一种纸币识别方法、装置及纸币识别设备与流程

本发明属于纸币处理技术领域，尤其涉及一种纸币识别方法、装置及纸币识别设备。

背景技术：

在自助存取款设备中嵌有纸币识别模块，纸币识别模块俗称验钞器，其原理是在纸币进入通道时通过红外作为触发信号，确定起始点，然后用编码器信号确认纸币的实时位置，经过若干个编码器后，在纸币即将到达数据传感器时，数据传感器开始采集纸币数据，采集数据间隔由编码器信号标定，又经过若干个编码器后，纸币离开传感器，采集结束。纸币通过验钞器中的传感器采集纸币数据，进而根据采集的纸币数据识别真伪。

然而，由于纸币进入通道时的角度各异纸币触发红外信号时，可能有一部分已经超过红外传感器了。现有的纸币数据采集方法中，为了尽可能采集完整的纸币数据，会在纸币理论上还未到达传感器时就开始采集，在纸币理论上离开一段时间后再结束采集，而在现有方法下采集的纸币数据一般会存在前一张或者后一张纸币的纸币数据，在数据传感器进行数据采集之前，编码器的个数取小了可能出现纸币缺角，数据残缺；编码器的个数取大了可能会在当前数据中出现前一张或者后一张纸币的数据，造成后端识别障碍。因此，编码器的个数难以量化会使得采集时刻不够准确，从而导致采集的纸币数据不够准确，造成纸币识别障碍。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种纸币识别方法及装置，以解决现有技术中编码器的个数难以量化会使得采集时刻不够准确，从而导致采集的纸币数据不够准确，造成纸币识别障碍的问题。

本发明第一方面提供了一种纸币识别方法，所述纸币识别方法包括：

当检测到纸币时，确定所述纸币的倾斜角，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角；

根据所述倾斜角与预设的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离；

获取红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离；

根据所述传感器距离与所述垂直距离确定所述纸币的数据采集起止时刻。

本发明第二方面提供了一种纸币识别装置，所述纸币识别装置包括：

第一确定单元，用于当检测到纸币时，确定所述纸币的倾斜角，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角；

第二确定单元，用于根据所述倾斜角与预设的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离；

距离获取单元，用于获取红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离；

时刻确定单元，用于根据所述传感器距离与所述垂直距离确定所述纸币的数据采集起止时刻。

本发明第三方面提供了一种纸币识别设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述纸币识别方法的步骤。

本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述纸币识别方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过当检测到纸币时，确定所述纸币的倾斜角，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角，然后根据所述倾斜角与预设的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离，再获取红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离，最后根据所述传感器距离与所述垂直距离确定所述纸币的数据采集起止时刻，可提高纸币数据的采集的准确性，从而提高纸币识别的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种纸币识别方法的实现流程图；

图1.1是本发明实施例提供的一种纸币识别方法的应用示意图；

图1.2是本发明实施例提供的一种数据采集时刻的确定方法的实现流程图；

图1.3是本发明实施例提供的一种连续过钞时的纸币识别方法的应用示意图；

图2是本发明实施例提供的一种纸币识别装置的结构框图；

图3是本发明实施例提供的一种纸币识别设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明实施例提供的一种纸币识别方法的流程图，详述如下：

步骤s101，当检测到纸币时，确定所述纸币的倾斜角，其中，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角。

一般地，纸币在进入到传输纸币的通道通常会存在倾斜的情况，纸币的位置可能向左偏或者向右偏，从而使得纸币在通道里的倾斜角各异，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角。在本发明实施例中，通道中的红外传感器是水平对称分布的。在纸币进入到纸币识别的通道后，通过红外传感器检测纸币。当红外传感器检测纸币时，即纸币接触到红外传感器时，此时，确定纸币的倾斜角。

需说明的是，在本发明实施例中，纸币可替换成其它有价文件，例如票据，在此不做限定。

步骤s102，根据所述倾斜角与预设的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离。

其中，当进入通道的纸币倾斜时，所述纸币的上端部是指所述纸币最靠近数据采集传感器的一端，所述纸币的下端部是指所述纸币离所述数据采集传感器最远的一端，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离包括，确定所述纸币的上端部与红外传感器所在直线的垂直距离以及确定所述纸币的下端部与红外传感器所在直线的垂直距离。在本发明实施例中，纸币进入通道后依次经过红外传感器和数据采集传感器，在红外传感器和数据采集传感器中间会通过编码器信号确认所述纸币的实时位置。所述纸币尺寸信息包括纸币的长和纸币的宽。根据纸币的价值不同，纸币的尺寸信息也存在不同。例如，纸币的价值越大，纸币的尺寸越大。在本发明实施例中，将纸币尺寸信息预设为目前尺寸最大的纸币尺寸信息，例如，当设备支持100元人民币，根据所述倾斜角与100元人民币的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离。该设备能支持100元人民币的尺寸，必然能支持金额小于100元的人民币的尺寸。

可选地，在本发明实施例中，为准确有效确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离，定义所述纸币的上端部与红外传感器所在直线的垂直距离为上端垂直距离a，根据如下公式确定上端垂直距离a的值；

