一种纸币多光谱高分辨率图像采集系统及采集方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应用计算机技术进行图像采集处理技术，金融机具领域，尤指一种纸币多光谱高分辨率图像采集系统及采集方法，适用于金融机具领域。
【背景技术】
[0002]随着国家经济的快速发展，纸币流通量越来越大，各种类型的假币层出不穷。公安机关缺少打击货币造假的溯源技术，难以取证、甄别和溯源。迫切需要搭建一个包含各种真假纸币的图像数据库用于鉴伪、溯源等。
[0003]传统的图像采集系统只能采集低分辨率的图像，并且不能实时快速地进行上传。随着市面上各种伪钞的出现，低分辨率的图像已经不足以看清所有细节，因而一种能够提高分辨率的图像采集系统和方法成为了一种需求。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的旨在:提供一种高分辨率的纸币多光谱图像采集系统及方法，其可实现纸币多光谱高分辨率图像信息的采集并在短时间内稳定快速上传到客户端中进行处理，进而可用于搭建各种真假纸币的图像数据库用于鉴伪、溯源等。
[0005]本发明提出的这种纸币多光谱高分辨率图像采集系统，包括:电连接的客户端和图像采集仪；其中，所述客户端中包括:电连接的图像处理模块和显示模块，图像处理模块接收所述图像采集仪发送的图像信息并进行处理，显示模块用于显示所述图像处理模块处理后的图像信息；同时，客户端通过显示模块发送控制指令至图像采集仪进行图像信息的采集；所述图像采集仪中包括:光电对管、CIS传感器以及CIS接口电路；所述光电对管，与CIS接口电路电连接，用于判断纸币进出图像采集仪的状态；所述CIS接口电路，分别与客户端、光电对管和CIS传感器电连接，用于接收客户端发送的控制指令和光电对管发送的信号，并控制图像采集仪电机工作状态和CIS传感器进行图像信息的采集；同时用于将所述CIS传感器采集的图像信息发送至客户端；所述CIS传感器，与CIS接口电路电连接，当CIS传感器接收到CIS接口电路发送的客户端的控制指令和纸币处于进入图像采集仪的状态的信息时，CIS传感器开始进行纸币图像信息的采集，且将采集后的图像信息通过CIS接口电路发送至客户端。
[0006]在本技术方案中，通过光电对管判断纸币的进出状况，通过客户端发送控制指令至CIS接口电路中对CIS传感器采集纸币的图像信息的类型进行控制，最后将CIS传感器采集的相关图像信息发送至客户端中的图像处理模块中进行处理并在显示模块中进行显示，该系统的硬件平台结构简单，实用性好。
[0007]优选地，所述控制指令包括CIS传感器采集的图像信息的类型，所述图像信息的类型包括:白光反射图、白光透射图、红外反射图、红外透射图和紫光反射图。
[0008]优选地，所述图像采集仪中包括两个CIS传感器，分别为CIS上传感器和CIS下传感器，两个CIS传感器分别与CIS接口线路连接。
[0009]在本技术方案中，通过CIS上传感器和CIS下传感器的配合，系统能够稳定快速地采集纸币的图像信息，且采集出来的图像信息的效果好、采集的效率也很高。
[0010]优选地，所述CIS接口电路中包括:分别与CIS上传感器和CIS下传感器连接的第一 A/D转换模块和第二 A/D转换模块、分别与第一 A/D转换模块、第二 A/D转换模块、CIS上传感器及CIS下传感器连接的FPGA模块以及分别与FPGA模块连接的存储模块和信号传输模块；其中:
[0011 ] 所述第一 A/D转换模块用于接收CIS上传感器采集的图像信息并对其进行模数转换，所述第二 A/D转换模块用于接收CIS下传感器采集的图像信息并对其进行模数转换；
[0012]所述FPGA模块用于为CIS上传感器和CIS下传感器提供时序、控制CIS上传感器和CIS下传感器的光源类型、控制第一 A/D转换模块和第二 A/D转换模块分别对CIS上传感器采集的图像信息和CIS下传感器采集的图像信息的采样以及控制第一 A/D转换模块和第二 A/D转换模块输出的图像信息的传输；
[0013]所述存储模块，用于存储FPGA模块发送的第一 A/D转换模块和第二 A/D转换模块输出的图像信息；
