CN112816472A - 一种硬币鉴定仪和硬币鉴定方法 - Google Patents

一种硬币鉴定仪和硬币鉴定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硬币鉴定仪和一种硬币鉴定方法，所述硬币鉴定仪包括用于承托硬币的承托部、从非垂直方向照亮硬币的侧光源、用于采集图像的照相机，所述承托部由透光材料制成，所述硬币鉴定仪还包括反射镜，所述反射镜用于将硬币的正面图像和反面图像反射至照相机，所述硬币鉴定方法使用所述的硬币鉴定仪，采集硬币在侧光下的图像并与参考图像比对。本发明的硬币鉴定仪和硬币鉴定方法通过光源角度的变化，在照片上呈现出浮雕的深浅差异，使得对硬币的鉴定更加准确。

Description

一种硬币鉴定仪和硬币鉴定方法
技术领域
本发明涉及货币鉴定技术领域，特别涉及一种硬币鉴定仪和硬币鉴定方法。
背景技术
硬币分为流通币和纪念币两种，硬币通常是由特种合金压制而成。流通币的作用非常明了，是现钞的一部分，主要用于现钞流通过程中的兑零付零。纪念币是国家每年为某个特定题材限量制作的纪念硬币，由于题材丰富、制作精美、数量有限，纪念币受到收藏爱好者的热捧，纪念币除了收藏纪念之外，还有保值升值的功能，每年随行就市，都会不同程度的增值，有些题材的纪念币市场价已是发行价的数千倍，这也导致了不法商人，在利益驱动下，大量制作假纪念币。由于制假者采用了高科技手段，其***的仿真度非常高，不是专业人员很难区分其真假。
硬币的图文是有硬币表面的线条和部分区域的高低落差形成的，它采用精密模具，通过特殊的工艺，高压冲制而成。因此，每一枚硬币都是一副精美的浮雕。现有技术中的硬币鉴定仪可以采集硬币表面图像并与标准图像对比，但是照片是平面二维图像，无法区别硬币表面图像(浮雕)的深浅差异。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种硬币鉴定仪和硬币鉴定方法，可以区别硬币表面图像(浮雕)的深浅差异，技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种硬币鉴定仪，包括：
承托部，所述承托部用于承托检测对象；
图像采集***，所述图像采集***包括照相机，所述照相机用于采集检测对象正面或反面的图像并将采集到的图像传输至控制***；
其特征在于，所述图像采集***还包括：
侧光源，所述侧光源用于从非垂直角度照亮检测对象。
进一步地，所述图像采集***还包括反射镜，检测对象正面或反面的图像经所述反射镜的反射被所述照相机采集。
进一步地，所述反射镜为半透反射镜，所述反射镜远离所述承托部的一侧设置有垂直光源，所述垂直光源从垂直方向照亮检测对象。
进一步地，所述照相机、所述反射镜、所述垂直光源的数量均为两个；
所述的两个照相机分别为上照相机和下照相机，所述上照相机和所述下照相机分别采集检测对象的正面图像和检测对象的反面图像；
所述的两个反射镜分别为上反射镜和下反射镜，所述的两个垂直光源分别为上光源和下光源，所述上反射镜和所述上光源用于与所述上照相机配合，所述下反射镜和所述下光源用于和所述下照相机配合；
所述承托部由透光材料制成。
进一步地，所述图像采集***还包括背光源和中照相机，所述背光源用于从平行方向照亮检测对象，所述中照相机位于所述背光源和检测对象的连线上，所述中照相机用于采集检测对象侧边的图像。
进一步地，所述承托部能绕竖直方向的轴自转，或/和，所述侧光源能绕经过所述承托部的竖直方向的轴转动。
进一步地，所述的两个照相机、两个反射镜和两个垂直光源均相对于所述承托部上下对称设置；
进一步地，所述侧光源照亮检测对象的光线与检测对象之间的夹角为20°～50°。
另一方面，本发明提供了一种硬币鉴定方法，其特征在于，所述硬币鉴定方法利用侧光检测鉴定硬币，所述硬币鉴定方法包括以下步骤：
S1.利用侧光照亮检测对象的正面和/或反面；
