CN106355739B - 一种检测纸币新旧的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种检测纸币新旧的方法及装置，所述方法包括：采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值；采集待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值；计算特征值与标准值之间的比值，根据比值与比值门限值进行比对，以得出待测试纸币的新旧等级。通过本发明的技术方案，能够排除由于传感器本身的引入造成对纸币的新旧检测的影响，从而提高纸币新旧等级检测的精确度。

Description

一种检测纸币新旧的方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及纸币检验技术领域，尤其涉及一种纸币新旧检测的方法及装置。

背景技术

2004年中国人民银行执行了《不宜流通人民币挑剔标准》的新规定，这说明现金流通券的质量问题引起了相关部门的重视。

在现有技术检测纸币新旧的方法中，一般先采用图像传感器获取不同新旧等级的样本纸币图像信息，选取某一固定位置的图像信息作为标准对比区域，得到该标准对比区域的像素值作为标准值；再获取待测纸币图像信息，选取对应于标准对比区域的相同区域，采集像素值；最后将待测纸币的像素值与样本纸币的标准值进行对比，得出待测纸币的新旧信息。

现有技术对纸币新旧的划分，基于传感器对图像的处理，然而，在实际操作中，由于传感器出厂厂家、型号、使用寿命长短和仪器损坏程度不同造成传感器质量参差不齐，导致不同的传感器采集同一纸币，采集结果均有所不同。现有技术很难保证传感器质量的一致性，因此影响了纸币新旧区分的精确度。

发明内容

本发明实施例提供一种纸币新旧检测的方法及装置，以消除新旧纸币检测过程中的传感器差异。

第一方面，本发明实施例提供了一种纸币新旧检测的方法，包括：

采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值；

采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值；

计算所述特征值与所述标准值之间的比值，根据所述比值与比值门限值进行比对，以得出所述待测试纸币的新旧等级。

进一步地，所述设定标准区域为白水印区域。

进一步地，采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值包括：

采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值。

进一步地，采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值包括：

采集待测试纸币中设定标准区域中各个像素点的像素灰度值；

按照灰度等级进行像素点个数的统计；

按照灰度等级从亮到暗的顺序进行像素点个数累加；

如果累加的像素点个数之和达到所述设定标准区域像素点个数总和的设定阈值，则确定当前累加的像素点所对应的像素灰度值为所述最大像素灰度值，作为所述标准值。

进一步地，所述设定阈值为10％。

进一步地，所述设定比对区域为所述待测试纸币中的颜色均匀区域。

进一步地，采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值包括：

采集所述待测试纸币设定比对区域中各像素点的灰度值；

计算所述设定比对区域的像素灰度平均值，作为所述特征值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种检测纸币新旧的装置，该装置包括：

标准值采集单元，用于采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值；

特征值采集单元，用于采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值；

等级分析单元，用于计算所述特征值与所述标准值之间的比值，根据所述比值与比值门限值进行比对，以得出所述待测试纸币的新旧等级。

进一步地，所述设定标准区域为白水印区域。

进一步地，所述标准值采集单元具体用于：

采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值。

进一步地，所述标准值采集单元具体用于：

采集待测试纸币中设定标准区域中各个像素点的像素灰度值；

按照灰度等级进行像素点个数的统计；

按照灰度等级从亮到暗的顺序进行像素点个数累加；

如果累加的像素点个数之和达到所述设定标准区域像素点个数总和的设定阈值，则确定当前累加的像素点所对应的像素灰度值为所述最大像素灰度值，作为所述标准值。

进一步地，所述设定阈值为10％。

进一步地，所述设定比对区域为所述待测试纸币中的颜色均匀区域。

进一步地，所述特征值采集单元具体用于：

采集所述待测试纸币设定比对区域中各像素点的灰度值；

计算所述设定比对区域的像素灰度平均值，作为所述特征值。

本发明实施例选择待测试纸币自身中的标准区域的标准值与比对区域的特征值的比值进行纸币识别，由于使用的是相同的传感器，所以解决了现有纸币新旧等级划分因传感器本身的差异而检测不准确的技术问题，实现了不依赖于传感器，而更精确的划分纸币新旧等级的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中一种纸币新旧检测方法的流程图；

