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Title:
IDENTIFICATION METHOD FOR VALUABLE FILE AND IDENTIFICATION DEVICE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/040933
Kind Code:
A1
Abstract:
An identification method for a valuable file and an identification device thereof. The method includes the following steps: (1) acquiring an original infrared image, type, denomination and orientation data of a current valuable file; (2) obtaining size data and infrared characteristic data of a corresponding standard valuable file; (3) applying an image projection conversion technology, and correcting the original infrared image to form a second infrared image matched with the size of the standard valuable file; (4) obtaining the infrared characteristic data of the current valuable file from the second infrared image and comparing same with that of the standard valuable file to identify whether the current valuable file is true or false; and (5) outputting the identification result. This method and device correct the original infrared image, reducing the quality acquisition requirements thereof, and can collect an image directly using a camera on a simply equipped mobile device, improving identification accuracy.

Inventors:
XIANG TUOWEN (CN)
LIU MENGTAO (CN)
LI MING (CN)
XU CHAOYANG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/078218
Publication Date:
March 28, 2013
Filing Date:
July 05, 2012
Export Citation:
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Assignee:
GRG BANKING EQUIPMENT CO LTD (CN)
XIANG TUOWEN (CN)
LIU MENGTAO (CN)
LI MING (CN)
XU CHAOYANG (CN)
International Classes:
G07D7/20; G06K9/00
Domestic Patent References:
WO2007105892A12007-09-20
Foreign References:
CN101933052A2010-12-29
CN101727696A2010-06-09
CN101013516A2007-08-08
CN102324134A2012-01-18
CN102306415A2012-01-04
Other References:
None
See also references of EP 2624224A4
Attorney, Agent or Firm:
UNITALEN ATTORNEYS AT LAW (CN)
北京集佳知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种一种有价文件鉴别方法, 其特征在于, 包括以下步骤:

( 1 )获取当前有价文件的原始红外图像、 种类、 面额、 朝向数据;

(2)依据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据从存储模块中获得与 所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和红外特征数据;

(3)依据所述标准有价文件的尺寸数据, 应用图像投影变换技术, 对 所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外图像, 第二红外图像的尺寸 与标准有价文件的尺寸匹配;

( 4 )从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据, 并将其与 对应的标准有价文件的红外特征数据进行比较, 鉴别当前有价文件真伪; (5)输出鉴别结果。

2、 如权利要求 1所述的有价文件鉴别方法, 其特征在于, 步骤(1 ) 具体包括以下步骤:

( 11 )采集当前有价文件的原始红外图像;

( 12)通过将所述当前有价文件的原始红外图像与所述存储模块中存 储的数据进行比对识别的方式或者通过从交互操作界面输入的方式获得所 述当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据。

3、 如权利要求 1所述的有价文件鉴别方法, 其特征在于, 步骤 2对所 述原始红外图像进行校正处理之前, 还需要对其进行预处理, 具体包括以 下步骤:

( 11a)采用高斯平滑技术对所述原始红外图像进行图像平滑处理; ( lib )采用偏微分方程的图像恢复技术对所述原始红外图像进行恢复 处理;

( 11c)计算所述原始红外图像的四个顶点坐标以得到有价文件区域; ( lid)分割出所述有价文件区域以待校正处理。

4、 如权利要求 1所述的有价文件鉴别方法, 其特征在于, 步骤(3) 具体包括以下步骤:

( 31 )根据标准有价文件的尺寸数据建立模板;

( 32 )利用双线性方程计算所述原始红外图像与所述模板之间的映射 关系;

( 33 )依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点的像素值映射到 所述模板上, 形成第二红外图像。

5、 如权利要求 1所述的有价文件鉴别方法, 其特征在于, 步骤(4 ) 具体包括以下步骤:

( 41 )从第二红外图像内获得至少一特征区域内的红外特征数据形成 第一红外特征数据, 从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数据形成 第二红外特征数据;

( 42 )将第一红外特征数据与第二红外特征数据进行比较以获得比较 值,判断所述比较值是否符合设定要求,符合则判定为当前有价文件合法, 否则为非法;

6、 如权利要求 5所述的有价文件鉴别方法, 其特征在于, 所述红外特 征数据至少包括下列其中之一数值: 红外图像的灰度值的梯度特征值、 红 外图像的灰度值的均值、 红外图像的灰度值的方差。

7、 如权利要求 6所述的有价文件鉴别方法, 其特征在于, 所述红外特 征数据为红外图像的灰度值的梯度特征值时, 其判断步骤如下:

( 51 )计算出当前有价文件灰度值的梯度值0«^ 和对应的标准有价 文件灰度值的梯度值 G。(x,y);

( 52 )计算出 >丁 的00^^)的个数^, 计算符合 G。(x,y) > THg的 G。(x,y)的个数 N。, 其中 THg为梯度阀值, 1.0 < THg < 25.0;

( 53 )计算梯度比较值 N, N=Ng/N0;

( 54 )判断梯度比较值 N的大小, 若 0.95≤N≤1.05, 当前有价文件符 合梯度规则, 否则当前有价文件不符合梯度规则, 输出相应的梯度合法 / 非法信号。

8、 如权利要求 6所述的有价文件鉴别方法, 其特征在于, 所述红外特 征数据为红外图像的灰度值的均值时, 其判断步骤如下:

