一種單口點鈔機(jī)的圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像處理方法，具體的說是一種單口點鈔機(jī)的圖像處理方法，屬于點鈔機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于單口點鈔機(jī)價格低廉、使用方便，其是點鈔機(jī)市場不可缺少的一類產(chǎn)品。傳統(tǒng)的單口點鈔機(jī)采用紙幣長寬和安全線編碼等特征識別紙幣面額，由于紙幣的多樣性以及新版本紙幣的不斷發(fā)行，傳統(tǒng)的單口點鈔機(jī)面臨應(yīng)用單一和無法升級的困境。而在單口點鈔機(jī)中引入圖像識別模塊，利用紙幣的圖像識別面額可有效解決這一難題。然而由于單口點鈔機(jī)傳輸通道長度狹窄，接觸式圖像傳感器2 (英文名稱Contact Image Sensor,以下簡稱CIS)通常安裝在傳輸板I的前半部分，如圖1所示。紙幣經(jīng)CIS掃描輸出平行四邊形或矩形圖樣的高度即為紙幣圖像寬度。單口點鈔機(jī)在加裝圖像模塊后會出現(xiàn)點鈔停機(jī)時紙幣停留在CIS上方，以及傾斜紙幣圖像運算時間不足的問題，這兩點都很容易造成紙幣拒識。
[0003]對單口點鈔機(jī)而言，圖像識別模塊的系統(tǒng)耗時極限由停機(jī)容許決定，即前一張可疑幣的停機(jī)處理需確保當(dāng)前紙幣可以停留在單口機(jī)通道內(nèi)。由于點鈔狀態(tài)的復(fù)雜性，比如許多外幣尺寸差異很大，在混點時很容易出現(xiàn)紙幣傾斜的情況，如圖3所示。圖3中下部傾斜的紙幣3因為傾斜在CIS滯留了較長時間，當(dāng)該傾斜的紙幣完全脫離CIS時(即圖像采集過程完成)，該傾斜的紙幣可能已達(dá)到單口機(jī)停機(jī)的極限條件，此時即使該傾斜的紙幣3可以有效識別，但因為輸出識別結(jié)果不及時，仍然會被當(dāng)作可疑幣拒識。
[0004]另外，由于單口點鈔機(jī)僅有一個收鈔口，任何一次紙幣的拒識都會造成機(jī)器停機(jī)，由于傳輸通道長度有限，單口點鈔機(jī)在點鈔過程中，如果遇到假幣或未知幣(以下統(tǒng)稱可疑幣)，控制系統(tǒng)就會控制電機(jī)停止運行使點鈔機(jī)進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)，此時下一張紙幣3 (以下簡稱滯留幣)因為慣性作用會沿單口機(jī)進(jìn)鈔結(jié)構(gòu)繼續(xù)移動，從而滯留在CIS上方，如圖2所示。此時，滯留幣已有部分脫離CIS，如果丟棄該部分圖像，則滯留幣成像的上邊將無法定位，寬度會減少，紙幣圖像的關(guān)鍵特征可能會丟失，紙幣圖像關(guān)鍵特征是能唯一描述紙幣并有效區(qū)別其它紙幣的特征區(qū)域，紙幣圖像的關(guān)鍵特征丟失會造成滯留幣被拒識。因此，現(xiàn)有技術(shù)的單口點鈔機(jī)還存著滯留幣容易被拒識的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種單口點鈔機(jī)的圖像處理方法，利用這種方法能夠有效的識別傾斜紙幣，以解決現(xiàn)有技術(shù)的點鈔機(jī)中傾斜紙幣在CIS中滯留時間長，導(dǎo)致輸出識別結(jié)果不及時造成拒識的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種單口點鈔機(jī)的圖像處理方法，其包括以下步驟:
(1)打開點鈔機(jī)，待碼盤邊沿到來，利用現(xiàn)場可編程陣列FPGA測試碼盤齒周期，判斷后一碼盤齒周期是否等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍；
