CN1141600C

CN1141600C - 计数物件的方法与装置

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Publication number: CN1141600C
Application number: CNB961927089A
Authority: CN
Inventors: ��¶��ǲ�; 利奥尔·戈登堡; S��ά˹; 查利·S·安特维; R��տ�; 奥迪·R·赫克特
Original assignee: OVER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: OVER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 2004-03-10
Anticipated expiration: 2016-01-19
Also published as: AU4701996A; EP0805992B1; WO1996022553A1; KR100377885B1; AU714624B2; EP0805992A4; JP2000510615A; DE69625467T2; CA2211009C; CA2211009A1; EP0805992A1; ATE230118T1; US5534690A; CN1182483A; DE69625467D1

Abstract

本发明公开了计数钞票的方法与装置，包括提供包含由钞票的边确定的至少一个面的一叠钞票(20)，及使用至少一个光学传感器(50)与一个光源(30)计数叠中的钞票数目，其特征在于相对于至少一个光学传感器基本上保持钞票的相互朝向，计数步骤包括利用至少一个光学传感器大致上同时观察沿至少一个面的至少两个分开的列，及接收来自该至少一个光学传感器的输出及提供叠中的钞票的数目的输出指示。

Description

计数物件的方法与装置

本发明一般涉及计数物件的方法与装置而更具体地涉及计数堆积的扁平物件的方法与装置。

Willits等人的美国再授权专利27,869描述了不需要片分离的计数堆积的片的装置。将传感器阵列的有效区域与片的宽度匹配，并且传感器阵列横越堆积的物件。在高增益、二极管箝位的电容输入运算放大器中将传感器阵列的信号输出中无用的分量清除，该放大器的方波输出是由计数电路处理与计数的。Duss的美国专利5,005,192描述了在传送通过超声波的冲击轨迹的部分重叠的物件流中计数扁平物件的系统。

Dorman等人的美国专利4,694,474描述了计数一叠薄物件的装置，其中将光照在该叠上而光传感器生成与该叠反射的光成正比例的信号。

Woodward的美国专利5,040,196描述了计数堆积的单元的仪器，它成象堆积物的一部分侧面然后自相关该图象，而仪器是静止的，然后随着仪器的移动交互相关该图像。其结果为一时变信号，当计数其重复周期时，表示该堆中的单元的数目。

Saito的美国专利3,971,918通过利用由电脉冲依次开关的光电二极管阵列水平与垂直地扫描堆积物的端面而计数堆积的波面纸板。计数与比较光电二极管的输出以接连检测平的与波面的纸板。

Mohan等人的美国专利4,912,317描述了计数表面亮度不均匀的片的装置。Mohan等人的系统正规化传感器信号差分输出的相位极性，借此避免传感器输出数据中的亮度极性变换的效应。Mohan等人采用相对于单个物件在堆积的物件上的有效成象宽度非常窄的传感器。数据是差分求和的，然后加以校正以正规化相位极性。

上述美国专利中没有一种指出其中所描述的装置适用于计数钞票。

美国专利5,324,921描述了传统的片计数机，其中将光传感器布置成跨越滚筒下游的钞票通道。发射的光线被每一张通过光径的钞票遮断，因此便能通过计数光接收器在其中接收不到光线的间隔的数目而计数钞票的数目。

关于图象处理的通用课本为Pratt W.K的“数字图象处理”，第二版，Wiley 1991，纽约。

通过引用特此将全部上述出版物及这里援引的对比文件的公开包括在此。

Bensalem，PA19020，USA的Brandt公司出售一种供至少最小钞票尺寸与厚度及不大于最大钞票尺寸与厚度的供钞票使用的型号8640D点钞机。为了确定钞票数目，8640D翻页通过钞票。

本发明寻求提供快速、精确与廉价地计数堆积的物件的改进的方法与装置，最好是用成象从下面计数站立在其一侧(最好是其长侧)上的一堆扁平物件。这些物件的表面外观或外形不需要相同。这些物件基本上可以是任何大小或厚度的，并且不需要小于某种最大尺寸或者在厚度的一定狭窄范围内。

与用于计数钞票与文件的诸如U.S.P.5,324,921中描述的计数装置或Brandt钞票计数器等传统装置不同，在成象时物件不是翻页或移动通过的。

这一特征能够计数松散的或捆在一起的物件堆而无须解开，诸如钉在一起的一堆纸、橡皮筋捆住的票据叠或者合订本的页等。

一堆中最好包含虽然不一定要求接触但通常双双邻接的多个物件，其中堆中的双双邻接物件的边至少是粗略地对齐的。堆的一个实例是最好包含一个摞在另一个上的多个物件的垂直的堆。堆的另一实例是最好包含一个挨着一个站立的多个物件的水平的堆。堆积的扁平物件可以布置在垂直于地面或者在相对于地面的任何其它方向上，并且可以也可以不互相平行。

堆积的物件最好用矩阵CCD(电荷耦合器件)成象，并且在成象中CCD与物件堆都不移动。这一实施例的优点是计数装置可以没有移动部件，因此，制造、操作与维护都简单。

作为替代，可以人工地或自动地使该堆在成象该堆的光学传感器的视野上滑过，或者可用移动的行式CCD替代矩阵CCD。可以提供专门的运动来方便计数，或者作为替代，利用物件的存在的运动路径来计数运动中的物件。

可选择地，诸如激光二极管或氦氖激光器等激光发射器件可提供光线，并可采用适合于感测激光束的光学传感器。激光束可沿堆的侧面行进或者作为替代，可以手工地或自动地使堆相对于静止的激光束滑动，以便使激光束能够扫描各物件的各边与/或每两个邻接物件之间的各间隙的一部分。然后处理反射的或透射的光束以便分辨该堆中物件的数目。

