一种基于厚度信号识别的钞票识别方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种基于厚度信号识别的钞票识别方法及装置，通过结合向上面积识别法和向下面积识别法两种厚度识别方法对钞票进行识别的方式，能够简单高效地将异常钞票识别分离。本发明实施例的方法包括：采集钞票的厚度信号；对所述厚度信号进行预处理；利用向上面积识别法识别所述厚度信号，得到向上处理识别结果；利用向下面积识别法识别所述厚度信号，得到向下处理识别结果；根据预设规则融合所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果，得到融合结果；对所述融合结果进行识别，得到识别结果。
【专利说明】—种基于厚度信号识别的钞票识别方法及装置【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及纸币识别领域，尤其涉及一种基于厚度信号识别的钞票识别方法及装置。
【背景技术】
[0002]变造币是指将两张来自不同真钞或伪钞的残券，应用粘贴、挖补等方法，重新组合成的一张新钞票。不法分子制造变造币用以实现钞票增值，这种变造币在市面上的流通严重影响了正常的金融秩序，威胁国家金融安全。同时因为变造币为真钞和真钞拼接而成，因此在光谱图像上，变造币不具有假钞特征，故应用数字图像处理的方式不能够有效识别变造币。
[0003]残损币，因钞票在市面的流通时间较长，造成钞票掉角、裂痕、或撕为两半，应用胶带粘贴等方法，将这些钞票修补、恢复原貌。这种钞票在市面上的流通严重印象了国家形象，根据人民银行标准需要将此类钞票回收并集中销毁。
[0004]由于变造币、残损币图像上的特征与正常的流通钞票一致，因而在图像处理角度不能有效实现两种钞票的识别，而这两种钞票均因粘贴挖补等物理变化导致了其厚度特征发生了明显变化，因此应用厚度识别方法能够有效实现所述钞票的识别。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种基于厚度信号识别的钞票识别方法及装置，通过结合向上面积识别法和向下面积识别法两种厚度识别方法对钞票进行识别的方式，能够简单高效地将异常钞票识别分离。
[0006]本发明实施例提供的基于厚度信号识别的钞票识别方法，包括:
[0007]采集钞票的厚度信号；
[0008]对所述厚度信号进行预处理；
[0009]利用向上面积识别法识别所述厚度信号，得到向上处理识别结果；
[0010]利用向下面积识别法识别所述厚度信号，得到向下处理识别结果；
[0011]根据预设规则融合所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果，得到融合结果;
[0012]对所述融合结果进行识别，得到识别结果。
[0013]可选的，
[0014]在步骤对所述融合结果进行识别，得到识别结果之后还包括:
[0015]根据所述识别结果将所述钞票分类并送至与类别相对应的位置。
[0016]可选的，
[0017]步骤采集钞票的厚度信号包括:
[0018]利用多路厚度传感器采集钞票的厚度信号；
[0019]所述厚度信号为多路采集信号的集合。[0020]可选的，
[0021 ] 步骤对所述厚度信号进行预处理包括:
[0022]对所述厚度信号进行抽样处理，得到抽样处理信号；
[0023]对所述抽样处理信号进行去噪处理，得到去噪处理信号；
[0024]对所述去噪处理信号进行有效信号区域确定，得到有效区域。
[0025]可选的，
[0026]步骤所述利用向上面积识别法识别所述厚度信号包括:
[0027]厚度特征上面积定义为:滑动窗口与上阈值线及所述厚度信号的曲线所形成的区域的面积；所述滑动窗口的宽度和滑动步长为预设值；所述上阈值线为在所述曲线之上的水平线；
[0028]根据预设滑动步长逐步移动所述滑动窗口，并计算每步厚度特征上面积；
[0029]获取所述每步厚度特征上面积中的最小厚度特征上面积；
[0030]根据所述每步厚度特征上面积计算各步厚度特征上面积平均值；
[0031]根据所述最小厚度特征上面积和所述各步厚度特征上面积平均值识别所述厚度信号，得到向上处理识别结果。
[0032]可选的，
