一种验钞机的纸币冠字号识别方法技术

本发明专利技术公开了一种验钞机的纸币冠字号识别方法，所述验钞机包括处理器、存储器、上图像传感器和下图像传感器，处理器分别与存储器、上图像传感器和下图像传感器电连接，验钞机与上位机电连接；包括如下步骤：本发明专利技术包括冠字号粗略定位；抽取冠字号所在区域的每个像素点坐标(fx，fy)，利用(fx，fy)周围的4个像素点进行双线性插值拟合，得到纸币的冠字号子图A′；对冠字号子图A′进行二值化，采用8邻域轮廓提取的方法，提取A′中的每个目标物的特征向量F；冠字号识别及输出本发明专利技术具有冠字号提取速度快、识别准确率高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及验钞机
，尤其是涉及一种冠字号提取速度快、识别准确率高 的验钞机的纸币冠字号识别方法。
技术介绍
对于纸币冠字号识别，无论是哪种分类识别方法，提取稳定的特征是识别的前提。 通常使用神经网络方法对冠子号进行识别，神经网络方法存在下述利弊： 需要大量的样本进行训练，当有字符判错时，只能归咎于网络没有训练好，接着重 新采集批量样本再进行训练；或者网络结构不合理，调整网络层数与节点个数，以及激励函 数等。如果有个别字符判错，要想改变这种状态，需要投入大量的工作进行再次训练，但是， 并不能保证新训练的网络有好的性能，将导致恶性循环。 如果将整个字符图像输入神经网络，将导致整体特征形似，而局部特征明显的字 符识别率低。如字符0与D，8与B，S与5,2与Z，E与F等。而轮廓链码能够反映字符的局 部特征，对局部特征明显的字符有高的识别率。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是为了克服现有技术中的冠字号识别方法冠字号提取速度慢、 识别准确率低的不足，提供了一种冠字号提取速度快、识别准确率高的验钞机的纸币冠字 号识别方法。 为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案： -种验钞机的纸币冠字号识别方法，所述验钞机包括处理器、存储器、上图像传感 器、下图像传感器、显示器和报警器；处理器分别与存储器、上图像传感器、下图像传感器、 显示器和报警器电连接；包括如下步骤： (1-1)当纸币经过验钞机时，上图像传感器和下图像传感器分别与纸币上下表面 接触，上图像传感器和下图像传感器采集图像并将图像传给处理器； 处理器识别出纸币上边界拟合直线与设定的X轴的夹角anghori，纸币左边界拟 合直线与设定的Y轴的夹角angvert，纸币左上角像素点的坐标（0X，0y);处理器中设有列 方向缩放系数coefcol和行方向缩放系数coefrow; (1-2)处理器粗略定位冠字号所在的区域，设定（nx，ny)是旋转校正后的冠字号区 域A内的任意一个像素点的坐标； 利用公式计算冠字号区域A的每个像素点，在旋转 校正前的原始图像中的像素点坐标（fx，fy)， CH=cos(anghori)coefcol SV=sin(angvert)coefrow 其中，SH=sin(anghori)coefcol; CV=cos(angvert)coefrow 处理器在采集图像中抽取冠字号所在区域的每个像素点坐标（fx，fy)，利用（fx， fy)周围的4个像素点进行双线性插值拟合，从而得到纸币的冠字号子图A'; (1-3)处理器采用Otsu动态阈值对冠字号子图A'进行二值化，采用8邻域轮廓 提取的方法，提取^中的每个目标物的特征向量F; (1-4)存储器中设有样本库，识别阈值Q，样本库中设有分别与各个冠字号字符相 对应的特征向量模板，处理器搜索并得到与每个目标物的特征向量F距离最小的特征向量 模板Tmin; (1-5)处理器利用公￥计算相似度P， 当P彡Q，则处理器将与^寸应的字符选出并保存在存储器中， 当P<Q，则处理器将"？ "保存在存储器中； 当所有字符识别完成时，处理器按照与各个字符相对应的目标物的外轮廓的外接 矩形的中心坐标从小到大的顺序，将各个字符从左至右依次排列得到识别出来的纸币冠字 号A1 ; 处理器控制显示器显示A1和Y，当A1中任意一个字符为"？ "时，处理器控制报 警器报警。本专利技术包括冠字号粗略定位；抽取冠字号所在区域的每个像素点坐标（fx，fy)，利 用（fx，fy)周围的4个像素点进行双线性插值拟合，得到纸币的冠字号子图A';对冠字号 子图A'进行二值化，采用8邻域轮廓提取的方法，提取A'中的每个目标物的特征向量F; 冠字号识别及输出。 本专利技术对目标物的外轮廓按照8邻域的顺时针方向进行搜索，内轮廓按照8邻域 的逆时针方向进行搜索，由于对于轮廓的每个点都有8个可能的方向到下一个轮廓点，链 码的走势很好的模拟了字符笔画的走势，能够较准确的代表各个字符，提取链码的同时，也 得到了目标物的2维轮廓坐标点，利于识别后期相似字符细节的辨别，轮廓链码是线性特 征，相对于现有的一些面特征，本专利技术特征提取速度更快，本专利技术只需要扫描一次图像，BP 可以剔除大部分冠字号处的污点，很大程度地提高了纸币冠字号识别的准确率。 因此，本专利技术具有冠字号提取速度快、识别准确率高的特点。 