在本说明书与权利要求书中，将扁平物件的表面区看成包含两个“表面”与至少一条“边”，其中各边是物件的近似一维的面。如果物件是矩形的，它具有两个表面与四条边。例如，一张纸具有正与背表面及四条边。

这里用堆内的物件的“边”来指称堆积的物件的平行于堆的轴线的面。

更广义地，这里采用名词“边”来指称为了计数物件的数目而成象的物件的部分。

涉及扁平物件的堆的名词“堆的侧面”是指由堆积的物件的边构成的堆的四个面中之一，而不是指称分别由堆中第一物件的一个表面及堆中最后物件的一个表面构成的堆的其余两面。

相信本发明是适用于计数扁平的园形成曲线形物件的。在这一情况下，“堆的侧面”是指由堆积的园形物件的边构成的堆的面。

按照本发明的较佳实施例，计数是通过成象堆的一个侧面实行的。在得出的图象中，特别是如果物件是纸片，由于材料磨损、纸片的弯曲、不平、折叠及纸片采用波浪形配置的趋势，而看到的纸片边是不均匀的。

因此按照本发明的较佳实施例提供了计数钞票的方法，该方法包含提供一叠钞票及估算叠中的钞票数目，其中的估算进程的特征在于基本上保持钞票的互相朝向。

同时提供了计数堆积的物件的装置，该装置包括至少一个光学传感器用于同时观察沿物件堆的侧面的多个位置，这些位置是沿构成堆的侧面的物件边配置的，以及图象处理装置，它接收来自光学传感器的输出并提供堆中物件的数目的输出指示。进一步按照本发明的较佳实施例，该光学传感器包含分别观察沿堆的侧面的多个位置的多个感测元件。

又进一步按照本发明的较佳实施例，该光学传感器具有二维视野。

进一步按照本发明的一个较佳实施例，提供了用于相对于光学传感器改变堆的位置的装置。

又进一步按照本发明的一个较佳实施例，用于改变的装置包括用于移动堆的装置。

此外按照本发明的一个较佳实施例，用于改变的装置包括用于相对于堆移动光学传感器的装置。

进一步按照本发明的一个较佳实施例，该光学传感器可进行操作重复地观察沿物件的堆的至少一个位置。

按照本发明的一个较佳实施例，还提供了用于计数堆积的物件的方法，该方法包括至少在第一照明条件下及第二照明条件下观察物件堆的一侧面的至少一部分；及图象处理装置接收从光学传感器的输出，该输出包含在第一照明条件下至少一部分堆的第一图象及在第二照明条件下至少一部分堆的第二图象，并进行操作比较这两个图象及提供堆中的物件数目的输出指示。

按照本发明的较佳实施例，还提供了用于计数堆积的物件的装置，包括用于至少一堆物件的支架；布置在该至少一个支架后面、用于透过支架观察物件堆的侧面的至少一部分的一个光学传感器；以及图象处理装置，接收来自光学传感器的输出及提供堆中的物件数目的输出指示。

进一步按照本发明的较佳实施例，该支架是透明的。

又进一步按照本发明的较佳实施例，该支架具有至少一个形成在其中的窗口。

此外按照本发明的较佳实施例，提供了计数钞票的方法，该方法包括从侧面成象一叠钞票，及图象处理得出的图象，以便计算叠中的钞票数目。

进一步按照本发明的较佳实施例，该装置还包括物件分离器，该分离器进行操作互相分开堆中的物件，以方便其计数。

进一步按照本发明的较佳实施例，该方法还包括互相分开叠中的钞票，以方便其计数。

此外按照本发明的较佳实施例，该至少一个光学传感器包含多个光学传感器，其中各个进行操作观察沿一个不同的堆的侧面的多个位置。

进一步按照本发明的较佳实施例，该至少一个光学传感器包括多个光学传感器，其中各个进行操作观察不同的物件堆的侧面的至少一部分。

又进一步按照本发明的较佳实施例，多个光源照明堆积的物件。

进一步按照本发明的较佳实施例，第一照明条件包括环境照明。

从下面结合附图所作的详细描述中，将理解与明白本发明，附图中：

图1为按照本发明的较佳实施例构造与操作的片计数装置的简化方框图；

图2为堆积的片部分的负象的示例；

图3为图1的图象处理与计数计算机的操作的逻辑图；

图4为根据适当的图象处理操作序列的选择，实现图3的图象处理步骤的方法的流程图；

图5为实现图3的片计数步骤的较佳方法的流程图；以及

图6为可以进行操作来计数多堆物件的图1的片计数装置的改型的简化方框图。

这里附有帮助理解与明白这里所示与描述的发明的一个实施例的下述附录：

附录A是称作EZ.MONEY.PAS的程序的计算机列表，该程序实现按照本发明的较佳实施例操作的钞票计数方法；以及附录B为驻留在计算机程序MODEX.ASM中的代码MODEX.ASM的描述。MODEX.ASM是可从Matt Pritchard，邮政信箱140264，Irving，TX75014，USA购得的公用域软件包。

图1为计数堆积的物件的装置的简化方框图。该装置包括用于待计数的物件堆20的支架10；至少一个光源30；及与镜头50关联操作的诸如矩阵CCD或行式CCD等的光传感器40，用于将堆的图象转换成电信号。该光学装置可以有选择地包含用于诸如放大、聚焦与/或改变方向等功能的反射镜(未示出)。

