一种纸币识别的方法及装置与流程

本发明实施例涉及纸币检验的技术领域，尤其涉及一种纸币识别的方法及装置。

背景技术：

纸币识别包括面值面向识别与纸币真伪鉴别。纸币一般的识别流程是先对纸币进行倾斜校正等预处理，然后识别出纸币的币种与面值面向，再根据纸币的面值面向进行纸币真伪的鉴别。纸币的面值识别在纸币的识别中占有很重要地位，如果不先识别出面值，就谈不上对纸币进行真伪鉴别。

由于纸币识别系统要求具有实时性，一般要求在40ms内完成纸币的面值面向识别与真伪鉴别，所以就必须对识别算法进行优化处理。一般的纸币面值识别方法是对纸币数据进行全幅面的二维数据处理，对获取到的纸币面值特征区域的图像与存储在存储器中的不同纸币面值特征区域的标准模板进行比对，当获取到的纸币面值特征区域的图像与标准模板匹配相关值大于设定的门限值时，即为该模板面值。

现有的模板匹配算法，比较的是模板与待匹配对象之间整体一致的点数，如果相同的比例超过一定阈值，即认为匹配成功。而这种模板匹配的方式未能较好的区别出背景区域和面值区域，因为模板匹配的准确度较低。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提出一种纸币识别的方法及装置，旨在解决如何提高鉴钞的准确度的问题。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，一种纸币识别的方法，所述方法包括：

从待识别的纸币中截取特征区域，并对所述特征区域进行二值化处理，所述特征区域包括待识别区域和非待识别区域；

将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配；

确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，且确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配；

若所述二值化后的待识别区域和所述二值化后的非待识别区域同时与所述模板匹配，则确定所述待识别纸币匹配成功。

优选地，所述对所述特征区域进行二值化处理，包括：

将所述特征区域的待识别区域设置为1，将所述特征区域的非待识别区域设置为0。

优选地，所述将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配，包括：

通过至少两次定位获取与所述模板匹配的二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域；

所述通过至少两次定位获取与所述模板匹配的二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域，包括：

先采用第一步长将所述模板对应的窗口在二值化后的特征区域上移动，找到所述二值化后的待识别区域位置范围或者所述二值化后的非待识别区域位置范围；

再采用第二步长将所述模板对应的窗口在所述二值化后的待识别区域位置范围内移动，进一步定位所述二值化后的待识别区域；或者，再采用所述第二步长将所述模板对应的窗口在所述二值化后的非待识别区域位置范围内移动，进一步定位所述二值化后的非待识别区域。

优选地，所述确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，包括：

确定所述二值化后的待识别区域与所述模板在预设位置上匹配的个数；

确定所述个数是否超过预设个数阈值；

若所述个数超过所述预设个数阈值，则确定所述模板匹配所述二值化后的待识别区域；

若所述个数未超过所述预设个数阈值，则确定所述模板不匹配所述二值化后的待识别区域。

优选地，所述确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配，包括：

确定所述二值化后的非待识别区域与所述模板匹配的比例；

确定所述比例是否超过预设比例阈值；

若所述比例超过所述预设比例阈值，则确定所述模板匹配所述二值化后的非待识别区域；

若所述比例未超过所述预设比例阈值，则确定所述模板不匹配所述二值化后的非待识别区域。

第二方面，一种纸币识别的装置，所述装置包括：

截取模块，用于从待识别的纸币中截取特征区域；

二值化处理模块，用于对所述特征区域进行二值化处理，所述特征区域包括待识别区域和非待识别区域；

匹配模块，用于将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配；

第一确定模块，用于确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，且确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配；

第二确定模块，用于若所述二值化后的待识别区域和所述二值化后的非待识别区域同时与所述模板匹配，则确定所述待识别纸币匹配成功。

优选地，所述二值化处理模块，具体用于：

将所述特征区域的待识别区域设置为1，将所述特征区域的非待识别区域设置为0。

优选地，所述匹配模块，具体用于：

通过至少两次定位获取与所述模板匹配的二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域；

所述匹配模块，还具体用于：

先采用第一步长将所述模板对应的窗口在二值化后的特征区域上移动，找到所述二值化后的待识别区域位置范围或者所述二值化后的非待识别区域位置范围；

再采用第二步长将所述模板对应的窗口在所述二值化后的待识别区域位置范围内移动，进一步定位所述二值化后的待识别区域；或者，再采用所述第二步长将所述模板对应的窗口在所述二值化后的非待识别区域位置范围内移动，进一步定位所述二值化后的非待识别区域。

