人像識(shí)別鑒別美元面額的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及美元鑒別技術(shù)，人像識(shí)別鑒別美元面額的方法?，F(xiàn)有鑒別美元面額技術(shù)的缺點(diǎn)是：對噪聲抵抗力差;當(dāng)特征區(qū)域稍有污染，鑒別就極有可能出錯(cuò)。本發(fā)明取各種面額的美元紙幣，得到其灰度圖像，校正歸一化到統(tǒng)一尺寸;對人像區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，在其八鄰域內(nèi)計(jì)算差動(dòng)激勵(lì)，每個(gè)像素點(diǎn)得到一個(gè)值在（-π/2,π/2]之間的角度，將其量化為100等分，將（θ-π/200,θ+π/200]量化為θ；統(tǒng)計(jì)角度直方圖，得多維向量a；訓(xùn)練各種面額的標(biāo)準(zhǔn)樣本，選擇一個(gè)最優(yōu)特征向量；將得到的特征向量與標(biāo)準(zhǔn)特征向量相比較。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：識(shí)別過程不需人工參與尋找特征；區(qū)分度高；可移植性好,可使機(jī)器具有快速識(shí)別能力。
【專利說明】人像識(shí)別鑒別美元面額的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及美元鑒別技術(shù)，具體地說是一種人像識(shí)別鑒別美元面額的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，各種貨幣流通量增大，美元在世界的流通量也在不斷增大。世界各地的不法分子們?yōu)榱酥\取個(gè)人利益，制造各種版本的美元假幣，危害金融安全。由于各種面額的美元，其紙張大小都相同，不同面額的美元在顏色上比較接近，無法通過紙張大小或者顏色來確定美元面額大小?，F(xiàn)有技術(shù)采用識(shí)別小區(qū)域特征的方法鑒別美元面額:找一小塊區(qū)域，分析其特征，比如右下角的數(shù)字，通過識(shí)別出數(shù)字來識(shí)別面額大小。現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是:對噪聲抵抗力差；當(dāng)特征區(qū)域稍有污染，鑒別就極有可能出錯(cuò)，無法識(shí)別面額大小，鑒別準(zhǔn)確性無法達(dá)到要求。所以發(fā)明一種識(shí)別方法簡單，不需要人工參與尋找特征；抗噪聲能力強(qiáng)；提取的特征對于各種面額美元區(qū)分度高；可移植性很好，廣泛用于多光譜點(diǎn)鈔機(jī)、清分機(jī)、存取款機(jī)快速、準(zhǔn)確識(shí)別美元面額的人像識(shí)別鑒別美元面額的方法是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種識(shí)別方法簡單，不需要人工參與尋找特征；抗噪聲能力強(qiáng)；提取的特征對于各種面額的區(qū)分度高；可移植性很好，廣泛用于多光譜點(diǎn)鈔機(jī)、清分機(jī)、存取款機(jī)快速、準(zhǔn)確識(shí)別美元面額的人像識(shí)別鑒別美元面額的方法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種人像識(shí)別鑒別美元面額的方法，步驟是:
[0006](I)取各種面額的美元紙幣，得到其灰度圖像，校正歸一化到統(tǒng)一尺寸，寬乘高為300*150，人像區(qū)域大約在20行至180行、130列到210列；
[0007](2)對人像區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，在其八鄰域內(nèi)計(jì)算差動(dòng)激勵(lì)，每個(gè)像素點(diǎn)得到一個(gè)值在(-ji/2，/2]之間的角度，將其量化為100等分，將(Θ-ji/200，Θ + ji/200]量化為Θ ；
[0008](3)統(tǒng)計(jì)角度直方圖，得多維向量a;
[0009](4)訓(xùn)練各種面額的標(biāo)準(zhǔn)樣本，每種面額的美元選擇一個(gè)最優(yōu)特征向量，作為該種面值的標(biāo)準(zhǔn)特征向量；
[0010](5)將每張帶識(shí)別面額的美元，提取其特征向量；
[0011](6)將步驟(5)得到的特征向量與標(biāo)準(zhǔn)特征向量相比較，最接近的那個(gè)即為該美元面額值。
[0012]鑒于每種面額的美元紙幣，在相同的位置，都有一個(gè)人像，不同面值的人像不一樣，因此可以通過人像識(shí)別來識(shí)別不同的面額。人像區(qū)域大，對噪聲抵抗力強(qiáng)；又由于人像區(qū)域周圍有較復(fù)雜的紋理，被污染的可能性比較??；紙幣上的人像都是正向人像，沒有傾斜，檢測識(shí)別準(zhǔn)確率高，穩(wěn)定性好。本發(fā)明主要用于多光譜點(diǎn)鈔機(jī)、清分機(jī)、存取款機(jī)中圖像處理模塊對美元的面額識(shí)別，韋伯局部描述符WLD (Weber Local Descriptions)等人像識(shí)別算法對美元圖像進(jìn)行特征提取。該過程不需要人工參與尋找特征；提取的特征對于各種面額區(qū)分度高；可移植性很好；識(shí)別能力強(qiáng)。只需要將訓(xùn)練結(jié)果移植到程序中，即可使機(jī)器具有快速、性能高的面額識(shí)別能力。本發(fā)明方法可應(yīng)用于世界各地的銀行、商場的點(diǎn)鈔機(jī)、清分機(jī)、存取款機(jī)中，具有廣泛的實(shí)用性。
