利用金属线背光成像进行2015版人民币甄别的方法

摘要

本发明公开了利用金属线背光成像进行2015版人民币甄别的方法，依次由获取原始二值图像信息、计算图像列像素平均值、选取左、右1/4区域分析和便历查找谷值四个步骤完成，本发明操作简单，运算复杂度小，在CIS的正对面加装条形LED光源，通过LED光源投射到纸币上利用金属线背光成像原理进行2015版人民币甄别，采用这种甄别方法无错误率。

说明书

技术领域

本发明属于智能识别领域，具体涉及到基于接触式图像传感器利用金属线背光成像进行2015版人民币甄别的方法。

背景技术

接触式图像传感器(Contact Image Sensor)是一种主要用于复印机、传真机，近年来开始应用于金融机具的光电信号采集设备。CIS是一种接触式图像传感器元件，工作原理是利用以矩阵式排列的内置发光二极管为微小光源经被扫描媒介反射光线后，由感光器捕获转化为电信号最终形成扫描对象的完整影像。

CIS内部由LED光源阵列(LED Light source)、微自聚焦棒状透镜阵列(Rod Lensarray)、光电传感器阵列(CMOS image sensor array)及其电路板等多个部分组成。CIS扫描仪内部的聚焦棒状透镜是分组设置的，每组由若干个微自聚焦棒状透镜按阵列排放。组与组之间并列排放，从而组成一个大的聚焦棒状透镜阵列。通过背光形式对CIS进行照射，可以得到纸币透射光图像。

中国人民银行于2015年正式发布了第五套2015版本人民币，以适应纸币更高的防伪要求。2015版本人民币使用了光彩光变面额数字、全息定位镂空识别、压印式白水印、珠光油墨图案等多种现代化货币防伪手段，冠字号特征、红外特征与其他版本不同，具体表现在字体不同、字符大小不同，但是之前生产的点验钞机、ATM机中的鉴伪模块由于算法原因，对新版本的假人民币鉴别能力差，所以在需要使用一种快速的方法对2015版本人民币进行甄别，以方便后续的冠字号识别、假币鉴别使用特定的算法快速完成。

发明内容

因2015版本人民币使用了复杂高端的防伪印刷手段，需要通过图像手段对2015版纸币进行甄别，为了解决这一技术问题，本发明提出了以下解决方案：

利用金属线背光成像进行2015版人民币甄别的方法，由获取原始二值图像信息、计算图像列像素平均值、选取左、右1/4区域分析和便历查找谷值四个步骤完成，具体步骤如下：

步骤一：

首先，在CIS的正对面加装条形LED光源

进一步，光源根据采图要求同步点亮，当纸币通过CIS前的传感器，触发采图，并点亮光源。

进一步，当纸币通过CIS，得到端正的背光成像原始二值图像信息。

步骤二：

首先，对得到端正的背光成像原始二值图像进行信息计算，计算出出原始二值图像每列像素值的平均值，如式(1)和(2)所示：

进一步，对平均值数据进行固定常数放大。

进一步，绘制的坐标图，可以看出2015版本人民币，在坐标图特征上与原有05版本不同。

步骤三：

选取小于和大于两个区域进行分析，即只选取钱币的长边方向左、右1/4的区域，进行分析，中间区域忽略。

步骤四：

首先，设置宽度为20像素的窗口：

X(k-10)…X(k)…X(k+10)

进一步，对使用以上窗口进行遍历查找，当有满足窗口时，即可判定人民币为2015版本。

最终，输出甄别结果。

本发明的有益效果在于：本发明操作简单，运算复杂度小，在CIS的正对面加装条形LED光源，通过LED光源投射到纸币上利用金属线背光成像原理进行2015版人民币甄别，采用这种甄别方法无错误率。

附图说明

图1为2015版本人民币甄别流程图；

图2为CIS扫描仪扫内部微自聚焦棒状透镜物理结构示意图；

图3为2015版本与2005版本钱币冠字号字体差异对比图；

图4为背面打光结构示意图；

图5为2015版本与2005版本原始二值图对比图；

图6为2015版本与2005版本坐标对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

利用金属线背光成像进行2015版人民币甄别的方法，由获取原始二值图像信息、计算图像列像素平均值、选取左、右1/4区域分析和便历查找谷值四个步骤完成，具体步骤如下：

步骤一：

首先，在CIS的正对面加装条形LED光源

进一步，光源根据采图要求同步点亮，当纸币通过CIS前的传感器，触发采图，并点亮光源。

进一步，当纸币通过CIS，得到端正的背光成像原始二值图像信息。

图2中101为微自聚焦棒状透镜阵列；当CIS工作时，LED光源阵列发出的光线直射到待扫描物体表面，从其表面反射回的光线经自聚焦棒状透镜阵列聚焦，成像在光电传感器阵列上，被转化为电荷存储起来。

图2中102为由微自聚焦棒状透镜阵列构成的聚焦棒状透镜组；每组包含若干聚焦棒状透镜阵列。

图3为2015版本与2005版本钱币冠字号字体差异对比图，(a)2015版本字体，(b)、(c)2005版本字体，201为J、D、5等字符，202为J、D、5有明显区别。

图4为背面打光结构示意图，301为红外反射传感器，通过感应纸币到达指定位置，控制光源点亮；302为均匀LED条形光。

步骤二：

首先，对得到端正的背光成像原始二值图像进行信息计算，计算出出原始二值图像每列像素值的平均值，如式(1)和(2)所示：

其中，P表示二值图像矩阵，表示每列像素值的平均值。

图5为2015版本与2005版本原始二值图对比图，(a)为2015版本，(b)为2005版本。

进一步，对平均值数据进行固定常数放大，以方便根据不同的图像采集系统调试会改变。

进一步，绘制的坐标图，可以看出2015版本人民币，在坐标图特征上与原有05版本不同。

图6为2015版本与2005版本坐标对比图。(a)为2015版本，(b)为2005版本。

步骤三：

选取小于和大于两个区域进行分析，即只选取钱币的长边方向左、右1/4的区域，进行分析，中间区域忽略。

步骤四：

首先，设置宽度为20像素的窗口：

X(k-10)…X(k)…X(k+10)

进一步，对使用以上窗口进行遍历查找，一旦找到连续20个值小于25n，返回1，否则返回0，当有满足窗口时，即可判定人民币为2015版本。

最终，输出甄别结果。

图2为2015版本与2005版本钱币冠字号字体差异对比图，(a)2015版本字体，(b)、(c)2005版本字体，201为J、D、5等字符，202为J、D、5有明显区别。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。