[发明专利]钞票裂缝检测方法及装置

摘要

本发明涉及一种钞票裂缝检测方法和装置，根据钞票光学透射图像成像原理，钞票透射图像灰度与传感器光源强度和钞票的透光度紧密相关，在光源强度不变的情况下，钞票的裂缝区域和非裂缝区域透过率差异巨大，并且裂缝区域内图像灰度集中，表现为一个从钞票边缘开始的所有像素点灰度均接近于255的连通域。如果钞票透射图像上存在上述连通域，通过计算连通域边缘长度和深度并和预设阈值进行比较判定，能决定对投入钞票是拒钞还是接收。

主权项

一种钞票裂缝检测装置，其包括：一图像采集单元，用于采集投入钞票的光学透射图像；一预处理单元，用于接收该图像采集单元采集到的钞票图像信号，并对该钞票图像信号实施前景区域定位和切割；一裂缝检测单元，用于从该预处理单元接收钞票前景区域图像，并检测前景区域边缘是否存在一具有裂缝特征的像素段，如果存在该具有裂缝特征的像素段，则该前景区域边缘存在裂缝，该裂缝检测单元继续用于按照检测边缘是否有裂缝的方式检测该裂缝是否延拓至比边缘更深的一行或者一列，并累计裂缝边缘长度和裂缝深度；一判定单元，用于根据钞票裂缝检测单元的检测结果，判断钞票是否合格，其中该判定规则是：如果钞票四个边缘均无裂缝，则该投入钞票合格，接收该钞票；如果投入钞票有裂缝，并且该裂缝边缘长度大于设定阈值或者该裂缝深度大于设定阈值，则该投入钞票不合格，拒收该钞票；如果投入钞票有裂缝，并且该裂缝边缘长度小于设定阈值且该裂缝深度小于设定阈值，则该投入钞票合格，接收该钞票；以及一控制单元，用于控制上述各单元的运行；其特征在于，该裂缝检测单元通过如下方式获得累计裂缝边缘长度和裂缝深度：首先，初始化设置，设裂缝起始边缘点为PS，裂缝终止边缘点为PE，裂缝宽度Cw＝0，裂缝边缘长度Cl＝0，裂缝深度Ch＝0；然后执行如下步骤：步骤52，搜索位于前景区域某一边缘像素中的裂缝起始边缘点和终止边缘点，如果点P(x01,y01)和P(x02,y01)满足：x02-x01-1<=2GrayP(x01,y01)<gthmaxGrayP(x02,y01)<gthmaxGrayPM>gthmin]]>其中x02‑x01‑1＜＝2表示裂缝区域在前景区域图像上的宽度不超过2个像素，gthmax为介质没有裂缝时光学透射图像灰度最大值，设置为200，gthmin为裂缝区域光学透射图像灰度最小值，设置为250，PM为P(x01,y01)和P(x02,y01)之间的点；则，更新PS＝P(x01,y01)，PE＝P(x02,y01)，CL＝Cl+2，CH＝Ch+1；步骤53，当Cw＝1，即P(x01,y01)和P(x02,y01)之间有1个像素时，有x02=x01+2GrayP(x01-1,y01+1)<gthmaxGrayP(x02+1,y01+1)<gthmax]]>①如果GrayP(x01,y01+1)>gthminGrayP(x01+1,y01+1)<gthmax]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01‑1,y01+1)，终止点PE＝P(x01+1,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝1；②如果GrayP(x02,y01+1)>gthminGrayP(x01+1,y01+1)<gthmax]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01+1,y01+1)，终止点PE＝P(x02+1,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝1；③如果GrayP(x01,y01+1)>gthminGrayP(x01+1,y01+1)>gthminGrayP(x02,y01+1)<gthmax]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01‑1,y01+1)，终止点PE＝P(x02,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝2；④如果GrayP(x01,y01+1)<gthmaxGrayP(x01+1,y01+1)>gthminGrayP(x02,y01+1)>gthmin]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01,y01+1)，终止点PE＝P(x02+1,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝2；步骤54，当Cw＝2，即PS和PE之间有2个像素时，有x02=x01+3GrayP(x01-1,y01+1)<gthmaxGrayP(x02+1,y01+1)<gthmax]]>①如果GrayP(x01,y01+1)>gthminGrayP(x01+1,y01+1)<gthmax]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01‑1,y01+1)，终止点PE＝P(x01+1,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝1；②如果GrayP(x01,y01+1)<gthmaxGrayP(x01+1,y01+1)>gthminGrayP(x01+2,y01+1)<gthmax]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01,y01+1)，终止点PE＝P(x01+2,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝1；③如果GrayP(x01+1,y01+1)<gthmaxGrayP(x01+2,y01+1)>gthminGrayP(x01+3,y01+1)<gthmax]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01+1,y01+1)，终止点PE＝P(x01+3,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝1；④如果GrayP(x01+2,y01+1)<gthmaxGrayP(x02,y01+1)>gthmin]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01+2,y01+1)，终止点PE＝P(x02+1,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝1；⑤如果GrayP(x01,y01+1)>gthminGrayP(x01+1,y01+1)>gthminGrayP(x01+2,y01+1)<gthmax]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01‑1,y01+1)，终止点PE＝P(x01+2,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝2；⑥如果GrayP(x01,y01+1)<gthmaxGrayP(x01+1,y01+1)>gthminGrayP(x01+2,y01+1)>gthminGrayP(x01+3,y01+1)<gthmax]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01,y01+1)，终止点PE＝P(x01+3,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝2；⑦如果GrayP(x01+1,y01+1)<gthmaxGrayP(x01+2,y01+1)>gthminGrayP(x01+3,y01+1)>gthmin]]>则更新该行裂缝起始点PS＝P(x01+1,y01+1)，终止点PE＝P(x02+1,y01+1)，裂缝边缘长度CL＝Cl+2，裂缝深度CH＝Ch+1，裂缝宽度Cw＝2；其他情况下，该裂缝未延伸到本行，裂缝检测结束；步骤55，迭代计算，如果Cw＝1，重复执行步骤53；如果Cw＝2，重复执行步骤54，直到实现对一条裂缝的完全检测。