CN108492446B - 一种纸币边缘查找方法以及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纸币边缘查找方法以及系统，该方法包括以下步骤：设置边缘灰度阈值范围；扫描获取纸币的图形图像；将该图形图像转变为灰度图像；从该灰度图像的中部开始，在第一维度的第一方向和第二方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点；对该灰度图像在该第一维度的所有像素行扫描完毕时，在该第一方向上形成第一边缘，在该第二方向上形成第二边缘。本发明的纸币边缘查找方法以及系统不受异常干扰线影响，可直接快速地在纸币图像上找出纸币的多个边缘。

Description

一种纸币边缘查找方法以及系统
技术领域
本发明涉及图像识别技术领域，特别是涉及一种纸币边缘查找方法以及系统。
背景技术
点钞机、清分机、ATM机、票据机等纸币鉴别机具是一种自动清点钞票数目的机电一体化装置。国内点钞机生产遵循2010修订颁布的《人民币鉴别仪通用技术条件》强制性国家标准。
纸币鉴别机具在点钞或者鉴别纸币时主要涉及图像处理技术，而图像处理的第一步就是查找纸币图像中纸币的四个边缘。
现有的纸币鉴别机具一般通过CIS传感器从侧面A方向开始采集纸币图像。如图1所示，如果采集纸币图像数据时传感器上有灰尘或异物，会出现如图1所示的情况，侧边出现一条干扰线，该干扰线的灰度值一般都很大，在一百左右，使得纸币鉴别机具在后续图像处理查找边缘时导致纸币边缘点查找错误。现有技术方案查找边缘点通常是通过计算目标点前后像素，判断其是否为边缘点，虽然可以设定一定阈值避开异常直线，但效果不稳定。
因此，现有的纸币边缘查找技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明针对以上存在的技术问题，提供一种不受异常干扰线影响，可直接快速地在纸币图像上找出纸币的多个边缘的纸币边缘查找方法以及系统。
第一方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种纸币边缘查找方法，包括以下步骤：
设置边缘灰度阈值范围；
扫描获取纸币的图形图像；
将该图形图像转变为灰度图像；
从该灰度图像的中部开始，在第一维度的第一方向和第二方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点；
对该灰度图像在该第一维度的所有像素行扫描完毕时，在该第一方向上形成第一边缘，在该第二方向上形成第二边缘。
进一步地，该纸币边缘查找方法还包括从该灰度图像的中部开始，在第二维度的第三方向和第四方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点；
对该灰度图像在该第二维度的所有像素行扫描完毕时，在该第三方向上形成第三边缘，在该第四方向上形成第四边缘。
优选地，该边缘灰度阈值范围为0-15，该连续像素的数量为20个。
具体实施时，该纸币边缘查找方法还包括在该第一维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第一维度坐标，若第一维度坐标之差超过第一结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第一维度的边缘点查找；在该第二维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第二维度坐标，若第二维度坐标之差超过第二结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第二维度的边缘点查找。
其中，该图形图像包括纸币区域与非纸币区域。
第二方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种纸币边缘查找系统，包括设置模块，用于设置边缘灰度阈值范围；扫描模块，用于扫描获取纸币的图形图像；转换模块，用于将该图形图像转变为灰度图像；第一维度查找模块，用于从该灰度图像的中部开始，在第一维度的第一方向和第二方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点，对该灰度图像在该第一维度的所有像素行扫描完毕时，在该第一方向上形成第一边缘，在该第二方向上形成第二边缘。
进一步地，该纸币边缘查找系统还包括第二维度查找模块，用于从该灰度图像的中部开始，在第二维度的第三方向和第四方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点；对该灰度图像在该第二维度的所有像素行扫描完毕时，在该第三方向上形成第三边缘，在该第四方向上形成第四边缘。
优选地，该边缘灰度阈值范围为0-15，该连续像素的数量为20个。
该纸币边缘查找系统还包括第一结束模块与第二结束模块，该第一结束模块用于在该第一维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第一维度坐标，若第一维度坐标之差超过第一结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第一维度的边缘点查找；该第二结束模块用于在该第二维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第二维度坐标，若第二维度坐标之差超过第二结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第二维度的边缘点查找。
其中，该图形图像包括纸币区域与非纸币区域。
本发明实施方式的有益效果是：本实施例的纸币边缘查找方法及系统，可应用于点钞机、清分机、ATM机、票据机等纸币鉴别机具，不受异常干扰线影响，能直接快速、精准的找出纸币的矩形边缘。本实施例的纸币边缘查找方法及系统，设置缘灰度阈值范围，后续的查找纸币边缘时仅是像素值灰度的提取与阈值的比较，图像识别计算过程简单，减小系统图像识别负担，提高识别速度。
附图说明
图1是现有技术中纸币边缘查找方法示意图；
图2是本发明实施例纸币边缘查找方法的主要流程图；
图3是本发明实施例纸币边缘查找方法的整体流程图；
