【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纸币检测，具体涉及一种自适应纸币厚度异常区域检测方法、系统及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、纸币在人们日常活动流通的过程中，容易受到磨损，人们一般会将破损的纸币用胶带、纸张等进行粘贴后继续使用。jr/t 0153—2022《不宜流通人民币 纸币》规定人民币纸币票面粘贴有胶带、纸张及其他物质，无法在不损害人民币纸币票面的情况下除去，有下列情形之一的，为不宜流通人民币纸币：
2、a）票面出现一处粘贴物，粘贴物面积大于100平方毫米；
3、b）票面出现多处粘贴物，累计粘贴物面积大于60平方毫米（粘贴面积大于10平方毫米起计入累计量）；
4、c）粘贴物面积虽未超过规定标准，但遮盖了任一一处重要防伪特征的，影响防伪功能。
5、纸币检测装置包括：固定支架、标准辊和厚度感应组件。标准辊，可绕其中心轴旋转且于其径向方向上固定；厚度感应组件，用于与标准辊配合检测纸币和所述纸币的冠字号的厚度。其中，厚度感应组件包括厚度传感器，厚度传感器用于检测安装于固定支架上的感应件的位移幅度，以实现对纸币厚度的检测。
6、现有的针对厚度的算法存在以下问题：
7、1. 不同设备的厚度传感器存在装备差异；
8、2. 同一设备的不同通道的厚度传感器之间存在信号差异；
9、3. 纸币厚度分布不均匀，纸币本身原有的特征会影响厚度检测；
10、4. 设备的测厚工具本身具有的物理特征，例如，橡胶轮的每个码盘周期会有一个凸起，会导致设备的厚度数据产生偏差
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种能够去除不同设备和不同厚度传感器之间的差异、计算精度更高的自适应纸币厚度异常区域检测方法、系统及计算机可读存储介质。
2、一种自适应纸币厚度异常区域检测方法，用于识别纸币上的粘贴物的面积，所述方法包括以下步骤：
3、步骤一，设备开机校正并空转一次，将获得的空转数据与预存的白纸模板数据进行对比，得到线性映射系数；
4、步骤二，对当前纸币的厚度初始信号进行处理，以当前过钞轮的空转数据为参考，利用线性映射系数和动态校正模板，对每一张纸币的厚度初始信号进行修正操作，得到当前纸币厚度信号经过设备差异校正后的校正值；
5、步骤三，将步骤二获取的纸币厚度信号校正值进行归一化处理和平滑处理；
6、步骤四，对纸币厚度数据信号进行数据统计与积分运算，得到信号特征值，并初始化信号基准值；
7、步骤五，依据基准值找到厚度异常区域的起始位置和终止位置，对厚度异常区域进行积分计算，确定厚度异常区域面积的大小；
8、步骤六，对结果合理性进行审查，根据纸币特征进行筛选与补偿后，进行累加并获得最终结果。
9、优选地，所述步骤一，设备开机校正并空转一次，将获得的数据与预存的白纸模板数据进行对比，得到线性映射系数的步骤具体包括：
10、步骤1-1，设备开机空转一次，提取每个厚度传感器信号通路中的凸起的位置；
11、步骤1-2，分析预存的白纸模板数据，提取每个厚度传感器信号通路中的凸起的位置；
12、步骤1-3，以空转时厚度传感器信号通路中的凸起的位置和预存的白纸模板中每个厚度传感器信号通路中的凸起的位置为数据的标志起点，进行线性拟合，采用最小二乘法得到线性映射的斜率k和偏移量b，线性映射系数的计算公式如（1）式所示：
13、
14、（1）；
15、其中，x表示空转数据中厚度传感器信号通路的信号值，y为白纸模板数据中厚度传感器信号通路的信号值，n代表信号值数量，代表当前空转数据中各个厚度传感器信号通路的信号值均值，代表当前白纸模板数据中各个厚度传感器信号通路的信号值均值。
16、优选地，所述步骤二，对当前纸币的厚度初始信号进行处理，以当前过钞轮的空转数据为参考，利用线性映射系数和动态校正模板，对每一张纸币的厚度初始信号进行修正操作，得到当前纸币厚度信号经过设备差异校正后的校正值的步骤具体包括：
17、步骤2-1，提取当前纸币的各个厚度传感器信号通路的空转信号中的凸起的位置，进行线性拟合，计算线性映射系数，得到当前纸币的暂时信号模板；
18、步骤2-2，计算当前纸币的最终厚度信号模板，以当前纸币的暂时厚度信号模板和上一张纸币的暂时厚度信号模板的加权和，作为当前纸币的最终厚度信号模板，如公式（2）所示；若当前纸币为第一张纸币时，以其暂时厚度信号模板作为最终厚度信号模板；
19、（2）；
20、其中， m为当前纸币的最终厚度信号模板值， mn为上一张纸币的暂时厚度信号模板， t1， t2分别为上一张纸币的暂时厚度信号模板和当前纸币的最终厚度信号模板值的加权系数；
21、步骤2-3，使用作差法对当前纸币的厚度信号初始值进行调整，利用当前纸币的最终厚度信号模板与当前纸币的信号值的差值，得到当前纸币在解决设备间差异性后的校正值；作差公式如（3）式所示：
22、（3）；
23、其中，d为校正后的厚度信号值，dj为校正前的厚度信号初始值，dm为步骤2-2得到的最终厚度信号模板，v0为标准参考值。
24、优选地，所述步骤三，将步骤二获取的纸币厚度信号校正值进行归一化处理和平滑处理的步骤具体包括：
