專利名稱：一種二維貨幣自動識別方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動防偽的方法及其電子產(chǎn)品，尤其涉及一種用于貨幣識別和鑒別的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外對于貨幣的識別軟件和硬件都是基于一些有限的技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)的，它們基本上都是利用磁信號讀取、長波紫外發(fā)光、紅外發(fā)射接受、IR掃描等比較有特點(diǎn)的檢測手段來完成貨幣的識別。然而目前在我國境內(nèi)的銀行允許收兌的貨幣種類已經(jīng)達(dá)到18種，由于各種貨幣的自身特點(diǎn)與其防偽方法和特征又各不相同，截至目前國內(nèi)外的識別軟件和硬件無法完全滿足識別或鑒定不同種類貨幣的要求。
隨著當(dāng)今國際上貨幣造假技術(shù)的不斷提升，對現(xiàn)有的這種比較單一的防偽技術(shù)采取了相應(yīng)的對策，導(dǎo)致現(xiàn)有的識別或鑒定技術(shù)容易出現(xiàn)誤差甚至出現(xiàn)錯誤辨別，存在很大的弊端。因此在反假過程中，如何通過采取新技術(shù)提高對假幣的識別辨別能力，成為貨幣反假的關(guān)鍵。
另一方面，現(xiàn)有國內(nèi)外識別軟硬件系統(tǒng)中選用的各國貨幣圖案，多為網(wǎng)上下載的圖片，而并非來自真是鈔票樣本的數(shù)據(jù)信息，因而防偽常常導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息不夠準(zhǔn)確詳實(shí)，在識別的過程中難免發(fā)生變形和模糊不清，影響識別的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有貨幣識別和鑒別系統(tǒng)存在的不足，配合銀行、金融、公安系統(tǒng)等部門進(jìn)行貨幣防偽，對國內(nèi)銀行可收兌的多種貨幣進(jìn)行識別，為從事貨幣流通、管理和鑒別的相關(guān)部門提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持與分析手段。
一種二維貨幣自動識別方法，其特征在于首先使用靜態(tài)多幅平均的方法進(jìn)行視頻圖像拍攝；再對采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理；通過HSI表示系的分解，分別計(jì)算求出圖像的亮度和色彩，與對比貨幣圖像進(jìn)行比較；通過混合空間一階和二階的微分方法，提取圖像邊緣，與對比貨幣圖像進(jìn)行比較；分析圖像的灰度級分布，部分可以進(jìn)行圖像二值化閾值分割和對比；通過二維傅立葉變換分析對比圖像的頻譜結(jié)構(gòu)；利用直方圖對貨幣特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；對大尺度區(qū)域及其分割線進(jìn)行劃分、提取，分析對比貨幣相應(yīng)區(qū)域及其分割線的面積、長度、大小和位置；通過在頻域的集中分布特征和表示描述，分析待檢驗(yàn)貨幣的背景紋理圖案，與對比貨幣的背景紋理圖案進(jìn)行比較；對圖像中的主要文字內(nèi)容進(jìn)行分析提取和識別，與對比貨幣圖像進(jìn)行比較。
所述圖像預(yù)處理包括圖像增強(qiáng)和圖像復(fù)原。
所述貨幣特征包括貨幣的亮度、色彩和頻譜。
所述文字內(nèi)容包括字母和數(shù)字。
在圖像分析過程中不斷提高圖像的分辨率，同時(shí)選擇不同的識別模式。
應(yīng)用上述二維貨幣自動識別方法的識別系統(tǒng)，包括采集器、掃描器、步進(jìn)機(jī)構(gòu)、控制電路、驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換；其中，所述采集器包含一組光電傳感器，從待檢驗(yàn)貨幣表面獲得采樣值，通過A/D轉(zhuǎn)換將所述采樣值傳送到控制電路，所述掃描器獲得貨幣編碼塊圖像數(shù)據(jù)，所述控制電路將所述采集器和掃描器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较噙B的計(jì)算機(jī)，根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制命令發(fā)出指令并傳輸相應(yīng)的狀態(tài)信息。
所述控制板的數(shù)據(jù)傳輸通道采用DMA方式。
數(shù)據(jù)庫中存儲對比貨幣的圖像及其相應(yīng)的各種數(shù)據(jù)信息。
