CN112509209A - 纸币磁性检测方法、装置、验钞设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种纸币磁性检测方法、装置、验钞设备及可读存储介质，涉及传感检测技术领域。该方法包括：获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像；当确定目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从目标磁波图像中提取磁性特征数据，磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种；根据磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与磁性特征数据对应的预设参数，确定纸币的检测结果，能够改善对纸币的真伪识别不准确的问题。

Description

纸币磁性检测方法、装置、验钞设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及传感检测技术领域，具体而言，涉及一种纸币磁性检测方法、装置、验钞设备及可读存储介质。

背景技术

在纸币流通过程中，纸币的真伪鉴别成为纸币流通过程中的一个环节。鉴别纸币真伪的方式通常有两种，一种是通过人工进行鉴别，另一种是通过机器设备进行鉴别。当需要对大量的纸币的真伪进行鉴别时，为了提高纸币鉴别的效率，通常可以利用验钞设备进行纸币的真伪鉴别。验钞设备在纸币鉴别过程中，可以通过纸币上的磁性材料区域来对纸币的真伪进行识别。在现有技术中，对纸币进行检测识别时，受限于验钞设备的检测范围，使得验钞设备在检测过程中存在对纸币的真伪识别不准确的问题。

发明内容

本申请提供一种纸币磁性检测方法、装置、验钞设备及可读存储介质，能够改善对纸币的真伪识别不准确的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本申请实施例提供一种纸币磁性检测方法，所述方法包括：

获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像；当确定所述目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，所述磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种；根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果。

在上述的实施方式中，通过对磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据进行检测，能够增加对纸币的检测项目，扩大对纸币的检测范围，从而能够改善对纸币的真伪识别不准确的问题。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，在获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像之前，所述方法还包括：

获取基于磁性传感器的多个通道感应所述纸币在经过验钞设备中的浮动辊的过程中得到的第一磁性图像，所述第一磁性图像包括每个通道感应所述纸币的磁性区域得到的磁波图像；基于感应所述浮动辊的表面得到的磁波图像，对所述第一磁性图像中的磁波图像进行降噪处理得到第二磁性图像；所述获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像，包括：

从所述第二磁性图像中确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量；当所占据的通道的数量为1时，所占据的通道所感应得到的磁波图像确定为所述目标磁波图像；当所占据的通道的数量大于1时，将所占据的多个通道所感应得到的磁波图像进行融合，并将融合后得到的磁波图像确定为所述目标磁波图像。

在上述的实施方式中，通过利用降噪后的磁波图像进行纸币的检测处理，有助于提高对纸币的真伪识别的准确度，在利用磁波图像对纸币的真伪识别时，可以改善磁波图像因存在噪声数据而使得真伪识别不准确的问题。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，从所述第二磁性图像中确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量，包括：

基于获取的所述纸币的表面图像确定所述纸币的类型及所述纸币在所述磁性传感器上的面向；根据所述纸币的类型及所述面向，确定所述磁条所占据的通道的通道范围；从所述第二磁性图像中的在通道范围内的区域图像中，基于磁波数量确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量。

在上述的实施方式中，通过纸币的类型及面向，能够初步确定磁条所在的通道范围，有助于缩小需要识别的磁条所在的通道范围，提高降低对数据的处理量。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述磁性特征数据包括所述磁波周期时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，包括：

在所述目标磁波图像中，获取相邻的多个幅值相同的磁波波峰或磁波波谷在所述磁条的长度延伸方向上的间距；将所述间距中连续相邻且相同的最小间距确定为所述磁波周期。

在上述的实施方式中，可以基于幅值相同的波峰间距或者波谷间距来确定磁波周期，以便于利用磁波周期对纸币的真伪进行检测。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，当所述磁性特征数据包括所述磁波周期及所述磁波幅值时，根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果，包括：

基于所述磁波幅值及预设幅值，确定所述磁波幅值在所述磁波周期内与所述预设幅值对应的当前幅值编码；判断所述当前幅值编码与所述预设幅值对应的预设幅值编码是否相同；在所述当前幅值编码与所述预设幅值编码不相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波幅值异常的结果；在所述当前幅值编码与所述预设幅值编码相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波幅值正常的结果。

在上述的实施方式中，可以将磁波的幅值编码作为判断纸币真伪的依据，方便通过幅值编码来确定纸币的真伪，有助于扩大对纸币的检测范围。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，当所述磁性特征数据包括所述磁波周期及所述磁波间距时，根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果，包括：

