CN107204068A - 一种纸币管理系统、方法及纸币识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸币管理系统，第一提取模块根据扫描的纸币图像提取冠字号码，位置获取模块根据扫描的纸币图像获取防伪纤维在纸币图像内的位置坐标，关联模块将冠字号码与防伪纤维的位置坐标建立关联关系，数据采集模块采集冠字号码、防伪纤维的位置坐标及二者的关联关系并形成输出数据，存储器存储数据采集模块的输出数据。本发明还公开了一种纸币管理方法及基于该纸币管理系统的纸币管理方法。本发明除了将包括冠字号码在内的信息记录并存储外，还将各冠字号码对应的纸币上的防伪纤维位置坐标信息记录并保存，弥补了冠字号识别准确率低的缺陷，保证了纸币特征记录准确性和可追溯性，也提高了纸币识别效率。

Description

一种纸币管理系统、方法及纸币识别方法

技术领域

本发明涉及金融信息管理技术领域，尤其涉及一种纸币管理系统、方法及纸币识别方法。

背景技术

虽然国家加大了对于伪钞的打击力度，目前伪钞相关的犯罪行为仍然屡禁不止，且假钞的制作水平也日益高超。而由于ATM加钞及网点配钞管理手段滞后、所配钞票没有留存证据等原因，导致部分假钞可能会通过银行流向社会，并由于缺乏相关证据证明伪钞的来源，导致储户和银行之间经常产生纠纷，造成社会公众对银行不信任的危机。

为此，人民银行总行2013年发布14号文件，主要内容包括：继续加强现金清分能力建设，推动全额清分目标实现；加快推动冠字号码查询工作，建立全国统一的银行涉假币投诉机制。

“冠字号码”是人民币的“身份证号”，在纸币流通、管理和金融安全等日常生产、生活经济活动中有着重要作用。通过将“冠字号码识别技术”引入标准(应用)，对鉴别仪机具技术发展及应用、纸币运行管理、货币反假、公共安全管理和保护银行、商业及消费者合法权益，有着深远意义。

然而，现有的纸币流通过程中，银行通常仅仅保存有冠字号一项特征，且冠字号的识别率无法保证100％准确，无法保证纸币冠字号特征的记录及追溯的准确性。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种纸币管理系统、方法及纸币识别方法，可以提高纸币流通过程中的可追溯性，提高纸币真伪识别的准确率。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种纸币管理系统，包括：

第一提取模块，用于根据扫描的纸币图像提取冠字号码；

位置获取模块，用于获取防伪纤维在所述纸币图像内的位置坐标；

关联模块，用于将所述冠字号码与所述防伪纤维的位置坐标建立关联关系；

数据采集模块，用于采集所述冠字号码、所述防伪纤维的位置坐标及二者的关联关系并形成输出数据；

存储器，用于存储所述数据采集模块的所述输出数据。

作为其中一种优选的实施方式，所述的纸币管理系统还包括第二提取模块，所述第二提取模块根据所述纸币图像提取冠字号图像包含的冠字号信息；所述关联模块还将所述第一提取模块提取的纸币的所述冠字号码与所述第二提取模块生成的所述冠字号信息建立关联关系，并经过所述数据采集模块输出至所述存储器进行存储。

作为其中一种优选的实施方式，所述冠字号信息包括冠字号的字体、字号、字符间距、在所述纸币图像中的位置、冠字号方向中的一种或多种。

作为其中一种优选的实施方式，所述的纸币管理系统还包括清分模块，所述清分模块清点纸币并输出清分数据；所述关联模块还将所述第一提取模块提取的纸币的所述冠字号码与所述清分模块输出的所述清分数据建立关联关系，并经过所述数据采集模块输出至所述存储器进行存储；所述清分数据包括点验钞时间以及新旧程度与防伪纤维的剩余根数的至少一个。

