CN107331026B - 一种纸币识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金融机具领域,尤其涉及一种纸币识别方法及装置。所述方法包括:首先,从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域,然后,将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域,并分别从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组、从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组,最后,分别计算所述第一像素组的第一平均灰度值和所述第二像素组的第二平均灰度值,并根据所述第一平均灰度值和所述第二平均灰度值判断所述待识别纸币的真伪。通过本发明,充分利用了冠字号所具有的特殊光学性质,可以极大提高对于冠字号识别的准确率。
Description
技术领域
本发明属于金融机具领域,尤其涉及一种纸币识别方法及装置。
背景技术
纸币识别是各类ATM机的基本功能之一,其主要原理是利用纸币上设置的各种标识来判断纸币的真伪,以防异常币流入市场,影响正常的金融秩序。
现有的纸币识别技术一般是通过在可见光波段选择绿色可见光来采集纸币图像,对采集的图像中进行处理分析,从而判断纸币的真伪,这种方法对于水印等特殊区域的识别效果较好,可以得到极高的准确率,但是对于冠字号识别的准确率却较低。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种纸币识别方法及装置,以解决现有技术中对于冠字号识别的准确率较低的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种纸币识别方法,可以包括:
从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域,所述第一图像为所述待识别纸币在红色波段可见光照射下呈现出的图像;
将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域,所述第一字符为所述待识别纸币的冠字号中的前四个字符,所述第二字符为所述待识别纸币的冠字号中的后六个字符;
从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组;
从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组;
分别计算所述第一像素组的第一平均灰度值和所述第二像素组的第二平均灰度值;
若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则判定所述待识别纸币为真币,所述第一阈值为正数;
若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则判定所述待识别纸币为异常币。
进一步地,所述将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域包括:
获取标准冠字号中的前四个字符所在的区域在字符排列方向上的第一长度,所述标准冠字号为预设的与所述待识别纸币对应的标准纸币的冠字号;
获取所述标准冠字号中的后六个字符所在的区域在字符排列方向上的第二长度;
计算所述第一长度与所述第二长度的第一比值;
将所述待识别纸币的冠字号所在的区域在字符排列方向上依次划分为所述第一子区域和所述第二子区域,使得第二比值与第一比值相等,所述第二比值为所述第一子区域在字符排列方向上的长度与所述第二子区域在字符排列方向上的长度的比值。
进一步地,所述从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组包括:
对所述第一子区域的图像进行二值化处理,得到所述第一子区域的二值化图像;
根据所述第一子区域的二值化图像从所述第一子区域中提取出所述第一像素组;
所述从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组包括:
对所述第二子区域的图像进行二值化处理,得到所述第二子区域的二值化图像;
根据所述第二子区域的二值化图像从所述第二子区域中提取出所述第二像素组。
进一步地,所述对所述第一子区域的图像进行二值化处理包括:
使用自适应阈值二值化算法对所述第一子区域的图像进行二值化处理;
所述对所述第二子区域的图像进行二值化处理包括:
使用自适应阈值二值化算法对所述第二子区域的图像进行二值化处理。
进一步地,在判定所述待识别纸币为真币之后,所述纸币识别方法还包括:
分别获取所述第一子区域在红外光照射下呈现出的第一子图像和所述第二子区域在红外光照射下呈现出的第二子图像;
判断在所述第一子图像中是否存在可见字符以及在所述第二子图像中是否存在可见字符;
若在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为真;
若在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为假。
进一步地,所述判断在所述第一子图像中是否存在可见字符以及在所述第二子图像中是否存在可见字符包括:
分别计算所述第一子图像的像素组灰度值的第一方差和所述第二子图像的像素组灰度值的第二方差;
若所述第二方差减去所述第一方差的差值大于预设的第二阈值,则确定在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,所述第二阈值为正数;
