专利名称：有价文件鉴别方法及其鉴别装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有价文件鉴别方法及其鉴别装置，尤其涉及一种在带有红外摄像功能的移动设备上进行有价文件的红外图像鉴伪的方法和装置。
背景技术：
目前虽然各种银行卡应用广泛，但现金的流通还是主要方式。一些犯罪分子利用高科技技术仿制、伪造钞票等有价值的文件，对社会造成了严重的危害，为了预防假钞等仿制的有价文件的流通，用户对有价文件鉴别装置的精准度和便携性的要求越来越高。然而， 目前具有较为精准的识别设备主要包括验钞机、ATM机等大型的机器，这些设备不仅昂贵， 且不易携带，大大限定了这些设备的使用场所，为了解决这一问题，市面上又推出了一些简易的设备，例如荧光笔等设备，但是这些设备虽然方便携带却不易检测鉴别有价文件的真伪。现有技术人员面临的问题是若要提高有价文件鉴别装置的精准度，则必须保证有价文件鉴别装置其采集图像的准确度，为此有价文件鉴别装置需采用稳定的单光源来采集图像以此提高价文件图像的清晰度和真实度，这就对有价文件鉴别装置的硬件结构和使用场所做出了限定，使得精准度高的有价文件鉴别装置的结构复杂，价格昂贵且不易携带， 而结构简单成本低易携带有价文件鉴别装置又面临着鉴别精准度差的问题。因此，急需一种鉴别精准度高且便于携带的有价文件鉴别装置。
发明内容
本发明的目的是提高一种操作简单、鉴别精准度高的有价文件鉴别方法。本发明的目的是提供一种鉴别精准度高且便于携带的有价文件鉴别装置。为了实现上有目的，本发明提供了一种有价文件鉴别方法，包括以下步骤(1)获取当前有价文件的原始红外图像、种类、面额、朝向数据；(2)依据当前有价文件的种类、面额、朝向数据从存储模块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和标准有价文件的红外特征数据；(3)依据所述标准有价文件的尺寸数据，应用图像投影变换技术，对所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外图像，第二红外图像的尺寸与标准有价文件的尺寸匹配；(4)从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与对应的标准有价文件的红外特征数据进行比较，鉴别当前有价文件真伪；(5)输出鉴别结果。与现有技术相比，本发明的有价文件鉴别方法先将采集到的原始红外图像利用投影变换技术进行校正，使采集到的当前有价文件的原始红外图像与存储的标准有价文件模板的尺寸数据中的尺寸匹配，一方面，使得本发明对采集的原始红外图像的要求低，可以利用具有红外摄像功能的移动设备直接从各个角度进行拍摄，从而获得当前有价文件的原始红外图像，无需使用具有稳定单光源的摄像装置在背景单一的场所采集原始红外图像，操作简单；另一方面，本发明通过投影校正模块将采集到的图像进行校正，再鉴别当前有价文件的真伪，鉴别精准度高。较佳地，步骤(1)具体包括以下步骤(11)采集当前有价文件的原始红外图像；(12)通过将所述当前有价文件的原始红外图像与所述存储模块中存储的数据进行比对识别的方式或者通过从交互操作界面输入的方式获得所述当前有价文件的种类、面额、朝向数据。较佳地，步骤2对所述原始红外图像进行校正处理之前，还需要对其进行预处理， 具体包括以下步骤(Ila)采用高斯平滑技术对所述原始红外图像进行图像平滑处理；(lib)采用偏微分方程的图像恢复技术对所述原始红外图像进行恢复处理；(Ilc)计算所述原始红外图像的四个顶点坐标以得到有价文件区域；(Ild)分割出所述有价文件区域以待校正处理。恢复处理使得处理后的原始红外图像更进一步接近标准有价文件的图像，增加红外图像鉴别的准确性，而高斯平滑技术不但可以对红外图像进行有效降噪，而且可以减少平滑处理中的模糊，偏微分方程的图像恢复技术可以复原采集到的原始红外图像到最优估计值，定位分割处理有效地增加了红外图像投影校正的准确性。较佳地，步骤( 具体包括以下步骤(31)根据标准有价文件的尺寸数据建立模板；(32)利用双线性方程计算所述原始红外图像与所述模板之间的映射关系；(33)依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点的像素值映射到所述模板上， 形成第二红外图像。其中本发明采用双线性方程来计算映射关系，只需在原始红外图像和模板之间找到四对对应点作为基准点建立双线性方程，解出双线性方程的八个参数，即可确定原始红外图像和模板内各点坐标之间的映射关系，计算简单；依据上述映射关系来对原始红外图像进行投影校正处理可以最大程度的复原原始红外图像，避免图像失真。另，基准点可以是图像的顶点，也可以是其他特征点。较佳地，步骤(4)具体包括以下步骤(41)从第二红外图像内获得至少一特征区域内的红外特征数据形成第一红外特征数据，从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数据形成第二红外特征数据；(42)将第一红外特征数据与第二红外特征数据进行比较以获得比较值，判断所述比较值是否符合设定要求，符合则判定为当前有价文件合法，否则为非法。