一种纸币鉴伪的方法及装置与流程

本发明实施例涉及纸币检验技术领域，尤其涉及一种纸币鉴伪的方法及装置。

背景技术：

假币的存在和泛滥为人们的生活带来了不良影响，更对金融业安全运行带来了威胁，甚至会酿成经济与社会危机，干扰国家正常经济秩序。随着科技的进步，研究人员提供了许多种纸币鉴伪方法。

但假币制作方式的多种多样，有的假币甚至几乎可以以假乱真，很难被识别，例如市场上流通的拼接假币，这类纸币的绝大部分均是真币部分组成，只有很小的一部分区域由假币部分冒充，对应的如果鉴伪部分不在这部分区域范围内，则无法鉴别此类假币，鉴伪难度高。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种纸币鉴伪的方法及装置，以实现对纸币的鉴伪，提高鉴伪的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种纸币鉴伪的方法，该方法包括：

获取待鉴伪纸币的红外反射图；

在所述红外反射图中，根据所述待鉴伪纸币与对应的真币进行特征对比，确定所述待鉴伪纸币对应的预设目标区域；

在所述预设目标区域中确定待检测字符区域；

当所述待检测字符区域的特征属性满足预设条件时，判定所述待鉴伪纸币为假币。

进一步地，在所述预设目标区域中确定待检测字符区域包括：

对所述预设目标区域进行二值化处理，得到处理后图像；

计算所述处理后图像中各列的列像素和以及各行的行像素和；

将所述列像素和小于预设列像素和阈值的第一列和最后一列确定为待检测字符区域的起始列和终止列；

将所述行像素和小于预设行像素和阈值的第一行和最后一行确定为待检测字符区域的起始行和终止行；

根据所述起始列、所述终止列、所述起始行以及所述终止行确定所述待检测字符区域。

进一步地，所述待检测字符区域的特征属性满足预设条件包括：

所述待检测字符区域的连通区域总像素和不小于预设总像素和阈值、总像素行数不小于预设行数阈值且总像素列数不小于预设列数阈值。

进一步地，对所述预设目标区域进行二值化处理之前，还包括：

对所述预设目标区域进行中值滤波处理。

进一步地，对所述预设目标区域进行二值化处理之后还包括：对所述二值化图像进行归一化处理。

第二方面，本发明实施例还提供了一种纸币鉴伪的装置，该装置包括：

图像获取模块，用于获取待鉴伪纸币的红外反射图；

区域确定模块，用于在所述红外反射图中，根据所述待鉴伪纸币与对应的真币进行特征对比，确定所述待鉴伪纸币对应的预设目标区域；

待检测字符区域确定模块，用于在所述预设目标区域中确定待检测字符区域；

纸币鉴伪模块，用于当所述待检测字符区域的特征属性满足预设条件时，判定所述待鉴伪纸币为假币。

进一步地，所述待检测字符区域确定模块包括：

图像处理单元，用于对所述预设目标区域进行二值化处理，得到处理后图像；

像素和计算单元，用于计算所述处理后图像中各列的列像素和以及各行的行像素和；

列确定单元，用于将所述列像素和小于预设列像素和阈值的第一列和最后一列确定为待检测字符区域的起始列和终止列；

行确定单元，用于将所述行像素和小于预设行像素和阈值的第一行和最后一行确定为待检测字符区域的起始行和终止行；

待检测字符区域确定单元，用于根据所述起始列、所述终止列、所述起始行以及所述终止行确定所述待检测字符区域。

进一步地，所述待检测字符区域的特征属性满足预设条件包括：

所述待检测字符区域的连通区域总像素和不小于预设总像素和阈值、总像素行数不小于预设行数阈值且总像素列数不小于预设列数阈值。

进一步地，所述图像处理模块，具体用于对所述预设目标区域进行二值化处理之前，还包括对所述预设目标区域进行中值滤波处理。

进一步地，所述图像处理模块，具体用于对所述预设目标区域进行二值化处理之后还包括，对所述二值化图像进行归一化处理。

本实施例的技术方案，通过对目标区域中字符区域特征的检测，利用纸币待检测字符区域由于材质特性不同呈现的显示特征，实现了利用纸币图像中显示异常区域进行有针对性鉴伪，提高了鉴伪效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种纸币鉴伪的方法流程图；

图2a是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的一张待鉴伪的2005版人民币的红外反射图；

图2b是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的2005版人民币的红外反射图；

图3a是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪方法中的图2a对应的待鉴伪纸币的预设目标区域示意图；

图3b是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪方法中的图2b对应的真币的预设目标区域示意图；

图4a是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的图3a中待鉴伪纸币的预设目标区域的灰度直方图；

图4b是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的图3b中真币的预设目标区域的灰度直方图；

图5是本发明实施例二提供的一种纸币鉴伪的方法流程图；

图6a是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的图3a中待鉴伪纸币的预设目标区域的二值化后图像；

