CN106780966A - 一种纸币鉴伪方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种纸币鉴伪方法及装置。所述方法包括：在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像；去除所述斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像；对所述初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域；根据所述至少一个连通区域的几何特征确定所述待测纸币的真伪。通过本发明的技术方案，能够实现实时验钞，缩短验钞时间，简化鉴伪过程的效果。

Description

一种纸币鉴伪方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种纸币鉴伪方法及装置。

背景技术

纸币是代替金属货币执行流通手段的由国家(或某些地区)发行的强制使用的价值符号，随着各国纸币防伪技术的不断改进，越来越多的纸币将斑马线作为一种防伪特征，因此，针对斑马线进行的纸币鉴伪技术逐渐发展起来。

目前采用的一种基于斑马线的纸币鉴伪方法是：采用红外透射和红外反射图像进行加法运算；在合图上提取HOG(Histogram of Oriented Gradient，方向梯度直方图)特征，使用SVM(Support Vector Machine，支持向量机)分类器对特征进行分类的方法鉴别斑马线的真伪，以此来实现纸币鉴伪。

采用这种鉴伪方法的缺点在于：(1)使用红外透射图和红外反射图，在DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)环境下需要大量的数据交互，计算时间较长，复杂度较高，无法满足实时验钞的需求；(2)使用SVM分类器，需要大量的样本进行训练，在开发新币种特别是外币开发时，无法做到在短时间内完成新币种的开发，增加算法开发周期。

发明内容

本发明实施例提供一种纸币鉴伪方法及装置，以实现实时验钞，缩短验钞时间，简化鉴伪过程的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种纸币鉴伪方法，包括：

