一种纸币冠字号分割方法及分割设备与流程

本发明涉及图像切割技术领域，尤其涉及一种纸币冠字号分割方法及分割设备。

背景技术：

纸币冠字号是为了统计纸币印制数量和标记纸币唯一性等特性的一种符号，冠字号的识别对于纸币的市场流通具有重要的意义。冠字号通常由大写的英文字母和数字组成的一串字符，在冠字号的识别中，冠字号的各个字符相互分割是非常重要的步骤之一。

现有的冠字号分割方法中，首先是截取纸币的冠字号区域，然后对冠字号区域进行二值化处理形成二值化图像；最后使用对应于该纸币币值的分割模版从二值化图像中将各个字符分割出来。由于不同币值的纸币，冠字号的分割列位置通常是不同的，甚至是相同币值不同版本的纸币、或者是相同币值相同版本而印刷批次不同的纸币，其分割列位置也有所差异，因此需要对不同版本和/或不同币值的纸币有针对性地设置相应的分割模版。基于以上的原因，冠字号分割系统中要对冠字号进行分割时，首先要识别出待分割冠字号的纸币的币值和版本信息，然后才能够提供相应准确的分割模版，这对系统设备的要求变得更加复杂，实现分割的难度也更大。而在一些应用场景中，若无法识别出纸币的版本信息，则原有的分割方法变得难以凑效。

因此，现有技术有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种纸币冠字号分割方法，在未知纸币的版本和币值的情况下，可对不同的币值和版本的纸币的冠字号实现自适应分割，提高了分割方法的通用性。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种纸币冠字号分割方法，用于从n个分割列位置进行分割以将冠字号的n-1个字符相互分离，所述分割方法包括：

采集两种以上不同版本和/或不同币值的纸币的冠字号的各个分割列位置，获取所述纸币中的第n个分割列的最大列数ln(max)和最小列数ln(min)；

获取待分割冠字号的纸币的冠字号区域，对所述冠字号区域进行二值化处理，以获得所述冠字号区域的二值化图像；

获取所述二值化图像中对应于冠字号的起始行和结束行，确定分割行位置；

提供一包括n条列分割线的分割列模版，将所述分割列模版投影到所述二值化图像上，统计第n条列分割线在所述二值化图像上的对应列中从所述起始行到所述结束行之间的字符点数量an，并计算列和as，其中，

控制所述分割列模版在所述二值化图像上移动，并且第n条列分割线的移动范围落在[ln(min)，ln(max)]的区间内，当所述列和as取得最小值时，将所述分割列模版的n条列分割线对应的列数预设为n个分割列位置；

统计预设的第i个分割列位置和第i+1个分割列位置之间的字符点数量，并判断其是否大于字符点阈值；若是，则将预设的第i个分割列位置和第i+1个分割列位置确定为实际分割列位置，若否，则将预设的第i+1个分割列位置调整到最大值li+1(max)作为实际分割列位置；

根据以上确定的分割行位置和分割列位置，将冠字号的n-1个字符相互切割分离；

其中，n为大于0的整数，n＝1、2、…、n-1、n，i＝1、2、…、n-2、n-1。

具体地，所述获取第n个分割列的最大列数ln(max)和最小列数ln(min)的步骤具体包括：采集不同版本和/或不同币值的m种纸币的冠字号的分割列位置，形成分割列位置集合{lmn}；其中，lmn表示第m种纸币的第n个分割列所对应的列数；从所述分割列位置集合{lmn}中获取m种纸币中的第n个分割列的最大列数ln(max)和最小列数ln(min)；其中，m为大于1的整数，m＝1、2、…、m-1、m。

具体地，所述分割方法还包括：采集所述两种以上不同版本和/或不同币值的纸币的冠字号的高度，获取该些纸币中的冠字号的最大高度值hmax；在所述二值化图像中确定冠字号的起始行和结束行的步骤中，要求满足起始行与结束行的行数差为hmax。

具体地，在所述二值化图像中确定冠字号的起始行和结束行的步骤具体包括：逐行扫描所述二值化图像并统计每一行包含的字符点数量，获取连续的、包含字符点总数量最多的hmax行，将该连续的hmax行的起始行和结束行确定为冠字号相应的起始行和结束行。

