CN113269920B - 一种图像定位方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种图像定位方法、装置、电子设备和存储介质，方法包括：基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像；从所述旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及所述目标区域的目标全局坐标；基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置；采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置；基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道。从而使得能够精确定位任意倾斜角度允许范围内的、跨越多通道的纸币磁条和/或安全线，提升银行现金设备的纸币识别能力。

Description

一种图像定位方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及图像检测领域，特别是涉及一种图像定位方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

目前，在对钞票进行防伪检验时，通常需要对钞票的磁条和开窗安全线进行检测，对磁条进行检测通常采用磁条通道定位方法，通过从纸币检验设备磁性传感器的可能包含磁条的磁性通道中找出磁条所在通道，对可能的磁条通道计算波峰波谷个数，波峰波谷最多的通道即为磁条通道。而对开窗安全线进行检测则需要通过厚度通道定位方法，可以在纸币检验设备厚度传感器可能的厚度通道中计算凸起点和凹陷点，凸起点和凹陷点满足设定阈值范围则为安全线所在厚度通道，又或者是在可能的厚度通道中计算各通道厚度数据的振幅、方差、均值，如振幅、方差、均值都满足安全线所在厚度通道的统计区间内，则判为安全线通道。

然而，不管是磁条通道定位还是安全线厚度通道定位，都是根据自身所带特性来针对性的定位，方法不通用，不同币值版本之间，可能会有多套阈值波动范围，统计繁琐，而且纸币在进入纸币检验设备时可能存在倾斜，纸币的磁条和安全线也会随着倾斜，如此可能会引起磁条在磁性通道上、安全线在厚度通道上跨越双通道甚至三通道，如果单纯通过磁性或厚度数据定位磁条或安全线通道坐标，则可能会定位偏差，从而导致后续的磁性检测/厚度检测失败。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种图像定位方法和相应的一种图像定位装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种图像定位方法，所述图像定位方法应用于介质检验设备，所述介质检验设备包括传感器，所述传感器设置有检验通道，所述方法包括：

基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像；

从所述旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及所述目标区域的目标全局坐标；

基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置；

采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置；

基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道。

可选地，所述采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置的步骤，包括：

采用所述目标全局坐标和所述对象位置确定所述目标对象在所述旋正图像中的对象全局坐标；

采用所述对象全局坐标和所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置。

可选地，所述基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置的步骤，包括：

基于预设的目标对象宽度，计算所述目标区域的列投影像素和，获取与最小列投影像素和对应的第一起始区域坐标和第一结束区域坐标；

对所述目标区域进行二值化，获取目标区域二值图；所述目标区域二值图由黑色像素点和白色像素点构成；

遍历所述目标区域二值图，获取与目标像素区域对应的第二起始区域坐标和第二结束区域坐标；所述目标像素区域为由超过预设数量阈值的连续黑色像素点构成的区域；

采用所述第一起始区域坐标、第一结束区域坐标、第二起始区域坐标和第二结束区域坐标确定所述目标对象的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标；

基于所述目标起始区域坐标和所述目标结束区域坐标确定所述目标对象的对象位置。

可选地，所述采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标、所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标确定所述目标对象的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标的步骤，包括：

采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标和所述目标对象宽度确定目标对象坐标判定区间；

判断所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标是否属于所述目标区域坐标判定区间；

若是，则采用所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标生成目标起始区域坐标和目标结束区域坐标。

可选地，所述目标对象坐标判定区间包括起始区域坐标区间、结束区域坐标区间和目标对象宽度区间，所述采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标和所述目标对象宽度确定目标对象坐标判定区间的步骤，包括：

基于第一预设阈值和所述第一起始区域坐标，生成所述起始区域坐标区间；

基于第二预设阈值和所述第一结束区域坐标，生成所述结束区域坐标区间；

基于第三预设阈值和所述目标对象宽度，生成所述目标对象宽度区间。

可选地，所述采用所述对象全局坐标和所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置的步骤，包括：

基于所述旋正角度确定坐标旋转角度；

采用所述坐标旋转角度对所述对象全局坐标进行坐标转换，确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的倾斜全局坐标；

采用所述倾斜全局坐标确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置。

可选地，所述目标对象包括纸币的磁条，所述传感器包括磁性传感器，所述基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道的步骤包括：

基于所述磁性传感器与所述原始倾斜图像的位置，确定初始磁性检验通道；

判断所述原始对象位置与所述初始磁性检验通道是否存在交点；

若是，则将所述初始磁性检验通道确定为所述磁条所在的目标磁性检验通道。

可选地，所述目标对象包括纸币的安全线，所述传感器包括厚度传感器，所述基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道的步骤包括：