[0014]所述信号传输模块，用于将所述存储器中存储的图像信息发送至客户端中。
[0015]在本技术方案中，通过CIS接口电路实现对CIS传感器中光源类型的切换，实现CIS传感器各种图像类型的采集，简单方便。
[0016]优选地，所述光源类型包括:白光、红外光和紫光。
[0017]本发明还提供了一种纸币多光谱高分辨率图像采集方法，应用于上述纸币多光谱图像采集系统，所述纸币多光谱高分辨率图像采集方法具体包括以下步骤:
[0018]SI通过客户端对CIS传感器采集的图像信息的类型进行选择，并形成控制指令发送至CIS接口电路；
[0019]S2所述CIS传感器接收所述CIS接口电路发送的控制指令，同时确认纸币进入图像采集仪之后，开始根据所述控制指令采集纸币的图像信息；
[0020]S3所述CIS传感器通过CIS接口电路将所述图像信息发送至客户端中；
[0021]S4客户端对所述图像信息进行处理，并在客户端中的显示模块中进行显示。
[0022]在本技术方案中，通过光电对管判断纸币的进出状况，通过客户端发送控制指令至CIS接口电路中对CIS传感器采集纸币的图像信息的类型进行控制，最后将CIS传感器采集的相关图像信息发送至客户端中的图像处理模块中进行处理并在显示模块中进行显示，该方法简单方便且实用性好。
[0023]优选地，在步骤SI中，确定CIS传感器采集的图像信息的类型之后，通过CIS接口电路自动切换CIS传感器中光源的类型，再跳转至步骤S2。
[0024]优选地，在步骤SI和步骤S2中，所述CIS传感器包括CIS上传感器和CIS下传感器；且在步骤S2中，将CIS下传感器的光源正对CIS上传感器的感光元件，以增强CIS传感器采集到的白光透射图或红外透射图的亮度。
[0025]在本技术方案中，通过CIS上传感器和CIS下传感器的配合，系统能够稳定快速地采集纸币的图像信息，且采集出来的图像信息的效果好、采集的效率也很高。
[0026]优选地，在步骤S3中，所述CIS传感器通过CIS接口电路将所述图像信息发送至客户端中，具体包括:
[0027]S31CIS接口电路中的第一 A/D转换模块接收CIS上传感器采集的图像信息并对其进行模数转换、第二 A/D转换模块接收CIS下传感器采集的图像信息并对其进行模数转换；
[0028]S32FPGA模块将接收到的第一 A/D转换模块和第二 A/D转换模块输出的图像信息发送至存储模块中进行存储；
[0029]S33当存储模块中存储的图像信息达到预设容量时，FPGA模块发送指令至信号传输模块读取存储模块中的图像信息，并将读取到的图像信息发送至客户端中。
[0030]优选地，在步骤S4中，客户端对所述图像信息进行处理，并在客户端中的显示模块中进行显示，具体包括:
[0031]S41客户端中的图像处理模块对接收到的图像信息进行亮度补偿；
[0032]S42在亮度补偿后的图像信息中搜寻纸币的边缘轮廓并将纸币从背景中提取出来；
[0033]S43识别纸币的朝向和冠字号。
[0034]优选地，在步骤S42中，利用阈值改进的Canny边缘检测算子提取纸币的边缘轮廓；然后通过由外到内的搜索方法分别找到纸币的4条边缘直线，进而获取纸币图像的4个顶点从而把将纸币从背景中提取出来。
[0035]优选地，在步骤S43中，通过检测纸币图像预设区域的灰度特征来判断纸币的朝向，然后找到冠字号区域，并提取该区域图像进行冠字号识别。
[0036]依据本发明提供的纸币多光谱分辨率图像采集系统及方法，至少能带来以下有益效果:
[0037]1.本发明提供的纸币多光谱高分辨率图像采集系统中包括了客户端和图像采集仪，在图像采集仪中包括CIS传感器和CIS接口电路以实现本发明的目的，可以看出其应用的硬件平台结构简单且实用性好；
[0038]2.本发明中的CIS传感器包括CIS上传感器和CIS下传感器，通过两个传感器的相互配合使用，使得本发明提供的系统和方法能够稳定快速地采集并处理多光谱图像信息，且图像效果好、采集效率高；同时还能通过CIS接口电路实现CIS传感器的光源的切换，实现各种类型图像信息纸币多光谱图像采集系统的采集。
【附图说明】
[0039]图1为本发明中纸币多光谱高分辨率图像采集系统结构示意图；
[0040]图2为本发明中CIS上传感器和CIS下传感