CN105551134A - 一种纸币褶皱的识别的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纸币褶皱的识别方法及系统，涉及光学检测技术领域。该方法包括：对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像；对红外光反射图像进行二值化处理，以获取纸币的二值化图像；根据纸币的版本、币值以及二值化图像的面向定位二值化图像上的特殊区域，特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域；屏蔽二值化图像上的特殊区域，并提取二值化图像的轮廓；根据二值化图像的轮廓计算纸币的褶皱等级；根据纸币的褶皱等级判断纸币是否为废钞。本发明能够实现纸币褶皱识别的自动化，减少了现有技术中纸币褶皱识别所消耗的人力和时间，提高纸币褶皱识别的效率和精确度。

Description

一种纸币褶皱的识别的方法及系统

技术领域

本发明属于光学检测技术领域，尤其涉及一种纸币褶皱的识别方法及系统。

背景技术

我国是个人口众多的国家，现钞的流通量十分巨大。根据中国人民银行的统计数据；截止2014年第一季度，中国流通中的货币总量达到6.7万亿人民币。流通中残损的纸币所占比例大，对纸币的整点、挑剔、分版等工作在各银行都是相当棘手的问题。为了提高流通人民币的整洁度，维护人民币信誉，人民银行制定了《不宜流通人民币挑剔标准》，其中存在明显起皱或变形的纸币属于不宜流通的人民币情形之一。因而需要识别纸币是否存在褶皱，并判断该纸币的褶皱程序是否影响其正常流通。目前存在的纸币褶皱的识别方法往往是由验钞员人工识别纸币是否存在褶皱，之后再由验钞员根据自身工作的经验值判断褶皱程度是否影响纸币的流通。这种采用人工识别纸币褶皱的方法不仅耗时、耗力，而且识别的精确度不高，容易出现误判。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种纸币褶皱的识别方法及系统，旨在解决上述采用人工识别纸币褶皱的方法不仅耗时、耗力，而且识别的精确度不高，容易出现误判的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种纸币褶皱的识别方法，包括：

对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像；

对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像；

根据所述纸币的版本、币值以及所述二值化图像的面向定位所述二值化图像上的特殊区域，所述特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域；

屏蔽所述二值化图像上的特殊区域，并提取所述二值化图像的轮廓；

根据所述二值化图像的轮廓计算所述纸币的褶皱等级；

根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞。

在本发明实施例所述的纸币褶皱的识别方法中，所述对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像具体包括：

根据所述纸币的新旧以及扫描仪的亮度确定二值化阈值，并利用所述二值化阈值对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像。

在本发明实施例所述的纸币褶皱的识别方法中，根据所述二值化图像的轮廓判断所述纸币的褶皱等级具体包括：

根据所述二值化图像的轮廓分别计算得出所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积；

根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级；

分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值；

分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值确定所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级；

根据所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级以及所述纸币上重要防伪区域和非重要防伪区域所占的权重计算得出所述纸币的褶皱等级。

在本发明实施例所述的纸币褶皱的识别方法中，所述重要防伪区域包括纸币上的隐形文字区域、水印区域以及人物头像区域；所述非重要防伪区域包括所述纸币上除所述重要防伪区域和所述特殊区域以外的区域。

在本发明实施例所述的纸币褶皱的识别方法中，所述根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞具体包括：

根据所述纸币的褶皱等级和预先设置的褶皱等级阈值确定所述纸币是否为废钞。

本发明实施例的另一目的在于提供一种纸币褶皱的识别系统，包括：

红外光反射图像获取模块，用于对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像；

图像二值化处理模块，用于对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像；

特殊区域定位模块，用于根据所述纸币的版本、币值以及所述二值化图像的面向定位所述二值化图像上的特殊区域，所述特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域；

轮廓提取模块，用于屏蔽所述二值化图像上的特殊区域，并提取所述二值化图像的轮廓；

褶皱等级计算模块，用于根据所述二值化图像的轮廓计算所述纸币的褶皱等级；

废钞判断模块，用于根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞。

在本发明实施例所述的纸币褶皱的识别系统中，所述图像二值化处理模块具体用于：

根据所述纸币的新旧以及扫描仪亮度确定二值化阈值，并利用所述二值化阈值对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像。