作为其中一种优选的实施方式，所述位置获取模块获取的所述防伪纤维在纸币图像内的位置坐标包括每个防伪纤维两个端点的位置坐标。

作为其中一种优选的实施方式，所述位置获取模块包括：

选定单元，用于选定一纸币图像区域；

处理单元，用于对所述纸币图像区域进行二值化处理，形成二值图像；

标记单元，用于对所述二值图像的连通域进行标记；

记录单元，用于记录每个所述连通域上的端点位置及每个所述连通域内的所述端点位置的连接关系。

本发明的另一目的在于提供一种纸币管理方法，包括：

提取冠字号码；

获取防伪纤维在纸币图像内的位置坐标；

建立所述冠字号码和所述防伪纤维的位置坐标的关联关系；

采集所述冠字号码、所述防伪纤维的位置坐标和所述关联关系并形成输出数据；

存储所述输出数据。

作为其中一种优选的实施方式，所述的纸币管理方法还包括：根据所述纸币图像提取冠字号图像包含的冠字号信息，建立并存储所述冠字号码与所述冠字号信息的关联关系。

作为其中一种优选的实施方式，所述冠字号信息包括冠字号的字体、字号、字符间距、在所述纸币图像中的位置、冠字号方向中的一种或多种。

作为其中一种优选的实施方式，所述的纸币管理方法还包括：清点纸币并输出清分数据，建立并存储所述冠字号码与所述清分数据的验钞时间、新旧程度的关联关系，和/或，建立并存储所述冠字号码与所述清分数据的验钞时间、所述防伪纤维的剩余根数的关联关系。

作为其中一种优选的实施方式，所述获取防伪纤维在纸币图像内的位置坐标，包括采集每个所述防伪纤维两个端点的位置坐标。

作为其中一种优选的实施方式，所述获取防伪纤维在所述纸币图像内的位置坐标，包括：

选定一纸币图像区域；

对所述纸币图像区域进行二值化处理，形成二值图像；

对所述二值图像的连通域进行标记；

记录每个所述连通域上的端点位置及每个所述连通域内的所述端点位置的连接关系。

本发明的又一目的在于提供一种纸币识别方法，使用以上提及的任意一种纸币管理系统，包括：

扫描当前纸币，生成待检测图像；

匹配所述待检测图像与所述存储器内存储的冠字号码，如所述待检测图像内的冠字号码不存在则终止匹配；否则，

根据当前纸币的冠字号码调出所述存储器内存储的冠字号码、防伪纤维的位置坐标的关联关系；

对比待检测图像中防伪纤维与所述存储器内存储的防伪纤维的位置坐标，判断待检测图像中所有的防伪纤维的坐标是否真实存在；和/或，对比待检测图像与所述存储器内存储的清分数据，判断当前纸币的新旧程度是否低于所述存储器内的数值。

本发明通过构建一种纸币管理系统，除了将纸币包括冠字号码在内的信息记录并存储外，还经过专门的图像处理后，将各冠字号码对应的纸币上的防伪纤维的位置坐标信息记录并保存，弥补了冠字号识别准确率低的缺陷，并进一步保证了纸币特征的记录准确性和可追溯性，也提高了纸币识别效率。

附图说明

图1为本发明实施例的纸币管理系统的结构框图。

图2为本发明实施例的位置获取模块的结构框图。

图3为本发明实施例的纸币管理方法的原理图。

图4为本发明实施例的纸币识别方法的部分流程图。

图5为本发明实施例的防伪纤维的位置坐标获取方法流程图。

图6为本发明实施例的纸币识别方法的主要流程图。

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。

参阅图1所示，本发明实施例的纸币管理系统主要包括第一提取模块10、位置获取模块20、第二提取模块30、清分模块40、关联模块50、数据采集模块60和存储器70。其中，第一提取模块10用于根据扫描的纸币图像提取冠字号码，位置获取模块20用于根据扫描的纸币图像获取防伪纤维在纸币图像内的位置坐标，第二提取模块30用于根据扫描的纸币图像提取冠字号图像包含的冠字号信息，清分模块40用于清点纸币并输出清分数据，关联模块50用于将第一提取模块10提取的纸币的冠字号码分别与位置获取模块20获取的防伪纤维的位置坐标、第二提取模块30生成的冠字号信息建立关联关系，数据采集模块60用于采集冠字号码、冠字号信息、防伪纤维的位置坐标及二者的关联关系并形成输出数据，存储器70用于存储数据采集模块60的输出数据。