堆的轴线用参照数字54指示。

作为替代，支架10可以省掉。该装置可以是有选择地便携式的，使得通过将计数装置运送到物件来进行物件的计数而不是通过将物件运送到计数装置。

然而可以理解，如果提供了支架，它便能执行下述功能中的一种或多种：

a、堆的对齐。

b、堆的分开，例如通过提供对角线朝向的支架，将堆的侧面放置在其上，使得由于对角线而使堆的边分开。

c、支架可用作堆沿其移动的轨道。

d、支架可进行操作用静电充电该堆，借此增进物件的分离。例如，支架可包括一个电容器。

取决于镜头与CCD元件的光学特性，可以提供放大，以便提供适当的画面分辨率，诸如为物件的最短维度及物件之间的平均间隙提供至少五个象素。适当的视场深度值为大约5mm。适当的线性分辨率为至少每半英寸500点。上面的数值适用于下面详述的特定设备，而并非旨在作为限制作出的。

可以理解，诸如激光二极管或氦氖激光器等激光束发射器件可用作光源10，而适用于感测激光束的光学传感器可用作传感器40。

最好将传感器与镜头布置在支架10下方，并且支架10包含堆20通过它能从下面成象的透明窗口60或缝隙(未示出)。堆在其侧面最好其长的侧面上放置，并可以有选择地沿透明窗口60的长的维度手动引导，如箭头100所指示的。在某些应用中，由于堆是在运动中所以沿箭头的运动并不需要手动引导，例如由于除正在堆上或借助于该堆正在执行计数以外的处理，堆正在沿传送带行进。

作为替代，CCD包括一个行式CC式它能平行于透明窗口的长维度或与之成任何其它适当的角度移动。然而，CCD最好包括一个矩阵CCD并且在成象期间堆与矩阵CCD都不移动。

将传感器的输出馈送给图象捕捉单元80，后者将光传感器40捕捉到的模拟数据变换成数字形式给RAM68。与传统的控制装置84关联的图象处理与计数计算机70分析存储在RAM中的画面，以便辨别或“计数”堆中的物件的数目。计数功能可以在保持在ROM94中的软件中被实现。

将堆中物件数目的“计数”结果显示在诸如LCD等显示器90上。可选择地，也可显示诊断统计或警告指示。

可以理解，也可导出与显示关于物件数目以外的计数进程的信息。例如，可能希望提供质量差的物件例如票据的指示。

图1中提供了照明，然而作为替代也可只采用自然照明。再者，可以采用任何适当种类的人工照明。可选择地，如果采用人工照明，可用不透光的遮光屏等遮断自然照明。

可以采用一个或多个光源。一个或多个光源所提供的一个或多个光束中的各个可以是任何颜色的光，或者可以通过设置多种滤色镜面具有可选择的多种颜色。各光束可以是聚焦的或发散的。各光束相对于堆的角可以是任何固定的角或者可由用户改变。光本身可以是相干的或非相干的。可采用滤色镜来控制光的波长与/或光的偏振。

可选择地，堆中的物件可加以处理，以便减少两个物件互相叠置而最终被看成是一个单一物件的概率。例如，可在窗口60上提供多个小孔，通过这些小孔将气流或空气喷射进物件，以便增进它们的分离。作为替代或附加，可将物件用静电充电，使它们互相排斥而成为互相分离的。作为替代或附加，可以设置机械装置来夹紧堆的一侧，通常是要成象的一侧的相对侧，这具有分离位于沿堆中要成象的一侧的物件的边的效果。

可以理解，如何减小叠置物件的概率的上述两个实例只是示例而已并不是限制性的。

图2为堆积的片部分的负象的示例。

如图中所见，片边是不均匀的，这可能由材料磨损、片弯曲、片不平、片折叠、纸张采用波浪形配置的趋势及其它因素。因此，垂直于成象的边画出的不同直线与片的图象形成不同的交点序列。这些序列在对应的交点之间具有不同的距离，与/或甚至不同的交点数目。例如，图1中线A上底部两个交点在线B上可能对应于一个单一的交点，由于在线B的位置上图2中底部的两片之间缺少距离。

为此，按照本发明的较佳实施例，提供了堆的二维图象，或者作为替代在沿片的多个位置上，诸如400个位置以上用线性传感器成象该堆。例如图2中的堆可以在包含线A与线B在内的多个位置上成象。

图3为图1中的比较与计数计算机的操作的逻辑图，其中包含图象处理与计数。

图象处理通常包括噪声消除、锐化、边沿增强、滤波与/或阀值限制，任何或所有这些都可根据传统的方法，诸如Pratt，W.E，“数字图象处理”，第二版，Wiley 1991，纽约，中所描述的。下面参照图4描述一种较佳图象处理方法。

下面参照图5描述一种较佳计数方法。

图4为说明根据从一组图象处理“基元”中选择的适当图象处理操作序列实现图3的图象处理步骤的方法的流程图。图4中所示的该组图象处理“基元”中包括：

a、成负象操作N，

b、沿列的差分操作D以加强票据与背景之间的变化，

c、采用按照图象亮度与对比度设定的阀值减少噪声的静态截止操作C，

d、沿行(钞票)减少噪声的动态截止操作X，

e、减少行(钞票)间噪声的动态截止操作Y，

f、二进制化操作B，

g、减少高频噪声的平滑操作S，

h、锐化边沿增强操作P，

i 、高通滤波操作H，

j、用于加强钞票图象的粗线检测滤波操作I，以及

k、线检测滤波操作L。

这些图象处理操作的适用序列包括：SSCDBS、SCPS、SIY、SIX或简单地C。

可以理解，适用的图象处理序列不一定只包含操作S、C、D、B、P、I、Y。适用的图象处理序列可包含其它传统的图象处理操作与/或附录A及图4中指称的其余图象处理操作，即H(高通滤波)、L(线检测滤波)、B(图象二进制化)、N(成负象)。