较佳地，所述红外特征数据至少包括下列其中之一数值红外图像的灰度值的梯度特征值、红外图像的灰度值的均值、红外图像的灰度值的方差。较佳地，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的梯度特征值时，其判断步骤如下(51)计算出当前有价文件灰度值的梯度值Gi2 (x, y)和对应的标准有价文件灰度值的梯度值(Ux，y)；(52)计算出符合 Gfi (x, y) > THg 的 Gfi (x, y)的个数 Ng,计算符合 G0 (x, y) > THg的G0 (x, y)的个数N。，其中THg为梯度阀值，1. 0 < THg < 25. 0 ；(53)计算梯度比较值N，N = Ng/N0 ；(54)判断梯度比较值N的大小，若0.9505，当前有价文件符合梯度规则， 否则当前有价文件不符合梯度规则，输出相应的梯度合法/非法信号。较佳地，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的均值时，其判断步骤如下(61)计算出当前有价文件灰度值的均值Μω和对应的标准有价文件灰度值的均值 M0;(62)计算出均值比较值M，M = Mg/M0 ；(63)判断比较值M的大小，若0. 90彡M彡1. 10，当前有价文件符合均值规则，否则当前有价文件不符合均值规则，输出相应的均值合法/非法信号。较佳地，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的方差时，其判断步骤如下(71)计算出当前有价文件灰度值的方差Vi2和对应的标准有价文件灰度值的方差 V0;(72)计算出方差比较值V，V = Vg/V0 ；(73)判断V的大小，若0.801.25，当前有价文件符合方差规则，否则当前
有价文件不符合方差规则，输出相应的方差合法/非法信号。为了实现上有目的，本发明还提供了一种有价文件鉴别装置，用于当前有价文件的鉴别真伪，其包括采集模块，用于获得当前有价文件的原始红外图像、种类、面额、朝向数据；存储模块，用于存储标准有价文件的尺寸数据和红外特征数据；投影校正模块，依据所述标准有价文件的尺寸数据，应用图像投影变换技术，对所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外图像，第二红外图像的尺寸与标准有价文件的尺寸匹配；处理模块，根据当前有价文件的种类、面额、朝向数据从存储模块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和红外特征数据；从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与标准有价文件的红外特征数据进行比较，得到当前有价文件的合法/非法文件信号；输出模块，用于输出所述合法/非法文件信号；控制模块，用于控制和协调所述有价文件鉴别装置内各模块之间的数据传输。与现有技术相比，本发明的有价文件鉴别装置具有投影校正模块，应用图像投影变换技术，使采集到的当前有价文件的红外图像与存储的标准有价文件模板的尺寸数据中的尺寸一致，一方面，使得本发明只要利用带红外滤光片的摄像装置作为采集模块，即可采集到符合本发明要求的原始红外图像，可直接将本发明可应用于一些简易移动设备如红外摄像功能手机、摄像头、相机等设备中，便于携带且成本低；另一方面，利用本发明采集当前有价文件的原始红外图像时，可从各个角度进行拍摄，若得到当前有价文件的二维斜视图可利用投影校正模块进行校正，操作简单；再一方面，现有技术的采集设备即使再稳定，采集到的红外图像再端正，也会出现一定的误差，而本发明通过投影校正模块将采集到的图像进行校正，有效提高了鉴别单元的准确度，使得本发明鉴别精准度高。较佳地，述采集模块包括
红外摄像装置用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图像；交互操作界面用于采集获得外界输入的当前有价文件种类、面额、朝向数据。可选地，所述采集模块包括红外摄像装置用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图像；比较识别单元用于将所述当前有价文件的原始红外图像与所述存储模块中存储的标准有价文件的红外特征数据比对以获得所述当前有价文件的种类、面额、朝向数据。较佳地，所述有价文件鉴别装置还包括预处理模块，用于对所述原始红外图像进行预处理，所述预处理模块包括如下单元图像降噪单元对采集的原始红外图像进行图像平滑处理；图像恢复单元对所述原始红外图像进行恢复处理；图像定位单元用于计算所述原始红外图像的四个顶点坐标，得出有价文件区域；图像分割单元用于分割出所述有价文件区域以待校正处理。较佳地，所述投影校正模块包括模板处理单元利用标准有价文件的尺寸数据建立模板；参数计算单元利用双线性方程计算所述原始红外图像和所述模板之间的映射关系；像素替换单元依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点的像素值映射到所述模板上，校正处理后形成第二红外图像。