( 61 )计算出当前有价文件灰度值的均值 ΜΩ和对应的标准有价文件灰 度值的均值 Μ。;

( 62 )计算出均值比较值 Μ, M=Mg/M0;

( 63 )判断比较值 M的大小, 若 0.90≤M≤1.10, 当前有价文件符合均 值规则, 否则当前有价文件不符合均值规则, 输出相应的均值合法 /非法信 号。

9、 如权利要求 6所述的有价文件鉴别方法, 其特征在于, 所述红外特 征数据为红外图像的灰度值的方差时, 其判断步骤如下:

( 71 )计算出当前有价文件灰度值的方差 νΩ和对应的标准有价文件灰 度值的方差 V。;

( 72 )计算出方差比较值 V, V=Vg/V0;

( 73 )判断 V的大小, 若 0.80≤V≤1.25, 当前有价文件符合方差规则, 否则当前有价文件不符合方差规则, 输出相应的方差合法 /非法信号。

10、 一种有价文件鉴别装置, 用于当前有价文件的鉴别真伪, 其特征 在于, 包括:

采集模块, 用于获得当前有价文件的原始红外图像、 种类、 面额、 朝 向数据;

存储模块, 用于存储标准有价文件的尺寸数据和红外特征数据; 投影校正模块, 依据所述标准有价文件的尺寸数据, 应用图像投影变 换技术, 对所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外图像, 第二红外 图像的尺寸与标准有价文件的尺寸匹配;

处理模块, 根据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据从存储模块中 获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和红外特征数 据; 从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据, 并将其与标准 有价文件的红外特征数据进行比较,得到当前有价文件的合法 /非法文件信 号;

输出模块, 用于输出所述合法 /非法文件信号;

控制模块, 用于控制和协调所述有价文件鉴别装置内各模块之间的数 据传输。

11、 如权利要求 10所述的有价文件鉴别装置, 其特征在于, 所述采集 模块包括:

红外摄像装置, 用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图像; 交互操作界面, 用于采集获得外界输入的当前有价文件种类、 面额、 朝向数据。

12、 如权利要求 10所述的有价文件鉴别装置, 其特征在于, 所述采集 模块包括:

红外摄像装置, 用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图像; 比较识别单元, 用于将所述当前有价文件的原始红外图像与所述存储 模块中存储的标准有价文件的红外特征数据比对以获得所述当前有价文件 的种类、 面额、 朝向数据。

13、 如权利按要求 10所述的有价文件鉴别装置, 其特征在于, 还包括 预处理模块, 用于对所述原始红外图像进行预处理, 且所述预处理模块包 括:

图像降噪单元, 用于对所述原始红外图像进行图像平滑处理; 图像恢复单元, 用于对所述原始红外图像进行恢复处理;

图像定位单元, 用于计算所述原始红外图像的四个顶点坐标得到有价 文件区域;

图像分割单元, 用于分割出所述有价文件区域以待校正处理。 14、 如权利要求 10所述的有价文件鉴别装置, 其特征在于, 所述投影 校正模块包括:

模板处理单元, 利用标准有价文件的尺寸数据建立模板;

参数计算单元, 利用双线性方程计算所述原始红外图像和所述模板之 间的映射关系;

像素替换单元, 依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点的像素 值映射到所述模板上, 校正处理后形成第二红外图像。

15、 如权利按要求 10所述的有价文件鉴别装置, 其特征在于, 所述处 理模块包括:

数据选择单元, 依据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据从存储模 块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺寸数据和标准有 价文件的红外特征数据;

比较处理单元,从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特征数据, 并将其与标准有价文件的红外特征数据进行比较, 得到当前有价文件的合 法 /非法文件信号。

16、 如权利要求 15所述的有价文件鉴别装置, 其特征在于, 所述比较 处理单元包括:

数据获取单元, 用于从第二红外图像中获得至少一个红外特征区域内 的红外特征数据形成第一红外特征数据, 从标准有价文件内获得对应区域 的红外特征数据形成第二红外特征数据;

数据比较单元, 所述数据比较单元至少包括如下三个单元之一: 梯度比较单元, 依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算 出当前有价文件和标准有价文件灰度值的梯度特征值, 并将其进行比较以 获得梯度比较值, 判断所述梯度比较值是否符合设定要求, 得到梯度合法 / 非法信号;

均值比较单元, 依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算 出所述当前有价文件和标准有价文件灰度值的均值, 并将其进行比较以获 得均值比较值, 判断所述均值比较值是否符合设定要求, 得到均值合法 / 非法信号;

方差比较单元, 依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数据计算 出所述当前有价文件和标准有价文件灰度值的方差, 并将其进行比较以获 得方差比较值, 判断所述方差比较值是否符合设定要求, 得到方差合法 / 非法信号;

所述真伪判断单元,用于依据所述梯度合法 /非法信号、均值合法 /非法 信号和 /或方差合法 /非法信号判断当前有价文件的真伪,并获得所述当前有 价文件的合法 /非法文件信号。

Description:
有价文件鉴别方法及其鉴别装置

本申请要求于 2011 年 09 月 19 日提交中国专利局、 申请号为 201110278160.9、发明名称为 "有价文件鉴别方法及其鉴别装置"的中国专利 申请的优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及一种有价文件鉴别方法及其鉴别装 置, 尤其涉及一种在带 有红外摄像功能的移动设备上进行有价文件的 红外图像鉴伪的方法和装 置。

