能识别冠字号的出钞机芯及其冠字号识别方法

摘要

本发明涉及一种能识别冠字号的出钞机芯及其冠字号识别方法。能识别冠字号的出钞机芯安装在ATM机中，出钞机芯中设有包括接触式图像传感器、模数转换模块、Flash模块和可编程门阵列的钞票冠字号识别装置，Flash模块和可编程门阵列相连，接触式图像传感器的数据输出端经模数转换模块和可编程门阵列的数据接口相连，其控制信号端和可编程门阵列的数据接口相连，可编程门阵列的USB接口和ATM机的工控主机的USB接口相连，接触式图像传感器安装在出钞机芯的走钞通道中。冠字号识别方法为：扫描钞票，预处理，OCR算法识别，获取冠字号。本发明能为ATM机发生的假钞纠纷提供有力证据，从而快速解决假钞纠纷。

说明书

技术领域

本发明涉及ATM自动柜员机，尤其涉及一种ATM自动柜员机中的能识别冠字号的出钞机芯及其冠字号识别方法。 

背景技术

在银行等金融行业中，ATM自动柜员机已经获得广泛使用，其便捷、高效的自助服务在减轻银行柜台服务压力的同时，也以操作方便和快捷深受用户欢迎。

现阶段，自动柜员机已经是一种集计算机技术、网络技术、机电技术、自动控制技术于一体的高技术产品，是银行实现自助服务的关键设备。ATM自动柜员机已经可以实现提款、存款、查询、更改密码和转账等操作。

由于国内的现金流通量越来越大，随着ATM自动柜员机的频繁使用，各种ATM机出钞纠纷也越来越频繁，如出钞量少于需要的提取数、出钞量大于需要的提取数或出钞中出现假钞等等。尤其是假钞纠纷，由于目前的ATM机打印凭条上只有出钞金额总数，没有其他更多的有效的出钞记录，如钞票版本、钞票冠字号等，当在ATM机上取到假钞时，银行和取款人总是各执一词，取款人总是很难证明手中的假币来自于ATM机，很难取证，根本无法进行核实，因此目前基本上无法解决ATM机遭遇假钞的纠纷。 

发明内容

本发明主要解决原有ATM机只有出钞金额总数，没有钞票版本、钞票冠字号等其他更多的有效的出钞记录，遭遇假钞很难取证，根本无法进行核实，造成难以解决ATM机遭遇假钞的纠纷的技术问题；提供一种能识别冠字号的出钞机芯及其冠字号识别方法，其能记录ATM机每笔交易中的每一张钞票的冠字号，当银行接到持卡人遭遇假钞投诉时，则可以根据ATM机所记录的钞票冠字号码进行核实和追查，确认假币是否来自于银行，从而使ATM机的假钞纠纷迎刃而解。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的能识别冠字号的出钞机芯，出钞机芯安装在ATM机中，所述的出钞机芯中设有钞票冠字号识别装置，所述的钞票冠字号识别装置包括接触式图像传感器、模数转换模块、Flash模块和可编程门阵列，Flash模块和可编程门阵列相连，所述的接触式图像传感器的数据输出端经模数转换模块和可编程门阵列的数据接口相连，接触式图像传感器的控制信号端和可编程门阵列的数据接口相连，可编程门阵列的USB接口和ATM机的工控主机的USB接口相连，所述的接触式图像传感器安装在所述的出钞机芯的走钞通道中。ATM机在出钞时，钞票走过出钞机芯的走钞通道，安装在走钞通道中的接触式图像传感器将所有经过的钞票扫描下来，并将图像数据传输给可编程门阵列。可编程门阵列既对接触式图像传感器进行逻辑控制，又对获取的图像数据进行倾斜校正、去噪、亮度均衡化、二值化、增强和特征提取等预处理，获得待识别的钞票冠字号图片信息，还可根据钞票图片的长宽和纸质的特征信息，识别出钞票的面额和版本，这些信息一并输送给ATM机的工控主机，由工控主机对钞票冠字号图片进行OCR算法识别以获取冠字号，并将冠字号和带有冠字号的图片连同出钞时间、出钞账号、钞票面额及版本一并以数据库的方式保存在硬盘中，并可根据各家银行的不同需求对所获取的数据进行各项处理和输出。由于钞票的10位冠字号，和人的身份证号一样，具有唯一性，因此在ATM机上存取款时将每张钞票的冠字号准确地记录下来，就可以追踪每一张钞票的来源和去向。当银行接到持卡人遭遇假钞投诉时，则可以根据ATM机所记录的钞票冠字号码进行核实和追查，确认假币是否来自于银行，从而使ATM机的假钞纠纷迎刃而解。另一方面，一旦发生了抢劫等恶性事件，又知道被盗抢的钞票的冠字号码，则可通过建立的钞票冠字号数据库，方便、快捷地跟踪所丢失的现金，为破案提供线索。