本发明在原始红外图像和模板内确立四对对应点作为基准点，建立双线性方程， 解出双线性方程的八个参数，即可确定原始红外图像和模板内各点坐标之间的映射关系， 简单快捷；依据上述映射关系来对原始红外图像进行投影校正，不但使得其和模板的尺寸匹配，最大程度的复原了上述红外图像，避免图像失真。其中，基准点可以是图像的顶点，也可以是其他特征点。较佳地，所述处理模块包括数据选择单元根据当前有价文件的种类、面额、朝向数据从存储模块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和标准有价文件的红外特征数据；比较处理单元从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与标准有价文件的红外特征数据进行比较，得到当前有价文件的合法/非法文件信号。较佳地，所述比较处理单元包括数据获取单元用于从第二红外图像中获得至少一个红外特征区域内的红外特征数据形成第一红外特征数据，从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数据形成第二红外特征数据；数据比较单元至少包括如下三个单元之一梯度比较单元，依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有价文件和标准有价文件灰度值的梯度特征值，并将其进行比较以获得梯度比较值，判断所述梯度比较值是否符合设定要求，得到梯度合法/非法信号；均值比较单元，依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出所述当前有价文件和标准有价文件灰度值的均值，并将其进行比较以获得均值比较值，判断所述均值比较值是否符合设定要求，得到均值合法/非法信号；方差比较单元，依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出所述当前有价文件和标准有价文件灰度值的方差，并将其进行比较以获得方差比较值，判断所述方差比较值是否符合设定要求，得到方差合法/非法信号；所述真伪判断单元，用于依据所述梯度用于合法/非法信号、均值合法/非法信号和/或方差合法/非法信号判断当前有价文件的真伪，并获得所述当前有价文件的合法/ 非法文件信号。
图1是本发明有价文件鉴别方法的流程图。图2是本发明有价文件鉴别方法中对原始红外图像进行预处理的流程图。图3是本发明有价文件鉴别方法中对原始红外图像进行校正处理和鉴别真伪的流程图。图4是本发明有价文件鉴别装置的结构框图。图5是本发明有价文件鉴别装置的另一结构框图。图6是本发明有价文件鉴别装置中所述预处理模块和投影校正模块的结构框图。图7是图5所示有价文件鉴别装置中所述比较处理单元的结构框图。图8是本发明有价文件鉴别装置中采集模块的结构框图。图9是本发明有价文件鉴别装置中采集模块的另一结构框图。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。参考图4和图8，本发明有价文件鉴别装置100用于有价文件的鉴别真伪，其包括采集模块51、存储模块53、投影校正模块M、处理模块55、输出模块56和控制模块(图中未示)，所述采集模块51用于获得当前有价文件的原始红外图像Ptl和当前有价文件的种类、 面额、朝向数据Pi ；所述存储模块53用于存储标准有价文件的尺寸数据&和标准有价文件的红外特征数据Si ；所述投影校正模块M用于依据所述标准有价文件的尺寸数据&，应用图像投影变换技术，对所述原始红外图像Ptl进行校正处理形成第二红外图像P2，第二红外图像P2的尺寸与标准有价文件的尺寸数据&匹配；所述处理模块55用于根据当前有价文件的种类、面额、朝向数据Pi从存储模块阳中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据&和标准有价文件的红外特征数据Si ；所述处理模块55还用于从第二红外图像P2中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与标准有价文件的红外特征数据Si 进行比较，得到当前有价文件的合法/非法文件信号& ；所述输出模块用于输出所述合法/ 非法文件信号& ；所述控制模块用于控制和协调所述有价文件鉴别装置100内各模块之间的数据传输。参考图8，所述采集模块51包括红外摄像装置511和交互操作界面512，红外摄像装置511用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图像Ptl ；交互操作界面512用于采集获得外界输入的当前有价文件种类、面额、朝向数据Pi。具体地，可选择键盘、触摸屏或者按键作为交互操作界面512。