一种基于大数据的多币种纸币识别装置及识别方法与流程

本发明涉及金融设备技术领域，尤其涉及一种基于大数据的多币种纸币识别装置及识别方法。

背景技术：

随着经济全球化越来越活跃，各国之间的相互往来也越发频繁，币种不同汇率不同，对现金交易产生一定的影响，而且对于其它币种的纸币现金真伪，纸币来源是否合法等都难以判断；其次随着我国网上支付的普及，网络安全已经越加完善，不法分子将会再次将目光转移到纸币现金中，导致以现金为媒介的非法交易将会增多，而目前对于纸币非法交易方面并没有有效的手段进行监测；同时对于公款挪用、频繁大额现金存取等情况，等到发现时资金已经难以挽回，如果在使用时发现就能有效的减少损失；对于现金纸币出现的违法行为，如围标、串标、现金腐败等情况，也没有相应的途径进行监测；针对以上的问题，如何解决以纸币现金为主的非法交易行为，成为目前纸币交易的一大隐患

现有技术，申请号为cn201620824331.1的中国发明专利申请，公开了一种多币种验钞机，其包括有验钞机本体，所述的验钞机本体包括有进钞口、出钞口及验钞组件，验钞组件包括有进钞轮、底板、若干红外管及捻钞轮，所述的底板设于验钞机本体内底部，底板朝向出钞口的端面的中部设有一个缺槽，所述的底板两端分别设有第二缺槽，所述的捻钞轮通过捻钞轴安装于验钞机本体内且捻钞轮处于缺槽内，所述的捻钞轮的两端还设有辅助捻钞轮且辅助捻钞轮处于第二缺槽内，所述的验钞机底部处于缺槽处设有一支架块，支架块的中部设有两组垫块，所述的捻钞轮置于两组垫块上，所述的支架块的两端分别设有两组红外管，该两组红外管分别设有两组垫块的两端，所述的底板处于第二缺槽的四周分别设有四组红外管。该专利只能对多种纸的纸币的纸质进行红外检测，但其并不能追踪到纸币的用途，不能对每笔纸币进行有效监督。

因此，亟需开发一种既能自动识别多种纸币的真伪，又能追踪到纸币的用途，并能对每笔纸币进行有效监督的一种多币种纸币识别装置及识别方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述的不足，提供一种基于大数据的多币种纸币识别装置及识别方法，能够实现自动识别多种币种并验证纸币的真伪，同时对纸币上的号码进行识别采集，并与云端数据库进行核对以及通过大数据追踪到纸币的用途，并实现对每笔纸币进行有效监督；能够实现自动识别多种币种的真伪，同时对纸币上的号码进行识别采集，并与云端数据库进行核对，可有效对以现金为媒介进行的非法交易活动起到监控作用，使每笔存在疑问的纸币能够得到有效的监督。

其技术方案如下：

一种基于大数据的多币种纸币识别装置，包括验钞机、冠字号码识别机构、底座、传送机构，所述验钞机包括壳体、控制机构、走钞通道、捻钞轮、喂钞轮、接钞轮、纸质验钞机构、显示屏、扬声器，所述壳体的前后两端分别开设有进钞口、出钞口，所述走钞通道、捻钞轮、喂钞轮、接钞轮、纸质验钞机构分别设在所述壳体内，所述进钞口、出钞口分别设在所述走钞通道的始端、末端，所述捻钞轮、喂钞轮、接钞轮依次架设在所述走钞通道上，所述纸质验钞机构设在所述捻钞轮与所述喂钞轮之间的走钞通道上，所述显示屏、扬声器分别安装在所述壳体的前端侧面、右端侧面上，所述验钞机、冠字号码识别机构、传送机构分别安装在所述底座上，所述走钞通道的末端通过所述出钞口与所述传送机构连通，所述冠字号码识别机构位于所述传送机构的正上方，所述控制机构包括电路板、处理器、储存模块，所述处理器、储存模块分别安装在所述电路板上，并与其电性连接，所述冠字号码识别机构、传送机构、捻钞轮、喂钞轮、接钞轮、纸质验钞机构、显示屏、扬声器分别与所述控制机构电性连接，所述控制机构与云端数据库通讯连接。

