CN104050749A - 一种自动选择纸币不同特征点判断的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，包括如下步骤：a、获取真实纸币的鉴定特征信息以及真伪鉴定信息；b、获取拟鉴定纸币的第一图像信息；c、判断拟鉴定纸币的面值和方向；d、获取拟鉴定纸币第二图像信息；e、将第二图像信息与该纸币对应的真伪鉴定信息进行比对完成真伪鉴定。应用本发明可以首先通过第一图像信息判断出纸币的面值和进入方向，真伪判别设备可以调取该相应面值和进入方向情形下的真实纸币的真伪鉴定信息，通过读取该真伪鉴定信息，处理器能够确定用于纸币真伪判断的特征点在横向和/或纵向上的数量、具***置点和宽度，从而自动选择不同特征点进行第二图像的读取和鉴别以最终完成真伪判断。

Description

一种自动选择纸币不同特征点判断的方法

技术领域

本发明涉及一种纸币真伪鉴定方法，特别是涉及一种自动选择纸币不同特征点判断的方法。

背景技术

随着科技的发展，现在许多公共场所为了满足人们的便利性和快捷性需求，都设置了自动贩卖机、兑币机或存款机等，从而大幅节省了人力资源的配置。然而，伪钞泛滥，对纸币真伪的辨别能力的要求越来越高。为了提升纸币真伪的辨别能力，相关业者发展了各种针对纸币图像特征的判断装置，例如：利用红外光照射纸币，通过光电传感器获取光通量信息，在现有技术中因为受到传感器的数量或者扫描过程中位置固定的限制，故而多选择固定位置的特征点与真钞的标准模式进行比对，以判断纸币的真伪。虽然以上现有技术确实可以达到判断纸币真伪的目的，但是固定位置的特征点不一定能够涵盖每种纸币面值比较敏感的特征点，从而降低了纸币真伪的判断能力，因此降低了纸币的识别率。现在亟需一种能够通过读取不同纸币（包括纸钞等）的不同关键辨识位置的辨识信息而对不同的纸币进行准确辨识的纸币辨识方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有较高辨识能力的纸币真伪鉴定方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，包括如下步骤： 

a、获取真实纸币在不同面值与不同纸币输入方向情形下的鉴定特征信息以及真伪鉴定信息并预先储存；

b、获取拟鉴定纸币的第一图像信息；

c、将通过步骤a获得的鉴定特征信息与通过步骤b获得的所述第一图像信息进行比对，以判断拟鉴定纸币的面值和方向；

d、获取拟鉴定纸币第二图像信息；

e、根据步骤c的判定结果来选择相应面值和纸币输入方向的纸币真伪鉴定信息，将步骤d获得的第二图像信息与该纸币真伪鉴定信息进行比对，从而完成纸币的真伪鉴定； 

具体的，所述的步骤c为：

c1、取步骤b中所获取的拟鉴定纸币的特定区域内的第一图像信息作为样本一；

c2、将样本一与所有面值真实纸币的鉴定特征信息进行比对，用第一相关系数来记录每一组比对结果；

c3、在所有比对完成后求出最大第一相关系数A；

c4、判定最大第一相关系数A是否大于指定值，大于则可以判定拟鉴定纸币的面值、纸币输入方向和与其进行比对的对象相同，如果最大第一相关系数A小于指定值，则说明拟鉴定纸币不在鉴定范围内。

