一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置、系统及方法，其中，多国纸币图像识别装置中包括：模式选择模块，用于选择多国纸币图像识别装置的工作模式；包括多个CIS接口、USB接口和网络接口的接口模块中；控制模块，用于根据模式选择模块选定的工作模式，发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集纸币图像的控制；ADC模块，用于将CIS接口中接收到的纸币图像信息的从模拟量转换为数字量；图像处理模块，用于处理控制模块发送的校正后的纸币图像信息，再将处理后的纸币图像信息通过USB接口或网络接口发送出去，其可以得到高质量、实时性好的不同光谱下的纸币图像，解决了CIS传感器一直存在的图像噪声问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置、系统及方法
本专利技术涉及金融设备
，尤指一种能够对多国纸币进行采集和处理识别的装置、系统及方法。
技术介绍
现如今，人们在生活工作中无时不刻不在和钱币交道，随着制作假币的工具和技术的不断进步，各种假币层出不穷，这给国家金融安全造成了很大的威胁和损失，同时给人们的生活带来了诸多不便。为了打击制作假币犯罪、防止假币流通、保护国家和人民的财产安全，能够识别纸币真伪金融机具显得尤其重要。市场上目前现有的能够实现多国货币的识别与鉴伪的金融机具，大多是采用了磁性分布检测、安全线检测等防伪检测技术。但是，传统的防伪检测技术在检测和识别的效率上存在缺陷，因而随着科学技术发展，图像识别与鉴伪技术逐渐应用到纸币的识别、鉴伪与溯源中，以提高纸币识别的效率。但是，目前市面上主流的多国货币识别和鉴伪系统对所有币种的采集的纸币图像，基本都是在固定的光谱下(大多是白光或者红外)进行的。在实际中，由于每个国家对应的纸币的币种重要防伪点在不同颜色的光谱下的可见程度与清晰度大不相同，比如说，美元的冠字号图像在一定范围波长的红光下是比较清楚的，但是在白光下就不是特别清楚；再比如说，人民币的有些关键防伪点只有在紫外条件下才能看得到，这样就会带来某些币种的一些防伪点识别与检测准确率不理想的问题。再有，由于接触式图像传感器(ContactImageSensor，CIS)具有的体积小、重量轻、成本低等优点，现有的带图像的纸币识别与鉴伪系统当中，一般都采用CIS作为光学传感器。CIS是以矩阵式排列的二极管LED作为微小光源，通过同样排列整齐的感光元件捕获反射光并转化为电信号。由于CIS一般是由几段组成，段与段之间因为工艺不可能做到无缝衔接，会造成光线不均匀，并且段中的每个感光元件的光线感知度不一致，就会导致采出的图像有细条纹状的图像噪声，这对后续的图像识别与鉴伪工作带来了很大不便，同时识别与鉴伪效果也会大打折扣。可以看出，一种能够解决上述问题的多国货币识别系统和方法称为了一种需求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置、系统及方法，有效地解决了CIS传感器采集到的纸币图像的噪声问题，提高了纸币图像的清晰度和可辨度。本专利技术提供的技术方案如下：一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置，所述多国纸币图像识别装置中包括：模式选择模块、控制模块、接口模块、ADC模块以及图像处理模块；其中，所述模式选择模块，用于选择所述多国纸币图像识别装置的工作模式和币种；所述接口模块中包括：用于实现多国纸币图像识别装置分别与CIS传感器连接的多个CIS接口以及用于实现多国纸币图像识别装置与外界通信的USB接口和网络接口，每个所述CIS接口、USB接口和网络接口分别与控制模块连接；所述控制模块，与模式选择模块连接，根据模式选择模块选定的工作模式币种，发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集纸币图像的控制；同时实现对ADC模块发送的数字量的纸币图像信息的校正；ADC模块，分别与控制模块和CIS接口连接，用于将CIS接口中接收到的纸币图像信息的从模拟量转换为数字量，并将所述数字量的纸币图像信息发送至控制模块中；图像处理模块，分别与控制模块和接口模块连接，用于接收控制模块发送的校正后的纸币图像信息并进行处理，再将处理后的纸币图像信息通过USB接口或网络接口发送出去。