复合纹路处理验钞系统技术方案

一种复合纹路处理验钞系统，包括点钞装置，其特征在于：还包括摄像头（Ａ），图像处理单元（Ｂ）、匹配处理算法器（Ｃ）、门限分析算法单元及结果显示（Ｄ）、连续点钞单元（Ｆ）和时钟同步控制单元（Ｅ）；其中摄像头（Ａ）与图像处理单元（Ｂ）及时钟同步控制单元（Ｅ）连接，图像处理单元（Ｂ）分别与匹配处理算法器（Ｃ）及时钟同步控制单元（Ｅ）连接，匹配处理算法器（Ｃ）分别与门限分析算法单元及结果显示（Ｄ）、时钟同步控制单元（Ｅ）连接，门限分析算法单元及结果显示（Ｄ）分别与匹配处理算法器（Ｃ）及时钟同步控制单元（Ｄ）连接，连续点钞单元（Ｆ）与时钟同步控制单元（Ｅ）连接。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及下述四个领域光学和电子学领域、电子学信息处理
、模糊数学及电子学信息处理
及机械领域。
技术介绍
目前各国的钞票防伪除集中于特殊纸张(包括塑料纸)、特殊技术(如变色油墨图像、全息图像、缩微印刷图像、隐形图像、荧光图像和红外图像)外，对制版技术仍高度重视。货币的版上纹路不仅对大面值钞票的防伪意义十分重大，且对小面值钞票的防伪更有意义。尤其是在某些防伪技术成本高，只能用于大面值钞票，而传统的磁性、荧光、红外等技术极易被制伪者仿造的情况下。类似于人的指纹差别，制伪者再下功夫，也会有某些特殊级路是模仿不象的，当然使用通常的检测手段是观察不出来的。但若采用类似于高级指纹分析的图像处理技术和模糊数学方法，其结果将一目了然，而且易于实现自动化连续操作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种运用高科技技术与传统技术相结合，从而能够精确判断出钞票的真伪的复合纹路处理验钞系统。本专利技术的目的是这样实现的一种复合纹路处理验钞系统，包括点钞装置，还包括数字摄像机(A)，图像整形处理单元(B)、匹配处理算法器(C)、门限分析算法单元及结果显示(D)、连续点钞单元(F)和时钟同步控制单元(E)；其中数字摄像机(A)与图像整形处理单元(B)及时钟同步控制单元(E)连接，图像整形处理单元(B)分别与匹配处理算法器(C)及时钟同步控制单元(E)连接，匹配处理算法器(C)分别与门限分析算法单元及结果显示(D)、时钟同步控制单元(E)连接，门限分析算法单元及结果显示(D)分别与匹配处理算法器(C)及时钟同步控制单元(D)连接，、连续点钞单元(F)与时钟同步控制单元(E)连接。——所述的摄像头(A)的数量为2-12个。——所述的图像整形处理单元(B)是由采集图像缓存区和整形采样软件存储区(12MB RAM)、整形采样处理单元、I/O接口或RS232及总线构成。——所述的匹配处理算法器(C)是由适时采集的图形矩阵缓存区和处理软件的存储区(12MB RAM)、预存的图形矩阵存储区(12MBROM)、接受B模块数据的I/O或RS232、匹配处理单元、输出数据到D模块的I/O或RS232以及总线构成。——所述的门限分析算法单元及结果显示(D)是由匹配处理后的图形矩阵缓存区和处理软件的存储区(12MB RAM)、预存的门限向量存储区(12MB ROM)、接受C模块数据的I/O或RS232、门限处理及结果显示单元、输出数据到计算机终端的I/O或RS232以及总线构成。——所述的整机硬件结构是由平行光及特种光源、数字摄像机、专用嵌入式计算机或通用计算机、显示单元、机械传动部份构成。——所述的整机软件结构是由图像整形处理算法软件、适时操作系统RTOS或通用操作系统DOS、进程管理软件、中断及接口管理软件、匹配算法软件、误差分析及处理算法软件构成。本专利技术通过对钞票上的关键纹路区域，利用类似于高级指纹分析的精确图像处理和模糊误差分等技术，不仅大大提高了辨识效率，降低人工成本，而且辨识精度较人眼和现存的验钞设备高出几个数量级，对人眼和现存设备难以观测的制伪效果，在复合纹路处理验钞系统的检测手段下将很容易暴露。本专利技术是首次在世界上采用数字信息处理方法来检测钞票上的特殊纹路，其设计思想来源于类似高级指纹分析识别技术，和类似战略预警雷达或机载攻击雷达为判定警戒目标和攻击目标所采用的动目标判定技术。