其中，所述的“纸币”为可被仿造的有价凭证，包括但不限于钞票、邮票、印花税票、股票、债券、国库券、商业本票、承兑汇票、银行定期存单等等。

作为本发明的改进，所述的步骤d具体包括如下步骤：

d1、根据步骤c确定的拟鉴定纸币的面值和纸币输入方向信息来确定光电传感器对拟鉴定纸币第二图像信息进行识读的具***置和宽度；

d2、照射光源从拟鉴定纸币一侧照射纸币，通过置于拟鉴定纸币另一侧的光电传感器读取步骤d1所确定的具***置和宽度下的所述第二图像信息作为样本二。

作为本发明进一步的改进，所述的步骤e具体包括如下步骤：

e1、将样本二与面值和纸币输入方向均与拟鉴定纸币相同的真实纸币的真伪鉴定信息进行比对，用第二相关系数来记录每一组比对结果；

e2、在所有比对完成后求出所有第二相关系数的平均值即为第二相关系数B；

e3、判定所述第二相关系数B是否大于指定值，大于则可以判定拟鉴定纸币为真实纸币，如果所述第二相关系数B小于指定值，则说明拟鉴定纸币为假纸币。

作为本发明更进一步的改进，所述的步骤b具体包括如下步骤：

b1、确定第一图像信息的读取位置和读取宽度；

b2、照射光源从拟鉴定纸币一侧照射拟鉴定纸币，通过置于拟鉴定纸币另一侧的光电传感器读取步骤b1所确定的读取位置和读取宽度下的所述第一图像信息。

作为本发明再进一步的改进，所述的步骤a具体包括如下步骤：

a1、设定所有真实纸币分别在四个纸币输入方向情形下鉴定特征信息所在的具***置和读取宽度；

a2、设定所有真实纸币分别在四个纸币输入方向情形下真伪鉴定信息所在的具***置和读取宽度；

a3、照射光源分别从所述真实纸币一侧照射所述真实纸币，通过置于真实纸币另一侧的光电传感器读取步骤a1以及a2所设定的具***置和读取宽度下的光通量信息，将该光通量信息通过模数转换器转换后分别形成真实纸币的鉴定特征信息以及真伪鉴定信息储存于存储器中。

其中，所述鉴定特征信息或第一图像信息为平均波形A，所述平均波形A通过如下步骤获得：

a310、光电传感器从沿真实纸币或者拟鉴定纸币的Y方向设定的P₀位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取宽度为W₀；

a311、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从P₀位置处开始至W₀宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着真实纸币或者拟鉴定纸币X方向形成平均波形A。

而所述的真伪鉴定信息或第二图像信息为平均波形B和/或C，或者为平均波形B和/或C的集合，所述平均波形B或者平均波形B的集合通过以下步骤获得：

a320、光电传感器从沿真实纸币或拟鉴定纸币的Y方向设定的预选P_ym位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取预选宽度为W_ym，

a321、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从预选P_ym位置处开始至预选W_ym宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着纸币横向方向形成平均波形B_m，其中_m为标识所述平均波形B数量的、大于等于1的自然数；

所述平均波形C或者平均波形C的集合通过以下步骤获得：

a330、光电传感器从沿真实纸币或拟鉴定纸币的X方向设定的预选P_xn位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取预选宽度为W_xn，

a331、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从预选P_xn位置处开始至预选W_xn宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着真实纸币或拟鉴定纸币Y方向形成平均波形Cn，其中_n为标识所述平均波形C数量的、大于等于1的自然数；

所述真实纸币的平均波形A与所述平均波形B或其集合、所述平均波形C或其集合，或者与平均波形B同平均波形C共同构成的集合相对应。

作为本发明的优选方式，所述的处理器为数字处理器DSP、微处理器MPU或***晶片SoC；所述光电传感器为若干个线性排列的CIS接触式图像传感器、CMOS或CCD图像传感器；所述的照射光源为一组或多组能够进行穿透式或反射式照射的红外光、可见光和/或紫外光。

通过实施本发明可取得以下有益效果：

通过实施本发明所述的方法技术方案，真伪判别设备可以首先通过第一图像信息判断出纸币的面值和进入方向，真伪判别设备可以调取该相应面值和进入方向情形下的真实纸币的真伪鉴定信息，通过读取该真伪鉴定信息，处理器能够确定用于纸币真伪判断的特征点在横向和/或纵向上的数量、具***置点和宽度，从而自动选择预选不同特征点进行第二图像的读取。之后，处理器则通过求取第二相关系数和对第二相关系数B的具体判别来判断拟鉴定纸币的真伪。

本发明通过实施以上的方法，实际上是将纸币的面值、方向与平均波形A对应，将纸币的真伪信息同平均波形B或其集合、平均波形C或其集合，或者同平均波形B以及平均波形C共同构成的集合相对应，通过求取第一相关系数和对最大第一相关系数A的判别来判定拟鉴定纸币的面值和方向，通过求取第二相关系数和对第二相关系数B的具体判别来判断拟鉴定纸币的真伪。由于真实纸币的平均波形A与所述平均波形B或其集合、所述平均波形C或其集合、平均波形B同平均波形C共同构成的集合之一或者组合相对应，因而，纸币真伪判别装置判断出拟鉴定纸币的面值和方向后即可获取到判定该纸币真伪的真伪鉴定信息即同平均波形A对应的平均波形B或其集合、所述平均波形C或其集合、平均波形B以及平均波形C共同构成的集合之一或者组合。这样，纸币真伪判别装置可以根据纸币的面值和方向，对拟鉴定纸币比较敏感的特征点设定为最佳预选识别的位置及宽度进行真伪鉴定，而不是固守于一个特定的判断位置，因而判断方式比较灵活，有利于充分利用不同面值纸币在进入方向不同情形下特征点位置的不同，直接获取比较敏感的特征点图像，从而能够大大提高纸币真伪的辨别率。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的说明，其中：