市面上有的假币虽然冠字号码确实存在，然而其并非一定是真钞，因此，一方面，通过匹配冠字号对应的防伪纤维的位置可以辨别真伪，另一方面，本申请的冠字号信息从扫描得到的纸币图像中提取的冠字号图像分析而来，从冠字号图像可以分析得出冠字号码的诸多特征，如字体、字号、字符间距、冠字号在纸币图像中的位置、冠字号方向等信息，不同版次、不同币种，冠字号信息可能存在差异，例如，有的纸币字号较大、字体也有差异，有的纸币的冠字号是横向排版的，有的是竖直方向排版的，该冠字号信息可以作为辨别纸币真伪的依据之一，如果冠字号信息中的任意一个特征不同则为假币。可以理解的是，在其他实施方式中，第二提取模块30并非必须的，并不需要提取冠字号信息，关联模块50将冠字号码与防伪纤维的位置坐标一一对应并关联，数据采集模块60将其采集后输出至存储器70进行存储，此种方式可以减轻纸币管理系统的数据负荷，节省识别成本。

清分模块40用于清点纸币，并输出清分数据，该清分数据可以包括人为的分组编号、纸币数量、币值、币种标识、年号或版本号、点验钞时间、纸币新旧程度、防伪纤维的剩余根数中的一种或多种，关联模块50还可以将第一提取模块10提取的纸币的冠字号码与清分模块40输出的清分数据建立关联关系，存储器70可以将冠字号码按照清分数据进行分类存储，以方便地进行数据存储和调取，提高样币数据的存储和匹配识别的效率。数据采集模块60作为数据传输的途径，将检测出的纸币的各类数据信息(如冠字号码、冠字号信息、清分数据、防伪纤维的位置坐标、各种关联关系等)进行搜集后一并输出至存储器70进行存储。

位置获取模块20用于获取的防伪纤维在纸币图像内的位置坐标包括每个防伪纤维两个端点的位置坐标，即每条防伪纤维两端点的坐标位置。如图2所示，位置获取模块20具体包括：选定单元21，用于选定一纸币图像区域；处理单元22，用于对纸币图像区域进行二值化处理，形成二值图像；标记单元23，用于对二值图像的连通域进行标记；记录单元24，用于记录每个连通域上的端点位置及每个连通域内的端点位置的连接关系。该位置获取模块20的工作原理具体包括如下几步：1、选定单元21在纸币图像内选定一纸币图像区域；2、处理单元22对选定的纸币图像区域进行二值化处理，形成二值图像；3、标记单元23对二值图像的连通域进行标记，以区分开各个连通域；4、记录单元24记录每个连通域上的端点位置及每个连通域内两个端点位置之间的连接关系。这里，以一个4元组代表一根防伪纤维，如(x1，y1，x2，y2)表示一根防伪纤维的位置，其中(x1，y1)为一个端点位置，(x2，y2)为另外一个端点位置，(x1，y1，x2，y2)即代表该防伪纤维位于这两个端点位置之间。

如图3所示，基于该纸币管理系统，本发明的纸币管理方法包括S01、提取冠字号码，S02、获取防伪纤维在纸币图像内的位置坐标，S03、建立二者的关联关系，以及S04、采集冠字号码，防伪纤维的位置坐标、二者的关联关系并进行存储。

如图4，在利用存储的防伪纤维进行纸币信息追溯时，该纸币管理方法还可以通过利用冠字号信息进行追溯，可以在S01、提取冠字号码后，S11、提取并生成冠字号信息，S12、建立并存储冠字号码与冠字号信息的关联关系。由于存储有冠字号码和冠字号信息以及二者的关联关系，当冠字号码确认存在后，可以根据该冠字号码快速从系统调取其对应的冠字号信息，根据对应的冠字号信息判断当前纸币的真伪。

由于清分数据可以包括人为的分组编号、纸币数量、币值、币种标识、年号或版本号、点验钞时间、纸币新旧程度、防伪纤维的剩余根数中的一种或多种。该纸币管理方法还可以利用存储的清分数据进行纸币信息的追溯，可以在提取冠字号码和清分数据后，建立冠字号码与清分数据的关联关系，当冠字号码确认存在后，可以根据该冠字号码快速从系统调取其对应的清分数据信息，根据对应的清分数据判断当前纸币的真伪。例如，系统存储有当前冠字号对应的纸币A的清分数据，最新的清分数据显示，2011年1月1日，该纸币A为七成新，剩余的防伪纤维根数为10根，如果在后的某一天(如2017年2月5日)发现一纸币A’具有与纸币A相同的冠字号码，如该纸币A’为八成新，则可以判断出是假币，或者如发现该纸币A’上有12根防伪纤维，也可以判断出是假币。