根據(jù)所述采集器的變距功能，計(jì)算出放大倍率，得到待檢驗(yàn)貨幣的外形尺寸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1.可識別和鑒別多種貨幣，包含國內(nèi)流通的18種貨幣共436份(正、反面)貨幣的數(shù)據(jù)，可對貨幣的種類、面值、年版進(jìn)行自動識別；2.可識別貨幣的特征點(diǎn)眾多，通過分析貨幣的共性與差異性而實(shí)現(xiàn)貨幣的準(zhǔn)確識別；3.軟件可對比分析出貨幣在各種不同光譜下特征點(diǎn)所體現(xiàn)的防偽特征，從而實(shí)現(xiàn)對貨幣的鑒別真?zhèn)巍?br>

圖1是本發(fā)明軟件系統(tǒng)工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明是一種用于鑒定貨幣票證真?zhèn)蔚撵o態(tài)式、智能型、高科技光學(xué)檢測設(shè)備，其運(yùn)用圖像分析，借助機(jī)、電一體化設(shè)備和專業(yè)防偽軟件，對鈔票的印刷特征和防偽特征進(jìn)行各個(gè)層次的光學(xué)分析，對比與真鈔的防偽特征進(jìn)行對比，從而實(shí)現(xiàn)鈔票種類的識別和真?zhèn)吴n的鑒別。
本發(fā)明的硬件系統(tǒng)組成為光源系統(tǒng)包括紅外光源、紫外光源、可見光波段光源、特殊激光源以及多波段濾色片組合；電器系統(tǒng)包括電源電路、控制和驅(qū)動電路以及電氣執(zhí)行系統(tǒng)；整套系統(tǒng)的設(shè)備規(guī)格及技術(shù)參數(shù)如表1所示表1

在系統(tǒng)工作之前，需要通過大量搜集各種真鈔在不同防偽點(diǎn)的詳細(xì)特征及相關(guān)數(shù)據(jù)，儲存在標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)庫中。在貨幣防偽特征點(diǎn)的識別過程中，充分利用采集的數(shù)據(jù)與真鈔數(shù)據(jù)庫中的特征點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)對比，其軟件系統(tǒng)的工作流程如圖1所示
硬件系統(tǒng)101中的攝像頭對待檢驗(yàn)貨幣進(jìn)行圖像采集102，在拍攝圖像時(shí)，使用靜態(tài)多幅平均的辦法，有效的降低了CCD帶來的噪聲干擾，此時(shí)采集到的圖像包括貨幣和載物臺，再從中提取貨幣圖像103，得到待檢驗(yàn)貨幣表面的采樣值；然后根據(jù)鏡頭變焦位置，計(jì)算求解放大倍率，進(jìn)行貨幣尺寸測量104，得到待檢驗(yàn)貨幣的尺寸，與標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)庫107中的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，這可以作為貨幣自動模式識別的檢驗(yàn)參考依據(jù)之一。
進(jìn)一步的，對CCD進(jìn)行顯示定標(biāo)，進(jìn)行圖像校正105(主要針對圖像畸變)，最后進(jìn)行圖像識別106，主要包括1.通過HSI表示系的分解，分別計(jì)算求得圖像的亮度和色彩；2.通過混合空間一階和二階微分的方法，提取圖像邊緣；3.分析圖像的灰度級分布，其中一部分可以進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的圖像二值化閾值分割和對比；4.進(jìn)行二維傅立葉變換，分析對比圖像的頻譜結(jié)構(gòu)；5.利用直方圖對貨幣特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對包括貨幣的亮度、色彩、頻譜等分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸類；6.對不同貨幣中大尺度的區(qū)域及其分割線進(jìn)行劃分、提取，分析對比區(qū)域及其分割線的面積、長度、大小、位置等特征；7.分析貨幣圖像中存在的背景紋理圖案；8.對貨幣圖像中的主要文字內(nèi)容進(jìn)行分析提取和識別，包括字母和數(shù)字(尤其是面值數(shù)字有本征意義)。
將以上獲得的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，對待檢驗(yàn)貨幣的幣種、面值、版本、真?zhèn)蔚刃畔⑦M(jìn)行判斷。只有全面符合所有特征的貨幣才是真幣。
