一种基于双冠字号的纸币鉴伪方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种纸币鉴伪技术，尤其是一种通过纸币特有的双冠字号进行自我校验的纸币鉴伪方法以及实现该方法的系统，首先获取纸币图像信号；然后进行图像预处理，包括双线性插值和二值化；然后将字符等分成四个区域，分别统计黑点占比，并进行横向和纵向黑点占比相似度比较；然后横向和纵向分别进行X方向和Y方向投影，并统计投影能量；最后，结合黑点占比相似度和投影能量相似度，进行最终耦合度判断，判断横向和纵向字符是否一致来高效地进行伪造币的鉴别。该方法准确度较高，算法实施简洁，计算量较少，比较适合嵌入式金融机具，并且可以有效提升金融机具鉴伪性能。

Paper money false identification method and system based on double crown type

The invention relates to a paper currency discrimination technology, in particular to a self check through the unique double crown size of banknotes banknote discriminating method and system for implementing the method, first get the image signals; then the image preprocessing, including bilinear interpolation and binarization; and then divided into four regional characters the proportion of black spots, respectively, statistics, and horizontal and vertical black spots accounted for the similarity comparison; then the horizontal and vertical respectively X direction and Y direction of projection, and statistical projection energy; finally, combined with the proportion of black spots and similarity projection similarity for the final coupling energy, judging, judging and distinguishing the horizontal and vertical character is consistent to high for pseudo coinage. The method has higher accuracy, simple implementation and less calculation. It is more suitable for embedded financial machines and can effectively improve the performance of financial tools.

【技术实现步骤摘要】
一种基于双冠字号的纸币鉴伪方法和系统
本专利技术涉及一种纸币鉴伪技术，尤其是一种通过纸币特有的双冠字号进行自我校验的纸币鉴伪方法以及实现该方法的系统。
技术介绍
货币作为价值符号和价值交换媒介，在商品经济中充当着不可替代的重要角色，货币发挥着调控、促进和稳定国民经济的作用。近年来，中国经济持续高速健康发展，社会财富得到快速的积累，制贩假币的现象也随之迅速蔓延。假币的流通影响了市场规律，扰乱社会、经济秩序，损害一个国家货币的信誉和社会公众的利益。因此，世界各国无不将假币列为收缴和打击的对象，反假货币已成为一个世界性的话题。假钞的种类分为两种：伪造币、变造币。对于伪造币由于其材质、油墨以及印刷制作工艺与真币的特性具有较大的差别，因此目前的金融机具基本可以有效识别，而变造币则是采用将票券正面或背面揭开、剪割拼凑、涂改面额等非法手段所变造的纸币，市面上常见的“变造币”主要有拼凑币，将一张真币一分为二，同时通过粘补将一半真的和一半假的拼凑在一起；将小面额真币进行裁剪，将真币上的变色荧光数字挖剪，再粘补在大面额假币同一位置上，以便在金融机具上蒙混过关，因此金融机具如何有效对变造币的鉴伪是金融机具行业需要解决的一大技术难题。目前，很多国家的纸币具有双冠字号，以人民币为例，人民币2015版的100元以及1999版的100元和50元具有双冠字号，即横向冠字号和纵向冠字号，两个冠字号区域的冠字号一致。通过鉴伪技术对比左右冠字号是否一致，可以较好地检测出变造币。而现有冠字号提取技术通过获取纸币冠字号图像，进行特征提取，获得纸币冠字号，如果用常规的方式进行双冠字号鉴伪，需要分别进行两次冠字号的OCR(OpticalCharacterRecognition)提取再进行字符是否相同的比对，因此现有技术存在效率低运算量大、冠字号统一串改后无法识别的技术问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术运算量大而导致的处理速度慢的技术问题，提供一种通过提取和比对横向冠字号和纵向冠字号的字符图像特征，确认横纵冠字号是否一致，从而确认是否为变造币，该方法不需要字符的OCR提取对比可以有效解决横纵冠字号统一串改而无法识别的问题，同时在保证准鉴伪确性的前提下使算法处理效率大大提高。