基于所述磁波间距及预设间距，确定所述磁波间距在所述磁波周期内与所述预设间距对应的当前间距编码；判断所述当前间距编码与所述预设间距对应的预设间距编码是否相同；在所述当前间距编码与所述预设间距编码不相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波间距异常的结果；在所述当前间距编码与所述预设间距编码相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波间距正常的结果。

在上述的实施方式中，可以将磁波的间距编码作为判断纸币真伪的依据，方便通过间距编码来确定纸币的真伪，有助于扩大对纸币的检测范围。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果，包括：

判断所述磁波周期是否在预设周期范围内；当所述磁波周期不在所述预设周期范围内时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波周期异常的结果；当所述磁波周期不在所述预设周期范围内时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波周期正常的结果。

在上述的实施方式中，可以将磁波的周期作为判断纸币真伪的依据，方便通过磁波的周期来确定纸币的真伪，有助于扩大对纸币的检测范围。

第二方面，本申请实施例还提供一种纸币磁性检测装置，所述装置包括：

图像获取单元，用于获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像；

特征提取单元，用于当确定所述目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，所述磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种；

检测单元，用于根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果。

第三方面，本申请实施例还提供一种验钞设备，所述验钞设备包括相互耦合的存储器、处理器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述验钞设备执行上述的方法。

第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的验钞设备的电路结构示意图。

图2为本申请实施例提供的验钞设备中的浮动辊、磁性传感器、图像传感器之间的配合示意图。

图3为本申请实施例提供的纸币磁性检测方法的流程示意图。

图4为本申请实施例提供的纸币的示意图。

图5为感应如图4所示的纸币得到的磁性图像的俯视状的示意图。

图6为感应如图4所示的纸币得到的磁性图像的侧视图。

图7为本申请实施例提供的纸币的磁条占据双通道的得到的磁性图像的俯视图。

图8为本申请实施例提供的纸币的磁条的磁波图像的示意图。

图9为本申请实施例提供的纸币的磁条的相位编码的示意图。

图10为本申请实施例提供的纸币的磁条的磁性强度编码的示意图。

图11为本申请实施例提供的纸币的磁条的间距编码的示意图。

图12为本申请实施例提供的纸币磁性检测装置的功能框图。

图标：10-验钞设备；11-处理模块；12-存储模块；13-磁性传感器；14-图像传感器；15-浮动辊；100-纸币磁性检测装置；110-图像获取单元；120-特征提取单元；130-检测单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。需要说明的是，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。

请参照图1，本申请实施提供一种验钞设备10，可以用于执行或实现下述的纸币磁性检测方法的各步骤，能够用于对具有磁性材料的纸币的真伪进行识别，可以改善对纸币识别不准确的问题。

验钞设备10可以包括处理模块11、存储模块12、磁性传感器13、图像传感器14、浮动辊15以及纸币磁性检测装置100，处理模块11、存储模块12、磁性传感器13、图像传感器14以及纸币磁性检测装置100(可参照图12)各个元件之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

处理模块11可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述处理模块11可以是通用处理器。例如，该处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

存储模块12可以是，但不限于，随机存取存储器，只读存储器，可编程只读存储器，可擦除可编程只读存储器，电可擦除可编程只读存储器等。在本实施例中，存储模块12可以用于存储纸币的表面图像、包括磁性数据的磁性图像等。当然，存储模块12还可以用于存储程序，处理模块11在接收到执行指令后，执行该程序。

磁性传感器13用于感应纸币中的磁性材料区域得到纸币的磁性图像。磁性图像中可以包括感应纸币磁性材料区域中的各个磁点的磁性强度或感应磁性材料区域形成的磁波图像。

请参照图2，在本实施例中，磁性传感器13可以包括多个并列设置的用于感应纸币中的磁性材料的磁性强度的通道。可理解地，每个通道中设置有用于感应纸币中的磁性材料的磁性强度的传感器探头。验钞设备10可以将磁性传感器13中的所有通道采集得到的磁性强度数据融合形成纸币的磁性图像。其中，磁性传感器13得到的磁性图像中通常包括纸币的轮廓区域内的磁性图像，以及纸币的轮廓区域之外的磁性图像。纸币中通常具有多个磁性材料区域，因此，采集纸币得到的磁性图像中通常包括多个磁区。

