一种污损纸币识别方法及装置与流程

技术邻域

本发明属于金融自助终端技术领域，尤其涉及一种污损纸币识别方法及装置。

背景技术：

纸币是当今世界各国普遍使用的货币形式，纸币一旦进入市场，经流通之后，或多或少会受到一些污损。近些年来，部分纸币甚至被发现印刷有反动文字标语，这些印刷有反动文字标语的纸币若是在市场上流通，不仅对纸币持有者造成困扰和不安，而且会对社会造成一定的危害。因此，按照法律要求，这类具有反动字迹污损的纸币应予以收缴，但局限于纸币图像的复杂性以及在有限计算资源下准确识别汉字的困难度，自动存取款设备上难以有效处理这类字迹污损的纸币。

因此，现有的污损纸币识别方法由于纸币图像的复杂性以及在有限计算资源下准确识别汉字的困难度等原因而存在难以有效识别具有字迹污损的纸币的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种污损纸币识别方法及系统，旨在解决现有的污损纸币识别方法难以有效识别具有反动字迹污损的纸币的问题。

本发明是这样实现的，一种污损纸币识别方法，该方法包括：

根据待测纸币图像的第一像素值和所述待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取所述待测纸币图像的目标图的像素值；

若所述目标图的像素值大于预设阈值，则将所述待测纸币识别为污损纸币；

获取所述污损纸币污损区域的分布特征；

若所述分布特征满足预设规则，则判定所述污损纸币具有污损字迹。

本发明的另一目的还在于提供一种污损纸币识别装置，该装置包括：

第一获取单元，用于根据待测纸币图像的第一像素值和所述待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取所述待测纸币图像的目标图的像素值；

识别单元，用于若所述目标图的像素值大于预设阈值，则将所述待测纸币识别为污损纸币；

第二获取单元，用于获取所述污损纸币污损区域的分布特征；

判定单元，用于若所述分布特征满足预设规则，则判定所述污损纸币具有污损字迹。

本发明通过根据待测纸币图像的第一像素值和待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取待测纸币图像的目标图的像素值，若目标图的像素值大于预设阈值，则将待测纸币识别为污损纸币，并继续获取该污损纸币的污损区域的分布特征，判断该分布特征是否满足预设规则，若该分布特征满足预设规则，则最终判定该污损纸币具有污损字迹，从而有效识别出具有污损字迹的纸币，使后续自动存取款设备能对这类污损字迹的纸币进行处理。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种污损纸币识别方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种污损纸币识别方法的流程示意图；

图3为图2所示实施例中的的步骤s201的细化流程示意图；

图4为待测纸币图像及其对应的标准图及目标图的邻域区间的示意图；

图5为图2所示实施例中的的步骤s203的细化流程示意图；

图6为图2所示实施例中的的步骤s204的细化流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种污损纸币识别装置的结构示意图；

图8为本发明另一实施例提供的一种污损纸币识别装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种污损纸币识别方法的流程示意图。本实施例中污损纸币识别方法的执行主体为污损纸币识别装置。污损纸币识别装置可以为自助存取款机。本实施例污损纸币识别方法包括以下步骤：

步骤s101：根据待测纸币图像的第一像素值和待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取待测纸币图像的目标图的像素值。

在本发明实施例中，待测纸币具体是指选定需要进行污损识别的纸币；待测纸币图像对应的标准图具体是指待测纸币进行污损识别时用于基准参照的同类样本纸币图像的标准图；待测纸币图像的目标图具体是指待测纸币图像扣除基准参照的同类样本纸币图像的标准图之后得到的最终用于污损识别的图像。

在本发明实施例的实际应用中，待测纸币图像与待测纸币图像对应的标准图是同一类纸币、同一朝向以及面向，因为每次采集的图像可能会有误差，待测纸币图像的尺寸和标准图的尺寸可能存在差异。其中，同一类纸币具体是指同类版式同种币值的纸币。由于后续需要采用邻域图处理(邻域处理，譬如图像平滑、锐化及边缘提取等)，待测纸币图像的尺寸大小应取为标准图与待测纸币图像长宽的较小值。例如：标准图的长度l1，待测纸币图像长度l2，若l1>l2，实际待测纸币图像长度l为l2；若l1<l2,则实际待测纸币图像长度l为l1。此外，由于纸币边缘部分的污损一般较少，不会遮挡纸币的防伪特征，也不会影响纸币的实际使用，因此可以忽略。

在本发明实施例中，字迹污损具体可以是指纸币上的印刷标语，一般认定为反动文字。市场上已流通的具有字迹污损的纸币一般有如下特点：字迹清晰可辨认，字体一致，文字排版工整，间隔固定，平行连续分布。