作为优选，所述采用8邻域轮廓提取的方法，提取A'中的每个目标物的特征向量 F包括如下具体步骤： 存储器中设有目标物个数n，设定搜索序号i的初始值为1 ; (2-1)处理器对二值化的冠字号子图按照从上至下，从左至右的顺序逐行扫描，当 遇到像素值为255的第一个像素点B时，设为当前像素点； 处理器过当前像素点做8条射线，从当前像素点指向右方、右下方、下方、左下方、 左方、左上方、上方、右上方的8条射线分别与互不相同的整数链码Ll、L2、L3、L4、L5、L6、 L7、L8相对应， (2-2)处理器按照从当前像素点向右方、右上方、上方、左上方、左方、左下方、下 方、右下方的顺序依次移动一个像素，当搜索到像素值为255的像素点C时，将此像素点C 作为当前像素点，当C的坐标与B的坐标相同时，转入步骤（2-3); 当C的坐标辛B的坐标时，返回步骤（2-2); (2-3)在搜索的过程中，处理器将搜索到的每个像素点的坐标及链码均存储到存 储器中，搜索结束后，处理器得到由各个像素点组成的外轮廓，处理器计算外轮廓的外接矩 形，根据外接矩形计算目标物的中心点坐标、长度和宽度； (2-4)处理器计算外接矩形中的内轮廓个数，对于每个内轮廓，处理器选定内轮廓 中的任意一个像素点为当前像素点，重复步骤（2-2)至（2-3)，按照从当前像素点向右方、 右下方、下方、左下方、左方、左上方、上方、右上方的顺序依次移动一个像素，搜索结束后， 处理器计算每个内轮廓的内接矩形，并得到每个内接矩形的中心坐标； 将外轮廓和各个内轮廓的链码组合构成目标物链码长度，链码走势； (2-5)使i值增加1，当i<n，在被搜索到的目标物之外的Y中，重复步骤（2-1) 至（2-4)，继续搜索其它目标物； 当i=n，则所有目标物搜索完毕；将每个目标物的链码长度、链码走势、内轮廓个 数、长度、宽度、内轮廓的内接矩形的中心坐标和外轮廓的外接矩形的中心坐标组合构成特 征向量F。 作为优选，所述相邻射线的夹角为45°。 作为优选，每个目标物的链码长度为搜索完毕时该目标物所搜索的像素点总数 量，所述链码走势由按照搜索到的像素点的先后顺序排列的链码构成。 作为优选，所述处理器粗略定位冠字号所在的区域包括如下步骤： 当处理器根据采集的图像做出纸币正面朝上的判断时，处理器在上图像传感器采 集的图像的左下区域选取冠字号区域； 当处理器根据采集的图像做出纸币正面朝下的判断时，处理器在在上图像传感器 采集的图像的右上区域选取冠字号区域； 当处理器根据采集的图像做出纸币反面朝上的判断时，处理器在下图像传感器采 集的图像的右下区域选取冠字号区域； 当处理器根据采集的图像做出纸币反面朝下的判断时，处理器在下图像传感器采 集的图像的左上区域选取冠字号区域。 作为优选，所述Ll、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8 分别为 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种验钞机的纸币冠字号识别方法，所述验钞机包括处理器、存储器、上图像传感器、下图像传感器、显示器和报警器；处理器分别与存储器、上图像传感器、下图像传感器、显示器和报警器电连接；其特征是，包括如下步骤：(1‑1)当纸币经过验钞机时，上图像传感器和下图像传感器分别与纸币上下表面接触，上图像传感器和下图像传感器采集图像并将图像传给处理器；处理器识别出纸币上边界拟合直线与设定的X轴的夹角anghori，纸币左边界拟合直线与设定的Y轴的夹角angvert，纸币左上角像素点的坐标(Ox，Oy)；处理器中设有列方向缩放系数coefcol和行方向缩放系数coefrow；(1‑2)处理器粗略定位冠字号所在的区域，设定(nx，ny)是旋转校正后的冠字号区域A内的任意一个像素点的坐标；利用公式fxfy=OxOy+CHSVSHCVnxny]]>计算冠字号区域A的每个像素点，在旋转校正前的原始图像中的像素点坐标(fx，fy)，其中，CH=cos(anghori)coefcolSV=sin(angvert)coefrowSH=sin(anghori)coefcolCV=cos(angvert)coefrow;]]>处理器在采集图像中抽取冠字号所在区域的每个像素点坐标(fx，fy)，利用(fx，fy)周围的4个像素点进行双线性插值拟合，从而得到纸币的冠字号子图A′；(1‑3)处理器采用Otsu动态阈值对冠字号子图A′进行二值化，采用8邻域轮廓提取的方法，提取A′中的每个目标物的特征向量F；(1‑4)存储器中设有样本库，识别阈值Q，样本库中设有分别与各个冠字号字符相对应的特征向量模板，处理器搜索并得到与每个目标物的特征向量F距离最小的特征向量模板Tmin；(1‑5)处理器利用公式计算相似度ρ，当ρ≥Q，则处理器将与Tmin对应的字符选出并保存在存储器中，当ρ＜Q，则处理器将“？”保存在存储器中；当所有字符识别完成时，处理器按照与各个字符相对应的目标物的外轮廓的外接矩形的中心坐标从小到大的顺序，将各个字符从左至右依次排列得到识别出来的纸币冠字号A1；处理器控制显示器显示A1和A′，当A1中任意一个字符为“？”时，处理器控制报警器报警。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛振山，范礼，
申请(专利权)人：东方通信股份有限公司，杭州东信金融技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33