若所述第二方差减去所述第一方差的差值小于或等于所述第二阈值,则确定在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符。
本发明实施例的第二方面提供了一种纸币识别装置,可以包括:
冠字号提取模块,用于从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域,所述第一图像为所述待识别纸币在红色波段可见光照射下呈现出的图像;
区域划分模块,用于将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域,所述第一字符为所述待识别纸币的冠字号中的前四个字符,所述第二字符为所述待识别纸币的冠字号中的后六个字符;
第一像素组提取模块,用于从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组;
第二像素组提取模块,用于从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组;
第一平均灰度值计算模块,用于计算所述第一像素组的第一平均灰度值;
第二平均灰度值计算模块,用于计算所述第二像素组的第二平均灰度值;
第一判定模块,用于若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则判定所述待识别纸币为真币;
第二判定模块,用于若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则判定所述待识别纸币为异常币。
进一步地,所述区域划分模块包括:
第一长度获取单元,用于获取标准冠字号中的前四个字符所在的区域在字符排列方向上的第一长度,所述标准冠字号为预设的与所述待识别纸币对应的标准纸币的冠字号;
第二长度获取单元,用于获取所述标准冠字号中的后六个字符所在的区域在字符排列方向上的第二长度;
第一比值计算单元,用于计算所述第一长度与所述第二长度的第一比值;
区域划分单元,用于将所述待识别纸币的冠字号所在的区域在字符排列方向上依次划分为所述第一子区域和所述第二子区域,使得第二比值与第一比值相等,所述第二比值为所述第一子区域在字符排列方向上的长度与所述第二子区域在字符排列方向上的长度的比值。
进一步地,所述第一像素组提取模块包括:
第一处理单元,用于对所述第一子区域的图像进行二值化处理,得到所述第一子区域的二值化图像;
第一提取单元,用于根据所述第一子区域的二值化图像从所述第一子区域中提取出所述第一像素组;
所述第二像素组提取模块包括:
第二处理单元,用于对所述第二子区域的图像进行二值化处理,得到所述第二子区域的二值化图像;
第二提取单元,用于根据所述第二子区域的二值化图像从所述第二子区域中提取出所述第二像素组。
进一步地,所述第一处理单元包括:
第一处理子单元,用于使用自适应阈值二值化算法对所述第一子区域的图像进行二值化处理;
所述第二处理单元包括:
第二处理子单元,用于使用自适应阈值二值化算法对所述第二子区域的图像进行二值化处理。
进一步地,所述纸币识别装置还包括:
第一子图像获取模块,用于获取所述第一子区域在红外光照射下呈现出的第一子图像;
第二子图像获取模块,用于获取所述第二子区域在红外光照射下呈现出的第二子图像;
可见字符判断模块,用于判断在所述第一子图像中是否存在可见字符以及在所述第二子图像中是否存在可见字符;
第一校验模块,用于若在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为真;
第二校验模块,用于若在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为假。
进一步地,所述可见字符判断模块包括:
第一方差计算单元,用于计算所述第一子图像的像素组灰度值的第一方差;
第二方差计算单元,用于计算所述第二子图像的像素组灰度值的第二方差;
第一确定单元,用于若所述第二方差减去所述第一方差的差值大于预设的第二阈值,则确定在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,所述第二阈值为正数;
第二确定单元,用于若所述第二方差减去所述第一方差的差值小于或等于所述第二阈值,则确定在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符。
本发明实施例的第三方面提供了一种纸币识别终端设备,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,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现以上任一种纸币识别方法的步骤。
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,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现以上任一种纸币识别方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域,所述第一图像为所述待识别纸币在红色波段可见光照射下呈现出的图像;将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域,所述第一字符为所述待识别纸币的冠字号中的前四个字符,所述第二字符为所述待识别纸币的冠字号中的后六个字符;从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组;从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组;分别计算所述第一像素组的第一平均灰度值和所述第二像素组的第二平均灰度值;若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则判定所述待识别纸币为真币;若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则判定所述待识别纸币为异常币。