基于所述厚度传感器与所述原始倾斜图像的位置，确定初始厚度检验通道；

判断所述原始对象位置与所述初始厚度检验通道是否存在交点；

若是，则将所述初始厚度检验通道确定为所述安全线所在的目标厚度检验通道。

本发明实施例还公开了一种图像定位装置，所述图像定位装置应用于介质检验设备，所述介质检验设备包括传感器，所述传感器设置有检验通道，所述装置包括：

旋正图像获取模块，用于基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像；

目标区域确定模块，用于从所述旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及所述目标区域的目标全局坐标；

对象位置确定模块，用于基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置；

原始对象位置确定模块，用于采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置；

检验通道确定模块，用于基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道。

本发明实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上图像定位方法的步骤。

本发明实施例还公开了一个或多个机器可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的一个或多个图像定位方法的步骤。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例中，基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像，从而提高图像识别和处理的效率，从旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及目标区域的目标全局坐标，减少图像识别的范围，降低图像识别的作业量，基于目标区域确定目标对象的对象位置，从而获取目标对象在目标区域内的位置，采用目标全局坐标、对象位置以及旋正角度确定目标对象在原始倾斜图像中的原始对象位置，从而得到目标对象在原始倾斜图像中的准确位置，基于原始对象位置与传感器的位置，确定目标对象所在的检验通道。从而使得能够精确定位任意倾斜角度允许范围内的、跨越多通道的纸币磁条和/或安全线，极大降低因磁条和/或金属线定位偏差而导致磁性和厚度产生误判的影响，提高验钞器对磁性、厚度的识别效果，从而提升银行现金设备的纸币识别能力。

附图说明

图1是本发明的一种图像定位方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明的一种含有目标对象的目标区域的示意图；

图3是本发明的另一种含有目标对象的目标区域的示意图；

图4是本发明的另一种图像定位方法实施例的步骤流程图；

图5是本发明的一种图像定位装置实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

参照图1，示出了本发明的一种图像定位方法实施例的步骤流程图，所述图像定位方法应用于介质检验设备，所述介质检验设备包括传感器，所述传感器设置有检验通道，具体可以包括如下步骤：

步骤101，基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像。

具体的，介质检验设备可以为纸币检验设备，介质可以为纸币，纸币检验设备中设置有多个传感器，例如磁性传感器、厚度传感器等，传感器的检验区域分为多个检验通道。由于进入纸币检验设备的纸币有可能处于倾斜状态，而对倾斜的纸币进行图像采集获取的是倾斜图像，因此需要基于旋正角度对获取的原始倾斜图像进行旋正，例如获取的原始倾斜图像相比正常位置图像的倾斜角度为顺时针倾斜15度，则需要将获取的原始倾斜图像逆时针旋转15度，以获取旋正图像。

步骤102，从所述旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及所述目标区域的目标全局坐标。

目标对象可以为纸币的磁条或安全线，目标区域是指从旋正图像中截取的包含磁条或安全线的ROI(region of interest，感兴趣区域)图像，通常为矩形区域，该区域包含了目标对象以及目标对象周围的部分区域。如图2所示，为截取面值为100元的纸币的ROI图像，其中包含有磁条，而图3同样为面值为100元的纸币的ROI图像，其中包含有安全线，由于ROI图像是从旋正图像中确定的图像区域，因此可以在确定的时候获取ROI图像在旋正图像中的坐标，即目标全局坐标，目标全局坐标包括起始点的横坐标和起始点的纵坐标，作为一种示例，起始点可以为ROI图像矩形区域左上角的角点，可以记录为(X_a，Y_a)。

步骤103，基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置。

在ROI图像中，可以采用目标区域确定目标对象，例如磁条、安全线等条状对象相对于ROI图像的位置，即对象位置。例如可以以目标对象的宽度作为列投影像素和的宽度，计算每一个以目标对象宽度为宽度的列投影像素和，列投影像素和指的是同列像素点的灰度值相加之和，从计算得到的多个以目标对象宽度为宽度的列投影像素和中选择最小的列投影像素和，该列投影像素和所对应的区域的位置即为目标对象的对象位置，例如若安全线的宽度为20个像素点，则可以以20个像素点作为列投影像素和的宽度，从目标区域的左侧开始，计算每一个以20个像素点作为列投影像素和宽度的列投影像素和，从第0列像素点开始，计算0-19列的列投影像素和，再计算1-20列的列投影像素和，以此类推，直至目标区域全部列都计算完毕，由于磁条或安全线在目标区域中颜色最深，即磁条或安全线所在的列投影像素和数值最小，因此从所有列投影像素和中确定最小的列投影像素和，该列投影像素和的位置就是目标对象的位置。