在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像；

去除所述斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像；

对所述初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域；

根据所述至少一个连通区域的几何特征确定所述待测纸币的真伪。

进一步的，在对所述初始斑马线图像进行二值化处理之前，还包括：

生成与所述斑马线区域图像或者初始斑马线图像对应的直方图，并确定所述直方图中包括的灰度层级数；

如果所述灰度层级数未达到预设层数阈值，则确定所述待测纸币为假币。

进一步的，所述去除所述斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像，包括：

计算所述斑马线区域图像中各列像素点的像素值之和；

将像素值之和满足设定门限条件的所有列的位置确定为安全线区域位置；

使用预设算法得到的特定像素值对所述安全线区域位置进行填充覆盖，形成初始斑马线图像。

进一步的，所述在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域，包括：

遍历所述二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出所述至少一个连通区域；

根据所述连通区域的区域边界在所述二值化处理后的图像中的位置，标定所述连通区域的区域边界的位置坐标。

进一步的，所述根据所述至少一个连通区域的几何特征确定所述待测纸币的真伪，包括：

如果所述至少一个连通区域的几何特征满足几何验证条件，则确定所述待测纸币为真币；否则，确定所述待测纸币为假币；

其中，所述几何验证条件包括：

各连通区域垂直方向上的起始点在一条直线上，以及各连通区域垂直方向上的终止点在一条直线上；

同一连通区域的四条边界中，每条边界均为直线；

同一连通区域内不包括有孔洞；

相邻连通区域之间的间隔距离符合设定距离阈值条件。

进一步的，在识别出所述至少一个连通区域之后，还包括：

在识别出的所述至少一个连通区域中，去除区域面积小于预设面积阈值的连通区域。

第二方面，本发明实施例还提供了一种纸币鉴伪装置，该装置包括：

图像截取模块，用于在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像；

安全线去除模块，用于去除所述斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像；

区域标定模块，用于对所述初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域；

真伪确定模块，用于根据所述至少一个连通区域的几何特征确定所述待测纸币的真伪。

进一步的，还包括：

级数确定模块，用于在对所述初始斑马线图像进行二值化处理之前，生成与所述斑马线区域图像或者初始斑马线图像对应的直方图，并确定所述直方图中包括的灰度层级数；

假币确定模块，用于如果所述灰度层级数未达到预设层数阈值，则确定所述待测纸币为假币。

进一步的，所述安全线去除模块具体用于：

计算所述斑马线区域图像中各列像素点的像素值之和；

将像素值之和满足设定门限条件的所有列的位置确定为安全线区域位置；

使用预设算法得到的特定像素值对所述安全线区域位置进行填充覆盖，形成初始斑马线图像。

进一步的，所述区域标定模块包括：

区域识别子模块，用于遍历所述二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出所述至少一个连通区域；

位置标定子模块，用于根据所述连通区域的区域边界在所述二值化处理后的图像中的位置，标定所述连通区域的区域边界的位置坐标。

进一步的，所述真伪确定模块具体用于：

如果所述至少一个连通区域的几何特征满足几何验证条件，则确定所述待测纸币为真币；否则，确定所述待测纸币为假币；

其中，所述几何验证条件包括：

各连通区域垂直方向上的起始点在一条直线上，以及各连通区域垂直方向上的终止点在一条直线上；

同一连通区域的四条边界中，每条边界均为直线；

同一连通区域内不包括有孔洞；

相邻连通区域之间的间隔距离符合设定距离阈值条件。

进一步的，还包括：

区域去除模块，用于在识别出所述至少一个连通区域之后，在识别出的所述至少一个连通区域中，去除区域面积小于预设面积阈值的连通区域。

本发明实施例通过截取斑马线区域图像，对去除其中包括的安全线后形成的初始斑马线图像进行二值化处理，并根据标定的至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪，利用了斑马线几何特征的规则性，解决了现有技术中因采用斑马线特征分类的方法实现纸币鉴伪，而导致的计算时间长、无法进行实时验钞和鉴伪过程复杂的问题，实现了实时验钞，缩短验钞时间，简化鉴伪过程的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图；

图4是本发明实施例四提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图；

图5是本发明实施例五提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图；

图6是本发明实施例六提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图；

图7是本发明实施例七提供的一种纸币鉴伪装置的结构示意图；

图8(a)是2015版100元人民币背面反向的红外透射示意图；

图8(b)是2015版100元人民币背面反向的红外透射图中的斑马线区域图像示意图；

图9(a)是2005版100元人民币正面正向的红外透射示意图；

图9(b)是2005版100元人民币正面正向的红外透射图中的斑马线区域图像示意图；

图10是采用双线性插值法去除安全线后形成的初始斑马线图像示意图。

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鉴伪方法的流程示意图。该方法可适用于纸币鉴伪的情况，该方法可以由纸币鉴伪装置来执行，该装置可由硬件和/或软件组成，并一般可集成在ATM(Automated Teller Machine，自动柜员机)、验钞机以及所有包含具有纸币鉴伪功能的检测机中。具体包括如下：

S110、在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像。

其中，待测纸币为具有斑马线防伪标记的纸币，例如2005版100元面值的人民币。可选的，可根据待测纸币的版本、面向、币值等信息截取斑马线区域图像，具体的，不同版本和/或不同币值的待测纸币在红外透射光下放置的朝向不同，所采集到待测纸币的红外透射图中斑马线的位置区域也就不同，因此，需要根据待测纸币的版本、面向、币值等信息确定待测纸币的红外透射图中斑马线区域的位置，再对斑马线区域所在的位置进行截取，得到斑马线区域图像。

例如，如图8(a)所示，若检测到待测纸币的版本为2015版，币值为100元，面向为背面反向，则在红外透射图中斑马线区域图像80位于待测纸币的右侧，其截取出的斑马线区域图像80如图8(b)所示，其中包括安全线81、斑马线82以及背景83，为了使图8(b)更加清楚，这里采用阴影表示斑马线82与背景83以及安全线81处于不同的灰度等级。又如图9(a)所示，若检测到待测纸币的版本为2005版，币值为100元，面向为正面正向，则在红外透射图中斑马线区域图像90位于待测纸币的中间靠左位置，其截取出的斑马线区域图像90如图9(b)所示，其中包括安全线91、斑马线92以及背景93，为了使图9(b)更加清楚，这里采用阴影表示斑马线92与背景93以及安全线91处于不同的灰度等级。