在本实施例中，磁性传感器13中的通道数量可以根据实际情况进行设置，比如，通道数量可以为18、20等，这里对磁性传感器13的通道数量不作具体限定。

图像传感器14可以用于拍摄纸币的表面图像，例如，图像传感器14可以是，但不限于CIS(Contact Image Sensor,接触式图像传感器14)传感器、CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合元件)阵列形成的传感器。其中，获取的表面图像可以结合到磁性图像中，用于对磁性图像中的纸币轮廓区域进行确定，以缩小需要识别处理的磁性图像的面积。

验钞设备10在运行时，浮动辊15在电力作用下转动。浮动辊15在转动过程中，可以带动纸币贴合磁性传感器13、图像传感器14进行移动，在纸币移动过程中，磁性传感器13、图像传感器14能够从纸币上获取到纸币的相应图像。浮动辊15本身通常不具有磁性，当验钞设备10长期运行后，浮动辊15上会沾有纸币上的磁性材料，使得磁性传感器13采集纸币得到的包括磁性参数的磁性图像含有噪声数据。该噪声数据即为浮动辊15表面沾有的磁性材料的磁性参数(即磁性强度)。本申请提供的下述实施例可以对采集的纸币的磁性图像进行降噪处理，以改善因获得的纸币的磁性图像中的磁性参数含有噪声数据，而使得在利用该磁性图像进行纸币鉴别时因噪声数据影响纸币真伪鉴别的准确度的问题。

纸币磁性检测装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储模块12中或固化在验钞设备10操作系统(Operating System，OS)中的软件功能模块。处理模块11用于执行存储模块12中存储的可执行模块，例如纸币磁性检测装置100所包括的软件功能模块及计算机程序等。

可以理解的是，图1所示的结构仅为验钞设备10的一种结构示意图，验钞设备10还可以包括比图1所示更多的组件。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图3，本申请实施例还提供一种纸币磁性检测方法。该纸币磁性检测方法可以应用于上述的验钞设备10，可以由验钞设备10执行或实现纸币磁性检测方法的各步骤。

在本实施例中，纸币磁性检测方法可以包括以下步骤：

步骤S210，获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像；

步骤S220，当确定所述目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，所述磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种；

步骤S230，根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果。

在上述的实施方式中，通过对磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据进行检测，能够增加对纸币的检测项目，扩大对纸币的检测范围，从而能够改善对纸币的真伪识别不准确的问题。

下面将对图3中所示的纸币磁性检测方法的各步骤进行详细阐述：

步骤S210，获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像。

请结合参照图4至图6，在本实施例中，验钞设备10的磁性传感器13可以采集待测纸币以得到待测纸币的磁性图像，该磁性图像中包括磁点的磁性参数。磁点可理解为具有磁性参数(即磁性强度)的点。

例如，图4所示的图像可以理解为图像传感器14获取的第五套(2015年版)面额为100元人民币得到的纸币的表面图像。其中，当图4中的纸币为真钞纸币时，图4中所标注的方框区域便为真钞纸币(或称为标准纸币)对应的磁性区域。图5中的条纹区域即为磁性传感器13感测磁性区域得到的磁性数据区域的图像，图5中不包含条纹的图像区域即为磁性传感器13感测非磁性区域得到的非磁性数据区域的图像。

图5所示的图像可理解为18通道的磁性传感器13采集如图4所示的纸币得到的磁性图像(该磁性图像可以为待测纸币或标准纸币的磁性图像示意图)。磁性图像可理解为三维的波形图，图5所述的图像为磁性图像的俯视图。其中，磁性图像中包括纸币轮廓区域(纸币的轮廓区域可以理解为在图5所示的图像中的两条深色线条之间的区域)中的图像及纸币轮廓区域外的图像。其中，对于磁性传感器13的每个通道，在俯视图像的宽度方向上，所采集的磁性数据可以包括1248行磁性参数(当然，也可以是其他行数，这里不作具体限定)。磁性参数可以为磁性区域中的磁点的磁性强度。

图6所示的图像可理解为磁性传感器13的18个通道下感测到的磁性参数的形成的磁波图像。该磁波图像可看做图5所示的磁性图像的侧视图。若该磁波图像为采集待测纸币得到的磁波图像，则该磁波图像中包含了浮动辊15的磁性参数、纸币的磁性参数。

可理解地，图6中为多个通道采集到的磁波重叠在一个图像上形成的磁波图像。其中，磁条所占据的通道采集到的磁波即为目标磁波图像。因此，在获取目标磁波图像时，可以先确定纸币的磁条所占据的磁性传感器13的通道，然后将磁条所占据的通道采集到的磁波确定为目标磁波图像。