步骤104，采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置。

具体的，目标对象，例如磁条或安全线等均为矩形竖条，而在纸币中，磁条或安全线的上下两侧一般为与纸币的边缘持平，因此对象位置可以包括磁条或安全线左右两侧的位置，可以将左侧定为起始侧，而右侧定为结束侧，起始侧所在的列中每一个像素点的横坐标均相等，结束侧所在的列中每一个像素点的坐标也相等，因此对象位置可以包括起始侧的横坐标和结束侧的横坐标，在得到目标对象相对于ROI图像的对象位置后，结合ROI图像相对于旋正图像的目标全局坐标，先确定目标对象在旋正图像中的坐标，由于目标对象所处的目标区域为旋正图像中的一部分，而目标全局坐标中包含有截取ROI图像时的起始点坐标，因此可以利用起始点坐标的横坐标加上起始侧的横坐标作为目标对象在旋正图案中的左上角点和左下角点横坐标，起始点坐标的横坐标加上结束侧的横坐标作为右上角点和右下角点横坐标，而纵坐标则可以通过对旋正图像所在坐标系进行重新设置进行计算，例如，可以将旋正图像上侧置顶，即以上侧与坐标轴X轴重合，由于磁条和安全线的上下侧与纸币边缘持平，因此在置顶后磁条或安全线的上侧与X轴重合，从而得到左上角点和右上角点的纵坐标为0，而同边的上下角点之间距离为磁条或安全线的长度，也就是旋正图像的高度，在已知左上角点和右上角点的纵坐标为0的情况下，可以得到左下角点和右下角点的纵坐标绝对值为旋正图像的高度。得到目标对象在旋正图像中的4个角点后，4个角点所形成的矩形区域即目标对象在旋正图像中的位置，由于在将原始倾斜图像进行旋正时，目标对象随着原始倾斜图像旋转了相同的角度，因此为了还原目标对象在原始倾斜图像中的坐标，可以将4个角点往旋正时相反的方向旋转旋正角度，例如旋正时是往顺时针旋转了20度，则将4个角点逆时针旋转20度，从而得到4个角点在原始倾斜图像中的坐标，在原始倾斜图像中的4个角点的外接矩形，即为目标对象在原始倾斜图像中的原始对象位置。

步骤105，基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道。

由于已经确定了目标对象在原始倾斜图像中的4个角点的坐标，，而4个角点坐标的外接矩形即为目标对象，由于传感器是对位于检验通道上的目标对象进行检测，而传感器具有多条检验通道，因此需要确定目标对象实际所在的检验通道。可以根据介质检验设备的传感器与原始倾斜图像之间的位置关系，确定传感器的检验区域，检验区域中包括了多条检验通道，再判断目标对象四个角点的外接矩形与检验通道之间是否存在交集，即判断外接矩形内是否存在与检验通道至少部分重合的区域，若存在，则与外接矩形具有重合区域的检验通道即为目标对象所在的检验通道。

在本发明实施例中，基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像，从而提高图像识别和处理的效率，从旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及目标区域的目标全局坐标，减少了图像识别的范围，降低图像识别的作业量，基于目标区域确定目标对象的对象位置，从而获取目标对象在目标区域内的位置，采用目标全局坐标、对象位置以及旋正角度确定目标对象在原始倾斜图像中的原始对象位置，从而得到目标对象在原始倾斜图像中的准确位置，基于原始对象位置与传感器的位置，确定目标对象所在的检验通道。从而使得能够精确定位任意倾斜角度允许范围内的、跨越多通道的纸币磁条和/或安全线，极大降低因磁条和/或金属线定位偏差而导致磁性和厚度产生误判的影响，提高验钞器对磁性、厚度的识别效果，从而提升银行现金设备的纸币识别能力。

参考图4，示出了本发明的另一种图像定位方法实施例的步骤流程图，所述图像定位方法应用于介质检验设备，所述介质检验设备包括传感器，所述传感器设置有检验通道，具体可以包括如下步骤：