作为优选，所述的钞票冠字号识别装置包括数字信号处理器、存储模块和微处理器，存储模块和数字信号处理器相连，数字信号处理器的第一总线接口和所述的可编程门阵列的总线接口相连，数字信号处理器的第二总线接口和所述的微处理器的总线接口相连，微处理器的USB接口和ATM机的工控主机的USB接口相连。本技术方案中，可编程门阵列预处理后获得的待识别的钞票冠字号图片信息不是传输给工控主机的，而是传输给数字信号处理器的，以减小工控主机的工作量。数字信号处理器对钞票冠字号图片信息通过模糊算法进行OCR识别，输出冠字号和图片，还可根据图片的长宽和纸质的特征信息，识别出钞票的面额和版本，这些数据信息再由微处理器通过USB接口传送给工控主机，工控主机会先将收到的图片和冠字号以及钞票的面额、版本连同出钞时间、出钞账号一并以数据库的方式保存在硬盘中，并可根据各家银行的不同需求对所获取的数据进行各项处理和输出。同时，微处理器对可编程门阵列及数字信号处理器进行逻辑控制，保证系统正常工作。

作为优选，所述的接触式图像传感器安装在所述的出钞机芯的挖钞器上；所述的接触式图像传感器有四个，均安装在挖钞器的走钞通道内，其中两个接触式图像传感器安装在挖钞器的后传输板的上传动轴和下传动轴之间，并且分别位于后传输板的左侧和右侧，另外两个接触式图像传感器安装在挖钞器的底板的传动轴的下方，四个接触式图像传感器呈两两面对面安装。上传动轴上的上传动轮和下传动轴上的下传动轮起到输送钞票的作用，当钞票从挖钞器的走钞通道中经过时，接触式图像传感器对钞票进行扫描。四个接触式图像传感器分别位于所走过的钞票的左、右、正、反位置，确保钞票不管按什么方向走过走钞通道，钞票上的冠字号都能被扫描下来。在挖钞器的这个位置对钞票进行扫描，钞票最平整，确保扫描下来的图像更清晰。

作为优选，所述的接触式图像传感器安装在所述的出钞机芯的分捡器上；所述的接触式图像传感器有四个，均安装在分捡器的走钞通道内，其中两个接触式图像传感器分别安装在分捡器的前通道板的左部和右部，另外两个接触式图像传感器安装在分捡器的后通道板上，四个接触式图像传感器呈两两面对面安装，并且四个接触式图像传感器均位于分捡器的上传动轴和下传动轴之间。分捡器的上传动轮和下传动轮起到输送钞票的作用，当钞票在分捡器的走钞通道中经过时，接触式图像传感器对钞票进行扫描。四个接触式图像传感器分别位于所走过的钞票的左、右、正、反位置，确保钞票不管按什么方向走过走钞通道，钞票上的冠字号都能被扫描下来。在分捡器的这个位置对钞票进行扫描，钞票最平整，确保扫描下来的图像更清晰。

作为优选，所述的出钞机芯的走钞通道中设有传感器安装座，所述的接触式图像传感器安装在所述的传感器安装座上。在走钞通道中增设一个传感器安装座，不用改变其他设备的结构，安装较方便。

