一种纸币拼接缝或折痕的识别方法及系统的制作方法_3

文档序号:9788257阅读:来源:国知局
理后的绝对值作为处理后的结果记为边缘图像La,再对源图像
块进行竖直差分算子处理,算子为 然后用该算子处理后的绝对值作为处理后的结果 5 记为边缘图像Lb。图8为100元毛主席固定水印区域经过差分边缘算子处理后的图像,为了 不使图像偏暗,图8的每个像素都乘以2进行放大处理。
[0095] 本发明实施例中,不是对纸币上的拼接缝或折痕进行直接二值化处理,而是通过 边缘算子处理后进行的,这样降低了某一区域图像偏暗导致二值化该图像后误检为拼接缝 或折痕,并且经过这样处理突出了拼接缝或折痕信号,为下一步信号处理打下基础。
[0096] 参考图4,进一步作为优选的实施方式,所述步骤D包括:
[0097] D1、根据边缘图像直方图,利用比例系数法计算得到二值化阈值;
[0098] D2、根据二值化阈值,对边缘图像进行二值化,得到二值化边缘图像。
[0099]根据边缘图像直方图,采用比例系数法,计算出边缘图像的二值化阈值。比例系数 取多少,本发明的优选方法是假设边缘图像的宽为W,高为Η,W>H,则比例系数k = (y*W) / (W* !〇4三[2.0,4.0]。本实施例的¥为342,!1为1714取2.295,则系数1^0.0134,再将直方图的 数值从〇开始累加,当累加数除以直方图总数的数值大于等于k时,即为所求,本实施例二值 化阈值为18。
[0100] 根据二值化阈值,对边缘图像进行二值化。图9为采用比例系数法二值化后的图 像。可以看出图9左边有一条竖立的白线。
[0101] 本发明实施例中根据边缘图像Lc的尺寸及所识别的拼接缝或折痕的长度与条数 采用了比例系数法对边缘图像LC进行阈值选取,这样做有三大优点:第一,按比例系数法进 行阈值求取,以后二值化的图像白点总数将基本相等,固定了 Hough变换检测算法计算时 间,采用其它方法可能使得算法时间不确定。第二,预估拼接缝或折痕的长度,估计拼接缝 或折痕二值白点像素数量占图像块的百分比作为比例系数值,减少了无用的计算,节省了 算法计算时间。第三,一般拼接缝或折痕在纸币上信号比其它随机信号强,可以通过比例 系数法把要检的信号很轻易地分割出来,如果采用其它方法,还有可能导致不是拼接缝或 折痕的随机信号被误分割。
[0102] 作为所述的一种纸币拼接缝或折痕的识别方法的进一步改进,所述步骤E包括:
[0103] E1、根据二值化边缘图像,若拼接缝或折痕的极角Θ在预设投影法角度范围内,则 通过图像投影法对拼接缝或折痕进行检测判断;
[0104] E2、根据二值化边缘图像,若拼接缝或折痕的极角Θ在预设变换法角度范围内,则 通过改进的Hough变换算法对拼接缝或折痕进行检测判断。
[0105] 本发明实施例中要检测的拼接缝或折痕的角度Θ包含有[0°,8°],[172°,180°], [82°,98°]。0已[0°,2°],[178°,180°],[88°,92°]角度范围内采用图像投影法分别竖直、水 平投影二值图像l2de[3°,8°]、[172°,177°]、[82°,87°]、[93°,98°]范围内时采用特殊软 件优化的Hough变换直线检测法处理二值图像1 2,检测出拥有相同的(Γ,θ)坐标的累加最大 值 ACCmax〇
[0106] 参考图5,进一步作为优选的实施方式,所述步骤El包括:
[0107] E11、分别对二值化边缘图像进行竖直和水平投影,得到竖直投影曲线和水平投影 曲线;
[0108] E12、对竖直投影曲线和水平投影曲线进行5个单位的滑动窗口累加,得到曲线序 列;
[0109] E13、根据曲线序列,判断曲线序列中的最大值是否大于预设的第一判定阈值,若 是,则判定为存在拼接缝或折痕;反之,则判定为没有存在拼接缝或折痕。