[0033]步骤所述利用向下面积识别法识别所述厚度信号包括:
[0034]厚度特征下面积定义为:滑动窗口与下阈值线及所述厚度信号的曲线所形成的区域的面积；所述滑动窗口的宽度和滑动步长为预设值；所述下阈值线为在所述曲线峰值之下的水平线；
[0035]根据预设滑动步长逐步移动所述滑动窗口，并计算每步厚度特征下面积；
[0036]获取所述每步厚度特征下面积中的最小厚度特征下面积；
[0037]根据所述每步厚度特征下面积计算各步厚度特征下面积平均值；
[0038]根据所述最小厚度特征下面积和所述各步厚度特征下面积平均值识别所述厚度信号，得到向下处理识别结果。
[0039]可选的，
[0040]步骤所述根据预设规则融合所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果包括:
[0041]获取所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果内的异常区域；
[0042]根据预设规则将所述向上处理识别结果的异常区域和所述向下处理识别结果的异常区域进行融合，得到融合结果。
[0043]本发明实施例提供的基于厚度信号识别的钞票识别装置，包括:厚度传感器、DSP芯片、嵌入式系统和机械运动模块；
[0044]所述厚度传感器，与所述DSP芯片相连，用于采集钞票的厚度信号；
[0045]所述DSP芯片，与所述嵌入式系统相连，用于根据所述厚度信号对所述钞票进行分析识别，并将所述识别结果发送至所述嵌入式系统；
[0046]所述嵌入式系统，与所述机械运动模块相连，用于根据所述识别结果控制所述机械运动模块；
[0047]所述机械运动模块，用于根据所述嵌入式系统的控制指令集将所述钞票进行分类并送至与类别相对应的位置。
[0048]可选的，
[0049]所述厚度传感器为多路厚度传感器。
[0050]可选的，
[0051]所述DSP芯片包括:
[0052]预处理模块，分别与向上处理模块及向下处理模块相连，用于对所述厚度信号进行预处理；
[0053]所述向上处理模块，与融合模块相连，用于利用向上面积识别法识别所述厚度信号，得到向上处理识别结果；
[0054]所述向下处理模块，与所述融合模块相连，用于利用向下面积识别法识别所述厚度信号，得到向下处理识别结果；
[0055]所述融合模块，与识别模块相连，用于根据预设规则融合所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果，得到融合结果；
[0056]所述识别模块，对所述融合结果进行识别，得到识别结果。
[0057]本发明实施例中，首先采集钞票的厚度信号；然后对所述厚度信号进行预处理；接着利用向上面积识别法识别所述厚度信号，得到向上处理识别结果；并利用向下面积识别法识别所述厚度信号，得到向下处理识别结果；然后根据预设规则融合所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果，得到融合结果；最后对所述融合结果进行识别，得到识别结果。由于本发明实施例基于厚度信号识别的钞票识别方法及装置，采集钞票的厚度信号之后，通过结合向上面积识别法和向下面积识别法两种厚度识别方法对厚度信号进行识别的方式，能够简单高效地将异常钞票识别分离。
【专利附图】
【附图说明】
[0058]图1为本发明实施例中基于厚度信号识别的钞票识别方法第一实施例流程图；
[0059]图2为本发明实施例中基于厚度信号识别的钞票识别方法第二实施例流程图；
[0060]图3为本发明第二实施例中厚度传感器采集钞票厚度信号的示意图；
[0061]图4为本发明第二实施例中正常钞票第i路厚度信号示意图；
[0062]图5为本发明第二实施例中利用向上面积识别法识别厚度信号的示意图；
[0063]图6为本发明第二实施例中利用向下面积识别法识别厚度信号的示意图；
[0064]图7为本发明第二实施例中变造币走钞示意图；
[0065]图8为本发明第二实施例中变造币厚度信号示意图；
[0066]图9为本发明第二实施例中变造币厚度信号有效区域示意图；
[0067]图10为本发明实施例中厚度异常钞票的识别方法第二实施例流程图；
[0068]图11为本发明第二实施例中变造币走钞示意图；