参考图9，在另一实施例中，所述采集模块包括红外摄像装置511和比较识别单元 513，红外摄像装置511用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图像Ptl ；比较识别单元 513用于比对所述当前有价文件的原始红外图像Ptl与所述存储模块53中的数据以获得所述当前有价文件的种类、面额、朝向数据P”参考图6，所述有价文件鉴别装置100还包括预处理模块52，用于对所述原始红外图像Pq进行预处理得到原始红外图像P1,且所述预处理模块52包括图像降噪单元521、图像恢复单元522、图像定位单元523和图像分割单元524，图像降噪单元521用于对采集的原始红外图像P1进行图像平滑处理得到原始红外图形P11 ；图像恢复单元522用于对所述原始红外图像P11进行恢复处理得到原始红外图形P12 ；图像定位单元用523于计算所述原始红外图像P12的四个顶点坐标，得出有价文件区域P13 ；图像分割单元5M用于分割出所述有价文件区域P13以得到预处理后的原始红外图像P1并输送至所述投影校正模块M以待校正处理。参考图6，所述投影校正模块M包括模板处理单元Ml、参数计算单元542和像素替换单元M3，模板处理单元Ml利用标准有价文件的尺寸数据&建立模板？ 1 ；参数计算单元542利用双线性方程计算所述原始红外图像P1和所述模板间的映射关系；像素替换单元543依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点的像素值映射到所述模板Pm上，校正处理后形成第二红外图像P2。参考图5和图7，所述处理模块55包括数据选择单元61和比较处理单元62，数据选择单元61依据当前有价文件的种类、面额、朝向数据Pi向存储模块53发出数据选择命令 S。，控制存储模块53输出与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据&和标准有价文件的红外特征数据Si ；比较处理单元62从第二红外图像P2中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与标准有价文件的红外特征数据Si进行比较，得到当前有价文件的合法/非法文件信号&。参考图7，所述比较处理单元62包括数据获取单元621、数据比较单元622和真伪判断单元623，所述数据获取单元621用于从第二红外图像P2中获得至少一个红外特征区域内的形成第一红外特征数据，从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数据形成第二红外特征数据，所述数据比较单元622至少包括梯度比较单元631、均值比较单元632和方差比较单元633三个单元之一，所述梯度比较单元631依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有价文件和标准有价文件灰度值的梯度特征值，并将其进行比较以获得梯度比较值，判断所述梯度比较值是否符合设定要求，得到梯度合法/非法信号； 所述均值比较单元依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有价文件和标准有价文件灰度值的均值，并将其进行比较以获得均值比较值，判断所述均值比较值是否符合设定要求，得到均值合法/非法信号^ ；所述方差比较单元依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有价文件和标准有价文件灰度值的方差，并将其进行比较以获得方差比较值，判断所述方差比较值是否符合设定要求，得到方差合法/非法信号Sd3 ；所述真伪判断单元623依据所述梯度合法/非法信号、均值合法/非法信号Sd2 和/或方差合法/非法信号判断当前有价文件的真伪，并获得所述当前有价文件的合法 /非法文件信号Sd，当所述梯度合法/非法信号Sdl均值合法/非法信号^和/或方差合法/非法信号Sd3同时为合法信号时，当前有价文件为合法文件，否则为非法文件。结合图1-3，对上述图4-8的有价文件鉴别装置使用说明如下(1)红外摄像装置511获取当前有价文件的原始红外图像Ptl，其中红外摄像装置 511可从各个角度获取当前有价文件的二维图像，即0< θ <90°，θ是拍摄角度，其中本发明的优选拍摄角度为θ >60°。(2)预处理模块52对采集到的原始红外图像Ptl进行预处理，具体步骤如下①图像降噪单元521采用高斯平滑技术，对采集的原始红外图像Ptl进行平滑处理，得到平滑处理后的原始红外图像Ρη。②图像恢复单元522采用偏微分方程的图像恢复技术，对平滑处理后的原始红外图像P11进行恢复处理，得到恢复处理后的原始红外图像Ρ12。③图像定位单元523计算原始红外图像P12的四个顶点坐标得到有价文件区域 Ρ13。具体包括以下步骤以当前有价文件的原始红外图像的W为宽度，H为高度，χ为图像的横坐标，y为图像的纵坐标，在X = W/2直线上自上而下搜索上边缘点，自下而上搜索下边缘点，令上边缘点为令上边缘点为if jO ,下边缘点为=CCJO ,分别在x =直线上寻找边缘点，y的搜索范围为Lyl7-AL,<+AL],其中Aw和AL为预先设定的搜索步长， 令搜索的边缘点为巧= ,/)和if = (χΓ,少7)；分别以if和if为原点重复过程，直到搜索范围内找不到边界点为止，整个过程中所得到的所有边缘点构成序列，即为上边缘点序列Pu ={ΡυΜυ,ΡυΜυ+ι,",Ρυ”Ρ:尤,..,PUI)·,同理可以得到下边缘点序列Pd = (P:D,Pd一,…,P:,P: X,...,P。