韦文求 (中国广东省广州市萝岗区科学城科林路9号, Guangdong 3, 510663, CN)
LIU, Mengtao (9Kelin Road, Science City Luogang Distric, Guangzhou Guangdong 3, 510663, CN)
广州广电运通金融电子股份有限公司 (中国广东省广州市萝岗区科学城科林路9号, Guangdong 3, 510663, CN)
WEI, Wenqiu (9Kelin Road, Science City Luogang Distric, Guangzhou Guangdong 3, 510663, CN)
韦文求 (中国广东省广州市萝岗区科学城科林路9号, Guangdong 3, 510663, CN)
| 权 利 要 求 I、 一种纸币高速识别装置， 包括传输通道，所述传输通道上配置有磁传 感器、 第一级图像传感器以及第二级图像传感器， 其特征在于， 所述第一级图 像传感器位于所述磁传感器和所述第二级图像传感器的前端。 2、 如权利要求 1所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述第一级图 像传感器用于识别纸币的初始信息。 3、 如权利要求 2所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述第二级图 像传感器用于根据所述初始信息识别纸币的图像真伪信息。 4、 如权利要求 2所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述磁传感器 用于根据所述初始信息识别纸币的磁真伪信息。 5、 如权利要求 2所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述第一级图 像传感器用于根据所述初始信息识别纸币的一部分所述图像真伪信息。 6、 如权利要求 5所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述第二级图 像传感器用于根据所述初始信息识别纸币的另一部分所述图像真伪信息。 7、 如权利要求 6所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述第一级图 像传感器和所述第二级图像传感器用于交互识别一部分所述图像真伪信息与 另一部分所述图像真伪信息。 8、 如权利要求 3或 5或 6或 7所述的纸币高速识别装置， 其特征在于， 所述图像真伪信息包括纸币的表面图像信息和 /或透射图像信息。 9、 如权利要求 1所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述第一级图 像传感器和所述第二级图像传感器分别位于在所述传输通道的上下两侧。 10、 如权利要求 9所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述传输通道 上， 位于所述第二级图像传感器相反一侧设有光源。 I I、 如权利要求 10所述的纸币高速识别装置， 其特征在于， 所述传输通 道上， 位于所述第一级图像传感器相反一侧设有所述光源。 12、 如权利要求 1所述的纸币高速识别装置，其特征在于，所述传输通道 上， 位于所述磁传感器相反一侧设有可上下微调节的螺纹弹性圆柱状传送辊。 13、 一种纸币高速识别方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 第一级图像传感器识别纸币的初始信息； 磁传感器根据所述初始信息， 识别纸币的磁真伪信息； 第二级图像传感器根据所述初始信息， 识别纸币的图像真伪信息。 14、 如权利要求 13所述的纸币高速识别方法， 其特征在于， 进一步包括： 所述第一级图像传感器根据所述初始信息，识别纸币一部分所述图像真伪 信息； 所述第二级图像传感器根据所述初始信息，识别纸币另一部分所述图像真 伪信息； 所述第一级图像传感器和所述第二级图像传感器交互识别一部分所述图 像真伪信息与另一部分所述图像真伪信息。 15、 如权利要求 13所述的纸币高速识别方法， 其特征在于， 根据所述初 始信息识别纸币的图像真伪信息的步骤包括： 根据所述初始信息从纸币信息库中提取相应的图像防伪标识； 根据所述图像防伪标识识别纸币的所述图像真伪信息。 