S120、去除斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像。

其中，安全线位于斑马线区域图像中，如图9(b)和图9(b)所示，去除安全线的目的在于，获取只包含斑马线的图像，即初始斑马线图像，以便于更好地对斑马线进行识别和鉴伪，从而提高鉴伪准确率，缩短验钞时间，简化鉴伪过程。

具体的，可采用插值填充的方法对斑马线区域图像中的安全线区域进行覆盖，以去除斑马线区域图像中所包括的安全线，形成仅包含斑马线的初始斑马线图像。其中，插值填充的方法可以为最近邻插值法，优选为双线性插值法。例如，如图10所示，采用双线性插值法去除斑马线区域图像中包括的安全线后，形成的初始斑马线图像中只包含了斑马线101以及背景102。

S130、对初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域。

可选的，二值化处理方法优选可以为P-tile阈值分割法(或P参数法)，具体的，P-tile算法是一种基于灰度直方图统计的自动阈值选择算法，该算法需要基于一定的先验条件——背景与目标所占的面积比为P％，该算法选择阈值的原则是，依次累积灰度直方图，直到该累积值大于或等于前景图像(目标)所占面积，此时的灰度级即为所求的阈值。优选的，可将斑马线设为目标，并设置为白色，斑马线以外区域设为背景，并设置为黑色。对初始斑马线图像进行二值化处理的目的在于，将初始斑马线图像上所有像素点的像素值设置为0或255，即将整个待测图像呈现出明显的黑白效果，从而更好地突出图像中的斑马线，使得斑马线图像更清晰，便于后续对斑马线的检测。

可选的，标定连通区域的方法例如可采用two-pass算法，指的是通过扫描两遍图像，就可以将图像中存在的所有连通区域找出并标记。其思路是：第一遍扫描时赋予每个像素位置一个标签，扫描过程中同一个连通区域内的像素集合中可能会被赋予一个或多个不同标签，因此需要将这些属于同一个连通区域但具有不同值的标签合并，也就是记录它们之间的相等关系；第二遍扫描就是将具有相等关系的标签所标记的像素点归为一个连通区域并赋予一个相同的标签(通常这个标签是具有相等关系的标签中的最小值)。

S140、根据至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪。

可选的，几何特征可以是单个连通区域的形状、边界，多个连通区域之间的间距、整齐度等特征。根据连通区域的几何特征进行纸币鉴伪的好处在于，采用简单的算法即可判断纸币斑马线的几何特征，从而缩短纸币鉴伪时间，简化纸币鉴伪过程，以实现实时验钞的目的。

该纸币真伪鉴别方法的原理：根据斑马线图像中的各个连通区域是否具有规则的几何特征来确定纸币的真伪。具体的，当待测纸币为真币时，其斑马线会呈现出规则的几何特征，而当待测纸币为假币时，即使存在斑马线，其几何特征也是不规则的。

本实施例的技术方案，通过截取斑马线区域图像，对去除其中包括的安全线后形成的初始斑马线图像进行二值化处理，并根据标定的至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪，利用了斑马线几何特征的规则性，解决了现有技术中因采用斑马线特征分类的方法实现纸币鉴伪，而导致的计算时间长、无法进行实时验钞和鉴伪过程复杂的问题，实现了实时验钞，缩短验钞时间，简化鉴伪过程的效果。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图。本实施例以上述实施例为基础进行优化，提供了优选的纸币鉴伪方法，具体是，在去除斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像之前进一步优化为，还包括：生成与斑马线区域图像对应的直方图，并确定直方图中包括的灰度层级数；如果灰度层级数未达到预设层数阈值，则确定待测纸币为假币。

S210、在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像。

S220、生成与斑马线区域图像对应的直方图，并确定直方图中包括的灰度层级数。

由于某些假币不具有斑马线特征，因此不需要对斑马线进行具体的鉴伪工作，可以仅通过灰度层级数对纸币进行初步鉴伪，以缩短验钞时间，简化鉴伪过程。优选的，将斑马线区域图像用灰度直方图的形式表现出来，根据灰度直方图确定斑马线区域图像中灰度层的个数，即灰度层级数。

