纸币边缘直线的检测方法、检测装置及终端与流程

本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种纸币边缘直线的检测方法、检测装置、终端及计算机可读存储介质。

背景技术：

在对纸币进行检测时，首选需要获取纸币的原始图像，而获取的纸币原始图像通常是存在一定倾斜角度的，需要将其旋转矫正后，才能进行之后的纸币识别和纸币鉴伪。若要对纸币原始图像进行旋转矫正，就需要对纸币的边缘进行直线检测。

在传统技术中，一般采用霍夫变换的方式，通过在极坐标空间中遍历从0到360°的极角值来进行直线的检测，计算过程复杂，计算量大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种纸币边缘直线的检测方法、检测装置、终端及计算机可读存储介质，以解决现有技术中在进行纸币边缘检测时计算过程复杂，计算量大的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种纸币边缘直线的检测方法，所述检测方法包括：

检测图像上的纸币边缘像素点；

利用直线方程将所述纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间，其中，每个纸币边缘像素点在所述直线参数空间中的映射为一条直线；

检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点，并基于所述直线交叉点对应的直线参数确定所述图像上的纸币边缘直线，其中，所述直线参数包括斜率和截距。

本发明实施例的第二方面提供了一种纸币边缘直线的检测装置，所述检测装置包括：

纸币边缘像素点检测单元，用于检测图像上的纸币边缘像素点；

纸币边缘像素点映射单元，用于利用直线方程将所述纸币边缘像素点检测单元检测到的纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间，其中，每个纸币边缘像素点在所述直线参数空间中的映射为一条直线；

直线检测单元，用于检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点，并基于所述直线交叉点对应的直线参数确定所述图像上的纸币边缘直线，其中，所述直线参数包括斜率和截距。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端，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任一项所述纸币边缘直线的检测方法的步骤。

本发明实施例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任一项所述纸币边缘直线的检测方法的步骤。

本发明与现有技术相比存在的有益效果是：

本发明通过检测图像上的纸币边缘像素点，并利用直线方程将所述纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间，通过检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点来确定图像上的纸币边缘直线；由于图像上纸币倾斜角度通常不会太大，故可以根据其可能的最大倾斜角度对直线参数空间的大小进行指定，从而可以减少计算量；另外，直线方程相对于极坐标方程来说计算过程也大大简化，故，本发明有利于减少进行纸币边缘直线检测时的计算量和计算复杂程度。

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纸币边缘直线的检测方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的纸币边缘直线的检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的终端的示意图。

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。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

参见图1，其示出了本发明实施例提供的纸币边缘直线的检测方法的实现流程图，详述如下：

在步骤101中、检测图像上的纸币边缘像素点。

在本发明实施例中，可以通过具有图像传感器的检测终端采集纸币的图像，该图像通常包括两个像素区域：一个像素区域是由背景像素点组成的背景区域，另一个像素区域是由采集到的纸币图案对应的像素点组成的前景区域(非背景区域)。

在本发明实施例中，上述的纸币边缘像素点是指图像上背景区域和非背景区域的边界对应的像素点，具体而言，该纸币边缘像素点可以是背景区域边界上的背景像素点，也可以是非背景区域边界上的非背景像素点，在本实施例中以非背景区域边界上的非背景像素点作为纸币边缘像素点。

在一种实现方式中，可以对图像进行二值处理，使得背景区域为黑色(像素点的像素值为0)，非背景区域为白色(像素点的像素值为255)。这样可以更好的对背景像素点和非背景像素点进行区分。

可选的，上述步骤101可以包括：

检测图像上的纸币上边缘像素点，其中，所述纸币上边缘像素点表示与连续第一指定数量的背景像素点上相邻且与连续第二指定数量的非背景像素点下相邻的像素点。

在本发明实施例中，所要检测的纸币边缘像素点可以为纸币上边缘像素点，例如，纸币通常为矩形，纸币上边缘像素点是指该矩形的上方的“边”对应的像素点。

在本发明实施例中，可以通过检测相邻像素点的方式实现纸币上边缘像素点的检测，对于纸币上边缘像素点，由于其为背景像素点和非背景像素点的边界所在，故其所在像素列上在其上方连续相邻的若干像素点应当为背景像素点，其所在像素列上在其下方连续相邻的若干像素点应当为非背景像素点。

在本发明实施例中，上相邻是指位于某像素点的上方且与该像素点相邻，下相邻是至位于某像素点的下方且与该像素点相邻。第一指定数量和第二指定数量为预先指定的数值，通常可取大于2的整数。示例性的，上述的第一指定数量和第二指定数量可以取值为5。也即，可以通过检测图像上同一列像素点中与连续5个背景像素点上相邻，且，与连续5个非背景像素点下相邻的目标像素点，并将其视为纸币上边缘像素点。