以上所述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都屬于本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種二維貨幣自動識別方法，其特征在于首先使用靜態(tài)多幅平均的方法進(jìn)行視頻圖像拍攝；再對采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理；通過HSI表示系的分解，分別計(jì)算求出圖像的亮度和色彩，與對比貨幣圖像進(jìn)行比較；通過混合空間一階和二階的微分方法，提取圖像邊緣，與對比貨幣圖像進(jìn)行比較；分析圖像的灰度級分布，部分可以進(jìn)行圖像二值化閾值分割和對比；通過二維傅立葉變換分析對比圖像的頻譜結(jié)構(gòu)；利用直方圖對貨幣特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；對大尺度區(qū)域及其分割線進(jìn)行劃分、提取，分析對比貨幣相應(yīng)區(qū)域及其分割線的面積、長度、大小和位置；通過在頻域的集中分布特征和表示描述，分析待檢驗(yàn)貨幣的背景紋理圖案，與對比貨幣的背景紋理圖案進(jìn)行比較；對圖像中的主要文字內(nèi)容進(jìn)行分析提取和識別，與對比貨幣圖像進(jìn)行比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維貨幣自動識別方法，其特征在于所述圖像預(yù)處理包括圖像增強(qiáng)和圖像復(fù)原。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維貨幣自動識別方法，其特征在于所述貨幣特征包括貨幣的亮度、色彩和頻譜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維貨幣自動識別方法，其特征在于所述文字內(nèi)容包括字母和數(shù)字。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維貨幣自動識別方法，其特征在于在圖像分析過程中不斷提高圖像的分辨率，同時(shí)選擇不同的識別模式。
6.一種二維貨幣自動識別系統(tǒng)，其特征在于包括采集器、掃描器、步進(jìn)機(jī)構(gòu)、控制電路、驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換；其中，所述采集器包含一組光電傳感器，從待檢驗(yàn)貨幣表面獲得采樣值，通過A/D轉(zhuǎn)換將所述采樣值傳送到控制電路，所述掃描器獲得貨幣編碼塊圖像數(shù)據(jù)，所述控制電路將所述采集器和掃描器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较噙B的計(jì)算機(jī)，根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制命令發(fā)出指令并傳輸相應(yīng)的狀態(tài)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二維貨幣自動識別系統(tǒng)，其特征在于所述控制板的數(shù)據(jù)傳輸通道采用DMA方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二維貨幣自動識別系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)庫中存儲對比貨幣的圖像及其相應(yīng)的各種數(shù)據(jù)信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二維貨幣自動識別系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)所述采集器的變距功能，計(jì)算出放大倍率，得到待檢驗(yàn)貨幣的外形尺寸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二維貨幣自動識別方法及系統(tǒng)，系統(tǒng)包括采集器、掃描器、步進(jìn)機(jī)構(gòu)、控制電路、驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換。其中，采集器從待檢驗(yàn)貨幣表面獲得采樣值，通過A/D轉(zhuǎn)換將所述采樣值傳送到控制電路，掃描器獲得貨幣編碼塊圖像數(shù)據(jù)，控制電路將采集器和掃描器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较噙B的計(jì)算機(jī)，根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制命令發(fā)出指令并傳輸相應(yīng)的狀態(tài)信息。本發(fā)明可識別和鑒別多種貨幣，包含國內(nèi)流通的18種貨幣共436份(正、反面)貨幣的數(shù)據(jù)以及它們的防偽特征，可對貨幣的種類、面值、年版、序列號碼進(jìn)行自動識別。
文檔編號G07D7/16GK101013516SQ200710063660
公開日2007年8月8日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者張健, 胡碧倩, 馬勤智, 王昊 申請人:張健