S230、判断灰度层级数是否达到预设层数阈值，若是，则执行S250；若否，则执行S240。

预设层数阈值优选可设置为三层，即判断灰度层级数是否达到三层，例如图8(b)所示，斑马线区域图像灰度层有三层：一层是安全线81所在的暗区域，另两层是斑马线82与背景83所呈现的明暗相间的区域。因此，若灰度层级数少于三层，即没有达到预设层数阈值，则可直接判断出该待测纸币为假币，进而无需再进行斑马线的鉴伪工作，从而缩短验钞时间，简化鉴伪过程。

S240、确定待测纸币为假币。

具体的，当斑马线区域图像的灰度层级数未达到预设层数阈值，则说明该待测纸币不具有斑马线特征，和/或不具有安全线，即确定该待测纸币为假币。

S250、去除斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像。

S260、对初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域。

S270、根据至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪。

本实施例的技术方案，通过检测斑马线区域图像的直方图中包括的灰度层级数是否达到预设层数阈值，并将未达到预设层数阈值的待测纸币确定为假币，从而在对斑马线进行具体鉴别工作之前筛选出明显没有防伪标记的待测纸币，实现了缩短验钞时间，简化鉴伪过程的效果。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图。本实施例以上述各实施例为基础进行优化，提供了优选的纸币鉴伪方法，具体是，在对初始斑马线图像进行二值化处理之前进一步优化为，还包括：生成与初始斑马线图像对应的直方图，并确定直方图中包括的灰度层级数；如果灰度层级数未达到预设层数阈值，则确定待测纸币为假币。

S310、在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像。

S320、去除斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像。

S330、生成与初始斑马线图像对应的直方图，并确定直方图中包括的灰度层级数。

优选的，可以将初始斑马线图像用灰度直方图的形式表现出来，根据灰度直方图确定初始斑马线图像中灰度层的个数，即灰度层级数。

S340、判断灰度层级数是否达到预设层数阈值，若是，则执行S360；若否，则执行S350。

示例性的，对于初始斑马线图像所对应的灰度直方图，预设层数阈值优选可设置为两层，即判断灰度层级数是否达到两层，例如图10所示，初始斑马线图像灰度层有两层：一层是斑马线101所在的区域，另一层是背景102所在的区域。因此，若灰度层级数少于两层，即没有达到预设层数阈值，则可直接判断出该待测纸币为假币，进而无需再进行斑马线的鉴伪工作，从而缩短验钞时间，简化鉴伪过程。

S350、确定待测纸币为假币。

具体的，当初始斑马线图像的灰度层级数未达到预设层数阈值，则说明该待测纸币不具有斑马线特征，即确定该待测纸币为假币。

S360、对初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域。

S370、根据至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪。

本实施例的技术方案，通过检测初始斑马线图像的直方图中包括的灰度层级数是否达到预设层数阈值，并将未达到预设层数阈值的待测纸币确定为假币，从而在对斑马线进行具体鉴别工作之前筛选出明显没有斑马线特征的待测纸币，实现了缩短验钞时间，简化鉴伪过程的效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图。本实施例以上述各实施例为基础进行优化，提供了优选的纸币鉴伪方法，具体是，将去除斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像进一步优化为，包括：计算斑马线区域图像中各列像素点的像素值之和；将像素值之和满足设定门限条件的所有列的位置确定为安全线区域位置；使用预设算法得到的特定像素值对安全线区域位置进行填充覆盖，形成初始斑马线图像。

S410、在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像。

S420、计算斑马线区域图像中各列像素点的像素值之和。

可选的，可采用列投影的方法确定斑马线区域图像中安全线的位置，其中，列投影法的原理为根据各列数据求和的变化确定目标位置。具体的，计算斑马线区域图像中各列像素点的像素值之和的目的在于，为后续根据各列像素值之和确定安全线区域位置提供依据。

S430、将像素值之和满足设定门限条件的所有列的位置确定为安全线区域位置。

其中，设定门限条件可以是列像素值之和低于预设值。具体的，当从某列像素值之和开始发生明显改变时，即可确定该列位置为安全线起始位置，一直到列像素值之和恢复到改变前的数值时，即可确定安全线终止位置，从安全线起始位置到安全线终止位置之间的各列区域即可确定为安全线区域位置。

