CN115063417A - 检测纸币撕裂的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测纸币撕裂的方法和装置，上述方法包括：根据预先获取的待测纸币的初始图像和预先设置的采集高度，确定目标区域A；对所述目标区域A进行二值化处理，得到目标区域B；根据所述目标区域B，确定目标连通区域M；根据所述目标区域B和所述目标连通区域M，确定所述待测纸币的裂纹的长度L；若所述裂纹的长度L与所述预先设置的采集高度的比值大于预设的阈值，则所述待测纸币为撕裂纸币，否则为合格纸币。通过本方法可以更快、更精确检测得到待测纸币是否为撕裂纸币，是否为拼接过的纸币。

Description

检测纸币撕裂的方法和装置

技术领域

本发明涉及纸币检测技术领域，尤其涉及一种检测纸币撕裂的方法和装置。

背景技术

随着社会经济的加速，货币流通速度的加速，纸币破损的现象也越来越突出，给人们的生活带来了诸多不便。因此纸币清分的任务也越来越重要，纸币撕裂拼接是纸币清分检测中重要技术之一。目前银行纸币撕裂拼接清分工作主要是靠工作人员人工处理来完成的。这种人工检测费时、费力，效率低。

发明内容

基于此，本文提出了一种检测纸币撕裂的方法和装置。首先采集待检测纸币红外反射光下的图像，然后提取图像轮廓，取纸币边缘待检测区域，对待检测区域进行二值化，然后对二值化之后的图像进行降噪处理，最后对处理后的图像进行裂缝拼接检测，然后根据阈值进行判断是否有拼接的痕迹。通过本方法可以更快、更精确检测得到待测纸币是否为撕裂纸币、是否为拼接过的纸币。

第一方面，本发明实施例提供一种检测纸币撕裂的方法，上述方法包括：步骤S102：根据预先获取的待测纸币的初始图像和预先设置的采集高度，确定目标区域A；步骤S104：对目标区域A进行二值化处理，得到目标区域B；步骤S106：根据目标区域B，确定目标连通区域M；步骤S108：根据目标区域B和目标连通区域M，确定待测纸币的裂纹的长度L；步骤S110：若裂纹的长度L与预先设置的采集高度的比值大于预设的阈值，则待测纸币为撕裂纸币，否则为合格纸币。

进一步地，步骤S106包括：1）基于预设的路程标记，提取目标区域B的连通区域；2）将目标区域B的每一行作为一个独立的单元，扫描目标区域B的每一行；3）对每一行的连通区域进行标记，每一行的每一个连通区域对应一个唯一的标签，其中，目标区域B的每一行包括0个或1个或多个连通区域；4）将当前行的连通区域与前一行的连通区域进行比较，若两个连通区域的起始点与终止点之间的区域有重合，则当前行的连通区域的标签将继承前一行的连通区域的标签；5）遍历目标区域B的所有行，得到整个目标连通区域M。

进一步地，步骤S108包括：1）将裂纹的初始长度预设为1；2）将当前行的连通区域与前一行的连通区域进行比较，若两个连通区域的形成重叠时，则将初始长度+1，作为最新的裂纹的长度L。

进一步地，步骤S102包括：通过设置在验钞机的机芯中的纸币传送通道上的图像传感器，获取待测纸币红外反射光下的初始图像；目标区域A为待测纸币的四周的边缘区域；目标区域A为长条形；预先设置的采集高度为4mm。

进一步地，步骤S104包括：步骤1）遍历目标区域A中所有的像素点，对比每个像素点的像素值与预设的阈值T的大小，将像素值小于T的像素点的值设为255，大于或等于阈值T的像素点的值设为0，得到全新的目标区域C；步骤2）对目标区域C进行降噪处理，得到目标区域B。

进一步地，步骤1）包括，计算所述阈值T的公式如下：

；其 中，n为目标区域A像素点的总个数，i代表待测纸币的目标区域A的第i个像素点，a为每个像 素点的像素值，W为目标区域A的宽度，H为预先设置的目标区域A的采集高度。

进一步地，步骤2）包括：遍历目标区域C的每个像素点，对比当前像素点的像素值与相邻位置的像素点的像素值的数值，当当前像素点的像素值与相邻位置的像素点的像素值的数值均不同时，则当前像素点的像素值设置为0，其中，相邻位置包括：上，下，左，右，左上，左下，右上，右下8个位置。

