新旧纸币分检机及分检方法

摘要

新旧纸币分检机，邻进钞控制机构设输送皮带及其上方的图像传感器，近输送皮带出钞端设移动出钞导向板和固定出钞导向板，落钞斗与导向板相联，计算机及其显示器与该机相联，新旧纸币分检方法，包括将待检纸币送入进钞控制机构，纸币图像由传感器读入计算机，计算机经与标准图像比较求出纸币特征指标，再与设定值比较判别纸币是新或旧，然后输出信号驱动移动出钞导向板升降，使新、旧纸币分别收集。本发明可替代新旧纸币手工分检。

说明书

本发明涉及计算机与其他机器的组合，也涉及以图像获取和多种预处理作用的组合来识别图形的方法和装置。

新旧纸币分检机国内尚属空白，拥有自动取款机的银行一般都需派专人从事新旧纸币的手工分检工作，这样，不仅分检速度慢，出错概率大，而且分检员工的工作强度高，有碍于自动取款机在国内的推广。一些发达国家已有新旧纸币分检机的生产与应用，由于这些国家纸币的使用频度远低于人民币的使用频度，故对分检设备的要求低，不适合于人民币的分检。国外的这种产品，是通过红外线传感器测定纸币厚度来识别新旧纸币，若用它来分检新旧人民币，则大部分人民币会被判为旧币，较破旧的人民币会被卡在进钞控制机构中，而且这种机器价格贵，一般银行难以承受。

本发明的目的在于提供一种使用较为方便、造价较低、判别可靠性高的新旧纸币分检机及适用于该分检机的分检方法，以此替代手工分检，提高分检速度和分检质量。

本发明新旧纸币分检机及分检方法系配有计算机程序控制的分检机械及分检步骤。

本发明新旧纸币分检机，设机壳，机壳中设进钞控制机构，计算机主机及其显示器与分检机相关联，机壳中与进钞控制机构相邻地设有输送皮带，其特殊之处在于，输送皮带上方设有带信号匹配模板的动态图像传感器，靠近输送皮带出钞端设有移动出钞导向板，该导向板下方设有固定出钞导向板，两导向板远于输送皮带的一端分别设有新币或旧币落钞斗和旧币或新币落钞斗，与移动出钞导向板相配合地设有一导向板起落装置。

所说的导向板起落装置包括电磁铁和推杆。

所说的机壳上设有破旧度允许值设定键、动力电开关按扭、报警指示灯和电源插座。

本发明的适用于如上述分检机的新旧纸币分检方法，包括将待检纸币从进钞控制机构送入，一张张分离地运送于输送皮带，其特殊之处在于还包括以下步骤：

a、启动计算机工作系统，设定破旧度允许值OS；

传感器将运送于输送皮带的纸币图像以点阵形式读入计算机；

b、通过计算机对纸币图像进行滤波、锐化，并与标准图像进行比较，求出表征纸币图像的特征指标R、W和CM，其中R为相关系数，表征纸币图像G与标准图像T的重合程度；W为图像相邻梯度总平均值，表征纸币表面光滑程度；CM为粗粒化局部方差均值，表征纸币图像的模糊程度；

再对所求出的特征指标R、W和CM分档，加权平均，得到纸币破旧度综合指示： $>>O>=>>(>>P>1>>>>n>1>>k>>+>>P>2>>>>n>2>>k>>+>>P>3>>>>n>3>>k>>)>>/>3>>>式中：P$₁+P₂+P₃＝1，且P₁＞0，P₂＞0，P₃＞0；

比较O与OS的大小，若O＞OS，则为旧币，反之为新币；

c、通过计算机输出新旧纸币的识别信号，驱动电—机械转换器改变移动出钞导向板的倾角，使新、旧纸币分别落入两个不同的落钞斗。

本发明新旧纸币分检机及分检方法，根据纸币的外观判别其新旧程度，输入的信息齐全，判别的可靠性高，也符合手工分检的习惯；本发明计算机的输出信号直接驱动电—机械转换器来改变出钞导向板的倾角，使分检机的结构简单紧凑，提高了设备的可靠性；本发明代替纸币的手工分检，可以大大提高工作效率，降低劳动强度，并可消除分检判别中人的主观随意因素；本发明还因纸币的破旧度允许值可以根据需要进行调节，故操作使用方便并且实用性大。

下面结合实施例及相应附图对本发明的技术方案作进一步说明。

图1，新旧纸币分检机立体结构透视图；

图2，新旧纸币分检机外形图；

图3，进钞控制机构结构示意图；

图4，分检机新旧纸币分离部分示意图。

本发明新旧纸币分检机，设机壳，机壳中设置钞板9、捻钞轮14、控钞轮15、阻力轮18、电机17和弹性舌片16构成的进钞控制机构8，其中由电机17驱动的捻钞轮14设于置钞板9上面，转速高于捻钞轮14的控钞轮15与阻力轮18相切地设于置钞板19的出钞端，其切线与置钞板9的出钞端位于同一平面；与进钞控制机构8相邻地设有输送皮带3，弹性舌片16一端压于输送皮带3；输送皮带3上方设有带信号匹配模板的动态图像传感器2，该传感器型号有如日本东京芝浦电气株式会社的TCD102C-1，靠近输送皮带3出钞端设有移动出钞导向板19，该导向板下方设有固定出钞导向板5，两导向板19、5远于输送皮带3的一端分别设有新币或旧币落钞斗4和旧币或新币落钞斗6，在移动出钞导向板19下方之一侧设有包括电磁铁20和推杆21的导向板起落装置；所说的机壳上设联计算机主机7及其显示器1；机壳上还设有破旧度允许值设定健11、动力电开关按扭13、报警指示灯10和电源插座12。