图4是本发明实施例纸币边缘查找系统的模块图；以及
图5是本发明实施例纸币边缘查找方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
请参考图2以及图5，所示为本实施例的纸币边缘查找方法的流程图。
本实施例从软件处理角度阐述本技术方案。本实施例的纸币边缘查找方法，主要包括以下步骤：
步骤101：设置边缘灰度阈值范围；该边缘灰度阈值范围的数值范围可由用户进行修改和调整；
步骤102：扫描获取纸币的图形图像，通过CIS传感器获取由纸币区域和非纸币区域组成的图形图像；
步骤103：将该图形图像转变为灰度图像；
步骤104：从该灰度图像的中部40开始，在第一维度的第一方向和第二方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点；具体实施时，从图形图像的中心位置在X轴方向向左和向右按像素行遍历，从第一个落入该边缘灰度阈值范围的像素点开始，如果相邻连续的超过20个像素点均落入该边缘灰度阈值范围，则该初始落入该边缘灰度阈值范围的像素点为边缘点。经统计，非纸币区域的背景像素值灰度值范围在0-15，因此可设置该边缘灰度阈值范围的阈值范围为0-15；
步骤105：对该灰度图像在该第一维度的所有像素行扫描完毕时，在该第一方向上形成第一边缘，在该第二方向上形成第二边缘。
请一并参考图3，为了完整确认纸币的四条边缘线，该纸币边缘查找方法还包括第二维度，亦即Y轴方向，的边缘查找过程：
步骤204：从该灰度图像的中部40开始，在第二维度的第三方向和第四方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点；具体实施时，从图形图像的中心位置在Y轴方向向上和向下按像素行遍历，从第一个落入该边缘灰度阈值范围的像素点开始，如果相邻连续的超过20个像素点均落入该边缘灰度阈值范围，则该初始落入该边缘灰度阈值范围的像素点为边缘点。
步骤205：对该灰度图像在该第二维度的所有像素行扫描完毕时，在该第三方向上形成第三边缘，在该第四方向上形成第四边缘。
到此，矩形纸币的四条边缘线在图形图像的二维信息已完全查找出来。通过本实施例的边缘查找方法查找纸币矩形边缘二维信息，可免受异常干扰线10的影响，能直接快速、精准的找出纸币的四个二维矩形边缘。
以下介绍边缘查找的结束过程。需预先设置第一结束阈值与第二结束阈值。
在该第一维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第一维度坐标，若第一维度坐标之差超过第一结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第一维度的边缘点查找。具体实施时，在该X轴方向上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的X轴坐标，若X轴坐标之差超过第一结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束X轴的边缘点查找。
在该第二维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第二维度坐标，若第二维度坐标之差超过第二结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第二维度的边缘点查找。具体实施时，在该Y轴方向上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的Y轴坐标，若Y轴坐标之差超过第二结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束Y轴的边缘点查找。
实施例2
请参考图4，所示为纸币边缘查找系统的模块图。在该实施例中，从软件模块角度描述整体纸币边缘查找系统的功能。
本实施例的纸币边缘查找系统，可应用于点钞机、清分机、ATM机、票据机等纸币鉴别机具，设置缘灰度阈值范围，后续的查找纸币边缘时仅是像素值灰度的提取与阈值的比较，图像识别计算过程简单，减小系统图像识别负担，提高识别速度。
本实施例的纸币边缘查找系统包括设置模块50、扫描模块60、转换模块70、第一维度查找模块80以及第二维度查找模块90。该设置模块50，用于设置边缘灰度阈值范围。该扫描模块60，用于扫描获取纸币的图形图像。该转换模块70用于将该图形图像转变为灰度图像。
该第一维度查找模块80从该灰度图像的中部40开始，在第一维度的第一方向和第二方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点，对该灰度图像在该第一维度的所有像素行扫描完毕时，在该第一方向上形成第一边缘，在该第二方向上形成第二边缘。具体实施时，该第一维度查找模块80从图形图像的中心位置在X轴方向向左和向右按像素行遍历，从第一个落入该边缘灰度阈值范围的像素点开始，如果相邻连续的超过20个像素点均落入该边缘灰度阈值范围，则该初始落入该边缘灰度阈值范围的像素点为边缘点。经统计，非纸币区域的背景像素值灰度值范围在0-15，因此可设置该边缘灰度阈值范围的阈值范围为0-15。
为了完整确认纸币的四条边缘线，该纸币边缘查找系统的第二维度查找模块90从该灰度图像的中部40开始，在第二维度的第三方向和第四方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入该边缘灰度阈值范围时，则识别该点为边缘点；对该灰度图像在该第二维度的所有像素行扫描完毕时，在该第三方向上形成第三边缘，在该第四方向上形成第四边缘。具体实施时，从图形图像的中心位置在Y轴方向向上和向下按像素行遍历，从第一个落入该边缘灰度阈值范围的像素点开始，如果相邻连续的超过20个像素点均落入该边缘灰度阈值范围，则该初始落入该边缘灰度阈值范围的像素点为边缘点。同样的，该边缘灰度阈值范围为0-15，该连续像素的数量为20个。
该纸币边缘查找系统还包括第一结束模块82与第二结束模块92。该设置模块50还预先设置第一结束阈值与第二结束阈值。
