CN107886615B - 边缘检测方法及验钞设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纸币检验技术领域，提供一种边缘检测方法及验钞设备。该边缘检测方法首先采集待检验纸币的图像，然后确定用于检测待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点并依次检测M个待检测像素点，对第i个待检测像素点，判断其是否满足预设边缘点检测规则，在为是时，进一步判断其所在的位置是否与图像中待检验纸币所在的第一区域相邻，在为是时，确定第i个待检测像素点为一个边缘点，在检测完M个待检测像素点时，获得至少两个边缘点，最后基于至少两个边缘点拟合获得用于表征第一边缘的第一直线。该边缘检测方法可以排除纸币图像中的干扰物对边缘检测结果的影响，其检测结果准确度高，从而能够提高验钞设备的纸币检验结果的准确性。

Description

边缘检测方法及验钞设备

技术领域

本发明涉及纸币检验技术领域，具体而言，涉及一种边缘检测方法及验钞设备。

背景技术

目前，在检验纸币真伪时，一种主流的技术解决方案是：当用户将待检验的纸币放入验钞设备后，验钞设备首先采集获得待检验纸币的图像，然后基于该图像识别出待检验纸币的某些图像特征，最后将这些图像特征和验钞设备内的预设图像特征做对比从而鉴定出纸币的真伪，其中，预设图像特征为国家规定的真钞的图像特征。在上述纸币检验步骤中，验钞设备采集获得的纸币图像是后续检验步骤的基础，其重要性尤为突出。由于用户将纸币放入验钞设备时是随机放入，纸币可能向各方向倾斜，因此验钞设备在采集到待检验纸币的原始图像后，会首先在原始图像上检测并拟合出纸币的边缘，然后基于拟合出的纸币边缘的方向校正该原始图像，在校正后的图像中，待检验纸币在图像中的方向是统一的，从而后续检验步骤进行统一处理，提高处理效率。

现有技术中，采集获得待检验纸币的图像，一般使用接触式图像传感器(ContactImage Sensor，CIS)，一旦图像传感器上存在异物或灰尘等干扰物，该干扰物也会出现在采集获得的原始图像上，在原始图像上检测纸币的边缘时，如果仍然采用现有的边缘检测算法，很可能将干扰物的边缘误判为纸币的边缘，引起纸币边缘的误检，最终影响整个纸币检验的结果的准确性，造成验钞设备的可靠性大大降低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种边缘检测方法及验钞设备，以改善现有技术中纸币检验结果的准确性不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种边缘检测方法，应用于验钞设备中，包括：

采集待检验纸币的图像；

确定图像中用于检测待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点，M为大于等于2的整数；

依次取i为1至M，判断第i个待检测像素点是否满足预设边缘点检测规则；

在为是时，判断第i个待检测像素点所在的第i个位置是否与图像中待检验纸币所在的第一区域相邻；

在为是时，确定第i个待检测像素点为一个边缘点，在i为M时，获得至少两个边缘点；

基于至少两个边缘点拟合获得用于表征第一边缘的第一直线，以使验钞设备能够根据第一直线校正图像。

第二方面，本发明实施例提供一种验钞设备，包括：

图像采集模块，用于采集待检验纸币的图像；

待检测点确定模块，用于确定图像中用于检测待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点，M为大于等于2的整数；