步骤201，基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像。

步骤202，从所述旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及所述目标区域的目标全局坐标。

由于步骤201、步骤202与上个实施例中的步骤101、102类似，因此具体描述可参照上个实施例的步骤101、步骤102，本实施例在此不再赘述。

步骤203，基于预设的目标对象宽度，计算所述目标区域的列投影像素和，获取与最小列投影像素和对应的第一起始区域坐标和第一结束区域坐标。

具体的，可以遍历ROI区域中的每一列，以磁条或安全线的宽度作为列投影像素和的宽度，计算每一个以磁条或安全线的宽度作为宽度的列投影像素和，列投影像素和指的是同列像素点的灰度值相加之和，从计算得到的多个以磁条或安全线的宽度为宽度的列投影像素和中选择最小的列投影像素和，该列投影像素和即为磁条或安全线的对象位置，例如以磁条为例，若磁条的宽度为18个像素点，则可以以18个像素点作为列投影像素和的宽度，从目标区域的左侧开始，计算每一个以18个像素点作为列投影像素和宽度的列投影像素和，从第0列像素点开始，计算0-17列的列投影像素和，再计算1-18列的列投影像素和，以此类推，直至目标区域全部列都计算完毕，由于磁条在目标区域中颜色最深，即磁条所在的列投影像素和数值最小，因此从所有列投影像素和中确定最小的列投影像素和，该列投影像素和所在的区域即为磁条所在的区域，可以将左侧设定为磁条的起始侧，则右侧则为磁条的结束侧，将磁条左侧与非磁条区域之间的边界线作为磁条的起始区域，而右侧与非磁条区域之间的边界线则是磁条的结束区域，起始区域由同列的像素点组成，而结束区域也是同列的像素点组成。例如当确定最小的列投影像素和为5-22列像素点之和，那么磁条的起始区域则是第5列像素点所在的位置，而结束区域则是第22列像素点所在的位置，对于起始区域的像素点而言，由于同列，因此其横坐标均相同，而纵坐标则从第一个像素点开始依次增加，对于结束区域的像素点而言也如此，可以将起始区域的坐标记为第一起始区域坐标(X_b，Y_c)，第一起始区域坐标可以包括起始区域中所有像素点的坐标，将结束区域的坐标记为第一结束区域坐标(X_d，Y_e)，第一结束区域坐标可以包括结束区域中所有像素点的坐标，从而可以对磁条在ROI图像中的位置进行初步定位。

步骤204，对所述目标区域进行二值化，获取目标区域二值图；所述目标区域二值图由黑色像素点和白色像素点构成。

为了减少图像处理的作业量，提高处理效率，可以对目标区域进行均值二值化，得到由黑色像素点和白色像素点组成的二值图。

步骤205，遍历所述目标区域二值图，获取与目标像素区域对应的第二起始区域坐标和第二结束区域坐标；所述目标像素区域为由超过预设数量阈值的连续黑色像素点构成的区域。

具体的，对于目标对象为磁条或安全线而言，在二值图中呈黑色像素点，而背景图像则呈白色像素点，因此可以遍历二值图中的每一行，对于由超过预设数量阈值的连续黑色像素点构成的区域可以认为是磁条或安全线所在的区域，例如预设数量阈值可以设置为5，即存在由超过5个黑色像素点构成的区域，则可以将该区域认为是磁条所在的目标像素区域，在确定了目标像素区域后，可以计算目标像素区域的起始区域坐标和结束区域坐标，起始区域坐标指的是每一行中目标像素区域开始第一个的像素点的坐标，而结束区域坐标则指的是每一行中目标像素区域结束的最后一个的像素点的坐标，例如从左侧开始遍历，则目标像素区域每一行从左侧起的第一个点的坐标为起始区域坐标，而最后一个坐标为结束区域坐标。遍历二值图的每一行，可以得到多个起始区域的坐标和多个结束区域的坐标，将多个起始区域的坐标记为第二起始区域坐标(X_f，Y_g)，而第二结束区域坐标则可以记为(X_h，Y_i)，通过第二起始区域坐标和第二结束区域坐标可以更准确地定位磁条或安全线的左侧和右侧位置。

步骤206，采用所述第一起始区域坐标、第一结束区域坐标、第二起始区域坐标和第二结束区域坐标确定所述目标对象的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标。

由于图像存在噪声以及其他干扰因数，因此获取的第二起始区域坐标和第二结束区域坐标还需要进一步进行筛选。采用对目标对象进行初步定位的第一起始区域坐标和第一结束区域坐标，对第二起始区域坐标和结束区域坐标进行验证，由于第一起始区域坐标和第一结束区域坐标定位的是磁条或安全线的左右侧边界，而第二起始区域坐标和第二结束区域坐标也定位的是磁条或安全线的左右侧边界，那么通过判断第二起始区域坐标和第二结束区域坐标是否位于第一起始区域坐标以及第一结束区域坐标的范围内，即可对第二起始区域坐标和第二结束区域坐标是否为磁条或安全线的左右边界的坐标进行判断，若第二起始区域坐标位于第一起始区域坐标设定偏离范围内，且第二结束区域坐标也位于第一结束坐标设定偏离范围内，则确定第二起始区域坐标和第二结束区域坐标为与目标对象的左右侧边界线对应的精确起始区域坐标和精确结束区域坐标，由于在理想状态下，边界线为绝对的直线，即每一个起始区域的坐标均属于同一列，因此其横坐标必然相同，结束区域也同理，但由于现实中无论是安全线还是磁条，其侧边并不是绝对的直线，必然存在细微的不平整区域，因此可以对得到的多个精确起始区域坐标进行平均值计算，将计算的平均值作为目标起始区域坐标，可以记为(X_j，Y_k)，将得到的多个精确结束区域坐标进行平均值计算，将计算的平均值作为目标结束区域坐标，可以记为(X_l，Y_m)。目标起始区域坐标和目标结束区域坐标为最终确定的，最准确的磁条或安全线的左侧边界线和右侧边界线。

