CN107204072B - 纸币识别方法及纸币识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸币识别方法，包括：沿预定方向传输纸币；获取具有纸币图像的第一图像；实时获取纸币的传输速度变化数据；将纸币的传输速度变化数据与第一图像内容关联；根据纸币的传输速度变化数据判断与其关联的第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像。本发明还公开了一种纸币识别装置。由于在钞票识别过程中植入卡钞检测功能，首先检测纸币是否出现卡钞的情况，并在机器出现卡钞后立即停止验钞流程，不需要继续后面的其它纸币识别算法，提高了纸币识别效率，同时，卡钞情况下引起的假币误判情况也可以杜绝，也提高了假钞识别的精确度。另外，还可通过输出的编码器周期值对卡钞情况进行分析，针对性优化，避免卡钞问题的发生。

Description

纸币识别方法及纸币识别装置

技术领域

本发明涉及纸币清分技术领域，尤其涉及一种纸币识别方法及纸币识别装置。

背景技术

验钞器在正常的验钞过程中，纸币首先在传动系统的带动下，从验钞器的入钞口进入验钞器，钞票进入验钞器后，再启动相关传感器(如CIS传感器、磁性传感器等)采集纸币数据。

纸币在经过验钞器的过程中，必须以一定的速度从验钞器内经过，相关传感器方可正常采集到纸币的特征数据，以供算法进行纸币的识别及后续业务流程处理。当纸币在验钞器内走钞出现异常，如钞票运动过程中出现卡顿时，此时相关传感器的采集过程也将出现异常，导致验钞过程不准确。

当CIS传感器采集到钞票卡顿时的异常图像数据时，系统即根据算法的识别自动判定该卡顿的钞票为假钞，如此便将出现卡钞的钞票被误判为假钞，而无法更精确的定位出当前采集的钞票数据为卡钞导致，给人工定位钞票问题带来诸多不便。

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识别方法及纸币识别装置，可以很方便地从被判定为假钞的纸币中定位到卡钞的纸币，能避免误判及其对纸币的后续处理过程的影响，提高了验钞效率。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种纸币识别方法，包括：

沿预定方向传输纸币；

获取具有纸币图像的第一图像；

实时获取当前纸币的传输速度变化数据；

将当前纸币的所述传输速度变化数据与所述第一图像内容建立关联；

根据当前纸币的所述传输速度变化数据判断当前的所述第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像。

作为其中一种实施方式，所述实时获取当前纸币的传输速度变化数据步骤中，检测不同时刻的编码器周期值以获取所述传输速度变化数据；所述判断当前纸币的所述第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像步骤中，当各编码器周期值之间的最大差值超过预设周期阈值时，则判定所述第一图像为纸币卡钞后的异常图像。

作为其中一种实施方式，所述纸币识别方法还包括：所述关联步骤具体包括：将所述传输速度变化数据嵌入所述第一图像的非纸币区，形成包含所述第一图像和所述传输速度变化数据的第三图像，并以所述第三图像作为卡钞判定对象。

作为其中一种实施方式，所述纸币识别方法还包括：在判定所述第一图像为纸币未卡钞的正常图像后，根据所述第三图像判断当前纸币是否为假钞。

作为其中一种实施方式，所述纸币识别方法还包括：将卡钞后的纸币送出并进行整理后，重新传输至走钞识别队列。

本发明的另一目的在于提供一种纸币识别装置，包括：

走钞模块，用于沿预定方向传输纸币；

扫描模块，用于获取具有纸币图像的第一图像；

速度检测模块，用于实时获取当前纸币的传输速度变化数据；

微处理模块，用于将所述速度检测模块获取的当前纸币的所述传输速度变化数据与所述扫描模块生成的所述第一图像内容建立关联；

第一识别模块，用于根据当前纸币的所述传输速度变化数据判断当前纸币的所述第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像。

作为其中一种实施方式，所述速度检测模块包括编码器，所述速度检测模块检测不同时刻的编码器周期值以获取所述传输速度变化数据；所述第一识别模块在各编码器周期值之间的最大差值超过预设周期阈值时，判定所述第一图像为纸币卡钞后的异常图像。

作为其中一种实施方式，所述微处理模块建立关联时将所述传输速度变化数据嵌入所述第一图像的非纸币区，形成包含所述第一图像和所述传输速度变化数据的第三图像；所述第一识别模块以所述第三图像作为卡钞判定对象。