第一边缘点判断模块，用于依次取i为1至M，判断第i个待检测像素点是否满足预设边缘点检测规则；

第二边缘点判断模块，用于在为是时，判断第i个待检测像素点所在的第i个位置是否与图像中待检验纸币所在的第一区域相邻；

边缘点获取模块，用于在为是时，确定第i个待检测像素点为一个边缘点，在i为M时，获得至少两个边缘点；

边缘拟合模块，用于基于至少两个边缘点拟合获得用于表征第一边缘的第一直线，以使验钞设备能够根据第一直线校正图像。

本发明实现的有益效果：本发明实施例提供的边缘检测方法及验钞设备，首先采集待检验纸币的图像，然后确定采集到图像中用于检测待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点(M≥2)，随后依次检测M个待检测像素点，对其中的第i个待检测像素点，判断该待检像素点是否满足预设边缘点检测规则，若判断结果为是，进一步判断该待检测像素点所在的位置是否与图像中待检验纸币所在的第一区域相邻，若判断结果为是，确定第i个待检测像素点为一个边缘点，在检测完M个待检测像素点时，获得至少两个边缘点，最后基于至少两个边缘点拟合获得用于表征第一边缘的第一直线。可见，在本发明实施例提供的边缘检测方法中，在判断出待检测像素点满足预设边缘点检测规则，并不是像现有技术中一样直接将其作为检测出的边缘点，而是进一步判断其位置是否与待检验纸币所在的第一区域相邻，只有在二者相邻时，才确定该待检测像素点为一个能有效表征第一边缘的边缘点。从而，在验钞设备中应用本发明实施例提供的方法，可以排除纸币图像中的干扰物对边缘检测结果的影响，提高纸币检验结果的准确性，进而改善验钞设备的可靠性。

为使本发明的上述目的、技术方案和有益效果能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的步骤S3的流程图；

图3(A)至图3(D)示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的检测过程示意图；

图4示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的步骤S4的流程图；

图5示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的步骤S41的流程图；

图6示出了本发明实施例提供的验钞设备的功能模块图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

本发明实施例提供的边缘检测方法可以应用于，但不限于应用与验钞设备中，在其他需要进行边缘检测的应用场景中根据具体需求也可以采用本发明实施例提供的边缘检测方法。图1示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的流程图。参照图1，该方法包括：

步骤S1：采集待检验纸币的图像。

当用户将纸币塞进验钞设备后，可以通过验钞设备内设置的接触式图像传感器采集获得待检验纸币的图像。

步骤S2：确定所述图像中用于检测所述待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点，M为大于等于2的整数。

第一边缘可以是待检验纸币四条边缘中的任意一条边缘。在背景技术中提到，验钞设备会根据待检验纸币图像中纸币边缘的倾斜情况校正纸币图像。假设将待检验纸币的四条边缘分别与纸币图像的行方向或列方向平行的情况视为纸币的位置不存在倾斜，在绝大多数情况下，用户放入验钞设备的纸币虽然可能存在倾斜，但倾斜程度均不大，即待检验纸币的四条边缘中总是有两条大致沿行方向分布，另两条大致沿列方向分布。本发明实施例提供的边缘检测方法，是针对第一边缘大致沿图像的列方向分布的情况提出的，但实际上对于第一边缘大致沿图像的行方向分布的情况该方法稍加调整后也同样适用。在下文中，为简便阐述，仅针对第一边缘大致沿图像的列方向分布，并且靠近图像的左侧边缘的情况作阐述，但并不代表该边缘检测方法仅能用于上述情况下。

现有技术中的边缘检测方法，一般需要遍历图像中所有的像素点以检测出边缘位置，计算量大，耗时长，并且采用的算法一般也较为复杂，并不适于纸币检验这一需要快速响应的特殊环境。发明人经长期研究发现，在绝大多数情况下，待检验纸币都是比较完好的，其第一边缘呈一直线或近似直线，众所周知只要两个点就能唯一确定一条直线的位置，所以对于第一边缘的检测，其实并不需要检测出第一边缘在图像上所对应的所有边缘点的位置，而只需要检测出其中至少两个边缘点的位置就可以在步骤S6中拟合出用于表征第一边缘的第一直线了，从而可以大幅加快边缘检测的速度。因此，在本发明实施例提供的方法中，并不会在图像中所有的像素点上执行边缘检测，而是先确定M(M≥2)个待检测像素点，在后续步骤中仅在该M个待检测像素点处执行边缘检测以获得至少两个边缘点，其边缘检测的执行效率相对于现有技术中遍历每个像素点的方法大大提高。