在本发明一种可选实施例中，所述采用所述第一起始区域坐标、第一结束区域坐标、第二起始区域坐标和第二结束区域坐标确定所述目标对象的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标的步骤，还包括如下子步骤：

采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标和所述目标对象宽度确定目标对象坐标判定区间；

判断所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标是否属于所述目标区域坐标判定区间；

若是，则采用所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标生成目标起始区域坐标和目标结束区域坐标。

具体地，由于第一起始区域坐标和第一结束区域坐标，和第二起始区域坐标和第二结束区域坐标并不是完全相等的，因此为了减小图像噪声等干扰误差导致的筛选出错，可以采用第一起始区域坐标生成用于判断第二起始区域坐标是否符合要求的判定区间，该判定区域可以通过在第一起始区域坐标的基础上向左侧和右侧扩充一定的距离形成、同样的，可以采用第一结束区域坐标生成用于判断第二结束区域坐标是否符合要求的判定区间，以及采用目标对象的宽度生成判断第二起始区域坐标与第二结束区域坐标之间的距离是否符合目标对象宽度的判定区域，通过分别判断第二起始区域坐标和第二结束区域坐标是否落入对应的判定区间，以及第二起始区域坐标和第二结束区域坐标横坐标之间差值的绝对值是否落入目标对象宽度的判定区间，从而确定第二起始区域坐标和第二结束区域坐标是否符合磁条或安全线左右侧边界的要求，若符合要求，则认为第二起始区域坐标和第二结束区域坐标是构成磁条或安全线左侧边界线的起始坐标和右侧边界线的结束坐标。

在本发明一种可选实施例中，所述目标对象坐标判定区间包括起始区域坐标区间、结束区域坐标区间和目标对象宽度区间，所述采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标和所述目标对象宽度确定目标对象坐标判定区间的步骤，包括：

基于第一预设阈值和所述第一起始区域坐标，生成所述起始区域坐标区间；

基于第二预设阈值和所述第一结束区域坐标，生成所述结束区域坐标区间；

基于第三预设阈值和所述目标对象宽度，生成所述目标对象宽度区间。

目标对象坐标判定区间可以采用在坐标上增加预设阈值构成区间上限，在坐标上减少预设阈值构成区间下限的方式生成，在第一起始区域坐标和第一结束区域坐标的基础上，增加或者减少预设的固定数值，从而形成起始区域坐标区间和结束区域坐标区间，在目标对象宽度的基础上，增加或减少预设的固定数值，形成代表目标对象宽度的目标对象宽度区间。

步骤207，采用所述目标全局坐标和所述对象位置确定所述目标对象在所述旋正图像中的对象全局坐标。

在得到目标对象相对于ROI图像的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标后，结合ROI图像相对于旋正图像的坐标，即目标全局坐标，确定目标对象在旋正图像中的坐标，即对象全局坐标。具体地，由于目标对象所处的目标区域为旋正图像中的一部分，而目标全局坐标中包含有截取ROI图像时的起始点坐标，因此可以利用起始点坐标的横坐标加上起始侧的横坐标作为目标对象在旋正图案中的左上角点和左下角点横坐标，起始点坐标的横坐标加上结束侧的横坐标作为右上角点和右下角点横坐标，而纵坐标则可以通过对旋正图像所在坐标系进行重新设置进行计算，例如，可以将旋正图像上侧置顶，即以上侧与坐标轴X轴重合，由于磁条和安全线的上下册与纸币边缘持平，因此在置顶后磁条或安全线的上侧与X轴重合，从而得到左上角点和右上角点的纵坐标为0，而同边的上下角点之间距离为磁条或安全线的长度，也就是旋正图像的高度，在已知左上角点和右上角点的纵坐标为0的情况下，可以得到左下角点和右下角点的纵坐标绝对值为旋正图像的高度，因此若将旋正图像的高度设置为A，则对于左上角点而言，其坐标可以表示为(X_a+X_j，0)，右上角点坐标表示为(X_a+X_l，0)，左下角点坐标表示为(X_a+X_j，A-1)，右下角点坐标为(X_a+X_l，A-1)，该4个坐标即为磁条或安全线在旋正图像中的坐标，即对象全局坐标。

