在白光、红外光、紫外光条件下形成的图像,采用软件算法对白光图像、红外图像、紫外图像的特定区域进行采集和解析以达到鉴别纸币真伪的目的。较传统验钞方法而言更加准确、方便。

Description

一种用于移动终端鉴别纸币真伪的方法
技术领域
本发明涉及一种用于移动终端鉴别纸币真伪的方法。
背景技术
现今,纸币是商品交换发展到一定阶段的产物。但是,随着经济的发展,纸币在使用上却显示出了它的不便,纸币的可复制性造成了市面上假币的蔓延和泛滥。一直以来,假币都在困扰着人们的生活,掠夺着人们辛辛苦苦积攒起来的财富,而且还会扰乱社会、经济秩序,已然成为一种顽固的社会“毒瘤”。为了维护自身的经济利益以及社会、经济秩序的稳定,鉴别纸币真伪显得尤为重要。
目前,人们常用鉴别纸币真伪的方法一般是借助一些简单的工具或仪器,如用紫外灯照射纸币的表面,通过观察纸币纸张和油墨的荧光反映来鉴别纸币真伪,用专业的验钞机鉴别纸币真伪等。然而,这些验钞工具或仪器携带起来大为不便,不利于人们随时随地对纸币进行鉴别。随着手机、平板电脑等数码产品的普及,几乎每个人在出行时都会随身携带有手机或者平板电脑等移动终端。因此人们迫切需要一种能够用于移动终端鉴别纸币真伪的方法。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于移动终端鉴别纸币真伪的方法,能够准确、方便地鉴别纸币的真伪。
为实现上述目的,本发明的技术方案具体是这样实现的:一种用于移动终端鉴别纸币真伪的方法,包括以下步骤:
(1)移动终端的摄像头采集纸币在白光下形成的白光图像、在红外光下形成的红外图像、在紫外光下形成的紫外图像,并将所述白光图像、红外图像和紫外图像发送至服务器,
(2)所述服务器采集并解析所述白光图像中的特定区域,根据所述白光图像中特定区域的图像颜色值(即RGB数值)或亮度值(即灰度值)与标准参考图像之间的差值是否超过特定的阈值,进而判断纸币是否为假币,所述白光图像中特定区域包括固定人像图案区域、阴阳互补对应图案区域;由于市面上很多假币是由真币和假币拼接而成,而拼接的真币和假币之间的色彩和亮度很难达到相同,该步骤中针对白光图像中特定区域的采集和解析主要用于检测纸币的不同区域是否有拼接的痕迹。所述白光图像中的特定区域是指白光图像中纸币所在的区域中较易进行对比区分的至少两个区域,如固定人像图案、阴阳互补对应图案等所在区域。利用这一原理,服务器通过采集几个特定区域的颜色值与标准参考的图像中与其对应区域的的颜色值进行比较,如果不同区域的颜色值与标准参考的图像中与其对应的区域的颜色值之间的差值超过特定的阈值,则认为纸币有拼接的痕迹,即纸币为假币。除此之外,也可以将白光下拍摄的彩色图像转换为灰度格式,服务器通过采集几个特定区域的亮度值与标准参考的图像中与其对应的区域的亮度值进行比较,如果不同区域的亮度值与标准参考的图像中与其对应区域的亮度值之间的差值超过特定的阈值,则认为纸币有拼接的痕迹。所述标准参考的图像是指服务器中预先保存的真币图像,也可以是服务器中预先保存的真币图像中用于对比的特定区域的颜色值或亮度值。
(3)所述服务器采集并解析所述红外图像中特定区域,将其转换为红外特征数值,根据所述红外特征数值中数据的分布是否超出指定的范围判断纸币是否为假币,所述红外图像中特定区域包括胶印缩微文字区域、固定人像水印区域、雕刻凹版印刷区域、红外人像区域、隐形面额数字区域、凹印手感线区域;由于真币的纸质特征与假币的纸质特征有一定的差值,真币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高,用红外光对纸币进行照射时,真币的不同区域对红外光的吸收能力也会不同。利用这一原理,服务器采集红外图像中的几个特定区域的图像进行解析并合成为一组红外特征数值,通过检测其数据分布是否在指定的范围内判断纸币真伪。所述红光图像中的特定区域是指红光图像中纸币所在的区域中较易进行识别区分的区域。