,用以上的边缘序列点Pl^n Pd进行最小二乘线性拟合，得到上边缘和下边缘直线方程Lu禾口 Ld ；依据同样的道理，得到左右边缘的直线方程k和LK。分别计算相邻直线之间的交点，可以得到当前有价文件的原始红外图像的四个顶点坐标，从而确定有价文件的具体位置，其中四个顶点坐标所围成的四边形区域内为有价文件区域P13。④图像分割单元5M分割出所述有价文件区域P13，完成原始红外图像P12的分割处理，得到预处理后的原始红外图像Pi。具体步骤如下保持红外图像的像素值不变，有价文件区域P13外部的像素值设置为0，即分割出有价文件区域P13。(3)交互操作界面512接收用户根据提示信息输入的当前有价文件种类、面额、朝向数据Pi,数据选择单元61依据当前有价文件的种类、面额、朝向数据Pi从存储模块53中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的属性特征数据&和标准有价文件的红外特征数据S”(4)投影校正模块52用于依据所述标准有价文件的属性特征数据&，应用图像投影变换技术，对所述原始红外图像Ptl进行校正处理形成第二红外图像P2,第二红外图像P2 的尺寸与标准有价文件的属性特征数据&中的尺寸匹配，具体步骤如下①模板处理单元541利用标准有价文件的属性特征数据&建立模板Pm ；参数计算单元542利用双线性方程计算所述原始红外图像P1和所述模板Pm之间的映射关系，具体步骤如下利用双线性方程建立原始红外图像P1和模板Pm内各坐标的映射关系X1 = s (x0, y0) = cpo+cjo+c^oyo+q ；Y1 = t(x0, y0) = c5x0+c6y0+c7x0y0+c8 ；其中令为映射关系s (xQ，y0)和t(xQ，yQ)，模板Pn^ f(xQ，yQ)，原始红外图像P1为 g (χο，y0)，上述映射关系总共有8个参数C1到c8，在原始红外图像和模板之间确定四对相互对应的基准点(可采用模板的四个顶点作为基准点)依据四对基准点的坐标计算建立8个方程，解出C1到C8这8个双线性方程参数，从而确定映射关系S ( ，y0)和t (x0, y0)。②像素替换单元543依据所述映射关系s ( ，y0)和t ( ，y0)将所述原始红外图像卩工内各点的像素值映射到所述模板Pm上，校正处理后形成第二红外图像p2。具体步骤如下模板f上的点(&，％)，对应原始红外图像8上的点(S(x，y)，t(x，y))，利用双线性插值得到点(s (x, y), t(x, y))像素值，并将上述像素值映射的对应的模板的点Oc0，y0) 内；若点(s(x，y), t(x, y))不在原始红外图像g内，则将模板f上点(χ。，y0)像素置0，得到第二红外图像P2。(5)比较处理单元62从第二红外图像P2中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与标准有价文件的红外特征数据Si进行比较，得到当前有价文件的合法/非法文件信号&，具体步骤如下①所述数据获取单元621从第二红外图像P2中获得至少一个红外特征区域内的红外特征数据形成第一红外特征数据，从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数据形成第二红外特征数据。②梯度比较单元631依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有价文件灰度值的梯度值Gi2 (X，y)和对应的标准有价文件灰度值的梯度值(X，y)，计算符合Gi2 (x, y) > THg的Gi2 (x, y)的个数Ng，计算符合(x, y) > THg的(x, y)的个数 N0, THg是梯度阀值，1. O < THg < 25. O ；计算梯度比较值N，N = Ng/N0 ；判断梯度比较值N的大小，若0. 95 ^ N^ 1. 05，当前有价文件符合梯度规则，否则当前有价文件不符合梯度规则，输出相应的梯度合法/非法信号i^dl。③均值比较单元依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有价文件灰度值的均值Μω和对应的标准有价文件灰度值的均值Mci，计算出均值比较值M = MgZiMtl，判断M的大小，若0. 90 ^ M^ 1. 10，当前有价文件符合均值规则，否则当前有价文件不符合均值规则，输出相应的均值合法/非法信号^。④方差比较单元依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有价文件灰度值的方差νΩ和对应的标准有价文件灰度值的方差Vtl，计算出方差比较值V = VgZX，判断V的大小，若0. 80 ^ V^ 1. 25，当前有价文件符合方差规则，否则当前有价文件不符合方差规则，输出相应的方差合法/非法信号Sd3。