步骤s102：若目标图的像素值大于预设阈值，则将待测纸币识别为污损纸币。

在本实施例中，预设阈值是指预先设定的没有污损的基准图像的像素值，在具体应用中可以根据污损要求的检测等级进行设定，其中，检测等级可以用大量样本纸币测试后选定。当目标图的像素值大于预设阈值时，则将待测纸币识别为污损纸币；当目标图的像素值等于或者小于预设阈值时，则将待测纸币识别为合格纸币，其中，合格纸币是指纸币没有污损或者污损在可忽略范围内。

步骤s103：获取污损纸币污损区域的分布特征。

在本实施例中，当待测纸币识别为污损纸币时，需要对污损纸币污损区域进一步判定，因此需要获取污损纸币污损区域的分布特征。

步骤s104：若分布特征满足预设规则，则判定污损纸币具有污损字迹。

在本实施例中，预设规则具体是指污损区域呈方块型特征、间隔固定以及连续分布。由于污损字迹一般为印刷汉字，而印刷汉字是方块型、平行连续分布的特点，因此，如果污损区域分布满足方块型特征、间隔固定以及连续分布的特征时，则该具有污损区域的纸币极有可能是印刷反动文字的污损纸币。

在本发明实施例中，通过根据待测纸币图像的第一像素值和待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取待测纸币图像的目标图的像素值，若目标图的像素值大于预设阈值，则将待测纸币识别为污损纸币，并继续获取该污损纸币的污损区域的分布特征，判断该分布特征是否满足预设规则，若该分布特征满足预设规则，则最终判定该污损纸币具有污损字迹，从而有效识别出具有污损字迹的纸币，使后续自动存取款设备能对这类污损字迹的纸币进行处理。

请参阅图2，图2为本发明另一实施例提供的一种污损纸币识别方法的流程示意图。本实施例中污损纸币识别方法的执行主体为污损纸币识别装置。污损纸币识别装置可以为自助存取款机。本实施例污损纸币识别方法包括以下步骤：

步骤s200：采集多类样本纸币图像的像素值，建立图像样本库，选择同类样本纸币图像的像素值对其进行平均运算后获取标准图的像素值。

在本实施例中，多类样本纸币是指多类版式多种币值的样本纸币，同类样本纸币是指同类版式同种币值的纸币。

在本实施例的具体应用中，图像样本库的纸币图像在建立的过程中已经过几何校正，纠正了倾斜角和背景。在像素值的平均运算中，由于不同的样本纸币在冠字号以及金属线部分这两个区域略有差异，为了避免计算平均值时可能会造成的计算误差，针对其中冠字号区域将会有另外的ocr(opticalcharacterrecognition，文字识别)处理，因此在本方法对此部分跳过处理；而其中金属线部分由于非纸质并且不平整，不适合在其上印刷文字面，因此本方法对此部分也跳过处理。

步骤s201：根据待测纸币图像的第一像素值和待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取待测纸币图像的目标图的像素值。

本实施例中步骤s201与上一实施例中的步骤s101相同，具体请参阅上一实施例中步骤s101的相关描述，此处不赘述。

可选地，在另一种实施例中，步骤s2101还可以包括：步骤s2011、步骤s2012以及步骤s2013。

请一并参阅图3，图3为图2实施例中的步骤s201的细化流程示意图。具体地：

步骤s2011：获取待测纸币图像中每一邻域区间对应的第一像素值，以及获取待测纸币图像对应的标准图中每一领域区间对应的第二像素值。

在本发明实施例中，待测纸币图像可以任意分为多个邻域区间，每个邻域区间具有规则的子邻域区间。待测纸币图像中每一邻域区间中每个子邻域区间对应的像素值均为第一像素值。同理，待测纸币图像对应的标准图也可以按相同的规律分为多个邻域区间，每个邻域区间也具有规则的子邻域区间。待测纸币图像中每一邻域区间中每个子邻域区间对应的像素值均为第一像素值，对应的，待测纸币图像对应的标准图中每一邻域区间的每个子邻域区间对应的像素值均为第二像素值。

在本发明实施例中，邻域区间具体是指待测纸币图像中某一像素区域以及以其为中心的相邻区域组合成的区间，邻域区间远小于待测纸币图像，具有规则形状。某一像素区域的邻域具体可以是4邻域、d邻域以及8邻域。

步骤s1012：将第一像素值和第二像素值进行遍历相减，将遍历相减后得到的差值的绝对值作为待测纸币图像的目标图的每一邻域区间的第三像素值。

在本发明实施例中，第一像素值和第二像素值进行遍历相减具体是指待测纸币图像中每一邻域区间中每个子邻域区间对应的第一像素值与标准图中每一领域区间的每个子邻域区间对应的第二像素值依次进行相减运算，将得到的第一像素值和第二像素值的差值的最小绝对值作为目标图对应的每一子邻域区间的像素值。在本发明实施例的运算中，仅涉及循环简单且仅有减法的算法，没有复杂的卷积或其他运算，对资源的要求较少。