图1是实施本发明方法的纸币真伪判别装置结构示意图；

图2是实施本发明方法的纸币真伪判别装置之扫描头模块结构示意图；

图3是实施本发明方法的纸币真伪判别装置电路连接示意图；

图4是实施本发明方法过程中图像传感器读取纸币正面某一位置的输出波形图；

图5是实施本发明方法过程中图像传感器读取纸币反面某一位置的输出波形图；

图6是实施本发明方法过程中自动选择不同特征点进行真伪判断的示意图；

图7是实施本发明方法进行纸币真伪判断的流程示意图；

图8是实施本发明方法过程中提取样本一的流程示意图；

图9是实施本发明方法过程中判断纸币面值和进入方向的流程示意图；

图10是实施本发明方法过程中提取样本二并进行纸币真伪判断的流程示意图；

图11是对10元纸币特征点的划分示意图；

图12通过样本一判断纸币面值与纸币输入方向的示意图a；

图13通过样本一判断纸币面值与纸币输入方向的示意图b；

图14通过样本一判断纸币面值与纸币输入方向的示意图c；

图15通过样本一判断纸币面值与纸币输入方向的示意图d；

图16是通过样本二判断纸币真伪的示意图a；

图17是通过样本二判断纸币真伪的示意图b；

图18是通过样本二判断纸币真伪的示意图c。

具体实施方式

如图1、3所示，一种应用自动选择纸币不同特征点判断的方法的纸币真伪判别装置，包括纸币放置平台10、设置在所述纸币放置平台10一侧的光电传感器21，还包括设置在所述纸币放置平台10另一侧的红外光发射器101、用以检测纸币102与所述光电传感器21因相对运动而产生的位置变化信息的光电编码器204、与所述位移检测器（未示出）连接的处理器202以及与所述处理器202连接的数模转换器201和用以存储纸币辨识对比数据的存储器206，所述光电传感器21同所述数模转换器201连接，所述光电传感器21为由若干个单排排列的接触式图像传感器103构成的接触式图像传感器组。所述接触式图像传感器103的排列方向与放置在所述纸币放置平台上的纸币102和所述光电传感器21的相对运动方向垂直。所述存储器206中的纸币辨识对比数据包括不同纸币的标准辨识信息和对应面额及纸币进入方向的辨识信息，不同纸币是指纸币的币种不同和/或纸币的面额不同。纸币运输机构203带动纸币102运动以实现纸币102和所述光电传感器21之间相对运动的。所述纸币输送机构由电机驱动器205驱动。

其中，所述的处理器为数字处理器DSP、微处理器MPU或***晶片SoC；所述光电传感器为若干个线性排列的CIS接触式图像传感器、CMOS或CCD图像传感器。作为纸币的照射光源，其为一组或多组能够进行穿透式或反射式照射的红外光、可见光和/或紫外光。在本实施例中，照射光源选用红外光，该红外光通过红外光发射器101获得。

如图3所示，纸币运输机构203受电机驱动器205控制，并通过光电编码器204反馈纸币位移信息，实现纸币的传输与扫描；利用接触式图像传感器103获取红外光发射器101的红外光穿透过纸币102的光通量信息（或表述为图形信息），经过模数转换器201转换成数字量传送到处理器202，自动选择不同特征点与存储在存储器206上的标准模式比对，判断纸币面值与真伪。

所述的接触式图像传感器103为线性接触式图像传感器,其为一组具有数百个连续排列在一起的光电传感器, 可侦测到细微的图像变化；电机驱动器205驱动纸币运输机构203传送纸币102，并通过光电编码器201反馈位移信息完成纸币102完整图像的扫描，同时，接触式图像传感器103接收红外光发射器101发射的红外光穿透纸币102及纸币上的特殊油墨所透射出来的图像，经过数模转换器201转换成数字量传输到处理器202进行判断处理。