图2是本发明实施例二中一种纸币新旧检测方法的流程图；

图3是本发明实施例二中标准区域的红外透射示意图；

图4是本发明实施例二中纸币标准区域与比对区域选定示意图；

图5是本发明实施例三中一种纸币新旧检测装置的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种纸币新旧检测方法的流程图，本实施例可适用于ATM机、纸币清分机以及所有包含具有纸币新旧检测功能的检测机，待检测纸币可以为新旧版本纸币，例如新旧版本人民币。具体包括如下步骤：

S110、采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值。

设定标准区域是纸币中灰度值比较均匀，且受到新旧影响比较小，灰度变化不大的区域。可选的，采集待测试纸币中设定标准区域选取为白水印区域。

具体的，在待测纸币区域中，白水印区域像素灰度值较高，并且随纸币使用寿命增加而基本不变，因此用白水印区域的像素灰度值作为一个标准，以比对区域与白水印区域的相对像素灰度值来表征纸币新旧程度比较客观。

S120、采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值。

可选的，设定比对区域为所述待测试纸币中的颜色均匀区域。

具体的，标准区域和比对区域均为待测纸币区域的正面，并且设定颜色均匀区域作为比对区域，有助于提高像素灰度值的均匀度。

S130、计算所述特征值与所述标准值之间的比值，根据所述比值与比值门限值进行比对，以得出所述待测试纸币的新旧等级。

该纸币新旧检测方法的工作原理：根据绝大多数流通币的统计可知，纸币新旧程度不同，颜色均匀区域的像素灰度值会随之改变，颜色均匀区域能够反映纸币整体的新旧程度。例如，新币的像素灰度值会高一些，旧币的像素灰度值会低一些。但是，纸币新旧程度不同，白水印区域的像素灰度值基本不变，因此，以纸币白水印区域的像素灰度值作为比对基准，通过计算能够排除传感器本身引入的亮度差异，客观得出待测试纸币的新旧等级。

本实施例的技术方案，通过计算比对区域特征值与标准区域标准值之间的比值，根据所述比值与比值门限值进行比对，确定所述待测试纸币所属的新旧等级区间，获得所述待测试纸币的新旧等级。由于是采用同一纸币上的灰度作为标准值和比对值，所以是相同传感器检测的，解决了由于传感器本身的引入造成检测不精确的问题，达到了精确划分纸币新旧等级的效果。

实施例二

实施例二以实施例一为基础，与前述实施例相比，区别于，将其中标准区域的像素灰度值优化为标准区域的最大像素灰度值，将实施例一比对区域中各像素点的灰度值优化为比对区域的像素灰度平均值。下面结合图2对本实施例二提供的纸币新旧检测方法进行说明，本实施例的方法包括如下步骤：

S210、采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值。

S220、采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值。

具体的，以2005年版本100元面值的人民币为例，采集所述待测试纸币的标准区域，采集标准区域的大小无严格规定，但必须包含白水印“100”字样。例如，图3为截取包含白水印的区域，待测试纸币中的标准区域范围可以选定为90×40mm。图3不仅包含像素灰度值高的白水印“100”字样，还包含像素灰度值低的区域。其中，采集标准区域中最大像素灰度值，即白水印“100”字样的像素灰度值，能够准确的保证标准值为整幅纸币图像的亮度最大参考值，并且随纸币的使用基本不发生变化，因此可以将其设定为标准区域的标准值。