示例性的，如图8(b)所示，安全线81所在区域位置明显暗于其他区域，因此，可利用列像素值和低于设定值的方式确定安全线区域位置。

S440、使用预设算法得到的特定像素值对安全线区域位置进行填充覆盖，形成初始斑马线图像。

可选的，预设算法可以为最近邻插值算法，优选可以为双线性插值算法，其中，最近邻插值算法是最简单的灰度值插值算法，也称作零阶插值，就是令变换后像素的灰度值等于距它最近的输入像素的灰度值；而双线性插值算法是有两个变量的插值函数的线性插值扩展，其核心思想是在两个方向分别进行一次线性插值。

具体的，使用预设算法可以对安全线区域位置进行数据填充，覆盖原有的安全线，形成初始斑马线图像。例如，采用双线性插值算法对安全线区域位置进行填充覆盖后的效果如图10所示。

S450、对初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域。

S460、根据至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪。

本实施例的技术方案，通过将斑马线区域图像中各列像素点的像素值之和满足设定门限条件的所有列的位置确定为安全线区域位置，并采用预设算法对安全线区域位置进行填充覆盖，从而去除了斑马线区域图像中的安全线的干扰，使得对斑马线的鉴别更方便、容易，实现了简化鉴伪过程的效果。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图。本实施例以上述各实施例为基础进行优化，提供了优选的纸币鉴伪方法，具体是，将在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域进一步优化为，包括：遍历二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出至少一个连通区域；根据连通区域的区域边界在二值化处理后的图像中的位置，标定连通区域的区域边界的位置坐标。

S510、在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像。

S520、去除斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像。

S530、对初始斑马线图像进行二值化处理。

S540、遍历二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出至少一个连通区域。

可选的，识别连通区域的方法可以为two-pass算法。具体的，遍历二值化处理后的图像中各像素点的像素值，并对像素值相同的相邻像素点进行标记，形成至少一个连通区域，识别出至少一个连通区域的目的在于，将斑马线所在的区域划分为一个一个独立的连通区域，以便于后续步骤中对斑马线几何特征的鉴别。

优选的，在识别出至少一个连通区域之后，还包括：在识别出的至少一个连通区域中，去除区域面积小于预设面积阈值的连通区域。

去除区域面积小于预设面积阈值的连通区域的目的在于，消除噪声连通区域，排除噪声干扰。

S550、根据连通区域的区域边界在二值化处理后的图像中的位置，标定连通区域的区域边界的位置坐标。

可选的，可采用投影法标定连通区域的区域边界位置坐标，其中，投影法可分为列投影和行投影，具体的，根据列投影即各列像素点的像素值之和可得到连通区域边界的列位置坐标，根据行投影即各行像素点的像素值之和可得到连通区域边界的行位置坐标，再结合列位置坐标以及行位置坐标即可标定连通区域的区域边界的位置坐标。

具体的，根据各行像素点的像素值之和确定连通区域边界的行位置坐标的方法具体可以是，计算二值化处理后的图像中各行像素点的像素值之和，当像素值之和开始超过预设阈值时，表示二值化处理后的图像中的该行所在位置为连通区域边界的行位置坐标；同理可确定连通区域边界的列位置坐标，在此不再赘述。

S560、根据至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪。

本实施例的技术方案，通过遍历二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出至少一个连通区域，并根据连通区域的区域边界在二值化处理后的图像中的位置，标定连通区域的区域边界的位置坐标，根据连通区域的区域边界位置坐标可使得斑马线的几何特征更易于计算和鉴别，从而实现了简化鉴伪过程的效果。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的一种纸币鉴伪方法的流程示意图。本实施例以上述各实施例为基础进行优化，提供了优选的纸币鉴伪方法，具体是，将根据至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪进一步优化为，包括：如果至少一个连通区域的几何特征满足几何验证条件，则确定待测纸币为真币；否则，确定待测纸币为假币。

S610、在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像。

S620、去除斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像。

S630、对初始斑马线图像进行二值化处理，并遍历二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出至少一个连通区域。

