[发明专利]一种钞票成色的检测与识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钞票成色的检测与识别方法，适用于各种点钞机、清分机及对纸币成色进行识别的领域。

技术背景

钞票成色的检测与识别技术是金融机具行业中非常重要的技术。金融行业在国家的支持下提出“人民币流通券要达到七成新以上”的要求，因此银行等金融部门要求将回笼的现金货币分拣为三个质量层次：ATM钞票，流通钞票和残损钞票，而实现质量分拣的关键技术就是钞票成色(新旧)的检测与识别技术。采用成色的检测与识别技术进行处理分类的钞票，不仅同时满足了ATM机用钞和再流通钞对钞票质量的不同要求，还达到了剔除并回收残币的目的，可加快现金再投入流通的速度，大大提高了再投放币的安全性和可靠性。

发明内容

本发明采用接触式图像传感器CIS(Contact Image Sensor)可以检测钞票特征区域的灰度(亦称亮度)信号，将此灰度信号通过A/D转换器转换成相应的数字量，并对其进行特征提取、排列组合就可以实现不同成色钞票的识别。但是，由于CIS发光光源随着使用时间的推移不可避免地发生老化以及电磁干扰等环境因素的影响，会导致传感器读入信号不准确，这是钞票成色的检测与识别方法需要解决的关键问题之所在。

经研究试验发现，受环境因素影响的传感器读入信号不准确的表现不是整体输出的灰度信号升高或降低，而是重建图像中产生较浅或较深的条状阴影，这就给补偿造成了难度，但是有其规律性：相同补偿系数的点输出变化具有一致性，可以根据特征区补偿系数的变化来对工作区的补偿系数进行修正，从而可实现工作区CIS输出的校正。

本发明采用的技术方案是：采用接触式图像传感器CIS、信号放大器、高速A/D转换器、先入先出缓存FIFO、控制逻辑CPLD及高速数字信号处理器DSP组成。将CIS的检测区的一端取25mm贴上白样张，并包裹黑胶带以防止透光，从而形成了可提取并检测传感器输出补偿系数变化的特征区，余下部分就成了检测识别的工作区(如图1所示)。通过对CIS特征区域的补偿系数变化进行检测，找出不同补偿系数变化的规律，然后采用特定的算法对CIS工作区的补偿系数进行校正，从而达到对CIS输出的有效校正，实现钞票成色的准确检测与识别。该补偿方法包括以下步骤：

a.测量每一点的明输出Vpi与暗输出Vdi，求出最大明输出Vpmax与最小暗输出Vdmin(如图4所示)；

b.计算补偿系数βi＝(Vpmax-Vdmin)/(Vpi-Vdi)，从而补偿后的输出值Wi＝βi×(Vi-Vdi)，其中Vi是各点的实际输出电压值。

随着时间的推移，由于CIS发光光源不可避免地发生老化以及电磁干扰等环境因素的影响，会导致传感器读入信号不准确，需要对CIS输出进行补偿，此时：

c.测量特征区每一点的明输出与暗输出，求出特征区补偿系数δi及其与原特征区补偿系数βi的变化差值Δδi(Δδi＝δi-βi)，建立特征区原补偿系数βi与其变化差值Δδi的函数关系式：

d.根据特征区补偿系数变化函数关系式调整工作区补偿系数。

钞票成色的检测与识别方法的特点：本发明方法设计合理，适用于各种点钞机、清分机等对纸币成色进行检测与识别的领域，可对接触式图像传感器CIS的输出偏差进行有效的补偿与校正。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明采用的接触式图像传感器CIS的示意图。

图2是本发明的CIS传感器工作区与特征区分布的示意图。

图3是本发明的CIS传感器特征区的剖面示意图。

图4是本发明的钞票成色检测与识别方法的方框图。

图5是本发明的钞票成色检测与识别方法的DSP数据补偿算法流程图。

图6是本发明的CIS传感器对白样张的实际输出值的状态图。

图7是本发明的CIS传感器对白样张的明输出与补偿系数分布的状态图。

图8是本发明的长时间工作后的CIS传感器对白样张的补偿输出值的状态图。

图9是本发明的长时间工作后的CIS传感器经补偿系数修正后对白样张的补偿输出值的状态图。