一种纸币图像处理方法、纸币图像处理装置及电子设备与流程

本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种纸币图像处理方法、纸币图像处理装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

纸币是由国家或地区发型并强制使用的价值符号，然而，不法分子为了牟利，制造出了伪造或者变造的纸币在市面上进行使用及流通，这些异常纸币破坏了社会信用原则，干扰了货币流通的正常秩序。如果异常纸币泛滥，还会造成国家经济不稳定，甚至酿成经济社社会危机。因而为了维护社会的金融秩序，防止异常纸币在市场上流通，各国纸币防伪特征在不断改进，纸币的鉴伪技术也在不断提高。

其中，图像处理技术被广泛的运用在对纸币的检测中。然而，由于图像传感器的不同通道间一致性不佳，会使得图像传感器获得的纸币的图像会有明显的明暗差别，该明暗差别会导致一道条纹的形成，即在条纹一边图像较为明亮，在条纹的另一边图像较为暗淡，如果这道条纹正好出现在纸币的防伪特征上，则会导致后续对纸币进行鉴伪操作容易获得错误的鉴伪结果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种纸币图像处理方法、纸币图像处理装置、电子设备及计算机可读存储介质，旨在消除条纹对纸币鉴伪操作的影响，提升纸币鉴伪的准确率。

本发明的第一方面提供了一种纸币图像处理方法，所述纸币图像处理方法包括：

在对纸币进行纸币鉴伪之前，获取所述纸币的图像；

定位所述图像的明暗交界线；

根据所述明暗交界线将所述图像划分为第一区域及第二区域；

分别对所述第一区域及所述第二区域进行图像处理，以使得处理后的所述第一区域及处理后的所述第二区域亮度一致；

将处理后的所述第一区域及处理后的所述第二区域拼接，形成所述纸币的处理后图像，以便基于所述纸币的处理后图像对所纸币进行鉴伪。

本发明的第二方面提供了一种纸币图像处理装置，所述纸币图像处理装置包括：

获取单元，用于在对纸币进行纸币鉴伪之前，获取所述纸币的图像；

定位单元，用于定位所述图像的明暗交界线；

划分单元，用于根据所述明暗交界线将所述图像划分为第一区域及第二区域；

处理单元，用于分别对所述第一区域及所述第二区域进行图像处理，以使得处理后的所述第一区域及处理后的所述第二区域亮度一致；

拼接单元，用于将处理后的所述第一区域及处理后的所述第二区域拼接，形成所述纸币的处理后图像，以便基于所述纸币的处理后图像对所纸币进行鉴伪。

本发明的第三方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面提供的所述方法的步骤。

本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面提供的所述方法的步骤。

由上可见，通过本发明方案，首先在对纸币进行纸币鉴伪之前，获取所述纸币的图像，并定位所述图像的明暗交界线，随后根据所述明暗交界线将所述图像划分为第一区域及第二区域，然后分别对所述第一区域及所述第二区域进行图像处理，以使得处理后的所述第一区域及处理后的所述第二区域亮度一致，最后将处理后的所述第一区域及处理后的所述第二区域拼接，形成所述纸币的处理后图像，以便基于所述纸币的处理后图像对所纸币进行鉴伪。本发明方案根据纸币图像中出现的明暗交界线切割纸币图像，并对切割后的图像分别进行图像处理，消除明暗差异，最后再将处理后的图像拼接起来，消除区域间明暗差异对后续纸币鉴伪操作的影响，提升后续纸币鉴伪的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的带有明暗交界线的纸币图像示意图；

图2是本发明实施例提供的纸币图像处理方法的实现流程示意图；

图3是本发明实施例提供的纸币图像处理方法步骤s102的具体实现流程示意图；

图4(a)是本发明实施例提供的纸币图像处理方法中构建的预设的坐标系的示意图；

图4(b)是本发明实施例提供的纸币图像处理方法中目标行的示意图；

图4(c)是本发明实施例提供的纸币图像处理方法中目标行的另一示意图；

图5是本发明实施例提供的纸币图像处理装置的结构框图；

图6是本发明实施例提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

首先对现有的图像传感器获得的带有明暗交界线的纸币的图像进行简单描述，请参阅图1，需要注意的是，纸币图像中实际存在有多个防伪特征，此处未一一进行显示。可以看到，在图1中，该明暗交界线的左侧区域明显暗于明暗交界线的右侧区域，而在对该图像进行图像处理时，通常采用统一的图像处理参数进行处理，例如，在对上述图像进行二值化时，将采用统一的二值化阈值对图像上的各个点进行二值化。若该明暗交界线正好穿过图像上的一个防伪特征，假定该纸币实际为正常纸币，那么通过统一的二值化阈值对上述图像进行处理时，将可能导致该交界线的某一边的防伪标识无法被准确的识别，进而使得纸币鉴伪的结果发生错误，上述正常纸币很可能因该被明暗交界线穿过的防伪标识的某一部分无法被识别而被判定为异常纸币。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