所述光电传感器21采用线性接触式图像传感器103保证了实施本发明的装置在能够读取纸币所有的辨识信息的同时又降低了所述光电传感器21的制造成本，从而有利于本发明的推广应用。红外光发射器101作为光源能够保证光电传感器21读取的图像信息更加准确，从而保证了辨识的准确性。

请参阅第2图，该图是实施本发明方法的纸币真伪判别装置之扫描头模块结构示意图。此扫描头模块适用于检测纸币的特殊油墨，此模块至少包含有一红外光发射器101及一接触式图像传感器103；其中，红外光发射器101与接触式图像传感器103分别设置在纸币102的两侧，红外光发射器101用于发射红外光，透射成像后,纸币102上的特殊油墨的图像则被接触式图像传感器103接收。

如图4、图5所示，其中，图4是实施本发明方法过程中图像传感器读取纸币正面某一位置的输出波形图，图5则是实施本发明方法过程中图像传感器读取纸币反面相应位置的输出波形图。其中，横轴表示像素点的排布，而纵轴则表示不同像素点的光通量百分比。由于不同像素点的油墨和/或图案等的不同，不同像素点的光通量百分比是不同的。根据光通量部分比的不同，沿不同像素点的排布方向可汇出一波形图。图5所示波形为与图4对应的、同一证劵位置相同但反面输入情形下光通量百分比波形图。具体而言，纸币例如纸币当其背面向上时，某特定位置波形图与纸币正面向上的波形图刚好逆向，所以左方进入的方向与右方进入的方向都有两个互相逆向的特定位置波形图，一共有4个不同的波形，对应着4种纸币输入方向即入钞方向。

如图6所示，将正面向上的纸币的特定位置的W₀宽的扫描线数做平均后，得到图4的波形，其中假设每条纸币扫描线有800个像素点，很显然每个像素点的光通量的百分比是不同的。具体而言，自动选择不同特征点判断，分两阶段，阶段一：判断纸币面值与入钞方向，入钞方向一般分为4个可能，分别是正面朝上左方进入，正面朝上右方进入，背面朝上左方进入及背面朝上右方进入等。阶段二：以特定的特征位置及宽度来判别纸币真伪。为阶段一的判断处理所需要的样本称之为阶段一样本A，为阶段二的判断处理所需要的样本称之为阶段二样本B和/或C。阶段一样本的数量只有一个，其位置P₀和宽度W₀是固定的，P₀通常小于纸币的四分之一；阶段二样本的数量、位置和宽度是不固定的，对于每种面值的每个入钞方向都有独立的定义。提取阶段一样本后判断出纸币面值与入钞方向，再根据面值与入钞方向确定阶段二横向和纵向样本的数量、位置和宽度信息，最后利用阶段二样本与存储的标准模式比对，判断纸币真伪。 

结合图3所示，当纸币102由纸币运输机构203传输到接触式图像传感器103时，光电编码器204在计数至P₀位置时由处理器202发出命令，将W₀宽的扫描线数做平均后与储存在存储器206中的标准特征图进行比对。如设备预置5种币值，则储存在存储器206中的标准特征图至少有5 X 4 = 20个比对图形。当设备比对完所有特征图后将最近似的图形代表属于何种币值及方向传送给处理器202做下一轮纸币真伪的判别。

如图7所示，整体上纸币的真伪判断可包含下列步骤：步骤601：提取阶段一样本；步骤602：判断纸币面值和入钞方向；步骤603：提取阶段二横向和纵向样本；步骤604：判断纸币真伪。需要说明的是，步骤603中对阶段二样本的提取，可以仅提取阶段二的横向样本或者纵向样本，也可以既提取阶段二的横向样本又提取纵向样本。在图7实施例中，则采用的是既提取阶段二的横向样本又提取纵向样本的情形。

阶段一样本的位置是特定的，通常设定在纸币最早扫描的四分之一区域内。如纸币有1200条扫描线，则P₀和P₀+W₀都被设定1到1200 / 4 = 300之间，比如P₀设为100，W₀设为10。由于至多扫描纸币的四分之一后便能获取到阶段一样本，所以，在完成纸币的所有扫描之前已经可以进行和完成纸币面值与入钞方向的判断。

如图8所示，阶段一样本的提取过程包含下列步骤：步骤701：判断是否接收到读取图像的信号；若是，则进行步骤702；若否，则进行步骤701；步骤702：读取一行图像数据；步骤703：判断是否已经检测到纸币边界线；若是，则进行步骤704；若否，则进行步骤705；步骤704：判断距边界线第P₀+W₀行的图像是否接受完毕；若是，则进行步骤706；若否，则进行步骤701；步骤705：检测纸币边界线；步骤706：取出从P₀到P₀+W₀的纸币图像，作为阶段一样本。