16、 如权利要求 13所述的纸币高速识别方法， 其特征在于， 所述根据所 述初始信息识别纸币的磁真伪信息的步骤包括： 根据所述初始信息从纸币信息库中提取相应的磁防伪标识； 根据所述磁防伪标识识别纸币的所述磁真伪信息。 17、 如权利要求 13-15任意一项所述的纸币高速识别方法， 其特征在于， 所述图像真伪信息包括纸币的表面图像信息和 /或透射图像信息。 18、 如权利要求 13所述的纸币高速识别方法， 其特征在于， 所述第一级 图像传感器和所述第二级图像传感器均能识别纸币的所述初始信息和根据所 述初始信息识别纸币的所述图像真伪信息。 |
本申请要求于 2009 年 12 月 29 日提交中国专利局、 申请号为 200910214251.9、 发明名称为"一种纸币高速识别装置及其方法" 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
本发明涉及纸币识别领域， 尤其是涉及能对高速传送的纸币进行实时、精 确识别的一种纸币高速识别装置及其方法。 背景技术
现金自动存取款机 ( ATM ) 、 清分机及点钞机等金融设备中都有纸币识 别装置， 其中主要包括纸币的币种、 面值、 面向、 真伪等信息的鉴别。 由于纸 币在设计和印刷的过程中都加入了可鉴别的特 定防伪标志，故在上述纸币识别 装置中通常都配置不同的传感器来检测和获取 相关的防伪标志的信息，例如通 过不同波长的光照射来获取纸币表面图像或透 射图像的光学图像传感器，检测 纸币在印刷过程中加入的磁性油墨及金属安全 线的磁性传感器， 等等。 同时为 了能精准的识别纸币，往往在一个识别检测装 置中都配置多个上述的光学图像 传感器和磁性传感器。
但是由于 ATM等金融自助设备的尺寸的限制以及市场上设 备的稳定性， 在其中识别装置搭配的传感器的类型和个数也 就有限了，故在充分获取纸币信 息和满足识别的前提下， 识别装置中的传感器的类型和数目愈精筒愈好 ， 这样 在有限的尺寸范围内合理的布置各识别传感器 就显得很重要了，并且如何更好 的利用已有的识别传感器。
另外在现金自动存取款 ATM机及清分机等金融自助设备中， 纸币的传输 较快，如何在纸币高速传送的情况下， 实时的识别和鉴别纸币信息也就成为识 别装置研究的主要问题了，合理的布置各识别 传感器可以更好、 更快的获取纸 币信息并指导识别算法实时高速的运作。
中国专利（CN 1818978A )公开了一种纸币鉴别装置， 该装置交替的配置 了多个磁性传感器和多个光学图像传感器。参 见图 1所示， 纸币鉴别装置 1的传 送路 10上配置多个辊 106- 111 , 以及交替配置在传送路 10的两侧的两个光学传 感器 101、 103 和两个磁传感器 102、 104。 当纸币从 A方向进入纸币鉴别装置 1 时， 光学传感器 101用于消除配置在其下游的上述传感器的偏移 。 光学传感器 103用于检测纸币的特定波长的特性。 磁传感器 102用于检测纸币的磁阻抗特 性， 磁传感器 104用于检测纸币的磁阻特性。 纸币在传送路 10中通过上述传感 器， 来识别纸币的各种信息。
但是该专利揭示的纸币鉴别装置存在识别速度 较慢、结构较复杂， 无法实 现纸币高速传送过程中实时、 精确识别纸币信息等缺陷。 发明内容
本发明实施例提供一种对高速传送的纸币进行 实时、精确识别的纸币高速 识别装置及其方法。
为解决上述技术问题， 本发明实施例的一种纸币高速识别装置， 包括传输 通道， 所述传输通道上配置有磁传感器、第一级图像 传感器以及第二级图像传 感器；所述第一级图像传感器位于所述磁传感 器和所述第二级图像传感器的前 端。
优选的， 所述第一级图像传感器用于识别纸币的初始信 息。
优选的， 所述第二级图像传感器用于根据所述初始信息 ， 识别纸币的图像 真伪信息。
优选的 ,所述第一级图像传感器用于根据所述初始信 识别纸币的一部分 所述图像真伪信息。
优选的， 所述第二级图像传感器用于根据所述初始信息 ， 识别纸币的另一 部分所述图像真伪信息。
优选的，所述第一级图像传感器和所述第二级 图像传感器用于交互识别一 部分所述图像真伪信息与另一部分所述图像真 伪信息。
优选的， 所述磁传感器用于根据所述初始信息识别纸币 的磁真伪信息。 优选的， 所述图像真伪信息包括纸币的表面图像和 /或透射图像。