[0069]图12为本发明实施例中基于厚度信号识别的钞票识别装置实施例结构示意图。【具体实施方式】
[0070]本发明实施例提供了一种基于厚度信号识别的钞票识别方法及装置，通过结合向上面积识别法和向下面积识别法两种厚度识别方法对钞票进行识别的方式，能够简单高效地将异常钞票识别分离。
[0071]需要说明的是，本发明实施例基于厚度信号识别的方法和装置不仅可以用于钞票的识别，还可以用于识别支票等薄片类文件，在此处不作限定。下面以钞票的识别为例对本发明实施例的方法及装置进行说明，虽然仅以钞票的识别为例进行说明，但是不应将此作为本发明方法及装置的限定。
[0072]请参阅图1，本发明实施例中基于厚度信号识别的钞票识别方法的第一实施例包括:
[0073]101、采集钞票的厚度信号；
[0074]在对钞票进行识别之前，首先可以利用厚度传感器采集钞票的厚度信号。
[0075]102、对厚度信号进行预处理；
[0076]得到厚度信号之后，可以对厚度信号进行预处理操作，以便对厚度信号进行识别。
[0077]103、利用向上面积识别法识别厚度信号，得到向上处理识别结果；
[0078]对厚度信号进行预处理之后，可以利用向上面积识别法识别厚度信号，得到向上处理识别结果。
[0079]104、利用向下面积识别法识别厚度信号，得到向下处理识别结果；
[0080]对厚度信号进行预处理之后，可以利用向下面积识别法识别厚度信号，得到向下处理识别结果。
[0081]需要说明的是，步骤103可以与步骤104同时执行，也可以在步骤104之后执行，而不限于本实施例中在步骤104之前，在此处不作限定。
[0082]105、根据预设规则融合向上处理识别结果和向下处理识别结果，得到融合结果；
[0083]得到向上处理识别结果及向下处理识别结果之后，可以根据预设规则融合向上处理识别结果和向下处理识别结果，得到融合结果。
[0084]106、对融合结果进行识别，得到识别结果。
[0085]得到融合结果，可以对融合结果进行识别，并得到识别结果。
[0086]本发明实施例中，首先采集钞票的厚度信号；然后对厚度信号进行预处理；接着利用向上面积识别法识别厚度信号，得到向上处理识别结果；并利用向下面积识别法识别厚度信号，得到向下处理识别结果；然后根据预设规则融合向上处理识别结果和向下处理识别结果，得到融合结果；最后对融合结果进行识别，得到识别结果。由于本发明实施例基于厚度信号识别的钞票识别方法，采集钞票的厚度信号之后，通过结合向上面积识别法和向下面积识别法两种厚度识别方法对厚度信号进行识别的方式，能够简单高效地将异常钞票识别分离。
[0087]上面简单介绍了本发明基于厚度信号识别的钞票识别方法的第一实施例，下面对本发明基于厚度信号识别的钞票识别方法的第二实施例进行详细的描述，请参阅图2，本发明实施例中基于厚度信号识别的钞票识别方法的第二实施例包括:
[0088]201、采集钞票的厚度信号；
[0089]在对钞票进行识别之前，首先可以利用厚度传感器采集钞票的厚度信号。上述的厚度传感器可以是多路厚度传感器，相应的，多路厚度传感器采集的厚度信号为多路采集信号的集合。
[0090]请参阅图3，每个传感器单元将采集一条相对独立的一维厚度信号，称为一路厚度信号，M个传感器总计采集M条对立的厚度信号，称为M路厚度信号，每路厚度信号的采样点数记为N，用Signal (i，j)表示第i个传感器采集到的厚度信号，称为第i路厚度信号。请参阅图4，为正常钞票第i路厚度信号示意图。
[0091]202、对厚度信号进行预处理；
[0092]得到厚度信号之后，可以对厚度信号进行预处理操作，以便对厚度信号进行识别。上述的预处理操作具体可以包括:对厚度信号进行抽样处理，得到抽样处理信号；对抽样处理信号进行去噪处理，得到去噪处理信号；对去噪处理信号进行有效信号区域确定，得到有效区域。上述的预处理操作主要用于降低外界对厚度信号的影响。
[0093]203、利用向上面积识别法识别厚度信号，得到向上处理识别结果；
[0094]对厚度信号进行预处理之后，可以利用向上面积识别法识别厚度信号，得到向上处理识别结果。
