一種基于磁圖像的紙幣鑒偽方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于磁圖像的紙幣鑒偽方法和裝置，對磁圖像傳感器獲取的紙幣的磁圖像進行處理，在對磁圖像進行圖像增強處理和傾斜校正等預(yù)處理以后，計算出磁圖像直方圖、進行二值化處理、切割出兩幅安全線的二值化磁圖像、對切割后的兩幅二值化磁圖像進行水平投影、判斷安全線的兩副二值化磁圖像水平投影曲線的脈沖波形的特征是否符合設(shè)定規(guī)定，如果都符合設(shè)定規(guī)定，則判斷為真幣。本發(fā)明中由于采用高低兩個閥值對磁圖像進行二值化，并切割出兩幅安全線的二值化磁圖像，對這兩幅安全線的二值化磁圖像的特征進行識別，如果兩幅安全線的二值化磁圖像的特征都符合要求才判定為真幣。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紙幣鑒偽領(lǐng)域，特別涉及一種基于磁圖像的紙幣鑒偽方法及裝置。 一種基于磁圖像的紙幣鑒偽方法及裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 紙幣的防偽，是關(guān)系到國家金融穩(wěn)定的重要問題，跟人民群眾財產(chǎn)安全息息相關(guān)。 ATM機作為銀行自助服務(wù)最核心的產(chǎn)品，為人們提供24小時的轉(zhuǎn)賬、取款、存款業(yè)務(wù)，這不 僅給銀行省去了大量的人力成本，而且還便利了人們的生活。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，人民幣 的防偽技術(shù)越來越先進，紙幣上得防偽點越來越多，但隨之而來的造假手段越來越高明，仿 真程度越來越高，ATM作為24小時自助設(shè)備，紙幣的防偽尤為重要，可以說它是金融設(shè)備中 要求鑒偽能力最強的設(shè)備。ATM機不允許取出假鈔，也不存入假鈔，但這都是理想情況，由于 做假技術(shù)的進步，經(jīng)常能看到某某人在銀行ATM取到假幣或某銀行網(wǎng)點存入假鈔的新聞。 ATM不斷出現(xiàn)假鈔事件，這使得要求ATM在不影響正常驗鈔與出鈔的情況下，最大限度地提 1?紙幣的防偽能力。
[0003] 目前，ATM機的防偽，主要采用多光譜圖像分析與紙幣磁信號檢測。多光譜圖采用 的傳感器是基于接觸式圖像傳感器（CIS)，可以采集出包括紅外反射圖，紅外透射圖，紫外 反射圖等。紙幣上的磁性檢測，采用的是磁敏傳感器，又稱磁頭，目前金融機具點鈔機，ATM 機就是采用這樣的傳感器，幾路磁頭離散的分布在紙幣的鑒偽通道中，當(dāng)紙幣通過磁頭時， 每個磁頭分別感應(yīng)出一維磁信號波形，這可以檢測出人民幣上安全線上的磁碼，但它的缺 點是檢測精度不1?，且檢測可罪性有待提


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，該方法采用高、低兩個閥 值對人民幣上安全線上的磁圖像進行二值化，并對兩個二值化磁圖像水平投影曲線分別進 行鑒偽，只有兩個投影曲線鑒偽都通過才認(rèn)為是真幣，有效地提高了可信度。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，對磁圖像傳感器 獲取的紙幣的磁圖像進行處理，在對磁圖像進行圖像增強處理和傾斜校正等預(yù)處理以后， 包括以下步驟： 步驟1、計算出磁圖像直方圖，在直方圖的最左邊與中間波峰位置區(qū)間內(nèi)取一個低閾 值，在中間波峰與直方圖最右邊區(qū)間內(nèi)取一個高閾值； 步驟2、進行二值化處理，根據(jù)高、低雙閾值，得到兩幅二值化磁圖像； 步驟3、對兩幅二值化磁圖像進行切割，切割出兩幅安全線的二值化磁圖像； 步驟4、對切割后的兩幅二值化磁圖像進行水平投影； 步驟5、判斷安全線的兩副二值化磁圖像水平投影曲線的脈沖波形的特征是否符合設(shè) 定規(guī)定，如果都符合設(shè)定規(guī)定，則判斷為真幣。
