CN106447908B - 一种纸币鉴伪方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸币鉴伪方法及装置。所述方法包括：获取待测纸币中的待测图像；对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图；确定所述前景图的联通区域；根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪。通过本发明的技术方案，能够稳定、有效地鉴别纸币的真伪。

Description

一种纸币鉴伪方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及纸币检测技术，尤其涉及一种纸币鉴伪方法及装置。

背景技术

为了维护社会的金融秩序，防止假币在市场上流通，各国纸币防伪特征在不断改进，纸币的鉴伪技术也在不断提高。

目前在世界上流通的纸币中，纸币防伪特征主要有图文特征、水印特征、荧光特征等。而在现有的纸币检测方法中，普遍采用的是人工鉴伪和机器鉴伪，其中，人工鉴伪主要是靠人眼在自然光下对纸币表面的各种图文特征进行主观识别，而机器鉴伪主要是靠紫外光下对纸币的水印特征、荧光特征等普通的防伪特征进行识别，从而鉴别纸币的真伪。

现有鉴伪技术中，纸币常用的防伪特征容易被伪造，且常用的防伪特征的识别效果不稳定，例如在紫外光下的某个照射角度可能会检测不出纸币的荧光特征，从而导致无法有效地鉴别纸币的真伪。

发明内容

本发明实施例提供一种纸币鉴伪方法及装置，以实现稳定、有效地鉴别纸币的真伪。

第一方面，本发明实施例提供了一种纸币鉴伪方法，包括：

获取待测纸币中的待测图像；

对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图；

确定所述前景图的联通区域；

根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪。

进一步地，获取待测纸币中的待测图像包括：

通过红外光源对所述待测纸币的待测区域进行照射；

通过图像传感器获取所述待测区域的红外反射图作为所述待测图像。

进一步地，对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图包括：

对所述待测图像进行二值化处理；

将处理后的待测图像中像素值大于0的像素点组成的图像标定为前景图。

进一步地，确定所述前景图的联通区域包括：

对所述前景图的像素点进行遍历扫描；

对像素值相同的相邻像素点进行标记，形成初始联通区域；

删除所述初始联通区域中像素点数少于预设点数阈值和/或初始联通区域的高度小于预设高度阈值的初始联通区域；

确定处理后剩余的初始联通区域为所述前景图的联通区域。

进一步地，根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪包括：

若所述联通区域的个数大于或者等于预设阈值，则确定所述待测图像存在条纹特征，并确定所述待测纸币为真币；

若所述联通区域的个数小于所述预设阈值，则确定所述待测图像不存在条纹特征，并确定所述待测纸币为假币。

第二方面，本发明实施例还提供了一种纸币鉴伪装置，该装置包括：

图像获取模块，用于获取待测纸币中的待测图像；

图像处理模块，用于对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图；

区域标定模块，用于确定所述前景图的联通区域；

特征鉴别模块，用于根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪。

进一步地，所述图像获取模块包括：

照射单元，用于通过红外光源对所述待测纸币的待测区域进行照射；

图像获取单元，用于通过图像传感器获取所述待测区域的红外反射图作为所述待测图像。

进一步地，所述图像处理模块包括：

图像处理单元，用于对所述待测图像进行二值化处理；

前景图标定单元，用于将处理后的待测图像中像素值大于0的像素点组成的图像标定为前景图。

进一步地，所述区域标定模块包括：

像素点扫描单元，用于对所述前景图的像素点进行遍历扫描；

像素点标记单元，用于对像素值相同的相邻像素点进行标记，形成初始联通区域；

区域处理单元，用于删除所述初始联通区域中像素点数少于预设点数阈值和/或初始联通区域的高度小于预设高度阈值的初始联通区域；

区域确定单元，用于确定处理后剩余的初始联通区域为所述前景图的联通区域。

进一步地，所述特征鉴别模块具体用于：

若所述联通区域的个数大于或者等于预设阈值，则确定所述待测图像存在条纹特征，并确定所述待测纸币为真币；

若所述联通区域的个数小于所述预设阈值，则确定所述待测图像不存在条纹特征，并确定所述待测纸币为假币。

本发明实施例利用纸币的条纹特征不易被伪造的优点，通过对待测纸币中的待测图像进行联通区域的划定，来判断待测纸币是否存在条纹特征，从而判断待测纸币的真伪，解决了现有技术中因普通特征容易被伪造或是检测技术效果不稳定而导致无法有效地鉴别纸币真伪的技术问题，实现了稳定、有效地检测纸币真伪的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种纸币鉴伪方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的纸币鉴伪方法中的条纹特征文字的红外反射图；