背景技术

目前虽然各种银行卡应用广泛, 但现金的流通还是主要方式。 一些犯 罪分子利用高科技技术仿制、 伪造钞票等有价值的文件, 对社会造成了严 重的危害, 为了预防假钞等仿制的有价文件的流通, 用户对有价文件鉴别 装置的精准度和便携性的要求越来越高。 然而, 目前具有较为精准的识别 设备主要包括验钞机、 ATM机等大型的机器, 这些设备不仅昂贵, 且不易 携带, 大大限定了这些设备的使用场所, 为了解决这一问题, 市面上又推 出了一些筒易的设备, 例如荧光笔等设备, 但是这些设备虽然方便携带却 不易检测鉴别有价文件的真伪。

现有技术人员面临的问题是: 若要提高有价文件鉴别装置的精准度, 则必须保证有价文件鉴别装置其采集图像的准 确度, 为此有价文件鉴别装 置需采用稳定的单光源来采集图像以此提高价 文件图像的清晰度和真实 度, 这就对有价文件鉴别装置的硬件结构和使用场 所做出了限定, 使得精 准度高的有价文件鉴别装置的结构复杂, 价格昂贵且不易携带, 而结构筒 单成本低易携带有价文件鉴别装置又面临着鉴 别精准度差的问题。

因此, 急需一种鉴别精准度高且便于携带的有价文件 鉴别装置。 发明内容

本发明的目的是提高一种操作筒单、 鉴别精准度高的有价文件鉴别方 法。

本发明的目的是提供一种鉴别精准度高且便于 携带的有价文件鉴别装 置。

为了实现上有目的, 本发明提供了一种有价文件鉴别方法, 包括以下 步骤:

( 1 )获取当前有价文件的原始红外图像、 种类、 面额、 朝向数据;

( 2 )依据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据从存储模块中获得与 所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺 寸数据和标准有价文件的红 外特征数据;

( 3 )依据所述标准有价文件的尺寸数据, 应用图像投影变换技术, 对 所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外 图像, 第二红外图像的尺寸 与标准有价文件的尺寸匹配;

( 4 )从第二红外图像中获得当前有价文件的红外 征数据, 并将其与 对应的标准有价文件的红外特征数据进行比较 , 鉴别当前有价文件真伪; ( 5 )输出鉴别结果。

与现有技术相比, 本发明的有价文件鉴别方法先将采集到的原始 红外 图像利用投影变换技术进行校正, 使采集到的当前有价文件的原始红外图 像与存储的标准有价文件模板的尺寸数据中的 尺寸匹配, 一方面, 使得本 发明可以利用一般的带红外滤光片的摄像装置 直接采集当前有价文件的原 始红外图像, 无需采用具有稳定的单光源在背景单一的场所 拍摄图像, 对 原始图像的要求低; 另一方面, 本发明采集的原始红外图像时, 可从各个 角度进行拍摄, 操作筒单; 再一方面, 本发明通过投影校正模块将采集到 的图像进行校正, 再鉴别当前有价文件的真伪, 鉴别精准度高。

较佳地, 步骤(1 )具体包括以下步骤: ( 11 )采集当前有价文件的原始红外图像;

( 12 )通过将所述当前有价文件的原始红外图像与 述存储模块中存 储的数据进行比对识别的方式或者通过从交互 操作界面输入的方式获得所 述当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据。

较佳地, 步骤 2对所述原始红外图像进行校正处理之前, 还需要对其 进行预处理, 具体包括以下步骤:

( 11a )采用高斯平滑技术对所述原始红外图像进行 像平滑处理; ( 1 lb )采用偏微分方程的图像恢复技术对所述原始 外图像进行恢复 处理;

( 11c )计算所述原始红外图像的四个顶点坐标以得 有价文件区域; ( l id )分割出所述有价文件区域以待校正处理。

恢复处理使得处理后的原始红外图像更进一步 接近标准有价文件的图 像, 增加红外图像鉴别的准确性, 而高斯平滑技术不但可以对红外图像进 行有效降噪, 而且可以减少平滑处理中的模糊, 偏微分方程的图像恢复技 术可以复原采集到的原始红外图像到最优估计 值, 定位分割处理有效地增 加了红外图像投影校正的准确性。

较佳地, 步骤(3 )具体包括以下步骤:

( 31 )根据标准有价文件的尺寸数据建立模板;

( 32 )利用双线性方程计算所述原始红外图像与所 模板之间的映射 关系;

( 33 )依据所述映射关系将所述原始红外图像内各 的像素值映射到 所述模板上, 形成第二红外图像。

其中本发明采用双线性方程来计算映射关系, 只需在原始红外图像和 模板之间找到四对对应点作为基准点建立双线 性方程, 解出双线性方程的 八个参数, 即可确定原始红外图像和模板内各点坐标之间 的映射关系, 计 算筒单; 依据上述映射关系来对原始红外图像进行投影 校正处理可以最大 程度的复原原始红外图像, 避免图像失真。 另, 基准点可以是图像的顶点, 也可以是其他特征点。

较佳地, 步骤(4 )具体包括以下步骤:

( 41 )从第二红外图像内获得至少一特征区域内的 外特征数据形成 第一红外特征数据, 从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数 据形成 第二红外特征数据;