结合图3所示，处理器202接收光电编码器204的脉冲信号并进行计数，当计数到特定数量时触发读取图像的操作，即纸币102移动特定距离时，开始读取一行图像数据。图像中的非纸币区域由于被红外光直接照射，其图像灰度值接近饱和区，而纸币区域由于纸币挡住了一定的通光量，其图像灰度值比非纸币区域的图像灰度值小，所以纸币边界线有比较明显的特征，根据该特征即可检测纸币的边界线。检测到纸币的第一条横向边界线后，取出距离该边界线位置为P₀，宽度为W₀的图像数据，并去除其中非纸币部分的数据，作为阶段一样本。

如图9所示，判断纸币（例如纸钞）面值和进入方向的流程包含下列步骤：步骤801：计算阶段一样本的平均波形即平均波形A；步骤802：与某面值的某入钞方向相应的参考模式比对，求其相关参数即第一相关系数；步骤803：判断该面值的四个入钞方向是否比对完毕；若是，则进行步骤804；若否，则进行步骤802；步骤804：判断是否所有面值比对完毕；若是，则进行步骤805；若否，则进行步骤802；步骤805：求最大相关系数即求最大第一相关系数A；步骤806：最大相关系数是否大于指定值；若是，则进行步骤807；若否，则进行步骤808；步骤807：确定面值与入钞方向；步骤808：非指定纸币。

对阶段一样本的W₀行图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，即平均波形A（如图4或者图5所示波形），然后与所有指定面值的四个入钞方向的参考模式的波形进行比对，计算其第一相关系数，最后取其中的最大第一相关系数A，如果最大第一相关系数A大于指定值，则可得到纸币的面值与入钞方向。

如图10所示，实施本发明方法过程中提取样本二并进行纸币真伪判断的流程包含下列步骤：以纸钞为例，步骤901：根据面值与入钞方向获取阶段二所有样本的位置与宽度；步骤902：提取阶段二样本并计算其平均波形即平均波形B或者平均波形C；步骤903：与相应的标准模式比对，求其相关系数即求取第二相关系数；步骤904：判断横向和纵向所有的样本是否比对完毕；若是，则进行步骤904；若否，则进行步骤902；步骤905：计算所有相关系数即第二相关系数的平均值；步骤906：平均相关系数即第二相关系数B是否大于指定值；若是，则进行步骤907；若否，则进行步骤908；步骤907：纸币为真；步骤908：纸币为假。

结合图3所示，根据纸钞面值及其入钞方向，从存储器206读出相应的阶段二所有样本的数量、位置与宽度等信息，然后提取所有样本，并计算它们的平均波形B和/或平均波形C，将这些平均波形与存储器206中相应的标准模式的波形进行比对，计算其第二相关系数，最后计算所有第二相关系数的平均值即第二相关系数B，如果第二相关系数B大于某指定值，则纸币为真，否则纸币为假。

结合图6至图10，完整描述本发明的一具体实施例如下：一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，包括如下步骤： 

a、获取真实纸币在不同面值与不同纸币输入方向情形下的鉴定特征信息以及真伪鉴定信息并预先储存；

b、获取拟鉴定纸币的第一图像信息；

c、将通过步骤a获得的鉴定特征信息与通过步骤b获得的所述第一图像信息进行比对，以判断拟鉴定纸币的面值和方向；

d、获取拟鉴定纸币第二图像信息；

e、根据步骤c的判定结果来选择相应面值和纸币输入方向的纸币真伪鉴定信息，将步骤d获得的第二图像信息与该纸币真伪鉴定信息进行比对，从而完成纸币的真伪鉴定； 

具体的，所述的步骤c为：

c1、取步骤b中所获取的拟鉴定纸币的特定区域内的第一图像信息作为样本一；

c2、将样本一与所有面值真实纸币的鉴定特征信息进行比对，用第一相关系数来记录每一组比对结果；

c3、在所有比对完成后求出最大第一相关系数A；

c4、判定最大第一相关系数A是否大于指定值，大于则可以判定拟鉴定纸币的面值、纸币输入方向和与其进行比对的对象相同，如果最大第一相关系数A小于指定值，则说明拟鉴定纸币不在鉴定范围内。

