[发明专利]硬币双面图像识别装置及其识别方法

权利要求书

1.一种硬币双面图像识别装置，包括有硬币通道、照明单元、图像采集单元和数据处理单元，其特征在于：所述照明单元于硬币通道两侧分别设置有照明光源序列，用以向通过硬币通道的硬币投射光线，所述图像采集单元于硬币通道一侧设置有摄像头，于硬币通道另一侧对应于摄像头的位置设置有反光镜，用以拍摄通过硬币通道的硬币的正面和反面图像。

2.根据权利要求1所述硬币双面图像识别装置，其特征在于：所述硬币通道沿硬币前进方向趋于向下延伸，与水平线形成倾斜夹角，其截面呈凹字形结构，凹字形结构的两侧壁为透视体且其高度大于或等于硬币直径。

3.根据权利要求1所述硬币双面图像识别装置，其特征在于：所述硬币通道沿硬币前进方向趋于向下延伸，与水平线形成倾斜夹角，其截面呈凹字形结构，凹字形结构的两侧壁为遮光体且其高度小于或等于硬币直径的40％。

4.根据权利要求2或3所述硬币双面图像识别装置，其特征在于：所述照明单元包括有第一照明光源序列、第二照明光源序列、及照明光源控制模块，其中，第一照明光源序列设置于硬币通道一侧，第二照明光源序列设置于硬币通道对应另一侧，且第一照明光源序列和第二照明光源序列分别与照明光源控制模块电性连接。

5.根据权利要求4所述硬币双面图像识别装置，其特征在于：所述照明单元还包括有离开时触发的第一位置传感器和/或到达时触发的第二位置传感器，第一位置传感器和/或第二位置传感器分别与照明光源控制模块信号连接。

6.根据权利要求2或3所述硬币双面图像识别装置，其特征在于：所述图像采集单元包括有摄像头、反光镜、及图像采集控制模块，其中，摄像头设置于硬币通道一侧的斜向上方且与图像采集控制模块信号连接，反光镜设置于硬币通道对应另一侧的斜向上方，图像采集控制模块再分别与照明光源控制模块和数据处理单元信号连接，用以在照明光源控制模块同步信号驱动下拍摄图像且将图像数据转化为数字图像数据传入数据处理单元进行处理。

7.如权利要求1所述硬币双面图像识别装置的识别方法，其特征在于包括以下步骤：

a、照明光源序列发光照亮通过硬币通道的硬币的第一侧面和第二侧面，摄像头拍摄硬币的第一侧面和第二侧面的原始图像A；

b、对原始图像A进行预处理和形变矫正，且将原始图像A沿反光镜下沿分割为实像A1和虚像A2；

c、分别对实像A1和虚像A2进行硬币定位和硬币边缘提取，且将硬币边缘椭圆方程最小二乘法拟合获得椭圆参数A11和A22，再根据透视效应和椭圆参数A11和A22计算硬币的原始尺寸；

d、判断硬币的原始尺寸的计算结果是否一致，如果差异大于规定值则为错误识别，退币处理，如果差异小于规定值则将原始尺寸与真币尺寸范围比较，将不在规定范围之内的硬币作为假币退币处理，在规定范围之内的硬币则进一步识别；

e、根据椭圆参数将硬币反变换为标准圆形RA1和RA2，且将标准圆形RA1和RA2展开为极坐标形式P1和P2；

f、将P1与所有硬币极坐标形式模板进行相关性计算，获取最大相关性模板及角度差D1，如果最大相关性小于规定值则作为假币退币处理，如果大于规定值则确定硬币种类为最大相关性模板所述种类；

g、将P2与f步骤确定的该种类硬币极坐标形式模板进行相关性计算，获取最大相关性及角度差D2，如果最大相关性小于规定值则作为假币退币处理，如果大于规定值则将D1和D2相减，差值大于规定值则作为假币退币处理，差值小于规定值则识别为真币且确定币值。

8.根据权利要求7所述硬币双面图像识别装置的识别方法，其特征在于：所述a步骤中，摄像头间隔时间拍摄硬币的第一侧面和第二侧面的原始图像A和B，且按照上述b、c、d和e步骤展开为极坐标形式PA1、PA2和PB1、PB2。

9.根据权利要求8所述硬币双面图像识别装置的识别方法，其特征在于：所述极坐标形式PA1和PB1进行相关性计算获取最大相关性角度差，且根据相关性计算结果将PA1和PB1融合呈完整硬币图案极坐标形式P1，同理将将PA2和PB2融合呈完整硬币图案极坐标形式P2，再将P1和P2按照上述f和g步骤进行识别处理。

10.根据权利要求8所述硬币双面图像识别装置的识别方法，其特征在于：所述原始图像A的拍摄是硬币离开第一位置传感器时触发拍摄，原始图像B的拍摄是硬币到达第二位置传感器时触发拍摄。