所述冠字号码识别机构包括拍摄杆、摄像头、图像采集元件，所述拍摄杆的下端与所述底座的一侧连接，所述拍摄杆的上端往所述传送机构的正上方延伸，所述摄像头安装在所述拍摄杆上端的底面上，所述图像采集元件安装在所述拍摄杆内，所述摄像头通过所述图像采集元件与所述控制机构电性连接。

所述冠字号码识别机构还包括补光灯，所述拍摄杆包括竖向支撑杆、横向支架，所述竖向支撑杆的下端与所述底座连接，所述横向支架的一端与所述竖向支撑杆的上端连接，所述横向支架的另一端往所述传送机构的正上方延伸，所述摄像头、补光灯安装在所述横向支架的底面上，所述图像采集元件安装在所述横向支架内，所述摄像头通过所述图像采集元件与所述控制机构电性连接，所述补光灯与所述控制机构电性连接。

还包括叠钞区，所述叠钞区设在所述底座上，并与所述传送机构的传送末端连通。

所述验钞机还包括电源输入端、电源开关、usb接口，所述电源输入端、电源开关、usb接口分别设在所述壳体后端侧面的下端，所述电源输入端、电源开关、usb接口分别与所述控制机构电性连接。

所述纸质验钞机构包括固定支架、紫外线光管、硅光电池、滤色片，所述固定支架的上端与所述壳体内的顶端连接，所述固定支架的下端延伸至所述捻钞轮与所述喂钞轮之间的走钞通道上，所述紫外线光管、硅光电池分别安装在所述固定支架下端的底面上，所述滤色片层叠在所述硅光电池的外表面上，所述紫外线光管、硅光电池分别与所述控制机构电性连接。

所述纸质验钞机构还包括红外发射管、红外接收管，所述红外发射管安装在所述固定支架下端的底面上，所述红外接收管安装在所述走钞通道的底面，并与所述红外发射管相对，所述红外发射管、红外接收管分别与所述控制机构电性连接。

还包括点钞机构，所述点钞机构包括二个红外对射传感器、计数器，二个所述红外对射传感器分别安装在所述固定支架下端的底面和走钞通道的底面上，所述计数器安装在所述控制机构上，二个所述红外对射传感器通过所述计数器与所述控制机构电性连接。

所述传送机构包括传送电机、主动轮、从动轮、传送带，所述主动轮、从动轮分别安装在所述底座上，并与其旋动连接，所述传送电机与所述主动轮驱动连接，所述传送带缠绕在所述主动轮、从动轮上，所述传送电机与所述控制机构电性连接。

一种使用上述多币种纸币识别装置的基于大数据的多币种纸币识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、所述多币种纸币识别装置上电，将待验纸币放置在进钞口上；

(2)、所述捻钞轮将纸币逐张从进钞口捻进走钞通道；

(3)、在所述走钞通道上的纸质验钞机构对捻进的纸币进行纸质检验，若纸币的纸质不合格，则进行语言提醒报警，并将纸币从出钞口排出，停止下一验钞步骤；若纸币的纸质合格，则所述喂钞轮、接钞轮将纸币从出钞口输送至传送机构上，并进行下一步骤；

(4)、所述传送机构将纸币传送至冠字号码识别机构的下方，冠字号码识别机构对纸币的币种和冠字号码进行采集，并将采集到的纸币号码信息发送至控制机构的存储器保存；

(5)、所述控制机构将采集到的纸币号码信息与云端数据库内的号码进行核查对比，其中云端数据库由中央银行支付清算系统的基础上进行建立，云端数据库内有各银行的现金编码数据，可对云端数据库内的号码设置监测状态，查看是否处于监测状态；当监测纸币号码使用时，通过大数据可查找到该批次纸币使用的地点，从而追踪获得该批次号码的用途并确定使用范围；若该纸币号码信息异常，则进行语言提醒报警，停止下一验钞步骤；若该纸币号码信息无异常，则所述传送机构将纸币传送至叠钞区；