可理解地，磁条所占据的通道采集到的磁波可以直接作为目标磁波图像，也可以将磁条所占据的通道采集到的磁波进行降噪处理，并将降噪处理后的磁波作为目标磁波图像。其中，降噪后的磁波能够减少噪声数据对纸币识别的影响，从而有助于提高对纸币的真伪识别的准确度。

例如，在步骤S210之前，方法还可以包括：获取基于磁性传感器13的多个通道感应所述纸币在经过验钞设备10中的浮动辊15的过程中得到的第一磁性图像，所述第一磁性图像包括每个通道感应所述纸币的磁性区域得到的磁波图像；基于感应所述浮动辊15的表面得到的磁波图像，对所述第一磁性图像中的磁波图像进行降噪处理得到第二磁性图像。

其中，对第一磁性图像进行降噪处理的过程可以为：先获取基于感应浮动辊15表面得到的第三磁性图像(即浮动辊15表面的磁波图像)，该第三磁性图像包括浮动辊15上的磁点的位置参数。然后，基于第一磁性图像中的磁点的位置参数、第三磁性图像中的磁点的位置参数，对第一磁性图像、第三磁性图像进行重合对齐，使得重合对齐后第一磁性图像的磁点在浮动辊15的位置与第三磁性图像中的磁点在浮动辊15的位置相同。在图像重合对齐后，可以将第一磁性图像中的各个磁点的磁性强度减去第三磁性图像中与第一磁性图像中的磁点重合的磁点的磁性强度，得到新的磁性强度。第一磁性图像中各磁点新的磁性强度形成的磁性图像即为降噪后的第一磁性图像，降噪后的第一磁性图像即为第二磁性图像。

在对第一磁性图像中的磁性参数降噪处理得到第二磁性图像后，步骤S210还可以包括：从所述第二磁性图像中确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量；当所占据的通道的数量为1时，所占据的通道所感应得到的磁波图像确定为所述目标磁波图像；当所占据的通道的数量大于1时，将所占据的多个通道所感应得到的磁波图像进行融合，并将融合后得到的磁波图像确定为所述目标磁波图像。

请结合参照图5和图7，在图5中，纸币的磁条占据了一个通道，因此得到的磁条的磁波图像在一个通道中。在图7中，纸币的磁条占据了两个通道，因此，得到的磁条的磁波图像在两个通道中。

可理解地，若磁条的磁波图像不完整，会使得磁波图像缺少部分信息，从而影响对纸币真伪的识别。若磁条的磁波图像只占据一个通道，则表示所占据的通道所采集到的磁波图像为一个完整的磁条的磁波图像。若磁条的磁波图像未在一个通道，则表示磁条所占据的每个通道采集的磁波图像为磁条的一部分磁波图像，此时，需要将磁条所占据的所有通道采集到的磁波图像进行融合，以得到一个完整磁条的磁波图像，以便于利用一个完整磁条的磁波图像对纸币的真伪进行识别。

在上述的实施方式中，通过利用降噪后的第一磁性图像确定目标磁波图像，能够降低所确定的目标磁波图像中的噪声数据，在利用该目标磁波图像进行后续的纸币真伪识别过程中，该目标磁波图像便有助于降低磁波图像中噪声信号对纸币真伪识别的影响，从而提高对纸币真伪识别的准确度。

其中，从所述第二磁性图像中确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量，可以包括：基于获取的所述纸币的表面图像确定所述纸币的类型及所述纸币在所述磁性传感器13上的面向；根据所述纸币的类型及所述面向，确定所述磁条所占据的通道的通道范围；从所述第二磁性图像中的在通道范围内的区域图像中，基于磁波数量确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量。

在本实施例中，纸币的面向及类型的确定方式可以为：利用图像传感器14采集纸币得到纸币的表面图像。然后基于纸币表面图像中的文字、数字、图案等内容确定纸币的面向、币种、面额及版本等信息。其中，纸币的币种、面额及版本等信息即为纸币的类型。