( 42 )将第一红外特征数据与第二红外特征数据进 比较以获得比较 值,判断所述比较值是否符合设定要求,符合 则判定为当前有价文件合法, 否则为非法。

较佳地, 所述红外特征数据至少包括下列其中之一数值 : 红外图像的 灰度值的梯度特征值、 红外图像的灰度值的均值、 红外图像的灰度值的方 差。

较佳地, 所述红外特征数据为红外图像的灰度值的梯度 特征值时, 其 判断步骤如下:

( 51 )计算出当前有价文件灰度值的梯度值0«^ 和对应的标准有价 文件灰度值的梯度值 G。(x,y);

( 52 )计算出符合 00^ > 1 1 的00 ^的个数^, 计算符合 G。(x,y) > TH g 的 G。(x,y)的个数 N。, 其中 TH g 为梯度阀值, 1.0 < TH g < 25.0;

( 53 )计算梯度比较值 N, N=N g /N 0 ;

( 54 )判断梯度比较值 N的大小, 若 0.95≤N≤1.05, 当前有价文件符 合梯度规则, 否则当前有价文件不符合梯度规则, 输出相应的梯度合法 / 非法信号。

较佳地, 所述红外特征数据为红外图像的灰度值的均值 时, 其判断步 骤如下:

( 61 )计算出当前有价文件灰度值的均值 Μ Ω 和对应的标准有价文件灰 度值的均值 Μ。; ( 62 )计算出均值比较值 M, M=M g /M 0 ;

( 63 )判断比较值 M的大小, 若 0.90≤M≤1.10 , 当前有价文件符合均 值规则, 否则当前有价文件不符合均值规则, 输出相应的均值合法 /非法信 号。

较佳地, 所述红外特征数据为红外图像的灰度值的方差 时, 其判断步 骤如下:

( 71 )计算出当前有价文件灰度值的方差 ν Ω 和对应的标准有价文件灰 度值的方差 V。;

( 72 )计算出方差比较值 V, V=V g /V 0 ;

( 73 )判断 V的大小, 若 0.80≤V≤1.25 , 当前有价文件符合方差规则, 否则当前有价文件不符合方差规则, 输出相应的方差合法 /非法信号。

为了实现上有目的, 本发明还提供了一种有价文件鉴别装置, 用于当 前有价文件的鉴别真伪, 其包括:

采集模块, 用于获得当前有价文件的原始红外图像、 种类、 面额、 朝 向数据;

存储模块, 用于存储标准有价文件的尺寸数据和红外特征 数据; 投影校正模块, 依据所述标准有价文件的尺寸数据, 应用图像投影变 换技术, 对所述原始红外图像进行校正处理形成第二红 外图像, 第二红外 图像的尺寸与标准有价文件的尺寸匹配;

处理模块, 根据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据从存储模块中 获得与所述当前有价文件相对应的标准有价文 件的尺寸数据和红外特征数 据; 从第二红外图像中获得当前有价文件的红外特 征数据, 并将其与标准 有价文件的红外特征数据进行比较,得到当前 有价文件的合法 /非法文件信 号;

输出模块, 用于输出所述合法 /非法文件信号;

控制模块, 用于控制和协调所述有价文件鉴别装置内各模 块之间的数 据传输。

与现有技术相比, 本发明的有价文件鉴别装置具有投影校正模块 , 应 用图像投影变换技术, 使采集到的当前有价文件的红外图像与存储的 标准 有价文件模板的尺寸数据中的尺寸一致, 一方面, 使得本发明只要利用带 红外滤光片的摄像装置作为采集模块, 即可采集到符合本发明要求的原始 红外图像, 可直接将本发明可应用于一些筒易移动设备如 红外摄像功能手 机、 摄像头、 相机等设备中, 便于携带且成本低; 另一方面, 利用本发明 采集当前有价文件的原始红外图像时, 可从各个角度进行拍摄, 若得到当 前有价文件的二维斜视图可利用投影校正模块 进行校正, 操作筒单; 再一 方面, 现有技术的采集设备即使再稳定, 采集到的红外图像再端正, 也会 出现一定的误差, 而本发明通过投影校正模块将采集到的图像进 行校正, 有效提高了鉴别单元的准确度, 使得本发明鉴别精准度高。

较佳地, 述采集模块包括:

红外摄像装置: 用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图 像; 交互操作界面: 用于采集获得外界输入的当前有价文件种类、 面额、 朝向数据。

可选地, 所述采集模块包括:

红外摄像装置: 用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图 像; 比较识别单元: 用于将所述当前有价文件的原始红外图像与所 述存储 模块中存储的标准有价文件的红外特征数据比 对以获得所述当前有价文件 的种类、 面额、 朝向数据。

较佳地, 所述有价文件鉴别装置还包括预处理模块, 用于对所述原始 红外图像进行预处理, 所述预处理模块包括如下单元:

图像降噪单元: 对采集的原始红外图像进行图像平滑处理;

图像恢复单元: 对所述原始红外图像进行恢复处理;

图像定位单元: 用于计算所述原始红外图像的四个顶点坐标, 得出有 价文件区域;

图像分割单元: 用于分割出所述有价文件区域以待校正处理。

较佳地, 所述投影校正模块包括:

模板处理单元: 利用标准有价文件的尺寸数据建立模板;