由于人民币冠字号的前四个字符为红色,后六个字符为黑色,如果采用现有技术中的绿色波段可见光,这十个冠字号字符全部为灰度值接近的黑色,识别准确率较低,而在本发明所采用的红色波段可见光照射下,其前四个字符的灰度会明显浅于其后六个字符的灰度,根据这两种字符的平均灰度值即可确定所述待识别纸币的真伪,与现有技术相比,本发明的技术方案由于充分利用了冠字号所具有的特殊光学性质,可以极大提高对于冠字号识别的准确率。
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为本发明实施例一提供的纸币识别方法的示意流程图;
图2为本发明实施例一提供的冠字号子区域划分的示意流程图;
图3为本发明实施例二提供的纸币识别方法的示意流程图;
图4为本发明实施例三提供的纸币识别装置的示意框图;
图5是本发明实施例提供的纸币识别终端设备的示意框图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
如图1所示,是本发明实施例提供的一种纸币识别方法的示意流程图,所述方法可以包括:
步骤S101,从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域。
所述第一图像为所述待识别纸币在接触式图像感应装置(Contact ImageSensor,CIS)所发出的红色波段可见光照射下呈现出的图像。在本实施例中,所述待识别纸币为目前通用的第五套人民币。
冠字号是正版人民币左下方的一连串编码,每张正版人民币的冠字号都是唯一的,其中,“冠字”是印在纸币上用来标记印刷批次的两个或三个英文字母,由印钞厂按一定规律编排和印刷;“号码”则是印在冠字后面的***数字流水号,用来标明每张钞票在同冠字批次中的排列顺序。
首先,截取冠字号在第一图像上的可能区域,并对所截取的可能区域的灰度图像进行二值化处理,得到可能区域的二值图像。
所述可能区域为所述冠字号在图像上的可能出现的区域。在本实施例中,所述可能区域可以是根据历史统计数据来预设的。为了减少运算量或处理量,首先截取可能区域,并对可能区域的灰度图像进行二值化处理,二值化处理后该区域的灰度图像中的冠字号字符的灰度值为1,其余区域的灰度值为0。
其次,在所述可能区域的二值图像上,逐行移动第一移动窗口,并获取当前第一移动窗口所在区域的像素累加值,当第一移动窗口的像素累加值为最大值时,确定其所在区域的第一行为冠字号所在的区域的起始行。
在本实施例中,所述可能区域的宽度为W,高度为H,且已知冠字号所在的区域的宽度为NW(NW<W),冠字号所在的区域的高度为NH(NH<H),所述第一移动窗口为根据已知冠字号所在的区域的高度及可能区域的宽度所形成的窗口,即选取大小为W×NH的窗口,逐行移动第一移动窗口,并获取当前第一移动窗口所在区域的像素累加值,对于第一移动窗口的像素累加值为最大值时,其所在区域的第一行为冠字号所在的区域的起始行。
再次,逐列移动第二移动窗口,并获取当前第二移动窗口所在区域的像素累加值,当第二移动窗口的像素累加值为最大值时,确定其所在区域的第一列为冠字号所在的区域的起始列。
在本实施例中,所述可能区域的宽度为W,高度为H,且已知冠字号所在的区域的宽度为NW(NW<W),冠字号所在的区域的高度为NH(NH<H),所述第二移动窗口为根据已知冠字号所在的区域的高度及宽度形成的窗口,即选取大小为NW×NH的窗口,逐列移动第二移动窗口,并获取当前第二移动窗口所在区域的像素累加值,对于第二移动窗口的像素累加值为最大值时,其所在区域的第一列为冠字号所在的区域的起始列。
最后,根据所述起始行、起始列、及已知冠字号所在的区域的高度、宽度,提取出所述待识别纸币的冠字号所在的区域。
步骤S102,将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域。
所述第一字符为所述待识别纸币的冠字号中的前四个字符,所述第二字符为所述待识别纸币的冠字号中的后六个字符。
优选地,如图2所示,步骤S102具体可以包括:
步骤S1021,获取标准冠字号中的前四个字符所在的区域在字符排列方向上的第一长度。
所述标准冠字号为预设的与所述待识别纸币对应的标准纸币的冠字号,在目前通用的第五套人民币中,包含有1元、5元、10元、20元、50元及100元面值的纸币,对于每一种类型的纸币,都应预先获取该类型的标准纸币的冠字号,以便给各种类型的待识别纸币提供参考。
在目前通用的第五套人民币中,冠字号中的前四个字符为红色。
确定出冠字号第四个字符最右侧的像素点和第五个字符最左侧的像素点,并据此确定这两个像素点之间的中点像素点。若第四个字符最右侧的像素点不唯一,则任意选取其中的一个像素点即可;若第五个字符最左侧的像素点不唯一,则任意选取其中的一个像素点即可。
确定出冠字号第一个字符最左侧的像素点,并测量出该像素点与所述中点像素点的连线在字符排列方向上的投影长度,该投影长度即为所述第一长度。若第一个字符最左侧的像素点不唯一,则任意选取其中的一个像素点即可。
步骤S1022,获取所述标准冠字号中的后六个字符所在的区域在字符排列方向上的第二长度。
在目前通用的第五套人民币中,冠字号中的后六个字符为黑色。