作为其中一种实施方式，所述纸币识别装置还包括：

第二识别模块，用于根据所述第三图像判断当前纸币是否为假钞；

时序模块，用于在所述第一识别模块判定所述第一图像为纸币未卡钞的正常图像时才启动所述第二识别模块。

作为其中一种实施方式，所述纸币识别装置还包括整理模块，所述整理模块用于将卡钞后的纸币送出并进行整理后，重新传输至走钞识别队列。

本发明在钞票识别过程中植入卡钞检测功能，首先检测纸币是否出现卡钞的情况，并在机器出现卡钞后立即停止验钞流程，不需要再继续执行后面的其它纸币识别算法，提高了纸币识别效率，同时，卡钞情况下引起的假币误判情况也可以杜绝，也提高了假钞识别的精确度。另外，还可通过输出的编码器周期值对卡钞情况进行分析，针对性优化，避免卡钞问题的发生。

附图说明

图1为本发明一种实施例的部分纸币识别方法示意图；

图2为未卡钞时编码器信号的波形示意图；

图3为卡钞时编码器信号的波形示意图；

图4为本发明一种实施例的包含有纸币扫描数据和编码器周期数据的待分析图像示意图；

图5为本发明一种实施例的具体的纸币识别方法示意图。

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，本发明实施例的纸币识别方法，包括传输纸币并对纸币的真伪进行检测(后面也称验钞)，并在检测纸币的真伪前，检测机器是否卡钞，具体包括如下步骤：

S1、沿预定方向传输纸币；

S2、获取具有纸币图像的第一图像；

S3、实时获取当前纸币的传输速度变化数据；

S4、将当前纸币的传输速度变化数据与第一图像内容建立关联；

S5、根据当前纸币的传输速度变化数据判断当前的第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像。卡钞判断完成后，还可以将卡钞后的纸币送出并进行整理后，重新传输至走钞识别队列。

这里，可以理解的是，验钞时，通常纸币被垂直于其长边方向进行传输，纸币图像的扫描对准位置和速度采集的对准方位是固定的，在纸币运动过程中，通过持续扫描和持续采集传输速度值，可以得到单张纸币对应的纸币图像和速度变化情况。当在纸币传输方向上两个不同的采样点之间的速度相差超过预设速度阈值时，则认为纸币传输出现卡顿，而这种卡顿极易导致纸币折叠或者图像扫描失真，如果不检测出，则会影响后续的验钞算法的精确性，造成当前纸币被误判为假币。当然，在其他实施方式中，也可以获取至少两个不同时刻、纸币上同一采样点的移动速度，通过对比同一点在至少两个不同时刻的移动速度的变化情况来判断机器是否卡钞，但此种方式需要监测同一采样点的移动速度，增加了纸币识别装置和识别算法的复杂性，实现相对较复杂。

优选地，本实施例的步骤S1中，当前纸币的传输速度变化数据通过设于纸币传输机构旁的编码器间接获取，编码器获取的数据主要是不同时刻纸币传输方向上的各纸币采样点对应的编码器周期值。理想状态下，实际的编码器周期值是与设定值一致的，但是，由于机器运转过程中受纸币表面平整度、传动状况等的影响，会出现一定程度的波动(如图2所示)，只要该波动幅度(即编码器周期值最大值与编码器周期值最小值之差)在可接受的范围内，则属于正常现象。

其中，本实施例的卡钞的具体判定过程是，在步骤S3中，传输速度变化数据的获取时，需要检测不同时刻的编码器周期值，然后在步骤S5中，将各编码器周期值之间的最大差值(编码器周期值最大值与编码器周期值最小值之差)与预设周期阈值进行对比，当各编码器周期值之间的最大差值超过预设周期阈值时，则判定第一图像为纸币卡钞后的异常图像，即当前纸币出现卡钞，第一图像并非纸币的实际图像，否则，继续当前纸币的后续验钞流程。

通过将当前纸币的第一图像与编码器获取的数据关联并存储起来，可以方便地根据第一图像中纸币的冠字号等信息直接定位到相应的编码器数据，快速定位到卡钞的纸币，提高验钞结果的可追溯性。将当前纸币的第一图像与编码器获取的数据关联的步骤具体包括：事先将编码器获取的数据图形化形成第二图像，在步骤S4关联时，将第二图像嵌入第一图像的非纸币区(即纸币图像周围的区域)，使得第一图像、第二图像组合后形成同时具有第一图像、第二图像显示内容的第三图像；通过分析第三图像即可判断纸币是否卡钞，也可判断纸币真伪。这里，该图形化过程即分别以纸币传输方向上的纸币采样点坐标、编码器周期值这两个参数建立二维坐标系，该第二图像即为采样点位置-编码器周期值的二维波形图。如图2和图3，分别是未卡钞时编码器信号的波形示意图和卡钞时编码器信号的波形示意图，从这里两个图可以明显看出，在正常走钞时，编码器周期值仅在一个较小的范围内波动，而出现卡钞时，编码器的周期将出现很大的波动。通过对编码器周期数据进行检测，当其出现较大的波动时，即可判定为出现卡钞，终止后续的验钞流程，提高钞票处理效率。

