CN105809811A - 用于纸币处理中安全线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于纸币处理中安全线检测方法。本发明对安全线磁信号的放大，放大器将微弱的信号放大至符合A/D转换器需要的电平；A/D转换器将模拟信号转换成对应的数字信号；CPU对数字信号进行数字滤波，二值化处理，与模板比较提取新的样本数据，再经过相关系数算法处理后，即可得到真伪的结果。本发明是通过对纸币安全检测而达到对纸币鉴伪的木的，检测速度快，算法先进，检测结果准确度高。

Description

用于纸币处理中安全线检测方法

技术领域

本发明涉及纸币处理领域，具体地说是一种用于纸币处理中安全线检测方法。

背景技术

在工农业生产及人们的商业活动中，在流通的纸币中偶有不法的分子制造的假币混入其中，但是各个国家的纸币基本都具有安全线，以便于鉴别纸币的真伪，纸币处理系统中的金融器具采用安全线鉴伪是纸币处理系统中行之有效鉴伪方法之一。

以往的纸币处理设备对纸币安全线的处理方法相对是比较初级的，其方法是对磁头感应的信号进行放大，再使用比较器对信号进行比较鉴别，得出高电平或低电平，利用高低电平代表纸币是否具有安全线特征，以达到鉴别纸币真伪的目的。由于高电平或低电平的数据只有0或1，因此这种鉴伪方法较粗糙，不能对信号进行连续性的分析，鉴伪精度较差，也不能有效地抑制电路或周围环境的干扰。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种用于纸币处理中安全线检测方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于纸币处理中安全线检测方法，包括以下步骤：

获取感应式磁头检测到的待检测纸币的安全线模拟信号，并进行放大处理；

对进行了放大处理的安全线模拟信号做A/D转换，得到相应的数字信号；

对所述数字信号进行数字滤波和二值化处理，从二值化处理后的数据中解析出安全线信号的脉冲间隔及脉冲数量；

利用相关系数算法计算待检测纸币的安全线和模板之间的脉冲间隔的相关系数，进而判断纸币安全线检测结果。

所述相关系数算法为：

$r=\frac{\mathrm{n\ΣXY}-\left(\mathrm{\ΣX}\right)\left(\mathrm{\ΣY}\right)}{\sqrt{\mathrm{N\Σ}{X}^2-{\left(\mathrm{\ΣX}\right)}^2}\sqrt{\mathrm{n\Σ}{Y}^2-{\left(\mathrm{\ΣY}\right)}^2}}$

式中：r为模板和待检测纸币的相关系数，X为纸币模板安全线信号的脉冲间隔；Y为待检测纸币安全线信号的脉冲间隔，n纸币模板安全线信号的脉冲数量。

所述判断纸币安全线检测结果的方法为：

当相关系数r≥r_T时，认为模板和待检测纸币是相关的，即此时检测的纸币的安全线特征是合格的；

当相关系数r<r_T时，认为模板和待检测纸币是不相关的，即此时检测的纸币的安全线特征是不合格的；

所述r_T为模板和待检测纸币的相关系数阈值。

所述模板数据为由标准纸币的安全线特征数据建立并存储备用。

所述标准纸币的安全线特征数据的建立方法为：

获取感应式磁头检测到的标准纸币的安全线模拟信号，并进行放大处理；

对进行了放大处理的安全线模拟信号做A/D转换，得到相应的数字信号；

对所述数字信号进行数字滤波和二值化处理，从二值化处理后的数据中解析出安全线信号的脉冲间隔及脉冲数量，并作为标准纸币的安全线特征数据记录。

本发明具有以下优点及有益效果：

1.本发明检测速度快，准确度高。由于本发明是采用60mm长的电感式磁头，对纸币处理中对纸币的走钞方向没有限制，给用户的使用带来了方便。

2.由于本发明无机械运动装置，磁头安装在走钞轨道的转向处，既节省了空间使磁头在压钞的同时检出了安全线信号。

3.本发明在最终为数据处理方面提供了灵活性，由于送给CPU的不是一个开关量，而是一组代表安全线特性的数据，在处理这些数据时可以运用多种算法来处理这些数据，以达到最终得到正确的结果。

4.本发方法的数据处理过程简单，计算速度快，准确度高。

附图说明

图1为应用本发明的纸币处理设备的一种结构示意图；

图2为应用本发明的纸币处理设备的另一种结构示意图；

图3为本发明方法的信号处理流程图；

图4为100元人民币的安全线信号的特征曲线图；

图5为10元人民币的安全线信号的特征曲线。

其中，1靠轮，2靠轮，3纸币，4驱动轮，5驱动轮，6磁头，7磁头信号引出电缆，8电路板，9放大器，10A/D转换器，11数字滤波，12二值化处理，13与模板比较处理，14相关系数算法处理。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明为安装于纸币清分机或点钞机等纸币处理机中的一种纸币真伪检测装置，本实施例以安装于纸币清分机中为实施例。