(6)、完成该张纸币验钞识别，可进行下一张纸币检验；

(7)、重复步骤(2)至(6)，完成多张纸币验钞识别作业。

需要说明的是：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面对本发明的优点或原理进行说明：

1、本发明提供的基于大数据的多币种纸币识别装置，包括验钞机、冠字号码识别机构、底座、传送机构，验钞机包括壳体、控制机构、走钞通道、捻钞轮、喂钞轮、接钞轮、纸质验钞机构、显示屏、扬声器，使用时，先给多币种纸币识别装置上电，接着将待验纸币放置在进钞口上，捻钞轮自动将纸币逐张从进钞口捻进走钞通道内，在走钞通道上的纸质验钞机构对捻进的纸币进行纸质检验，通常对纸币纸质的检验可采用荧光检测、红外穿透检测，属现有技术中的纸币纸质的检验手段，若纸币的纸质不合格，则进行语言提醒报警，并将纸币从出钞口排出，待验钞员捡离该张不合格纸币后，再进行下一张纸币的检验；若该张纸币的纸质合格，则喂钞轮、接钞轮将纸币从出钞口输送至传送机构上，传送机构将纸币传送至冠字号码识别机构的下方，冠字号码识别机构对纸币的冠字号码进行采集，并将采集到的纸币号码信息发送至控制机构的存储器保存；控制机构将采集到的纸币号码信息与云端数据库内的号码进行核查对比，其中云端数据库由中央银行支付清算系统的基础上进行建立，云端数据库内有各银行的现金编码数据，可对云端数据库内的号码设置监测状态，查看是否处于监测状态；当监测纸币号码使用时，通过大数据可查找到该批次纸币使用的地点，从而追踪获得该批次号码的用途并确定使用范围；对于纸币丢失、专项资金、调用公款、频繁大额现金存取、围标、串标、现金腐败等情况，可在数据库中设置纸币监测标志，当监测中的任一纸币号码在监测期间出现流通，可通过大数据追踪到该纸币号码的使用范围，从而获知相关的线索证据，即时不法分子使用非连号纸币时，也能够快速监测出来；可有效对以现金为媒介进行的非法交易活动起到监控作用，对每笔存在疑问的纸币能够得到有效的监督；若该纸币号码信息异常，则进行语言提醒报警，待验钞员捡离该张异常纸币后，再进行下一张纸币的检验；若该纸币号码信息无异常，则所述传送机构将纸币传送至叠钞区；完成该张纸币验钞识别，可进行下一张纸币检验；该多币种纸币识别装置能够实现自动识别多种币种并验证纸币的真伪，同时对纸币上的号码进行识别采集，并与云端数据库进行核对以及通过大数据追踪到纸币的用途，并实现对每笔纸币进行有效监督。

2、本发明的冠字号码识别机构包括拍摄杆、摄像头、图像采集元件，拍摄杆的上端往传送机构的正上方延伸，能更好提供采集待验纸币的拍摄角度，摄像头用于采集识别多种币种的图像，并能采集纸币上的冠字号码。

3、本发明的冠字号码识别机构还包括补光灯，补光灯的设置，补光灯为摄像头提供灯光支持，使摄像头拍摄到的纸币图像更为清晰。

4、本发明的多币种纸币识别装置还包括叠钞区，叠钞区可整齐的叠放纸币，方便验完的纸币收纳。

5、本发明的纸质验钞机构包括固定支架，紫外线光管、硅光电池、滤色片，真钞一般采用专用纸张制造(含85％以上的优质棉花)，假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线(波长为365nm的蓝光)的照射下会出现荧光反应(在紫外线的激发下衍射出波长为420－460nm的蓝光)，真钞则没有荧光反应；所以，用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映，可判别钞票真假；为排除环境光对辨伪的干扰，在硅光电池的表面安装一层透过波长与假钞荧光反应波长一致的滤色片。