作为优选，所述的传感器安装座由两块结构相同的传输板扣合而成，两块传输板之间形成走钞通道；所述的传输板呈长条状，传输板的左侧和右侧均设有一个传感孔和一个传感窗，左侧的传感孔和传感窗的安装位置和右侧的传感孔和传感窗的安装位置互相对称，所述的接触式图像传感器呈长条状，接触式图像传感器安装在传输板的正面，并且接触式图像传感器的图像传感部位分别位于所述的传感孔和传感窗。长条状的接触式图像传感器几乎覆盖整个传输板，并且两块传输板上均安装有接触式图像传感器，当钞票从传感器安装座中的走钞通道内走过时，不管钞票按什么方向走过走钞通道，总有传感孔和传感窗正好对准钞票上印有冠字号的位置，确保钞票上的冠字号都能被接触式图像传感器扫描下来。

本发明的能识别冠字号的出钞机芯的冠字号识别方法，包括如下步骤：

①所述的接触式图像传感器对经过出钞机芯走钞通道中的钞票进行扫描，将扫描获得的图像数据传输给所述的可编程门阵列；

②由可编程门阵列对图像数据进行预处理，获得待识别的钞票冠字号图片；

③将钞票冠字号图片输送给所述的ATM机的工控主机，由工控主机对钞票冠字号图片进行OCR算法识别以获取冠字号，将冠字号及钞票冠字号图片保存于建立在工控主机的硬盘中的数据库中，供后续打印输出或调取处理。

识别出的钞票冠字号，根据持卡人的操作可连同出钞时间、出钞账号一起打印出交易凭条，同时存储在数据库中，当发生假钞纠纷时，也可由相关部门进行调取，以调查取证。

作为优选，所述的钞票冠字号识别装置包括数字信号处理器、存储模块和微处理器，存储模块和数字信号处理器相连，数字信号处理器的第一总线接口和所述的可编程门阵列的总线接口相连，数字信号处理器的第二总线接口和所述的微处理器的总线接口相连，微处理器的USB接口和ATM机的工控主机的USB接口相连；所述的步骤③为：将钞票冠字号图片输送给所述的数字信号处理器，由数字信号处理器对钞票冠字号图片运用模糊算法进行OCR算法识别以获取冠字号，再将冠字号及钞票冠字号图片通过所述的微处理器发送给ATM机的工控主机，并保存于建立在工控主机的硬盘中的数据库中，供后续打印输出或调取处理。

作为优选，所述的步骤②中，所述的可编程门阵列对图像数据进行预处理包括如下步骤：

a.对扫描获得的图像数据进行倾斜校正；

b.对倾斜校正后的图像数据作形态学处理去除孤立点和毛刺消除图像噪声；

c.对去噪后的图像进行自适应亮度均衡化处理；

d.作阈值分割得到二值图像；

e.对二值图像作边缘增强处理；

f.特征提取：对增强处理后的图像分别进行主分量分析PCA、椭圆傅里叶描述子特征和二维傅里叶变换这三种特征的提取。

确保后续对图像进行冠字号识别更加准确和可靠。

本发明的有益效果是：通过钞票冠字号识别装置能记录ATM机每笔交易中的每一张钞票的冠字号，当银行接到持卡人遭遇假钞投诉时，则可以根据ATM机所记录的钞票冠字号码进行核实和追查，确认假币是否来自于银行，从而使ATM机的假钞纠纷迎刃而解。另外，通过建立钞票冠字号数据库，可以追踪每一张钞票的来源和去向，一旦发生了抢劫等恶性事件，又知道被盗抢的钞票的冠字号码，则可通过和银行系统联网的ATM机，方便、快捷地跟踪所丢失的现金，从而为破案提供线索。