其中，所述的“纸币”为可被仿造的有价凭证，包括但不限于钞票、邮票、印花税票、股票、债券、国库券、商业本票、承兑汇票、银行定期存单等等，但本实施例中选择钞票进行具体阐述。本实施例对纸币具体表现形式的选择性举例说明不应理解为对本发明保护范围的限定。

所述的步骤d具体包括如下步骤：

d1、根据步骤c确定的拟鉴定纸币的面值和纸币输入方向信息来确定光电传感器对拟鉴定纸币第二图像信息进行识读的具***置和宽度；

d2、照射光源从拟鉴定纸币一侧照射纸币，通过置于拟鉴定纸币另一侧的光电传感器读取步骤d1所确定的具***置和宽度下的所述第二图像信息作为样本二。

相应的，所述的步骤e具体包括如下步骤：

e1、将样本二与面值和纸币输入方向即入钞方向均与拟鉴定纸币相同的真实纸币的真伪鉴定信息进行比对，用第二相关系数来记录每一组比对结果；

e2、在所有比对完成后求出所有第二相关系数的平均值即为第二相关系数B；

e3、判定所述第二相关系数B是否大于指定值，大于则可以判定拟鉴定纸币为真实纸币，如果所述第二相关系数B小于指定值，则说明拟鉴定纸币为假纸币。

相应的，所述的步骤b具体包括如下步骤：

b1、确定第一图像信息的读取位置和读取宽度；

b2、照射光源从拟鉴定纸币一侧照射拟鉴定纸币，通过置于拟鉴定纸币另一侧的光电传感器读取步骤b1所确定的读取位置和读取宽度下的所述第一图像信息。

相应的，所述的步骤a具体包括如下步骤：

a1、设定所有真实纸币分别在四个纸币输入方向情形下鉴定特征信息所在的具***置和读取宽度；

a2、设定所有真实纸币分别在四个纸币输入方向情形下真伪鉴定信息所在的具***置和读取宽度；

a3、照射光源分别从所述真实纸币一侧照射所述真实纸币，通过置于真实纸币另一侧的光电传感器读取步骤a1以及a2所设定的具***置和读取宽度下的光通量信息，将该光通量信息通过模数转换器转换后分别形成真实纸币的鉴定特征信息以及真伪鉴定信息储存于存储器中。

其中，所述鉴定特征信息或第一图像信息为平均波形A，所述平均波形A通过如下步骤获得：

a310、光电传感器从沿真实纸币或者拟鉴定纸币的Y方向设定的P₀位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取宽度为W₀；

a311、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从P₀位置处开始至W₀宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着真实纸币或者拟鉴定纸币X方向形成平均波形A。

而所述的真伪鉴定信息或第二图像信息为平均波形B和/或C，或者为平均波形B和/或C的集合，所述平均波形B或者平均波形B的集合通过以下步骤获得：

a320、光电传感器从沿真实纸币或拟鉴定纸币的Y方向设定的预选P_ym位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取预选宽度为W_ym，

a321、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从预选P_ym位置处开始至预选W_ym宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着纸币横向方向形成平均波形B_m，其中_m为标识所述平均波形B数量的、大于等于1的自然数；

所述平均波形C或者平均波形C的集合通过以下步骤获得：

a330、光电传感器从沿真实纸币或拟鉴定纸币的X方向设定的预选P_xn位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取预选宽度为W_xn，

a331、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从预选P_xn位置处开始至预选W_xn宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着真实纸币或拟鉴定纸币Y方向形成平均波形Cn，其中_n为标识所述平均波形C数量的、大于等于1的自然数；

所述真实纸币的平均波形A与所述平均波形B或其集合、所述平均波形C或其集合，或者与平均波形B同平均波形C共同构成的集合相对应。

作为本发明的优选实施例，所述的处理器为数字处理器DSP、微处理器MPU或***晶片SoC；所述光电传感器为若干个线性排列的CIS接触式图像传感器、CMOS或CCD图像传感器；所述的照射光源为一组或多组能够进行穿透式或反射式照射的红外光、可见光和/或紫外光。