确定出冠字号第十个字符最右侧的像素点,并测量出该像素点与所述中点像素点的连线在字符排列方向上的投影长度,该投影长度即为所述第二长度。若第十个字符最右侧的像素点不唯一,则任意选取其中的一个像素点即可。
步骤S1023,计算所述第一长度与所述第二长度的第一比值。
步骤S1024,将所述待识别纸币的冠字号所在的区域在字符排列方向上依次划分为所述第一子区域和所述第二子区域,使得第二比值与第一比值相等。
所述第二比值为所述第一子区域在字符排列方向上的长度与所述第二子区域在字符排列方向上的长度的比值。
通过这样划分出来的第一子区域即为红色字符所占用的区域,第二子区域即为黑色字符所占用的区域。
步骤S103,从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组。
具体地,步骤S103可以包括:
对所述第一子区域的图像进行二值化处理,得到所述第一子区域的二值化图像。
在本实施例中优选使用自适应阈值二值化算法对所述第一子区域的图像进行二值化处理。例如,可以将图像分成较小的块,分别计算每块的直方图,根据每个直方图的峰值,为每个块计算其阈值。每个像素点的阈值根据相邻的块的阈值进行插值获得。
需要注意的是,还可以根据实际需要选取其它的二值化处理方法,本实施例对此不作具体限定。
根据所述第一子区域的二值化图像从所述第一子区域中提取出所述第一像素组;
若在二值化过程中,将大于阈值的点设置为黑色,小于阈值的点设置为白色,则在所述第一子区域中与二值化图像中的黑色像素点对应的像素点所组成的集合即为所述第一像素组;若在二值化过程中,将大于阈值的点设置为白色,小于阈值的点设置为黑色,则在所述第一子区域中与二值化图像中的白色像素点对应的像素点所组成的集合即为所述第一像素组。
步骤S104,从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组。
具体地,步骤S104可以包括:
对所述第二子区域的图像进行二值化处理,得到所述第二子区域的二值化图像。
在本实施例中优选使用自适应阈值二值化算法对所述第一子区域的图像进行二值化处理。例如,可以将图像分成较小的块,分别计算每块的直方图,根据每个直方图的峰值,为每个块计算其阈值。每个像素点的阈值根据相邻的块的阈值进行插值获得。
需要注意的是,还可以根据实际需要选取其它的二值化处理方法,本实施例对此不作具体限定。
根据所述第二子区域的二值化图像从所述第二子区域中提取出所述第二像素组;
若在二值化过程中,将大于阈值的点设置为黑色,小于阈值的点设置为白色,则在所述第二子区域中与二值化图像中的黑色像素点对应的像素点所组成的集合即为所述第二像素组;若在二值化过程中,将大于阈值的点设置为白色,小于阈值的点设置为黑色,则在所述第二子区域中与二值化图像中的白色像素点对应的像素点所组成的集合即为所述第二像素组。
步骤S105,分别计算所述第一像素组的第一平均灰度值和所述第二像素组的第二平均灰度值。
步骤S106,判断所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值是否大于预设的第一阈值;
所述第一阈值为正数,其取值可以根据对标准纸币的统计结果来设定;
若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则执行步骤S107,若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则执行步骤S108。
步骤S107,判定所述待识别纸币为真币。
步骤S108,判定所述待识别纸币为异常币。
综上所述,本方案实施例从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域,所述第一图像为所述待识别纸币在红色波段可见光照射下呈现出的图像;将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域,所述第一字符为所述待识别纸币的冠字号中的前四个字符,所述第二字符为所述待识别纸币的冠字号中的后六个字符;从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组;从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组;分别计算所述第一像素组的第一平均灰度值和所述第二像素组的第二平均灰度值;若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则判定所述待识别纸币为真币;若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则判定所述待识别纸币为异常币。由于人民币冠字号的前四个字符为红色,后六个字符为黑色,如果采用现有技术中的绿色波段可见光,这十个冠字号字符全部为灰度值接近的黑色,识别准确率较低,而在本发明所采用的红色波段可见光照射下,其前四个字符的灰度会明显浅于其后六个字符的灰度,根据这两种字符的平均灰度值即可确定所述待识别纸币的真伪,与现有技术相比,本发明实施例的技术方案由于充分利用了冠字号所具有的特殊光学性质,可以极大提高对于冠字号识别的准确率。
实施例二:
如图3所示,是本发明实施例提供的一种纸币识别方法的示意流程图,所述方法可以包括:
步骤S301,从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域。
步骤S302,将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域。