附图说明

图1是本发明中钞票冠字号识别装置的一种电路原理连接结构框图。

图2是本发明中挖钞器的底板的正面的一种立体结构示意图。

图3是本发明中挖钞器的后传输板的正面的一种立体结构示意图。

图4是本发明中分捡器的前通道板的一种后视结构示意图。

图5是本发明中分捡器的后通道板的一种主视结构示意图。

图6是本发明中传感器安装座的传输板的正面的一种立体结构示意图。

图7是本发明中传感器安装座的传输板的背面的一种立体结构示意图。

图中1.接触式图像传感器，2.模数转换模块，3.Flash模块，4.可编程门阵列，5.ATM机的工控主机，6.数字信号处理器，7.存储模块，8.微处理器，9.底板，10.后传输板，11.胶轮，12.传动轴，13.驱动齿轮，14.上传动轮，15.上传动轴，16.下传动轮，17.下传动轴，18.挖钞轴，19.挖钞轮，20.连接杆，21.线路板，29.前通道板，30.后通道板，31.上传动轮，32.上传动轴，33.下传动轮，34.下传动轴，35.左安装座，36.右安装座，37.加强筋，38.导向片，39.大凸片，40.小凸片，49.传输板，50.传感孔，51.传感窗，52.安装座，53.安装孔，54.导向片。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的能识别冠字号的出钞机芯，出钞机芯安装在ATM机中，出钞机芯中安装有钞票冠字号识别装置，如图1所示，钞票冠字号识别装置包括接触式图像传感器1、模数转换模块2、Flash模块3、可编程门阵列4、数字信号处理器6、存储模块7和微处理器8。Flash模块3和可编程门阵列4相连，接触式图像传感器1的数据输出端经模数转换模块2和可编程门阵列4的数据接口41相连，接触式图像传感器1的控制信号端和可编程门阵列4的数据接口41相连，可编程门阵列4的USB接口42和ATM机的工控主机5的USB接口51相连。存储模块7和数字信号处理器6相连，数字信号处理器6的第一总线接口61和可编程门阵列4的总线接口43相连，数字信号处理器6的第二总线接口62和微处理器8的总线接口81相连，微处理器8的USB接口82和ATM机的工控主机5的USB接口51相连，ATM机的工控主机再通过网络和银行后台管理系统相连。本实施例中，接触式图像传感器1安装在出钞机芯的挖钞器上。如图2、图3所示，接触式图像传感器1有四个，四个接触式图像传感器1安装在出钞机芯中挖钞器的走钞通道中。挖钞器包括面对面扣合相连的底板9和后传输板10，后传输板10的底部安装有一根连接杆20，底板9的底部活动连接在连接杆20上，底板9和后传输板10之间形成走钞通道。底板9的顶部有安装有胶轮11的传动轴12，传动轴12的一端安装有受电机驱动的驱动齿轮13，底板9的中部和底部各有一根挖钞轴18，挖钞轴18上安装有17个相间隔的挖钞轮19，在底板9上传动轴12的下方安装有两个接触式图像传感器1，并且两个接触式图像传感器分别位于底板的左侧和右侧。后传输板10的顶部有安装有上传动轮14的上传动轴15，上传动轴15的下方有安装有下传动轮16的下传动轴17，上传动轴15的一端安装有受电机驱动的驱动齿轮13，下传动轮16和上传动轮14通过传送皮带相连，在后传输板10上的上传动轴15和下传动轴17之间安装有两个接触式图像传感器1，并且这两个接触式图像传感器分别位于后传输板10的左侧和右侧，四个接触式图像传感器1呈两两面对面安装。安装有钞票冠字号识别装置的线路板21安装在后传输板10的正面。

上述能识别冠字号的出钞机芯的冠字号识别方法，包括如下步骤：

①接触式图像传感器1对经过走钞通道中的钞票进行扫描，将扫描获得的图像数据传输给可编程门阵列4；

②由可编程门阵列4对图像数据进行如下预处理：

a.对扫描获得的图像数据进行倾斜校正；

b.对倾斜校正后的图像数据作形态学处理去除孤立点和毛刺消除图像噪声；

c.对去噪后的图像进行自适应亮度均衡化处理；

d.作阈值分割得到二值图像；

e.对二值图像作边缘增强处理；

f.对增强处理后的图像分别进行主分量分析PCA、椭圆傅里叶描述子特征和二维傅里叶变换这三种特征的提取；

获得待识别的钞票冠字号图片；

③将钞票冠字号图片输送给数字信号处理器6，由数字信号处理器6对钞票冠字号图片运用模糊算法进行OCR算法识别以获取冠字号，再将冠字号及钞票冠字号图片通过微处理器8发送给ATM机的工控主机5，并保存于建立在工控主机5的硬盘中的数据库中，供后续打印输出或调取处理。