25、步骤3-1，采集纸币厚度数据信号，对于纸币厚度数据信号的归一化处理；采用最小标准化归一化方法，将信号值转换到[0,255]范围内，以消除不同的厚度传感器设备之间的存在的数据误差；信号归一化公式如（4）式所示：
26、（4）；
27、其中， x为当前纸币的原始信号值，min( x)和max( x)分别为当前通道原始信号值的最大值和最小值， x’为归一化处理后的信号值；
28、步骤3-2，对于纸币厚度数据信号的平滑处理，采用滑动平均法对数据信号进行平滑计算：以当前时刻为准，选取左侧n个连续数据点、右侧n个连续数据点、及该数据点本身，将2n+1个数据进行算数平均，得到当前厚度信号数据平滑处理后的校正值；信号平滑处理公式如（5）式所示：
29、（5）；
30、其中， xt为数据观测值， f( x)为数据校正值， n为选取连续点的范围， i为计算当前时刻左右的第i个点。
31、优选地，所述步骤四，对纸币厚度数据信号进行数据统计与积分运算，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自适应纸币厚度异常区域检测方法，用于识别纸币上的粘贴物的面积，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤一，设备开机校正并空转一次，将获得的数据与预存的白纸模板数据进行对比，得到线性映射系数的步骤具体包括：
3.如权利要求2所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤二，对当前纸币的厚度初始信号进行处理，以当前过钞轮的空转数据为参考，利用线性映射系数和动态校正模板，对每一张纸币的厚度初始信号进行修正操作，得到当前纸币厚度信号经过设备差异校正后的校正值的步骤具体包括：
4.如权利要求3所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤三，将步骤二获取的纸币厚度信号校正值进行归一化处理和平滑处理的步骤具体包括：
5.如权利要求4所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤四，对纸币厚度数据信号进行数据统计与积分运算，得到信号特征值，并初始化信号基准值之前还包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的自适应纸币厚度异常区域
7.如权利要求6所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤五，依据基准值找到厚度异常区域的起始位置和终止位置，对厚度异常区域进行积分计算，确定厚度异常区域面积的大小的具体步骤包括：
8.如权利要求7所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤六，对结果合理性进行审查，根据纸币特征进行筛选与补偿后，进行累加并获得最终结果的步骤具体包括：
9.一种自适应纸币厚度异常区域检测系统，用于实现如权利要求1-8任一项所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述系统包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求1-8任一项所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种自适应纸币厚度异常区域检测方法，用于识别纸币上的粘贴物的面积，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤一，设备开机校正并空转一次，将获得的数据与预存的白纸模板数据进行对比，得到线性映射系数的步骤具体包括：
3.如权利要求2所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤二，对当前纸币的厚度初始信号进行处理，以当前过钞轮的空转数据为参考，利用线性映射系数和动态校正模板，对每一张纸币的厚度初始信号进行修正操作，得到当前纸币厚度信号经过设备差异校正后的校正值的步骤具体包括：
4.如权利要求3所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤三，将步骤二获取的纸币厚度信号校正值进行归一化处理和平滑处理的步骤具体包括：
5.如权利要求4所述的自适应纸币厚度异常区域检测方法，其特征在于，所述步骤四，对纸币厚度数据信号进行数据统计与积分运算，得到信号特征值，并初始化...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶玉坤，李磊，
申请(专利权)人：深圳市倍量科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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