[发明专利]纸币褶皱的识别装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无接触式光学检测技术，特别涉及一种纸币褶皱的识别装置和方法。

背景技术

我国是个人口众多的国家，现钞的流通量十分巨大。根据中国人民银行的统计数据：截止2014年第一季度，中国流通中的货币总量达到6.7万亿元人民币。流通中残损的纸币所占比例大，对纸币的整点、挑剔、分版等工作在各家银行都是相当棘手的问题。为了提高流通人民币的整洁度，维护人民币信誉，人民银行制定了《不宜流通人民币挑剔标准》，其中存在明显起皱或变形的纸币属于不宜流通的人民币情形之一。因而需要自动识别纸币是否存在褶皱问题，以及该纸币的褶皱程度是否影响其正常流通。

目前存在的对纸币褶皱的识别方法往往是直接对纸币采集图像本身进行处理，一般是通过纸币采集图像邻近像素的灰度值变化来判断纸币是否存在褶皱信息，之后采用经验值或者一定量纸币样本统计分析确定的阈值来判断褶皱程度是否影响纸币的流通。由于纸币采集装置接触式图像传感器存在一定的温度特性，在不同温度情况下采集的纸币图像像素灰度值具有一定的差异，严重时将导致纸币采集图像出现不同程度的偏色现象，从而影响纸币褶皱问题的识别。同时单一统计模型存在一定的不确定性，不能满足纸币褶皱问题精确识别的要求。

发明内容

为了解决现有技术中接触式图像传感器存在一定的温度特性，严重影响纸币褶皱问题的识别问题，本发明提供一种纸币褶皱的识别装置，采用新的图像获取方式，提高纸币褶皱的识别率。

该纸币褶皱的识别装置，包括一保护装置内部器件清洁的透明保护体，其中，该纸币褶皱的识别装置还包括一激光光源，用于发出激光光线；一矩形光栅，其位于该激光光源的上方，用于将该激光光线在纸币表面调制成按照一定规律亮暗变化的条纹；一面阵光电传感器，用于采集图像；一成像透镜组，位于该面阵光电传感器的上方，用于将纸币表面像会聚到该面阵光电传感器上；以及一信号处理模块，其与该面阵光电传感器电联接，用于对该面阵光电传感器采集的图像信号进行处理。

优选的，该矩形光栅由动力驱动进行旋转。

本发明还提供纸币褶皱的识别方法。

该纸币褶皱的识别方法，其包括：步骤一，接收走钞机构输送的被检测纸币，激光光源产生的激光光线通过矩形光栅和保护体，在可流通纸币上投影具有一定规律亮暗变化的光栅条纹；

步骤二，面阵光电传感器通过成像透镜组获取附加该光栅条纹的被检测纸币图像，从采集到附加光栅条纹的被检测纸币图像中分离出光栅条纹特征图像；

步骤三，旋转该矩形光栅，改变激光光源通过该矩形光栅投影在该被检测纸币上光栅条纹的方向，重复执行步骤二，分离获取附加光栅条纹的被检测纸币图像中n个角度的光栅条纹特征图像，其中n为大于等于2的整数；

步骤四，信息处理模块根据被检测纸币的n个角度的光栅条纹特征图像，计算被检测纸币在n个角度沿光栅条纹方向的光栅条纹特征图像的梯度变化累计值P；以及

步骤五，将该被检测纸币的梯度变化累计值P与预先设置的判定阈值T进行比较，给出被检测纸币是否存在褶皱的结果，具体比较过程如下：若P≤T，则纸币不存在褶皱，允许流通；若P＞T，则纸币存在褶皱，不允许流通。

优选的，该判定阈值T是通过如下步骤获得的：步骤一：接收走钞机构输送的可流通纸币，激光光源产生的激光光线通过矩形光栅和保护体，在可流通纸币上投影具有一定规律亮暗变化的光栅条纹；

步骤二：面阵光电传感器通过成像透镜组获取附加该光栅条纹的可流通纸币图像，从采集到附加光栅条纹的可流通纸币图像中分离出光栅条纹特征图像；

步骤三：旋转该矩形光栅，改变激光光源通过该矩形光栅投影在该可流通纸币上光栅条纹的方向，重复执行步骤二，分离获取附加光栅条纹的可流通纸币图像中n个角度的光栅条纹特征图像，其中n为大于等于2的整数；

步骤四：信息处理模块根据可流通纸币的n个角度的光栅条纹特征图像，计算可流通纸币在n个角度沿光栅条纹方向的光栅条纹特征图像的梯度变化累计值S；

步骤五：信息处理模块根据U张可流通纸币样本，分别执行步骤一至步骤四，获取每一张可流通纸币以沿光栅条纹方向的光栅条纹图像的梯度变化累计值Sa，其中a＝1.2……U；

步骤六，以梯度变化累计值Sa作为特征，信息处理模块采用统计分析模型和/或人工神经网络学习训练方法获得是否存在褶皱的判定阈值T。

优选的，可流通纸币是指符合中国人民银行规定的能够正常流通的纸币样本；具有一定规律的亮暗变换的光栅条纹是指该激光光线经过该矩形光栅调制所形成的条纹。