在本发明实施例中，如图4所示，以某一像素区域的邻域为8邻域为例，选定待测纸币图像中像素区域a，像素区域a的8邻域为与像素区域a相邻的8个子邻域区间，像素区域a及其8邻域的像素值可能是相等的数值也可能是不相等的数值，将像素区域a及其8邻域的像素值统称为第一像素值。待测纸币图像中像素区域a对应的标准图的像素区域为b，像素区域b及其8邻域的像素值可能是相等的数值也可能是不相等的数值，将像素区域b及其8邻域的像素值统称为第二像素值；待测纸币图像中像素区域a对应的目标图的像素区域为c，将像素区域c及与像素区域c相邻的8个子邻域区间的像素值统称为第三像素值。将待测纸币图像中像素区域a的像素值与像素区域b及其8邻域的像素值依次进行相减运算，将相减运算后差值的最小绝对值作为目标图的像素区域为c的像素值。

步骤s2013：计算每一邻域区域各自对应的第三像素值的总和，得到待测纸币图像的目标图的像素值。

在本发明实施例中，通过步骤s2012和步骤s2012获取了待测纸币图像的目标图每一邻域区间的像素值，再通过步骤s2013对各个邻域区间的像素值进行总和计算，从而在较少资源要求下通过简单循环的算法得到待测纸币图像的目标图整个图像区间的像素值。

步骤s202：若目标图的像素值大于预设阈值，则将待测纸币识别为污损纸币。

本实施例中步骤s202与上一实施例中的步骤s102相同，具体请参阅上一实施例中步骤s102的相关描述，此处不赘述。

步骤s203：获取污损纸币污损区域的分布特征。

本实施例中步骤s203与上一实施例中的步骤s103相同，具体请参阅上一实施例中步骤s103的相关描述，此处不赘述。

可选地，在另一实施例中，步骤s203还可以包括：步骤s2031、步骤s2032以及步骤s2033。

请一并参阅图5，图5为图2实施例中的步骤s203的细化流程示意图。具体地：

步骤s2031：识别污损纸币污损区域。

步骤s2032：若污损区域的方向与预设方向平行，则对污损区域进行行列投影，获取行列投影向量。

在本实施例中，根据印刷汉字是方块型、平行连续分布的特点，污损区域的方向具体指的是污损区域延其平行连续分布的方向。预设方向具体是指预先设定的用于识别污损区域方向的基准方向，具体根据实际应用情况进行设定。当污损区域延其平行连续分布的方向与用于识别污损区域方向的基准方向平行时，则对污损区域进行行列投影，获取行列投影向量。其中，行列投影是指对污损区域平行于基准方向的污损和垂直于基准方向的污损进行投影。

在本发明的一个实施例的具体应用中，步骤s203还包括：

步骤s2033：若污损区域的方向与预设方向不平行，则将污损区域调整至与预设方向平行，并对污损区域进行行列投影，获取行列投影向量。

在本发明实施例中，通过污损纸币污损区域进行识别，并对污损区域进行行列投影，获取行列投影向量，从而能够有效的获取污损纸币的污损区域。

步骤s204：若分布特征满足预设规则，则判定污损纸币具有污损字迹。

本实施例中步骤s204与上一实施例中的步骤s104相同，具体请参阅上一实施例中步骤s104的相关描述，此处不赘述。

可选地，在另一实施例中，步骤s204还可以包括：步骤s2041和步骤s2042。

请一并参阅图6，图6为图2实施例中的步骤s204的细化流程示意图。具体地：

步骤s2041：判断投影向量的峰值和谷值是否呈现出规则分布。

步骤s2042：若峰值和谷值呈现出规则分布，则判定污损纸币具有污损字迹。

在本发明实施例中，通过对投影向量的峰值和谷值的分布情况进行判断，从而能够有效的污损纸币是否具有污损字迹。

在本发明实施例中，通过获取标准图的像素值并根据待测纸币图像的第一像素值和待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取待测纸币图像的目标图的像素值，若目标图的像素值大于预设阈值，则将待测纸币识别为污损纸币，并继续获取该污损纸币的污损区域的分布特征，判断该分布特征是否满足预设规则，若该分布特征满足预设规则，则最终判定该污损纸币具有污损字迹，从而识别出具有污损字迹的纸币，使后续自动存取款设备能对这类污损字迹的纸币进行处理。