可以理解的是，在其他实施方式中，将编码器获取的数据图形化形成第二图像的过程也可以省略，或者改用其它方式替代，只要保证该编码器获取的数据与第一图像保持关联性，方便快速地调取相应数据即可。例如，还可以将其表格化，建立采样点位置-编码器周期值映射表等。

后续的验钞流程包括但不限于冠字号信息匹配、灰度阈值检测、尺寸检测等各种验钞手段。例如，利用获取的第三图像中的第一图像信息进行的验钞流程可以是：对比第一图像中当前纸币短边的宽度与预设宽度，并在二者的差值超过预设宽度阈值时，结束当前纸币的后续的验钞流程而判定当前纸币为假钞。或者，获取当前纸币的图像作为第一图像，纸币的验钞流程包括：对比第一图像中当前纸币短边的长度与预设长度，并在二者的差值超过预设长度差值时，结束当前纸币的后续的验钞流程而判定当前纸币为假钞。由于第一图像包含有纸币图像信息，因此，其可以作为后续的验钞依据之一，只有在编码器获取的数据反映出当前纸币未卡钞时，则第一图像可以当做真实的验钞依据，否则，第一图像的图像失真容易导致真钞被误判为假钞。

优选地，在步骤S5中，卡钞判断完成后，将卡钞后的纸币向后方传输送出验钞器，在向后方传输的过程中对纸币进行整理，然后将整理后的卡钞重新加入走钞识别队列，恢复向前传输至验钞器进行识别。

本实施例的纸币识别装置包括走钞模块、扫描模块、速度检测模块、微处理模块、第一识别模块以及存储模块，其中，走钞模块沿预定方向传输纸币，当纸币被输送至扫描位置后，扫描模块扫描当前纸币，并形成具有纸币图像的第一图像，速度检测模块则实时获取当前纸币的传输速度变化数据，微处理模块将速度检测模块获取的当前纸币的传输速度变化数据与扫描模块生成的第一图像内容建立关联关系，存储模块将传输速度变化数据、第一图像和二者的关联信息存储于其中，第一识别模块根据当前纸币的传输速度变化数据判断对应的第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像，当纸币卡钞时，则不会将第一图像流入后续的验钞流程中，避免了误判。

速度检测模块主要包括编码器，通过速度检测模块检测不同时刻的编码器周期值，可以间接得到传输速度变化情况，而无需直接检测纸币的运动情况。传输速度变化数据包含在同一检测位置获取的、纸币在传输方向上的不同采样点的传输速度，体现为不同时刻的编码器周期值，即检测到的纸币在传输方向上的不同采样点经过时的编码器周期值。当第一识别模块在各编码器周期值之间的最大差值超过预设周期阈值时，则判断第一图像为纸币卡钞后的异常图像。纸币识别装置还可根据需要实时控制纸币传输机构10的工作状态，例如，加速、减速、暂停、倒退等。

另外，纸币识别装置还具有图像生成模块、第二识别模块和时序模块，图像生成模块可将传输速度变化数据图形化处理，形成直观、便于分析的第二图像，第二识别模块可根据第二图像信息判断当前纸币是否为假钞，时序模块在第一识别模块判定第一图像为纸币未卡钞的正常图像时才启动第二识别模块，否则，启动卡钞清除动作。如图4所示，第一图像P1包括具有纸币图像的纸币区Pa和纸币图像旁的非纸币区Pb，微处理模块将第二图像P2整合到第一图像P1中的非纸币区，第一图像P1、第二图像P2组合后形成第三图像P3，如图4，本实施例的第三图像P3中，第一图像P1、第二图像P2对应的部分并排显示。第一识别模块可根据第三图像P3中的第二图像P2部分判定机器是否卡钞，同时，第二识别模块也可根据第三图像P3中的第一图像P1部分验钞。纸币走钞时，第一识别模块先分析第三图像P3，当根据编码器周期值分析得知机器卡钞，则第二识别模块不再进行第三图像P3的验钞分析步骤，转而执行卡钞清除动作。在其中一种可行的实施方式中，纸币识别装置还具有反转控制模块和整理模块，当机器卡钞时，反转控制模块控制走钞模块在机器卡钞后反向传输纸币，使卡住的纸币退出，然后，在纸币退出后，再控制纸币传输机构正向输送纸币，继续走钞和验钞。或者，整理模块将卡钞后的纸币送出并进行整理后，重新传输至走钞识别队列。优选地，整理模块将卡钞后的纸币向后方传输送出验钞器，在向后方传输的过程中对纸币进行整理，然后将整理后的卡钞重新加入走钞识别队列，恢复向前传输至验钞器进行识别。