该第一结束模块82用于在该第一维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第一维度坐标，若第一维度坐标之差超过第一结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第一维度的边缘点查找。具体实施时，该第一结束模块82在该X轴方向上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的X轴坐标，若X轴坐标之差超过第一结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束X轴的边缘点查找。
该第二结束模块92用于在该第二维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第二维度坐标，若第二维度坐标之差超过第二结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第二维度的边缘点查找。具体实施时，该第二结束模块92在该Y轴方向上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的Y轴坐标，若Y轴坐标之差超过第二结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束Y轴的边缘点查找。
本实施例的纸币边缘查找方法及系统，可应用于点钞机、清分机、ATM机、票据机等纸币鉴别机具，不受异常干扰线影响，能直接快速、精准的找出纸币的矩形边缘。本实施例的纸币边缘查找方法及系统，设置缘灰度阈值范围，后续的查找纸币边缘时仅是像素值灰度的提取与阈值的比较，图像识别计算过程简单，减小系统图像识别负担，提高识别速度。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种纸币边缘查找方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置边缘灰度阈值范围；
扫描获取纸币的图形图像；
将所述图形图像转变为灰度图像；
从所述灰度图像的中部开始，在第一维度的第一方向和第二方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入所述边缘灰度阈值范围时，则识别初始落入所述边缘灰度阈值范围像素点为边缘点，所述第一维度为X轴；
对所述灰度图像在所述第一维度的所有像素行扫描完毕时，在所述第一方向上形成第一边缘，在所述第二方向上形成第二边缘；
从所述灰度图像的中部开始，在第二维度的第三方向和第四方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入所述边缘灰度阈值范围时，则识别初始落入所述边缘灰度阈值范围像素点为边缘点，所述第二维度为Y轴；
对所述灰度图像在所述第二维度的所有像素行扫描完毕时，在所述第三方向上形成第三边缘，在所述第四方向上形成第四边缘。
2.根据权利要求1所述的纸币边缘查找方法，其特征在于，所述边缘灰度阈值范围为0-15，所述连续像素的数量为20个。
3.根据权利要求2所述的纸币边缘查找方法，其特征在于，还包括，
在所述第一维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第一维度坐标，若第一维度坐标之差超过第一结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第一维度的边缘点查找；
在所述第二维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第二维度坐标，若第二维度坐标之差超过第二结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第二维度的边缘点查找。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的纸币边缘查找方法，其特征在于，所述图形图像包括纸币区域与非纸币区域。
5.一种纸币边缘查找系统，其特征在于，包括：
设置模块，用于设置边缘灰度阈值范围；
扫描模块，用于扫描获取纸币的图形图像；
转换模块，用于将所述图形图像转变为灰度图像；
第一维度查找模块，用于从所述灰度图像的中部开始，在第一维度的第一方向和第二方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入所述边缘灰度阈值范围时，则识别初始落入所述边缘灰度阈值范围像素点为边缘点，对所述灰度图像在所述第一维度的所有像素行扫描完毕时，在所述第一方向上形成第一边缘，在所述第二方向上形成第二边缘，所述第一维度为X轴；
第二维度查找模块，用于从所述灰度图像的中部开始，在第二维度的第三方向和第四方向上按像素行对每一像素进行灰度值判断，设定数量的连续像素灰度值落入所述边缘灰度阈值范围时，则识别初始落入所述边缘灰度阈值范围像素点为边缘点；对所述灰度图像在所述第二维度的所有像素行扫描完毕时，在所述第三方向上形成第三边缘，在所述第四方向上形成第四边缘，所述第二维度为Y轴。
6.根据权利要求5所述的纸币边缘查找系统，其特征在于，所述边缘灰度阈值范围为0-15，所述连续像素的数量为20个。
7.根据权利要求6所述的纸币边缘查找系统，其特征在于，还包括第一结束模块与第二结束模块，所述第一结束模块用于在所述第一维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第一维度坐标，若第一维度坐标之差超过第一结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第一维度的边缘点查找；所述第二结束模块用于在所述第二维度上，比较查找到的边缘点与相邻的边缘点的第二维度坐标，若第二维度坐标之差超过第二结束阈值，则判断找到的点不属于边缘点，并结束第二维度的边缘点查找。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的纸币边缘查找系统，其特征在于，所述图形图像包括纸币区域与非纸币区域。
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GR01 Patent grant
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