参数计算单元: 利用双线性方程计算所述原始红外图像和所述 模板之 间的映射关系;

像素替换单元: 依据所述映射关系将所述原始红外图像内各点 的像素 值映射到所述模板上, 校正处理后形成第二红外图像。

本发明在原始红外图像和模板内确立四对对应 点作为基准点, 建立双 线性方程, 解出双线性方程的八个参数, 即可确定原始红外图像和模板内 各点坐标之间的映射关系, 筒单快捷; 依据上述映射关系来对原始红外图 像进行投影校正, 不但使得其和模板的尺寸匹配, 最大程度的复原了上述 红外图像, 避免图像失真。 其中, 基准点可以是图像的顶点, 也可以是其 他特征点。

较佳地, 所述处理模块包括:

数据选择单元: 根据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据从存储模 块中获得与所述当前有价文件相对应的标准有 价文件的尺寸数据和标准有 价文件的红外特征数据;

比较处理单元:从第二红外图像中获得当前有 价文件的红外特征数据, 并将其与标准有价文件的红外特征数据进行比 较, 得到当前有价文件的合 法 /非法文件信号。

较佳地, 所述比较处理单元包括:

数据获取单元: 用于从第二红外图像中获得至少一个红外特征 区域内 的红外特征数据形成第一红外特征数据, 从标准有价文件内获得对应区域 的红外特征数据形成第二红外特征数据;

数据比较单元: 至少包括包括如下三个单元之一: 梯度比较单元, 依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数 据计算 出当前有价文件和标准有价文件灰度值的梯度 特征值, 并将其进行比较以 获得梯度比较值, 判断所述梯度比较值是否符合设定要求, 得到梯度合法 / 非法信号;

均值比较单元, 依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数 据计算 出所述当前有价文件和标准有价文件灰度值的 均值, 并将其进行比较以获 得均值比较值, 判断所述均值比较值是否符合设定要求, 得到均值合法 / 非法信号;

方差比较单元, 依据所述第一红外特征数据和第二红外特征数 据计算 出所述当前有价文件和标准有价文件灰度值的 方差, 并将其进行比较以获 得方差比较值, 判断所述方差比较值是否符合设定要求, 得到方差合法 / 非法信号;

所述真伪判断单元, 用于依据所述梯度用于合法 /非法信号、 均值合法 /非法信号和 /或方差合法 /非法信号判断当前有价文件的真伪, 并获得所述 当前有价文件的合法 /非法文件信号。

附图说明

图 1是本发明有价文件鉴别方法的流程图。

图 2是本发明有价文件鉴别方法中对原始红外图 进行预处理的流程 图。

图 3是本发明有价文件鉴别方法中对原始红外图 进行校正处理和鉴 别真伪的流程图。

图 4是本发明有价文件鉴别装置的结构框图。

图 5是本发明有价文件鉴别装置的另一结构框图

图 6是本发明有价文件鉴别装置中所述预处理模 和投影校正模块的 结构框图。

图 7是图 5所示有价文件鉴别装置中所述比较处理单元 结构框图。 图 8是本发明有价文件鉴别装置中采集模块的结 框图。

图 9是本发明有价文件鉴别装置中采集模块的另 结构框图。 具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、 构造特征、 所实现目的及效果, 以下 结合实施方式并配合附图详予说明。

参考图 4和图 8, 本发明有价文件鉴别装置 100用于有价文件的鉴别 真伪, 其包括采集模块 51、 存储模块 53、 投影校正模块 54、 处理模块 55、 输出模块 56和控制模块(图中未示),所述采集模块 51用于获得当前有价 文件的原始红外图像 P。和当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据 所述 存储模块 53 用于存储标准有价文件的尺寸数据 S p 和标准有价文件的红外 特征数据 Si; 所述投影校正模块 54用于依据所述标准有价文件的尺寸数据 S p , 应用图像投影变换技术, 对所述原始红外图像 P。进行校正处理形成第 二红外图像 P 2 , 第二红外图像 P 2 的尺寸与标准有价文件的尺寸数据 S p 匹配; 所述处理模块 55用于根据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据 Pi从存储 模块 55 中获得与所述当前有价文件相对应的标准有价 文件的尺寸数据 S p 和标准有价文件的红外特征数据 Si; 所述处理模块 55还用于从第二红外图 像 P 2 中获得当前有价文件的红外特征数据, 并将其与标准有价文件的红外 特征数据 Si进行比较, 得到当前有价文件的合法 /非法文件信号 S d ; 所述输 出模块用于输出所述合法 /非法文件信号 S d ; 所述控制模块用于控制和协调 所述有价文件鉴别装置 100内各模块之间的数据传输。

参考图 8, 所述采集模块 51 包括红外摄像装置 511 和交互操作界面 512, 红外摄像装置 511 用于采集获得所述当前有价文件的原始红外图 像 P 0 ; 交互操作界面 512用于采集获得外界输入的当前有价文件种类 、 面额、 朝向数据 Pi。具体地,可选择键盘、触摸屏或者按键作 交互操作界面 512。

参考图 9, 在另一实施例中, 所述采集模块包括红外摄像装置 511和 比较识别单元 513 , 红外摄像装置 511用于采集获得所述当前有价文件的 原始红外图像 P。; 比较识别单元 513用于比对所述当前有价文件的原始红 外图像 P。与所述存储模块 53中的数据以获得所述当前有价文件的种类、 额、 朝向数据 Pi。