由于将用于判断卡钞的编码器周期值数据和用于判断纸币真伪的纸币图像信息集成在一张图片中，系统只需一次读取即可根据需要进行识别，简化了识别过程，提高了识别效率。

如图5所示，本实施例具体的纸币识别方法为：扫描当前纸币的图像作为第一图像，并在第一图像中嵌入各采样点对应的编码器周期值作为第三图像；然后分析第三图像，根据第三图像中的第二图像信息判断是否卡钞；当机器未卡钞时，根据第三图像中的第一图像的信息及其他算法进行验钞，当机器卡钞时，中止当前纸币的验钞流程，并清除卡钞，清除卡钞可以是反方向输送纸币，待卡钞清除后重新输送该卡钞的纸币；当当前纸币传输完毕后，则传输下一张，重复上述动作。

本发明在钞票识别过程中植入卡钞检测功能，首先检测纸币是否出现卡钞的情况，并在机器出现卡钞后立即停止验钞流程，不需要再继续执行后面的其它纸币识别算法，提高了纸币识别效率，同时，卡钞情况下引起的假币误判情况也可以杜绝，也提高了假钞识别的精确度。另外，还可通过输出的编码器周期值对卡钞情况进行分析，针对性优化，避免卡钞问题的发生。

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 (8)

1.一种纸币识别方法，其特征在于，包括：

沿预定方向传输纸币；

获取具有纸币图像的第一图像；

实时获取当前纸币的传输速度变化数据；

将当前纸币的所述传输速度变化数据与所述第一图像内容建立关联；

根据当前纸币的所述传输速度变化数据判断当前纸币的所述第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像；

其中，所述关联步骤具体包括：将所述传输速度变化数据嵌入所述第一图像的非纸币区，形成包含所述第一图像和所述传输速度变化数据的第三图像，并以所述第三图像作为卡钞判定对象。

2.根据权利要求1所述的纸币识别方法，其特征在于，所述实时获取当前纸币的传输速度变化数据步骤中，检测不同时刻的编码器周期值以获取所述传输速度变化数据；所述判断当前纸币的所述第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像步骤中，当各编码器周期值之间的最大差值超过预设周期阈值时，则判定所述第一图像为纸币卡钞后的异常图像。

3.根据权利要求1所述的纸币识别方法，其特征在于，还包括：在判定所述第一图像为纸币未卡钞的正常图像后，根据所述第三图像判断当前纸币是否为假钞。

4.根据权利要求1-3任一所述的纸币识别方法，其特征在于，还包括：将卡钞后的纸币送出并进行整理后，重新传输至走钞识别队列。

5.一种纸币识别装置，其特征在于，包括：

走钞模块，用于沿预定方向传输纸币；

扫描模块，用于获取具有纸币图像的第一图像；

速度检测模块，用于实时获取当前纸币的传输速度变化数据；

微处理模块，用于将所述速度检测模块获取的当前纸币的所述传输速度变化数据与所述扫描模块生成的所述第一图像内容建立关联；

第一识别模块，用于根据当前纸币的所述传输速度变化数据判断当前纸币的所述第一图像是否是纸币卡钞后的异常图像；

其中，所述微处理模块建立关联时将所述传输速度变化数据嵌入所述第一图像的非纸币区，形成包含所述第一图像和所述传输速度变化数据的第三图像；所述第一识别模块以所述第三图像作为卡钞判定对象。

6.根据权利要求5所述的纸币识别装置，其特征在于，所述速度检测模块包括编码器，所述速度检测模块检测不同时刻的编码器周期值以获取所述传输速度变化数据；所述第一识别模块在各编码器周期值之间的最大差值超过预设周期阈值时，判定所述第一图像为纸币卡钞后的异常图像。

7.根据权利要求5所述的纸币识别装置，其特征在于，还包括：

第二识别模块，用于根据所述第三图像判断当前纸币是否为假钞；

时序模块，用于在所述第一识别模块判定所述第一图像为纸币未卡钞的正常图像时才启动所述第二识别模块。

8.根据权利要求5-7任一所述的纸币识别装置，其特征在于，还包括整理模块，所述整理模块用于将卡钞后的纸币送出并进行整理后，重新传输至走钞识别队列。