(4)所述服务器采集并解析所述紫外图像中特定区域,将其转换为紫外特征数值,根据所述紫外特征数值中数据的分布是否超出指定的范围判断纸币是否为假币,所述紫外图像中特定区域包括紫外防伪区域;由于真币采用专用纸张制造(含85%以上的优质棉花),假币通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造,经漂白处理后的纸张在紫外光(波长为365nm的蓝光)的照射下会出现荧光反应(在紫外线的激发下衍射出波长为420-460nm的蓝光),真币则没有荧光反应。
利用这一原理,服务器采集紫外图像中特定区域的图像进行解析并合成为紫外特征数值,通过检测所述紫外特征数值中数据的分布是否在指定的范围内判断纸币真伪。所述紫光图像中的特定区域是指紫光图像中纸币所在的区域中专门用于进行荧光检测的区域。
(5)如果纸币被判断为假币,则所述服务器从所述假币的白光图像中获取假币信息并将所述假币信息保存至黑名单数据库,所述假币信息包括假币图像、冠字号、冠字号图像、面值;所述假币图像为白光图像中假币所在区域的图像,所述服务器识别并裁剪所述白光图像中假币所在区域的图像获取所述假币图像。所述面值由所述服务器识别所述白光图像中纸币的长度值和宽度值获得,由于不同面值的纸币,其表面的颜色不同,因此也可以通过采集白光图像中的特定区域的颜色值判别纸币的面值。所述服务器识别并提取所述白光图像中冠字号所在区域的图像获得所述冠字号图像,同时通过识别所述冠字号图像进一步获得冠字号。
(6)所述服务器将鉴别结果返回至移动终端。
本发明的有益效果是:本发明通过人们会经常随身携带的移动终端来拍摄纸币在白光、红外光、紫外光条件下形成的图像,采用软件算法对白光图像、红外图像、紫外图像的特定区域进行采集和解析以达到鉴别纸币真伪的目的。较传统验钞方法而言更加准确、方便。
本发明中所述的移动终端是指可以在移动中使用且具有拍摄功能的计算机设备,例如手机、平板电脑、笔记本等。所述白光、红外光、紫外光可以是来自于移动终端上的发光组件,例如能够发出白光、红外光、紫外光的闪光灯组件,或者是来自于便携式的外置光源,例如充足的自然光、红外发射器、紫外发射器等。
由于用户在用移动终端对纸币进行拍摄时可能会因为设备的抖动造成图像的倾斜,倾斜的图像不利于服务器对其进行识别。
因此,本发明进一步设置为:所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括以下步骤:所述服务器对所述白光图像、红外图像、紫外图像进行倾斜矫正。
所述服务器识别所述白光图像中纸币的上边缘并根据上边缘的坐标位置计算出所述白光图像中纸币相对于水平位置的倾斜角度,将所述白光图像按照倾斜的方向反向旋转至使所述白光图像中纸币的上边缘呈水平的位置。
为了使本发明在用于鉴别纸币真伪的同时还能够为给相关部门提供假币的造假信息,以便于为相关部门采取相应措施升级防伪的鉴别方法或设备提供参考。
因此,本发明进一步设置为:所述步骤(2)、所述步骤(3)、所述步骤(4)中还均包括以下步骤:如果纸币被判断为假币,则记录造假信息,所述造假信息包括纸币图像造假的区域和造假的类型。
本发明进一步设置为:所述步骤(5)中还包括:所述服务器将所述造假信息保存至黑名单数据库。