在本发明实施例所述的纸币褶皱的识别系统中，所述褶皱等级计算模块具体包括：

褶皱面积计算单元，用于根据所述二值化图像的轮廓分别计算得出所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积；

第一褶皱等级计算单元，用于根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级；

接受阈值计算单元，用于分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值；

第二褶皱等级计算单元，用于分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值确定所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级；

第三褶皱等级计算单元，用于根据所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级以及所述纸币上重要防伪区域和非重要防伪区域所占的权重计算得出所述纸币的接受阈值。

在本发明实施例所述的纸币褶皱的识别系统中，所述重要防伪区域包括纸币上的隐形文字区域、水印区域以及人物头像区域；所述非重要防伪区域包括所述纸币上除所述重要防伪区域和所述特殊区域以外的区域。

在本发明实施例所述的纸币褶皱的识别系统中，所述废钞判断模块具体用于：

根据所述纸币的褶皱等级和预先设置的褶皱等级阈值确定所述纸币是否为废钞。

实施本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别方法及系统具有以下有益效果：

本发明实施例由于首先对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像；然后对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像；根据所述纸币的版本、币值以及所述二值化图像的面向定位所述二值化图像上的特殊区域，所述特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域；屏蔽所述二值化图像上的特殊区域，并提取所述二值化图像的轮廓；根据所述二值化图像的轮廓计算所述纸币的褶皱等级；最后根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞，从而实现了纸币褶皱识别的自动化，减少了现有技术中纸币褶皱识别所消耗的人力和时间，大大提高了纸币褶皱识别的效率和精确度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别方法的具体实现流程图；

图2是本发明实施例中褶皱纸币和非褶皱纸币的红外光反射图像所对应的二值化图像的对比图；

图3是本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别方法中S105的具体实现流程图；

图4是本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别方法的具体实现流程。参见图1所示，本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别方法，包括：

在S101中，对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像。

在本发明实施例中，采用CIS(ContactImageSensor，接触式图像传感器)技术的扫描仪，该扫描仪采用100DPI的分辨率采集红外光反射图像。

在S102中，对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像。

在本发明实施例中，S102具体包括：根据所述纸币的新旧以及扫描仪的亮度确定二值化阈值，并利用所述二值化阈值对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像。优选的，作为一具体实现示例，所述纸币的新旧由绿光反射图像确定，扫描仪的亮度由图像约定帧格式的白基准确定。本发明实施例中根据纸币的新旧及扫描仪的亮度确定二值化阈值，可以消除扫描仪的亮度对图像的影响。

在S103中，根据所述纸币的版本、币值以及所述二值化图像的面向定位所述二值化图像上的特殊区域，所述特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域。

在S104中，屏蔽所述二值化图像上的特殊区域，并提取所述二值化图像的轮廓。

在本发明实施例中，正常无褶皱时纸币红外光反射图像的二值化图像是均匀的，只有磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域的亮度与其他部分红外反射图像的亮度有差异；而有褶皱时纸币红外光反射图像的二值化图像是不均匀的，具体可参见图2所示。因此，本发明实施例中可以根据纸币红外光反射图像的二值化图像确定纸币的褶皱等级，并且在根据纸币红外光反射图像的二值化图像判断纸币的褶皱等级时，需要先屏蔽纸币上的词条区域、冠字号区域以及光变油墨区域。

在S105中，根据所述二值化图像的轮廓计算所述纸币的褶皱等级。

作为一具体实现示例，图3示出了S105的具体实现流程，参见图3所示，S105具体包括：

在S301中，根据所述二值化图像的轮廓分别计算得出所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积。

在本实施例中，不同版本纸币上的重要防伪区域不同。作为一具体实现示例，所述纸币为2005版纸币，所述重要防伪区域包括纸币上的隐形文字区域、水印区域以及人物头像区域；所述非重要防伪区域包括所述纸币上除所述重要防伪区域和所述特殊区域以外的区域。