图3是本发明实施例提供的纸币鉴伪方法中的经二值化处理后的条纹特征文字的示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种纸币鉴伪方法的流程图；

图5是本发明实施例三提供的一种纸币鉴伪装置的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种纸币鉴伪方法的流程图，该方法可适用于对具有条纹特征的纸币进行检测的情况，该方法可以由纸币鉴伪装置来执行，该装置可以配置在ATM(Automated Teller Machine，自动柜员机)、验钞机以及所有包含具有纸币鉴伪功能的检测机中。具体包括如下步骤：

步骤110、获取待测纸币中的待测图像。

其中，待测纸币对应的真币为具有条纹特征的纸币，例如伊朗币，待测纸币的待测图像对应的真币中相同区域的图像存在条纹特征。待测纸币对应的真币在自然光下不显示条纹特征，在红外光照射下才会显示出条纹特征，因此，需要获取待测纸币的红外反射图，通过红外反射图对待测纸币进行鉴伪。

优选的，获取待测纸币中的待测图像包括：通过红外光源对所述待测纸币的待测区域进行照射；通过图像传感器获取所述待测区域的红外反射图作为所述待测图像。

具体的，用红外光源对待测纸币进行照射的目的在于，使待测区域中的条纹特征显示出来。获取红外反射图的方法是：将红外光源和图像传感器置于待测纸币的同一侧，当红外光源发出的红外光照射在待测纸币的待测图像上时，图像传感器捕捉从待测纸币反射回来的光线形成的红外反射图。例如，图2是面值为50万的伊朗币真币中的币值字样在红外光源下呈现出来的条纹特征，具体的，条纹特征表现为50字样上的浅色斜条纹。

步骤120、对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图。

进行图像处理的好处在于可以凸显所需要的待测图像，根据待测图像中像素点的像素值来选择性标识前景图。

优选的，对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图包括：对所述待测图像进行二值化处理；将处理后的待测图像中像素值大于0的像素点组成的图像标定为前景图。

具体的，进行二值化处理的算法可以为otsu(最大类间方差法)、P参数法等，其目的在于将待测图像上的像素点的像素值设置为0或255，即将整个待测图像呈现出明显的黑白效果。其中，像素值被设置为255的黑色像素点组成的图像标记为前景图。例如，图3是面值为50万的伊朗币真币币值字样处的红外反射图经二值化处理后呈现出来的条纹特征文字效果，黑色像素点组成的图像即为前景图。

其中，otsu算法的基本思想是根据初始阈值把图像分为前景、背景两两类图像，然后计算两类之间的方差，更新阈值，重新计算类间方差，当满足类间方差最大时的阈值，即为所求最佳阈值。P参数法的基本思想就是在知道图像中目标所占的比率时，循环不同的灰度值对图像进行分割，并计算对应的目标所占的比率，如果该比率与已知目标比率的差值足够小，那么该阈值就是所求的最佳分割阈值。

步骤130、确定所述前景图的联通区域。

联通区域是指图像中具有相同像素值且位置相邻的前景像素点组成的图像区域。例如，如图3所示，前景图中包含若干联通区域。

步骤140、根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪。

条纹特征信息是指待测图像中是否包含条纹特征，条纹特征例如可以是横条纹、斜条纹或曲线条纹等。根据联通区域确定条纹特征的好处在于，可以不用考虑条纹特征的具体形状，只要确定联通区域的个数即可。