[0006] 本發(fā)明中由于采用高低兩個閥值對磁圖像進行二值化，并切割出兩幅安全線的二 值化磁圖像，對這兩幅安全線的二值化磁圖像的特征進行識別，如果兩幅安全線的二值化 磁圖像的特征都符合要求才判定為真幣。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)選方式是傾斜校正包括以下步驟： 首先通過安全線離散磁圖像分布，擬合離散點磁圖像構(gòu)成的安全線磁圖像直線，即采 用最小二乘法，計算出安全線磁圖像直線的斜率k及截距b，從而得到傾斜角α ; 以磁圖像中心點，采用最近鄰點法的插值算法對磁圖像進行傾斜校正α。
[0008] 切割出安全線磁圖像時，對高、低閾值二值化后的磁圖像采用以下步驟： 找到安全線磁碼圖像的左上頂點（? yQ)， 對低閾值二值化后的磁圖像中間1/3部分從左至右進行堅直掃描，當(dāng)掃描到出現(xiàn)低于 設(shè)定閾值的列時，即為所求的χ〇， 對低閾值二值化后的磁圖像從上至下進行水平掃描，到掃描到出現(xiàn)低于設(shè)定閾值的行 時，即為所求的％， 找到安全線磁碼圖像的右下頂點（Xl，yi)。
[0009] 對低閾值二值化后的磁圖像中間1/3部分從右至左進行堅直掃描，當(dāng)掃描到出現(xiàn) 低于設(shè)定閾值的列時，即為所求的 Xl， 對低閾值二值化后的磁圖像從下至上進行水平掃描，到掃描到出現(xiàn)低于設(shè)定閾值的行 時，即為所求的yi。
[0010] 二值化磁圖像水平投影曲線的脈沖波形的特征： 高閾值的二值化磁圖像水平投影曲線的脈沖波形呈周期性，每個周期先成高幅值，然 后歸〇,再為低幅值，然后再歸〇 ; 低閥值的二值化磁圖像水平投影曲線的脈沖波形呈與高閾值的二值化磁圖像水平投 影曲線的脈沖波形周期一致的周期性，每個周期先成負(fù)幅值信號，然后是高幅值基準(zhǔn)信號， 再為小負(fù)幅值信號，最后回到高幅值基準(zhǔn)信號。
[0011] 本發(fā)明還提供一種紙幣鑒偽裝置，該裝置通過檢測紙幣上的磁圖像的特征對紙幣 進行鑒偽，包括磁圖像獲取裝置，還包括對所述的磁圖像獲取裝置所獲取的磁圖像進行如 權(quán)利要求1所述的方法進行鑒偽處理的處理裝置。
[0012] 在ATM機等中設(shè)置了本裝置可以有效地提高紙幣的鑒偽能力。 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作較為詳細的描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為磁圖像信息處理與鑒偽主流程。
[0014] 圖2為安全線磁碼區(qū)域磁圖像直方圖。
[0015] 圖3為低閾值二值化后的磁圖像示意圖。
[0016] 圖4為1?閾值_值化后的磁圖像不意圖。
[0017] 圖5為低閾值安全線磁碼圖像水平投影曲線圖。
[0018] 圖6為高閾值安全線磁碼圖像水平投影曲線圖。

【具體實施方式】
[0019] 本實施例是一種紙幣鑒偽裝置，該裝置通過檢測紙幣上的磁圖像的特征對紙幣進 行鑒偽，包括磁圖像獲取裝置和對磁圖像獲取裝置獲取的人民幣磁圖像進行處理的處理裝 置，該處理裝置首先采用磁圖像傳感器獲取人民幣上的磁圖像，然后對磁圖像進行數(shù)字化 處理，該裝置包括磁圖像獲取裝置，存儲有紙幣磁圖像特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫、增強處理模塊、 傾斜校正模塊、直方圖計算模塊、二值化處理模塊、安全線切割模塊、投影模塊和判斷模塊 等模塊。
[0020] 其中： 直方圖計算模塊的輸入端與磁圖像獲取裝置的輸出端相連；直方圖計算模塊的輸出端 與二值化處理模塊的輸入端相連；二值化處理模塊的輸出端與安全線切割模塊的輸入端相 連；二值化處理模塊的輸出端與投影模塊的輸入端相連；判斷模塊的輸入端分別與投影模 塊的輸出端和數(shù)據(jù)庫相連，判斷模塊輸出端與指示被檢測的紙幣是否為真幣的指示裝置如 顯示屏等相連。
[0021] 增強處理模塊對磁圖像獲取裝置所獲得的被檢測的紙幣的磁圖像進行圖像增強 處理輸出增強的磁圖像； 傾斜校正模塊對所述的增強處理模塊輸出的增強的磁圖像進行傾斜校正，輸出經(jīng)過傾 斜校正的磁圖像輸出到直方圖計算模塊。
[0022] 直方圖計算模塊計算經(jīng)過傾斜校正的磁圖像直方圖。