考虑到第一边缘大致沿图像的列方向分布，待检测像素点在行方向上可以间隔地选取，而在列方向上可以连续的选取。在本发明实施例的一种实施方式种，可以先确定待检验纸币图像中的至少两个待检测行，待检测行可以根据用户需求任意确定，也可以将纸币图像中按第二预设间隔分布的至少两个像素行确定为至少两个待检测行。例如，第二预设间隔为50行，则确定的待检测行为纸币图像的第0行、第50行、第100行等，相当于以50行为间隔对纸币图像进行等间隔采样。确定待检测行之后，可以按行方向依次遍历至少两个待检测行，将待检测行上的所有像素点均确定为待检测像素点，共M个待检测像素点。注意，所确定的M个待检测像素点是有序排列的，其顺序是待检测行之间从上到下(行序号递增)，每个待检测行之内从左到右的顺序(列序号递增)，对该M个待检测像素点进行边缘检测时也按照此顺序进行。在上述实施方式中，每个待检测行上待检测像素点的数量就是待检测行上像素点的总数，其数量较多，为减少所确定的待检测像素点的数量，从而降低边缘检测过程的计算量，作为一种可选的实施方式，在确定出第一边缘分布在一定的区域内时，例如，确定出第一边缘分布在图像的第100列至200列之间的区域内时，可以仅将待检测行位于该区域内的像素点作为待检边缘测点。进一步地，在执行边缘检测时，作为一种可选的实施方式，每个待检测行上检测出一个边缘点后就不再继续检测该行上的其余待检测像素点，直接开始检测下一待检测中的待检测像素点，该实施方式可以进一步加快检测速度。总之，所确定的待检测像素点的总数量M一般远小于待检验纸币图像中像素点的总数量，从而仅在该M个待检测像素点上进行边缘检测，边缘检测的效率大大提高，同时，对于呈直线或近似呈直线分布的第一边缘而言，这种检测精度已经能够满足后续步骤的要求，如果担心检测精度不够，只需要选取更多的待检测像素点就可以了，操作上十分灵活。

步骤S3：依次取i为1至M，判断第i个待检测像素点是否满足预设边缘点检测规则。遍历M个待检测像素点，依次判断其中的每个待检测像素点是否满足预设边缘点检测规则，上述第i个待检测像素点仅表示M个待检测像素点中的序号为i的待检测像素点，并不具有其他特殊意义。预设边缘点检测规则对应一种边缘检测算法，可以采用现有的边缘检测算法，也可以采用步骤S30至步骤S34中所提供的方法。

图2示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的步骤S3的流程图。参照图2，步骤S3可以包括：

步骤S30：确定所述第i个待检测像素点的至少一个第一相邻像素点。

第一相邻像素点可以有多种定义方式，例如将其定义为第i个待检测像素点所在的待检测行上与第i个待检测像素点相邻且其所在的列序号小于第i个待检测像素点所在的列序号的N(N≥1)个像素点。例如，第i个待检测像素点为纸币图像第50行第50列对应的像素点，N为4，则第一相邻像素点为纸币图像第50行第49列、第48列、第47列以及第46列所对应的像素点。

步骤S31：确定所述第i个待检测像素点的与所述第一相邻像素点数量相同的至少一个第二相邻像素点。

步骤S31和步骤S30类似，第二相邻像素点可以有多种定义方式，例如将其定义为第i个待检测像素点所在的待检测行上与第i个待检测像素点相邻且其所在的列序号大于第i个待检测像素点所在的列序号的N(N≥1)个像素点。第二相邻像素点的个数一般应该与第一相邻像素点的个数相同，以保证步骤S32以及步骤S33中的求和比较是有意义的。

步骤S32：计算获得所述至少一个第一相邻像素点的第一像素和以及所述至少一个第二相邻像素点的第二像素和。

计算至少一个第一相邻像素点中每个第一相邻像素点的像素值之和，其结果记为第一像素和，以及计算至少一个第二相邻像素点中每个第二相邻像素点的像素值之和，其结果记为第二像素和。其中所称的像素值，对于灰度图像，就是像素点的灰度值，对于彩色图像，可以是像素点的某一个颜色分量的值，也可以先将彩色图像转换为灰度图像再处理。

此外，根据步骤S31中第一相邻像素点的定义方式，第i个待检测像素点的至少一个第一相邻像素点和第i+1个待检测像素点(假设二者在同一待检测行)的至少一个第一相邻像素点之间有多个重复的像素点，因此在求第i+1个待检测像素点的第一像素和时可以利用第i个待检测像素点的第一像素和以减小加法运算的计算量，求第二像素和同理。进一步地，还可以在开始边缘检测前通过事先计算待检验纸币图像的积分图像等方式，以使在边缘检测过程中能够快速获得第一像素和以及第二像素和。