图6b是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的图3b中真币的预设目标区域的二值化后图像；

图7是本发明实施例三提供的一种纸币鉴伪的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种纸币鉴伪的方法流程图。该方法适用于对纸币进行鉴伪的情况，该方法可以由纸币鉴伪装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，一般集成于验钞机或存取款一体机等设备中。该方法具体包括：

S110、获取待鉴伪纸币的红外反射图。

通过红外光源对所述待鉴伪纸币进行照射，并通过与该红外光源位于同一侧的传感器获取红外光照射下的待鉴伪纸币的图像，由于从红外光源发出的红外光经待鉴伪纸币反射到传感器，因此，获取到的图像就是所述红外反射图。示例性地，图2a是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的一张待鉴伪的2005版人民币的红外反射图，图2b是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的2005版人民币的红外反射图。

S120、在所述红外反射图中，根据所述待鉴伪纸币与对应的真币进行特征对比，确定所述待鉴伪纸币对应的预设目标区域。

其中，可以利用滑动窗口的方法分别选取待鉴伪纸币和对应的真币的红外反射图中相同位置的区域，并进行特征对比，例如可以对比灰度值等。当二者同一区域特征存在明显差异时，将待鉴伪纸币的红外反射图中窗口所在的区域确定为待鉴伪纸币的预设目标区域。示例性地，图3a是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪方法中的图2a对应的待鉴伪纸币的预设目标区域示意图,图3b是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪方法中的图2b对应的真币的预设目标区域示意图。

S130、在所述预设目标区域中确定待检测字符区域。

其中，可以利用按照在待鉴伪纸币对应的真币中字符区域所在的坐标位置或者计算像素值的方法等，确定待鉴伪纸币的待检测字符区域。

S140、当所述字符区域的特征属性满足预设条件时，判定所述待鉴伪纸币为真币。

其中，对应的真币字符区域由于材质不同，对红外线的吸收能力不同，呈现出全部“消失”的现象。而如果是假币，会存在待检测字符全部显示的现象。因此可利用这一特性，对待检测字符区域的显示特征进行分析，可以利用字符区域的特征属性，例如平均亮度值或灰度值累加和等，判断待检测字符区域的显示特征，当待检测字符呈现全部显示的情况时，判断待鉴伪纸币为假币。

优选地，所述待检测字符区域的特征属性满足预设条件包括：

所述待检测字符区域的连通区域总像素和不小于预设总像素和阈值、总像素行数不小于预设行数阈值且总像素列数不小于预设列数阈值。

其中，在视觉上看来，彼此连通的点形成了一个区域，而不连通的点形成了不同的区域。这样的一个所有的点彼此连通点构成的集合，我们称为一个连通区域。因为无论在纸币的任意光反射图或照射图等中，对应的纸币的实际尺寸是一致的，坐标位置也是可以相互换算的，因此预设总像素和阈值、预设行数阈值以及预设列数阈值可根据待检测纸币对应的真币在可见光下的字符特征对应得出，待检测字符区域的连通区域总像素和小于预设总像素和阈值或总像素行数小于预设行数阈值或总像素列数小于预设列数阈值，确定为待检测字符区域的污损。

本实施例的技术方案，通过对目标区域中字符区域特征的检测，利用纸币待检测字符区域由于材质特性不同呈现的显示特征，实现了利用纸币图像中显示异常区域进行有针对性鉴伪，提高了鉴伪效率。

在上述技术方案的基础上，在“在所述红外反射图中，根据所述待鉴伪纸币与对应的真币进行特征对比，确定所述待鉴伪纸币对应的预设目标区域”之后，“在所述预设目标区域中确定待检测字符区域”之前还可以包括：

获取所述预设目标区域的灰度直方图，计算所述灰度直方图的宽度，当所述灰度直方图的宽度大于预设宽度阈值时，确定所述待鉴伪纸币为假币，当所述灰度直方图的宽度小于预设宽度阈值时，确定所述待鉴伪纸币为真币。其中，灰度直方图的横坐标代表了图像像素0-255的灰度级范围，纵坐标代表了每一种灰度值在图像中的像素个数总和。灰度直方图的宽度是指直方图函数中非零值的起止位置和结束位置的差值，预设宽度阈值为统计真币的预设目标区域获得的。示例性地，图4a是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的图3a中待鉴伪纸币的预设目标区域的灰度直方图，图4b是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的图3b中真币的预设目标区域的灰度直方图。采用直方图法是对待鉴伪纸币的初步鉴伪，这种方法简单、易实现，可以鉴定出一部分假币，当采用直方图法可以鉴定为假币时，则无需采用上述方法对纸币进行鉴伪，但是采用直方图法鉴定为真币时，结果的准确度并不高，可以继续执行上述技术方案的鉴伪方法对待鉴伪纸币进行鉴伪，保证鉴伪的准确性。

实施例二

图5是本发明实施例二提供的一种纸币鉴伪的方法流程图，本实施例是在上述实施例的基础上进行了优化，对“在所述处理后图像中确定字符区域”这一步骤进行了进一步细化，该方法包括：