S2.照相机采集检测对象被侧光照亮的侧面的图像；
S3.将采集到的图像与数据库中对应币种的参考图像比对；
S4.根据预设算法，计算采集到的图像与所述参考图像的相似值，当所述相似值大于预设阈值时，判定检测对象通过检测并输出第一结果，否则判定检测对象为***并输出第二结果。
进一步地，在步骤S3中，先将采集到的图像与数据库中所有图像比对并计算相似值，将相似值最大的数据库中的图像作为参考图像，然后将采集到的图像与所述参考图像比对。
进一步地，在步骤S2中，旋转检测对象或侧光源，并采集多个图像，所述的多个图像对应的侧光方位不同；
步骤S4中，将所述的多个图像依次与所述参考图像对比，得到多个相似值，将最大相似值与所述预设阈值对比，当所述最大相似值大于预设阈值时，判定检测对象通过检测并输出结果，否则判定检测对象为***并输出结果。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
a.通过光源角度的变化，在照片上呈现出浮雕的深浅差异；
b.通过侧光检测，判定硬币真伪。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的第一示意图；
图2是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的第二示意图；
图3是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的第一鉴定结果示意图；
图4是本发明实施例提供的硬币鉴定仪的第一鉴定结果示意图。
其中，附图标记包括：1-上照相机，2-下照相机，3-中照相机，4-上反射镜，5-下反射镜，6-背光源，7-侧光源，8-承托部，9-称重结构，10-图像采集***，11-电磁检测结构。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的一个实施例中，提供了一种硬币鉴定仪，如图1所示，包括
承托部8，所述承托部8用于承托检测对象；
图像采集***10，所述图像采集***10包括照相机，所述照相机用于采集检测对象正面或反面的图像并将采集到的图像传输至控制***；
所述图像采集***还包括
侧光源7，所述侧光源7用于从非垂直方向照亮检测对象；
所述承托部8能绕竖直方向的轴自转，或/和，所述侧光源7能绕经过所述承托部8的竖直方向的轴转动；
利用侧光检测硬币的方法在此前从未有过。侧光检测能够显露出硬币浮雕的差别，如图3、图4所示(左为真币，右为***)，***与真币在这方面差别明显，真币有着明亮、清晰的浮雕边缘，而***没有。
“非垂直方向”指光线与硬币表面平面的角度小于90°，“硬币表面平面”指的不是硬币表面具体的某一点所在的切面，而是指日常、宏观的尺度下普遍认为的整个硬币表面的平面。
在本发明的一个实施例中，侧光源7照亮检测对象的光线与检测对象之间的夹角为20°～50°，优选为25°～30°。
在本发明的一个实施例中，所述图像采集***10还包括反射镜，检测对象正面或反面的图像经所述反射镜的反射被所述照相机采集。
在本发明的一个实施例中，所述反射镜为半透反射镜，所述反射镜远离所述承托部的一侧设置有垂直光源，所述垂直光源从垂直方向照亮检测对象。
在本发明的一个实施例中，所述照相机、所述反射镜、所述垂直光源的数量均为两个，所述的两个照相机分别为上照相机1和下照相机2，所述上照相机1和所述下照相机2分别采集检测对象正面的图像和检测对象反面的图像，所述的两个反射镜分别为上反射镜4和下反射镜5，所述的两个垂直光源分别为上光源和下光源，所述上反射镜4和所述上光源用于与所述上照相机1配合，所述下反射镜5和所述下光源用于和所述下照相机2配合；承托部8的透光率不小于80％。
垂直方向的光源用于帮助采集硬币的正、反面图像，来判定硬币的污损情况等；经反射镜反射、上照相机和下照相机采集的图像，既包括侧光检测的图像，也包括正光检测的图像。