其中，θ为纸币的倾斜角，l为纸币的宽。

具体地，如图1.1所示，两侧虚线之间的位置表示传输纸币的通道，当所述纸币触发左边的红外传感器时，所述纸币的上端部与所述通道的左边界距离最近，将检测到红外信号的红外传感器与所述通道的左边界之间的左边界距离定义为c，所述纸币包括短边和长边，所述纸币的短边与红外传感器所在直线相交的交点到左边界的距离定义为c1，所述纸币的短边与红外传感器所在直线相交的交点到检测到红外传感器的距离定义为c2，c＝c1+c2。所述倾斜角，也即所述纸币与红外传感器所在直线的夹角为θ，l1是红外传感器检测到纸币时，位于红外传感器所确定的直线以上的纸币的宽度，l2是红外传感器检测到纸币时，位于红外传感器所确定的直线以下的纸币的宽度，l＝l1+l2。因此，根据三角函数原理可知：

c1＝l2*sinθ(2)；

l1＝c2*sinθ(3)；

a＝l1*cosθ(4)；

根据上述等式(2)、(3)、(4)以及c＝c1+c2、l＝l1+l2，可计算得到

可选地，在本发明实施例中，定义所述纸币的下端部与红外传感器所在直线的垂直距离为下端垂直距离b，根据如下公式确定下端垂直距离b的值；

其中，θ为纸币的倾斜角，l为纸币的宽，p为纸币的长。

具体地，根据上述计算上端垂直距离a的方式，同理可根据三角函数原理计算得到下端垂直距离b。

在本发明实施例中，无论纸币进入通道后是向左倾斜还是向右倾斜，都可以根据上述公式(1)计算纸币的上端部与红外传感器所在直线的垂直距离为上端垂直距离，根据上述公式(5)计算纸币的下端部与红外传感器所在直线的垂直距离为下端垂直距离。

步骤s103，获取红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离。

在本发明实施例中，使用编码器来检测纸币的位置。具体地，纸币前进的单位距离等于传动轴旋转的单位角度等于编码器输出单个信号。因此，在本发明实施例中，采用编码器信号的个数来表示长度和距离关系。红外传感器与数据采集传感器之间存在编码器，通过编码器信号个数确定红外传感器与数据采集传感器之间的距离。

可选地，在本发明实施例中，还可以采用时钟的计数方式对纸币或票据等有价文件的位移计数，位移计数方式不做限定。

步骤s104，根据所述传感器距离与所述垂直距离确定所述纸币的数据采集起止时刻。

其中，所述传感器距离是指红外传感器与数据采集传感器之间的距离，具体地，纸币前进的单位距离等于传动轴旋转的单位角度等于编码器输出单个信号。进一步地，可通过计数器对编码器信号进行计数。

可选地，在本发明实施例中，如图1.2所示，所述步骤s104具体包括：

a1、获取纸币的位移速度。

a2、根据所述位移速度、所述传感器距离以及所述纸币的上端部与红外传感器所在直线之间的垂直距离，确定所述纸币的数据采集起始时刻。

a3、根据所述位移速度、所述传感器距离以及所述纸币的下端部与红外传感器所在直线之间的垂直距离，确定所述纸币的数据采集结束时刻。

在本发明实施例中，通过确定纸币数据采集的最小区域，进而提高纸币识别的效率。

可选地，在检测到红外信号时，经过x-a个编码器信号开始采集纸币数据，在经过x+b个编码器信号后结束采集纸币数据。其中，如图1.1所示，x为红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离，x也即红外传感器与数据采集传感器之间编码器信号的个数，在通道中，纸币传输的位移速度是一定的，因此，单位编码器信号个数相当于单位时间。a为所述纸币的上端部与红外传感器所在直线的上端垂直距离，b所述纸币的下端部与红外传感器所在直线的下端垂直距离。具体地，在红外传感器检测到纸币后，纸币的上端部与红外传感器的距离为a个编码器信号，因此，在经过x-a个编码器信号后，纸币的上端部达到数据采集传感器，确定纸币数据的最小采集区域，此时再开始采集纸币数据，可避免采集多余的前背景数据，在经过x+b个编码器信号后结束采集纸币数据，可避免在纸币已通过后采集多余的后背景数据，从而提高纸币数据采集的准确率。在本发明实施例中，通过编码器信号个数对编码器进行量化。

可选地，在本发明实施例中，当连续过钞时，红外传感器与数据采集传感器之间的识别时间大于纸币间隙时，通过不止一个数据采集传感器采集纸币数据。例如，如图1.3所示，在经过x-a个编码器信号后，第一数据采集传感器采集第一纸币的纸币数据时，在采集期间，即编码器信号个数小于x+b个时，红外传感器检测到第二纸币时，在第二纸币经过x-a个编码器信号后启动第二数据采集传感器进行采集第二纸币的纸币数据。