需要说明的是，本发明实施例中的“上”“下”是针对像素点在图像上的绝对位置而言的，上述的第一指定数量和第二指定数量可以相同，也可以不同，在此不作限定。

可选的，上述步骤101可以包括：

检测图像上的纸币下边缘像素点，其中，所述纸币下边缘像素点表示与连续第三指定数量的背景像素点下相邻且与连续第四指定数量的非背景像素点上相邻的像素点。

在本发明实施例中，所要检测的纸币边缘像素点可以为纸币下边缘像素点，例如，纸币通常为矩形，纸币下边缘像素点是指该矩形的下方的“边”对应的像素点。

在本发明实施例中，可以通过检测相邻像素点的方式实现纸币下边缘像素点的检测，对于纸币下边缘像素点，由于其为背景像素点和非背景像素点的边界所在，故其所在像素列上在其下方连续相邻的若干像素点应当为背景像素点，其所在像素列上在其上方连续相邻的若干像素点应当为非背景像素点。

在本发明实施例中，上相邻是指位于某像素点的上方且与该像素点相邻，下相邻是至位于某像素点的下方且与该像素点相邻。示例性的，第三指定数量和第四指定数量可以取值为5。也即，可以通过检测图像上同一列像素点中与连续5个背景像素点下相邻，且，与连续5个非背景像素点上相邻的目标像素点，并将其视为纸币下边缘像素点。

需要说明的是，本发明实施例中的“上”“下”是针对像素点在图像上的绝对位置而言的，上述的第三指定数量和第四指定数量可以相同，也可以不同，在此不作限定。

在步骤102中、利用直线方程将所述纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间，其中，每个纸币边缘像素点在所述直线参数空间中的映射为一条直线。

直线通常具有两个参数，直线的斜率和直线的截距，在本发明实施例中，可以用这两个参数的值为坐标，建立直线参数空间，该直线参数空间中的每个点对应的坐标可以表示纸币图像所在的平面空间中的一条直线的斜率和截距。

具体而言，对于纸币图像所在的平面空间，其上的任意一个点可以有多条直线经过，而经过该点的任意一条直线在直线参数空间中对应了一个点，例如，该直线的斜率为k，截距为b，则其对应直线参数空间中的坐标为(k，b)的点。那么，经过平面空间中一个目标点的多条直线在直线参数空间中映射的多个点会形成一条直线参数空间中的直线(该直线上的任意一点对应平面空间中经过目标点的一条直线)。

可选的，所述直线方程可以描述为：y＝kx+b，其中，(x,y)表示纸币图像所在的平面空间中的纸币边缘像素点的坐标(可通过上述步骤101检测得到)，k表示斜率，0≤k≤1，b表示截距，k和b分别表示所述直线参数空间的横纵坐标。

在本发明实施例中，直线参数空间的大小与k和b的取值范围相关，本发明应用于检测终端，检测终端在采集纸币图像之前，通常会对待采集图像的纸币进行逐张抽取，并经纸币传送通道传送到图像传感器进行图像的采集，在传送过程中纸币的放置方式通常已经固定，例如，对于将纸币横向传送的传送通道，其传送出的纸币通常不会变为竖向，也即，通常情况下纸币的倾斜角度不会很大，而是限定在一定范围内。基于此可知，纸币边缘直线对应的斜率通常也不会超过一定的值，那么根据该斜率的限定范围可以对直线参数空间的大小进行限定。例如，若纸币图像的倾斜角度最大不会超过正负45°，那么斜率的取值范围则在-1和1之间。

可选的，上述利用直线方程将所述纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间可以包括：

对于每个纸币边缘像素点，根据预设的精度遍历所有的k的取值，得到与每个k的取值对应的b的值，以每个k的取值和与其对应的b的值为一个坐标点，生成该纸币边缘像素点在所述直线参数空间的一条直线。

在本发明实施例中，对于每个纸币边缘像素点，可以根据预先指定的精度，在k的取值范围以内，遍历所有的k的取值，来计算与每个k的取值对应的b的值，并以每个k的取值和与其对应的b的值为一个坐标点，得到直线参数空间的一条直线。通过该方式可以将步骤101中检测到的纸币边缘像素点均映射到直线参数空间。

为了进一步提高计算速度，在一个可选实施例中，可以根据预设的精度利用交叉排列的方式遍历所有的k的取值，得到与每个k的取值对应的b的值。

在步骤103中、检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点，并基于所述直线交叉点对应的直线参数确定所述图像上的纸币边缘直线，其中，所述直线参数包括斜率和截距。

在本发明实施例中，纸币边缘直线是由多个纸币边缘像素点组成的，其在该直线参数空间中对应的映射为一个点，那么该点应当在直线参数空间中为由多个纸币边缘像素点映射得到的直线的交叉点。

在本发明实施例中，在进行纸币边缘检测之前会对纸币进行缺损检测，通过缺损检测的纸币为完整的纸币或者残缺较小可以忽略的纸币，那么，绝大部分的纸币边缘像素点应当为纸币边缘直线上的点，相应的，这些纸币边缘像素点在直线参数空间中映射的直线的交叉点则为纸币边缘直线在直线参数空间中的映射点。