第二方面，本发明实施例提供一种检测纸币撕裂的装置，用于执行上述任一项的检测纸币撕裂的方法；检测纸币撕裂的装置包括：第一模块，用于根据预先获取的待测纸币的初始图像和预先设置的采集高度，确定目标区域A；第二模块，用于对目标区域A进行二值化处理，得到目标区域B；第三模块，用于根据目标区域B，确定目标连通区域M；第四模块，用于根据目标区域B和目标连通区域M，确定待测纸币的裂纹的长度L；第五模块，用于若裂纹的长度L与预先设置的采集高度的比值大于预设的阈值，则待测纸币为撕裂纸币，否则为合格纸币。

本发明实施例的有益效果如下：

本文提出了一种检测纸币撕裂的方法和装置，包括首先采集待检测纸币红外反射光下的图像，然后提取图像轮廓，取纸币边缘待检测区域，对待检测区域进行二值化，然后对二值化之后的图像进行降噪处理，最后对处理后的图像进行裂缝拼接检测，然后根据阈值进行判断是否有拼接的痕迹。通过本方法可以更快、更精确检测得到待测纸币是否为撕裂纸币。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，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具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种检测纸币撕裂的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的待测纸币的初始图像和目标区域A的示意图；

图3为本发明实施例提供的像素点二值化处理示意图；

图4为本发明实施例提供的连通区域重合示意图；

图5为本发明实施例提供的第一连通区域示意图；

图6为本发明实施例提供的第二连通区域示意图。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，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。

随着社会经济的加速，货币流通速度的加速，纸币破损的现象也越来越突出，给人们的生活带来了诸多不便。因此纸币清分的任务也越来越重要，纸币撕裂拼接是纸币清分检测中重要技术之一。目前银行纸币撕裂拼接清分工作主要是靠工作人员人工处理来完成的。这种人工检测费时，费力，效率低。

本文提出了一种检测纸币撕裂的方法和装置。首先采集待检测纸币红外反射光下的图像，然后提取图像轮廓，取纸币边缘待检测区域，对待检测区域进行二值化，然后对二值化之后的图像进行降噪处理，最后对处理后的图像进行裂缝拼接检测，然后根据阈值进行检测判断是否有撕裂过的痕迹。

本技术应用于纸币检测的技术场景中。

实施例一

本发明提供一种检测纸币撕裂的方法和装置，包括首先采集待检测纸币红外反射光下的图像，然后提取图像轮廓，取纸币边缘待检测区域，对待检测区域进行二值化，然后对二值化之后的图像进行降噪处理，最后对处理后的图像进行裂缝拼接检测，然后根据阈值进行判断是否有拼接的痕迹。通过本方法可以更快、更精确检测得到待测纸币是否为撕裂纸币。

具体来说，如图1所示，本实施例的检测纸币撕裂的方法包括：

步骤S102：根据预先获取的待测纸币的初始图像和预先设置的采集高度，确定目标区域A。

具体地，步骤S102包括：通过设置在验钞机的机芯中的纸币传送通道上的图像传感器，获取待测纸币红外反射光下的初始图像，如图2所示。

具体地，目标区域A为待测纸币的四周的边缘区域；如图2所示的目标区域A处于待测纸币的下边缘，还可以取左边缘、右边缘和上边缘作为目标区域A。目标区域A为长条形；预先设置的目标区域A的采集高度为4mm。

具体地，在图2中，待测纸币的宽度为W，也即目标区域A的宽度为W；目标区域A的高度取值为4mm。在此，4mm基于实际应用中的测试经验，如果宽度太宽的话会影响识别时间，从而影响整体算法；因为旧钞有折痕影响很大，所以若太窄效果测试不理想。

步骤S104：对目标区域A进行二值化处理，得到目标区域B。

具体地，步骤S104包括：

步骤1）遍历目标区域A中所有的像素点，对比每个像素点的像素值与预设的阈值T的大小，将像素值小于T的像素点的值设为255，大于或等于阈值T的像素点的值设为0，得到全新的目标区域C，如图3所示，每个像素点的像素值为0或255。

其中，计算阈值T的公式如下：

；

其中，n为目标区域A像素点的总个数，i代表待测纸币的目标区域A的第i个像素点，a为每个像素点的像素值，W为目标区域A的宽度，H为预先设置的目标区域A的采集高度。

具体地，如果目标区域A是图2所示的纸币下方的一窄条，则W为目标区域A的宽度，也即为待测纸币的宽度，H为预先设置的目标区域A的采集高度，一般设置为4mm。如果目标区域A是纸币左边缘或者右边缘的窄条，则W为目标区域A的高度，也即为待测纸币的高度，H为预先设置的目标区域A的采集宽度，一般设置为4mm。