图5为说明用于实现图3的片计数步骤的较佳方法的流程图。在各列中搜索非零象素序列。这些序列的数目在图5中称作“票据(bills)”。为票据构成直方图。该进程的输出为直方图的中心趋势的指示，诸如其出现频率最高的值(峰值)与/或其平均值。

图6为图1的片计数装置的改型的简化方框图，它甚至可以同时进行操作计数多堆物件。如图所示，图6的装置类似于图1的装置，除外图象处理与计数计算机70、图象捕捉单元80及控制单元84是与多个堆检查子单元110(只示出了其中两个)关联的。各堆检查子单元通常包括支架10、光源30、光传感器40、镜头50及显示器90。

附录A为称作EZ-MONEY.PAS的程序的计算机列表，这是一个实现按照本发明的较佳实施例操作的钞票计数方法的程序。该程序采用若干种图象处理方法来计数画面文件中的钞票。

该画面文件为可用CORTEX帧抓取器捕捉的图象。帧分辨率为512×512象素X256灰度级/象素。该程序使用Matt Pri thard，邮政信箱140264，Irving，TX75014，USA，编写的公用域软件包MODEX。名为MODEX.ASM的程序MODEX的描述附在后面并参照附录B。为了处理与显示256个灰度级的画面而采用MODEX作为图形包，因为Turbo Pascal 6.0图形单元不支持这一能力。

该程序使用MODEX图形例程的子集来处理2个VGA页，一个是图象处理操作的源，而另一个是其目的。该程序设定及得到象素值，并印刷文本。

该程序使用320H×400V的MODEX屏幕分辨率，它小于CORTEX图象分辨率，但为了显示存储的要计数的钞票的图象的主要部分已足够。

为了使用附录A的程序来计数一叠钞票，诸如一叠大约一打以色列银行20新Shekel面额的钞票；可采用下列设备：

硬件：

计算机--PC386DX(40Mhz，128K高速缓冲存储器，4MB RAM，340MB硬盘，SVGA监视器)。

图形卡--Trident 8900CL(SVGA)，1MB单板RAM(JUKO电子工业有限公司(208-770000-00A，台湾)制造)。

帧接收器卡--CORTEX-I，256灰度级，CCIR/PAL制式512H×512V分辨率(Imagenation公司(邮政信箱84568，Vancouver，华盛顿98684-0568，USA)制造)。

摄象机--JAVELIN JE-7442高分辨率2/3”CCD摄象机(JAVELIN电子(19831 Magellan Dr.，Torrance加利福尼亚90502-1188，USA)制造)。

镜头--Micro-Nikkor 55mm Macro镜头(NIKON公司(Fuji Bldg.，2-3，Marunouchi 3-chome，chiyoda-ku，东京100，日本)制造)。

摄象机附件--Cosmicar x2 C-Mount镜头电视扩展镜，摄象机三脚架。

软件：

MS-DOS 6.2(微软公司)。Turbo汇编程序3.0(Borland国际公司)。

Turbo Pascal 6.0(Borland国际公司)。

CORTEX帧接收器软件(Imagenation公司)。

MODEX SVGA图形库(作者：Matt Pritchard，邮政信箱140264，Irving，TX75014-0264，USA；在Fido NET ECHO会议上：80×××)，这里提供其说明作为附录B；

EZ-Money--Turbo Pascal版本计数程序，其列表作为附录A附加在这里。

票据-计数进程，在上述说明中在标题COUNT_1.OPR，···，COUNT_5.OPR下提出的文本文件。

使用上述设备的计数钞票的较佳方法如下：

1、将CORTEX帧接收器卡装入计算机中。

2、在目录C：\BANKNOTE中装入CORTEX软件。

3、生成其内容与附录A的计算机列表相同的数字文件，并命名这一文件为EZ_MONEY.PAS。此外，生成附录B中所描述的计算机程序MODEX.ASM的数字文件。代码MODEX.ASM可从Matt Pritchard(邮政信箱140264，Irving，TX75014，USA)购买。将EZ-)MONEY.PAS与MODEX.ASM放入目录C：\BANKNOTE中。

4、为了生成MODEX.OBJ，用Turbo汇编程序3.0编译MODEX.ASM。

5、用Turbo Pascal 6.0编译EZ_MONEY.PAS并将其链接到MODEX.OBJ上。

6、用Cosmicar电视扩展镜将Micro Nikkor镜头安装到Javelin摄象机上。

7、将Javelin摄象机装在三脚架上并将摄象机视频输出连接到CORTEX卡输入上。

8、放置钞票叠使叠的侧面(票据的边)在摄象机的视野中。

9、将镜头聚焦在票据边上：改变光圈以匹配环境照度，例如可以是室内环境光。

10、运行CORTEX实用程序将钞票图象抓取到CORTEX图象文件格式中，使用命令C：\BANKNOTE＞UTILITY\GRAB.COM BANKNOTE.PIC。

11、用下述方法在缺省BANKNOTE.PIC图象文件上运行EZ_MONEY计数程序：

a、交互式运行(即，C：\BANKNOTE)EZ_MONEY)；或者

b、利用计数进程COUNT_1.OPR至COUNT_5.OPR中任何一个运行，它们是：

COUNT_1.OPR：

    BANKNOTE.PIC

    SSCDBS#

    COUNT_2.OPR：

    BANKNOTE.PIC

    SCPS#

    COUNT_3.OPR：
    BANKNOTE.PIC
				
				<dp n="d13"/>
    SIY#

    COUNT_4.OPR：

    BANKNOTE.PIC

    SIX#

    COUNT_5.OPR：

    BANKNOTE.PIC

    C#

例如，为了用第一计数进程运行EZ_MONEY计数程序，打字：C：\BANKNOTE＞EZ_MONEY COUNT_1.OPR。上面列出的五个计数进程是包含在附录A中及图3与4中称作S、I、X、Y、C、P与D的一个或多个图象处理操作的序列，并且还包含计数进程#，它是进行操作来计数各列中的钞票并作为结果给出次数最多的计数的。