优选的，所述第一级图像传感器和所述第二级 图像传感器分别位于所述磁 传感器的左右两侧。
优选的，所述第一级图像传感器和所述第二级 图像传感器分别位于在所述 传输通道的上下两侧。
优选的，所述传输通道上，位于所述第二级图 像传感器相反一侧设有光源。 优选的， 所述传输通道上，位于所述第一级图像传感器 相反一侧设有所述 光源， 所述传输通道的正反两个方向均能传输纸币。
优选的， 所述传输通道上还配置有多组传动轮。
优选的， 所述传输通道上，位于所述磁传感器相反一侧 设有可上下微调节 的螺纹弹性圆柱状传送辊。
优选的，所述第一级图像传感器和所述第二级 图像传感器是电荷耦合元件 传感器， 或金属氧化物半导体元件传感器， 或接触式感光图像传感器。
优选的，上述每个传感器都对应有至少一个对 射型光学传感器位于该传感 器的前沿， 用于消除纸币在传输过程中引起倾斜后带来的 累计误差。
本发明实施例的一种纸币高速识别方法， 包括：
第一级图像传感器识别纸币的初始信息；
磁传感器根据所述初始信息识别纸币的磁真伪 信息；
第二级图像传感器根据所述初始信息识别纸币 的图像真伪信息。
优选地，所述第一级图像传感器根据所述初始 信息识别纸币一部分所述图 像真伪信息；
所述第二级图像传感器根据所述初始信息识别 纸币另一部分所述图像真 伪信息；
所述第一级图像传感器和所述第二级图像传感 器交互识别一部分所述图 像真伪信息与另一部分所述图像真伪信息。
优选的， 所述根据所述初始信息识别纸币的磁真伪信息 的步骤包括： 根据所述初始信息从纸币信息库中提取相应的 磁防伪标识；
根据所述磁防伪标识识别纸币的磁真伪信息。
优选的， 根据所述初始信息识别纸币的图像真伪信息的 步骤包括： 根据所述初始信息从纸币信息库中提取相应的 图像防伪标识；
根据所述图像防伪标识识别纸币的图像真伪信 息。
优选的， 所述图像真伪信息包括纸币的表面图像和 /或透射图像。
优选的，所述第一级图像传感器和所述第二级 图像传感器均能识别纸币的 初始信息和根据所述初始信息识别纸币的图像 真伪信息。
优选的，提供对射型光学传感器， 消除纸币在传输过程中引起倾斜后带来 的累计误差。
优选的，上述每个传感器都对应有至少一个所 述对射型光学传感器位于该 传感器的前沿。
实施本发明实施例的纸币高速识别装置及其方 法， 通过配置有磁传感器、 第一级图像传感器以及第二级图像传感器， 可以有效的减化了结构，提高了识 别的速度和精确度。 附图说明
图 1是现有的纸币鉴别装置的结构示意图；
图 2是本发明第一实施例中纸币高速识别装置的 视图；
图 3是本发明第二实施例中纸币高速识别装置的 视图；
图 4是本发明一实施例中纸币高速识别方法的流 图；
图 5是本发明另一实施例中纸币高速识别方法的 程图；
图 6是本发明实施例中纸币高速识别方法主进钞 向 A中的工作示意图； 图 7是本发明实施例中纸币高速识别方法次进钞 向 B中的工作示意图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行说明 。
如图 2所示， 为本发明第一实施例中纸币高速识别装置的主 视图。纸币高 速识别装置包括： 传输通道 2; 传输通道 2上配置有磁传感器 130、 第一级图 像传感器 110以及第二级图像传感器 120; 第一级图像传感器 110位于磁传感 器 130和第二级图像传感器 120的前端。第一级图像传感器 110用于识别纸币 的初始信息， 该初始信息包括纸币的币种、 面值、 面向等。 第二级图像传感器 120用于根据初始信息， 识别纸币 1的图像真伪信息， 该图像真伪信息包括纸 币 1 的表面图像和透射图像。 磁传感器 130用于根据初始信息， 识别纸币 1 的磁真伪信息， 包括纸币 1表面的磁性油墨信息和金属安全线编码信息 由于 第一级图像传感器 110首先识别纸币 1的初始信息，才艮据初始信息，确定该纸 币 1的币种， 面值， 面向， 磁传感器 130和第二级图像传感器 120才艮据这些初 始信息摄取特定的防伪标识，有针对性的识别 相应的真伪信息。从而有效的节 约了纸币 1的识别时间， 加快了识别速度和增强了识别精确度。
再如图 2所示， 为了防止第一级图像传感器 110与第二级图像传感器 120之 间相互的干扰， 第一级图像传感器 110和第二级图像传感器 120位于磁传感器 130的左右两侧。