[0013]與人民幣不同的是，現(xiàn)有算法，大多是不同面額的美元紙幣上面，最明顯的特征不是數(shù)字，而是人像；人像區(qū)域大，特征明顯；由于區(qū)域大，鑒于上述原因，本發(fā)明采用人像識(shí)別的方法來識(shí)別美元面額，具有很好的穩(wěn)定性。韋伯局部描述符WLD(Weber LocalDescriptions)是一種有效的紋理描述算子，它具有旋轉(zhuǎn)不變性和灰度不變性等顯著的優(yōu)點(diǎn)，利用韋伯局部描述符WLD的局部特性和直方圖統(tǒng)計(jì)特性，對正面人像識(shí)別具有極好的識(shí)別能力。
[0014]本發(fā)明方法在獲取美元圖像后，需要對美元圖像進(jìn)去校正，圖片尺寸歸一化到統(tǒng)一大小，然后在固定位置挖取人像區(qū)域，提取特征，進(jìn)行人像識(shí)別。不同面額的美元，人像圖像不一樣；100美元券正面是富蘭克林；50美元券正面是格蘭特；20美元券正面是杰克遜；10美元券正面是漢密爾頓；5美元券正面是林肯。通過檢測識(shí)別出人像，即可確定面額值。
[0015]本發(fā)明人像識(shí)別方法，不僅僅局限于主成分分析PCA (PrincipalComponentAnalysis),韋伯局部描述符 WLD (Weber Local Descriptions),局部二值模式 LBP (LocalBinary Patterns)，F(xiàn)ISHER (費(fèi)希爾)判別，還可用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模版匹配等等方法。
[0016]下面以韋伯局部描述符WLD (Weber Local Descriptions)為例來說明識(shí)別過程:
[0017]獲取美元圖 像后，需要對美元圖像進(jìn)去校正，圖片尺寸歸一化到統(tǒng)一大小，寬乘高為300*150，人像區(qū)域大約在20行至180行、130列到210列；
[0018]對人像區(qū)域的每個(gè)像素點(diǎn)，在其八鄰域內(nèi)計(jì)算WLD算子，每個(gè)像素點(diǎn)都可以得到一個(gè)角度，這個(gè)角度在(1/2，Jr/2]之間；
[0019]對這角度，進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，得到一個(gè)多維向量a，這個(gè)向量就是當(dāng)前人像區(qū)域的特征；
[0020]根據(jù)歸一化的大小，訓(xùn)練各種面額的標(biāo)準(zhǔn)樣本，用聚類的方法為每種面額的美元選擇一個(gè)最合適的向量，作為該種面額的標(biāo)準(zhǔn)向量，5美元券的特征向量記為a5，10美元券的特征向量記為a1Q，20美元券的特征向量記為a2Q，50美元券的記為a5(l，100美元券的特征向量記為；
[0021]將待識(shí)別面額的美元的特征向量a，與標(biāo)準(zhǔn)向量比較，最相近的那個(gè)，即為當(dāng)前待識(shí)別鈔票的面額值。
[0022]本發(fā)明提供了一種穩(wěn)健的美元面額識(shí)別方法，該方法對噪聲抵抗力強(qiáng)，能快速準(zhǔn)確識(shí)別出美元面額，從而有助于后續(xù)的鑒偽。
[0023]人像圖像WLD特征的提取方法，差動(dòng)激勵(lì)ε反映的是當(dāng)前像素點(diǎn)和周圍各點(diǎn)像素值的差異，目的是尋找一幅圖像在人眼視覺感知中變化比較明顯的區(qū)域。設(shè)當(dāng)前像素點(diǎn)為X。，則該點(diǎn)的差動(dòng)激勵(lì)為ε(χ。)。首先計(jì)算X。和周圍區(qū)域像素點(diǎn)的不同，如式(I)所示
[0024]Vs00 = ES(Δχ?) = Ef=Q1 (χ? —xc)式(1)
[0025]其中Xi (i=0, I,......p-1)表示X。的P個(gè)相鄰的像素值，如果采用3x3的區(qū)域，則
p=8;[0026]輸入人像，其八鄰域如右所示:
【權(quán)利要求】
1.一種人像識(shí)別鑒別美元面額的方法，步驟是: (1)取各種面額的美元紙幣，得到其灰度圖像，校正歸一化到統(tǒng)一尺寸，寬乘高為300*150，人像區(qū)域大約在20行至180行、130列到210列； (2)對人像區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，在其八鄰域內(nèi)計(jì)算差動(dòng)激勵(lì)，每個(gè)像素點(diǎn)得到一個(gè)值在(-JI/2，Ji/2]之間的角度，將其量化為100等分，將(Θ-Ji/200，Θ + ji/200]量化為Θ ； (3)統(tǒng)計(jì)角度直方圖，得多維向量a； (4)訓(xùn)練各種面額的標(biāo)準(zhǔn)樣本，每種面額的美元選擇一個(gè)最優(yōu)特征向量，作為該種面值的標(biāo)準(zhǔn)特征向量； (5)將每張帶識(shí)別面額的美元，提取其特征向量； (6)將步驟(5)得到的特征向量與標(biāo)準(zhǔn)特征向量相比較，最接近的那個(gè)即為該美元面額值。
【文檔編號(hào)】G07D7/20GK103886309SQ201410151861
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】張巍巍, 尤新革, 付祥旭, 李方震, 李山雨 申請人:華中科技大學(xué)