所述造假信息为所述服务器在判断纸币为假币时产生的错误信息,一般是以错误代码的形式记录,例如:记录用于标记纸币图像造假的区域或者造假的类型的错误代码,还可以是以图像的方式记录,例如:记录造假区域的图像。所述黑名单数据库中存储的假币信息和造假信息能给为相关部门提供参考。所述造假的类型包括红外信息造假、紫外信息造假、白光信息造假。
为了使本发明在鉴别纸币为真币的同时还能够为向用户起到警示和提醒的作用。
因此,本发明进一步设置为:如果纸币被判断为真币,则所述服务器从所述真币的白光图像中获取冠字号,将所述真币的冠字号与所述黑名单数据库中的冠字号进行比对,在比对结果为是时,所述服务器将所述真币的冠字号所对应的假币的假币信息和造假信息保存至鉴定结果中。
本发明进一步设置的优点是在鉴别纸币为真币的同时还会向用户展示与该真币相同冠字号的假币的假币信息和造假信息,除了能向用户起到警示和提醒的作用,还能向用户普及假币的知识。所述鉴别结果一般是指包含了被鉴别的纸币是否为假币的提示信息,在本发明进一步设置中所述鉴定结果还包含了所述真币的冠字号所对应的假币的假币信息和造假信息,所述鉴别结果在返回至移动终端后通过移动终端的解析或者转换为用户能直接识别的字符、语音或者图像并由移动终端的显示器展示。
本发明中所述服务器和黑名单数据库位于云端,其与移动终端之间通过网络通信的方式进行数据传输。另外,所述服务器也可以设置于移动终端上,利用移动终端的数据处理能力鉴别纸币的真伪,然后通过网络通信的方式将假币的假币信息和/或造假信息传输至云端的黑名单数据库进行保存。所述网络通信的方式包括TCP客户端-服务器方式、网页模式访问、UDP报文传输等。
附图说明
图1为本发明实施例的用于移动终端鉴别纸币真伪的方法的流程图,
图2为本发明实施例中进行倾斜校正的图像的示意图,
图3为本发明实施例中白光图像的特定区域的分布示意图,
图4为本发明实施例中红外图像的特定区域的分布示意图,
图5为本发明实施例中紫外图像的特定区域的分布示意图,
图6为本发明实施例中红外图像的特定区域的红外特征曲线示意图,
图7为本发明实施例中紫外图像的特定区域的紫外特征曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚,以下参照附图并举实施例,对本发明作进一步详细说明。
本发明用于移动终端鉴别纸币真伪的方法的实施例如图1所示,包括以下步骤:
步骤101,移动终端的摄像头采集纸币在白光下形成的白光图像、在红外光下形成的红外图像、在紫外光下形成的紫外图像,并将所述白光图像、红外图像和紫外图像发送至服务器,
为了提高采集的准确度,本实施例中在拍摄纸币时以黑色作为背景。
步骤102,所述服务器对所述白光图像、红外图像、紫外图像进行倾斜矫正,如图2所示,由于用户在用移动终端对纸币进行拍摄时可能会因为设备的抖动造成图像的倾斜,倾斜的图像不利于服务器对其进行识别。由于纸币的上边缘2以上的图像区域1的颜色较易和纸币的图像区域3的颜色进行区分,所述服务器根据图像中不同区域的颜色值(即RGB数值)与特定阈值的大小对比,或者根据图像中不同区域的亮度值(即灰度值)与特定阈值的大小对比,识别出纸币上边缘2的若干坐标,然后采用线形回归方程,由最小二乘法计算出斜率值,根据斜率值计算出偏转角度,将图像按照倾斜的方向反向旋转至使所述白光图像中纸币的上边缘2呈水平的位置。