步骤S303,从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组。
步骤S304,从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组。
步骤S305,分别计算所述第一像素组的第一平均灰度值和所述第二像素组的第二平均灰度值。
其中,步骤S301~步骤S305与实施例一中的步骤S101~步骤S105相同,具体可参见实施例一中的描述,本实施例对此不再赘述。
步骤S306,判断所述第一平均灰度值是否大于所述第二平均灰度值;
若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则执行步骤S307,若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则执行步骤S308。
步骤S307,判定所述待识别纸币为真币。在步骤S307后,还需执行步骤S309~步骤S311。
步骤S308,判定所述待识别纸币为异常币。
步骤S309,分别获取所述第一子区域在红外光照射下呈现出的第一子图像和所述第二子区域在红外光照射下呈现出的第二子图像。
步骤S310,判断在所述第一子图像中是否存在可见字符以及在所述第二子图像中是否存在可见字符;
具体地,步骤S310的判断过程可以包括:
分别计算所述第一子图像的像素组灰度值的第一方差和所述第二子图像的像素组灰度值的第二方差;
若所述第二方差减去所述第一方差的差值大于预设的第二阈值,则确定在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,所述第二阈值为正数,其取值可以根据对标准纸币的统计结果来设定;
若所述第二方差减去所述第一方差的差值小于或等于所述第二阈值,则确定在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符。
若在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,则执行步骤S311,若在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符,则执行步骤S312。
步骤S311,确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为真。
步骤S312,确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为假。
综上所述,本方案实施例在实施例一的基础上,分别获取所述第一子区域在红外光照射下呈现出的第一子图像和所述第二子区域在红外光照射下呈现出的第二子图像,并分别计算所述第一子图像的像素组灰度值的第一方差和所述第二子图像的像素组灰度值的第二方差,若所述第二方差减去所述第一方差的差值大于预设的第二阈值,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为真,若所述第二方差减去所述第一方差的差值小于或等于所述第二阈值,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为假。由于人民币冠字号的前四个字符为红色,后六个字符为黑色,在本发明所采用的红外光照射下,其前四个字符基本不可见,灰度值与背景的灰度值差别不大,也即方差较小,而其后六个字符可见,灰度值与背景的灰度值存在较大的差别,也即方差较大,可以据此对实施例一中的结果进行校验,本发明实施例的技术方案由于充分利用了冠字号所具有的特殊光学性质,先利用红色波段可见光判定纸币的真伪,再通过红外光对判定结果进行校验,进一步提高了对于冠字号识别的准确率。
实施例三:
如图4所示,是本发明实施例提供的一种纸币识别装置的示意框图,所述装置可以包括:
冠字号提取模块401,用于从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域,所述第一图像为所述待识别纸币在红色波段可见光照射下呈现出的图像;
区域划分模块402,用于将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域,所述第一字符为所述待识别纸币的冠字号中的前四个字符,所述第二字符为所述待识别纸币的冠字号中的后六个字符;
第一像素组提取模块403,用于从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组;
第二像素组提取模块404,用于从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组;
第一平均灰度值计算模块405,用于计算所述第一像素组的第一平均灰度值;
第二平均灰度值计算模块406,用于计算所述第二像素组的第二平均灰度值;
第一判定模块407,用于若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则判定所述待识别纸币为真币,所述第一阈值为正数;
第二判定模块408,用于若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则判定所述待识别纸币为异常币。
进一步地,所述区域划分模块402包括:
第一长度获取单元4021,用于获取标准冠字号中的前四个字符所在的区域在字符排列方向上的第一长度,所述标准冠字号为预设的与所述待识别纸币对应的标准纸币的冠字号;
第二长度获取单元4022,用于获取所述标准冠字号中的后六个字符所在的区域在字符排列方向上的第二长度;