S640、根据连通区域的区域边界在二值化处理后的图像中的位置，标定连通区域的区域边界的位置坐标。

S650、检测连通区域的几何特征是否满足几何验证条件，若是，则执行S660；若否，则执行S670。

其中，几何验证条件包括：各连通区域垂直方向上的起始点在一条直线上，以及各连通区域垂直方向上的终止点在一条直线上；同一连通区域的四条边界中，每条边界均为直线；同一连通区域内不包括有孔洞；相邻连通区域之间的间隔距离符合设定距离阈值条件。

具体的，孔洞是指连通区域内部不连续的情况，同一连通区域内不包括有孔洞则要求同一连通区域内部连续。

可选的，可根据标定的连通区域的区域边界的位置坐标判断连通区域的几何特征是否满足上述几何验证条件，例如，可根据各连通区域的区域边界的列位置坐标是否相同，从而判断是否满足各连通区域垂直方向上的起始点是否在一条直线上，以及各连通区域垂直方向上的终止点在一条直线上；还可根据各连通区域的区域边界的行位置坐标之间的差值是否等于设定距离阈值，从而判断相邻连通区域之间的间隔距离符合设定距离阈值条件。

可选的，可根据投影法得到关于经二值化处理后的图像中各列像素点(或行像素点)的像素值之和与各列位置(或行位置)的关系图，若连通区域的几何特征不满足或不完全满足几何验证条件，则该关系图中会呈现出包含有毛刺的波形，而若连通区域的几何特征满足几何验证条件，则该关系图会呈现出规则的矩形波。

S660、确定待测纸币为真币。

若所有的连通区域的几何特征均满足几何验证条件，则说明待测纸币的斑马线具有规则的几何特征，从而可以确定待测纸币为真币。

S670、确定待测纸币为假币。

若不是所有的连通区域的几何特征都满足几何验证条件，则说明待测纸币的斑马线不具有规则的几何特征，从而可以确定待测纸币为假币。

本实施例的技术方案，通过检测连通区域的几何特征是否满足几何验证条件，从而判断待测纸币的真伪，避免了采用复杂算法而导致无法实时验钞的问题，实现了实时验钞，缩短验钞时间，简化鉴伪过程的效果。

实施例七

图7为本发明实施例七提供的一种纸币鉴伪装置的结构示意图。参考图7，纸币鉴伪装置包括：图像截取模块710、安全线去除模块720、区域标定模块730以及真伪确定模块740，下面对各模块进行具体说明。

图像截取模块710，用于在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像；

安全线去除模块720，用于去除所述斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像；

区域标定模块730，用于对所述初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域；

真伪确定模块740，用于根据所述至少一个连通区域的几何特征确定所述待测纸币的真伪。

本实施例提供的纸币鉴伪装置通过截取斑马线区域图像，对去除其中包括的安全线后形成的初始斑马线图像进行二值化处理，并根据标定的至少一个连通区域的几何特征确定待测纸币的真伪，利用了斑马线几何特征的规则性，解决了现有技术中因采用斑马线特征分类的方法实现纸币鉴伪，而导致的计算时间长、无法进行实时验钞和鉴伪过程复杂的问题，实现了实时验钞，缩短验钞时间，简化鉴伪过程的效果。