(2)當(dāng)后一碼盤齒周期不等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍時，通過FPGA啟動CIS進(jìn)行曝光并對紙幣的行輸出進(jìn)行采樣，設(shè)定CIS的曝光啟動信號和行采樣啟動信號與碼盤信號同步；
(3)設(shè)定CIS的行輸出的兩個條件為:①CIS的行輸出采樣像素值大于背景值的個數(shù)滿足指定個數(shù) '②CIS的行輸出相鄰像素的跳變量大于指定閾值的個數(shù)滿足指定個數(shù)；當(dāng)此兩個條件同時滿足為紙幣到來條件，當(dāng)此兩個條件同時不滿足則為紙幣離開條件:
(4)CIS進(jìn)行曝光并對紙幣的行輸出進(jìn)行采樣后，滿足紙幣到來條件時進(jìn)行圖像行數(shù)據(jù)存儲，不滿足紙幣到來條件時FPGA產(chǎn)生停機(jī)信號；
(5)設(shè)定CIS采集提前結(jié)束的兩個條件為:①CIS的采集行數(shù)達(dá)到設(shè)定的最少采集行數(shù)；@CIS的行輸出有效像素的數(shù)目低于指定閾值；
(6)圖像行數(shù)據(jù)存儲后，當(dāng)CIS采集的圖像行數(shù)據(jù)同時滿足步驟(5)中的兩個條件時，圖像采集結(jié)束；當(dāng)CIS采集的圖像行數(shù)據(jù)不滿足步驟(5)中的兩個條件時，判斷是否滿足紙幣離開條件，滿足紙幣離開條件則圖像采集結(jié)束，不滿足紙幣離開條件則重新開始下一行圖像的采集。
[0007]步驟(I)中，當(dāng)后一碼盤齒周期等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍，在紙幣尚未到來時，F(xiàn)PGA產(chǎn)生停機(jī)信號；當(dāng)紙幣已經(jīng)到來滯留在CIS時，通過FPGA啟動CIS進(jìn)行曝光和對紙幣的行輸出進(jìn)行采樣并對滯留紙幣的行輸出進(jìn)行采樣，然后再按照步驟(3)、(4)、(5)、(6)進(jìn)行，直至滯留紙幣離開CIS。
[0008]所述步驟(5)中設(shè)定的最少采集行數(shù)低于最小尺寸的紙幣采樣行數(shù)。
[0009]所述最少采集行數(shù)為50。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明是通過現(xiàn)場可編程陣列FPGA測試碼盤齒周期，由于傾斜紙幣在剛到達(dá)CIS時同樣會出現(xiàn)行有效輸出像素點低于指定像素點數(shù)目的情況，因此本發(fā)明在設(shè)計邏輯時對傾斜紙幣與正常紙幣進(jìn)行區(qū)別對待，F(xiàn)PGA在判斷紙幣到來時，設(shè)定最少采集行數(shù)，并且CIS的行輸出有效像素的數(shù)目低于指定閾值時，停止圖像采集過程，也就是對傾斜紙幣進(jìn)行“切角”，因此CIS只有達(dá)到最少采集行數(shù)時才開始“切角”，由于少采集一行圖像可節(jié)約一定的時間，設(shè)定提前采集結(jié)束條件可使圖像采集提前結(jié)束，節(jié)約圖像采集時間，可保證盡快進(jìn)入圖像識別過程，防止傾斜的紙幣被當(dāng)作可疑幣而被拒識。當(dāng)紙幣正常不傾斜時，只要滿足紙幣離開條件時圖像采集即可結(jié)束。利用本發(fā)明能夠及時輸出傾斜紙幣的識別結(jié)果，解決了現(xiàn)有技術(shù)的點鈔機(jī)中傾斜紙幣在CIS中滯留時間長造成拒識的技術(shù)問題。