具体地，所述分割列模版的高度为hmax，相邻两条列分割线的间距为d。

具体地，所述冠字号中的字符选自大写的英文字母a～z和数字0～9，将英文字母a～z和数字0～9中包含字符点数量最少的字符的字符点数量，设置为所述字符点阈值。

具体地，采用otsu算法对所述冠字号区域进行二值化处理，获得所述冠字号区域的二值化图像。

具体地，采用百分比算法对所述冠字号区域进行二值化处理，获得所述冠字号区域的二值化图像。

具体地，n的取值为11。

本发明还提供了一种纸币冠字号分割设备，其中，所述分割设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的纸币冠字号分割方法。

本发明实施例提供的纸币冠字号分割方法中，首先采集各种不同版本和/或不同币值的纸币的冠字号的各个分割列位置，获取该些纸币中的第n个分割列的最大列数ln(max)和最小列数ln(min)，然后提供一个通用的分割列模版，控制分割列模版分割列位置在[ln(min)，ln(max)]的区间内移动，找出列和(所有分割列位置覆盖的字符点数量总和)最小的位置进行分割，由此可以在未知纸币的版本和币值的情况下，对不同的币值和版本的纸币的冠字号实现自适应分割，提高了分割方法以及分割模版的通用性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的纸币冠字号分割方法的工作流程图；

图2是本发明实施例提供的纸币冠字号分割设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本实施例提供了一种纸币冠字号分割方法，用于从n个分割列位置进行分割以将冠字号的n-1个字符相互分离。参阅图1，所述分割方法包括步骤：

s101、采集两种以上不同版本和/或不同币值的纸币的冠字号的各个分割列位置，获取该些纸币中的第n个分割列的最大列数ln(max)和最小列数ln(min)。具体地，该步骤中，采集不同版本和/或不同币值的m种纸币的冠字号的分割列位置，形成分割列位置集合{lmn}；其中，lmn表示第m种纸币的第n个分割列所对应的列数；从所述分割列位置集合{lmn}中获取m种纸币中的第n个分割列的最大列数ln(max)和最小列数ln(min)；其中，n为大于0的整数，n＝1、2、…、n-1、n，m为大于1的整数，m＝1、2、…、m-1、m。

更具体地，以人民币为例，人民币中的冠字号由大写的英文字母和数字组成的10个字符，这些字符选自大写的英文字母a～z和数字0～9。在分割冠字号时，需要从11个分割列位置进行分割以将冠字号的10个字符相互分离。以下参照表1详细说明步骤s101的实现过程。

表1

表1中：

l表示分割列位置，l1～l11表示一个冠字号中的第1个至第11个分割列位置。

p表示纸币的种类，其中p1为1元币值的人民币，p2为5元币值的人民币，p3为10元或20元币值的人民币，p4为1999版本100元币值的人民币，p5为2000版本100元币值的人民币，p6为2015版本100元币值的人民币。

pm和ln的交叉位置的数值即为lmn，表示第m种纸币的第n个分割列所对应的列数，例如，p1和l3的交叉位置的数值为44，表示第p1种纸币的第3个分割列所对应的列数为44。

表格中的数值表示第n个分割列到基准的第0列间隔的列数(字符点或像素点的数量)，第1个分割列通常是与基准列重合，设置在冠字号的起始列之前的一列，即第0列，因此p1～p6的第1个分割列l1均为0。

ln(min)和ln(max)是针对所有的纸币的种类的第n个分割列的最小值和最大值，例如，l2(min)和l2(max)是从l2这一列中获取，其中，最小值l2(min)为21，最大值l2(max)为24。

需要说明的是，以上表1中仅是示例性示出了p1～p6六种不同版本和/或不同币值的纸币，即m＝6。最一些更具体的实施例中，可以是采集目前所有流通的纸币的版本和币值进行采样获取这些分割列位置的数据。

s102、获取待分割冠字号的纸币的冠字号区域，对所述冠字号区域进行二值化处理，以获得所述冠字号区域的二值化图像。其中，进行二值化处理的方法可以是采用百分比算法或otsu算法(大津算法)进行。该步骤可以参照现有技术进行，因此不再详细说明。

s103、获取所述二值化图像中对应于冠字号的起始行和结束行，确定分割行位置。具体地，逐行扫描所述二值化图像并统计每一行包含的字符点数量，获取连续的、包含字符点总数量最多的h行，将该连续的h行的起始行和结束行确定为冠字号相应的起始行和结束行。