6、本发明的纸质验钞机构还包括红外发射管、红外接收管，利用红外穿透的工作原理，因真钞的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假；真钞的纸质特征与假钞的纸质特征有一定的差异，用红外信号对钞票进行穿透检测时，它们对红外信号的吸收能力将会不同，利用这一原理，可以实现辨伪。

7、本发明的多币种纸币识别装置还包括点钞机构，点钞机构包括二个红外对射传感器、计数器，利用红外对射传感器作为计数传感器，当有物体通过时光被遮挡住，接收模块输出一个高电平脉冲，对此脉冲进行计数，从而实现对物体数目的统计，运用中断等手段，将红外接收电路与计数器电路相连，计数器电路的计数输出端与显示屏相连，由显示屏显示出数目。

8、本发明还提供的基于大数据的多币种纸币识别方法，该多币种纸币识别方法能够实现自动识别多种币种的真伪，同时对纸币上的号码进行识别采集，并与云端数据库进行核对，可有效对以现金为媒介进行的非法交易活动起到监控作用，使每笔存在疑问的纸币能够得到有效的监督。

附图说明

图1是本发明实施例基于大数据的多币种纸币识别装置的主视结构示意图。

图2是本发明实施例基于大数据的多币种纸币识别装置的后视结构示意图。

图3是本发明实施例基于大数据的多币种纸币识别装置的左视结构示意图。

图4是本发明实施例基于大数据的多币种纸币识别装置打开外壳后的俯视结构示意图。

图5是图4的a-a剖面图。

图6是图5-c的局部放大图。

图7是图4的b-b剖面图。

图8是本发明实施例基于大数据的多币种纸币识别装置控制机构的结构示意图。

附图标记说明：

10、验钞机，11、壳体，111、进钞口，112、出钞口，12、控制机构，121、电路板，122、处理器，123、储存模块，13、走钞通道，14、捻钞轮，15、喂钞轮，16、接钞轮，17、纸质验钞机构，171、固定支架，172、紫外线光管，173、硅光电池，174、滤色片，175、红外发射管，176、红外接收管，18、显示屏，19、扬声器，20、电源输入端，21、电源开关，22、usb接口，30、冠字号码识别机构，31、拍摄杆，311、竖向支撑杆，312、横向支架，32、摄像头，33、图像采集元件，34、补光灯，40、底座，50、传送机构，51、传送电机，52、主动轮，53、从动轮，54、传送带，60、叠钞区，70、点钞机构，71、红外对射传感器，72、计数器。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

参见图1至图8，本发明实施例提供的基于大数据的多币种纸币识别装置，包括验钞机10、冠字号码识别机构30、底座40、传送机构50，验钞机10包括壳体11、控制机构12、走钞通道13、捻钞轮14、喂钞轮15、接钞轮16、纸质验钞机构17、显示屏18、扬声器19，壳体11的前后两端分别开设有进钞口111、出钞口112，走钞通道13、捻钞轮14、喂钞轮15、接钞轮16、纸质验钞机构17分别设在壳体11内，进钞口111、出钞口112分别设在走钞通道13的始端、末端，捻钞轮14、喂钞轮15、接钞轮16依次架设在走钞通道13上，纸质验钞机构17设在捻钞轮14与喂钞轮15之间的走钞通道13上，显示屏18、扬声器19分别安装在壳体11的前端侧面、右端侧面上，验钞机10、冠字号码识别机构30、传送机构50分别安装在底座40上，走钞通道13的末端通过出钞口112与传送机构50连通，冠字号码识别机构30位于传送机构50的正上方，控制机构12包括电路板121、处理器122、储存模块123，处理器122、储存模块123分别安装在电路板121上，并与其电性连接，冠字号码识别机构30、传送机构50、捻钞轮14、喂钞轮15、接钞轮16、纸质验钞机构17、显示屏18、扬声器19分别与控制机构12电性连接，控制机构12与云端数据库通讯连接。