步骤103,所述服务器采集并解析所述白光图像中的特定区域,根据所述白光图像中特定区域的图像颜色值或亮度值与标准参考图像之间的差值是否超过特定的阈值,进而判断纸币是否为假币,所述白光图像中特定区域包括固定人像图案区域11、阴阳互补对应图案区域12,如果纸币被判断为假币,则记录造假信息,所述造假信息包括纸币图像造假的区域和造假的类型。如图3所示,由于市面上很多假币是由真币和假币拼接而成,而拼接的真币和假币之间的色彩和亮度很难达到相同,该步骤中针对白光图像中特定区域的采集和解析主要用于检测纸币的不同区域是否有拼接的痕迹。服务器通过采集阴阳互补对应图案区域11和固定人像图案区域12中的颜色值与标准参考的图像中与其对应区域的的颜色值进行比较,如果不同区域的颜色值与标准参考的图像中与其对应的区域的颜色值之间的差值超过特定的阈值,则认为纸币有拼接的痕迹,即纸币为假币。除此之外,也可以将白光下拍摄的彩色图像转换为灰度格式,服务器通过采集特定区域11和特定区域12中的亮度值与标准参考的图像中与其对应的区域的亮度值进行比较,如果不同区域的亮度值与标准参考的图像中与其对应区域的亮度值之间的差值超过特定的阈值,则认为纸币有拼接的痕迹。所述标准参考的图像是指服务器中预先保存的真币图像,也可以是服务器中预先保存的真币图像中用于对比的特定区域11和特定区域22的颜色值或亮度值。
步骤104,所述服务器采集并解析所述红外图像中特定区域,将其转换为红外特征数值,根据所述红外特征数值中数据的分布是否超出指定的范围判断纸币是否为假币,所述红外图像中特定区域包括胶印缩微文字区域、固定人像水印区域、雕刻凹版印刷区域、红外人像区域、隐形面额数字区域、凹印手感线区域,如果纸币被判断为假币,则记录造假信息,所述造假信息包括纸币图像造假的区域和造假的类型。如图4所示,由于真币的纸质特征与假币的纸质特征有一定的差值,真币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高,用红外光对纸币进行照射时,真币的不同区域对红外光的吸收能力也会不同。利用这一原理,本实施例中服务器采集红外图像中的胶印缩微文字区域21、固定人像水印区域22、雕刻凹版印刷区域23、红外人像区域24、隐形面额数字区域25、凹印手感线区域26的图像数据进行过滤并获取频谱数据,经过傅立叶变换转换图像的频率分布函数与灰度分布函数,最后合成为一组红外特征数值,将其然后放大到0~255区间,绘制成如图6所示的一组红外特征曲线示意图。所述红外特征曲线示意图中包含了每个特定区域的红外特征数值分布,所述红外特征曲线示意图中的横坐标代表时间,纵坐标代表红外特征数值。分别检测每个特定区域的红外特征数值的分布是否在指定的范围内。
上述范围是指:第1个红外特征数值第一次出现时的值大约在250左右,持续时间t1_1s,然后红外特征数值转变为大约40~100之间,持续时间t1_2s,接下来上升到250左右,持续时间t1_3s。
第2个红外特征数据第一次出现时取值在大约250,持续时间t2_1s,然后红外特征数据转变取值为大约40~100,持续时间t2_2s。第3个红外特征数据第一次出现时取值在大约250,持续时间t3_1s,然后红外特征数据转变为大约60~100,持续时间t3_2s。接着上升到250,持续时间t3_3s。
第4个红外特征数据第一次出现时取值在大约50-100,持续时间t4_1s,然后红外特征数据转变为大约250,持续时间t4_2s。
第5个红外特征数据第一次出现时取值在大约50-100,持续时间t5_1s,然后红外特征数据转变为大约250,持续时间t5_2s。
第6个红外特征数据第一次出现时取值在大约50-100,持续时间t6_1s,然后红外特征数据转变为大约250,持续时间t6_2s。所述特定区域22、特定区域23、特定区域24、特定区域25、特定区域26是纸币上专门用于进行红外检测的区域。