优选地，所述第一确定模块，具体用于：

确定所述二值化后的待识别区域与所述模板在预设位置上匹配的个数；

确定所述个数是否超过预设个数阈值；

若所述个数超过所述预设个数阈值，则确定所述模板匹配所述二值化后的待识别区域；

若所述个数未超过所述预设个数阈值，则确定所述模板不匹配所述二值化后的待识别区域。

优选地，所述第一确定模块，具体用于：

确定所述二值化后的非待识别区域与所述模板匹配的比例；

确定所述比例是否超过预设比例阈值；

若所述比例超过所述预设比例阈值，则确定所述模板匹配所述二值化后的非待识别区域；

若所述比例未超过所述预设比例阈值，则确定所述模板不匹配所述二值化后的非待识别区域。

本发明实施例提供一种纸币识别的方法及装置，从待识别的纸币中截取特征区域，并对所述特征区域进行二值化处理，所述特征区域包括待识别区域和非待识别区域；将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配；确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，且确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配；若所述二值化后的待识别区域和所述二值化后的非待识别区域同时与所述模板匹配，则确定所述待识别纸币匹配成功。本发明的模板匹配方式对背景和前景分别进行匹配，进而突出了前景特征的同时，也降低了噪声的影响，从而提高纸币识别的准确度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种纸币识别的方法的流程示意图；

图2本发明实施例提供的一种截取白水印的区域的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种纸币识别的装置的功能模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。

参考图1，图1是本发明实施例提供的一种纸币识别的方法的流程示意图。

如图1所示，所述纸币识别的方法包括：

步骤101，从待识别的纸币中截取特征区域，并对所述特征区域进行二值化处理，所述特征区域包括待识别区域和非待识别区域；

具体的，如图2所示，截取出包含白水印的区域。

对白水印区域进行二值化。二值化的方法选取P参数方法，P参数阈值可基于统计值给出；

其中T为阈值，0为背景，1为目标。

优选地，所述对所述特征区域进行二值化处理，包括：

将所述特征区域的待识别区域设置为1，将所述特征区域的非待识别区域设置为0。

步骤102，将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配；

优选地，所述将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配，包括：

通过至少两次定位获取与所述模板匹配的二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域。

具体的，窗口移动的方法，可以采用逐行逐列移动的方法，也可采用三步搜索的方法，即先采用步长4进行行列移动，找出匹配的大致范围。然后再采用步长2进行行列移动，进一步精确定位匹配的范围。最后采用步长1进行行列移动，精确定位匹配位置。

优选地，所述通过至少两次定位获取与所述模板匹配的二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域，包括：

先采用第一步长将所述模板对应的窗口在二值化后的特征区域上移动，找到所述二值化后的待识别区域位置范围或者所述二值化后的非待识别区域位置范围；

再采用第二步长将所述模板对应的窗口在所述二值化后的待识别区域位置范围内移动，进一步定位所述二值化后的待识别区域；或者，再采用所述第二步长将所述模板对应的窗口在所述二值化后的非待识别区域位置范围内移动，进一步定位所述二值化后的非待识别区域。

步骤103，确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，且确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配；

具体的，模板匹配的图像为二值化的图。白水印100字样记做前景像素点，其余点记做背景像素点。前景和背景点分别对应二值图中的白点和黑点。源图和模板图对应位置前景像素点匹配的个数是否超过一定比例，若超过，继续下一步匹配。对背景像素点，计算其所占的比例，不再按照位置进行匹配，若超过一定比例，也匹配成功，则认为模板匹配成功。

优选地，所述确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，包括：

确定所述二值化后的待识别区域与所述模板在预设位置上匹配的个数；

确定所述个数是否超过预设个数阈值；

若所述个数超过所述预设个数阈值，则确定所述模板匹配所述二值化后的待识别区域；

若所述个数未超过所述预设个数阈值，则确定所述模板不匹配所述二值化后的待识别区域。

优选地，所述确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配，包括：

确定所述二值化后的非待识别区域与所述模板匹配的比例；

确定所述比例是否超过预设比例阈值；

若所述比例超过所述预设比例阈值，则确定所述模板匹配所述二值化后的非待识别区域；

若所述比例未超过所述预设比例阈值，则确定所述模板不匹配所述二值化后的非待识别区域。

具体的，S(m,n)为待检测图像，T(m,n)为模版图像，m图像的行数，n为图像的列数。模板的宽度记为templHeight，模板的高度记为templWidth。