第一比值计算单元4023,用于计算所述第一长度与所述第二长度的第一比值;
区域划分单元4024,用于将所述待识别纸币的冠字号所在的区域在字符排列方向上依次划分为所述第一子区域和所述第二子区域,使得第二比值与第一比值相等,所述第二比值为所述第一子区域在字符排列方向上的长度与所述第二子区域在字符排列方向上的长度的比值。
进一步地,所述第一像素组提取模块403包括:
第一处理单元4031,用于对所述第一子区域的图像进行二值化处理,得到所述第一子区域的二值化图像;
第一提取单元4032,用于根据所述第一子区域的二值化图像从所述第一子区域中提取出所述第一像素组;
所述第二像素组提取模块404包括:
第二处理单元4041,用于对所述第二子区域的图像进行二值化处理,得到所述第二子区域的二值化图像;
第二提取单元4042,用于根据所述第二子区域的二值化图像从所述第二子区域中提取出所述第二像素组。
进一步地,所述第一处理单元4031包括:
第一处理子单元40311,用于使用自适应阈值二值化算法对所述第一子区域的图像进行二值化处理;
所述第二处理单元包括第一处理单元4041:
第二处理子单元40411,用于使用自适应阈值二值化算法对所述第二子区域的图像进行二值化处理。
进一步地,所述纸币识别装置还包括:
第一子图像获取模块409,用于获取所述第一子区域在红外光照射下呈现出的第一子图像;
第二子图像获取模块410,用于获取所述第二子区域在红外光照射下呈现出的第二子图像;
可见字符判断模块411,用于判断在所述第一子图像中是否存在可见字符以及在所述第二子图像中是否存在可见字符;
第一校验模块412,用于若在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为真;
第二校验模块413,用于若在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为假。
进一步地,所述可见字符判断模块411包括:
第一方差计算单元4111,用于计算所述第一子图像的像素组灰度值的第一方差;
第二方差计算单元4112,用于计算所述第二子图像的像素组灰度值的第二方差;
第一确定单元4113,用于若所述第二方差减去所述第一方差的差值大于预设的第二阈值,则确定在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,所述第二阈值为正数;
第二确定单元4114,用于若所述第二方差减去所述第一方差的差值小于或等于所述第二阈值,则确定在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
应理解,上述各个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。
图5是本发明一实施例提供的纸币识别终端设备的示意框图。如图5所示,该实施例的纸币识别终端设备5包括:处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个纸币识别方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至步骤S108。或者,所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图4所示模块401至模块408的功能。
示例性的,所述计算机程序52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51中,并由所述处理器50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52在所述纸币识别终端设备5中的执行过程。例如,所述计算机程序52可以被分割成冠字号提取模块、区域划分模块、第一像素组提取模块、第二像素组提取模块、第一平均灰度值计算模块、第二平均灰度值计算模块、第一判定模块和第二判定模块。
所述纸币识别终端设备5可以是验钞机、存款机、取款机及存取款一体机等终端设备。所述纸币识别终端设备可包括,但不仅限于,处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是纸币识别终端设备5的示例,并不构成对纸币识别终端设备5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,例如所述纸币识别终端设备5还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,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51可以是所述纸币识别终端设备5的内部存储单元,例如纸币识别终端设备5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述纸币识别终端设备5的外部存储设备,例如所述纸币识别终端设备5上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器51还可以既包括所述纸币识别终端设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述纸币识别终端设备5所需的其它程序和数据。所述存储器51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***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/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备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***,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-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、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。