使用时，先给多币种纸币识别装置上电，接着将待验纸币放置在进钞口111上，捻钞轮14自动将纸币逐张从进钞口111捻进走钞通道13内，在走钞通道13上的纸质验钞机构17对捻进的纸币进行纸质检验，通常对纸币纸质的检验可采用荧光检测、红外穿透检测，属现有技术中的纸币纸质的检验手段，若纸币的纸质不合格，则进行语言提醒报警，并将纸币从出钞口112排出，待验钞员捡离该张不合格纸币后，再进行下一张纸币的检验；若该张纸币的纸质合格，则喂钞轮15、接钞轮16将纸币从出钞口112输送至传送机构50上，传送机构50将纸币传送至冠字号码识别机构30的下方，冠字号码识别机构30对纸币的冠字号码进行采集，并将采集到的纸币号码信息发送至控制机构12的存储器保存；控制机构12将采集到的纸币号码信息与云端数据库内的号码进行核查对比，其中云端数据库由中央银行支付清算系统的基础上进行建立，云端数据库内有各银行的现金编码数据，可对云端数据库内的号码设置监测状态，查看是否处于监测状态；当监测纸币号码使用时，通过大数据可查找到该批次纸币使用的地点，从而追踪获得该批次号码的用途并确定使用范围；对于纸币丢失、专项资金、调用公款、频繁大额现金存取、围标、串标、现金腐败等情况，可在数据库中设置纸币监测标志，当监测中的任一纸币号码在监测期间出现流通，可通过大数据追踪到该纸币号码的使用范围，从而获知相关的线索证据，即时不法分子使用非连号纸币时，也能够快速监测出来；可有效对以现金为媒介进行的非法交易活动起到监控作用，对每笔存在疑问的纸币能够得到有效的监督；若该纸币号码信息异常，则进行语言提醒报警，待验钞员捡离该张异常纸币后，再进行下一张纸币的检验；若该纸币号码信息无异常，则所述传送机构50将纸币传送至叠钞区60；完成该张纸币验钞识别，可进行下一张纸币检验；该多币种纸币识别装置能够实现自动识别多种币种并验证纸币的真伪，同时对纸币上的号码进行识别采集，并与云端数据库进行核对以及通过大数据追踪到纸币的用途，并实现对每笔纸币进行有效监督。

其中，冠字号码识别机构30包括拍摄杆31、摄像头32、图像采集元件33、补光灯34，拍摄杆31的下端与底座40的一侧连接，拍摄杆31的上端往传送机构50的正上方延伸，摄像头32安装在拍摄杆31上端的底面上，图像采集元件33安装在拍摄杆31内，摄像头32通过图像采集元件33与控制机构12电性连接。拍摄杆31的上端往传送机构50的正上方延伸，能更好提供采集待验纸币的拍摄角度，摄像头32用于采集识别多种币种的图像，并能采集纸币上的冠字号码。

进一步的，拍摄杆31包括竖向支撑杆311、横向支架312，竖向支撑杆311的下端与底座40连接，横向支架312的一端与竖向支撑杆311的上端连接，横向支架312的另一端往传送机构50的正上方延伸，摄像头32、补光灯34安装在横向支架312的底面上，图像采集元件33安装在横向支架312内，摄像头32通过图像采集元件33与控制机构12电性连接，补光灯34与控制机构12电性连接。补光灯34的设置，补光灯34为摄像头32提供灯光支持，使摄像头32拍摄到的纸币图像更为清晰。

本发明的多币种纸币识别装置还包括叠钞区60，叠钞区60设在底座40上，并与传送机构50的传送末端连通。叠钞区60可整齐的叠放纸币，方便验完的纸币收纳。

验钞机10还包括电源输入端20、电源开关21、usb接口22，电源输入端20、电源开关21、usb接口22分别设在壳体11后端侧面的下端，电源输入端20、电源开关21、usb接口22分别与控制机构12电性连接。