参考图 6, 所述有价文件鉴别装置 100还包括预处理模块 52, 用于对 所述原始红外图像 P。进行预处理得到原始红外图像 , 且所述预处理模块 52包括图像降噪单元 521、 图像恢复单元 522、 图像定位单元 523和图像 分割单元 524, 图像降噪单元 521用于对采集的原始红外图像?进行图像 平滑处理得到原始红外图形 P„; 图像恢复单元 522用于对所述原始红外图 像 P u 进行恢复处理得到原始红外图形 P 12 ; 图像定位单元用 523于计算所述 原始红外图像 P 12 的四个顶点坐标, 得出有价文件区域 P 13 ; 图像分割单元 524 用于分割出所述有价文件区域 P 13 以得到预处理后的原始红外图像?并 输送至所述投影校正模块 54以待校正处理。

参考图 6, 所述投影校正模块 54包括模板处理单元 541、 参数计算单 元 542和像素替换单元 543 , 模板处理单元 541利用标准有价文件的尺寸 数据 S p 建立模板 P m ; 参数计算单元 542利用双线性方程计算所述原始红外 图像 Pi和所述模板 P m 之间的映射关系; 像素替换单元 543依据所述映射关 系将所述原始红外图像内各点的像素值映射到 所述模板 P m 上, 校正处理后 形成第二红外图像 P 2

参考图 5和图 7, 所述处理模块 55包括数据选择单元 61和比较处理 单元 62, 数据选择单元 61依据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据 向 存储模块 53发出数据选择命令 S c , 控制存储模块 53输出与所述当前有价 文件相对应的标准有价文件的尺寸数据 S p 和标准有价文件的红外特征数据 Si; 比较处理单元 62从第二红外图像 P 2 中获得当前有价文件的红外特征数 据, 并将其与标准有价文件的红外特征数据 进行比较, 得到当前有价文 件的合法 /非法文件信号 S d 。 参考图 7, 所述比较处理单元 62包括数据获取单元 621、 数据比较单 元 622和真伪判断单元 623 , 所述数据获取单元 621用于从第二红外图像 P 2 中获得至少一个红外特征区域内的形成第 一红外特征数据, 从标准有价 文件内获得对应区域的红外特征数据形成第二 红外特征数据, 所述数据比 较单元 622至少包括梯度比较单元 631、 均值比较单元 632和方差比较单 元 633三个单元之一, 所述梯度比较单元 631依据所述第一红外特征数据 和第二红外特征数据计算出当前有价文件和标 准有价文件灰度值的梯度特 征值, 并将其进行比较以获得梯度比较值, 判断所述梯度比较值是否符合 设定要求,得到梯度合法 /非法信号 S dl ; 所述均值比较单元依据所述第一红 外特征数据和第二红外特征数据计算出当前有 价文件和标准有价文件灰度 值的均值, 并将其进行比较以获得均值比较值, 判断所述均值比较值是否 符合设定要求,得到均值合法 /非法信号 S d2 ; 所述方差比较单元依据所述第 一红外特征数据和第二红外特征数据计算出当 前有价文件和标准有价文件 灰度值的方差, 并将其进行比较以获得方差比较值, 判断所述方差比较值 是否符合设定要求, 得到方差合法 /非法信号 S d3 ; 所述真伪判断单元 623 依据所述梯度合法 /非法信号 S dl 、均值合法 /非法信号 S d2 和 /或方差合法 /非法 信号 S d3 判断当前有价文件的真伪,并获得所述当 前有价文件的合法 /非法文 件信号 S d , 当所述梯度合法 /非法信号 S dl 、 均值合法 /非法信号 S d2 和 /或方差 合法 /非法信号 S d3 同时为合法信号时, 当前有价文件为合法文件, 否则为非 法文件。

结合图 1-3 , 对上述图 4-8的有价文件鉴别装置使用说明如下:

( 1 )红外摄像装置 511获取当前有价文件的原始红外图像 P。, 其中红 外摄像装置 511 可从各个角度获取当前有价文件的二维图像, 即 0 < Θ 90。 , Θ是拍摄角度, 其中本发明的优选拍摄角度为 Θ > 60。 。

( 2 )预处理模块 52对采集到的原始红外图像 P。进行预处理, 具体步 骤如下: ①图像降噪单元 521采用高斯平滑技术, 对采集的原始红外图像 P 0 进 行平滑处理, 得到平滑处理后的原始红外图像 P u

②图像恢复单元 522采用偏微分方程的图像恢复技术, 对平滑处理后 的原始红外图像 P„进行恢复处理 , 得到恢复处理后的原始红外图像? 12

③图像定位单元 523计算原始红外图像 P 12 的四个顶点坐标得到有价文 件区域 P 13 。 具体包括以下步骤:

以当前有价文件的原始红外图像的 W为宽度, H为高度, X为图像的 横坐标, y为图像的纵坐标, 在 x=W/2直线上自上而下搜索上边缘点, 自 下而上搜索下边缘点,令上边缘点为令上边缘 点为 (J O, 下边缘点 为 分别在 JC = ±AW直线上寻找边缘点, y 的搜索范围为 -AL +AL], 其中 Δνν和 为预先设定的搜索步长, 令搜索的边缘点 为 =( , 和/ f =( ,) ;