可以理解，可将上述图象处理操作组合进除COUNT_1.OPR，···，COUNT_5.POR以外的计数进程中。也可以理解，上述图象处理组合的集合可用其它传统的图象处理操作增大，诸如但不限于下述图象处理操作，它们是在附录A中及图4中提及的：

H(高通滤波)、L(行检测滤波)、B(图象二进制化)、N(成负象)。

最好，所采用的图象处理中的至少一种操作在诸如3×3象素矩阵或3×5象素矩阵等多象素区上操作，而不是一次在一个象素上操作。

可选择地，可采用神经网络或其它学习机制，使得可以训练这里所示与描述的计数装置正确地计数。

所替代地，可以采用全部五个计数进程并用加权平均值组合它们的结果，以确定最终结果。

将叠中的钞票数目显示在屏幕上或记录在计数算法文件中(如果提供的话)。该结果是‘峰’值；此外，写入‘平均值’。

例如，在处理图2的钞票叠图象的负象时，结果为12。

这里针对银行、邮政局、超级市场、娱乐场所、交通设施或家庭使用的现金收银柜、自动提款机或其它钞票处理装置的钞票计数应用的上下文中描述了本发明。然而可以理解，这里所示与描述的实施例对于计数其它物件也是有用的，尤其是对诸如纸板、表格、票据、胶片、盘、金属箔、卡片、复印机已复印或待复印的页的堆等扁平的堆积物件。该计数装置可以有选择地为便携式的，并可以用电池供电或者连接到电源插座供电。

可以理解，本发明的软件部分如果愿意的话可以以ROM(只读存储器)形式实现。如果愿意，通常可用传统技术将软件部分实现在硬件中。

可以理解，附录中所描述的特殊实施例只是为了提供本发明的极详细的公开，而并不是为了限制的目的。可以理解，为了清楚起见在独立的实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可在单一的实施例中组合提供。反之，为了简单起见在单一实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可独立地或以任何适当的子组合的形式提供。

熟悉本技术领域的人员可以理解，本发明不局限于上面具体示出与描述的那些。反之，本发明的范围只由下面的权利要求书定义。附录A

{版权所有_l994，by：Charlie S.Antebi &amp; Lior Goldenberg
  Program EZ_Money(input，output)；
  Uses Crt；
  {$L modex.obj}{本文件为外部ModeX Library.OBJ}
  {$F+}

      {模式设定例程}
  Function SET_MODEX(Mode：integer)：Integer；external；

      {图形基元}
  Procedure CLEAR_VGA_SCREEN(Color：integer)；extemal；
  Procedure SET_POINT(Xpos，Ypos，Color：integer)；extemal；
  Function READ_POINT(Xpos.Ypos：integer)：integer；extenal；
  Procedure DRAW_LINE(Xpos1，Ypos1，Xpos2，Ypos2，Color：integer)；extemal；

      {VGA DAC例程}
  Procedure SET_DAC_REGISTER(RegNo，Red，Green，Blue：integer)；extemal；

      {文本显示例程}
  Procedure PRINT_STR(Var Text；MaxLen，Xpos，Ypos，ColorF，ColorB：integer)；

      external；

      {页与窗口控制例程}
  Procedure SET_ACTIVE_PAGE(PageNo：integer)；extemal；
  Procedure SET_DISPLAY_PAGE(PageNo：integer)；extemal；

      {单色与VGA存储器→Vga存储器复制例程}
  Procedure COPY_PAGE(SourcePage，DestPage：integer)；extemal；
  {$F-}
  Const
				
				<dp n="d17"/>
 CR＝Chr(13)；
 ESC＝Chr(27)；
 FRAME_Y＝512；
 FRAME_X＝512；
 FILTER_SIZE＝20；
 COMMAND_LENGTH＝20；
 MAX_BILLS＝256；
 XMAX＝320；
 YMAX＝400；
 DISPLAY_MODE＝1；{320H×400V}
 DATA_FRAME＝0；
 WORK_FRAME＝1；
TyPe
 Filter_Matrix＝Array[0..FILTER_SIZE-1，0..FILTER_SIZE-1]of Integer；
Var
 command_string：String[COMMAND_LENGTH]；
 command_index：Integer；
 peak：Integer；

    {出错处理程序-返回到文本模式与显示出错}
Procedure MESSAGE(s：string)；
 Begin
  asm
   mov ah，0
   mov al，3
   int 10h
  end；
 WriteLn(s)；
 Halt(0)；
END；

    {主例程-运行通过计数及退出}
Procedure Beep；
Var
 i：Integer；
Begin
				
				<dp n="d18"/>
 Sound(1000)；
 For i：＝0 to 16000 Do；
  NoSound；
End；
Procedure Gray_Scale；
Var
 i：Integer；
Begin
 For i：＝0 to 255 do
  SET_DAC_REGISTER(i，i div 4，i div 4，i div 4)；
End；
Procedure Display_Frame(fiename：String；skip_lines；Integer)；
Var
 frame_file：Text；
 x，y：Integer；
 c：Char；
Begin
 Assign(frame_file，filename)；
 Reset(frame_file)；
 For y：＝0 to FRAME_Y-1 do
  For x：＝0 to FRAME_X-1 do
  Begin
   Read(frame_file，c)；
   If y＞＝skip_lines Then