其中，如图5所示，步骤S02、获取防伪纤维在纸币图像内的位置坐标中，位置坐标的获取方法包括采集每个防伪纤维两个端点的位置坐标，具体包括：

S021、选定一纸币图像区域；

S022、对选定的纸币图像区域进行二值化处理，形成二值图像；其中，该选定的纸币图像区域可以是红外图或者紫外图，如果该选定的纸币图像区域面积较大，为避免纸币具有局部污损影响整体的二值化图像的准确性，还可以将该选定的纸币图像区域分区块分别进行二值化处理，并且将不同的区块选用不同的亮点灰度值的阈值，即使纸币出现局部污损也能精确完成二值化处理过程；

S023、对二值图像的连通域进行标记；其中，连通域上的点即为无色的荧光防伪纤维，相邻的连通域之间即非防伪纤维区；连通域的划分方式采用8邻域的方式进行判断，即每个像素周围有8个邻接像素即认为该像素属于一个单独的连通域；

S024、记录每个连通域上的端点位置及端点位置的连接关系。这里，以一个4元组代表一根防伪纤维，如(x1，y1，x2，y2)表示一根防伪纤维的位置，其中(x1，y1)为一个端点位置，(x2，y2)为另外一个端点位置，(x1，y1，x2，y2)即代表该防伪纤维位于这两个端点位置之间，纸币上的防伪纤维一般只有两个端点。

如图6所示，本发明的纸币识别方法包括：

扫描当前纸币，生成待检测图像；

匹配待检测图像与存储器70内存储的冠字号码，如该冠字号码不存在则终止匹配，认定该纸币为假币；否则，

根据当前纸币的冠字号码调出存储器70内存储的冠字号码、防伪纤维的位置坐标的关联关系；

对比待检测图像中防伪纤维与存储器内存储的防伪纤维的位置坐标，逐一判断待检测图像中所有的防伪纤维是否真实存在，即判断检测图像中防伪纤维的位置坐标数量是否符合逻辑，并判断各坐标与存储器内相应防伪纤维的位置坐标是否一致。在判断检测图像中的防伪纤维是否真实存在时，只需在存储器内的防伪纤维中匹配是否真实存在该防伪纤维，如不存在，则认为该防伪纤维为伪造，也就是说当前纸币为假钞，如果存在，则逐一匹配，直至最后一根防伪纤维匹配完成。当当前纸币上所有的防伪纤维的位置在存储器内都能找到对应的位置坐标，则认为当前纸币是真钞，否则，认定其为假钞。

另外，清分数据和冠字号信息可以作为验钞的依据之一，当检测到存储器内存储有当前纸币的冠字号码，则调出对应的冠字号信息，如果冠字号信息中的任何一项(字体、字号、字符间距、在纸币图像中的位置、冠字号方向等)不匹配，则可以判断其为假钞。如待检测图像中的信息与清分数据存在差异，则需要进一步判断，例如，如果当前纸币的新旧程度比存储器内记录的还要新，则判断其为假钞；如果当前纸币的防伪纤维的剩余根数比存储器内记录的还要多，则也可以直接判断其为假钞。

在对当前纸币的真伪判定时，基于本实施例的纸币管理系统，只需要先匹配冠字号码是否存在，如不存在则可直接判断该纸币为假钞，提升了匹配效率。只有在冠字号码存在于当前系统内时，才进行下一步的匹配操作，通过根据冠字号码调取出其对应的防伪纤维的位置坐标，然后与当前纸币上的纤维位置进行对比，即可非常直观地判断出当前钞票的真伪性。

综上所述，本发明通过构建一种纸币管理系统，除了将纸币包括冠字号码在内的信息记录并存储外，还经过专门的图像处理后，将各冠字号码对应的纸币上的防伪纤维的位置坐标信息记录并保存，弥补了冠字号识别准确率低的缺陷，并进一步保证了纸币特征的记录准确性和可追溯性，也提高了纸币识别效率，实用性强。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种纸币管理系统，其特征在于，包括：