纸质验钞机构17包括固定支架171、紫外线光管172、硅光电池173、滤色片174、红外发射管175、红外接收管176，固定支架171的上端与壳体11内的顶端连接，固定支架171的下端延伸至捻钞轮14与喂钞轮15之间的走钞通道13上，紫外线光管172、硅光电池173分别安装在固定支架171下端的底面上，滤色片174层叠在硅光电池173的外表面上，紫外线光管172、硅光电池173分别与控制机构12电性连接。真钞一般采用专用纸张制造(含85％以上的优质棉花)，假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线(波长为365nm的蓝光)的照射下会出现荧光反应(在紫外线的激发下衍射出波长为420－460nm的蓝光)，真钞则没有荧光反应；所以，用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池173检测钞票的荧光反映，可判别钞票真假；为排除环境光对辨伪的干扰，在硅光电池173的表面安装一层透过波长与假钞荧光反应波长一致的滤色片174。

红外发射管175安装在固定支架171下端的底面上，红外接收管176安装在走钞通道13的底面，并与红外发射管175相对，红外发射管175、红外接收管176分别与控制机构12电性连接。利用红外穿透的工作原理，因真钞的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假；真钞的纸质特征与假钞的纸质特征有一定的差异，用红外信号对钞票进行穿透检测时，它们对红外信号的吸收能力将会不同，利用这一原理，可以实现辨伪。

进一步的，本发明的多币种纸币识别装置还包括点钞机构70，点钞机构70包括二个红外对射传感器71、计数器72，二个红外对射传感器71分别安装在固定支架171下端的底面和走钞通道13的底面上，计数器72安装在控制机构12上，二个红外对射传感器71通过计数器72与控制机构12电性连接。利用红外对射传感器71作为计数传感器，当有物体通过时光被遮挡住，接收模块输出一个高电平脉冲，对此脉冲进行计数，从而实现对物体数目的统计，运用中断等手段，将红外接收电路与计数器72电路相连，计数器72电路的计数输出端与显示屏18相连，由显示屏18显示出数目。

传送机构50包括传送电机51、主动轮52、从动轮53、传送带54，主动轮52、从动轮53分别安装在底座40上，并与其旋动连接，传送电机51与主动轮52驱动连接，传送带54缠绕在主动轮52、从动轮53上，传送电机51与控制机构12电性连接。

一种使用上述多币种纸币识别装置的基于大数据的多币种纸币识别方法，包括以下步骤：

(1)、多币种纸币识别装置上电，将待验纸币放置在进钞口111上；

(2)、捻钞轮14将纸币逐张从进钞口111捻进走钞通道13；

(3)、在走钞通道13上的纸质验钞机构17对捻进的纸币进行纸质检验，若纸币的纸质不合格，则进行语言提醒报警，并将纸币从出钞口112排出，停止下一验钞步骤；若纸币的纸质合格，则喂钞轮15、接钞轮16将纸币从出钞口112输送至传送机构50上，并进行下一步骤；

(4)、传送机构50将纸币传送至冠字号码识别机构30的下方，冠字号码识别机构30对纸币的币种和冠字号码进行采集，并将采集到的纸币号码信息发送至控制机构12的存储器保存；

(5)、控制机构12将采集到的纸币号码信息与云端数据库内的号码进行核查对比，其中云端数据库由中央银行支付清算系统的基础上进行建立，云端数据库内有各银行的现金编码数据，可对云端数据库内的号码设置监测状态，查看是否处于监测状态；当监测纸币号码使用时，通过大数据可查找到该批次纸币使用的地点，从而追踪获得该批次号码的用途并确定使用范围；若该纸币号码信息异常，则进行语言提醒报警，停止下一验钞步骤；若该纸币号码信息无异常，则传送机构50将纸币传送至叠钞区60；

(6)、完成该张纸币验钞识别，可进行下一张纸币检验；

(7)、重复步骤(2)至(6)，完成多张纸币验钞识别作业。

本发明提供的多币种纸币识别方法能够实现自动识别多种币种的真伪，同时对纸币上的号码进行识别采集，并与云端数据库进行核对，可有效对以现金为媒介进行的非法交易活动起到监控作用，使每笔存在疑问的纸币能够得到有效的监督。

以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。