步骤S33：判断所述第一像素和与所述第二像素和之差是否大于第二预设阈值。

步骤S34：在为是时，确定所述第i个待检测像素点满足所述预设边缘点检测规则，在为否时，确定所述第i个待检测像素点不满足所述预设边缘点检测规则。

一般而言，在待检验纸币的图像中，将纸币本身以外的区域称为背景区域，背景区域的颜色和纸币本身的颜色差异显著，或者说在验钞设备中可以适当设置采集待检验纸币图像时的背景，使采集到的纸币图像中背景区域的颜色和纸币本身的颜色差异显著。这种颜色差异体现为背景区域内的像素点的像素值和纸币本身所在区域内的像素点的像素值存在显著差异。也即是说，如果至少一个第一相邻像素点中的绝大多数像素点位于背景区域内，至少一个第二相邻像素点中的绝大多数像素点位于纸币本身所在的区域内，第一像素和与第二像素和之间必然存在较大差值。但是，整个背景区域内的颜色是相近的，整个纸币所在区域内的颜色也是相近的。所以，如果至少一个第一相邻像素点中的绝大多数像素点以及至少一个第二相邻像素点中的绝大多数像素点均位于背景区域内，或者至少一个第一相邻像素点中的绝大多数像素点以及至少一个第二相邻像素点中的绝大多数像素点均位于纸币本身所在的区域内，第一像素和与二像素和之间并不存在较大差值。基于上述原理，步骤S33中计算第一像素和与第二像素和之差(结果可以取绝对值)，判断其是否大于第二预设阈值，如果结果为是，表明至少一个第一相邻像素点中的绝大多数像素点位于背景区域，至少一个第二相邻像素点中的绝大多数像素点位于纸币本身所在的区域，或者至少一个第一相邻像素点中的绝大多数像素点位于纸币本身所在的区域，至少一个第二相邻像素点中的绝大多数像素点位于背景区域，总之，处于第一相邻像素点与第二相邻像素点之间的第i个待检测像素点位于背景区域与纸币本身所在的区域的交界处，即纸币的第一边缘上。如果结果为否，表明第i个待检测像素点不在纸币的第一边缘上。

现有技术中的边缘检测方法，判断出某个待检测像素点满足预设边缘点检测规则后，即将其标记为边缘点。但发明人经长期研究发现，现有边缘检测方法在纸币图像中存在纸币本身以外的干扰物(例如接触式图像传感器上的异物、灰尘等)时，现有边缘检测方法所获得的检测结果是不准确的。图3(A)至图3(D)示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的检测过程示意图。参照图3(A)，每个方格表示待检验纸币的图像中的一个像素，靠左侧的面积较小的点状阴影区域表示干扰物，靠右侧的面积较大的点状阴影区域表示纸币，空白方格表示背景区域，黑色方格表示执行完步骤S3后所获得的一个满足预设边缘点检测规则的待检测像素点，显然，该待检测像素点实际上对应的是干扰物的边缘，而不是纸币的边缘，因此执行完步骤S3后所获得的待检测像素点只能作为实际边缘点的候选像素点，还需要在后续步骤中进一步确认其是否为待检验纸币的实际边缘点。

步骤S4：在为是时，判断所述第i个待检测像素点所在的第i个位置是否与所述图像中所述待检验纸币所在的第一区域相邻。

对于满足预设边缘点检测规则的第i个待检测像素点，通过判断其所在的位置与纸币图像中待检验纸币所在的第一区域是否相邻来进一步确认该第i个待检测像素点是否为待检验纸币的边缘点。对于不满足预设边缘点检测规则的第i个待检测像素点，结束对该待检测像素点的检测，开始对第i+1个待检测像素点的检测。