[0110] 图10为二值图像的竖直投影曲线图,图11为二值图像的水平投影曲线图。图10可 以看出有一个很强的脉冲信号,那是纸币图像中的一条竖直拼接缝信号,图11水平方向没 有拼接缝,所以曲线没有很大起伏。
[0111] 分别对竖直、水平投影曲线进行5个单位的滑动窗口累加得到曲线序列5111%1与 Sumxi,遍历Sumyi,当Sumyi最大值大于等于本实施例的阈值100时,可以判决为纸币90°或其 附近有一条拼接缝或折痕,遍历Sum xi,当Sumxi的最大值大于等于本实施例的第一判定阈值 130时,可判决0°或180°或其附近有一条拼接缝或折痕。
[0112] 参考图6,进一步作为优选的实施方式,所述步骤E2包括:
[0113] E21、根据二值化边缘图像中的高度h、宽度w和极角Θ三层循环进行Hough变换,利 用高度h和宽度w作为最外层循环,当遍历到二值化边缘图像中的像素点为白点时,通过极 角Θ进行内循环计算得到极径r;
[0114] E22、根据极角Θ和极径r进行投票,直到二值化边缘图像遍历结束;
[0115] E23、根据极角Θ和极径r的投票结果,查找出具有相同(r,0)坐标的累加最大值 ACC max,并判断其是否大于预设的第二判定阈值,若是,则执行步骤E24;反之,则判定为没有 存在拼接缝或折痕;
[0116] E24、根据上述相同(Γ,θ)坐标对应的标准图像中的像素点,判断像素点之间的距 离是否大于预设的距离阈值,若是,则判定为随机干扰点;反之,则判定为存在拼接缝或折 痕。
[0117]实际的纸币拼接缝与折痕角度一般都在水平或竖直附近,角度不会偏离水平或竖 直很大,且靠近90°或0°、180°的拼接缝或折痕本发明已经采用图像竖直、水平投影法检测 出来,所以用Hough变换检测直线时,变换极角Θ限制在[3°,8°]、[172°,177°]、[82°,87°]、 [93°,98°]范围内。
[0118] Hough变换核心计算公式r= | x*cos0+y*sin0 |,如果不对该公式进行优化,时间将 花费很长。本实施例的方法是把cos0,sin0从〇到180度的双精度浮点值乘以2n取整后放入 一个数组中,η的取值尽量大,精度才高,但不要使得| x*cos0+y*sin0 | *2n的极大值超过32 位无符号整型数的最大值232-1,经过这样转换,以上公式变为r= |x*C〇STable[0]+y* SinTable[0] I,计算得到的r值再逻辑右移n位,这样双精度数乘法变为整型数乘法与移位 操作,本实施例的η值取21。然后根据算得的r值与Θ值进行投票,这样加上比例系数法固定 白点数量,变换极角Θ限制,最终使得每个边缘图像块的Hough变换时间约2.7ms,达到快速 计算的目的。
[0119]参考图7,本发明一种纸币拼接缝或折痕的识别系统,包括:
[0120]图像校正模块,用于对待测纸币进行图像采集并进而对其进行倾斜校正,得到校 正后的标准图像;
[0121]分块处理模块,用于对校正后的标准图像进行分块处理,得到若干个图像块;
[0122] 差分算子处理模块,用于取出一未检测处理的图像块,并对该图像块进行差分边 缘算子处理,进而计算得出边缘图像直方图;
[0123] 二值化处理模块,用于根据边缘图像直方图,计算得到二值化阈值,进而得到二值 化边缘图像;
[0124] 检测模块,用于根据二值化边缘图像,通过图像投影法和改进的Hough变换算法对 拼接缝或折痕进行检测判断;
[0125] 结果输出模块,用于判断是否还有其他图像块要检测处理,若是,则返回执行差分 算子处理模块;反之,则输出检测结果。
[0126] 进一步作为优选的实施方式,所述差分算子处理模块包括:
[0127] 第一边缘图像获取模块,用于取出一未检测处理的图像块,对该图像块进行水平 差分算子处理,并将处理后的结果取绝对值得到第一边缘图像La;
[0128] 第二边缘图像获取模块,用于对
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