在本技术方案中，控制模块实现对CIS传感器采集的图像信息的校正和实现对CIS传感器的控制，这样，有效地解决了CIS传感器引入的图像噪声问题，提高了纸币图像的清晰度和可辨度。优选地，所述工作模块包括：计数模式、单点模式、混点模式、纸币面额清分模式、纸币版本清分模式以及残次币和污损币清分模式；其中，所述计数模式，用于统计纸币的数量；所述单点模式，用于对单一面额纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及计数；所述混点模式，用于对单一币种的所有面额的纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及对每种面额纸币数量的计数；所述纸币面额清分模式、版本清分模式以及残次币和污损币清分模式，其在实现纸币冠字号的识别、面额识别和数量统计及真假鉴伪之外，分别用于按照纸币面额、版本以及污损残缺度对纸币进行区分。在本技术方案中，我们提供了多种工作模式，这样，光谱自适应的多国纸币图像识别装置在工作的过程中有更多的选择，使用本技术方案提供的多国纸币图像识别装置是能够实现对各种不同币种的纸币的有效识别，而不会像传统的多国货币识别和鉴伪系统那样，由于每个国家对应的纸币的币种重要防伪点在不同颜色的光谱下的可见程度与清晰度不同而出现某些币种的一些防伪点识别与检测准确率不理想的问题。优选地，所述模式选择模块中包括：按键电路、单片机以及可视化界面，其中，可视化界面和按键电路分别与单片机连接，单片机用于根据按键电路中的按键选择的工作模式和币种控制可视化界面的显示，且单片机用于将工作模式和币种信息发送至控制模块中。优选地，所述控制模块和CIS接口之间包括5路控制电路，每路控制电路中包括一个三极管和一个限流电阻，控制模块通过5路控制电路控制纸币图像采集的光源类型，所述光源类型包括：红光、蓝光、绿光、红外光以及紫外光。在本技术方案中，我们提供了5中不同的光谱对不同币种的纸币进行识别，提高了不同币种纸币的识别效率。优选地，控制模块单独控制每一路控制电路的工作，进而实现所述5路控制电路控制的光源对应的光谱的自由组合。在本技术方案中，我们可以对同一张纸币使用不同光谱图对其进行采集识别，提高了识别效率。针对每种币种的纸币图像采集都可以在该币种最适宜的几种光谱下进行，比如说对于某种币种，在红蓝光谱下冠字号特征点最清楚，则可以用一定比例的红光和蓝光下采一幅纸币图像，进行冠字号和面额识别；其中，在红外下采一幅图，进行特征点A和B识别与检测；在紫外下采一幅图，进行特征点C识别与检测。这样，每种币种的特征点的可识别度都有一定程度的提升。一种光谱自适应的多国纸币图像识别系统，所述多国纸币图像识别系统包括上述多国纸币图像识别装置、纸币传感器、多点CIS传感器以及电机控制模块，其中，每个CIS传感器通过一个CIS接口与多国纸币图像识别装置连接，用于通过CIS接口接收控制模块发送的控制指令进行纸币图像的采集；纸币传感器与多国纸币图像识别装置中的控制模块连接，用于感应纸币是否进入多国纸币图像识别系统，并将纸币进入信号发送至控制模块；电机控制模块与多国纸币图像识别装置中的USB接口或无线接口连接，用于根据多国纸币图像识别装置发送的电机控制信号控制外部电机的运行。一种光谱自适应的多国纸币图像识别方法，所述多国纸币图像识别方法应用于上述多国纸币图像识别装置和上述多国纸币图像识别系统，具体包括以下步骤：S1选择币种和多国纸币图像识别系统的工作模式；S2根据选定的币种和工作模式控制CIS传感器对纸币图像的采集；S3对采集到的纸币图像进行图像校正；S4对校正后的纸币图像进行处理，实现对纸币真伪的真假辨别。