在S302中，根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级。

在本发明实施例中，根据纸币上各个区域褶皱面积的不同可以将其分为七个不同的褶皱等级，褶皱等级越低褶皱越严重。

在S303中，分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值。

在本发明实施例中，包括2、1、0三个不同程度标准的接受阈值，每个区域的褶皱等级均对应有一个接受阈值，不同区域的褶皱等级所对应接受阈值的标准可参见下表1所示：

表1

由上表可知，本实施例中纸币上各个区域的褶皱程度可以根据其褶皱面积划分为7个褶皱等级，且褶皱等级越低褶皱越严重。其中，重要防伪区域：当褶皱等级为1或2等级时，接受阈值为2；当褶皱等级为3、4或者5等级时，接受阈值为1；当褶皱等级为6或7等级时，接受阈值为0。非重要防伪区域：当褶皱等级为1、2或者3等级时，接受阈值为2；当褶皱等级为4、5或者6时，接受阈值为1；当褶皱等级为7等级时，接受阈值为0。

在S304中，分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值确定所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级。

在本发明实施例中，重要防伪区域和非重要防卫区域的总褶皱等级分为2、1、0三个等级，其中等级越低代表褶皱程度越严重。作为一具体实现示例，若纸币上一共有三个重要防伪区域褶皱，三个非重要防伪区域褶皱，则重要防伪区域和非重要防伪区域的总褶皱等级分别如下表2、表3所示：

表2

表3

在S305中，根据所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级以及所述纸币上重要防伪区域和非重要防伪区域所占的权重计算得出所述纸币的褶皱等级。

在本发明实施例中，重要防伪区域的权重为0.7，非重要防伪区域的权重为0.3，若重要防伪区域的总褶皱等级为2，非重要防伪区域的总褶皱等级为1，则所述纸币的褶皱等级就为：2*0.7+1*0.3＝1.7。

在S106中，根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞。

在本发明实施例中，S106具体包括：根据所述纸币的褶皱等级和预先设置的褶皱等级阈值确定所述纸币是否为废钞，具体的，若预先设置的褶皱等级阈值为1，则当计算得到的纸币的褶皱等级低于1时，则说明该纸币为废钞，不能流通；反之，若计算得到的纸币的褶皱等级高于1时，则说明该纸币可以继续流通。

以上可以看出，本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别方法由于首先对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像；然后对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像；根据所述纸币的版本、币值以及所述二值化图像的面向定位所述二值化图像上的特殊区域，所述特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域；屏蔽所述二值化图像上的特殊区域，并提取所述二值化图像的轮廓；根据所述二值化图像的轮廓计算所述纸币的褶皱等级；最后根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞，从而实现了纸币褶皱识别的自动化，减少了现有技术中纸币褶皱识别所消耗的人力和时间，大大提高了纸币褶皱识别的效率和精确度。

图4是本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别系统的结构示意图，该系统用于运行上述图1、图3所示的方法。为了便于说明仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。

参见图4所示，本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别系统，包括：

红外光反射图像获取模块1，用于对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像；

图像二值化处理模块2，用于对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像；

特殊区域定位模块3，用于根据所述纸币的版本、币值以及所述二值化图像的面向定位所述二值化图像上的特殊区域，所述特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域；

轮廓提取模块4，用于屏蔽所述二值化图像上的特殊区域，并提取所述二值化图像的轮廓；

褶皱等级计算模块5，用于根据所述二值化图像的轮廓计算所述纸币的褶皱等级；

废钞判断模块6，用于根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞。

可选的，所述图像二值化处理模块2具体用于：

根据所述纸币的新旧以及扫描仪亮度确定二值化阈值，并利用所述二值化阈值对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像。

可选的，所述褶皱等级计算模块5具体包括：

褶皱面积计算单元51，用于根据所述二值化图像的轮廓分别计算得出所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积；

第一褶皱等级计算单元52，用于根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级；

接受阈值计算单元53，用于分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值；

第二褶皱等级计算单元54，用于分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值确定所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级；

第三褶皱等级计算单元55，用于根据所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级以及所述纸币上重要防伪区域和非重要防伪区域所占的权重计算得出所述纸币的接受阈值。