优选的，根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪包括：若所述联通区域的个数大于或者等于预设阈值，则确定所述待测图像存在条纹特征，并确定所述待测纸币为真币；若所述联通区域的个数小于所述预设阈值，则确定所述待测图像不存在条纹特征，并确定所述待测纸币为假币。

具体的，预设阈值根据图像分辨率的大小而不同。例如图3中，预设阈值为6。

该纸币真伪鉴别方法的原理：根据待测图像是否包含多个联通区域来确定纸币的真伪。具体的，当待测纸币为真币时，待测图像会被具有规则图形的线条分割为多个联通区域，当待测纸币为假币时，待测图像会呈现出一块完整的联通区域。

本实施例的技术方案，通过确定待测纸币中待测图像的联通区域，来判断待测图像是否存在条纹特征，从而鉴别出纸币的真伪。由于利用了纸币条纹特征不易被伪造的特点，采用联通区域的检测方法，且该方法适用于各种角度的条纹特征的检测，解决了现有技术中因普通特征容易被伪造或是检测技术效果不稳定而导致无法有效地鉴别纸币真伪的技术问题，实现了稳定、有效地检测纸币真伪的效果。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种纸币鉴伪方法的流程图。本实施例以上述实施例为基础进行优化，提供了优选的纸币鉴伪的方法，具体是，将确定所述前景图的联通区域进一步优化为：对所述前景图的像素点进行遍历扫描；对像素值相同的相邻像素点进行标记，形成初始联通区域；删除所述初始联通区域中像素点数少于预设点数阈值和/或初始联通区域的高度小于预设高度阈值的初始联通区域；确定处理后剩余的初始联通区域为所述前景图的联通区域。

相应的本实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤410、获取待测纸币中的待测图像；

步骤420、对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图；

步骤430、对所述前景图的像素点进行遍历扫描；

具体的，进行遍历扫描的目的在于确定前景图中每个像素点的像素值。

步骤440、对像素值相同的相邻像素点进行标记，形成初始联通区域；

初始联通区域的标记方法例如可采用two-pass算法。

具体的，two-pass算法指的就是通过扫描两遍图像，就可以将图像中存在的所有联通区域找出并标记。其思路是：第一遍扫描时赋予每个像素位置一个标签，扫描过程中同一个联通区域内的像素集合中可能会被赋予一个或多个不同标签，因此需要将这些属于同一个联通区域但具有不同值的标签合并，也就是记录它们之间的相等关系；第二遍扫描就是将具有相等关系的标签所标记的像素点归为一个联通区域并赋予一个相同的标签(通常这个标签是具有相等关系的标签中的最小值)。

步骤450、删除所述初始联通区域中像素点数少于预设点数阈值和/或初始联通区域的高度小于预设高度阈值的初始联通区域；

具体的，预设点数阈值和预设高度阈值的取值依据图像分辨率的大小而不同，例如图3中，预设点数阈值为10，预设高度阈值为2。

设置阈值的目的在于，删除初始联通区域中的噪声联通区域，排除噪声干扰。例如，图3中可以根据预设高度阈值删除50字样旁边的横条纹，根据预设点数阈值删除单个或较少个点的噪声点。

步骤460、确定处理后剩余的初始联通区域为所述前景图的联通区域。

经去噪处理后的初始联通区域表现为若干个较大的联通区域，此时剩余的联通区域能够很好地表征待测图像是否存在条纹特征。

步骤470、根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪。

本实施例的技术方案，在优化实施例一纸币鉴伪方法的基础上，对确定联通区域方法的技术方案进行了清楚地描述，排除了待测图像中可能存在的噪声干扰，提高了纸币鉴伪的准确度。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种纸币鉴伪装置的结构示意图。所述纸币鉴伪装置包括：图像获取模块510、图像处理模块520、区域标定模块530、特征鉴别模块540，下面对各模块进行具体说明。