       SET_POINT(x，y-skip_lines，Ord(c))；
  End；
 Close(frame_file)；
End；
Procedure Negate_Frame；
Var
 x，y，n：Integer；
Begin
 SET_DISPLAY_PAGE(WORK_FRAME)；
 For y：＝0 to YMAX-1 do
				
				<dp n="d19"/>
  For x：＝0 to XMAX-1 do
  Begin
   n：＝255-READ_POINT(x，y)；
   SET_ACTIVE_PAGE(WORK_FRAME)；
   SET_POINT(x，y，n)；
   SET_ACTIVE_PAGE(DATA_FRAME)；
  End；
End；
Procedure Cutoff_Frame(n：Integer)；
Var
 x，y，v：Integer；
Begin
 SET_DISPLAY_PAGE(WORK_FRAME)；
 For y：＝0 to YMAX-1 do
  For x：＝0 to KMAX-1 do
  Begin
   v：＝READ_POINT(x，y)；
  If v＜＝n Then

     v：＝0；
  SET_ACTIVE_PAGE(WORK_FRAME)；
  SET_POINT(x，y，v)；
  ESET_ACTIVE_PAGE(DATA_FRAME)；
 End；
End；
Procedure Dynamic_Y_Cutoff Frame(r：Real)；
Var
 x，y，v，n：Integer；
Begin
 SET_DISPLAY_PAGE(WORK_FRAME)；
 For y：＝0 to YMAX-1 do
 Begin
  v：＝0；
  For x：＝0 to XMAX-1 do
   If v＜READ_POINT(x，y)Then

      v：＝READ_POINT(x，y)；
  n：＝Round(v*r)；
  For x：＝0 to XMAX-1 do
  Begin
				
				<dp n="d20"/>
      v：＝READ_POINT(x，y)；

      If v＜＝n Then

        v：＝0；

      SET_ACTIVE_PAGE(WORK_FRAME)；

      SET_POINT(x，y，v)；

      SET_ACTIVE_PAGE(DATA_FRAME)；

     End；

    End；
  End；
  Procedure Dynamic_X_Cutoff_Frame(r：Real)；
  Var

    x，y，v，n：Integer；
  Begin

    SET_DISPLAY_PAGE(WORK_FRAME)；

    For x：＝0 to XMAX-1 do

    Begin

     v：＝0；

     For y：＝0 to YMAX-1 do

      If v＜READ_POINT(x，y)Then

         v：＝READ_POINT(x，y)；

     n：＝Round(v*r)；

     For y：＝0 to YMAX-1 do

     Begin

      v：＝READ_POINT(x，y)；

      If v＜＝n Then

         v：＝0；

      SET_ACTIVE_PAGE(WORK_FRAME)；

      SET_POINT(x，y，v)；

      SET_ACTIVE_PAGE(DATA_FRAME)；

    End；

    End；
  End；
  Procedure Bin_Frame(n：Integer)；
  Var
   x，y，v：Integer；
  Begin
   SET_DISPLAY_PAGE(WORK_FRAME)；
   For y：＝0 to YMAX-1 do
				
				<dp n="d21"/>
  For x：＝0 to XMAX-1 do
  Begin
   v：＝READ_POINT(x，y)；    
   If v＜＝n Then

      v：＝0
   Else

      v：＝255；
   SET_ACTIVE_PAGE(WORK_FRAME)；
   SET_POINT(x，y，v)；
   SET_ACTIVE_PAGE(DATA_FRAME)；
 End；
End；
Procedure Diff_Frame；
Var
 x，y，n：Integer；
Begin
 SET_DISPLAY_PAGE(WORK_FRAME)；
 For y：＝0 to YMAX-1 do
  For x：＝0 to XMAX-1 do
  Begin
   n：＝(READ_POINT(x，y+1)-READ_POINT(x，y-1)+255)div 2；
   SET_ACTIVE_PAGE(WORK_FRAME)；
   SET_POINT(x，y，n)；
   SET_ACTIVE_PAGE(DATA_FRAME)；
 End；
End；
Function Byte_Bound(v：Integer)：Byte；
Begin
 Byte_Bound：＝v；
 If v＜0 Then
   Byte Bound：＝0；
 If v＞255 Then
   Byte_Bound：＝255；
End；
Procedure Filter_Frame(devider：Integer；f：Filter_Matrix；m，n：Integer)；
Var
 x，y，i，j：Integer；
				
				<dp n="d22"/>
 v：Integer；
Begin
 SET_DISPLAY_PAGE(WORK_FRAME)；
 For y：＝0 to YMAX-m do
  For x：＝0 to XMAX-n do
  Begin
   v：＝0；
   For i：＝0 to m-1 do

     For j：＝0 to n-1 do

      v：＝v+f[i，j]*READ_POINT(x+j，y+i)；
   v：＝Byte_Bound(v div devider)；
   SET_ACTIVE_PAGE(WORK_FRAME)；
   SET_POINT(x+(n div 2)，y+(m div 2)，v)；
   SET_ACTIVE_PAGE(DATA_FRAME)；
  End
End；
Procedure Smooth_Frame；
Var
 f：Filter_Matrix；
 i，j：Integer；
Begin
 For i：＝0 to FILTER_SIZE-1 do
  For i：＝0 to FILTER_SIZE-1 do
   f[i，j：]＝1；
 Filter_Frame(9，f，3，3)；
End；
Procedure Sharp_Frame；
Var
 f：Filter_Matrix；
 i，j：Iuteger；
Begin  
 f[0，0]：＝1；f[0，1]：＝1；f[0，2]：＝1；
 f[1，0]：＝1；f[1，1]：＝-2；f[1，2]：＝1；
 f[2，0]：＝-1；f[2，1]：＝-1；f[2，2]：＝-1；
 Filter_Frame(1，f，3，3)；
End；
ProcedureLine Detection Frame；
				