[0095]其中厚度特征上面积定义为:滑动窗口 X与上阈值线T及厚度信号的曲线Signal (i，t)所形成的区域的面积UpS (i, χ);滑动窗口的宽度和滑动步长step为预设值；上阈值线T为在曲线之上的水平线；请参阅图5，利用向上面积识别法识别厚度信号的具体过程可以包括:根据预设滑动步长step逐步移动滑动窗口 X，并计算每步厚度特征上面积UpS(i’x);获取每步厚度特征上面积中的最小厚度特征上面积；根据每步厚度特征上面积计算各步厚度特征上面积平均值；根据最小厚度特征上面积和各步厚度特征上面积平均值识别厚度信号，得到向上处理识别结果。
[0096]204、利用向下面积识别法识别厚度信号，得到向下处理识别结果；
[0097]对厚度信号进行预处理之后，可以利用向下面积识别法识别厚度信号，得到向下处理识别结果。
[0098]其中厚度特征下面积定义为:滑动窗口 X与下阈值线T及厚度信号的曲线Signal (i, t)所形成的区域的面积DownS (i, χ);滑动窗口的宽度和滑动步长step为预设值；下阈值线T为在曲线峰值之下的水平线；请参阅图6，利用向下面积识别法识别厚度信号的具体过程可以包括:根据预设滑动步长step逐步移动滑动窗口 X，并计算每步厚度特征下面积DownS(i, χ);获取每步厚度特征下面积中的最小厚度特征下面积；根据每步厚度特征下面积计算各步厚度特征下面积平均值；根据最小厚度特征下面积和各步厚度特征下面积平均值识别厚度信号，得到向下处理识别结果。
[0099]需要说明的是，步骤203可以与步骤204同时执行，也可以在步骤204之后执行，而不限于本实施例中在步骤204之前，在此处不作限定。
[0100]205、根据预设规则融合向上处理识别结果和向下处理识别结果，得到融合结果；
[0101]得到向上处理识别结果及向下处理识别结果之后，可以根据预设规则融合向上处理识别结果和向下处理识别结果，得到融合结果。根据预设规则融合向上处理识别结果和向下处理识别结果的具体过程可以包括:获取向上处理识别结果和向下处理识别结果内的异常区域；根据预设规则将向上处理识别结果的异常区域和向下处理识别结果的异常区域进行融合，得到融合结果。
[0102]206、对融合结果进行识别，得到识别结果；
[0103]得到融合结果，可以对融合结果进行识别，并得到识别结果。若融合结果异常区域覆盖鉴伪区域，则识别该张钞票为变造币，若融合结果异常区域的面积超过固定阈值，识别该张钞票为残损钞，否则识别该张钞票为流通钞。
[0104]需要说明的是，上述的固定阈值为根据被测钞票和装置结构预先进行设定的，在此处不作限定。
[0105]207、根据识别结果将钞票分类并送至与类别相对应的位置。
[0106]得到识别结果之后，根据识别结果将钞票分类并送至与类别相对应的位置，例如可以将不同种类钞票传送至预定仓位，进而完成钞票识别。
[0107]下面以一个具体实例对本发明实施例的工作过程进行详细的描述:
[0108]第一步:采集钞票的厚度信号；
[0109]请参阅图7，为一张变造币的走钞示意图，在走钞过程中，异物张贴区域被四个厚度传感器覆盖。厚度信号的具体采集图样请参阅图8，选择具有M个传感器单元的厚度传感器，每路厚度信号的采样点数为N。
[0110]第二步:对厚度信号进行预处理；
[0111]相关约束条件包括:起始路终止路判断阈值Thnrtethk = η THK, n e [ο.4，0.6];起始点终止点判断阈值Thnrtrthk = n THK, n e [0.4,0.6];本部分的作用是确定钞票区域厚度信号，去除背景区域厚度信号。
[0112]首先确定各路起始点,对于信号MThkSignal (i, j)满足如下列不等式组
【权利要求】
1.一种基于厚度信号识别的钞票识别方法，其特征在于，包括: 采集钞票的厚度信号； 对所述厚度信号进行预处理； 利用向上面积识别法识别所述厚度信号，得到向上处理识别结果； 利用向下面积识别法识别所述厚度信号，得到向下处理识别结果； 根据预设规则融合所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果，得到融合结果； 对所述融合结果进行识别，得到识别结果。
2.根据权利要求1所述的基于厚度信号识别的钞票识别方法，其特征在于，在步骤对所述融合结果进行识别，得到识别结果之后还包括: 根据所述识别结果将所述钞票分类并送至与类别相对应的位置。