[0023] 二值化處理模塊將直方圖計算模塊計算出的磁圖像直方圖二值化生成二值化磁 圖像，二值化處理模塊所采用的閥值分別為磁圖像直方圖的最左邊與中間波峰位置區(qū)間內(nèi) 取一個低閾值和在中間波峰與直方圖最右邊區(qū)間內(nèi)取一個高閾值。
[0024] 安全線切割模塊切割二值化處理模塊所生成的二值化磁圖像，從中切割出安全線 的二值化磁圖像。
[0025] 投影模塊將安全線的二值化磁圖像進行水平投影，形成安全線的二值化磁圖像的 水平投影曲線； 判斷模塊將所述的投影模塊輸出的水平投影曲線與特征庫內(nèi)保存的紙幣相應(yīng)的磁圖 像特征數(shù)據(jù)比較，獲得被檢測的紙幣是否是真幣的結(jié)果。
[0026] 包括以下步驟： 步驟A、采用增強處理模塊對磁圖像進行圖像增強處理； 對磁圖像進行增強就是對磁圖像進行對比度增強處理。目的是對安全線磁碼圖像、冠 字碼區(qū)域磁圖像與軟磁、硬磁圖像進行增強處理，減少紙幣磁性過渡像素，通過圖像增強， 使白像素變得更白，黑像素變得更黑，這樣使得磁信號特征提取變的更容易。假設(shè)增強前磁 圖像像素分布范圍為[a，b]，對比度增強后的像素分布范圍設(shè)定為[c，d]，其中c小于a，d 大于b，s像素值為當(dāng)前要進行對比度增強處理的像素，t為轉(zhuǎn)換后的像素值，則對比度拉伸 公式為

【權(quán)利要求】
1. 一種基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，在紙幣鑒偽裝置中，對磁圖像傳感器獲取的紙幣 的磁圖像進行處理，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、計算出磁圖像直方圖，在直方圖的最左邊與中間波峰位置區(qū)間內(nèi)取一個低閾 值，在中間波峰與直方圖最右邊區(qū)間內(nèi)取一個高閾值； 步驟2、進行二值化處理，根據(jù)高、低雙閾值，得到兩幅二值化磁圖像； 步驟3、對兩幅二值化磁圖像進行切割，切割出兩幅安全線的二值化磁圖像； 步驟4、對切割后的兩幅安全線的二值化磁圖像進行水平投影； 步驟5、判斷安全線的兩副二值化磁圖像水平投影曲線的脈沖波形是否符合設(shè)定規(guī)定， 如果都符合設(shè)定規(guī)定，則判斷為真幣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，其特征在于：在步驟1之前，還 需要對磁圖像進行圖像增強處理和傾斜校正。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，其特征在于：傾斜校正包括以 下步驟： 首先通過安全線離散磁圖像分布，擬合離散點磁圖像構(gòu)成的安全線磁圖像直線； 采用最小二乘法，計算出安全線磁圖像直線的斜率k及截距b，從而得到傾斜角α ; 以磁圖像中心點，采用最近鄰點法的插值算法對磁圖像進行傾斜校正。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，其特征在于：所述的步驟3中 對高、低閾值二值化后的磁圖像采用以下步驟： 找到安全線磁碼圖像的左上頂點（? yQ)， 對低閾值二值化后的磁圖像中間1/3部分從左至右進行堅直掃描，當(dāng)掃描到出現(xiàn)低于 設(shè)定閾值的列時，即為所求的χ〇， 對低閾值二值化后的磁圖像從上至下進行水平掃描，到掃描到出現(xiàn)低于設(shè)定閾值的行 時，即為所求的％， 找到安全線磁碼圖像的右下頂點（Xl，yi)， 對低閾值二值化后的磁圖像中間1/3部分從右至左進行堅直掃描，當(dāng)掃描到出現(xiàn)低于 設(shè)定閾值的列時，即為所求的Xl， 對低閾值二值化后的磁圖像從下至上進行水平掃描，到掃描到出現(xiàn)低于設(shè)定閾值的行 時，即為所求的yy