可选的，所述重要防伪区域包括纸币上的隐形文字区域、水印区域以及人物头像区域；所述非重要防伪区域包括所述纸币上除所述重要防伪区域和所述特殊区域以外的区域。

可选的，所述废钞判断模块6具体用于：

根据所述纸币的褶皱等级和预先设置的褶皱等级阈值确定所述纸币是否为废钞。

需要说明的是，本发明实施例提供的上述系统中各个模块，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

因此，可以看出，本发明实施例提供的一种纸币褶皱的识别系统，同样能够实现纸币褶皱识别的自动化，减少现有技术中纸币褶皱识别所消耗的人力和时间，大大提高纸币褶皱识别的效率和精确度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纸币褶皱的识别方法，其特征在于，包括：

对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像；

对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像；

根据所述纸币的版本、币值以及所述二值化图像的面向定位所述二值化图像上的特殊区域，所述特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域；

屏蔽所述二值化图像上的特殊区域，并提取所述二值化图像的轮廓；

根据所述二值化图像的轮廓计算所述纸币的褶皱等级；

根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞。

2.如权利要求1所述的纸币褶皱的识别方法，其特征在于，所述对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像具体包括：

根据所述纸币的新旧以及扫描仪的亮度确定二值化阈值，并利用所述二值化阈值对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像。

3.如权利要求1所述的纸币褶皱的识别方法，其特征在于，根据所述二值化图像的轮廓判断所述纸币的褶皱等级具体包括：

根据所述二值化图像的轮廓分别计算得出所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积；

根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级；

分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值；

分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值确定所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级；

根据所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级以及所述纸币上重要防伪区域和非重要防伪区域所占的权重计算得出所述纸币的褶皱等级。

4.如权利要求3所述的纸币褶皱的识别方法，其特征在于，所述重要防伪区域包括纸币上的隐形文字区域、水印区域以及人物头像区域；所述非重要防伪区域包括所述纸币上除所述重要防伪区域和所述特殊区域以外的区域。

5.如权利要求1所述的纸币褶皱的识别方法，其特征在于，所述根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞具体包括：

根据所述纸币的褶皱等级和预先设置的褶皱等级阈值确定所述纸币是否为废钞。

6.一种纸币褶皱的识别系统，其特征在于，包括：

红外光反射图像获取模块，用于对纸币进行红外扫描，并采集所述纸币的红外光反射图像；

图像二值化处理模块，用于对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像；

特殊区域定位模块，用于根据所述纸币的版本、币值以及所述二值化图像的面向定位所述二值化图像上的特殊区域，所述特殊区域包括磁条区域、冠字号区域以及光变油墨区域；

轮廓提取模块，用于屏蔽所述二值化图像上的特殊区域，并提取所述二值化图像的轮廓；

褶皱等级计算模块，用于根据所述二值化图像的轮廓计算所述纸币的褶皱等级；

废钞判断模块，用于根据所述纸币的褶皱等级判断所述纸币是否为废钞。

7.如权利要求6所述的纸币褶皱的识别系统，其特征在于，所述图像二值化处理模块具体用于：

根据所述纸币的新旧以及扫描仪亮度确定二值化阈值，并利用所述二值化阈值对所述红外光反射图像进行二值化处理，以获取所述纸币的二值化图像。

8.如权利要求6所述的纸币褶皱的识别系统，其特征在于，所述褶皱等级计算模块具体包括：

褶皱面积计算单元，用于根据所述二值化图像的轮廓分别计算得出所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积；

第一褶皱等级计算单元，用于根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱面积确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级；

接受阈值计算单元，用于分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的褶皱等级确定所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值；

第二褶皱等级计算单元，用于分别根据所述纸币上各个重要防伪区域和各个非重要防伪区域的接受阈值确定所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级；

第三褶皱等级计算单元，用于根据所述纸币上重要防伪区域的总褶皱等级和非重要防伪区域的总褶皱等级以及所述纸币上重要防伪区域和非重要防伪区域所占的权重计算得出所述纸币的接受阈值。

9.如权利要求8所述的纸币褶皱的识别系统，其特征在于，所述重要防伪区域包括纸币上的隐形文字区域、水印区域以及人物头像区域；所述非重要防伪区域包括所述纸币上除所述重要防伪区域和所述特殊区域以外的区域。

10.如权利要求6所述的纸币褶皱的识别系统，其特征在于，所述废钞判断模块具体用于：

根据所述纸币的褶皱等级和预先设置的褶皱等级阈值确定所述纸币是否为废钞。