步骤105,所述服务器采集并解析所述紫外图像中特定区域,将其转换为紫外特征数值,根据所述紫外特征数值中数据的分布是否超出指定的范围判断纸币是否为假币,所述紫外图像中特定区域包括紫外防伪区域,如果纸币被判断为假币,则记录造假信息,所述造假信息包括纸币图像造假的区域和造假的类型。如图5所示,由于真币采用专用纸张制造(含85%以上的优质棉花),假币通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造,经漂白处理后的纸张在紫外光(波长为365nm的蓝光)的照射下会出现荧光反应(在紫外线的激发下衍射出波长为420-460nm的蓝光),真币则没有荧光反应。利用这一原理,服务器采集紫外图像中紫外防伪区域31的图像数据进行过滤并获取频谱数据,经过傅立叶变换转换图像的频率分布函数与灰度分布函数,最后合成为紫外特征数值,将其然后放大到0~255区间,绘制成如图7所示的紫外特征曲线示意图。所述紫外特征曲线示意图中包含了特定区域31的紫外特征数值分布,所述紫外特征曲线示意图中的横坐标代表时间,纵坐标代表紫外特征数值。检测特定区域31的紫外特征数值的分布是否在指定的范围内。所述范围是指:紫外特征数值第一次出现时的值在大约40-50之间,持续时间t7_1s,然后紫外特征数值的值转变为大约10左右,持续时间t7_2s,接下来下降到0,持续时间t7_3s。所述特定区域31是纸币上专门用于进行荧光检测的区域。
步骤106,如果纸币被判断为假币,则所述服务器从所述假币的白光图像中获取假币信息并将所述假币信息和所述造假信息保存至黑名单数据库,所述假币信息包括假币图像、冠字号、冠字号图像、面值,所述假币图像为白光图像中假币所在区域的图像。由于所述白光图像中假币所在的区域的颜色较易与其他区域的颜色进行区分,所述服务器根据所述白光图像中不同区域的颜色值(即RGB数值)与特定阈值的大小对比,识别出所述白光图像中假币所在区域的边缘坐标,按照假币所在区域的边缘进行裁剪并提取所述假币图像。所述服务器根据所述白光图像中假币所在区域的边缘坐标识别出所述假币的长度值和宽度值,从而根据所述假币的长度值和宽度值判别出所述假币的面值,所述服务器根据所述假币图像的上边缘的坐标、纸币的宽度值、冠字号区域4的在纸币中的偏移距离提取所述冠字号图像,所述服务器对所述冠字号图像进行腐蚀、二值化、中值滤波、二值图像的腐蚀、膨胀处理、投影、聚类等变换,获得冠字号图像中的冠字号的准确位置和高度,最后从所述冠字号图像中提取字符形态的冠字号。
本发明实施例在用于鉴别纸币真伪的同时还能够为给相关部门提供假币的造假信息,以便于为相关部门采取相应措施升级防伪的鉴别方法或设备提供参考。所述造假信息为所述服务器在判断纸币为假币时产生的错误信息,一般是以错误代码的形式记录,例如:记录用于标记纸币图像造假的区域或者造假的类型的错误代码,还可以是以图像的方式记录,例如:记录造假区域的图像。所述黑名单数据库中存储的假币信息和造假信息能给为相关部门提供参考,所述造假的类型包括红外信息造假、紫外信息造假、白光信息造假。
步骤107,如果纸币被判断为真币,则所述服务器从所述真币的白光图像中获取冠字号,获取和识别冠字号的过程与步骤106中的冠字号识别方法相同,将所述真币的冠字号与所述黑名单数据库中的冠字号进行比对,在比对结果为是时,即检测到存在与真币有相同冠字号码的假币,所述服务器将所述真币的冠字号所对应的假币的假币信息和造假信息保存至鉴定结果中。
本发明实施例中在鉴别纸币为真币的同时还会向用户展示与该真币相同冠字号的假币的假币信息和造假信息,除了能向用户起到警示和提醒的作用,还能向用户普及假币的知识。
步骤108,所述服务器将鉴别结果返回至移动终端。