图4示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的步骤S4的流程图。参照图4，步骤S4可以包括：

步骤S40：确定与所述第i个位置相邻的至少一个待检测列。

由于第一边缘分布在靠近图像的左侧边缘位置，而在同一待检测行中，待检测像素点也是沿行方向从左到右依次检测的，所以对于检测第一边缘而言，可以将待检测列定义为与第i个待检测像素点所在的第i个位置相邻，且列序号大于第i个位置的列序号的K(K≥1)个像素列。在本发明实施例的一种可选的实施方式中，待检测列按第一预设间隔分布，例如，第i个位置为纸币图像第50行第50列，K为5，第一预设间隔为2，则待检测列可以为纸币图像第51列、第53列、第55列、第57列以及第59列。其中，其一预设间隔可以根据用户需求确定，第一预设间隔越小，边缘检测结果越精确，但计算量也越大。参照图3(B)，黑色方格表示执行完步骤S3后所获得的一个满足预设边缘点检测规则的待检测像素点，黑色方格右侧的5个等间隔分布的斜线状阴影区域表示步骤S40中所确定的5个待检测列。

步骤S41：判断所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量是否大于第一预设数量。

如果第i个待检测像素点确实是待检验纸币边缘上的像素点，显然，按照步骤S40中待检测列的定义方式，所述至少一个待检测列中的绝大多数待检测列应该与待检验纸币所在的第一区域存在交集，简称为待检测列处于第一区域内。据此，可以判断至少一个待检测列中处于第一区域内的待检测列的数量是否大于第一预设数量，以此判断结果作为判断第i个位置是否与第一区域相邻的依据。其中，第一预设数量可以是根据待检测的总数量所确定的一个数量，例如，待检测列的总数量为5，则确定第一预设数量为4；也可以是根据待检测列的总数量以及一个预设比例所确定的一个数量，例如，待检测列的总数量为5，预设比例为80％，则确定第一预设数量为4。继续参照图3(B)，5个待检测列中仅有两个待检测列处于纸币所在的第一区域内，若第一预设数量为4，对于图3(B)所示出的情况，步骤S41中的判断结果为否。在具体实施时，判断待检测列是否处于第一区域内，可以采用步骤S410至步骤S412所提供的方法。

图5示出了本发明实施例提供的边缘检测方法的步骤S41的流程图。参照图5，步骤S41可以包括：

步骤S410：计算获得所述至少一个待检测列中的每个待检测列的列像素和，共至少一个列像素和。

待检测列的列像素和为该待检测列中所有像素点的像素值之和。值得注意的时，不同待检测像素点的待检测列中有很多是重复的，例如，第i个待检测像素点为纸币图像第50行第50列对应的像素点，K为5，第一预设间隔为2，待检测列为纸币图像第51列、第53列、第55列、第57列以及第59列，而第i+2个待检测像素点为纸币图像第50行第52列对应的像素点，待检测列为纸币图像第53列、第55列、第57列、第59列以及第61列。其中有4列是重复的，在计算列像素和时会产生冗余计算。因此，作为一种可选的实施方式，事先确定出检测待检测像素点时可能用到的所有待检测列，计算出其中每一列的列像素和，在步骤S410中直接使用这些计算结果就可以了。

步骤S411：判断所述至少一个列像素和中大于第一预设阈值的列像素和的数量是否大于所述第一预设数量。

以待检验纸币的图像为灰度图像的情况为例，在验钞设备所采集到的图像中，背景区域一般近似黑色，纸币本身所在的第一区域一般近似白色(整体而言，纸币上的少量花纹除外)，为简便阐述，不妨假设干扰物与纸币颜色近似。如果一个待检测列全部处于背景区域内，该待检测的列像素和很小(因为黑色灰度值为0)；如果一个待检测列与干扰物或者纸币存在交集，该待检测的列像素和不会很小(因为白色灰度值为255)。因此，可以将第一预设阈值设置为，例如100，如果待检测列的列像素和大于100，认为待检测列不属于背景区域；如果待检测列的列像素和不大于100，认为待检测列属于背景区域。对每一个待检测列，均判断其列像素和是否大于第一预设阈值，并统计列像素和大于第一预设阈值的待检测列的数量，统计完后，判断该数量是否大于第一预设数量，并获得判断结果。一般而言，第一预设数量为一个与待检测列的总数量比较接近的数值。

步骤S412：在为是时，确定所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量大于所述第一预设数量，在为否时，确定所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量不大于所述第一预设数量。