图2示出了本发明实施例一提供的纸币图像处理方法的实现流程，详述如下：

在步骤s201中，在对纸币进行纸币鉴伪之前，获取上述纸币的图像；

在本发明实施例中，可以首先在对纸币进行纸币鉴伪之前，通过图像传感器获取上述纸币的图像，对图像进行预处理，避免纸币鉴伪设备通过对存在明显明暗差异区域的纸币的图像进行纸币鉴伪而获得错误的鉴伪结果。其中，由于纸币的形状为矩形，因而，所获得的纸币的图像也呈现矩形。

在步骤s202中，定位上述图像的明暗交界线；

在本发明实施例中，对步骤s201中获得的上述图像的明暗交界线进行定位。实际上，即便图像传感器的不同通道之间或多或少存在一致性不佳的问题，也并非所有的图像传感器所获得的纸币的图像均会出现明显明暗差异区域；大部分图像传感器的通道之间即便存在一致性的问题，其所获得的纸币的图像的明暗差异也通常在可以忍受或者可以忽略的范围内。因而，可以尝试定位上述图像的明暗交界线，若能够定位成功，即，若上述图像存在明显的明暗差异区域，则继续进行后续处理；若不能够定位成功，即，若上述图像不存在明显的明暗区域的差异，则不再需要进行后续处理，可直接将上述图像传送至纸币鉴伪设备进行鉴伪操作。

在步骤s203中，根据上述明暗交界线将上述图像划分为第一区域及第二区域；

在本发明实施例中，若步骤s202定位出了上述明暗交界线，为了避免通过统一的图像处理参数处理上述图像，可以根据上述明暗交界线将上述图像划分为第一区域及第二区域。

在步骤s204中，分别对上述第一区域及上述第二区域进行图像处理；

在本发明实施例中，可以分别对步骤s203划分得到的第一区域及第二区域进行图像处理，其中，在对第一区域及第二区域进行图像处理时，所采用的图像处理手段一致而图像处理参数不一致，以使得处理后的上述第一区域及处理后的上述第二区域亮度一致。具体地，基于预设的第一二值化阈值，对上述第一区域进行二值化，并基于预设的第二二值化阈值，对上述第二区域进行二值化，其中，上述第一二值化阈值不同于上述第二二值化阈值，上述第一二值化阈值根据上述第一区域的灰度值分布及预设算法得出，上述第二二值化阈值根据上述第二区域的灰度值分布及预设算法得出，上述预设算法可以为百分比算法或大津算法。

在步骤s205中，将处理后的上述第一区域及处理后的上述第二区域拼接，形成上述纸币的处理后图像。

在本发明实施例中国，由于通过步骤s204，第一区域及第二区域的亮度已经保持一致，即第一区域及第二区域不再存在明显明暗差异区域，因而。可以将处理后的第一区域及第二区域拼接起来形成上述纸币的处理后图像，由于该处理后图像不再存在明显明暗区域差异，此时，纸币鉴伪设备可以基于上述纸币的处理后图像对纸币进行鉴伪。

具体地，图3示出了上述步骤s102的具体实现流程，详述如下：

在步骤s301中，基于预设的坐标系，选取上述图像中纵坐标为i的一行作为当前目标行；

在本发明实施例中，为了实现对明暗交界线的定位，可以首先基于预设的坐标系，选取上述图像中纵坐标为i的一行作为当前目标行，其中，上述坐标系的原点为上述纸币的图像的任一顶点，上述原点到与上述原点处于同一长边的另一顶点的方向为上述坐标系的横轴正方向，上述原点到与上述原点处于同一宽边的另一顶点的方向为上述坐标系的纵轴正方向。参见图4(a)，图4(a)为一种预设的坐标系的示例，该预设的坐标系以图像的左下角顶点a为原点建立，则左下角顶点a至右下角顶点b为横轴正方向，左下角顶点a至左上角顶点d为纵轴正方向，并选取图像中纵坐标为i的一行作为当前目标行；

在步骤s302中，将当前目标行中横坐标为n+1至m-n的点依次选取为目标点；

在本发明实施例中，遍历该目标行中横坐标为n+1至m-n的各个点作为目标点，该遍历操作可以为顺序遍历，其中，m为当前目标行的点的数量，即当前图像的列数，n大于1且小于m/2。