这种基于双冠字号的纸币鉴伪方法，具体包括如下处理步骤：步骤1：采集纸币图像信息，分别提取第一冠字号区域和第二冠字号区域；步骤2：分别对第一冠字号区域和第二冠字号区域进行大小归一化，并进行二值化处理形成第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像；步骤3：分别对第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像进行相同的至少2n等分分区，n为自然数，并计算每个分割区域的黑点所占比例，依次将第一冠字号和第二冠字号每个对应区域的黑点比例进行绝对差值统计，并将所有差值进行求和，其求和值记为特征T1；步骤4：分别对第一冠字号图像和第二冠字号图像进行X方向和Y方向的黑点投影，然后分别计算X方向和Y方向的投影能量，将第一冠字号X方向的投影能量与第二冠字号对应Y方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T2；将第一冠字号Y方向的投影能量与第二冠字号对应X方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T3；步骤5：对特征T1、特征T2和特征T3进行耦合度统计，根据耦合度值判断冠字号A与冠字号B是否一致，以获得对应纸币是否为变造币的鉴伪结果。优选的，上述步骤1：采集纸币图像信息，分别提取第一冠字号区域和第二冠字号区域，具体为：步骤1.1：采集纸币图像信息，分别提取第一冠字号区域和第二冠字号区域；步骤1.2：分别对第一冠字号区域和第二冠字号区域进行字符区域提取，分别标记为HorizontalChar(i)(i＝1...N)和VerticalChar(i)(i＝1...N)，其中N表示冠字号包含字符的个数。进一步的，上述步骤2：分别对第一冠字号区域和第二冠字号区域进行大小归一化，并进行二值化处理形成第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像，具体为：步骤2.1：分别对所述字符区域HorizontalChar(i)(i＝1...N)和VerticalChar(i)(i＝1...N)进行大小归一化，形成字符归一化图像H2Char(i)(i＝1...N)和V2Char(i)(i＝1...N)，其中N表示冠字号包含字符的个数。步骤2.2：分别对字符归一化图像H2Char(i)(i＝1...N)和V2Char(i)(i＝1...N)进行二值化处理形成字符二值化图像H3Char(i)(i＝1...N)和V3Char(i)(i＝1...N)；进一步的，上述步骤3：分别对第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像进行相同的至少2n等分分区，n为自然数，并计算每个分割区域的黑点所占比例，依次将第一冠字号和第二冠字号每个对应区域的黑点比例进行绝对差值统计，并将所有差值进行求和，其求和值记为特征T1，具体为：步骤3.1：分别对字符二值化图像H3Char(i)(i＝1...N)和V3Char(i)(i＝1...N)分别进行相同的至少2n等分分块，标记为H3CharPart(i,j)(j＝1...2n)和V3CharPart(i,j)(j＝1...2n)，其中j表示分割后的块数，n为自然数；步骤3.2：分别统计H3CharPart(i,j)(j＝1...2n)和V3CharPart(i,j)(j＝1...2n)分块中黑点所占比例值，分别标记为H3CharBlackPointRatio(i,j)(j＝1...2n)和V3CharBlackPointRatio(i,j)(j＝1...2n)，其中j表示分割后的块数，n为自然数；步骤3.3：对比例值H3CharBlackPointRatio(i,j)(j＝1...2n)和V3CharBlackPointRatio(i,j)(j＝1...2n)进行耦合度对比，具体为：该绝对值差值和CharBlackRatioSameLevel(i)形成特征T1。进一步的，上述步骤4：分别对第一冠字号图像和第二冠字号图像进行X方向和Y方向的黑点投影，然后分别计算X方向和Y方向的投影能量，将第一冠字号X方向的投影能量与第二冠字号对应Y方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T2；将第一冠字号Y方向的投影能量与第二冠字号对应X方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T3，具体为：步骤4.1：对所述分块H3CharPart(i,j)(j＝1...2n)和V3CharPart(i,j)(j＝1...2n)分别进行X方向和Y方向黑点投影，第一冠字号X方向和Y方向投影分别形成投影标记为H3CharShadowX(i)(i＝1...2n)和H3CharShadowY(i)(i＝1...2n)，第二冠字号X方向和Y方向投影分别标记为V3CharShadowX(i)(i＝1...2n)和V3CharShadowY(i)(i＝1...2n)；步骤4.2：根据ShadowPower＝∑k*f(k)，其中k表示信号点位置，f(k)表示信号点幅值，获得第一冠字号X方向投影H3CharShadowX(i)(i＝1...2n)和Y方向投影H3CharShadowY(i)(i＝1...2n)的投影能量H3CharShadowXpower(i)(i＝1..