Claims (14)
1.一种纸币识别方法,其特征在于,包括:
从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域,所述第一图像为所述待识别纸币在红色波段可见光照射下呈现出的图像;
将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域,所述第一字符为所述待识别纸币的冠字号中的前四个字符,所述第二字符为所述待识别纸币的冠字号中的后六个字符;
从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组;
从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组;
分别计算所述第一像素组的第一平均灰度值和所述第二像素组的第二平均灰度值;
若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则判定所述待识别纸币为真币,所述第一阈值为正数;
若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则判定所述待识别纸币为异常币;
所述从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域包括:
截取冠字号在所述第一图像上的可能区域,并对所截取的可能区域的灰度图像进行二值化处理,得到可能区域的二值图像;
在所述可能区域的二值图像上,逐行移动第一移动窗口,并获取当前第一移动窗口所在区域的像素累加值,当所述第一移动窗口的像素累加值为最大值时,确定所述第一移动窗口所在区域的第一行为冠字号所在的区域的起始行;
逐列移动第二移动窗口,并获取当前第二移动窗口所在区域的像素累加值,当所述第二移动窗口的像素累加值为最大值时,确定所述第二移动窗口所在区域的第一列为冠字号所在的区域的起始列;
根据所述起始行、起始列、及已知冠字号所在的区域的高度、宽度,提取出所述待识别纸币的冠字号所在的区域。
2.根据权利要求1所述的纸币识别方法,其特征在于,所述将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域包括:
获取标准冠字号中的前四个字符所在的区域在字符排列方向上的第一长度,所述标准冠字号为预设的与所述待识别纸币对应的标准纸币的冠字号;
获取所述标准冠字号中的后六个字符所在的区域在字符排列方向上的第二长度;
计算所述第一长度与所述第二长度的第一比值;
将所述待识别纸币的冠字号所在的区域在字符排列方向上依次划分为所述第一子区域和所述第二子区域,使得第二比值与第一比值相等,所述第二比值为所述第一子区域在字符排列方向上的长度与所述第二子区域在字符排列方向上的长度的比值。
3.根据权利要求1所述的纸币识别方法,其特征在于,所述从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组包括:
对所述第一子区域的图像进行二值化处理,得到所述第一子区域的二值化图像;
根据所述第一子区域的二值化图像从所述第一子区域中提取出所述第一像素组;
所述从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组包括:
对所述第二子区域的图像进行二值化处理,得到所述第二子区域的二值化图像;
根据所述第二子区域的二值化图像从所述第二子区域中提取出所述第二像素组。
4.根据权利要求3所述的纸币识别方法,其特征在于,所述对所述第一子区域的图像进行二值化处理包括:
使用自适应阈值二值化算法对所述第一子区域的图像进行二值化处理;
所述对所述第二子区域的图像进行二值化处理包括:
使用自适应阈值二值化算法对所述第二子区域的图像进行二值化处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的纸币识别方法,其特征在于,在判定所述待识别纸币为真币之后,还包括:
分别获取所述第一子区域在红外光照射下呈现出的第一子图像和所述第二子区域在红外光照射下呈现出的第二子图像;
判断在所述第一子图像中是否存在可见字符以及在所述第二子图像中是否存在可见字符;
若在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为真;
若在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为假。
6.根据权利要求5所述的纸币识别方法,其特征在于,所述判断在所述第一子图像中是否存在可见字符以及在所述第二子图像中是否存在可见字符包括:
分别计算所述第一子图像的像素组灰度值的第一方差和所述第二子图像的像素组灰度值的第二方差;
若所述第二方差减去所述第一方差的差值大于预设的第二阈值,则确定在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,所述第二阈值为正数;
若所述第二方差减去所述第一方差的差值小于或等于所述第二阈值,则确定在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符。