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，其特征在于：所述的設(shè)定規(guī)定 包括： 高閾值的二值化磁圖像水平投影曲線的脈沖波形呈周期性，每個周期先成高幅值，然 后歸〇,再為低幅值，然后再歸〇 ; 低閥值的二值化磁圖像水平投影曲線的脈沖波形呈與高閾值的二值化磁圖像水平投 影曲線的脈沖波形周期一致的周期性，每個周期先成負(fù)幅值信號，然后是高幅值基準(zhǔn)信號， 再為小負(fù)幅值信號，最后回到高幅值基準(zhǔn)信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，其特征在于：對于高閾值的二 值化磁圖像水平投影曲線的檢測包括以下步驟： 首先檢測投影曲線的周期，周期的計算以高幅值脈沖信號為標(biāo)準(zhǔn)，通過掃描投影圖，得 到每個高幅值脈沖信號的位置，用前一個高幅值脈沖的坐標(biāo)減去后一個高幅值脈沖信號的 坐標(biāo)值，如果相減的結(jié)果在21~23之間，則認(rèn)為該紙幣磁碼信號符合要求； 接著計算高脈沖的數(shù)量，如果高幅值脈沖個數(shù)在14~18之間，則認(rèn)為該紙幣磁碼信號 符合要求； 最后再檢測每一個周期內(nèi)是否含有兩個〇幅值的信號和一個低脈沖信號，如果是肯定 的，則是真幣，否則為假幣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于磁圖像的紙幣鑒偽方法，其特征在于：對于高閾值的二 值化磁圖像水平投影曲線的檢測包括以下步驟： 首先計算負(fù)脈沖信號周期，周期的計算以負(fù)脈沖信號為標(biāo)準(zhǔn)，通過掃描投影曲線圖，得 到每個負(fù)脈沖信號的位置，用前一個負(fù)脈沖的坐標(biāo)減去后一個負(fù)脈沖信號的坐標(biāo)值，如果 相減的結(jié)果在21~23之間，則認(rèn)為該紙幣磁碼信號符合要求； 再計算負(fù)脈沖的數(shù)量，如果負(fù)脈沖個數(shù)在14~18之間，則認(rèn)為該紙幣磁碼信號符合要 求； 最后檢測每個周期是否存在兩個高幅值基準(zhǔn)信號和一個小負(fù)幅值信號，如果是肯定的 則為真幣，否則為假幣。
8. -種紙幣鑒偽裝置，該裝置通過檢測紙幣上的磁圖像的特征對紙幣進行鑒偽，包括 磁圖像獲取裝置，存儲有紙幣磁圖像特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，其特征在于：還包括直方圖計算模 塊、二值化處理模塊、安全線切割模塊、投影模塊和判斷模塊； 所述的直方圖計算模塊的輸入端與所述的磁圖像獲取裝置的輸出端相連；所述的直方 圖計算模塊的輸出端與所述的二值化處理模塊的輸入端相連；所述的二值化處理模塊的輸 出端與所述的安全線切割模塊的輸入端相連；所述的安全線切割模塊的輸出端與所述的投 影模塊的輸入端相連；所述的判斷模塊的輸入端分別與所述的投影模塊的輸出端和數(shù)據(jù)庫 相連，所述的判斷模塊輸出端與指示被檢測的紙幣是否為真幣的指示裝置相連； 所述的直方圖計算模塊計算所述的磁圖像獲取裝置所獲取的被檢測的紙幣的磁圖像 直方圖； 所述的二值化處理模塊將所述的直方圖計算模塊計算出的磁圖像直方圖二值化生成 二值化磁圖像，所述的二值化處理模塊所采用的閥值分別為磁圖像直方圖的最左邊與中間 波峰位置區(qū)間內(nèi)取一個低閾值和在中間波峰與直方圖最右邊區(qū)間內(nèi)取一個高閾值； 所述的安全線切割模塊切割所述的二值化處理模塊所生成的二值化磁圖像，從中切割 出安全線的二值化磁圖像； 所述的投影模塊將安全線的二值化磁圖像進行水平投影，形成安全線的二值化磁圖像 的水平投影曲線； 所述的判斷模塊將所述的投影模塊輸出的水平投影曲線與所述的特征庫內(nèi)保存的紙 幣相應(yīng)的磁圖像特征數(shù)據(jù)比較，獲得被檢測的紙幣是否是真幣的結(jié)果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的紙幣鑒偽裝置，其特征在于：還包括增強處理模塊和傾斜校 正模塊； 所述的增強處理模塊對所述的磁圖像獲取裝置所獲得的被檢測的紙幣的磁圖像進行 圖像增強處理輸出增強的磁圖像； 所述的傾斜校正模塊對所述的增強處理模塊輸出的增強的磁圖像進行傾斜校正，輸出 經(jīng)過傾斜校正的磁圖像輸出到所述的直方圖計算模塊。
【文檔編號】G07D7/20GK104091388SQ201410347515
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】夏愛華, 郭禮虎, 張林法 申請人:新達通科技股份有限公司