优选地，在步骤S3中，对采集到的纸币图像进行图像校正，具体包括以下步骤：S31在控制模块中预先存储每种币种在不同光谱下对应的纸币图像信息；S32分别采集纯白纸和纯黑纸在每种币种对应的光谱下的图像信息；S33根据步骤S32中获取的图像信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置，其特征在于，所述多国纸币图像识别装置中包括：模式选择模块、控制模块、接口模块、ADC模块以及图像处理模块；其中，所述模式选择模块，用于选择所述多国纸币图像识别装置的工作模式和币种；所述接口模块中包括：用于实现多国纸币图像识别装置分别与CIS传感器连接的多个CIS接口以及用于实现多国纸币图像识别装置与外界通信的USB接口和网络接口，每个所述CIS接口、USB接口和网络接口分别与控制模块连接；所述控制模块，与模式选择模块连接，根据模式选择模块选定的工作模式币种，发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集纸币图像的控制；同时实现对ADC模块发送的数字量的纸币图像信息的校正；ADC模块，分别与控制模块和CIS接口连接，用于将CIS接口中接收到的纸币图像信息的从模拟量转换为数字量，并将所述数字量的纸币图像信息发送至控制模块中；图像处理模块，分别与控制模块和接口模块连接，用于接收控制模块发送的校正后的纸币图像信息并进行处理，再将处理后的纸币图像信息通过USB接口或网络接口发送出去。

【技术特征摘要】
1.一种光谱自适应的多国纸币图像识别装置，其特征在于，所述多国纸币图像识别装置中包括：模式选择模块、控制模块、接口模块、ADC模块以及图像处理模块；其中，所述模式选择模块，用于选择所述多国纸币图像识别装置的工作模式和币种；所述接口模块中包括：用于实现多国纸币图像识别装置分别与CIS传感器连接的多个CIS接口以及用于实现多国纸币图像识别装置与外界通信的USB接口和网络接口，每个所述CIS接口、USB接口和网络接口分别与控制模块连接；所述控制模块，与模式选择模块连接，根据模式选择模块选定的工作模式币种，发送控制指令至CIS接口中，实现对CIS传感器采集纸币图像的控制；同时实现对ADC模块发送的数字量的纸币图像信息的校正；ADC模块，分别与控制模块和CIS接口连接，用于将CIS接口中接收到的纸币图像信息的从模拟量转换为数字量，并将所述数字量的纸币图像信息发送至控制模块中；图像处理模块，分别与控制模块和接口模块连接，用于接收控制模块发送的校正后的纸币图像信息并进行处理，再将处理后的纸币图像信息通过USB接口或网络接口发送出去。2.如权利要求1所述的多国纸币图像识别装置，其特征在于，所述工作模块包括：计数模式、单点模式、混点模式、纸币面额清分模式、纸币版本清分模式以及残次币和污损币清分模式；其中，所述计数模式，用于统计纸币的数量；所述单点模式，用于对单一面额纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及计数；所述混点模式，用于对单一币种的所有面额的纸币进行冠字号识别、真假鉴伪以及对每种面额纸币数量的计数；所述纸币面额清分模式、版本清分模式以及残次币和污损币清分模式，其在实现纸币冠字号的识别、面额识别和数量统计及真假鉴伪之外，分别用于按照纸币面额、版本以及污损残缺度对纸币进行区分。3.如权利要求1或2所述的多国纸币图像识别装置，其特征在于，所述模式选择模块中包括：按键电路、单片机以及可视化界面，其中，可视化界面和按键电路分别与单片机连接，单片机用于根据按键电路中的按键选择的工作模式和币种控制可视化界面的显示，且单片机用于将工作模式和币种信息发送至控制模块中。4.如权利要求1或2所述的多国纸币图像识别装置，其特征在于：所述控制模块和CIS接口之间包括5路控制电路，每路控制电路中包括一个三极管和一个限流电阻，控制模块通过5路控制电路控制纸币图像采集的光源类型，所述光源类型包括：红光、蓝光、绿光、红外光以及紫外光。5.如权利要求4所述的多国纸币图像识别装置，其特征在于：控制模块单独控制每一路控制电路的工作，进而实现所述5路控制电路控制的光源对应的光谱的自由组合。6.一种光谱自适应的多国纸币图像识别系统，其特征在于：所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤新革，江浩，徐端全，朱建南，涂云，李方振，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42