7.一种纸币识别装置,其特征在于,包括:
冠字号提取模块,用于从第一图像中提取出待识别纸币的冠字号所在的区域,所述第一图像为所述待识别纸币在红色波段可见光照射下呈现出的图像;具体地,截取冠字号在所述第一图像上的可能区域,并对所截取的可能区域的灰度图像进行二值化处理,得到可能区域的二值图像;在所述可能区域的二值图像上,逐行移动第一移动窗口,并获取当前第一移动窗口所在区域的像素累加值,当所述第一移动窗口的像素累加值为最大值时,确定所述第一移动窗口所在区域的第一行为冠字号所在的区域的起始行;逐列移动第二移动窗口,并获取当前第二移动窗口所在区域的像素累加值,当所述第二移动窗口的像素累加值为最大值时,确定所述第二移动窗口所在区域的第一列为冠字号所在的区域的起始列;根据所述起始行、起始列、及已知冠字号所在的区域的高度、宽度,提取出所述待识别纸币的冠字号所在的区域;
区域划分模块,用于将所述待识别纸币的冠字号所在的区域划分为第一字符所在的第一子区域和第二字符所在的第二子区域,所述第一字符为所述待识别纸币的冠字号中的前四个字符,所述第二字符为所述待识别纸币的冠字号中的后六个字符;
第一像素组提取模块,用于从所述第一子区域中提取出所述第一字符所占用的第一像素组;
第二像素组提取模块,用于从所述第二子区域中提取出所述第二字符所占用的第二像素组;
第一平均灰度值计算模块,用于计算所述第一像素组的第一平均灰度值;
第二平均灰度值计算模块,用于计算所述第二像素组的第二平均灰度值;
第一判定模块,用于若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值大于预设的第一阈值,则判定所述待识别纸币为真币,所述第一阈值为正数;
第二判定模块,用于若所述第一平均灰度值减去所述第二平均灰度值的差值小于或等于所述第一阈值,则判定所述待识别纸币为异常币。
8.根据权利要求7所述的纸币识别装置,其特征在于,所述区域划分模块包括:
第一长度获取单元,用于获取标准冠字号中的前四个字符所在的区域在字符排列方向上的第一长度,所述标准冠字号为预设的与所述待识别纸币对应的标准纸币的冠字号;
第二长度获取单元,用于获取所述标准冠字号中的后六个字符所在的区域在字符排列方向上的第二长度;
第一比值计算单元,用于计算所述第一长度与所述第二长度的第一比值;
区域划分单元,用于将所述待识别纸币的冠字号所在的区域在字符排列方向上依次划分为所述第一子区域和所述第二子区域,使得第二比值与第一比值相等,所述第二比值为所述第一子区域在字符排列方向上的长度与所述第二子区域在字符排列方向上的长度的比值。
9.根据权利要求7所述的纸币识别装置,其特征在于,所述第一像素组提取模块包括:
第一处理单元,用于对所述第一子区域的图像进行二值化处理,得到所述第一子区域的二值化图像;
第一提取单元,用于根据所述第一子区域的二值化图像从所述第一子区域中提取出所述第一像素组;
所述第二像素组提取模块包括:
第二处理单元,用于对所述第二子区域的图像进行二值化处理,得到所述第二子区域的二值化图像;
第二提取单元,用于根据所述第二子区域的二值化图像从所述第二子区域中提取出所述第二像素组。
10.根据权利要求9所述的纸币识别装置,其特征在于,所述第一处理单元包括:
第一处理子单元,用于使用自适应阈值二值化算法对所述第一子区域的图像进行二值化处理;
所述第二处理单元包括:
第二处理子单元,用于使用自适应阈值二值化算法对所述第二子区域的图像进行二值化处理。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的纸币识别装置,其特征在于,还包括:
第一子图像获取模块,用于获取所述第一子区域在红外光照射下呈现出的第一子图像;
第二子图像获取模块,用于获取所述第二子区域在红外光照射下呈现出的第二子图像;
可见字符判断模块,用于判断在所述第一子图像中是否存在可见字符以及在所述第二子图像中是否存在可见字符;
第一校验模块,用于若在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为真;
第二校验模块,用于若在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符,则确定所述待识别纸币为真币的判定结果校验为假。
12.根据权利要求11所述的纸币识别装置,其特征在于,所述可见字符判断模块包括:
第一方差计算单元,用于计算所述第一子图像的像素组灰度值的第一方差;
第二方差计算单元,用于计算所述第二子图像的像素组灰度值的第二方差;
第一确定单元,用于若所述第二方差减去所述第一方差的差值大于预设的第二阈值,则确定在所述第一子图像中不存在可见字符且在所述第二子图像中存在可见字符,所述第二阈值为正数;
第二确定单元,用于若所述第二方差减去所述第一方差的差值小于或等于所述第二阈值,则确定在所述第一子图像中存在可见字符或在所述第二子图像中不存在可见字符。
13.一种纸币识别终端设备,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,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的纸币识别方法的步骤。
14.一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,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的纸币识别方法的步骤。
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