⑤真伪判断单元623依据所述梯度合法/非法信号Sdl均值合法/非法信号^和方差合法/非法信号Sd3判断当前有价文件的真伪，并获得所述当前有价文件的合法/非法文件信号&，若合法/非法信号sn、Si2、Si3均为合法信号，则当前有价文件为合法文件，输出合法文件信号，否则输出非法文件信号。(6)输出模块56将真伪判断单元623输入的合法/非法文件信号&输送至显示器和/或报警装置，完成当前有价文件的真伪鉴别。以上所述可以归纳为一种有价文件鉴别方法，参考图1，所述鉴别方法包括以下步骤(1)获取当前有价文件的原始红外图像、种类、面额、朝向数据；(2)依据当前有价文件的种类、面额、朝向数据从存储模块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和标准有价文件的红外特征数据；(3)依据所述标准有价文件的尺寸数据，应用图像投影变换技术，对所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外图像，第二红外图像的尺寸与标准有价文件的尺寸匹配；(4)从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与对应的标准有价文件的红外特征数据进行比较，鉴别当前有价文件真伪；(5)输出鉴别结果。较佳者，步骤(1)具体包括以下步骤(11)采集当前有价文件的原始红外图像；(12)通过将所述当前有价文件的原始红外图像与所述存储模块中存储的数据进行比对识别的方式或者通过从交互操作界面输入的方式获得所述当前有价文件的种类、面额、朝向数据。较佳者，参考图2，步骤2对所述原始红外图像进行校正处理之前，还需要对其进行预处理，具体包括以下步骤(Ila)采用高斯平滑技术对所述原始红外图像进行图像平滑处理；(lib)采用偏微分方程的图像恢复技术对所述原始红外图像进行恢复处理；(Ilc)计算所述原始红外图像的四个顶点坐标以得到有价文件区域；(Ild)分割出所述有价文件区域以待校正处理。较佳者，参考图3，步骤(3)具体包括以下步骤(31)根据标准有价文件的尺寸数据建立模板；(32)利用双线性方程计算所述原始红外图像与所述模板之间的映射关系；(33)依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点的像素值映射到所述模板上， 形成第二红外图像。较佳者，参考图3，步骤(4)具体包括以下步骤(41)从第二红外图像内获得至少一特征区域内的红外特征数据形成第一红外特征数据，从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数据形成第二红外特征数据；(42)将第一红外特征数据与第二红外特征数据进行比较以获得比较值，判断所述比较值是否符合设定要求，符合则判定为当前有价文件合法，否则为非法。较佳者，所述红外特征数据至少包括下列其中之一数值红外图像的灰度值的梯度特征值、红外图像的灰度值的均值、红外图像的灰度值的方差。具体地，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的梯度特征值时，判断步骤如下(51)计算出当前有价文件灰度值的梯度值Gi2 (x, y)和对应的标准有价文件灰度值的梯度值(Ux，y)； (52)计算出符合 6ω(χ，y) > THg 的 Gi2 (x，y)的个数 Ng，计算符合(x，y) > THg 的G0 (x, y)的个数N。，其中THg为梯度阀值，1. 0 < THg < 25. 0 ；
(53)计算梯度比较值N, N = Ng/N0 ；(54)判断梯度比较值N的大小，若0.9505，当前有价文件符合梯度规则， 否则当前有价文件不符合梯度规则，输出相应的梯度合法/非法信号。具体地，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的均值时，判断步骤如下(61)计算出当前有价文件灰度值的均值Μω和对应的标准有价文件灰度值的均值 M0;(62)计算出均值比较值M，M = Mg/M0 ；(63)判断比较值M的大小，若0. 90彡M彡1. 10，当前有价文件符合均值规则，否则当前有价文件不符合均值规则，输出相应的均值合法/非法信号。具体地，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的方差时，判断步骤如下(71)计算出当前有价文件灰度值的方差Vi2和对应的标准有价文件灰度值的方差 V0;(72)计算出方差比较值V, V = NgZN0 ；(73)判断V的大小，若0. 80 ^ V ^ 1. 25，当前有价文件符合方差规则，否则当前有价文件不符合方差规则，输出相应的方差合法/非法信号。
权利要求