可选的，采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值包括：

采集待测试纸币中设定标准区域中各个像素点的像素灰度值；

按照灰度等级进行像素点个数的统计；

按照灰度等级从亮到暗的顺序进行像素点个数累加；

如果累加的像素点个数之和达到所述设定标准区域像素点个数总和的设定阈值，则确定当前累加的像素点所对应的像素灰度值为所述最大像素灰度值，作为所述标准值。

可选的，所述设定阈值为10％。

具体的，统计白水印区域的像素灰度值分布直方图，像素灰度值个数从高到低进行排布，将结果依次存放到一个大小为256的Hist数组内，数组内存储的数据为与数组下标的值相对应的像素灰度值的个数，即Hist[i]内存储像素灰度值为i的像素点的个数。像素点个数从高到低进行累加，当像素点个数和超过一定阈值时(比如整个区域像素点个数的10％)，此时的像素值设为整幅图像的亮度最大参考值Gray1，即标准区域的标准值，采用此种计算方法能有效避免孤立噪声点的干扰，确保标准值的精确度。

S230、采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值。

S240、计算所述设定比对区域的像素灰度平均值，作为所述特征值。

可选的，采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值包括：

采集所述待测试纸币设定比对区域中各像素点的灰度值；

计算所述设定比对区域的像素灰度平均值，作为所述特征值。

如图4所示的2005年版本100元面值人民币的红外透射图中，选定白水印区域410为标准区域和特征区域420为比对区域。设定颜色均匀区域为比对区域，其大小视具体情况而定。采集待测试纸币比对区域的像素灰度值，并且计算比对区域的像素灰度平均值。

具体的，像素灰度平均值有效反映比对区域像素灰度值的总体水平。例如，比对区域范围选取为260×70mm，统计比对区域的像素灰度值，像素灰度值个数记为B，每个像素点对应的像素灰度值记为F(x，y)，所以在特征区域内统计出的平均像素灰度值Gray2为：

S250、计算所述特征值与所述标准值之间的比值，根据所述比值与比值门限值进行比对，以得出所述待测试纸币的新旧等级。

具体的，记所述特征值与所述标准值之间的比值为T，公式为：

现有对纸币新旧等级的划分，基于图像的亮度值进行区分。一般来说，根据百分比划分新旧等级，目前划分4个新旧等级，划分节点可设定为{A、B、C}，A>B>C。其中，比值门限值为100％、A、B、C、0。因此，根据比值门限值，待测试新旧纸币的新旧等级为：

当所述特征值与所述标准值之间的比值T大于0且小于C时，纸币判别为第一等级新旧纸币；当所述特征值与所述标准值之间的比值T大于C且小于B时，纸币判别为第二等级新旧纸币；当所述特征值与所述标准值之间的比值T大于B且小于A时，纸币判别为第三等级新旧纸币；当所述特征值与所述标准值之间的比值T大于A且小于100％时，纸币判别为第四等级新旧纸币。并且，随着纸币新旧等级的提高，纸币越新，也就是说，纸币新旧等级为第四等级时，待测试纸币越接近新币。

例如，在实际应用中，2005年版本100元面值人民币的划分节点为{85％、60％、45％}，其中，比值门限值为100％、85％、60％、45％、0。因此，根据比值门限值，纸币的新旧等级为：

示意

如图4所示的2005年版本100元面值人民币中，根据统计：

所述标准区域内的标准值Gray1＝125；

所述比对区域内的特征值Gray2＝105；

所述特征值与所述标准值之间的比值T＝(105/125)×100％＝84％；

那么，根据60％<T<85％可判别纸币为第三等级新旧纸币。

本发明实施例，在优化实施例一纸币新旧检测方法的基础上，结合2005年版本100元面值人民币新旧等级检测的实例，对实施例二中检测纸币新旧和划分纸币新旧等级方法的技术方案进行清楚、完整地描述，完全满足了本发明实施例的需求，提高了纸币新旧等级判别的准确度。

实施例三

图5示出了本发明实施例三的一种纸币新旧检测装置的结构示意图。所述纸币新旧检测装置包括：标准值采集单元510、特征值采集单元520、等级分析单元530，下面对各模块进行具体说明。