图像获取模块510，用于获取待测纸币中的待测图像；

图像处理模块520，用于对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图；

区域标定模块530，用于确定所述前景图的联通区域；

特征鉴别模块540，用于根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪。

可选的，所述图像获取模块包括：

照射单元，用于通过红外光源对所述待测纸币的待测区域进行照射；

图像获取单元，用于通过图像传感器获取所述待测区域的红外反射图作为所述待测图像。

可选的，所述图像处理模块包括：

图像处理单元，用于对所述待测图像进行二值化处理；

前景图标定单元，用于将处理后的待测图像中像素值大于0的像素点组成的图像标定为前景图。

可选的，所述区域标定模块包括：

像素点扫描单元，用于对所述前景图的像素点进行遍历扫描；

像素点标记单元，用于对像素值相同的相邻像素点进行标记，形成初始联通区域；

区域处理单元，用于删除所述初始联通区域中像素点数少于预设点数阈值和/或初始联通区域的高度小于预设高度阈值的初始联通区域；

区域确定单元，用于确定处理后剩余的初始联通区域为所述前景图的联通区域。

可选的，所述特征鉴别模块具体用于：

若所述联通区域的个数大于或者等于预设阈值，则确定所述待测图像存在条纹特征，并确定所述待测纸币为真币；

若所述联通区域的个数小于所述预设阈值，则确定所述待测图像不存在条纹特征，并确定所述待测纸币为假币。

通过本发明实施例三的一种纸币鉴伪装置，对待测纸币中的待测图像进行联通区域的划定，来判断待测纸币是否存在条纹特征，从而判断出待测纸币的真伪，实现了稳定、有效地对纸币进行鉴伪。

上述纸币鉴伪装置可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种纸币鉴伪方法，其特征在于，包括：

获取待测纸币中的待测图像；

对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图；

确定所述前景图的联通区域；

根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪；

其中，根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪包括：

若所述联通区域的个数大于或者等于预设阈值，则确定所述待测图像存在条纹特征，并确定所述待测纸币为真币；

若所述联通区域的个数小于所述预设阈值，则确定所述待测图像不存在条纹特征，并确定所述待测纸币为假币；

所述获取待测纸币中的待测图像包括：

通过红外光源对所述待测纸币的待测区域进行照射；

通过图像传感器获取所述待测区域的红外反射图作为所述待测图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图包括：

对所述待测图像进行二值化处理；

将处理后的待测图像中像素值大于0的像素点组成的图像标定为前景图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述前景图的联通区域包括：

对所述前景图的像素点进行遍历扫描；

对像素值相同的相邻像素点进行标记，形成初始联通区域；

删除所述初始联通区域中像素点数少于预设点数阈值和/或初始联通区域的高度小于预设高度阈值的初始联通区域；

确定处理后剩余的初始联通区域为所述前景图的联通区域。

4.一种纸币鉴伪装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取待测纸币中的待测图像；

图像处理模块，用于对所述待测图像进行图像处理，并标定前景图；

区域标定模块，用于确定所述前景图的联通区域；

特征鉴别模块，用于根据所述联通区域，确定所述待测图像的条纹特征信息，并根据所述条纹特征信息，确定所述待测纸币的真伪；

其中，所述特征鉴别模块具体用于：

若所述联通区域的个数大于或者等于预设阈值，则确定所述待测图像存在条纹特征，并确定所述待测纸币为真币；

若所述联通区域的个数小于所述预设阈值，则确定所述待测图像不存在条纹特征，并确定所述待测纸币为假币；

所述图像获取模块包括：

照射单元，用于通过红外光源对所述待测纸币的待测区域进行照射；

图像获取单元，用于通过图像传感器获取所述待测区域的红外反射图作为所述待测图像。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述图像处理模块包括：

图像处理单元，用于对所述待测图像进行二值化处理；

前景图标定单元，用于将处理后的待测图像中像素值大于0的像素点组成的图像标定为前景图。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述区域标定模块包括：

像素点扫描单元，用于对所述前景图的像素点进行遍历扫描；

像素点标记单元，用于对像素值相同的相邻像素点进行标记，形成初始联通区域；

区域处理单元，用于删除所述初始联通区域中像素点数少于预设点数阈值和/或初始联通区域的高度小于预设高度阈值的初始联通区域；

区域确定单元，用于确定处理后剩余的初始联通区域为所述前景图的联通区域。

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