第一级图像传感器 110和第二级图像传感器 120分别位于传输通道 2的上下 两侧。 第一级图像传感器 110可识别纸币第一面的图像信息， 第二级图像传感 器 120可识别纸币第二面的图像信息。
第二级图像传感器 120的相反一侧设有光源 121。 当纸币 1经过第二级图像 传感器 120时， 光源 121发光， 第二级图像传感器 120可识别纸币的透射图像。 透射图像包括可透视的水印图案和利用一定波 长的光可视的图案， 例如， 在紫 光灯照射下可视的图案。
本实施例中， 还包括多组传动轮， 分别配置在传送通道 2的上下两侧的主 动轮 11、 13、 15、 17 , 以及从动轮 10、 12、 14、 16。 通过交替配置的各传感器 之间的四组传动轮的夹送以及外部动力结构 （图未示） ， 纸币 1得以在纸币高 速识别装置中沿进钞方向 A传输。
磁传感器 130在传输通道 2的相反一侧设有可上下微调节的螺纹弹性圆 状传送辊 131 , 用于微调节纸币 1与磁传感器 130之间的距离。 由于当纸币 1与磁 传感器 130之间的距离过大，使磁传感器 130识别的信息较弱， 不利于准确的判 断纸币的真伪， 因此需要保证纸币 1能很好的与磁传感器 130贴近， 更好的检测 纸币 1表面的磁性信息，使磁信号保持较大的幅值 较高的信噪比，便于识别。
上述每个传感器都对应有至少一个对射型光学 传感器 20、 21、 22, 对射型 光学传感器 20位于第一级图像传感器 110的前沿， 对射型光学传感器 21位于磁 传感器 130的前沿，对射型光学传感器 22位于第二级图像传感器 120的前沿， 用 于消除纸币 1在传输过程中引起倾斜后带来的累计误差。 具体的操作方法， 将 在后面详细阐述。
第一级图像传感器 110和第二级图像传感器 120可为 CCD ( Charge Coupled Device,电荷禺合元件 ), 或 CMOS( Complementary Metal-Oxide Semiconductor, 金属氧化物半导体元件）， 或 CIS ( Contact Image Sensor, 接触式感光图像传 感器） 。
如图 3所示， 图 3为本发明第二实施例中纸币高速识别装置的 视图。 第二 实施例中增加了位于第一级图传感器 110相反一侧的光源 111 ,和一组位于传输 通道 2末端的对射型光学传感器 23。 该纸币高速识别装置可以实现从 A、 B两个 方向均可以传输纸币 1。 第一级图像传感器 110和第二级图像传感器 120均可以 识别纸币 1的初始信息和根据初始信息识别纸币 1的图像真伪信息。 当纸币 1从 主进钞方向 A进入传输通道 2时， 对射型光学传感器 20消除累计误差， 第一级 图像传感器 110识别纸币 1的初始信息， 光源 111熄灭， 光源 121发光， 第二级图 像传感器 120识别纸币 1的表面图像真伪信息和透射图像真伪信息。 当纸币 1从 次进钞方向 B进入传输通道 2时， 对射型光学传感器 23消除累计误差， 第二级 图像传感器 120识别纸币 1的初始信息， 光源 121熄灭， 光源 111发光， 第一级图 像传感器 110识别纸币 1的表面图像真伪信息和透射图像真伪信息。
本实施例中， 光源 111和 121在识别过程中， 还可同时发光， 当纸币 1从 主进钞方向 A进入传输通道 2时， 第一级图像传感器 110识别纸币 1的初始 信息后， 并根据初始信息， 识别纸币 1 第一面和 /或部分的图像真伪信息； 第 二级图像传感器 120根据初始信息， 识别纸币 1第二面和 /或另一部分的图像 真伪信息；最后第一级图像传感器 110和第二级图像传感器 120交互识别第一 级图像传感器 110所识别的图像真伪信息与第二级图像传感器 120所识别的图 像真伪信息， 从而可以更严格、 更精准的实现纸币的真伪识别。 当纸币 1从次 进钞方向 B进入传输通道 2时， 同理类似上述识别方式。
本实施例中 LF 第一图像传感器 110与第二图像传感器 120对称分布在 磁传感器 130的左右。 因此， 无论是主进钞方法 A还是次进钞方向 B , 两级图像 传感器 110 , 120和磁传感器 130在获取纸币信息和识别的过程中都可以相互 参 考。
如图 4所示， 为本发明一实施例中纸币高速识别方法的流程 图。 纸币高速 识别方法， 包括以下步骤：