设模板中的目标区域像素总素为iInk，背景区域像素总数为iBackGround；显然iInk+iBackGround＝templHeight*templWidth；

其中，所述目标区域为待识别区域，所述背景区域为非待识别区域。

模板T在源图S上移动，记模板T左上角在源图S中的坐标为(x0，y0),匹配的准则如下：

对目标点：

当T(x,y)位置和S(x0+x，y0+y)位置都为前景点时,前景点匹配个数(记做iInkSameCnt)加1.当遍历完整个模板时，若iInkSameCnt>iInk*fRatioInk,认为前景点匹配成功。此处fRatioInk根据经验值设定，比如0.8；

对背景点：

统计在源图S上顶点为(x0，y0)，宽和高为templWidth、templHeight矩形区域内的背景点数，记做iBackGroundSameCnt；若iBackGroundSameCnt>iBackGround*fRatioBackGround,认为背景点匹配成功。此处fRatioInk根据经验值设定，比如0.6。

步骤104，若所述二值化后的待识别区域和所述二值化后的非待识别区域同时与所述模板匹配，则确定所述待识别纸币匹配成功。

本发明实施例提供一种纸币识别的方法，从待识别的纸币中截取特征区域，并对所述特征区域进行二值化处理，所述特征区域包括待识别区域和非待识别区域；将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配；确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，且确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配；若所述二值化后的待识别区域和所述二值化后的非待识别区域同时与所述模板匹配，则确定所述待识别纸币匹配成功。本发明的模板匹配方式对背景和前景分别进行匹配，进而突出了前景特征的同时，也降低了噪声的影响，从而提高纸币识别的准确度。

参考图3，图3是本发明实施例提供的一种纸币识别的装置的功能模块示意图。

如图3所示，所述装置包括：

截取模块301，用于从待识别的纸币中截取特征区域；

二值化处理模块302，用于对所述特征区域进行二值化处理，所述特征区域包括待识别区域和非待识别区域；

优选地，所述二值化处理模块302，具体用于：

将所述特征区域的待识别区域设置为1，将所述特征区域的非待识别区域设置为0。

匹配模块303，用于将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配；

优选地，所述匹配模块303，具体用于：

通过至少两次定位获取与所述模板匹配的二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域；

优选地，所述匹配模块303，具体用于：

先采用第一步长将所述模板对应的窗口在二值化后的特征区域上移动，找到所述二值化后的待识别区域位置范围或者所述二值化后的非待识别区域位置范围；

再采用第二步长将所述模板对应的窗口在所述二值化后的待识别区域位置范围内移动，进一步定位所述二值化后的待识别区域；或者，再采用所述第二步长将所述模板对应的窗口在所述二值化后的非待识别区域位置范围内移动，进一步定位所述二值化后的非待识别区域。

第一确定模块304，用于确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，且确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配；

优选地，所述第一确定模块304，具体用于：

确定所述二值化后的待识别区域与所述模板在预设位置上匹配的个数；

确定所述个数是否超过预设个数阈值；

若所述个数超过所述预设个数阈值，则确定所述模板匹配所述二值化后的待识别区域；

若所述个数未超过所述预设个数阈值，则确定所述模板不匹配所述二值化后的待识别区域。

优选地，所述第一确定模块304，具体用于：

确定所述二值化后的非待识别区域与所述模板匹配的比例；

确定所述比例是否超过预设比例阈值；

若所述比例超过所述预设比例阈值，则确定所述模板匹配所述二值化后的非待识别区域；

若所述比例未超过所述预设比例阈值，则确定所述模板不匹配所述二值化后的非待识别区域。

第二确定模块305，用于若所述二值化后的待识别区域和所述二值化后的非待识别区域同时与所述模板匹配，则确定所述待识别纸币匹配成功。

本发明实施例提供一种纸币识别的装置，从待识别的纸币中截取特征区域，并对所述特征区域进行二值化处理，所述特征区域包括待识别区域和非待识别区域；将二值化后的待识别区域和二值化后的非待识别区域分别进行模板匹配；确定所述二值化后的待识别区域是否与所述模板匹配，且确定所述二值化后的非待识别区域是否与所述模板匹配；若所述二值化后的待识别区域和所述二值化后的非待识别区域同时与所述模板匹配，则确定所述待识别纸币匹配成功。本发明的模板匹配方式对背景和前景分别进行匹配，进而突出了前景特征的同时，也降低了噪声的影响，从而提高纸币识别的准确度。

以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理。这些描述只是为了解释本发明实施例的原理，而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。