例如，以第五版面额为100元人民币的纸币为例，当纸币中数字“100”尺寸最大的一面面向用户，且数字为正立时，可以确定该纸币的面向为正面朝上。正面朝上可以为如图4所示的面向。假设磁性传感器13的通道数量为18。比如，在纸币正面朝上时，磁性传感器13的通道朝向与纸币的磁条的长度延伸方向相同，假设当纸币的左侧靠近磁性传感器13的第1通道时，纸币中的磁条在第7通道；假设当纸币的右侧靠近磁性传感器13的第18通道时，纸币中的磁条在第9通道。此时，可以确定磁条所在的通道范围为第7至9通道。考虑到纸币磁条自身有左右波动的情况，可以将通道范围确定为第7至9通道。也就是说，若确定待测纸币的类型为第五版面额为100元人民币时，且面向为正面朝上时，可以初步判断纸币的磁条所占据的通道范围为第7至9通道。

需要说明的是，验钞设备10中可以预先存储有一类或多类与纸币类型、面向对应的通道范围，以便于在对纸币识别时，可以从预先存储的多个通道范围中选择/确定出与纸币的类型、面向对应的通道范围。

在上述的实施方式中，通过初步确定磁条所占据的通道范围，有助于减少分析通道的个数，提示分析的准确性，减少分析时间，从而提高对纸币检测的效率。

步骤S220，当确定所述目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，所述磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种。

在本实施例中，真钞纸币中的磁条的磁波图像通常具有周期性的磁波。若采集的待测纸币中的磁条的磁波图像中不存在周期性磁波，通常表示纸币为假钞。

请参照图8，判断磁波图像中是否存在周期性的磁波的过程可以与提取磁波周期的过程相类似。

例如，该判断过程可以为：首先，对得到的磁波图像进行滤波，也就是将背景磁波进行滤除。背景磁波可理解为磁性传感器13采集纸币中非磁性区域得到的磁波，假设该背景磁波的平均幅值为2048，幅值范围为2047至2049，采集纸币得到的磁波的幅值范围为0至4096。在对背景磁波进行滤波时，可以设置上部幅值阈值1及下部幅值阈值1，以忽略上部幅值阈值1与下部幅值阈值1之间的波形，然后对其他波形进行识别。可理解地，上部幅值阈值1与下部幅值阈值1可以根据实际情况进行设置，这里不作具体限定。

然后，在忽略上部幅值阈值1与下部幅值阈值1之间的波形之后，从剩余的磁波图像中，获取位置相邻的多个磁波的波峰的峰值；然后判断是否存在至少三个峰值相同的波峰，若存在至少三个峰值相同的波峰；再获取每个波峰之间的间距；最后在判断该多个间距中是否存在位置连续且间距相同的间距，若多个间距中存在位置连续且间距相同的间距，则认为磁波图像中存在周期性的磁波。

其中，方法也可以用磁波的波谷的谷值来判断磁波图像中是否存在周期性的磁波，其判断过程与利用磁波的波峰的峰值相类似，这里在赘述。另外，若多个间距中存在位置连续且间距相同的间距，多个间距中连续相邻且相同的最小间距便为磁波图像的磁波周期。

在本实施例中，方法从磁波图像中提取磁波周期的过程与上述判断磁波图像中是否存在周期性的磁波相类型。例如，当磁性特征数据为磁波周期时，步骤S220可以包括：在所述目标磁波图像中，获取相邻的多个幅值相同的磁波波峰或磁波波谷在所述磁条的长度延伸方向上的间距；将所述间距中连续相邻且相同的最小间距确定为所述磁波周期。

需要说明的时，在获取相邻的多个幅值相同的磁波波峰或磁波波谷在所述磁条的长度延伸方向上的间距的过程中，多个幅值相同的磁波波峰为波峰幅值与背景磁波的平均幅值之差(的绝对值)大于背景磁波中的最大幅值与背景磁波的平均幅值之差(的绝对值)的磁波波峰。多个幅值相同的磁波波谷为波谷幅值与背景磁波的平均幅值之差(绝对值)大于背景磁波中的最大幅值与背景磁波的平均幅值之差(绝对值)的磁波波谷。

步骤S230，根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果。

在本实施例中，验钞设备10可以根据排列组合，从磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中选取至少两种数据与相应的预设参数进行检测，以确定纸币的检测结果。其中，预设参数的类型及具体参数可以根据实际情进行设置。例如，预设参数可以包括但不限于与磁波周期对应的预设周期范围、预设间距编码、预设幅值编码等。其中，预设周期范围、预设间距编码、预设幅值编码等可以基于纸币的类型根据实际情况进行设置，这里不作具体限定。