进一步地，根据所述传感器距离与所述垂直距离确定了所述纸币的数据采集起止时刻之后，在所述采集起止时刻内采集纸币数据，并根据采集的纸币数据识别所述纸币。

通过上述方法进行纸币识别，可以防止由于纸币倾斜时采集数据缺失，也可以降低采集到前后纸币信息的可能。并且，由于此方法计算出了纸币的最小采集区域，对纸币的间隔要求很低，在同等的纸币线速度下，每秒可以识别更多的纸币，提高了验钞速度。例如：在1.2m/s的线速度下，如果纸币宽度是70mm，间隔要求30mm，那么每秒可采集12张纸币的数据；如果70mm的纸币经过计算a+b＝85，那么间隔要求减小到15mm，那么每秒可采集14张纸币的数据。

本发明第一实施例中，通过当检测到纸币时，确定所述纸币的倾斜角，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角，然后根据所述倾斜角与预设的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离，再获取红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离，最后根据所述传感器距离与所述垂直距离确定所述纸币的数据采集起止时刻，可防止由于纸币倾斜导致采集数据缺失，并降低可采集到前后纸币数据的可能性，提高纸币数据的采集的准确性，从而提高纸币识别的效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例二：

对应于上文实施例所述的纸币识别方法，图2示出了本发明实施例提供的装置的结构框图，该装置可应用于智能终端如自动存取款机、验钞器等。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

参照图2，该纸币识别装置包括：第一确定单元21，第二确定单元22，距离获取单元23，时刻确定单元24，其中：

第一确定单元21，用于当检测到纸币时，确定所述纸币的倾斜角，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角；

第二确定单元22，用于根据所述倾斜角与预设的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离；

距离获取单元23，用于获取红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离；

时刻确定单元24，用于根据所述传感器距离与所述垂直距离确定所述纸币的数据采集起止时刻。

可选地，所述时刻确定单元24具体包括：

速度获取模块，用于获取纸币的位移速度；

起始时刻确定模块，用于根据所述位移速度、所述传感器距离以及所述纸币的上端部与红外传感器所在直线之间的垂直距离，确定所述纸币的数据采集起始时刻；

结束时刻确定模块，用于根据所述位移速度、所述传感器距离以及所述纸币的下端部与红外传感器所在直线之间的垂直距离，确定所述纸币的数据采集结束时刻。

可选地，所述时刻确定单元24具体包括：

采集模块，用于在检测到红外信号时，经过x-a个编码器信号开始采集纸币数据，在经过x+b个编码器信号后结束采集纸币数据；

其中，x为红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离，a为所述纸币的上端部与红外传感器所在直线的上端垂直距离，b所述纸币的下端部与红外传感器所在直线的下端垂直距离。

可选地，所述第二确定单元22具体包括：

第一距离确定模块，用于定义所述纸币的上端部与红外传感器所在直线的垂直距离为上端垂直距离a，根据如下公式确定上端垂直距离a的值；

其中，θ为纸币的倾斜角，l为纸币的宽。

可选地，所述第二确定单元22具体包括：

第二距离确定模块，用于定义所述纸币的下端部与红外传感器所在直线的垂直距离为下端垂直距离b，根据如下公式确定下端垂直距离b的值；

其中，θ为纸币的倾斜角，l为纸币的宽，p为纸币的长。

可选地，所述纸币识别装置还包括：

纸币识别单元，用于在所述采集起止时刻内采集纸币数据，并根据采集的纸币数据识别所述纸币。

本发明第二实施例中，通过当检测到纸币时，确定所述纸币的倾斜角，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角，然后根据所述倾斜角与预设的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离，再获取红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离，最后根据所述传感器距离与所述垂直距离确定所述纸币的数据采集起止时刻，可防止由于纸币倾斜导致采集数据缺失，并降低可采集到前后纸币数据的可能性，提高纸币数据的采集的准确性，从而提高纸币识别的效率。

实施例三：

图3是本发明一实施例提供的纸币识别设备的示意图。如图3所示，该实施例的纸币识别设备3包括：处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32，例如纸币识别程序。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个纸币识别方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示单元21至24的功能。

示例性的，所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序32在所述纸币识别设备3中的执行过程。例如，所述计算机程序32可以被分割成第一确定单元、第二确定单元、距离获取单元、时刻确定单元24，各单元具体功能如下：

第一确定单元，用于当检测到纸币当检测到纸币时，确定所述纸币的倾斜角，所述倾斜角为所述纸币与红外传感器所在直线的夹角；

第二确定单元，用于根据所述倾斜角与预设的纸币尺寸信息，确定所述纸币的上下端部与红外传感器所在直线的垂直距离；

距离获取单元，用于获取红外传感器与数据采集传感器之间的传感器距离；

时刻确定单元，用于根据所述传感器距离与所述垂直距离确定所述纸币的数据采集起止时刻。

所述纸币识别设备3可以是验钞器、存取款终端等设备。所述纸币识别设备3可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是纸币识别设备3的示例，并不构成对纸币识别设备3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述纸币识别设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器30可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器31可以是所述纸币识别设备3的内部存储单元，例如纸币识别设备3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述纸币识别设备3的外部存储设备，例如所述纸币识别设备3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述纸币识别设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述纸币识别设备所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述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精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。