第一提取模块，用于根据扫描的纸币图像提取冠字号码；

位置获取模块，用于获取防伪纤维在所述纸币图像内的位置坐标；

关联模块，用于将所述冠字号码与所述防伪纤维的位置坐标建立关联关系；

数据采集模块，用于采集所述冠字号码、所述防伪纤维的位置坐标及二者的关联关系并形成输出数据；

存储器，用于存储所述数据采集模块的所述输出数据。

2.根据权利要求1所述的纸币管理系统，其特征在于，还包括第二提取模块，所述第二提取模块根据所述纸币图像提取冠字号图像包含的冠字号信息；所述关联模块还将所述第一提取模块提取的纸币的所述冠字号码与所述第二提取模块生成的所述冠字号信息建立关联关系，并经过所述数据采集模块输出至所述存储器进行存储。

3.根据权利要求2所述的纸币管理系统，其特征在于，所述冠字号信息包括冠字号的字体、字号、字符间距、在所述纸币图像中的位置、冠字号方向中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的纸币管理系统，其特征在于，还包括清分模块，所述清分模块清点纸币并输出清分数据；所述关联模块还将所述第一提取模块提取的纸币的所述冠字号码与所述清分模块输出的所述清分数据建立关联关系，并经过所述数据采集模块输出至所述存储器进行存储；所述清分数据包括点验钞时间以及新旧程度与防伪纤维的剩余根数的至少一个。

5.根据权利要求1-4任一所述的纸币管理系统，其特征在于，所述位置获取模块获取的所述防伪纤维在纸币图像内的位置坐标包括每个防伪纤维两个端点的位置坐标。

6.根据权利要求1-4任一所述的纸币管理系统，其特征在于，所述位置获取模块包括：

选定单元，用于选定一纸币图像区域；

处理单元，用于对所述纸币图像区域进行二值化处理，形成二值图像；

标记单元，用于对所述二值图像的连通域进行标记；

记录单元，用于记录每个所述连通域上的端点位置及每个所述连通域内的所述端点位置的连接关系。

7.一种纸币管理方法，其特征在于，包括：

提取纸币图像中的冠字号码；

获取防伪纤维在所述纸币图像内的位置坐标；

建立所述冠字号码和所述防伪纤维的位置坐标的关联关系；

采集所述冠字号码、所述防伪纤维的位置坐标和所述关联关系并形成输出数据；

存储所述输出数据。

8.根据权利要求7所述的纸币管理方法，其特征在于，还包括：根据所述纸币图像提取冠字号图像包含的冠字号信息，建立并存储所述冠字号码与所述冠字号信息的关联关系。

9.根据权利要求8所述的纸币管理方法，其特征在于，所述冠字号信息包括冠字号的字体、字号、字符间距、在所述纸币图像中的位置、冠字号方向中的一种或多种。

10.根据权利要求7所述的纸币管理方法，其特征在于，还包括：清点纸币并输出清分数据，建立并存储所述冠字号码与所述清分数据的验钞时间、新旧程度的关联关系，和/或，建立并存储所述冠字号码与所述清分数据的验钞时间、所述防伪纤维的剩余根数的关联关系。

11.根据权利要求7-10任一所述的纸币管理方法，其特征在于，所述获取防伪纤维在所述纸币图像内的位置坐标，包括采集每个所述防伪纤维两个端点的位置坐标。

12.根据权利要求7-10任一所述的纸币管理方法，其特征在于，所述获取防伪纤维在所述纸币图像内的位置坐标，包括：

选定一纸币图像区域；

对所述纸币图像区域进行二值化处理，形成二值图像；

对所述二值图像的连通域进行标记；

记录每个所述连通域上的端点位置及每个所述连通域内的所述端点位置的连接关系。

13.一种纸币识别方法，其特征在于，使用权利要求1-6任一所述的纸币管理系统，包括：

扫描当前纸币，生成待检测图像；

匹配所述待检测图像与所述存储器内存储的冠字号码，如所述待检测图像内的冠字号码不存在则终止匹配；否则，

根据当前纸币的冠字号码调出所述存储器内存储的冠字号码、防伪纤维的位置坐标的关联关系；

对比待检测图像中防伪纤维与所述存储器内存储的防伪纤维的位置坐标，判断待检测图像中所有的防伪纤维的坐标是否真实存在；和/或，对比待检测图像与所述存储器内存储的清分数据，判断当前纸币的新旧程度是否低于所述存储器内的数值。