[0011]如果當(dāng)前碼盤的周期達(dá)到前一碼盤周期的偶數(shù)倍時，F(xiàn)PGA產(chǎn)生停機(jī)信號，此時FPGA控制CIS曝光和采樣停止，當(dāng)單口點鈔機(jī)重新啟動后，F(xiàn)PGA會根據(jù)碼盤轉(zhuǎn)動后的方波輸出啟動CIS曝光和行輸出并采集直至滯留的紙幣離開CIS，此時即可完成滯留幣的前后拼接。由于傳統(tǒng)的圖像點鈔機(jī)采用在CIS上方加裝定位紅外傳感器，在實際采集時會多采集背景行，增加了圖像處理的時間。本發(fā)明利用CIS的行輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，可保證采集的圖像完全不存在背景行。FPGA根據(jù)CIS輸出的數(shù)據(jù)判斷紙幣的到來和離開可保證紙幣采集完整性，在去除無效背景行的同時可保證滯留幣完整采樣。本發(fā)明通過FPGA可將滯留幣脫離CIS部分和未脫離CIS部分的圖像分別采集并拼接在一起，保證紙幣采集的完整性，解決了現(xiàn)有技術(shù)的點鈔機(jī)中滯留幣的關(guān)鍵特征容易丟失的技術(shù)問題，因此利用本發(fā)明滯留幣就不會被拒識。
[0012]對比常用的多種鈔票，發(fā)現(xiàn)5歐元紙幣的寬度最窄，由于5歐元紙幣的采集輸出在56行左右，因此設(shè)定最少采集行數(shù)為50，在滿足最少采集行數(shù)后，當(dāng)CIS的行輸出有效像素的數(shù)目低于指定閾值時，則停止圖像采集。
【附圖說明】
[0013]圖1是CIS的安裝位置示意圖；
圖2是滯留幣部分脫離CIS的示意圖；
圖3是單口點鈔機(jī)在混點時紙幣的狀態(tài)示意圖；
圖4是本發(fā)明圖像處理方法的流程圖。
[0014]其中I為傳輸板，2為接觸式圖像傳感器CIS，3為紙幣。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]本實施例的單口點鈔機(jī)的圖像處理方法的流程圖如圖4所示，本實施例按照以下步驟進(jìn)行:
(I)打開點鈔機(jī)，待碼盤邊沿到來，利用現(xiàn)場可編程陣列FPGA測試碼盤齒周期，判斷后一碼盤齒周期是否等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍，本實施例設(shè)定為4倍。
[0017](2)當(dāng)后一碼盤齒周期不等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍時，本實施例設(shè)定為4倍，通過FPGA啟動CIS進(jìn)行曝光并對紙幣的行輸出進(jìn)行采樣，設(shè)定CIS的曝光啟動信號和行采樣啟動信號與碼盤信號同步；
(3)設(shè)定CIS的行輸出的兩個條件為:①CIS的行輸出采樣像素值大于背景值的個數(shù)滿足指定個數(shù) '②CIS的行輸出相鄰像素的跳變量大于指定閾值的個數(shù)滿足指定個數(shù)；當(dāng)此兩個條件同時滿足為紙幣到來條件，當(dāng)此兩個條件同時不滿足則為紙幣離開條件:
(4)CIS進(jìn)行曝光并對紙幣的行輸出進(jìn)行采樣后，滿足紙幣到來條件時進(jìn)行圖像行數(shù)據(jù)存儲，不滿足紙幣到來條件時FPGA產(chǎn)生停機(jī)信號；所述步驟(5)中設(shè)定的最少采集行數(shù)低于最小尺寸的紙幣采樣行數(shù)。本實施例中最少采集行數(shù)為50。
[0018](5)設(shè)定CIS采集提前結(jié)束的兩個條件為:①CIS的采集行數(shù)達(dá)到設(shè)定的最少采集行數(shù)；?CIS的行輸出有效像素的數(shù)目低于