步骤208，采用所述对象全局坐标和所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置。

由于在将原始倾斜图像进行旋正时，目标对象随着原始倾斜图像旋转了相同的角度，因此为了还原目标对象在原始倾斜图像中的坐标，可以将4个角点往旋正时相反的方向旋转旋正角度，从而得到4个角点在原始倾斜图像中的坐标，在原始倾斜图像中的4个角点的外接矩形，即为目标对象在原始倾斜图像中的原始对象位置。

在本发明一种可选实施例中，所述步骤208，还包括如下子步骤：

基于所述旋正角度确定坐标旋转角度；

采用所述坐标旋转角度对所述第二全局坐标进行坐标转换，确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的第三全局坐标。

具体的，由于旋正图像是对原始倾斜图像按照旋正角度进行旋转后得到的，因此目标对象也经过了相同的旋正角度，可以根据旋正角度确定目标对象的坐标旋转角度，例如旋正角度为15度，则要恢复在原始倾斜图像中的坐标，则需要将坐标旋转角度设为-15度，采用坐标旋转角度对目标对象的对象全局坐标进行坐标转换，具体的，以左上角点为例，左上角点的纵坐标转换方式为左上角点在旋正图像中的横坐标减去旋正原点的横坐标，所得差值与旋正角度的正弦值相乘，将相乘的值记为B，再用左上角点在旋正图像中的纵坐标减去旋正原点的纵坐标，所得差值与旋正角度的余弦值相乘，将该相乘的值记为C，B、C以及旋正原点纵坐标三者之和即为在原始倾斜图像中左上角点的纵坐标，左上角点的横坐标转换方式为左上角点在旋正图像中的横坐标减去旋正原点的横坐标，所得差值与旋正角度的余弦值相乘，将相乘的值记为D，再用左上角点在旋正图像中的纵坐标减去旋正原点的纵坐标，所得差值与旋正角度的正弦值相乘，将该相乘的值记为E，D、E以及旋正原点横坐标三者之和即为原始倾斜图像中左上角点的横坐标，其中旋正原点指的是原始倾斜图像在旋正的时候旋转所围绕的中心点。采用该坐标转换方式将左上角点、右上角点、左下角点和右下角点均进行坐标转换后即可得到目标对象在原始倾斜图像中的倾斜全局坐标。

步骤209，基于所述倾斜全局坐标与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道。

在本发明一种可选实施例中，所述目标对象包括纸币的磁条，所述传感器包括磁性传感器，所述步骤209还包括如下子步骤：

基于所述磁性传感器与所述原始倾斜图像的位置，确定初始磁性检验通道；

判断所述倾斜全局坐标所构成的第一矩形区域与所述初始磁性检验通道是否存在交点；

若是，则将所述初始磁性检验通道确定为所述磁条所在的目标磁性检验通道。

目标对象的倾斜全局坐标包括了位于左上、左下、右上以及右下4个角点坐标，4个角点坐标的外接矩形即为目标对象，根据介质检验设备的磁性传感器与原始倾斜图像之间的位置关系，可以确定磁性传感器的磁性检验区域，磁性检验区域包括了多条磁性检验通道，再判断目标对象坐标外接矩形与磁性检验通道所在区域之间是否存在交点，存在交点的磁性检验通道即为目标对象所在的磁性检验通道。

在本发明另外一种可选实施例中，所述目标对象包括纸币的安全线，所述传感器包括厚度传感器，所述步骤209，还包括如下子步骤：

基于所述厚度传感器与所述原始倾斜图像的位置，确定初始厚度检验通道；

判断所述第三全局坐标所构成的第二矩形区域与所述初始厚度检验通道是否存在交点；

若是，则将所述初始厚度检验通道确定为所述安全线所在的目标厚度检验通道。

目标对象的第三全局坐标包括了位于左上、左下、右上以及右下4个角点坐标，4个角点坐标的外接矩形即为目标对象，根据介质检验设备的厚度传感器与原始倾斜图像之间的位置关系，可以确定厚度传感器的厚度检验区域，厚度检验区域包括了多条厚度检验通道，再判断目标对象坐标外接矩形与厚度检验通道所在区域之间是否存在交点，存在交点的厚度检验通道即为目标对象所在的厚度检验通道。