所述标准值采集单元510，用于采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值；

所述特征值采集单元520，用于采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值；

所述等级分析单元530，用于计算所述特征值与所述标准值之间的比值，根据所述比值与比值门限值进行比对，以得出所述待测试纸币的新旧等级。

可选的，所述设定标准区域为白水印区域。

可选的，所述标准值采集单元具体用于：

采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值。

可选的，所述标准值采集单元具体用于：

采集待测试纸币中设定标准区域中各个像素点的像素灰度值；

按照灰度等级进行像素点个数的统计；

按照灰度等级从亮到暗的顺序进行像素点个数累加；

如果累加的像素点个数之和达到所述设定标准区域像素点个数总和的设定阈值，则确定当前累加的像素点所对应的像素灰度值为所述最大像素灰度值，作为所述标准值。

可选的，所述设定阈值为10％。

可选的，所述设定比对区域为所述待测试纸币中的颜色均匀区域。

可选的，所述特征值采集单元具体用于：

采集所述待测试纸币设定比对区域中各像素点的灰度值；

计算所述设定比对区域的像素灰度平均值，作为所述特征值。

实际应用中传感器之间存在差异，不同的传感器采集同一纸币，采集的亮度差异较大；同一传感器也会根据使用寿命的长短、仪器磨损程度不同，造成采集的亮度有所差异。

通过本发明实施例三的一种纸币新旧检测的装置，分析待测试纸币两个不同区域的像素灰度值比值与比值门限值的关系，能够有效避免传感器差异的影响，精确的划分待测试纸币的新旧等级。

上述纸币新旧检测装置可执行本发明任意实施例所提供的纸币新旧检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种检测纸币新旧的方法，其特征在于，包括：

采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值；其中，所述设定标准区域为白水印区域；

采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值；

计算所述特征值与所述标准值之间的比值，根据所述比值与比值门限值进行比对，以得出所述待测试纸币的新旧等级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值包括：

采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值包括：

采集待测试纸币中设定标准区域中各个像素点的像素灰度值；

按照灰度等级进行像素点个数的统计；

按照灰度等级从亮到暗的顺序进行像素点个数累加；

如果累加的像素点个数之和达到所述设定标准区域像素点个数总和的设定阈值，则确定当前累加的像素点所对应的像素灰度值为所述最大像素灰度值，作为所述标准值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述设定阈值为10％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述设定比对区域为所述待测试纸币中的颜色均匀区域。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值包括：

采集所述待测试纸币设定比对区域中各像素点的灰度值；

计算所述设定比对区域的像素灰度平均值，作为所述特征值。

7.一种检测纸币新旧的装置，其特征在于，包括：

标准值采集单元，用于采集待测试纸币中设定标准区域的像素灰度值，以确定标准值；其中，所述设定标准区域为白水印区域；

特征值采集单元，用于采集所述待测试纸币设定比对区域的像素灰度值，以确定特征值；

等级分析单元，用于计算所述特征值与所述标准值之间的比值，根据所述比值与比值门限值进行比对，以得出所述待测试纸币的新旧等级。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述标准值采集单元具体用于：

采集待测试纸币中设定标准区域中最大像素灰度值，作为所述标准值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述标准值采集单元具体用于：

采集待测试纸币中设定标准区域中各个像素点的像素灰度值；

按照灰度等级进行像素点个数的统计；

按照灰度等级从亮到暗的顺序进行像素点个数累加；

如果累加的像素点个数之和达到所述设定标准区域像素点个数总和的设定阈值，则确定当前累加的像素点所对应的像素灰度值为所述最大像素灰度值，作为所述标准值。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：所述设定阈值为10％。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述设定比对区域为所述待测试纸币中的颜色均匀区域。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述特征值采集单元具体用于：

采集所述待测试纸币设定比对区域中各像素点的灰度值；

计算所述设定比对区域的像素灰度平均值，作为所述特征值。