该技术方案是将各种货币上(如大面值美元、人民币、欧元等)制伪者很不容易仿制的某些精细或特殊纹路从光学图像转换成可供计算机处理的数字图像，将待验钞票和标准钞票的特征图像作图像匹配处理或精确图像处理，再应用模糊数学的方法设置分析判定规则(算法)，以排除系统误差、环境误差和人为误差的干扰，最终精确地判定钞票的真伪。附图说明图1为本专利技术整体结构框图；图2为本专利技术通过摄像头采集待检验钞票上信息的示意图；图3为本专利技术图像处理单元(B)的图形处理示意图；图4为本专利技术匹配处理算法器(C)的结构图；图5为本专利技术门限分析算法单元及结果显示(D)结构图；图6为本专利技术时钟同步控制单元(D)的时钟同步控制逻辑图；图7为本专利技术产品结构示意图；图7中，71—信息处理单元电路板；72—计算机接口和电源接口；73—平行光源；74—钞票入槽；75—点钞机；76—钞票出槽；77—传动装置；78—聚焦摄像头。图8为本专利技术中的点钞机的立体结构图。图8中，1—点钞装置；11—入钞口；111—凸轮；112—感测开关；12—出钞口；121—叶轮；13—传动马达；131—第一皮带轮；14—皮带；15—第二批带轮；151—第二齿轮；16—滚轮；161—第一齿轮；17—币道；18—叶轮马达。由于上述点钞机的机械结构为现有技术，在此不再赘述。图9为本专利技术整机硬件结构；图10为本专利技术整机软件结构。具体实施例方式1.由A，通过低成本数字摄像机(美国市场上常用的30万像素摄像头，场频30Hz，每帧图像成像时间33ms)组合，针对不同的币种和不同的待检纹路区域，借助各种光源(平行光、红外线、莹光、紫外光、特种显影光等)照射成像，从而将这些待识别特征图像转化成可供计算机处理的基本数字信号(映射RGB数字矩阵或USB信号)集合。示意图见图2。2.由B，通过整形和开窗技术的图形处理，形成既保留钞票特征点的图像特征，又压缩数据量的向量信号或图形矩阵(其中根据不同币种和不同图像特征定义向量信号或图形矩阵是本专利技术的关键点之一)，具体图形处理的示意图见图3。通过图形处理软件的整形处理，首先去除不需要的边缘，使待处理向量成为所要求(根据不同币种和面值)的标准矩阵。如100人民币元钞票上的特征识别点，就是从30万像素点阵整形成381×181点阵。再通过开窗处理变成191×91点阵。3.由C，设置一系列特定的算法，对适时采集的和预存的向量信号或图形矩阵(这里有一个对不同种货币，如美元、欧元、人民币等初始化预存储的处理过程)进行匹配处理。这一系列算法是本专利技术的另一个关键点，其本质是以高出人眼或现存识别设备分辨率数千万倍甚至上亿倍的数字识别能力来比较待验钞票和标准钞票的纹路差别。采用由特定匹配算法所编制的软件处理，将产生可供门限处理的误差信号。其示意图见图4。从图4可以看出，在每个时钟周期t内，图形矩阵缓存区首先存入B模块输出的RGB特征向量，将该向量和预存在图形矩阵存储区(ROM)的预存RBG特征向量作为匹配处理后，再刷新存入缓存区，并通过输出接口输入D模块。4.由D，设置一个算法即门限判定规则，对匹配处理的结果进行门限分析(对结果矩阵元素的综合分析和判定)，然后显示判定结论。应着重说明的是，本系统面向实际应用环境，正是由于现实应用环境将面临钞票定位、钞票新旧、平整、折叠、温差、潮湿度等环境误差，人为误差(这包括油污、破损、残缺、叠折等人为误差)，以及本系统的系统误差，将使匹配处理的结果有一个正常的误差范围，也就是说即使真钞票的匹配处理结果也是有误差的。如何用模糊数学的方法界定这个范围就是门限分析所要达到的目的。采用由特定门限分析算法所编出的软件处理误差信号，将产生对应计数的最终识别结果，并通过一个显示软件显示在终端屏幕上。其示意图见图5。从图5可以看出，在每个时钟周期t内，匹配处理后的图形矩阵缓存区首先存入C模块输出的误差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍东山，
申请(专利权)人：鲍东山，
类型：发明
国别省市：