实施例2：本实施例的能识别冠字号的出钞机芯，出钞机芯安装在ATM机中，出钞机芯中安装有钞票冠字号识别装置，接触式图像传感器1有四个，四个接触式图像传感器1安装在出钞机芯的分捡器上。如图4、图5所示，分捡器包括面对面扣合相连的前通道板29和后通道板30，前通道板29和后通道板30之间形成走钞通道，在走钞通道内，前通道板29的上部有左安装座35和右安装座36，左、右安装座之间安装有上传动轴32，上传动轴32上安装有两个相间隔的上传动轮31，两个接触式图像传感器1分别安装在前通道板29的左部和右部，且位于上传动轴的下方。前通道板29的顶部安装有沿前通道板29的长度方向设置的导向片38，导向片38的左侧及右侧各有一个向走钞方向凸出的大凸片39和三个小凸片40，大凸片39靠近导向片38的端头，三个小凸片40间隔设置，左侧的大、小凸片和右侧的大、小凸片对称设置，靠近导向片38中心的两个小凸片40之间的间距大于两个上传动轮31之间的间距。后通道板30的下部有下传动轴34，下传动轴34的两端分别连接于后通道板30的左侧和右侧，下传动轴34上安装有两个相间隔的下传动轮33，两个上传动轮31的间距和两个下传动轮33的间距相同，上传动轴32短，下传动轴34长，下传动轮33的直径大于上传动轮31的直径，下传动轴34和驱动电机相连，下传动轮33和上传动轮31通过传送皮带相连，两个接触式图像传感器1分别安装在后通道板30的左部和右部，且位于下传动轴的上方。四个接触式图像传感器1均位于上传动轴和下传动轴之间，并且前通道板上的两个接触式图像传感器和后通道板上的两个接触式图像传感器的位置一一对应。前通道板29及后通道板30的下部均呈弧形外凸，和下传动轮的安装位置相匹配，前通道板29和后通道板30上均有多个加强筋37。其余结构同实施例1。

上述能识别冠字号的出钞机芯的冠字号识别方法同实施例1。

实施例3：本实施例的能识别冠字号的出钞机芯，出钞机芯安装在ATM机中，出钞机芯中安装有钞票冠字号识别装置，出钞机芯的走钞通道中安装有传感器安装座，接触式图像传感器1有两个，安装在传感器安装座上。如图6、图7所示，传感器安装座由两块结构相同的传输板49扣合而成，两块传输板49之间形成走钞通道。本实施例中，接触式图像传感器1呈长条状，两个接触式图像传感器1分别安装在两块传输板49上。传输板49呈长条状，传输板49的左侧和右侧均有一个传感孔50和一个传感窗51，左侧的传感孔50和传感窗51的位置和右侧的传感孔50和传感窗51的位置互相对称，传输板49的正面有个长条状的凹槽，接触式图像传感器1嵌装在该凹槽中，并且接触式图像传感器1的图像传感部位分别通过传感孔50和传感窗51朝向传感器安装座中的走钞通道。传输板49的两端均有一个安装座52，安装座52上各有两个安装孔53。 传输板49的出钞口有五个相间隔的并且对称设置的导向片54，中间的导向片最长，位于其旁边的导向片最短，两端的导向片的长度位于第二，导向片54呈弧形弯曲并且其凹面朝向传感器安装座的出钞口。其余结构同实施例1。

上述能识别冠字号的出钞机芯的冠字号识别方法同实施例1。

本发明中工控主机会将钞票冠字号图片和经识别获得的钞票冠字号以及钞票的面额、版本连同出钞时间、出钞账号一并以数据库的方式保存在硬盘中，并可根据各家银行的不同需求对所获取的数据进行各项处理和打印输出。可编程门阵列对接触式图像传感器进行逻辑控制，微处理器对可编程门阵列及数字信号处理器进行逻辑控制，保证系统正常工作。

本发明通过钞票冠字号识别装置记录ATM机每笔交易中的每一张钞票的冠字号，当银行接到持卡人遭遇假钞投诉时，则可以根据ATM机所记录的钞票冠字号码进行核实和追查，确认假币是否来自于银行，从而使ATM机的假钞纠纷迎刃而解。另外，通过建立钞票冠字号数据库，可以追踪每一张钞票的来源和去向，一旦发生了抢劫等恶性事件，又知道被盗抢的钞票的冠字号码，则可通过和银行系统联网的ATM机，方便、快捷地跟踪所丢失的现金，为破案提供线索。