本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双冠字号的纸币鉴伪方法，其包括如下步骤：步骤1：采集纸币图像信息，分别提取第一冠字号区域和第二冠字号区域；步骤2：分别对第一冠字号区域和第二冠字号区域进行大小归一化，并进行二值化处理形成第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像；步骤3：分别对第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像进行相同的至少2n等分分区，n为自然数，并计算每个分割区域的黑点所占比例，依次将第一冠字号和第二冠字号每个对应区域的黑点比例进行绝对差值统计，并将所有差值进行求和，其求和值记为特征T1；步骤4：分别对第一冠字号二值化图像图像和第二冠字号二值化图像图像进行X方向和Y方向的黑点投影，然后分别计算X方向和Y方向的投影能量，将第一冠字号X方向的投影能量与第二冠字号对应Y方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T2；将第一冠字号Y方向的投影能量与第二冠字号对应X方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T3；步骤5：对特征T1、特征T2和特征T3进行耦合度统计，根据耦合度值判断冠字号A与冠字号B是否一致，以获得对应纸币是否为变造币的鉴伪结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于双冠字号的纸币鉴伪方法，其包括如下步骤：步骤1：采集纸币图像信息，分别提取第一冠字号区域和第二冠字号区域；步骤2：分别对第一冠字号区域和第二冠字号区域进行大小归一化，并进行二值化处理形成第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像；步骤3：分别对第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像进行相同的至少2n等分分区，n为自然数，并计算每个分割区域的黑点所占比例，依次将第一冠字号和第二冠字号每个对应区域的黑点比例进行绝对差值统计，并将所有差值进行求和，其求和值记为特征T1；步骤4：分别对第一冠字号二值化图像图像和第二冠字号二值化图像图像进行X方向和Y方向的黑点投影，然后分别计算X方向和Y方向的投影能量，将第一冠字号X方向的投影能量与第二冠字号对应Y方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T2；将第一冠字号Y方向的投影能量与第二冠字号对应X方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T3；步骤5：对特征T1、特征T2和特征T3进行耦合度统计，根据耦合度值判断冠字号A与冠字号B是否一致，以获得对应纸币是否为变造币的鉴伪结果。2.如权利要求1所述的基于双冠字号的纸币鉴伪方法，其特征在于，步骤1：采集纸币图像信息，分别提取第一冠字号区域和第二冠字号区域，具体为：步骤1.1：采集纸币图像信息，分别提取第一冠字号区域和第二冠字号区域；步骤1.2：分别对第一冠字号区域和第二冠字号区域进行字符区域提取，分别标记为HorizontalChar(i)(i＝1...N)和VerticalChar(i)(i＝1...N)，其中N表示冠字号包含字符的个数。3.如权利要求2所述的基于双冠字号的纸币鉴伪方法，其特征在于，所述步骤2：分别对第一冠字号区域和第二冠字号区域进行大小归一化，并进行二值化处理形成第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像，具体为：步骤2.1：分别对所述字符区域HorizontalChar(i)(i＝1...N)和VerticalChar(i)(i＝1...N)进行大小归一化，形成字符归一化图像H2Char(i)(i＝1...N)和V2Char(i)(i＝1...N)，其中N表示冠字号包含字符的个数。步骤2.2：分别对字符归一化图像H2Char(i)(i＝1...N)和V2Char(i)(i＝1...N)进行二值化处理形成字符二值化图像H3Char(i)(i＝1...N)和V3Char(i)(i＝1...N)。4.如权利要求3所述的基于双冠字号的纸币鉴伪方法，其特征在于，所述步骤3：分别对第一冠字号二值化图像和第二冠字号二值化图像进行相同的至少2n等分分区，n为自然数，并计算每个分割区域的黑点所占比例，依次将第一冠字号和第二冠字号每个对应区域的黑点比例进行绝对差值统计，并将所有差值进行求和，其求和值记为特征T1，具体为：步骤3.1：分别对字符二值化图像H3Char(i)(i＝1...N)和V3Char(i)(i＝1...N)分别进行相同的至少2n等分分块，标记为H3CharPart(i,j)(j＝1...2n)和V3CharPart(i,j)(j＝1...2n)，其中j表示分割后的块数，n为自然数；步骤3.2：分别统计H3CharPart(i,j)(j＝1...2n)和V3CharPart(i,j)(j＝1...2n)分块中黑点所占比例值，分别标记为H3CharBlackPointRatio(i,j)(j＝1...2n)和V3CharBlackPointRatio(i,j)(j＝1...2n)，其中j表示分割后的块数，n为自然数；步骤3.3：对比例值H3CharBlackPointRatio(i,j)(j＝1...2n)和V3CharBlackPointRatio(i,j)(j＝1...2n)进行耦合度对比，具体为：该绝对值差值和CharBlackRatioSameLevel(i)形成特征T1。5.如权利要求4所述的基于双冠字号的纸币鉴伪方法，其特征在于，所述步骤4：分别对第一冠字号二值化图像图像和第二冠字号二值化图像图像进行X方向和Y方向的黑点投影，然后分别计算X方向和Y方向的投影能量，将第一冠字号X方向的投影能量与第二冠字号对应Y方向的投影能量进行绝对差值，记为特征T2；将第一冠字号...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈盛福，杨伟明，陈健，张恩富，
申请(专利权)人：广州广电运通金融电子股份有限公司，广州中智融通金融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44