请参阅图7，图7为本发明实施例提供一种污损纸币识别装置的结构示意图。本实施例的污损纸币识别装置包括的各单元用于执行图1对应的实施例中的各步骤，具体请参阅图1以及图1对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。本实施例的污损纸币识别装置包括：第一获取单元101、识别单元102、第二获取单元103以及判定单元104。具体地：

第一获取单元101，用于根据待测纸币图像的第一像素值和待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取待测纸币图像的目标图的像素值。

识别单元102，用于若目标图的像素值大于预设阈值，则将待测纸币识别为污损纸币。

第二获取单元103，用于获取污损纸币污损区域的分布特征。

判定单元104，用于若分布特征满足预设规则，则判定污损纸币具有污损字迹。

在本发明实施例中，通过第一获取单元101和识别单元102对待测纸币进行是否为污损纸币的识别后，若待测纸币为污损纸币则通过第二获取单元103和判定单元104对污损纸币的污损区域的分布特征进行识别后最终判定该污损纸币是否具有污损字迹，从而识别出具有污损字迹的纸币，使后续自动存取款设备能对这类污损字迹的纸币进行处理。

请参阅图8，图8为本发明实施例提供的一种污损纸币识别装置的结构示意图。本实施例的污损纸币识别装置包括的各单元用于执行图2对应的实施例中的各步骤，具体请参阅图2～图6以及图2～图6对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。本实施例的污损纸币识别装置包括：采集获取单元200、第一获取单元201、识别单元202、第二获取单元203以及判定单元204。具体地：

采集获取单元200，用于采集多类样本纸币图像的像素值，建立图像样本库，选择同类样本纸币图像的像素值对其进行平均运算后获取标准图的像素值。

第一获取单元201，用于根据待测纸币图像的第一像素值和待测纸币图像对应的标准图的第二像素值，获取待测纸币图像的目标图的像素值。

在本发明实施例中，第一获取单元201具体包括：第一获取子单元2011、第二获取子单元2012以及计算单元2013。具体地：

第一获取子单元2011，用于获取待测纸币图像中每一邻域区间对应的第一像素值，以及获取待测纸币图像对应的标准图中每一领域区间对应的第二像素值。

第二获取子单元2012，用于将第一像素值和第二像素值进行遍历相减，将遍历相减后得到的差值的绝对值作为待测纸币图像的目标图的每一邻域区间的第三像素值。

计算单元2013，用于计算每一邻域区域各自对应的第三像素值的总和，得到待测纸币图像的目标图的像素值。

在本发明实施例中，通过第一获取子单元2011和第二获取子单元2012获取待测纸币图像的目标图每一邻域区间的像素值，再通过计算单元2013对各个邻域区间的像素值进行总和计算，从而在较少资源要求下通过简单循环的算法得到待测纸币图像的目标图整个图像区间的像素值。

识别单元202，用于若目标图的像素值大于预设阈值，则将待测纸币识别为污损纸币。

第二获取单元203，用于获取污损纸币污损区域的分布特征。

在本发明实施例中，第二获取单元203具体包括：识别子单元2031、第三获取子单元2032以及第四获取子单元2033。具体地：

识别子单元2031，用于识别污损纸币污损区域。

第三获取子单元2032，用于若污损区域的方向与预设方向平行，则对污损区域进行行列投影，获取行列投影向量。

在本发明的一个实施例的具体应用中，第二获取单元103还包括：

第四获取子单元2033：用于若污损区域的方向与预设方向不平行，则将污损区域调整至与预设方向平行，并对污损区域进行行列投影，获取行列投影向量。

在本发明实施例中，通过识别子单元2031对污损纸币污损区域进行识别，并通过第三获取子单元2032和第四获取子单元2033对污损区域进行行列投影，获取行列投影向量，从而能够有效的获取污损纸币的污损区域。

判定单元204，用于若分布特征满足预设规则，则判定污损纸币具有污损字迹。

在本发明实施例中，判定单元204具体包括：第一判定子单元2041和第二判定子单元2042。具体地：

第一判定子单元2041，用于判断投影向量的峰值和谷值是否呈现出规则分布。

第二判定子单元2042，用于若峰值和谷值呈现出规则分布，则判定污损纸币具有污损字迹。

在本发明实施例中，通过第一判定子单元2041和第二判定子单元2042对投影向量的峰值和谷值的分布情况进行判断，从而能够有效的污损纸币是否具有污损字迹。

在本发明实施例中，通过采集获取单元200获取标准图的像素值，再通过第一获取单元201和识别单元202对待测纸币进行是否为污损纸币的识别后，若待测纸币为污损纸币则通过第二获取单元203和判定单元204对污损纸币的污损区域的分布特征进行识别后最终判定该污损纸币是否具有污损字迹，从而有效识别出具有污损字迹的纸币，使后续自动存取款设备能对这类污损字迹的纸币进行处理。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。