请结合参照图9和图10，作为一种可选的实施方式，当所述磁性特征数据包括所述磁波周期及所述磁波幅值时，步骤S230可以包括：基于所述磁波幅值及预设幅值，确定所述磁波幅值在所述磁波周期内与所述预设幅值对应的当前幅值编码；判断所述当前幅值编码与所述预设幅值对应的预设幅值编码是否相同；在所述当前幅值编码与所述预设幅值编码不相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波幅值异常的结果；在所述当前幅值编码与所述预设幅值编码相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波幅值正常的结果。

在本实施例中，当前幅值编码包括磁条的相位编码、磁条的磁性强度编码中的至少一种。预设幅值可以包括上部幅值阈值1与下部幅值阈值1，以及上部幅值阈值2与下部幅值阈值2，均可以根据实际情况进行设置。上部幅值阈值1与下部幅值阈值1用于对背景幅值进行滤除，以提取有效磁波。上部幅值阈值2与下部幅值阈值2用于区分磁波的磁波强度。

在忽略背景磁波后，在一个磁波周期内，可以将磁波图像中的波峰、波谷的排列顺序作为磁条的相位编码(或称为相位信息)。例如，若波峰表示为P，波谷表示为V，在图9中所示的方框区域中的磁波周期中，验证设备可以提取到相位编码为：VPVPVPPVPVPVVP。在相位编码中，存在连续的波峰、连续的波谷的情况，基于此，可以用于表示磁条的相位特性。真钞纸币/标准纸币的相位特性为固定的。因此，可以将提取到的相位编码与纸币类型相同的标准纸币的相位编码进行比对，若两者相同，则确定纸币磁条的相位编码正常，表示纸币为真钞的可能性较大；若两者不相同，确定纸币磁条的相位编码异常，表示表示纸币为假钞的可能性较大。

请参照图10，在忽略背景磁波后，在一个磁波周期内，方法可以利用上部幅值阈值2对磁波图像中的波峰的磁性强度(或幅值)进行划分，例如，将峰值大于或等于上部幅值阈值2的峰值表示为H，将将峰值小于上部幅值阈值2的峰值表示为L。在图10中，验钞设备10可以从上部的磁波图像中提取到磁性强度编码为：HHLLLLLHHLLLLLHHL。然后将提取到的磁性强度编码与待测纸币类型相同的标准纸币的磁性强度编码进行比对。若两者相同，则确定纸币磁条的磁性强度编码正常，表示纸币为真钞的可能性较大；若两者不相同，确定纸币磁条的磁性强度编码异常，表示表示纸币为假钞的可能性较大。

需要说明的是，对于同一类型的纸币识别，上部幅值阈值2可以为一个，也可以为多个，上部幅值阈值2的数量及具体数值可以根据实际情况进行设置。其中，多个上部幅值阈值2可以用于提取多组磁性强度编码、相位编码，有助于提高对纸币真伪识别的准确度。

另外，方法也可以利用下部幅值阈值2对波谷的磁性强度进行划分，以得到相应的磁性强度编码。其划分过程与利用上部幅值阈值2对峰值的强度进行划分的过程相类似，这里不再赘述。

请参照图11，作为一种可选的实施方式，当所述磁性特征数据包括所述磁波周期及所述磁波间距时，步骤S230可以包括：基于所述磁波间距及预设间距，确定所述磁波间距在所述磁波周期内与所述预设间距对应的当前间距编码；判断所述当前间距编码与所述预设间距对应的预设间距编码是否相同；在所述当前间距编码与所述预设间距编码不相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波间距异常的结果；在所述当前间距编码与所述预设间距编码相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波间距正常的结果。

间距编码包括波峰间距编码、波谷间距编码、波长间距编码等。预设间距包括预设波峰间距，预设波长间距、预设拨付间距等，可以根据实际情况进行设置。比如，若磁波的波峰的波长大于或等于预设波长间距，可以表示为宽波长W；波长小于或等于预设波长间距，可以表示为窄波长N；若磁波的波峰间距大于或等于预设波峰间距，可以表示为长间距L；若磁波的波峰间距小于预设波峰间距，可以表示为短间距S。

可理解地，对间距编码的识别过程及检测过程与上述对磁性强度编码的识别、检测过程相类似，这里不再赘述。

需要说明的是，编码规则可以根据实际情况进行设置。例如，可以用数字1表示长或宽，用数字0表示短或窄。

作为一种可选的实施方式，步骤S230可以包括：判断所述磁波周期是否在预设周期范围内；当所述磁波周期不在所述预设周期范围内时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波周期异常的结果；当所述磁波周期不在所述预设周期范围内时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波周期正常的结果。