3.根据权利要求1所述的基于厚度信号识别的钞票识别方法，其特征在于，步骤采集钞票的厚度信号包括: 利用多路厚度传感器采集钞票的厚度信号； 所述厚度信号为多路采集信号的集合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于厚度信号识别的钞票识别方法，其特征在于，步骤对所述厚度信号进行预处理包括: 对所述厚度信号进行抽样处理，得到抽样处理信号； 对所述抽样处理信号进行去噪处理，得到去噪处理信号； 对所述去噪处理信号进行有效信号区域确定，得到有效区域。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的基于厚度信号识别的钞票识别方法，其特征在于，步骤所述利用向上面积识别法识别所述厚度信号包括: 厚度特征上面积定义为:滑动窗口与上阈值线及所述厚度信号的曲线所形成的区域的面积；所述滑动窗口的宽度和滑动步长为预设值；所述上阈值线为在所述曲线之上的水平线.根据预设滑动步长逐步移动所述滑动窗口，并计算每步厚度特征上面积； 获取所述每步厚度特征上面积中的最小厚度特征上面积； 根据所述每步厚度特征上面积计算各步厚度特征上面积平均值； 根据所述最小厚度特征上面积和所述各步厚度特征上面积平均值识别所述厚度信号，得到向上处理识别结果。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的基于厚度信号识别的钞票识别方法，其特征在于，步骤所述利用向下面积识别法识别所述厚度信号包括: 厚度特征下面积定义为:滑动窗口与下阈值线及所述厚度信号的曲线所形成的区域的面积；所述滑动窗口的宽度和滑动步长为预设值；所述下阈值线为在所述曲线峰值之下的水平线； 根据预设滑动步长逐步移动所述滑动窗口，并计算每步厚度特征下面积； 获取所述每步厚度特征下面积中的最小厚度特征下面积； 根据所述每步厚度特征下面积计算各步厚度特征下面积平均值； 根据所述最小厚度特征下面积和所述各步厚度特征下面积平均值识别所述厚度信号，得到向下处理识别结果。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的基于厚度信号识别的钞票识别方法，其特征在于，步骤所述根据预设规则融合所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果包括: 获取所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果内的异常区域； 根据预设规则将所述向上处理识别结果的异常区域和所述向下处理识别结果的异常区域进行融合，得到融合结果。
8.一种基于厚度信号识别的钞票识别装置，其特征在于，包括:厚度传感器、DSP芯片、嵌入式系统和机械运动模块； 所述厚度传感器，与所述DSP芯片相连，用于采集钞票的厚度信号； 所述DSP芯片，与所述嵌入式系统相连，用于根据所述厚度信号对所述钞票进行分析识别，并将所述识别结果发送至所述嵌入式系统； 所述嵌入式系统，与所述机械运动模块相连，用于根据所述识别结果控制所述机械运动模块； 所述机械运动模块，用于根据所述嵌入式系统的控制指令集将所述钞票进行分类并送至与类别相对应的位置。
9.根据权利要求8所述的基于厚度信号识别的钞票识别装置，其特征在于，所述厚度传感器为多路厚度传感器。
10.根据权利要求8或9所述的基于厚度信号识别的钞票识别装置，其特征在于，所述DSP芯片包括: 预处理模块，分别与向上处理模块及向下处理模块相连，用于对所述厚度信号进行预处理； 所述向上处理模块，与融合模块相连，用于利用向上面积识别法识别所述厚度信号，得到向上处理识别结果； 所述向下处理模块，与所述融合模块相连，用于利用向下面积识别法识别所述厚度信号，得到向下处理识别结果； 所述融合模块，与识别模块相连，用于根据预设规则融合所述向上处理识别结果和所述向下处理识别结果，得到融合结果； 所述识别模块，对所述融合结果进行识别，得到识别结果。
【文档编号】G07D7/02GK103679914SQ201310681853
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】王晓亮, 梁添才, 陈 光, 陈定喜 申请人:广州广电运通金融电子股份有限公司