通过步骤1）可以将纸币与裂纹（即裂缝）区分开来，裂缝与纸币颜色不同，裂缝为白条，纸币为黑条。检测白条是连续的还是零散的，依次往下搜索，得到白条连续的长度，即裂纹的长度L。

步骤2）对目标区域C进行降噪处理，得到目标区域B。

步骤2）包括：基于八邻域算法，遍历目标区域C的每个像素点，对比当前像素点的像素值与相邻位置的像素点的像素值的数值，当当前像素点的像素值（即中心点的像素值）与相邻位置的像素点的像素值的数值均不同时，则当前像素点的像素值（即中心点的像素值）设置为0，其中，相邻位置包括：上，下，左，右，左上，左下，右上，右下8个位置。

具体地，步骤2）主要是去除目标区域C中的孤点，达到降噪效果。

步骤S106：根据目标区域B，确定目标连通区域M。

具体地，步骤S106和步骤S108是基于连通域算法进行的，连通域算法是图像处理算法中经典算法，都是基于8连通或者4连通的基础实现，但是整体效率较低。在本发明检测纸币是否有拼接方法中对连通域算法进行了改进。

具体来说，本申请基于路程标记提取连通区域，该方法避免了传统算法中两次扫描图像，有效的节省了检测时间，提高检测效率。

步骤S106包括：1）基于预设的路程标记，提取目标区域B的连通区域。

2）将目标区域B的每一行作为一个独立的单元，扫描目标区域B的每一行。

3）对每一行的连通区域进行标记，每一行的每一个连通区域对应一个唯一的标签，其中，目标区域B的每一行包括0个或1个或多个连通区域。

具体地，对于图5，第一行有2个连通区域，第二行有3个连通区域，第三行有1个连通区域，第四行有0个连通区域。

4）将当前行的连通区域与前一行的连通区域进行比较，若两个连通区域的起始点与终止点之间的区域有重合（如图4所示，1和2，5和6都有重合的关系），则当前行的连通区域的标签将继承前一行的连通区域的标签。

具体来说，也就是将有重合的2个连通区域定义为1个连通区域，二者合用一个标签。即，图5的有重合的两个连通域M和N合用M。

5）遍历目标区域B的所有行，得到整个目标连通区域M。

具体地，当遍历到第二行时出现了两个连通域分别标记为M 和N（如图5所示）在此，M和N为连通区域的唯一的标签，标签即label，但是当遍历到第3行的时候，两个连通域会相交形成一个连通域，此时应该将第一个连通域的label 继承到第二个连通域的label，以此类推，即得到最新的区域，即目标连通区域M（如图6所示）。

步骤S108：根据目标区域B和目标连通区域M，确定待测纸币的裂纹的长度L。

具体地，步骤S108包括：

1）将裂纹的初始长度预设为1。

2）将当前行的连通区域与前一行的连通区域进行比较，若两个连通区域的形成重叠时，则将初始长度+1，作为最新的裂纹的长度L。

准确来说，步骤S108和106是同时进行的，目标连通区域M为裂纹的区域，为白色；裂纹的长度L为M的高度或者宽度。若目标区域A处于待测纸币的上下边缘，则L指的是M的高度；若目标区域A处于待测纸币的左右边缘，则L指的是M的宽度。

具体地，在此需做单位换算，将L的单位转换为mm。

步骤S110：若裂纹的长度L与预先设置的采集高度的比值大于预设的阈值，则待测纸币为撕裂纸币，否则为合格纸币。

具体地，经过大量实验，上述阈值设置为50%更符合实际情况。若待测纸币的上、下、左、右边缘的裂纹的长度L与预先设置的采集高度（4mm）的比值均小于或等于预设的阈值，则待测纸币为合格纸币，否则为拼接过的纸币，也称为撕裂纸币。

本发明提供一种检测纸币撕裂的方法和装置，包括首先采集待检测纸币红外反射光下的图像，然后提取图像轮廓，取纸币边缘待检测区域A，对待检测区域进行二值化，然后对二值化之后的图像进行降噪处理，最后对处理后的图像进行裂缝拼接检测，然后根据阈值进行判断是否有拼接的痕迹。通过本方法可以更快、更精确检测得到待测纸币是否为撕裂纸币、是否为拼接过的纸币。