如果步骤S411中获得的判断结果为是，说明待检测列中的不属于背景区域的待检测列的数量大于第一预设数量，或者说待检测列中处于第一区域内的待检测列的数量(实际上还可能包括处于干扰物所在区域内的待检测列的数量，但干扰物相对于纸币一般较小，处于干扰物所在区域内的待检测列的数量一般较少，不再特别指出)大于第一预设数量。如果步骤S411中获得的判断结果为否，说明待检测列中的不属于背景区域的待检测列的数量不大于第一预设数量，或者说待检测列中处于第一区域内的待检测列的数量不大于第一预设数量。从而获得了步骤S41中的判断结果。

步骤S42：在为是时，确定所述第i个位置与所述第一区域相邻，在为否时，确定所述第i个位置与所述第一区域不相邻。

如果步骤S41中获得的判断结果为是，表明待检测列中处于第一区域内的待检测列的数量大于第一预设数量，也就是说绝大多数与第i个位置相邻的待检测列都处于第一区域内，没有待检测列或者只有极少量的待检测列处于背景区域内，从而可以认为第i个位置与第一区域之间不存在间隙或者至少不存在明显的间隙，进而确定第i个位置与第一区域相邻，其中所称的间隙就是指背景区域。如果步骤S41中获得的判断结果为否，表明待检测列中处于第一区域内的待检测列的数量不大于第一预设数量，也就是说有相当数量的与第i个位置相邻的待检测列处于背景区域内，从而可以认为第i个位置与第一区域之间存在明显的间隙，进而确定第i个位置与第一区域不相邻。从而获得步骤S4中的判断结果。

在上述实施方式中，步骤S41和步骤S42通过确定待检测列中处于第一区域内的待检测列的数量，来判断待检测像素点是否与第一区域相邻。作为一种等效的实施方式，还可以确定待检测列中处于背景区域内的待检测列的数量，来判断待检测像素点是否与第一区域相邻。在此种实施方式下：

步骤S41：判断所述至少一个待检测列中不处于所述第一区域内的待检测列的数量是否大于第二预设数量。步骤S42：在为是时，确定所述第i个位置与所述第一区域不相邻，在为否时，确定所述第i个位置与所述第一区域相邻。在该实施方式下，步骤S41可以包括，步骤S410：计算获得所述至少一个待检测列中的每个待检测列的列像素和，共至少一个列像素和。步骤S411：判断所述至少一个列像素和中小于第一预设阈值的列像素和的数量是否大于所述第二预设数量。步骤S412：在为是时，确定所述至少一个待检测列中不处于所述第一区域内的待检测列的数量大于所述第二预设数量，在为否时，确定所述至少一个待检测列中不处于所述第一区域内的待检测列的数量不大于所述第二预设数量。其中，不处于第一区域内即是指处于背景区域内，该实施方式和之前的实施方式是类似的，不再详细阐述。

步骤S5：在为是时，确定所述第i个待检测像素点为一个边缘点，在i为M时，获得至少两个边缘点。

如果步骤S4中的判断结果为是，表明第i个待检测像素点所在的第i个位置与待检验纸币所在的第一区域相邻，第i个待检测像素点为一个边缘点。如果步骤S4中的判断结果为否，表明第i个待检测像素点所在的第i个位置与待检验纸币所在的第一区域不相邻，第i个待检测像素点不是边缘点，或者说不是纸币的真实边缘点。继续参照图3(B)，步骤S41中的判断结果为否，在步骤S42中确定黑色方格所代表的待检测像素点与纸币所在的第一区域不相邻(从图中看，干扰物和纸币之间存在明显的间隙)，从而步骤S4中的判断结果为否，进而在步骤S5中确定该黑色方格所代表的待检测像素点并不是纸币的边缘点，成功排除了干扰物边缘的干扰。如果第i个待检测像素点并不是真实的纸币边缘点，则继续检测下一个待检测像素点，参照图3(C)，在同一待检测行中，检测到的下一个满足预设边缘点检测的像素点用黑色方格示出。参照图3(D)，仍然采用待检测列判断该待检测像素点是否为纸币的真实边缘点，此时，5个待检测列全部位于纸币所在的第一区域内，所以步骤S41的判断结果为是，在步骤S42中确定待检测像素点与纸币锁啊在的第一区域相邻，从而步骤S4中的判断结果为时，进而在步骤S5中确定该黑色方格所代表的待检测像素点为纸币的边缘点。遍历完所有待检测像素点后，至少应获得两个边缘点，否则应该重新选取待检测像素点重新检测边缘。