在步骤s303中，针对每一个选取的目标点，获取在当前目标行中，上述目标点的前n个点的灰度值的第一平均值；

在本发明实施例中，参见图4(b)，图4(b)为当前目标行(即纵坐标为i的目标行)的示例图，其中的每一格为当前目标行的一个点。需要注意的是，为了使得图4(b)显示清晰，未能显示当前目标行中各个点的灰度值。上述目标点的前n个点的横坐标分别为j-n，j-n+1，……，j-1；j为上述目标点的横坐标，在图4(b)中以加粗黑体显示；上述各个点的横坐标显示在图4(b)的每一格中。

在步骤s304中，获取在当前目标行中，上述目标点的后n个点的灰度值的第二平均值；

在本发明实施例中，参见图4(b)，上述目标点的后n个点的横坐标分别为j+1，j+2，……，j+n。

在步骤s305中，计算上述第一平均值及第二平均值的灰度差值；

在本发明实施例中，参见图4(b)，可以看到，上述第一平均值及第二平均值可分别根据上述附图4(b)的虚线方框区域内所包含的点的灰度值计算得出。

在步骤s306中，查找出当前目标行中上述灰度差值最大的目标点作为第一交界线点；

在本发明实施例中，由于上述步骤302中是将当前目标行中横坐标为n+1至m-n的点依次选取为目标点，因而，可以在横坐标为n+1至m-n的点中，查找出当前目标行中灰度差值最大的目标点作为第一交界线点，即，认为该灰度差值最大的目标点位于上述明暗交界线上，需要注意的是，该最大的灰度差值应该大于预设的灰度差值阈值，才可以确认当前存在明显明暗差异区域，即只有在该最大的灰度差值大于预设的灰度差值阈值时，才将该灰度差值最大的目标点作为第一交界线点。

在步骤s307中，将当前目标行更新为上述图像中纵坐标为k的一行，返回执行上述将当前目标行中横坐标为n+1至m-n的点依次选取为目标点的步骤及后续步骤，以查找出当前目标行中灰度差值最大的目标点作为第二交界线点；

在本发明实施例中，在确定出了第一交界线点之后，需要进一步确定第二交界点，因而，需要选取另一行作为当前目标行，该另一行的纵坐标为k，并返回执行上述步骤s302及后续步骤，其中，i与k不相等，且i与k均不大于上述图像的总行数。

在步骤s308中，基于上述第一交界线点及上述第二交界线点确定上述图像的明暗交界线。

在本发明实施例中，可以基于预设的拟合算法将上述第一交界线点及第二交界线点拟合为上述图像的明暗交界线，上述拟合算法由开发人员进行设置，此处不作限定。具体可表现为：将上述第一交界线点及上述第二交界点连线，并向两端延长，直至与图像的边相交，该第一交界线及第二交界线的连线的延长线即为上述图像的明暗交界线。

可选地，在获取上述目标点的前/后n个点的灰度值的第一平均值时，为了排除单行上的噪音干扰，可以同时获取上述前/后n个点在当前目标行的前一行的对应位置的灰度值及上述前/后n个点在当前目标行的后一行的对应位置的灰度值，即不仅仅通过当前目标行求得第一平均值及第二平均值，相对应的，所获取到的上述目标点的前/后n个点的纵坐标将不再限制为目标行的纵坐标i(或k)，而是可以为i，i-1，i+1(或k，k-1，k+1)。为了获得更便于理解，参见图4(c)，上述第一平均值及第二平均值可分别根据上述附图4(c)的虚线方框区域内所包含的点的灰度值计算得出。

由上可见，通过本发明实施例，根据纸币图像中出现的明暗交界线切割待处理图像，并对切割后的图像分别进行图像处理，使得处理后的图像亮度保持一致，最后再将处理后的图像拼接起来，能够消除区域间明暗差异对后续纸币鉴伪操作的影响，提升后续纸币鉴伪的准确率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例二

图5示出了本发明实施例提供的纸币图像处理装置的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该纸币图像处理装置5包括：获取单元51，定位单元52，划分单元53，处理单元54，拼接单元55。