可选的，还可以包括：

级数确定模块，用于在对所述初始斑马线图像进行二值化处理之前，生成与所述斑马线区域图像或者初始斑马线图像对应的直方图，并确定所述直方图中包括的灰度层级数；

假币确定模块，用于如果所述灰度层级数未达到预设层数阈值，则确定所述待测纸币为假币。

可选的，安全线去除模块720具体可以用于：

计算所述斑马线区域图像中各列像素点的像素值之和；

将像素值之和满足设定门限条件的所有列的位置确定为安全线区域位置；

使用预设算法得到的特定像素值对所述安全线区域位置进行填充覆盖，形成初始斑马线图像。

可选的，区域标定模块730可以包括：

区域识别子模块，用于遍历所述二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出所述至少一个连通区域；

位置标定子模块，用于根据所述连通区域的区域边界在所述二值化处理后的图像中的位置，标定所述连通区域的区域边界的位置坐标。

可选的，真伪确定模块740具体可以用于：

如果所述至少一个连通区域的几何特征满足几何验证条件，则确定所述待测纸币为真币；否则，确定所述待测纸币为假币；

其中，所述几何验证条件可以包括：

各连通区域垂直方向上的起始点在一条直线上，以及各连通区域垂直方向上的终止点在一条直线上；

同一连通区域的四条边界中，每条边界均为直线；

同一连通区域内不包括有孔洞；

相邻连通区域之间的间隔距离符合设定距离阈值条件。

可选的，还可以包括：

区域去除模块，用于在识别出所述至少一个连通区域之后，在识别出的所述至少一个连通区域中，去除区域面积小于预设面积阈值的连通区域。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，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 (10)

1.一种纸币鉴伪方法，其特征在于，包括：

在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像；

去除所述斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像；

对所述初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域；

根据所述至少一个连通区域的几何特征确定所述待测纸币的真伪。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述初始斑马线图像进行二值化处理之前，还包括：

生成与所述斑马线区域图像或者所述初始斑马线图像对应的直方图，并确定所述直方图中包括的灰度层级数；

如果所述灰度层级数未达到预设层数阈值，则确定所述待测纸币为假币。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述去除所述斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像，包括：

计算所述斑马线区域图像中各列像素点的像素值之和；

将像素值之和满足设定门限条件的所有列的位置确定为安全线区域位置；

使用预设算法得到的特定像素值对所述安全线区域位置进行填充覆盖，形成初始斑马线图像。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域，包括：

遍历所述二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出所述至少一个连通区域；

根据所述连通区域的区域边界在所述二值化处理后的图像中的位置，标定所述连通区域的区域边界的位置坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个连通区域的几何特征确定所述待测纸币的真伪，包括：

如果所述至少一个连通区域的几何特征满足几何验证条件，则确定所述待测纸币为真币；否则，确定所述待测纸币为假币；

其中，所述几何验证条件包括：

各连通区域垂直方向上的起始点在一条直线上，以及各连通区域垂直方向上的终止点在一条直线上；

同一连通区域的四条边界中，每条边界均为直线；

同一连通区域内不包括有孔洞；

相邻连通区域之间的间隔距离符合设定距离阈值条件。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在识别出所述至少一个连通区域之后，还包括：

在识别出的所述至少一个连通区域中，去除区域面积小于预设面积阈值的连通区域。

7.一种纸币鉴伪装置，其特征在于，包括：

图像截取模块，用于在待测纸币的红外透射图中截取斑马线区域图像；

安全线去除模块，用于去除所述斑马线区域图像中包括的安全线，形成初始斑马线图像；

区域标定模块，用于对所述初始斑马线图像进行二值化处理，并在二值化处理后的图像中标定至少一个连通区域；

真伪确定模块，用于根据所述至少一个连通区域的几何特征确定所述待测纸币的真伪。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

级数确定模块，用于在对所述初始斑马线图像进行二值化处理之前，生成与所述斑马线区域图像或者所述初始斑马线图像对应的直方图，并确定所述直方图中包括的灰度层级数；

假币确定模块，用于如果所述灰度层级数未达到预设层数阈值，则确定所述待测纸币为假币。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述区域标定模块包括：

区域识别子模块，用于遍历所述二值化处理后的图像中各像素点的像素值，识别出所述至少一个连通区域；

位置标定子模块，用于根据所述连通区域的区域边界在所述二值化处理后的图像中的位置，标定所述连通区域的区域边界的位置坐标。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述真伪确定模块具体用于：

如果所述至少一个连通区域的几何特征满足几何验证条件，则确定所述待测纸币为真币；否则，确定所述待测纸币为假币；

其中，所述几何验证条件包括：

各连通区域垂直方向上的起始点在一条直线上，以及各连通区域垂直方向上的终止点在一条直线上；

同一连通区域的四条边界中，每条边界均为直线；

同一连通区域内不包括有孔洞；

相邻连通区域之间的间隔距离符合设定距离阈值条件。