在本发明的一个实施例中，，所述图像采集***10还包括背光源6和中照相机3，所述背光源6用于从平行方向照亮检测对象，所述中照相机3位于所述背光源6和检测对象的连线上，所述中照相机3用于采集检测对象侧边的图像。
在本发明的一个实施例中，所述照相机与电脑主机连接。
在本发明的一个实施例中，所述承托部8由高透光材料制成，比如透光率达到96％以上的树脂；承托部可以为承托台，也可以为承托环，甚至可以为夹子，目的是不影响采集硬币背面的图像。
在本发明的一个实施例中，所述硬币鉴定仪还包括电磁检测结构11，所述电磁检测结构11包括多频谱复合结构传感器，所述电磁检测结构11与电脑主机连接。
在本发明的一个实施例中，所述硬币鉴定仪还包括称重结构9，所述称重结构9与所述承托部8连接，所述称重结构9用于测量检测对象的重量，所述称重结构9与电脑主机连接。
如图2所示，硬币鉴定仪不仅包括图像采集***10，还包括电磁检测结构11和称重结构9，将作为检测对象的硬币放在称重结构9上的承托部8上，称重结构9自动完成称重并将数据上传控制***，然后承托部8自动移动，带着硬币穿过电磁检测结构11，同时电磁检测结构11完成对运动中的硬币的电磁参数检测并将数据上传控制***，然后承托部8在图像采集***10中的合适位置停下，侧光源7开始工作，相机采集硬币的侧光照片并上传至控制***。总之，本硬币鉴定仪集光电检测为一体，能有效的将硬币的电磁特性、各项图文特征(表面图文、立面图文、隐形文字、微缩文字等)和硬币的尺寸、重量在一台机器上同时实现，就机器而言，在世界上也是首创。
优选地，侧光源7工作时，围绕硬币转动，但更优的方案是承托部8带着硬币一起旋转，以便采集侧光从各个方向照亮硬币的图像。
在本发明的一个实施例中，所述的两个照相机、两个反射镜和两个垂直光源均相对于所述承托部8上下对称设置，尽可能保证光强和图像大小的一致性。
在本发明的一个实施例中，还提供了一种硬币鉴定方法，所述硬币鉴定方法使用上述的硬币鉴定仪，所述硬币鉴定方法包括以下步骤：
S1.将检测对象放在所述承托部8上；
S2.打开所述侧光源7，使得所述侧光源7照亮检测对象的正面和/或反面。
S3.控制***控制所述照相机采集检测对象的正面图像和/或反面图像，并将采集到的图像与数据库中对应币种的参考图像比对；
S4.根据预设算法，计算采集到的图像与所述参考图像的相似值，当所述相似值大于预设阈值时，判定检测对象通过检测并输出结果，否则判定检测对象为***并输出结果。
步骤S1中，可以是人手动将硬币放在承托部上，也可以是在更大规格的机器中，经过一系列流程后将硬币传送至承托部。硬币可以正面朝上，也可以反面朝上。
在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，先将采集到的图像与数据库中所有图像比对并计算相似值，将相似值最高的数据库中的图像作为参考图像，然后将采集到的图像与数据库中对应币种的参考图像比对。
由于在侧光检测中，硬币图案的侧边在图像中会有明显的对比度，因此计算相似值时，可以将对比度作为考察数据，比如：检测对象的图像中有A点和B点，参考图像中有a点和b点，A点与a点对应，B点与b点对应，a点的亮度是b点的10倍，但A点的亮度是B点的1.2倍，则就这两个位置对应的像素点而言，相似值很低，可以将这两点或其中一点的相似值标记为0。所有像素点的相似值求平均值，得到整张图像的相似值。
在计算相似值前，要先用图像识别技术，使得采集的图像与参考图像在方位上对应。
数据库中存储各种纪念币或收藏币的侧光检测图像，也可以还包括正光时的图像。另外，也可以先通过上光源或下光源照亮硬币，采集此时的硬币图像，并和数据库中的正光图像对比找出相应的硬币种类，然后再进行侧光检测，可以缩短检测时间，且本质仍落入本发明的保护范围。
在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，旋转检测对象或侧光源，并采集多个图像，所述的多个图像对应的侧光方位不同；