下面通过一张面值为10元的纸币来具体说明如何通过本发明的方法来判断纸币的面值和纸币输入方向，并进而判断出纸币的真伪。

如图11所示，在该选定的纸币上设定样本的位置和宽度信息如下：

P₀ : 250

W₀ : 30

_m : 2

P_y1 : 350                                  P_y2 : 680

W_y1 : 45                                   W_y2 : 40

_n : 1

P_x1 : 360 

W_x1 : 40 

本发明所称的第一相关系数和第二相关系数的定义如下：X为参考样本数据，Y为测试样本数据：

相关系数的绝对值越大，则表明X与Y相关度越高。当X与Y正线性相关时，相关系数取值为1。

对于每个参考样本的比对阈值即相关系数比较时用的指定值都不一样，系实验训练得到的经验值。

将测试纸币固定位置P₀为250和固定宽度W₀ 为30的测试样本数据与所有面值的纸币的4个入钞方向的参考样本数据进行比对，找出相关系数最大的样本，本实例最大相关系数即第一相关系数A是0.930，并大于比对阈值0.87，符合要求，所以该纸币的面值是10元，入钞方向是正面反向。如果最大系数没有大于比对阈值，则该纸币为***或说明该测试纸币不在鉴定范围内。

如图12-14分别为面值为10元的纸币，在不同的输入方向情形下，通过本发明方法所获得的平均波形A，其中虚线为鉴定特征信息的平均波形A，实线为第一图像信息的平均波形A。

当将第一图像信息数据与真实纸币正面反向的鉴定特征信息数据进行比对时，通过本发明方法所获得的第一相关系数为0.931>阈值0.87（平均波形A比对情况如12所示）；当将第一图像信息数据与真实纸币正面反向的鉴定特征信息数据进行比对时，通过本发明方法所获得的第一相关系数为-0.460（平均波形A比对情况如13所示）；当将第一图像信息数据与真实纸币反面正向的鉴定特征信息数据进行比对时，通过本发明方法所获得的第一相关系数为-0.194（平均波形A比对情况如14所示）；当将第一图像信息数据与真实纸币正面正向的鉴定特征信息数据进行比对时，通过本发明方法所获得的第一相关系数为0.173（平均波形A比对情况如15所示）。

在上述四种情形的比对中，最大的第一相关系数为0.931即为第一相关系数A，鉴于该第一相关系数A大于指定值0.87，因此可以判定测试纸币为正面反向输入。

当然，在具体判断时，不同面值与不同输入方向纸币其第一波形A是不同的。通过对第一相关系数A的判断，不仅可以获得纸币的输入方向信息，还可以获得纸币的面值信息。

通过本发明所述的方法，在获得测试纸币的面值和输入方向信息后即可以获得真实纸币的真伪鉴定信息，从而可以进入下一步的纸币真伪判断。

如图12所示，取横向样本两个，纵向样本1个。将样本二与面值和纸币输入方向均与拟鉴定纸币相同的真实纸币的真伪鉴定信息进行比对，可获得第二相关系数0.906（位置与宽度信息为：P_y1 : 350， W_y1 : 45,平均波形B比对情况如16所示 ）、第二相关系数0.965（位置与宽度信息为：P_y2 : 680，W_y2 : 40,平均波形B比对情况如17所示 ）、第二相关系数0.937（位置与宽度信息为： P_x1 : 360 ，W_x1 : 40 ,平均波形C比对情况如18所示 ）。

求取以上三个第二相关系数的平均值即第二相关系数B为（0.906+0.965+0.937）/3=0.936，该第二相关系数B大于指定值即比对阈值 0.88，其中比对阈值系实验训练得到的经验值。因此，可以判定测试纸币为真实纸币。

必须指出，上述实施例只是对本发明做出的一些非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明做出修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是包括如下步骤：

a、获取真实纸币在不同面值与不同纸币输入方向情形下的鉴定特征信息以及真伪鉴定信息并预先储存；

b、获取拟鉴定纸币的第一图像信息；

c、将通过步骤a获得的鉴定特征信息与通过步骤b获得的所述第一图像信息进行比对，以判断拟鉴定纸币的面值和方向；

d、获取拟鉴定纸币第二图像信息；

e、根据步骤c的判定结果来选择相应面值和纸币输入方向的纸币真伪鉴定信息，将步骤d获得的第二图像信息与该纸币真伪鉴定信息进行比对，从而完成纸币的真伪鉴定； 

具体的，所述的步骤c为：

c1、取步骤b中所获取的拟鉴定纸币的特定区域内的第一图像信息作为样本一；

c2、将样本一与所有面值真实纸币的鉴定特征信息进行比对，用第一相关系数来记录每一组比对结果；

c3、在所有比对完成后求出最大第一相关系数A；

c4、判定最大第一相关系数A是否大于指定值，大于则可以判定拟鉴定纸币的面值、纸币输入方向和与其进行比对的对象相同，如果最大第一相关系数A小于指定值，则说明拟鉴定纸币不在鉴定范围内。