1.一种有价文件鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤(1)获取当前有价文件的原始红外图像、种类、面额、朝向数据；(2)依据当前有价文件的种类、面额、朝向数据从存储模块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和红外特征数据；(3)依据所述标准有价文件的尺寸数据，应用图像投影变换技术，对所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外图像，第二红外图像的尺寸与标准有价文件的尺寸匹配；(4)从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与对应的标准有价文件的红外特征数据进行比较，鉴别当前有价文件真伪；(5)输出鉴别结果。
2.如权利要求1所述的有价文件鉴别方法，其特征在于，步骤(1)具体包括以下步骤(11)采集当前有价文件的原始红外图像；(12)通过将所述当前有价文件的原始红外图像与所述存储模块中存储的数据进行比对识别的方式或者通过从交互操作界面输入的方式获得所述当前有价文件的种类、面额、 朝向数据。
3.如权利要求1所述的有价文件鉴别方法，其特征在于，步骤2对所述原始红外图像进行校正处理之前，还需要对其进行预处理，具体包括以下步骤(Ila)采用高斯平滑技术对所述原始红外图像进行图像平滑处理；(lib)采用偏微分方程的图像恢复技术对所述原始红外图像进行恢复处理；(Ilc)计算所述原始红外图像的四个顶点坐标以得到有价文件区域；(Ild)分割出所述有价文件区域以待校正处理。
4.如权利要求1所述的有价文件鉴别方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤(31)根据标准有价文件的尺寸数据建立模板；(32)利用双线性方程计算所述原始红外图像与所述模板之间的映射关系；(33)依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点的像素值映射到所述模板上，形成第二红外图像。
5.如权利要求1所述的有价文件鉴别方法，其特征在于，步骤(4)具体包括以下步骤(41)从第二红外图像内获得至少一特征区域内的红外特征数据形成第一红外特征数据，从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数据形成第二红外特征数据；(42)将第一红外特征数据与第二红外特征数据进行比较以获得比较值，判断所述比较值是否符合设定要求，符合则判定为当前有价文件合法，否则为非法。
6.如权利要求5所述的有价文件鉴别方法，其特征在于，所述红外特征数据至少包括下列其中之一数值红外图像的灰度值的梯度特征值、红外图像的灰度值的均值、红外图像的灰度值的方差。
7.如权利要求6所述的有价文件鉴别方法，其特征在于，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的梯度特征值时，其判断步骤如下(51)计算出当前有价文件灰度值的梯度值Gi2(X，y)和对应的标准有价文件灰度值的梯度值h(x，y)；(52)计算出符合Gi2(X，y) > THg的6ω(Χ，y)的个数Ng，计算符合(x，y) > THg的 G0 (x, y)的个数N。，其中THg为梯度阀值，1. 0 < THg < 25. 0 ；(53)计算梯度比较值N,N = Ng/N0 ；(54)判断梯度比较值N的大小，若0.95 < NS 1.05，当前有价文件符合梯度规则，否则当前有价文件不符合梯度规则，输出相应的梯度合法/非法信号。
8.如权利要求6所述的有价文件鉴别方法，其特征在于，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的均值时，其判断步骤如下(61)计算出当前有价文件灰度值的均值Μω和对应的标准有价文件灰度值的均值Mci；(62)计算出均值比较值M，M= MgZM0 ；(63)判断比较值M的大小，若0.901.10，当前有价文件符合均值规则，否则当前有价文件不符合均值规则，输出相应的均值合法/非法信号。
9.如权利要求6所述的有价文件鉴别方法，其特征在于，所述红外特征数据为红外图像的灰度值的方差时，其判断步骤如下(71)计算出当前有价文件灰度值的方差Vi2和对应的标准有价文件灰度值的方差Vtl；(72)计算出方差比较值V，V= NgZN0 ；(73)判断V的大小，若0.80 ^ V ^ 1. 25，当前有价文件符合方差规则，否则当前有价文件不符合方差规则，输出相应的方差合法/非法信号。
10.一种有价文件鉴别装置，用于当前有价文件的鉴别真伪，其特征在于，包括 采集模块，用于获得当前有价文件的原始红外图像、种类、面额、朝向数据；存储模块，用于存储标准有价文件的尺寸数据和红外特征数据； 投影校正模块，依据所述标准有价文件的尺寸数据，应用图像投影变换技术，对所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外图像，第二红外图像的尺寸与标准有价文件的尺寸匹配；处理模块，根据当前有价文件的种类、面额、朝向数据从存储模块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和红外特征数据；从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与标准有价文件的红外特征数据进行比较，得到当前有价文件的合法/非法文件信号；输出模块，用于输出所述合法/非法文件信号；控制模块，用于控制和协调所述有价文件鉴别装置内各模块之间的数据传输。