S210、获取待鉴伪纸币的红外反射图。

S220、在所述红外反射图中，根据所述待鉴伪纸币与对应的真币进行特征对比，确定所述待鉴伪纸币对应的预设目标区域。

S230、对所述预设目标区域进行二值化处理，得到处理后图像。

其中，图像的二值化，就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果。优选地，二值化的方法可以采用自适应阈值二值法，作为量产的产品研发，要兼容不同验钞模块传感器亮度的差异性。考虑由于使用时间的增加、传感器亮度的衰减和不同纸币新旧程度情况不同等情况的影响，造成的传感器亮度的差异问题。目的在于最大限度地将图像中感兴趣的部分保留下来，突出特征。在二值化之后，可以将图像中孤立的像素点去除，去除噪声干扰，判断孤立像素点的方式可以是将3*3邻域像素和小于2的点确定为孤立点噪声，可以将该点的像素值置为白色。示例性地，图6a是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的图3a中待鉴伪纸币的预设目标区域的二值化后图像，图6b是本发明实施例提供的一种纸币鉴伪的方法中的图3b中真币的预设目标区域的二值化后图像。其中，图中的黑色边框仅作为参考使用，不属于图中的一部分。

优选地，对所述预设目标区域进行二值化处理之前，还包括：

对所述预设目标区域进行中值滤波处理。

其中，中值滤波是一种典型的非线性滤波技术，对于斑点噪声和椒盐噪声来说尤其有用，对滤除脉冲干扰及图像扫描噪声非常有效，也常用于保护边缘信息。对预设目标区域进行中值滤波处理的目的在于去除机械噪声、污损等噪声，使分析结果更准确。

优选地，对所述预设目标区域进行二值化处理之后还包括：对所述二值化图像进行归一化处理。

其中，由于在后续部分需要计算图像中各列的列像素和以及各行的行像素和，可以将上述二值化后的图像进行归一化，将灰度值对应成0和1，使计算像素累加和的过程更加简单，达到降低算法时间复杂度的目的。

S240、计算所述处理后图像中各列的列像素和以及各行的行像素和。

其中，列像素和为每一列中的每一个像素点的灰度值的累加和，同理可得各行的行像素和，其中像素值对应的是像素点的灰度值。

S250、将所述列像素和小于预设列像素和阈值的第一列和最后一列确定为字符区域的起始列和终止列。

其中，将一列中每一个像素点均为白色时的列像素和确定为预设列像素和阈值，当存在字符时，列像素和小于预设列像素和阈值。

S260、将所述行像素和小于预设行像素和阈值的第一行和最后一行确定为字符区域的起始行和终止行。

其中，起始行和终止行的确定原理与上述起始列和终止列的方法相同。

S270、根据所述起始列、所述终止列、所述起始行以及所述终止行确定所述字符区域。

其中，由已经确定的起始列、终止列、起始行以及终止行相交构成的区域就是字符区域。

优选地，采用模板匹配法识别字符区域时，首先设定字符模板，提取字符链码特征和分块区域像素特征对字符进行识别。

S280、当所述字符区域的特征属性满足预设条件时，判定所述待鉴伪纸币为假币。

本发明实施例通过计算二值图像中像素和的方式方便快捷地确定字符区域，利用纸币待检测字符区域由于材质特性不同呈现的显示特征，实现了利用纸币图像中显示异常区域进行有针对性鉴伪，提高了鉴伪效率。

实施例三

图7是本发明实施例三提供的一种纸币鉴伪的装置示意图，该装置包括：

图像获取模块310，用于获取待鉴伪纸币的红外反射图；

区域确定模块320，用于在所述红外反射图中，根据所述待鉴伪纸币与对应的真币进行特征对比，确定所述待鉴伪纸币对应的预设目标区域；

字符区域确定模块330，用于在所述处理后图像中确定字符区域；

纸币鉴伪模块340，用于当所述字符区域的特征属性满足预设条件时，判定所述待鉴伪纸币为真币。

进一步地，所述字符区域确定模块330包括：

图像处理单元，用于对所述预设目标区域进行二值化处理，得到处理后图像；

像素和计算单元，用于计算所述处理后图像中各列的列像素和以及各行的行像素和；

列确定单元，用于将所述列像素和小于预设列像素和阈值的第一列和最后一列确定为字符区域的起始列和终止列；

行确定单元，用于将所述行像素和小于预设行像素和阈值的第一行和最后一行确定为字符区域的起始行和终止行；

字符区域确定单元，用于根据所述起始行、所述终止列、所述起始行以及所述终止行确定所述字符区域。

所述字符区域的特征属性满足预设条件包括：

所述字符区域的连通区域总像素和不小于预设总像素和阈值、总像素行数不小于预设行数阈值且总像素列数不小于预设列数阈值。

进一步地，所述图像处理单元，具体用于对所述预设目标区域进行二值化处理之前，还包括对所述预设目标区域进行中值滤波处理。

进一步地，所述图像处理单元，具体用于对所述预设目标区域进行二值化处理之后还包括，对所述二值化图像进行归一化处理。

上述纸币鉴伪的装置可执行本发明任意实施例所提供的纸币鉴伪的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。