可选的，所述基于所述直线交叉点对应的直线参数确定所述图像上的纸币边缘直线包括：

以所述直线交叉点的坐标作为直线的斜率和截距，得到所述纸币边缘直线

在本发明实施例中，通过检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点，进而可以得到该交叉点的坐标，于是也就确定了纸币边缘直线的斜率和截距。

在本发明实施例中，通过检测纸币上边缘像素点，最终确定的交叉点的坐标为纸币上边缘直线对应的斜率和截距。通过检测纸币下边缘像素点，最终确定的交叉点的坐标为纸币下边缘直线对应的斜率和截距。

由上可知，本发明通过检测图像上的纸币边缘像素点，并利用直线方程将所述纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间，通过检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点来确定图像上的纸币边缘直线；由于图像上纸币倾斜角度通常不会太大，故可以根据其可能的最大倾斜角度对直线参数空间的大小进行指定，从而可以减少计算量；另外，直线方程相对于极坐标方程来说计算过程也大大简化，故，本发明有利于减少进行纸币边缘直线检测时的计算量和计算复杂程度。

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。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图2示出了本发明实施例提供的纸币边缘直线的检测装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，纸币边缘直线的检测装置2包括：纸币边缘像素点检测单元21，纸币边缘像素点映射单元22和直线检测单元23。

纸币边缘像素点检测单元21，用于检测图像上的纸币边缘像素点；

纸币边缘像素点映射单元22，用于利用直线方程将纸币边缘像素点检测单元21检测到的纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间，其中，每个纸币边缘像素点在所述直线参数空间中的映射为一条直线；

直线检测单元23，用于检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点，并基于所述直线交叉点对应的直线参数确定所述图像上的纸币边缘直线，其中，所述直线参数包括斜率和截距。

可选的，所述直线方程为：y＝kx+b，其中，(x,y)表示所述纸币边缘像素点的坐标，k表示斜率，0≤k≤1，b表示截距，k和b分别表示所述直线参数空间的横纵坐标。

可选的，纸币边缘像素点映射单元22具体用于，对于每个纸币边缘像素点，根据预设的精度遍历所有的k的取值，得到与每个k的取值对应的b的值，以每个k的取值和与其对应的b的值为一个坐标点，生成该纸币边缘像素点在所述直线参数空间的一条直线。

可选的，所述根据预设的精度遍历所有的k的取值，得到与每个k的取值对应的b的值包括：

根据预设的精度利用交叉排列的方式遍历所有的k的取值，得到与每个k的取值对应的b的值。

可选的，纸币边缘像素点检测单元21具体用于，检测图像上的纸币上边缘像素点，其中，所述纸币上边缘像素点表示与连续第一指定数量的背景像素点上相邻且与连续第二指定数量的非背景像素点下相邻的像素点。

可选的，纸币边缘像素点检测单元21具体用于，检测图像上的纸币下边缘像素点，其中，所述纸币下边缘像素点表示与连续第三指定数量的背景像素点下相邻且与连续第四指定数量的非背景像素点上相邻的像素点。

可选的，直线检测单元23具体用于，以所述直线交叉点的坐标作为直线的斜率和截距，得到所述纸币边缘直线。

由上可知，本发明通过检测图像上的纸币边缘像素点，并利用直线方程将所述纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间，通过检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点来确定图像上的纸币边缘直线；由于图像上纸币倾斜角度通常不会太大，故可以根据其可能的最大倾斜角度对直线参数空间的大小进行指定，从而可以减少计算量；另外，直线方程相对于极坐标方程来说计算过程也大大简化，故，本发明有利于减少进行纸币边缘直线检测时的计算量和计算复杂程度。

图3是本发明一实施例提供的终端的示意图。如图3所示，该实施例的终端3包括：处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个纸币边缘直线的检测方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤103。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示单元21至23的功能。

示例性的，所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/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，该指令段用于描述所述计算机程序32在所述终端3中的执行过程。例如，所述计算机程序32可以被分割成纸币边缘像素点检测单元，纸币边缘像素点映射单元和直线检测单元，各单元具体功能如下：

纸币边缘像素点检测单元，用于检测图像上的纸币边缘像素点；

纸币边缘像素点映射单元，用于利用直线方程将所述纸币边缘像素点检测单元检测到的纸币边缘像素点映射到指定大小的直线参数空间，其中，每个纸币边缘像素点在所述直线参数空间中的映射为一条直线；

直线检测单元，用于检测所述直线参数空间中经过的直线最多的直线交叉点，并基于所述直线交叉点对应的直线参数确定所述图像上的纸币边缘直线，其中，所述直线参数包括斜率和截距。

所述终端3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。所述终端可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端3的示例，并不构成对终端3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，例如所述终端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30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)、现场可编程门阵列(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。

所述存储器31可以是所述终端3的内部存储单元，例如终端3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述终端3的外部存储设备，例如所述终端3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，所述存储器31还可以既包括所述终端3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

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，即将所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/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所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。

所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。

所述集成的模块/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，所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，所述计算机程序包括计算机程序代码，所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。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所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，所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。