在本发明实施例中，基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像，从而提高图像识别和处理的效率，从旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及目标区域的目标全局坐标，减少了图像识别的范围，降低图像识别的作业量，基于预设的目标对象宽度，计算目标区域的列投影像素和，获取与最小列投影像素和对应的第一起始区域坐标和第一结束区域坐标，从而对磁条或安全线所在的区域进行初步定位，对目标区域进行二值化，获取目标区域二值图，从而提高对目标区域图像进行识别和处理的效率，遍历目标区域二值图，获取与目标像素区域对应的第二起始区域坐标和第二结束区域坐标，从而进一步较为准确地确定了磁条或安全线的位置，采用第一起始区域坐标、第一结束区域坐标、第二起始区域坐标和第二结束区域坐标确定目标对象的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标，从而得到最准确的磁条或安全线的左侧边界线和右侧边界线所在的位置，采用目标全局坐标和对象位置确定目标对象在旋正图像中的对象全局坐标，从而得到磁条或安全线在旋正图像中的位置，采用对象全局坐标和旋正角度确定目标对象在原始倾斜图像中的原始对象位置，从而得到目标对象在原始倾斜图像中的准确位置，基于倾斜全局坐标与传感器的位置，确定目标对象所在的检验通道。通过对磁条或安全线的左侧边界和右侧边界的坐标进行多次定位筛选确认，从而能够更加准确识别磁条和/或安全线在纸币中的坐标，精准地从纸币中识别出磁条和/或安全线所在的位置，提高验钞器对磁性、厚度的识别效果，提升银行现金设备的纸币识别能力。

参照图5，示出了本发明的一种图像定位装置实施例的结构框图，所述图像定位装置应用于介质检验设备，所述介质检验设备包括传感器，所述传感器设置有检验通道，具体可以包括如下模块：

旋正图像获取模块301，用于基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像；

目标区域确定模块302，用于从所述旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及所述目标区域的目标全局坐标；

对象位置确定模块303，用于基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置；

原始对象位置确定模块304，用于采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置；

检验通道确定模块305，用于基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道。

在本发明一实施例中，所述原始对象位置确定模块304包括：

对象全局坐标确定子模块，用于采用所述目标全局坐标和所述对象位置确定所述目标对象在所述旋正图像中的对象全局坐标；

第一确定子模块，用于采用所述对象全局坐标和所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置。

在本发明一实施例中，所述对象位置确定模块303包括：

第一获取子模块，用于基于预设的目标对象宽度，计算所述目标区域的列投影像素和，获取与最小列投影像素和对应的第一起始区域坐标和第一结束区域坐标；

目标区域二值图获取子模块，用于对所述目标区域进行二值化，获取目标区域二值图；所述目标区域二值图由黑色像素点和白色像素点构成；

第二获取子模块，用于遍历所述目标区域二值图，获取与目标像素区域对应的第二起始区域坐标和第二结束区域坐标；所述目标像素区域为由超过预设数量阈值的连续黑色像素点构成的区域；

第二确定子模块，用于采用所述第一起始区域坐标、第一结束区域坐标、第二起始区域坐标和第二结束区域坐标确定所述目标对象的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标；

第三确定子模块，用于基于所述目标起始区域坐标和所述目标结束区域坐标确定所述目标对象的对象位置。

在本发明一实施例中，所述第二确定子模块还包括：

目标对象坐标判定区间确定单元，用于采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标和所述目标对象宽度确定目标对象坐标判定区间；

第一判断单元，用于判断所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标是否属于所述目标区域坐标判定区间；

第一生成单元，用于若所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标属于所述目标区域坐标判定区间，则采用所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标生成目标起始区域坐标和目标结束区域坐标。

在本发明一实施例中，所述目标对象坐标判定区间包括起始区域坐标区间、结束区域坐标区间和目标对象宽度区间，所述目标对象坐标判定区间确定单元包括：

第二生成子单元，用于基于第一预设阈值和所述第一起始区域坐标，生成所述起始区域坐标区间；

第三生成子单元，用于基于第二预设阈值和所述第一结束区域坐标，生成所述结束区域坐标区间；

第四生成子单元，用于基于第三预设阈值和所述目标对象宽度，生成所述目标对象宽度区间。

在本发明一实施例中，所述第一确定子模块还包括：

坐标旋转角度确定单元，用于基于所述旋正角度确定坐标旋转角度；

倾斜全局坐标确定单元，用于采用所述坐标旋转角度对所述对象全局坐标进行坐标转换，确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的倾斜全局坐标；

第四确定单元，用于采用所述倾斜全局坐标确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置。

在本发明一实施例中，所述目标对象包括纸币的磁条，所述传感器包括磁性传感器，所述检验通道确定模块305包括：

初始磁性检验通道确定子模块，用于基于所述磁性传感器与所述原始倾斜图像的位置，确定初始磁性检验通道；

第二判断子模块，用于判断所述原始对象位置与所述初始磁性检验通道是否存在交点；

目标磁性检验通道确定子模块，用于若所述原始对象位置与所述初始磁性检验通道存在交点，则将所述初始磁性检验通道确定为所述磁条所在的目标磁性检验通道。

在本发明一实施例中，所述目标对象包括纸币的安全线，所述传感器包括厚度传感器，所述检验通道确定模块305还包括：

初始厚度检验通道确定子模块，用于基于所述厚度传感器与所述原始倾斜图像的位置，确定初始厚度检验通道；

第三判断子模块，用于判断所述原始对象位置与所述初始厚度检验通道是否存在交点；

目标厚度检验通道确定子模块，用于所述原始对象位置与所述初始厚度检验通道存在交点，则将所述初始厚度检验通道确定为所述安全线所在的目标厚度检验通道。

对于装置实施例而言，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。

本发明实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上图像定位方法的步骤。

本发明实施例还公开了一个或多个机器可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的一个或多个图像定位方法的步骤。