本发明的检测装置安装于纸币处理机中的纸币通道的拐角处，检测装置只有一个磁头，检测磁头选择60mm常的大型磁头，这样对纸币的走钞方向没有限制，安全线均在磁头的覆盖范围内，磁头输出信号经信号电缆送至放大器的输入端，放大器的输出接至CPU的A/D输入端，余下的工作：A/D转换，数字滤波，二值化处理，模板比较提取新样本数据，相关系数算法处理均在CPU内由软件完成。

所述信号放大器包括两级放大的组合放大电路，放大倍数约25600倍，放大送至CPU的A/D输入端，将模拟量转换成数字量供ARM单片机对信号分析处理，最终得出纸币真伪。

实施例1

在本实施例的应用中，安全线检测被作为鉴伪手段之一被应用，具体结构见图1。由于选择的是60mm长的磁头，对于横向走钞的纸币清分机的走钞面向没有要求。如图3所示，在走钞过程中，由磁头拾取安全线的此信号，并将其转变成电信号，再经过两级放大器约25600倍放大，使其达到A/D转换器需要的信号电平，经A/D转换器将模拟信号变换成对应的数字信号，CPU对数字信号进行数字滤波，二值化处理后，与模板进行比较，并提取新的样本数据，再经相关系数算法分析处理，即可根据安全线信号辨别真伪。

实施例2

在本实施例的应用中，是用于国家A级点钞机中，结构示意图见图2，其余的同实施例1。

设备工作时，首先根据图像信号判断纸币的面额，然后截取阈值处脉冲间隔的数据，再调用相应的安全线模板(如图4是100元人民币的模板曲线，图5是10元人民币的模板曲线)数据与当前纸币的安全线数据进行相关关系系数r的计算，当r的值大于或等于0.85时即认为是相关的。

Claims (5)

1.一种用于纸币处理中安全线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取感应式磁头检测到的待检测纸币的安全线模拟信号，并进行放大处理；

对进行了放大处理的安全线模拟信号做A/D转换，得到相应的数字信号；

对所述数字信号进行数字滤波和二值化处理，从二值化处理后的数据中解析出安全线信号的脉冲间隔及脉冲数量；

利用相关系数算法计算待检测纸币的安全线和模板之间的脉冲间隔的相关系数，进而判断纸币安全线检测结果。

2.根据权利要求1所述的用于纸币处理中安全线检测方法，其特征在于，所述相关系数算法为：

$r=\frac{\mathrm{n\&Sigma;XY}-\left(\mathrm{\&Sigma;X}\right)\left(\mathrm{\&Sigma;Y}\right)}{\sqrt{\mathrm{n\&Sigma;}{X}^2-{\left(\mathrm{\&Sigma;X}\right)}^2}\sqrt{\mathrm{n\&Sigma;}{Y}^2-{\left(\mathrm{\&Sigma;Y}\right)}^2}}$

式中：r为模板和待检测纸币的相关系数，X为纸币模板安全线信号的脉冲间隔；Y为待检测纸币安全线信号的脉冲间隔，n纸币模板安全线信号的脉冲数量。

3.根据权利要求1所述的用于纸币处理中安全线检测方法，其特征在于，所述判断纸币安全线检测结果的方法为：

当相关系数r≥r_T时，认为模板和待检测纸币是相关的，即此时检测的纸币的安全线特征是合格的；

当相关系数r<r_T时，认为模板和待检测纸币是不相关的，即此时检测的纸币的安全线特征是不合格的；

所述r_T为模板和待检测纸币的相关系数阈值。

4.根据权利要求1所述的用于纸币处理中安全线检测方法，其特征在于，所述模板数据为由标准纸币的安全线特征数据建立并存储备用。

5.根据权利要求4所述的用于纸币处理中安全线检测方法，其特征在于，所述标准纸币的安全线特征数据的建立方法为：

获取感应式磁头检测到的标准纸币的安全线模拟信号，并进行放大处理；

对进行了放大处理的安全线模拟信号做A/D转换，得到相应的数字信号；

对所述数字信号进行数字滤波和二值化处理，从二值化处理后的数据中解析出安全线信号的脉冲间隔及脉冲数量，并作为标准纸币的安全线特征数据记录。