				<dp n="d23"/>
  Var
   f：Filter_Matrix；
   i，j：Integer；
  Begin
   f[0，0]：＝-1；f[0，1]：＝-1；f[0，2]：＝-1；
   f[1，0]：＝2；f[1，1]：＝2；f[1，2]：＝2；
   f[2，0]：＝-1；f[2，1]：＝-1；f[2，2]：＝-1；
   Filter_Frame(1，f，3，3)；
  End；
  Procedure Hi_Pass_Frame；
  Var
   f：Filter_Matrix；
   i，j：Integer；
  Begin
   f[0，0]：＝0；f[0，1]：＝-1；f[0，2]：＝0；
   f[1，0]：＝-1；f[1，1]：＝5；f[1，2]：＝-1；
   f[2，0]：＝0；f[2，1]：；-1；f[2，2]：＝0；
   Filter_Frame(1，f，3，3)；
  End；
  Procedure Bill_Detection_Frame；
  Var
   f：Filter_Matrix；
   i，j：Integer；
  Begin
   f[0，0]：＝-2；f[0，1]：＝-3；f[0，2]：＝-2；
   f[1，0]：＝-1；f[1，1]：＝-1；f[1，2]：＝-1；
   f[2，0]：＝10；f[2，1]：＝15；f[2，2]：＝10；
   f[3，0]：＝-1；f[3，1]：＝-1；f[3，2]：＝-1；
   f[4，0]：＝-2；f[4，1]：＝-3；f[4，2]：＝-2；
   Filter_Frame(10，f，5，3)；
  End；
  Function Select_Process：Char；
  Var
   c：Char；
   menu_line：Packed Array[1..40]of Char；
  Begin
   Copy_Page(DATA_FRAME，WORK_FRAME)；
				
				<dp n="d24"/>
 SET_ACTIVE_PAGE(WORK_FRAME)；
 SET_DISPLAY_PAGE(WORK_FRAME)；
 if command_string＝″Then
 Begin
  menu_line：＝′Neg Diff Cut-off X-cut Y-cut Bin Hi-pass′；
  Print_Str(menu_line，40，0，0，255，0)；
  menu_line：＝′Smooth sharP Line-det cOl-det bIll-det#′；
  Print_Str(menu_line，40，0，8，255，0)；
  c：＝ReadKey；
 End
 Else
 Begin
  command_index＝command_index+1；
  c：＝command_string[command_index]；
  If(c＝′#′)Or(c＝″)Or(c＝″)Or(c＝CR)Then
   c：＝ESC；
 End；
 If c＝′#′Then
  c：＝ESC；
 Select_Process：＝c；
 SET_ACTIVE_PAGE(DATA_FRAME)；
 SET_DISPLAY_PAGE(DATA_FRAME)；
End；
Procedure Process_Frame(s：Char)；
Begin
 Case s of
  ′N′，′n′：Negate_Frame；
  ′D′，′d′：Diff_Frame；
  ′C′，′c′：Cutoff_Frame(60)；
  ′Y′，′y′Dynamic_Y_Cutoff_Frame(0.45)；
  ′X′′x′：Dynamic_X_Cutoff_Frame(0.45)；
  ′B′，′b′：Bin_Frame(128)；
  ′S′，′s′：Smooth_Frame；
  ′P′，′p′：Sharp_Frame；
  ′L′，′l′：Line_Detection_Frame；
  ′H′，′h′：Hi_Pass_Frame；
  ′I′，′i′：Bill_Detection_Frame；
  ′＃′：；
 Else
				
				<dp n="d25"/>
  Beep；
 End；
 If(command_string◇″)Then
   COPY_PAGE(WORK_FRAME，DATA_FRAME)
  Else
   If(ReadKey＝CR)Then

    COPY_PAGE(WORK_FRAME，DATA_FRAME)；
 SET_DISPLAY_PAGE(DATA_FRAME)；
End；
Function Count_Bills：Real；
Var
 x，y，i，j：Integer；
 bills，ave，sum：Integer；
 count：Array[0..MAX_BILLS]of Integer；
Begin
 For i：＝0 to MAX_BILLS do
  count[i]：＝0；
 For x：＝FILTER_SIZE div 2 to XMAX-(FILTER_SIZE div 2)do
 Begin
  bills：＝0；
  For y：＝FILTER_SIZE div 2 to YMAX-(FILTER SI7E div 2)do
   If(READ_POINT(x，y+1)＞0)and(READ_POINT(x，y)＝0)Then

      bills：＝bills+1；
  count[bills]：＝cournt[bills]+1；
 End；
 CLEAR_VGA_SCREEN(0)；
 peak：＝0；
 ave：＝0；
 sum：＝0；
 For i：＝0 to MAX_BILLS do
 Begin
  DRAW_LINE(i+i，YMAX，i+i，YMAX-count[i]-1，64)；
  If(i mod 10)＝0 Then

    SET_POINT(i+i，YMAX-1，255)；
  If count[i]＞count[peak]Then
   peak：＝i；
  ave：＝ave+i*count[i]；
				