分别以 i 和 i 为原点重复过程, 直到搜索范围内找不到边界点为止, 整个过程中所得到的所有边缘点构成序列, 即为上边缘点序列:

同理可以得到下边缘点序列:

p n = (P D M ,P D M ,---,P" P D ,P D ,---,P N D ,, );

用以上的边缘序列点 和 P D 进行最小二乘线性拟合, 得到上边缘和下 边缘直线方程 和 L D ;

依据同样的道理, 得到左右边缘的直线方程 和 。 分别计算相邻直 线之间的交点, 可以得到当前有价文件的原始红外图像的四个 顶点坐标, 从而确定有价文件的具体位置, 其中四个顶点坐标所围成的四边形区域内 为有价文件区域? 13

④图像分割单元 524分割出所述有价文件区域 P 13 , 完成原始红外图像 P 12 的分割处理, 得到预处理后的原始红外图像 Pi。 具体步骤如下: 保持红 外图像的像素值不变, 有价文件区域 P 13 外部的像素值设置为 0, 即分割出 有价文件区域 P 13

( 3 )交互操作界面 512接收用户根据提示信息输入的当前有价文件 种 类、 面额、朝向数据 Pi, 数据选择单元 61依据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据 Pi从存储模块 53中获得与所述当前有价文件相对应的标准有 文 件的属性特征数据 S p 和标准有价文件的红外特征数据 。

( 4 )投影校正模块 52用于依据所述标准有价文件的属性特征数据 S p , 应用图像投影变换技术 , 对所述原始红外图像 P。进行校正处理形成第二红 外图像 P 2 , 第二红外图像 P 2 的尺寸与标准有价文件的属性特征数据 S p 中的 尺寸匹配, 具体步骤如下:

①模板处理单元 541 利用标准有价文件的属性特征数据 S p 建立模板 P m ; 参数计算单元 542利用双线性方程计算所述原始红外图像 所述模 板 P m 之间的映射关系, 具体步骤如下:

利用双线性方程建立原始红外图像?和模板 P m 内各坐标的映射关系:

X, =s{x 0 ,y 0 ) = c l x 0 +c 0 +c i x 0 +c ; y, = t(x 0 , y 0 ) = c 5 x 0 +c 0 + c 7 x 0 y 0 + c s

其中令为映射关系^ x。,) 和 (x。,) , 原始红外 图像?为^^:。,)。),上述映射关系总共有 8个参数 C^C 8 ,在原始红外图像 和模板之间确定四对相互对应的基准点 (可采用模板的四个顶点作为基准 点)依据四对基准点的坐标计算建立 8个方程, 解出 C jC 8 这 8个双线性 方程参数, 从而确定映射关系 s(x。, y。)和 (x。, y。)。

②像素替换单元 543依据所述映射关系 ^ 。,}。)和 ( 。,}。)将所述原始 红外图像 内各点的像素值映射到所述模板? 111 上, 校正处理后形成第二红 外图像 P 2 。 具体步骤如下:

模板/上的点(x。,) , 对应原始红外图像 g上的点( :,3 ,ί( ,} ), 利 用双线性插值得到点(s( , y\ t{x, )0)像素值, 并将上述像素值映射的对应的 模板的点 Cx。, _y。)内; 若点(^χ, ) , ί(·χ, } )不在原始红外图像 g内, 则将模板

/上点 (x。 , ) 像素置 0 , 得到第二红外图像 P 2

( 5 ) 比较处理单元 62从第二红外图像 P 2 中获得当前有价文件的红外 特征数据, 并将其与标准有价文件的红外特征数据 进行比较, 得到当前 有价文件的合法 /非法文件信号 S d , 具体步骤如下:

①所述数据获取单元 621从第二红外图像 P 2 中获得至少一个红外特征 区域内的红外特征数据形成第一红外特征数据 , 从标准有价文件内获得对 应区域的红外特征数据形成第二红外特征数据 。

②梯度比较单元 631依据所述第一红外特征数据和第二红外特征 数据 计算出当前有价文件灰度值的梯度值 Gii(x,y)和对应的标准有价文件灰度 值的梯度值 G。(x,y) , 计算符合0^^ ) > 1¾的0^ ^的个数^, 计算符合 G 0 (x,y) > TH g 的 G。(x,y)的个数 N。, TH g 是梯度阀值, 1.0 < TH g < 25.0; 计算 梯度比较值 N, N=N g /N 0 ; 判断梯度比较值 N的大小, 若 0.95≤N≤1.05 , 当 前有价文件符合梯度规则, 否则当前有价文件不符合梯度规则, 输出相应 的梯度合法 /非法信号 S dl

③均值比较单元依据所述第一红外特征数据和 第二红外特征数据计算 出当前有价文件灰度值的均值 对应的标准有价文件灰度值的均值 Mo, 计算出均值比较值 M=M g /M 0 , 判断 M的大小, 若 0.90≤M≤1.10 , 当前 有价文件符合均值规则, 否则当前有价文件不符合均值规则, 输出相应的 均值合法 /非法信号 S d2