在优选地实施例中，在进行步骤s101时，还采集所述不同版本和/或不同币值的纸币的冠字号的高度，获取该些纸币中的冠字号的最大高度值hmax，然后在步骤s103，确定冠字号相应的起始行和结束行时，要求满足起始行与结束行的行数差为hmax，行数的单位为一个字符点或像素点；也就是说，逐行扫描所述二值化图像并统计每一行包含的字符点数量，获取连续的、包含字符点总数量最多的hmax行，将该连续的hmax行的起始行和结束行确定为冠字号相应的起始行和结束行。

s104、提供一包括n条列分割线的分割列模版，将所述分割列模版投影到所述二值化图像上，统计第n条列分割线在所述二值化图像上的对应列中从所述起始行到所述结束行之间的字符点数量an，并计算列和as，其中，其中，所述分割列模版相邻两条列分割线的间距为d，所述分割列模版的高度至少要大于冠字号的高度，需要说明的是，间距d为整数，可以通过统计所有的冠字号的字符宽度确定，优选设置为包括22～24个字符点的宽度。因此，在优选地实施例中，所述分割列模版的高度设置为hmax，即与所有的纸币中的冠字号的最大高度值相等，由此即可适用于所有不同版本和/或不同币值的纸币，并且此时在将所述分割列模版投影到所述二值化图像上，所述分割列模版高度方向上的两边是与冠字号相应的起始行和结束行是对应的。

s105、控制所述分割列模版在所述二值化图像上移动(沿横向移动)，并且第n条列分割线的移动范围落在[ln(min)，ln(max)]的区间内，当所述列和as取得最小值时，将所述分割列模版的n条列分割线对应的列数预设为n个分割列位置。具体地，以表1中的数据为例，第2条列分割线的移动范围落在[l2(min)，l2(max)]的区间内，也就是在列数为[21，24]的范围内；而第3条列分割线的移动范围落在[l3(min)，l3(max)]的区间内，也就是在列数为[43，48]的范围内；依次类推。需要说明的是，对于所有的纸币，由于第1个分割列位置是与基准列重合，其分割列位置就确定为第0列，因此分割列模版的第1条列分割线的移动可以不做限制，对应的公式中，a1取值为0。

s106、统计预设的第i个分割列位置和第i+1个分割列位置之间的字符点数量，并判断其是否大于字符点阈值；若是，则将预设的第i个分割列位置和第i+1个分割列位置确定为实际分割列位置，若否，则将预设的第i+1个分割列位置调整到最大值li+1(max)作为实际分割列位置；其中，i＝1、2、…、n-2、n-1。

例如，在确定列和as取得最小值的位置之后，将此时分割列模版的n条列分割线对应的列数预设为n个分割列位置。假设此时第2个分割列位置为22，第3个分割列位置为44，此时再统计列数22和列数44之间的字符点数量，若字符点数量达到阈值以上，则将列数22和列数44分别确定作为第2个分割列位置和第3个分割列位置；若字符点数量小于阈值，则将第3个分割列位置调整为l3(max)，即将列数22确定作为第2个分割列位置，将列数l3(max)＝48确定作为第3个分割列位置。其他列的计算与此相同。

需要说明的是，通常是将英文字母a～z和数字0～9中包含字符点数量最少的字符的字符点数量，设置为所述字符点阈值。进一步地，英文字母a～z和数字0～9中，字符点数量最少的字符通常是数字1。

s107、根据以上确定的分割行位置和分割列位置，将冠字号的n-1个字符相互切割分离。

本实施例还提供了一种纸币冠字号分割设备，如图2所示，所述分割设备包括：处理器10、存储器20、输入装置30和输出装置40。分割设备中处理器10的数量可以是一个或多个，图2中以一个处理器10为例；分割设备中的处理器10、存储器20、输入装置30和输出装置40可以通过总线或其他方式连接。所述纸币冠字号分割设备可以是集成设置在纸币处理设备中。

其中，存储器20作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。处理器10通过运行存储在存储器20中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现本发明前述实施例中的纸币冠字号分割方法。输入装置30可用于接收图像、输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置40可包括显示屏等显示设备，例如，显示图像。

综上所述，本发明实施例提供的纸币冠字号分割方法以及分割设备中，首先采集各种不同版本和/或不同币值的纸币的冠字号的各个分割列位置，获取该些纸币中的第n个分割列的最大列数ln(max)和最小列数ln(min)，然后提供一个通用的分割列模版，控制分割列模版分割列位置在[ln(min)，ln(max)]的区间内移动，找出列和(所有分割列位置覆盖的字符点数量总和)最小的位置进行分割，由此可以在未知纸币的版本和币值的情况下，对不同的币值和版本的纸币的冠字号实现自适应分割，提高了分割方法以及分割模版的通用性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要指出的是，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。