11.如权利要求10所述的有价文件鉴别装置，其特征在于，所述采集模块包括 红外摄像装置，用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图像；交互操作界面，用于采集获得外界输入的当前有价文件种类、面额、朝向数据。
12.如权利要求10所述的有价文件鉴别装置，其特征在于，所述采集模块包括 红外摄像装置，用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图像；比较识别单元，用于将所述当前有价文件的原始红外图像与所述存储模块中存储的标准有价文件的红外特征数据比对以获得所述当前有价文件的种类、面额、朝向数据。
13.如权利按要求10所述的有价文件鉴别装置，其特征在于，还包括预处理模块，用于对所述原始红外图像进行预处理，且所述预处理模块包括图像降噪单元，用于对所述原始红外图像进行图像平滑处理；图像恢复单元，用于对所述原始红外图像进行恢复处理；图像定位单元，用于计算所述原始红外图像的四个顶点坐标得到有价文件区域；图像分割单元，用于分割出所述有价文件区域以待校正处理。
14.如权利要求10所述的有价文件鉴别装置，其特征在于，所述投影校正模块包括 模板处理单元，利用标准有价文件的尺寸数据建立模板；参数计算单元，利用双线性方程计算所述原始红外图像和所述模板之间的映射关系； 像素替换单元，依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点的像素值映射到所述模板上，校正处理后形成第二红外图像。
15.如权利按要求10所述的有价文件鉴别装置，其特征在于，所述处理模块包括 数据选择单元，依据当前有价文件的种类、面额、朝向数据从存储模块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和标准有价文件的红外特征数据；比较处理单元，从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据，并将其与标准有价文件的红外特征数据进行比较，得到当前有价文件的合法/非法文件信号。
16.如权利要求15所述的有价文件鉴别装置，其特征在于，所述比较处理单元包括 数据获取单元，用于从第二红外图像中获得至少一个红外特征区域内的红外特征数据形成第一红外特征数据，从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数据形成第二红外特征数据；数据比较单元，所述数据比较单元至少包括如下三个单元之一 梯度比较单元，依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有价文件和标准有价文件灰度值的梯度特征值，并将其进行比较以获得梯度比较值，判断所述梯度比较值是否符合设定要求，得到梯度合法/非法信号；均值比较单元，依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出所述当前有价文件和标准有价文件灰度值的均值，并将其进行比较以获得均值比较值，判断所述均值比较值是否符合设定要求，得到均值合法/非法信号；方差比较单元，依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算出所述当前有价文件和标准有价文件灰度值的方差，并将其进行比较以获得方差比较值，判断所述方差比较值是否符合设定要求，得到方差合法/非法信号；所述真伪判断单元，用于依据所述梯度合法/非法信号、均值合法/非法信号和/或方差合法/非法信号判断当前有价文件的真伪，并获得所述当前有价文件的合法/非法文件信号。
全文摘要
本发明公开了一种有价文件鉴别方法，包括以下步骤(1)获取当前有价文件的原始红外图像、种类、面额、朝向数据；(2)获得对应的标准有价文件的尺寸数据和红外特征数据；(3)应用图像投影变换技术，对原始红外图像进行校正处理形成与标准有价文件的尺寸匹配的第二红外图像；(4)从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据并将其与标准有价文件的红外特征数据进行比较，鉴别当前有价文件真伪；(5)输出鉴别结果。与现有技术相比，本发明对原始红外图像进行了校正处理，不但降低了原始红外图像的获取质量要求，可直接利用简易移动设备上的摄像头采集图像，而且提高了鉴伪精度。另，本发明还公开了相应的有价文件鉴别装置。
文档编号G07D7/20GK102324134SQ201110278160
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者刘梦涛, 向拓闻, 徐朝阳, 黎明 申请人:广州广电运通金融电子股份有限公司