可理解地，对于同一类型的标准纸币的磁条的周期，该周期通常在一固定范围内。该固定范围可以作为预设周期范围，可以用于作为判断待识别纸币的磁条的磁波周期是否正常的依据。

作为一种可选的实施方式，方法还可以对周期内的一个或多个磁波的波峰的幅值大小进行检测。例如，周期内第1个磁波波峰的幅值是否在该波峰对应的预设幅值范围内，若第1个磁波波峰在预设的幅值范围内，则认为纸币的该磁波波峰幅值正常，否则，认为该磁波波峰的幅值异常。

同样的，方法还可以对周期内的一个或多个磁波的波长的距离大小进行检测，对周期内的一个或多个磁波的波峰间距的距离大小进行检测，以及对周期内的一个或多个磁波的波谷间距的距离大小进行检测。其检测方式与对波峰幅值大小的检测相类似，这里不再赘述。

可理解地，若上述的检测结果均正常，则表示磁条的检测正常，此时可以确定纸币为真钞。若存在一项或多项的检测结果异常，可以根据实际情况确定纸币的磁条是否正常。例如，若磁波周期正常、磁条的相位编码正常、磁条的磁性强度编码正常、磁条的间距编码正常，其他项中存在一项或多项异常，也可以认为磁条正常。

请参照图12，本申请实施例还提供一种纸币磁性检测装置100，可以用于执行上述的纸币磁性检测方法中的各步骤。该纸币磁性检测装置100可以包括图像获取单元110、特征提取单元120及检测单元130，可以应用于上述的验钞设备10。其中，纸币磁性检测装置100中的功能单元执行内容如下：

图像获取单元110，用于获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像；

特征提取单元120，用于当确定所述目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，所述磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种；

检测单元130，用于根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果。

可选地，纸币磁性检测装置100还可以包括降噪单元。在图像获取单元110执行步骤S210之前，图像获取单元110还可以用于：获取基于磁性传感器13的多个通道感应所述纸币在经过验钞设备10中的浮动辊15的过程中得到的第一磁性图像，所述第一磁性图像包括每个通道感应所述纸币的磁性区域得到的磁波图像。降噪单元用于：基于感应所述浮动辊15的表面得到的磁波图像，对所述第一磁性图像中的磁波图像进行降噪处理得到第二磁性图像。在第一磁性图像经过降噪处理后，图像获取单元110还用于：从所述第二磁性图像中确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量；当所占据的通道的数量为1时，所占据的通道所感应得到的磁波图像确定为所述目标磁波图像；当所占据的通道的数量大于1时，将所占据的多个通道所感应得到的磁波图像进行融合，并将融合后得到的磁波图像确定为所述目标磁波图像。

可选地，图像获取单元110还可以用于：基于获取的所述纸币的表面图像确定所述纸币的类型及所述纸币在所述磁性传感器13上的面向；根据所述纸币的类型及所述面向，确定所述磁条所占据的通道的通道范围；从所述第二磁性图像中的在通道范围内的区域图像中，基于磁波数量确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量。

可选地，当磁性特征数据包括磁波周期时，特征提取单元120还可以用于：在所述目标磁波图像中，获取相邻的多个幅值相同的磁波波峰或磁波波谷在所述磁条的长度延伸方向上的间距；将所述间距中连续相邻且相同的最小间距确定为所述磁波周期。

可选地，当所述磁性特征数据包括所述磁波周期及所述磁波幅值时，检测单元130还可以用于：基于所述磁波幅值及预设幅值，确定所述磁波幅值在所述磁波周期内与所述预设幅值对应的当前幅值编码；判断所述当前幅值编码与所述预设幅值对应的预设幅值编码是否相同；在所述当前幅值编码与所述预设幅值编码不相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波幅值异常的结果；在所述当前幅值编码与所述预设幅值编码相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波幅值正常的结果。

可选地，当所述磁性特征数据包括所述磁波周期及所述磁波间距时，检测单元130还可以用于：基于所述磁波间距及预设间距，确定所述磁波间距在所述磁波周期内与所述预设间距对应的当前间距编码；判断所述当前间距编码与所述预设间距对应的预设间距编码是否相同；在所述当前间距编码与所述预设间距编码不相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波间距异常的结果；在所述当前间距编码与所述预设间距编码相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波间距正常的结果。