所述鉴别结果一般是指包含了被鉴别的纸币是否为假币的提示信息,在本发明实施例中所述鉴定结果还包含了所述真币的冠字号所对应的假币的假币信息和造假信息,所述鉴别结果在返回至移动终端后通过移动终端的解析或者转换为用户能直接识别的字符、语音或者图像并由移动终端的显示器展示。
本发明实施例中所述的移动终端是指可以在移动中使用且具有拍摄功能的计算机设备,例如手机、平板电脑、笔记本等。所述白光、红外光、紫外光可以是来自于移动终端上的发光组件,例如能够发出白光、红外光、紫外光的闪光灯组件,或者是来自于便携式的外置光源,例如充足的自然光、红外发射器、紫外发射器等。
本发明实施例中所述服务器和黑名单数据库位于云端,其与移动终端之间通过网络通信的方式进行数据传输。另外,所述服务器也可以设置于移动终端上,利用移动终端的数据处理能力鉴别纸币的真伪,然后通过网络通信的方式将假币的假币信息和/或造假信息传输至云端的黑名单数据库进行保存。所述网络通信的方式包括TCP客户端-服务器方式、网页模式访问、UDP报文传输等。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于移动终端鉴别纸币真伪的方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)移动终端的摄像头采集纸币在白光下形成的白光图像、在红外光下形成的红外图像、在紫外光下形成的紫外图像,并将所述白光图像、红外图像和紫外图像发送至服务器,
(2)所述服务器采集并解析所述白光图像中的特定区域,根据所述白光图像中特定区域的图像颜色值或亮度值与标准参考图像之间的差值是否超过特定的阈值,进而判断纸币是否为假币,所述白光图像中特定区域包括固定人像图案区域、阴阳互补对应图案区域,
(3)所述服务器采集并解析所述红外图像中特定区域,将其转换为红外特征数值,根据所述红外特征数值中数据的分布是否超出指定的范围判断纸币是否为假币,所述红外图像中特定区域包括胶印缩微文字区域、固定人像水印区域、雕刻凹版印刷区域、红外人像区域、隐形面额数字区域、凹印手感线区域,
(4)所述服务器采集并解析所述紫外图像中特定区域,将其转换为紫外特征数值,根据所述紫外特征数值中数据的分布是否超出指定的范围判断纸币是否为假币,所述紫外图像中特定区域包括紫外防伪区域,
(5)如果纸币被判断为假币,则所述服务器从所述假币的白光图像中获取假币信息并将所述假币信息保存至黑名单数据库,所述假币信息包括假币图像、冠字号、冠字号图像、面值,
(6)所述服务器将鉴别结果返回至移动终端。
2.根据权利要求1所述用于移动终端鉴别纸币真伪的方法,其特征在于:所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括以下步骤:所述服务器对所述白光图像、所述红外图像、所述紫外图像进行倾斜矫正。
3.根据权利要求1所述用于移动终端鉴别纸币真伪的方法,其特征在于:所述步骤(2)、所述步骤(3)、所述步骤(4)中还均包括以下步骤:如果纸币被判断为假币,则记录造假信息,所述造假信息包括纸币图像造假的区域和造假的类型。
4.根据权利要求3所述用于移动终端鉴别纸币真伪的方法,其特征在于:所述步骤(5)中还包括:所述服务器将所述造假信息保存至黑名单数据库。
5.根据权利要求4所述用于移动终端鉴别纸币真伪的方法,其特征在于:所述步骤(5)和步骤(6)之间还包括步骤:如果纸币被判断为真币,则所述服务器从所述真币的白光图像中获取冠字号,将所述真币的冠字号与所述黑名单数据库中的冠字号进行比对,在比对结果为是时,所述服务器将所述真币的冠字号所对应的假币的假币信息和造假信息保存至鉴定结果中。
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