2.根据权利要求1所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述的步骤d具体包括如下步骤：

d1、根据步骤c确定的拟鉴定纸币的面值和纸币输入方向信息来确定光电传感器对拟鉴定纸币第二图像信息进行识读的具***置和宽度；

d2、照射光源从拟鉴定纸币一侧照射纸币，通过置于拟鉴定纸币另一侧的光电传感器读取步骤d1所确定的具***置和宽度下的所述第二图像信息作为样本二。

3.根据权利要求2所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述的步骤e具体包括如下步骤：

e1、将样本二与面值和纸币输入方向均与拟鉴定纸币相同的真实纸币的真伪鉴定信息进行比对，用第二相关系数来记录每一组比对结果；

e2、在所有比对完成后求出第二相关系数的平均值即为第二相关系数B；

e3、判定所述第二相关系数B是否大于指定值，大于则可以判定拟鉴定纸币为真实纸币，如果所述第二相关系数B小于指定值，则说明拟鉴定纸币为假纸币。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述的步骤b具体包括如下步骤：

b1、确定第一图像信息的读取位置和读取宽度；

b2、照射光源从拟鉴定纸币一侧照射拟鉴定纸币，通过置于拟鉴定纸币另一侧的光电传感器读取步骤b1所确定的读取位置和读取宽度下的所述第一图像信息。

5.根据权利要求4所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述的步骤a具体包括如下步骤：

a1、设定所有真实纸币分别在四个纸币输入方向情形下鉴定特征信息所在的具***置和读取宽度；

a2、设定所有真实纸币分别在四个纸币输入方向情形下真伪鉴定信息所在的具***置和读取宽度；

    a3、照射光源分别从所述真实纸币一侧照射所述真实纸币，通过置于真实纸币另一侧的光电传感器读取步骤a1以及a2所设定的具***置和读取宽度下的光通量信息，将该光通量信息通过模数转换器转换后分别形成真实纸币的鉴定特征信息以及真伪鉴定信息储存于存储器中。

6.根据权利要求5所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述鉴定特征信息或第一图像信息为平均波形A，所述平均波形A通过如下步骤获得：

a310、光电传感器从沿真实纸币或者拟鉴定纸币的Y方向设定的P₀位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取宽度为W₀；

a311、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从P₀位置处开始至W₀宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着真实纸币或者拟鉴定纸币X方向形成平均波形A。

7.根据权利要求6所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述的真伪鉴定信息或第二图像信息为平均波形B和/或C，或者为平均波形B和/或C的集合，所述平均波形B或者平均波形B的集合通过以下步骤获得：

a320、光电传感器从沿真实纸币或拟鉴定纸币的Y方向设定的预选P_ym位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取预选宽度为W_ym，

a321、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从预选P_ym位置处开始至预选W_ym宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着纸币横向方向形成平均波形B_m，其中_m为标识所述平均波形B数量的、大于等于1的自然数；

所述平均波形C或者平均波形C的集合通过以下步骤获得：

a330、光电传感器从沿真实纸币或拟鉴定纸币的X方向设定的预选P_xn位置处开始读取真实纸币或拟鉴定纸币的光通量，读取预选宽度为W_xn，

a331、处理器对真实纸币或拟鉴定纸币从预选P_xn位置处开始至预选W_xn宽度范围的图像数据进行平均计算，得到一行图像数据，所述图像数据沿着真实纸币或拟鉴定纸币Y方向形成平均波形Cn，其中_n为标识所述平均波形C数量的、大于等于1的自然数；

所述真实纸币的平均波形A与所述平均波形B或其集合、所述平均波形C或其集合，或者与平均波形B同平均波形C共同构成的集合相对应。

8.根据权利要求7所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述的处理器为数字处理器DSP、微处理器MPU或***晶片SoC。

9.权利要求2或者3所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述光电传感器为若干个线性排列的CIS接触式图像传感器、CMOS或CCD图像传感器。

10.权利要求2或者3所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述的照射光源为一组或多组能够进行穿透式或反射式照射的红外光、可见光和/或紫外光。

11.权利要求1至3中任何一项权利要求所述的一种自动选择纸币不同特征点判断的方法，其特征是：所述的纸币为钞票、邮票、印花税票、股票、债券、国库券、商业本票、承兑汇票或者银行定期存单。