步骤S6：基于至少两个边缘点拟合获得用于表征所述第一边缘的第一直线，以使所述验钞设备能够根据所述第一直线校正所述图像。

可以采用任意一种现有的直线拟合方法拟合用于表征第一边缘的第一直线，验钞设备能够根据第一直线校正待检验纸币的图像，以便后续纸币检验步骤能够进行统一处理。在拟合直线时，可以先使用离群点检测算法，如LOF算法进一步排除掉误检的边缘点，以获得精确的拟合结果。

综上所述，本发明实施例提供的边缘检测方法，在检测纸币边缘时，对检测到的满足预设边缘点检测规则的待检测像素点，还会进一步判断其是否与待检验纸币所在的第一区域相邻，只有在二者相邻时，才将该待检测像素点确定为纸币的真实边缘点。这种两次判断的方法，能够避免采集到的待检验纸币图像中所存在的干扰物对于纸币边缘检测的影响，从而能够提高纸币边缘检测的准确性，进而提高纸币检验结果的准确性。同时，该方法中，纸币边缘的检测仅在确定好的M个待检测像素点上进行，大大降低了边缘检测过程中的运算量，适于在短时间内对大量纸币进行检验。

第二实施例：

图6示出了本发明实施例提供的验钞设备的功能模块图。参照图6，本发明实施例提供的验钞设备100包括：图像采集模块110、待检测点确定模块120、第一边缘点判断模块130、第二边缘点判断模块140、边缘点获取模块150以及边缘拟合模块160。其中，图像采集模块110用于采集待检验纸币的图像；待检测点确定模块120用于确定所述图像中用于检测所述待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点，M为大于等于2的整数；第一边缘点判断模块130用于依次取i为1至M，判断第i个待检测像素点是否满足预设边缘点检测规则；第二边缘点判断模块140用于在为是时，判断所述第i个待检测像素点所在的第i个位置是否与所述图像中所述待检验纸币所在的第一区域相邻；边缘点获取模块150用于在为是时，确定所述第i个待检测像素点为一个边缘点，在i为M时，获得至少两个边缘点；边缘拟合模块160用于基于至少两个边缘点拟合获得用于表征所述第一边缘的第一直线，以使所述验钞设备能够根据所述第一直线校正所述图像。

在本发明实施例中，所述第二边缘点判断模块140包括：待检测列确定单元、待检测列判断单元以及判断结果确定单元。其中，待检测列确定单元用于确定与所述第i个位置相邻的至少一个待检测列；待检测列判断单元用于判断所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量是否大于第一预设数量；判断结果确定单元用于在为是时，确定所述第i个位置与所述第一区域相邻，在为否时，确定所述第i个位置与所述第一区域不相邻。

在本发明实施例中，所述待检测列判断单元包括：列像素和计算子单元、列像素和判断子单元以及判断结果确定子单元。其中，列像素和计算子单元，用于计算获得所述至少一个待检测列中的每个待检测列的列像素和，共至少一个列像素和；列像素和判断子单元，用于判断所述至少一个列像素和中大于第一预设阈值的列像素和的数量是否大于所述第一预设数量；判断结果确定子单元，用于在为是时，确定所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量大于所述第一预设数量，在为否时，确定所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量不大于所述第一预设数量。

综上所述，本发明实施例提供的验钞设备100中实现了本发明实施例提供的边缘检测方法，因此验钞设备100的纸币检验准确性较高，其检验结果可靠。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read－Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种边缘检测方法，应用于验钞设备中，其特征在于，包括：

采集待检验纸币的图像；

确定所述图像中用于检测所述待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点，M为大于等于2的整数；

依次取i为1至M，判断第i个待检测像素点是否满足预设边缘点检测规则；

在为是时，判断所述第i个待检测像素点所在的第i个位置是否与所述图像中所述待检验纸币所在的第一区域相邻；

在为是时，确定所述第i个待检测像素点为一个边缘点，在i为M时，获得至少两个边缘点；

基于至少两个边缘点拟合获得用于表征所述第一边缘的第一直线，以使所述验钞设备能够根据所述第一直线校正所述图像。

2.根据权利要求1所述的边缘检测方法，其特征在于，所述判断所述第i个待检测像素点所在的第i个位置是否与所述图像中所述待检验纸币所在的第一区域相邻，包括：

确定与所述第i个位置相邻的至少一个待检测列；

判断所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量是否大于第一预设数量；

在为是时，确定所述第i个位置与所述第一区域相邻，在为否时，确定所述第i个位置与所述第一区域不相邻。

3.根据权利要求2所述的边缘检测方法，其特征在于，所述判断所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量是否大于第一预设数量，包括：