				<dp n="d26"/>
    sum：＝sum+count[i]；
   End；
   Count_Bils：＝ave/sum；
  End；
  Var

    frame_file：String；

    s：Char；

    i，j，k：integer；

    peaks，bills：String；

    command：Text；
  Begin
   command_index：＝0；
   If ParamCount＝0 Then
   Begin

    Write(′Frame File＜BANKNOTE.PIC＞：′)；

    Readln(frame_file)；

    If frame_file＝″Then

     frame_file：＝′BANKNOTE.PIC′；

    Write(′Command String？′)；

    Readln(command_string)；
   End
   Else
   Begin

    Assign(command，ParamStr(1))；

    Reset(command)；

    Readln(command，frame_file)；

    Readln(command，command_string)；
   End；
   If command_string◇″Then

   command_string[Length(command_string)+1]：＝′#′；
   If SET_MODEX(DISPLAY_MODE)＝0 Then

     MESSAGE(′Unable to SET_MODEX′)；
   CLEAR_VGA_SCREEN(0)；
   Gray_Scale；
   Display_Frame(FRAME_FILE，80)；
				
				<dp n="d27"/>
 s：＝Select_Process；
 While s◇ESC Do
 Begin
  Process_Frame(s)；
  s：＝Select_Process；
 End；
 Str(Count_Bills：10∶5，bills)；
 Str(peak，peaks)；
 If ParamCount◇0 Then
 Begin
  Close(command)；
  Append(command)；
  Writeln(command，bills)；
  Writeln(command，peak)；
  Close(command)；
 End
 Else
  s：＝ReadKey；
 MESSAGE(′EZ_Money IS FINISHED：′+peaks+′bills counted.′)；
End.

附录B

MODEX.ASM-一个完整的模式X库

版本1.04发行，1993年5月3日，Matt Pritchard

带有来自Michnel Abrash的可观输入

以下信息贡献给公用域，希望能节省其它程序员许多挫折。

如果你在产品中使用这一代码，如果你包含象“Matt Pritchard编写的模式X例程”的一行文字以守信誉是令人愉快的。

所有这些代码是设计成用MASM 5.10a汇编的，但也能用TASM3.0。

所包含的例程是设计成供在MEDIUM模型程序中使用的。所有例程都为FAR，并假定存在一个DGROUP数据段，及在进入时DS将指向它。

对于所有例程，不保存AX、BX、CX、DX、EX与FLAGS寄存器，但保存DS、BP、SI与DI寄存器。

除非特别说明，所有参数都假定为“PASSED BY VALVE(用值传递)”的。即在堆上放置实际的值。在传递基准时，假定它是对DGROUP段中的变量的接近的指针。

返回单个16位整数值的例程将该值返回在AX寄存器中的该值。

这一代码不能运行在8086/8088上，因为使用了80286+的专用指令。如果你已有8088/86与VGA，你能化大约160美元购置一块80386-40主板而进入90年代。

这一代码是合理地优化的：大多数画图循环都已被展开过一次，并通过尽可能将数据保持在寄存器中而减少存储器访问。

出错俘获随例程改变。不执行裁剪，因此调用程序应验证所有坐标都是合法的。

若干宏用来简化公用的2或3个指令序列。若干单个字母文字常数也简化普通的汇编程序表达式如“WORD PTR”。

模式X变化

模式# 屏幕大小最大页数纵横比(X∶Y)

0 320×200 4页 1.2∶1

1 320×400 2页 2.4∶1

2 360×200 3页 1.35∶1

3 360×400 1页 2.7∶1

4 320×240 3页 1∶1

5 320×480 1页 2∶1

6 360×240 3页 1.125∶1

7 360×480 1页 2.25∶1

法律材料

对本代码产品的精确性与可用性既不作书面也不作蕴含的保证。用户自己负责。不包含电池。辣味香肠与额外的奶酪另付钱便能买到。

作者

Matt Pritchard为有薪程序员，其宁愿编写游戏程序。可在下述地址上与他接触：邮政信箱140264，Irving，TX 75014，美国，Michael Abash是活着的上帝，他现在为比尔盖茨(微软)工作。

Claims

1、一种计数钞票的方法，包括：

提供一叠包含至少一个由钞票的边确定的表面的钞票；以及

用至少一个光学传感器计数叠中的钞票数目，其特征在于相对于所述至少一个光学传感器保持钞票的相互朝向，计数步骤包括：

利用所述至少一个光学传感器来同时观察沿所述至少一个面的至少两个分开的列；以及

接收来自所述至少一个光学传感器的输出及提供叠中的钞票数目的输出指示。

2、计数堆积的片的装置，这些片确定了由这些片的边所确定的至少一个表面，该装置包括：

至少一个光学传感器，用于同时观察沿所述至少一个面的至少两个分开的列；以及

图象处理装置，接收来自所述至少一个光学传感器的输出及提供堆中的片数目的输出指示，

其中该光学传感器包括分别观察沿堆的测面的多个并排的位置的多个感测元件。

3、按照权利要求2的装置，其中该光学传感器具有一个二二维视野。

4、按照权利要求2的装置，还包括用于相对于光学传感器改变堆的位置的装置。

5、按照权利要求4的装置，其中所述用于改变的装置包括用于移动该堆的装置。

6、按照权利要求2的装置，其中所述光学传感器进行操作以重复地观察沿物件堆的至少一个位置。

7、按照权利要求2的装置，其中所述至少一个光学传感器包括多个光学传感器，其中各个进行操作以沿不同的堆的侧面观察多个位置。

8、按照权利要求2的装置，其中所述至少一个光学传感器包括多个光学传感器，其中各个进行操作以观察一个不同物件堆的侧面的至少一部分。

9、按照权利要求2的装置，还包括多个照明堆积的物件的光源。

10、按照权利要求2的装置，还包括用于支承至少一堆物件的至少一个支架，及其中该至少一个光学传感器布置在该至少一个支架后面，用于通过支架观察一物件堆的侧面的至少一部分。