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。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种图像定位方法、装置、电子设备和存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种图像定位方法，其特征在于，所述图像定位方法应用于介质检验设备，所述介质检验设备包括传感器，所述传感器设置有检验通道，所述方法包括：

基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像；

从所述旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及所述目标区域的目标全局坐标；所述目标区域包含所述目标对象以及所述目标对象周围的部分区域；

基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置；

采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置；

基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置的步骤，包括：

采用所述目标全局坐标和所述对象位置确定所述目标对象在所述旋正图像中的对象全局坐标；

采用所述对象全局坐标和所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置的步骤，包括：

基于预设的目标对象宽度，计算所述目标区域的列投影像素和，获取与最小列投影像素和对应的第一起始区域坐标和第一结束区域坐标；

对所述目标区域进行二值化，获取目标区域二值图；所述目标区域二值图由黑色像素点和白色像素点构成；

遍历所述目标区域二值图，获取与目标像素区域对应的第二起始区域坐标和第二结束区域坐标；所述目标像素区域为由超过预设数量阈值的连续黑色像素点构成的区域；

采用所述第一起始区域坐标、第一结束区域坐标、第二起始区域坐标和第二结束区域坐标确定所述目标对象的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标；

基于所述目标起始区域坐标和所述目标结束区域坐标确定所述目标对象的对象位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标、所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标确定所述目标对象的目标起始区域坐标和目标结束区域坐标的步骤，包括：

采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标和所述目标对象宽度确定目标对象坐标判定区间；

判断所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标是否属于所述目标区域坐标判定区间；

若是，则采用所述第二起始区域坐标和所述第二结束区域坐标生成目标起始区域坐标和目标结束区域坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标对象坐标判定区间包括起始区域坐标区间、结束区域坐标区间和目标对象宽度区间，所述采用所述第一起始区域坐标、所述第一结束区域坐标和所述目标对象宽度确定目标对象坐标判定区间的步骤，包括：

基于第一预设阈值和所述第一起始区域坐标，生成所述起始区域坐标区间；

基于第二预设阈值和所述第一结束区域坐标，生成所述结束区域坐标区间；

基于第三预设阈值和所述目标对象宽度，生成所述目标对象宽度区间。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用所述对象全局坐标和所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置的步骤，包括：

基于所述旋正角度确定坐标旋转角度；

采用所述坐标旋转角度对所述对象全局坐标进行坐标转换，确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的倾斜全局坐标；

采用所述倾斜全局坐标确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标对象包括纸币的磁条，所述传感器包括磁性传感器，所述基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道的步骤包括：

基于所述磁性传感器与所述原始倾斜图像的位置，确定初始磁性检验通道；

判断所述原始对象位置与所述初始磁性检验通道是否存在交点；

若是，则将所述初始磁性检验通道确定为所述磁条所在的目标磁性检验通道。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标对象包括纸币的安全线，所述传感器包括厚度传感器，所述基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道的步骤包括：

基于所述厚度传感器与所述原始倾斜图像的位置，确定初始厚度检验通道；

判断所述原始对象位置与所述初始厚度检验通道是否存在交点；

若是，则将所述初始厚度检验通道确定为所述安全线所在的目标厚度检验通道。

9.一种图像定位装置，其特征在于，所述图像定位装置应用于介质检验设备，所述介质检验设备包括传感器，所述传感器设置有检验通道，所述装置包括：

旋正图像获取模块，用于基于预设的旋正角度对采集的原始倾斜图像进行旋正，获取旋正图像；

目标区域确定模块，用于从所述旋正图像中确定含有目标对象的目标区域，以及所述目标区域的目标全局坐标；所述目标区域包含所述目标对象以及目标对象周围的部分区域；

对象位置确定模块，用于基于所述目标区域确定所述目标对象的对象位置；

原始对象位置确定模块，用于采用所述目标全局坐标、所述对象位置以及所述旋正角度确定所述目标对象在所述原始倾斜图像中的原始对象位置；

检验通道确定模块，用于基于所述原始对象位置与所述传感器的位置，确定所述目标对象所在的检验通道。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的图像定位方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的图像定位方法的步骤。

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