④方差比较单元依据所述第一红外特征数据和 第二红外特征数据计算 出当前有价文件灰度值的方差 ν Ω 和对应的标准有价文件灰度值的方差 V。, 计算出方差比较值 V=V g /V。, 判断 V的大小, 若 0.80≤V≤1.25 , 当前有价文 件符合方差规则, 否则当前有价文件不符合方差规则, 输出相应的方差合 法 /非法信号 S d3 。 ⑤真伪判断单元 623依据所述梯度合法 /非法信号 S dl 、 均值合法 /非法 信号 和方差合法 /非法信号 S d3 判断当前有价文件的真伪, 并获得所述当 前有价文件的合法 /非法文件信号 S d ,若合法 /非法信号 S n 、 S i2 、 S i3 均为合法 信号, 则当前有价文件为合法文件, 输出合法文件信号, 否则输出非法文 件信号。

( 6 )输出模块 56将真伪判断单元 623输入的合法 /非法文件信号 S d 输 送至显示器和 /或报警装置, 完成当前有价文件的真伪鉴别。

以上所述可以归纳为一种有价文件鉴别方法, 参考图 1 , 所述鉴别方 法包括以下步骤:

( 1 )获取当前有价文件的原始红外图像、 种类、 面额、 朝向数据;

( 2 )依据当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据从存储模块中获得与 所述当前有价文件相对应的标准有价文件的尺 寸数据和标准有价文件的红 外特征数据;

( 3 )依据所述标准有价文件的尺寸数据, 应用图像投影变换技术, 对 所述原始红外图像进行校正处理形成第二红外 图像, 第二红外图像的尺寸 与标准有价文件的尺寸匹配;

( 4 )从第二红外图像中获得当前有价文件的红外 征数据, 并将其与 对应的标准有价文件的红外特征数据进行比较 , 鉴别当前有价文件真伪; ( 5 )输出鉴别结果。

较佳者, 步骤(1 )具体包括以下步骤:

( 11 )采集当前有价文件的原始红外图像;

( 12 )通过将所述当前有价文件的原始红外图像与 述存储模块中存 储的数据进行比对识别的方式或者通过从交互 操作界面输入的方式获得所 述当前有价文件的种类、 面额、 朝向数据。

较佳者, 参考图 2, 步骤 2对所述原始红外图像进行校正处理之前, 还需要对其进行预处理, 具体包括以下步骤: ( 11a)采用高斯平滑技术对所述原始红外图像进 图像平滑处理; ( lib )采用偏微分方程的图像恢复技术对所述原始 外图像进行恢复 处理;

( 11c)计算所述原始红外图像的四个顶点坐标以 到有价文件区域; ( lid)分割出所述有价文件区域以待校正处理。

较佳者, 参考图 3, 步骤(3)具体包括以下步骤:

(31 )根据标准有价文件的尺寸数据建立模板;

( 32 )利用双线性方程计算所述原始红外图像与所 模板之间的映射 关系;

(33 )依据所述映射关系将所述原始红外图像内各 的像素值映射到 所述模板上, 形成第二红外图像。

较佳者, 参考图 3, 步骤(4)具体包括以下步骤:

(41 )从第二红外图像内获得至少一特征区域内的 外特征数据形成 第一红外特征数据, 从标准有价文件内获得对应区域的红外特征数 据形成 第二红外特征数据;

( 42 )将第一红外特征数据与第二红外特征数据进 比较以获得比较 值,判断所述比较值是否符合设定要求,符合 则判定为当前有价文件合法, 否则为非法。

较佳者, 所述红外特征数据至少包括下列其中之一数值 : 红外图像的 灰度值的梯度特征值、 红外图像的灰度值的均值、 红外图像的灰度值的方 差。

具体地, 所述红外特征数据为红外图像的灰度值的梯度 特征值时, 其 判断步骤如下:

( 51 )计算出当前有价文件灰度值的梯度值0«^ 和对应的标准有价 文件灰度值的梯度值 G。(x,y);

(52)计算出符合 00 ^)>丁 的00^^)的个数^, 计算符合 G 0 (x,y) > TH g 的 G。(x,y)的个数 N 0 , 其中 TH g 为梯度阀值, 1.0 < TH g < 25.0;

( 53 )计算梯度比较值 N, N=N g /N 0 ;

( 54 )判断梯度比较值 N的大小, 若 0.95≤N≤1.05, 当前有价文件符 合梯度规则, 否则当前有价文件不符合梯度规则, 输出相应的梯度合法 / 非法信号。

具体地, 所述红外特征数据为红外图像的灰度值的均值 时, 其判断步 骤如下:

( 61 )计算出当前有价文件灰度值的均值 Μ Ω 和对应的标准有价文件灰 度值的均值 M Q;

( 62 )计算出均值比较值 M, M=M g /M 0 ;

( 63 )判断比较值 M的大小, 若 0.90≤M≤1.10, 当前有价文件符合均 值规则, 否则当前有价文件不符合均值规则, 输出相应的均值合法 /非法信 具体地, 所述红外特征数据为红外图像的灰度值的方差 时, 其判断步 骤如下:

( 71 )计算出当前有价文件灰度值的方差 ν Ω 和对应的标准有价文件灰 度值的方差 Vo;

( 72 )计算出方差比较值 V, V=V g /V 0 ;

( 73 )判断 V的大小, 若 0.80≤V≤1.25, 当前有价文件符合方差规则, 否则当前有价文件不符合方差规则, 输出相应的方差合法 /非法信号。