S401 , 提供厚度传感器， 检测纸币的厚度， 判断纸币是否重钞； 本实施例中， 一次只能识别一张纸币， 因此需要厚度传感器判断纸币是否 重钞， 如果重钞， 退回多余纸币， 仅保留一张纸币通过传输通道。
S402, 提供第一级图像传感器， 识别纸币的初始信息；
初始信息包括， 纸币的币种， 面值， 面向等图像信息。
S403 , 根据初始信息， 从纸币信息库中提取相应的磁防伪标识； 磁防伪标识包括， 真钞表面的磁性油墨和金属安全线编码。
5404, 提供磁传感器， 根据磁防伪标识， 识别纸币的磁真伪信息； 磁真伪信息包括， 纸币表面的磁性油墨和金属安全线编码信息。
5405 , 根据初始信息， 从纸币信息库中提取相应的图像防伪标识； 图像防伪标识包括真钞的表面图像和透射图像 。表面图像包括各种纸币表 面可视的各种图像， 包括人像、 风景、 文字、 色彩等。 透射图像包括真钞内在 日光下可透视的水印图案、利用一定波长的光 可视的图案， 例如在紫光灯的照 射下可视的图案。
5406, 提供第二级图像传感器， 根据图像防伪标识， 识别纸币的图像真伪 信息。
图像真伪信息包括纸币的表面图像信息和透射 图像信息。
例如， 当输入一张纸币进入到传输通道中， 第一级图像传感器识别到纸币 为币种为人民币， 面值为一百元； 纸币高速识别装置的主控制系统（图未示） 根据一百元的人民币，从纸币信息库中来提取 该种纸币的防伪标识包括： 四伟 人头像的表面图像， 毛泽东水印头像的透射图像，磁性油墨和金属 安全线编码 的磁真伪标识等； 第二级图像传感器和磁传感器根据提取的防伪 标识，有针对 性地识别纸币的相应的信息。这种识别方法， 由于不需要对纸币所有的信息都 进行识别，再判断是否真伪， 而是根据纸币的币种和面值有针对性的识别相 应 的信息， 有效地节省了识别的时间， 提高了识别的精度。
本实施例中，每个运用上述传感器的步骤之前 ，都要利用对射型光线传感 器， 消除纸币在传输过程中引起倾斜后带来的累计 误差。
如图 5所示， 为本发明另一实施例中纸币高速识别方法的流 程图。纸币高 速识别方法， 包括以下步骤：
S501 , 提供第一级图像传感器， 识别纸币的初始信息； 5502, 根据初始信息， 从纸币信息库中提取相应的图像防伪标识；
5503 , 第一级图像传感器， 根据图像防伪标识， 识别纸币的一部分图像真 伪信息；
一部分图像真伪信息， 包括纸币正面和 /或部分图像真伪信息。
S504, 根据初始信息， 从纸币信息库中提取相应的磁防伪标识；
5505 , 提供磁传感器， 根据磁防伪表示， 识别纸币的磁真伪信息；
5506, 提供第二级图像传感器， 根图像防伪标识， 识别纸币的另一部分图 像真伪信息；
另一部分图像真伪信息，包括纸币的除第一级 图像传感器识别的信息外的 反面和 /或另一部分的图像真伪信息。
5507,第一级图像传感器和第二级图像传感器交 识别一部分图像真伪信 息与另一部分图像真伪信息。
该方法可以更严格、 更精准的实现纸币的真伪识别。
图 6为本发明实施例中纸币高速识别方法主进钞 向 A中的工作示意图， 在主进钞方向 A中， 当对射型光学传感器 20探测到纸币 1进入识别装置时， 依据对射型光学传感器 20与第一级图像传感器 110的距离 "和已知的钞票传 输速度， 即可计算出钞票到达第一级图像传感器 110的时间 从而可以有效 的控制第一级图像传感器的初始化和触发时序 ， 获取纸币信息。 同样的， 依靠 对射型光学传感器 21、 22、 23与各识别传感器 120、 130、 140的距离 c、 d 计算出钞票到达的时间，控制各传感器的初始 化和工作时序。这样就消除了依 靠单一传感器来触发引起的由于钞票在传输过 程中产生倾斜后带来的累计误 差。
同样的， 图 7本发明实施例中纸币高速识别方法次进钞方 B中的工作 示意图， 在次进钞方向 B中， 依据上述主进钞方向 A的相同原理， 对射型光 学传感器 23作为纸币进入识别装置探测标识， 并依靠对射型光学传感器 23、 22、 21与各识别传感器 140、 120、 130、 110的距离 e 、 f 、 g计算出钞票到 达的时间， 控制各传感器的初始化和工作时序。
上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明 的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明 的保护范围之内。