可选地，检测单元130还可以用于：判断所述磁波周期是否在预设周期范围内；当所述磁波周期不在所述预设周期范围内时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波周期异常的结果；当所述磁波周期不在所述预设周期范围内时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波周期正常的结果。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的验钞设备10、纸币磁性检测方法的具体工作过程，可以参考前述方法中的各步骤对应过程，在此不再过多赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质。可读存储介质中存储有计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例中所述的纸币磁性检测方法。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)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)执行本申请各个实施场景所述的方法。

综上所述，本申请提供一种纸币磁性检测方法、装置、验钞设备及可读存储介质。该方法包括：获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像；当确定目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从目标磁波图像中提取磁性特征数据，磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种；根据磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与磁性特征数据对应的预设参数，确定纸币的检测结果。在本方案中，通过对磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据进行检测，能够增加对纸币的检测项目，扩大对纸币的检测范围，从而能够改善对纸币的真伪识别不准确的问题。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置、系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置、系统和方法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申请的多个实施例的系统、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，在本申请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。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纸币磁性检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像；

当确定所述目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，所述磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种；

根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像之前，所述方法还包括：

获取基于磁性传感器的多个通道感应所述纸币在经过验钞设备中的浮动辊的过程中得到的第一磁性图像，所述第一磁性图像包括每个通道感应所述纸币的磁性区域得到的磁波图像；

基于感应所述浮动辊的表面得到的磁波图像，对所述第一磁性图像中的磁波图像进行降噪处理得到第二磁性图像；

所述获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像，包括：

从所述第二磁性图像中确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量；

当所占据的通道的数量为1时，所占据的通道所感应得到的磁波图像确定为所述目标磁波图像；

当所占据的通道的数量大于1时，将所占据的多个通道所感应得到的磁波图像进行融合，并将融合后得到的磁波图像确定为所述目标磁波图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从所述第二磁性图像中确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量，包括：

基于获取的所述纸币的表面图像确定所述纸币的类型及所述纸币在所述磁性传感器上的面向；

根据所述纸币的类型及所述面向，确定所述磁条所占据的通道的通道范围；

从所述第二磁性图像中的在通道范围内的区域图像中，基于磁波数量确定所述磁条所占据的通道及所占据的通道的数量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁性特征数据包括所述磁波周期时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，包括：

在所述目标磁波图像中，获取相邻的多个幅值相同的磁波波峰或磁波波谷在所述磁条的长度延伸方向上的间距；

将所述间距中连续相邻且相同的最小间距确定为所述磁波周期。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述磁性特征数据包括所述磁波周期及所述磁波幅值时，根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果，包括：

基于所述磁波幅值及预设幅值，确定所述磁波幅值在所述磁波周期内与所述预设幅值对应的当前幅值编码；

判断所述当前幅值编码与所述预设幅值对应的预设幅值编码是否相同；

在所述当前幅值编码与所述预设幅值编码不相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波幅值异常的结果；

在所述当前幅值编码与所述预设幅值编码相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波幅值正常的结果。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述磁性特征数据包括所述磁波周期及所述磁波间距时，根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果，包括：

基于所述磁波间距及预设间距，确定所述磁波间距在所述磁波周期内与所述预设间距对应的当前间距编码；

判断所述当前间距编码与所述预设间距对应的预设间距编码是否相同；

在所述当前间距编码与所述预设间距编码不相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波间距异常的结果；

在所述当前间距编码与所述预设间距编码相同时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波间距正常的结果。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果，包括：

判断所述磁波周期是否在预设周期范围内；

当所述磁波周期不在所述预设周期范围内时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波周期异常的结果；

当所述磁波周期不在所述预设周期范围内时，确定所述检测结果为表示所述磁条的所述磁波周期正常的结果。

8.一种纸币磁性检测装置，其特征在于，所述装置包括：

图像获取单元，用于获取基于感应纸币的磁条区域得到的目标磁波图像；

特征提取单元，用于当确定所述目标磁波图像中存在周期性的磁波时，从所述目标磁波图像中提取磁性特征数据，所述磁性特征数据包括磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种；

检测单元，用于根据所述磁性特征数据包括的磁波周期、磁波幅值、磁波相位、磁波间距中的至少两种数据与所述磁性特征数据对应的预设参数，确定所述纸币的检测结果。

9.一种验钞设备，其特征在于，所述验钞设备包括相互耦合的存储器、处理器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述验钞设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-7中任意一项所述的方法。

Images