其中，获取单元51，用于在对纸币进行纸币鉴伪之前，获取上述纸币的图像；

定位单元52，用于定位上述图像的明暗交界线；

划分单元53，用于根据上述明暗交界线将上述图像划分为第一区域及第二区域；

处理单元54，用于分别对上述第一区域及上述第二区域进行图像处理，以使得处理后的上述第一区域及处理后的上述第二区域亮度一致；

拼接单元55，用于将处理后的上述第一区域及处理后的上述第二区域拼接，形成上述纸币的处理后图像，以便基于上述纸币的处理后图像对所纸币进行鉴伪。

可选地，上述定位单元52包括：

目标行选取子单元，用于基于预设的坐标系，选取上述图像中纵坐标为i的一行作为当前目标行，其中，上述坐标系的原点为上述纸币的图像的任一顶点，上述原点到与上述原点处于同一长边的另一顶点的方向为上述坐标系的横轴正方向，上述原点到与上述原点处于同一宽边的另一顶点的方向为上述坐标系的纵轴正方向；

目标点选取子单元，用于将当前目标行中横坐标为n+1至m-n的点依次选取为目标点，其中，m为当前目标行的点的数量，n大于1且小于m/2；

第一平均值计算子单元，用于针对每一个选取的目标点，获取在当前目标行中，上述目标点的前n个点的灰度值的第一平均值；

第二平均值计算子单元，用于获取在当前目标行中，上述目标点的后n个点的灰度值的第二平均值；

灰度差值计算子单元，用于计算上述第一平均值及第二平均值的灰度差值；

交界点查找子单元，用于查找出当前目标行中上述灰度差值最大的目标点作为第一交界线点；

目标行更新子单元，用于将当前目标行更新为上述图像中纵坐标为k的一行，并触发上述目标点选取子单元运行，以查找出当前目标行中灰度差值最大的目标点作为第二交界线点，其中，i与k不相等，且i与k均不大于所述图像的总行数；

交界线确定子单元，用于基于上述第一交界线点及上述第二交界线点确定上述图像的明暗交界线。

可选地，上述交界线确定子单元具体用于基于预设的拟合算法将上述第一交界线点及上述第二交界线点拟合为上述图像的明暗交界线。

可选地，上述处理单元54，包括：

第一处理子单元，用于基于预设的第一二值化阈值，对上述第一区域进行二值化；

第二处理子单元，用于基于预设的第二二值化阈值，对上述第二区域进行二值化，其中，上述第一二值化阈值不同于上述第二二值化阈值。

由上可见，通过本发明实施例，纸币图像处理装置能够根据纸币图像中出现的明暗交界线切割待处理图像，并对切割后的图像分别进行图像处理，使得处理后的图像亮度保持一致，最后再将处理后的图像拼接起来，能够消除区域间明暗差异对后续纸币鉴伪操作的影响，提升后续纸币鉴伪的准确率。

实施例三

图6是本发明一实施例提供的电子设备的示意图。如图6所示，该实施例的电子设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在上述存储器61中并可在上述处理器60上运行的计算机程序62，例如应用程序管理程序。上述处理器60执行上述计算机程序62时实现上述各个应用程序管理方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤s201至s205。或者，上述处理器60执行上述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各单元的功能，例如图5所示单元51至55的功能。

示例性的，上述计算机程序62可以被分割成一个或多个单元，上述一个或者多个单元被存储在上述存储器61中，并由上述处理器60执行，以完成本发明。上述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述上述计算机程序62在上述电子设备6中的执行过程。例如，上述计算机程序62可以被分割成获取单元，定位单元，划分单元，处理单元，拼接单元。各单元具体功能如下：

获取单元，用于在对纸币进行纸币鉴伪之前，获取上述纸币的图像；

定位单元，用于定位上述图像的明暗交界线；

划分单元，用于根据上述明暗交界线将上述图像划分为第一区域及第二区域；

处理单元，用于分别对上述第一区域及上述第二区域进行图像处理，以使得处理后的上述第一区域及处理后的上述第二区域亮度一致；

拼接单元，用于将处理后的上述第一区域及处理后的上述第二区域拼接，形成上述纸币的处理后图像，以便基于上述纸币的处理后图像对所纸币进行鉴伪。

上述电子设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。上述电子设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是电子设备6的示例，并不构成对电子设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如上述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器60可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

上述存储器61可以是上述电子设备6的内部存储单元，例如电子设备6的硬盘或内存。上述存储器61也可以是上述电子设备6的外部存储设备，例如上述电子设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，上述存储器61还可以既包括上述电子设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。上述存储器61用于存储上述计算机程序以及上述电子设备所需的其他程序和数据。上述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

由上可见，通过本发明实施例，电子设备能够根据纸币图像中出现的明暗交界线切割待处理图像，并对切割后的图像分别进行图像处理，使得处理后的图像亮度保持一致，最后再将处理后的图像拼接起来，能够消除区域间明暗差异对后续纸币鉴伪操作的影响，提升后续纸币鉴伪的准确率。

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，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。