本发明的适用于上述分检机的新旧纸币分检方法，包括将待检纸币从进钞控制机构8送入；由于控钞轮15转速高于捻钞轮14转速，纸币被一张一张分离地运送于输送皮带3；

传感器2将纸币图像以点阵形式读入计算机，并将待检纸币的图像分割成m×n个小块，将每个小块的图像信息输入计算机；计算机首先对得到的图像进行滤波、锐化，再将其与标准图像T进行比较，得出表征纸币图像与标准图像重合程度的相关系数R，表征纸币表面光滑程度的图像相邻梯度总平均值W和表征纸币图像模糊程度的粗粒化局部方差均值CM；然后对这些特征指标R、W和CM分档，加权平均，得到纸币破旧度综合指标O；比较O与破旧度设定值OS的大小，若O＞OS则为旧币，反之为新币。

最后，通过计算机输出新旧纸币的识别信号，驱动电—机械转换器动作，使新、旧纸币分别落入不同的落钞斗。具体是，输出新币识别信号，电磁铁20作用，使推杆21缩回，移动出钞导向板19的接钞端同位于输送皮带3的出钞端接受新币并导落于新币落钞斗4；输出旧币识别信号，则推杆21伸出，将移动出钞导向板19接钞端上顶离开输送皮带3的同位面，旧币落于固定出钞导向板5并被导落于旧币落钞斗6。此过程新、旧纸币落钞途径可更换，效果完全相同。

上述之图像锐化，是用Wallis & Jong-Sanlee算法，取(2n+1)(2m+1)窗口求均值： $>>>M>L>>>(>x>,>y>)>>=>>1>>>(>2>n>+>1>)>>>(>2>m>+>1>)>>>>>\Sigma >>i>=>x>->n>>>n>+>x>over>>>\Sigma >>j>=>y>->m>>>m>+>y>over>>f>>(>i>,>j>)>>>>再修正该点f\prime (x，y)＝M$_L(x，y)+h[f(x，y)-M_L(x，y)]

取k＞1，图像即得到锐化。

上述特征指标R、W和CM分别表示为： $>>R>=>>>>\Sigma >m>>>\Sigma >n>>\delta >>(>m>,>n>)>>T>>(>m>,>n>)>>>>>>(>>\Sigma >m>>>\Sigma >n>>\delta >>>(>m>,>n>)>>2>>)>>>1>2>>>>>(>>\Sigma >m>>>\Sigma >n>>T>>>(>m>,>n>)>>2>>)>>>1>2>>>>>>>$ >>W>=>>$ >>>\Sigma >>i>=>1>>>m>->1>over>>>\Sigma >>j>=>1>>nover>>|>G>>(>i>,>j>)>>->G>[>>(>i>+>1>)>>,>j>]>|>>>$ >>CM>=>>>>m>3>>·>>n>3>>>>>m>2>>·>>n>2>>>>>\Sigma >>i>=>1>>>>m>2>>/>>m>3>>over>>>\Sigma >>j>=>1>>>>n>2>>/>>n>3>>over>>\lambda >>(>i>,>j>)>>>>其中，$ >>\lambda >>(>i>,>j>)>>=>>1>>>m>3>>·>>n>3>>>>>\Sigma >>k>=>1>>>m>3>over>>>\Sigma >>l>=>1>>>n>3>over>>\{>E>[>>(>i>->1>)>>·>>m>3>>+>k>,>>>(j-1)·n$$$$$₃+l]-M_L(i，j)}² $>>>M>L>>>(>i>,>j>)>>=>>1>>>m>3>>·>>n>3>>>>>\Sigma >>k>=>1>>>m>3>over>>>\Sigma >>l>=>1>>>n>3>over>>E>[>>(>i>->1>)>>·>>m>3>>+>k>,>>>(j-1)·n$₃+l] $>>E>>(>i>,>j>)>>=>>1>>>l>1>>·>>l>2>>>>>\Sigma >>k>=>1>>>l>1>over>>>\Sigma >>l>=>1>>>l>2>over>>E>[>>(>i>->1>)>>·>>l>1>>+>k>,>>>(j-1)·l$₂+l]l₁＝m/m₂，l₂＝n/n₂上述纸币破旧度综合指标O为： $>>O>=>>(>>P>1>>>>n>1>>k>>+>>P>2>>>>n>2>>k>>+>>P>3>>>>n>3>>k>>)>>/>3>>>$

其中，P₁+P₂+P₃＝1，且P₁＞0，P₂＞0，P₃＞0。

经以上所述，本发明新旧纸币分检方法，其概括步骤如下：

1、启动工作系统，设定纸币破旧度允许值OS；

2、将特检纸币送入进钞控制机构8，经传感器2将纸币图像以点阵形式读入计算机；

3、通过计算机对纸币图像进行滤波，锐化，并与标准图像比较求出表征纸币图像的特征指标R、W和CM；再对R、W和CM分档，加权平均，得到纸币破旧度综合指标O；比较O与OS的大小，若O＞OS，则为旧币，反之为新币；

4、通过计算机输出新旧纸币的识别信号，驱动电—机械转换器改变移动出钞导向板19的倾角，使新、旧纸币分别落入两个不同的落钞斗，完成新旧纸币的分检。