实施例二

本发明实施例提供一种检测纸币撕裂的装置，用于执行上述任一项的检测纸币撕裂的方法；检测纸币撕裂的装置包括：

第一模块，用于根据预先获取的待测纸币的初始图像和预先设置的采集高度，确定目标区域A。

第二模块，用于对目标区域A进行二值化处理，得到目标区域B。

第三模块，用于根据目标区域B，确定目标连通区域M。

第四模块，用于根据目标区域B和目标连通区域M，确定待测纸币的裂纹的长度L。

第五模块，用于若裂纹的长度L与预先设置的采集高度的比值大于预设的阈值，则待测纸币为撕裂纸币，否则为合格纸币。

本发明实施例所提供的检测纸币撕裂的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述的检测纸币撕裂的方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种检测纸币撕裂的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S102：根据预先获取的待测纸币的初始图像和预先设置的采集高度，确定目标区域A；

步骤S104：对所述目标区域A进行二值化处理，得到目标区域B；

步骤S106：根据所述目标区域B，确定目标连通区域M；

步骤S108：根据所述目标区域B和所述目标连通区域M，确定所述待测纸币的裂纹的长度L；

步骤S110：若所述裂纹的长度L与所述预先设置的采集高度的比值大于预设的阈值，则所述待测纸币为撕裂纸币，否则为合格纸币。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S106包括：

1）基于预设的路程标记，提取所述目标区域B的连通区域；

2）将所述目标区域B的每一行作为一个独立的单元，扫描目标区域B的每一行；

3）对每一行的所述连通区域进行标记，每一行的每一个所述连通区域对应一个唯一的标签，其中，所述目标区域B的每一行包括0个或1个或多个连通区域；

4）将当前行的所述连通区域与前一行的所述连通区域进行比较，若两个所述连通区域的起始点与终止点之间的区域有重合，则所述当前行的所述连通区域的标签将继承前一行的所述连通区域的标签；

5）遍历所述目标区域B的所有行，得到整个目标连通区域M。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S108包括：

1）将裂纹的初始长度预设为1；

2）将当前行的所述连通区域与前一行的所述连通区域进行比较，若两个所述连通区域的形成重叠时，则将所述初始长度+1，作为最新的裂纹的长度L。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S102包括：通过设置在验钞机的机芯中的纸币传送通道上的图像传感器，获取待测纸币红外反射光下的初始图像；

所述目标区域A为所述待测纸币的四周的边缘区域；

所述目标区域A为长条形；

所述预先设置的采集高度为4mm。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S104包括：

步骤1）遍历所述目标区域A中所有的像素点，对比每个像素点的像素值与预设的阈值T的大小，将所述像素值小于T的像素点的值设为255，大于或等于阈值T的像素点的值设为0，得到全新的目标区域C；

步骤2）对所述目标区域C进行降噪处理，得到所述目标区域B。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤1）包括：

计算所述阈值T的公式如下：

;

其中，n为目标区域A像素点的总个数，i代表待测纸币的目标区域A的第i个像素点，a为每个像素点的像素值，W为目标区域A的宽度，H为预先设置的目标区域A的采集高度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤2）包括：

遍历目标区域C的每个像素点，对比当前像素点的像素值与相邻位置的像素点的像素值的数值，当当前像素点的像素值与相邻位置的像素点的像素值的数值均不同时，则所述当前像素点的像素值设置为0，其中，所述相邻位置包括：上，下，左，右，左上，左下，右上，右下8个位置。

8.一种检测纸币撕裂的装置，其特征在于，用于执行权利要求1-7任一项所述的检测纸币撕裂的方法；

所述检测纸币撕裂的装置包括：

第一模块，用于根据预先获取的待测纸币的初始图像和预先设置的采集高度，确定目标区域A；

第二模块，用于对所述目标区域A进行二值化处理，得到目标区域B；

第三模块，用于根据所述目标区域B，确定目标连通区域M；

第四模块，用于根据所述目标区域B和所述目标连通区域M，确定所述待测纸币的裂纹的长度L；

第五模块，用于若所述裂纹的长度L与所述预先设置的采集高度的比值大于预设的阈值，则所述待测纸币为撕裂纸币，否则为合格纸币。

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