步骤S4中，将所述的多个图像依次与所述参考图像对比，得到多个相似值，将最大相似值与所述预设阈值对比，当所述最大相似值大于预设阈值时，判定检测对象通过检测并输出结果，否则判定检测对象为***并输出结果；
或者，在采集图像的同时，进行图像识别，判断侧光方位是否合适，并对硬币的方位进行同步调节，直至侧光方位与参考图像中的侧光方位一致，再采集图像并与参考图像比对。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硬币鉴定仪，包括：
承托部(8)，所述承托部(8)用于承托检测对象；
图像采集***(10)，所述图像采集***(10)包括照相机，所述照相机用于采集检测对象正面或反面的图像并将采集到的图像传输至控制***；
其特征在于，所述图像采集***还包括：
侧光源(7)，所述侧光源(7)用于从非垂直角度照亮检测对象。
2.如权利要求1所述的硬币鉴定仪，其特征在于，所述图像采集***(10)还包括反射镜，检测对象正面或反面的图像经所述反射镜的反射被所述照相机采集。
3.如权利要求2所述的硬币鉴定仪，其特征在于，所述反射镜为半透反射镜，所述反射镜远离所述承托部(8)的一侧设置有垂直光源，所述垂直光源从垂直方向照亮检测对象。
4.如权利要求3中所述的硬币鉴定仪，其特征在于：
所述照相机、所述反射镜、所述垂直光源的数量均为两个；
所述的两个照相机分别为上照相机(1)和下照相机(2)，所述上照相机(1)和所述下照相机(2)分别采集检测对象的正面图像和检测对象的反面图像；
所述的两个反射镜分别为上反射镜(4)和下反射镜(5)，所述的两个垂直光源分别为上光源和下光源，所述上反射镜(4)和所述上光源用于与所述上照相机(1)配合，所述下反射镜(5)和所述下光源用于和所述下照相机(2)配合；
所述承托部(8)由透光材料制成。
5.如权利要求1所述的硬币鉴定仪，其特征在于，所述图像采集***(10)还包括背光源(6)和中照相机(3)，所述背光源(6)用于从平行方向照亮检测对象，所述中照相机(3)位于所述背光源(6)和检测对象的连线上，所述中照相机(3)用于采集检测对象侧边的图像。
6.如权利要求1所述的硬币鉴定仪，其特征在于，所述承托部(8)能绕竖直方向的轴自转，或/和，所述侧光源(7)能绕经过所述承托部(8)的竖直方向的轴转动。
7.如权利要求4所述的硬币鉴定仪，其特征在于：
所述的两个照相机、两个反射镜和两个垂直光源均相对于所述承托部上下对称设置；
所述侧光源(7)照亮检测对象的光线与检测对象之间的夹角为20°～50°。
8.一种硬币鉴定方法，其特征在于，所述硬币鉴定方法利用侧光检测鉴定硬币，所述硬币鉴定方法包括以下步骤：
S1.利用侧光照亮检测对象的正面和/或反面；
S2.照相机采集检测对象被侧光照亮的侧面的图像；
S3.将采集到的图像与数据库中对应币种的参考图像比对；
S4.根据预设算法，计算采集到的图像与所述参考图像的相似值，当所述相似值大于预设阈值时，判定检测对象通过检测并输出第一结果，否则判定检测对象为***并输出第二结果。
9.如权利要求8所述的硬币鉴定方法，其特征在于，在步骤S3中，先将采集到的图像与数据库中所有图像比对并计算相似值，将数据库中的相似值最大的图像作为参考图像，然后将采集到的图像与所述参考图像比对。
10.如权利要求8所述的硬币鉴定方法，其特征在于：
在步骤S2中，旋转检测对象或侧光源，并采集多个图像，所述的多个图像对应的侧光方位不同；
步骤S4中，将所述的多个图像依次与所述参考图像对比，得到多个相似值，将最大相似值与所述预设阈值对比，当所述最大相似值大于预设阈值时，判定检测对象通过检测并输出结果，否则判定检测对象为***并输出结果。
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