计算获得所述至少一个待检测列中的每个待检测列的列像素和，共至少一个列像素和；

判断所述至少一个列像素和中大于第一预设阈值的列像素和的数量是否大于所述第一预设数量；

在为是时，确定所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量大于所述第一预设数量，在为否时，确定所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量不大于所述第一预设数量。

4.根据权利要求3所述的边缘检测方法，其特征在于，所述确定与所述第i个位置相邻的至少一个待检测列，包括：

确定所述图像中与所述第i个位置相邻并且按第一预设间隔分布的至少一个像素列为所述至少一个待检测列。

5.根据权利要求1－4中任一权项所述的边缘检测方法，其特征在于，所述判断第i个待检测像素点是否满足预设边缘点检测规则，包括：

确定所述第i个待检测像素点的至少一个第一相邻像素点；

确定所述第i个待检测像素点的与所述第一相邻像素点数量相同的至少一个第二相邻像素点；

计算获得所述至少一个第一相邻像素点的第一像素和以及所述至少一个第二相邻像素点的第二像素和；

判断所述第一像素和与所述第二像素和之差是否大于第二预设阈值；

在为是时，确定所述第i个待检测像素点满足所述预设边缘点检测规则，在为否时，确定所述第i个待检测像素点不满足所述预设边缘点检测规则。

6.根据权利要求1所述的边缘检测方法，其特征在于，所述确定所述图像中用于检测所述待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点，包括：

确定所述图像中用于检测所述待检验纸币第一边缘的至少两个待检测行；

按行方向依次遍历所述至少两个待检测行确定M个待检测像素点。

7.根据权利要求6所述的边缘检测方法，其特征在于，所述确定所述图像中用于检测所述待检验纸币第一边缘的至少两个待检测行，包括：

确定所述图像中按第二预设间隔分布的至少两个像素行为所述至少两个待检测行。

8.一种验钞设备，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于采集待检验纸币的图像；

待检测点确定模块，用于确定所述图像中用于检测所述待检验纸币第一边缘的M个待检测像素点，M为大于等于2的整数；

第一边缘点判断模块，用于依次取i为1至M，判断第i个待检测像素点是否满足预设边缘点检测规则；

第二边缘点判断模块，用于在为是时，判断所述第i个待检测像素点所在的第i个位置是否与所述图像中所述待检验纸币所在的第一区域相邻；

边缘点获取模块，用于在为是时，确定所述第i个待检测像素点为一个边缘点，在i为M时，获得至少两个边缘点；

边缘拟合模块，用于基于至少两个边缘点拟合获得用于表征所述第一边缘的第一直线，以使所述验钞设备能够根据所述第一直线校正所述图像。

9.根据权利要求8所述的验钞设备，其特征在于，所述第二边缘点判断模块包括：

待检测列确定单元，用于确定与所述第i个位置相邻的至少一个待检测列；

待检测列判断单元，用于判断所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量是否大于第一预设数量；

判断结果确定单元，用于在为是时，确定所述第i个位置与所述第一区域相邻，在为否时，确定所述第i个位置与所述第一区域不相邻。

10.根据权利要求9所述的验钞设备，其特征在于，所述待检测列判断单元包括：

列像素和计算子单元，用于计算获得所述至少一个待检测列中的每个待检测列的列像素和，共至少一个列像素和；

列像素和判断子单元，用于判断所述至少一个列像素和中大于第一预设阈值的列像素和的数量是否大于所述第一预设数量；

判断结果确定子单元，用于在为是时，确定所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量大于所述第一预设数量，在为否时，确定所述至少一个待检测列中处于所述第一区域内的待检测列的数量不大于所述第一预设数量。

Images