專利名稱：紙幣圖像的切割和錯位校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像切割和錯位校正方法。
背景技術(shù)：
紙幣是市場上一般等價物的主要形式，他在人們的社會生活中起著不可替代的作用。伴隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，許多社會問題也隨之出現(xiàn)。很多惡性犯罪都與現(xiàn)鈔有夫，例如搶劫、綁票、制造假鈔等，它通常涉及的金額都十分巨大，甚至會伴隨人員傷亡，給社會治安帶來極大危害。紙幣的冠字號具有唯一性，任何兩張真實合法的紙幣都絕對不會重號。因此，在紙幣入庫以前，必須登記紙幣的冠字號?，F(xiàn)在登記冠字號均采用流水線式自動錄入，因此，保證紙幣圖像比例正確、位置準確是保障冠字碼準確識別的必要條件
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能夠提供比例正確的紙幣圖像的切割和左右錯位校正方法。紙幣圖像的切割和錯位校正方法，包括以下步驟
1)、紙幣置于傳送帶上，通過CIS掃描設(shè)備分別掃描紙幣的正面和反面圖像，掃描設(shè)備獲取的是連續(xù)的全尺寸紙幣圖像；
2)、將連續(xù)的紙幣圖像分割為單張紙幣圖像；
(2. I)、計算連續(xù)的紙幣圖像中每一行的像素值之和，建立像素值數(shù)組，像素值數(shù)組的長度等于圖像的總行數(shù)；每ー個像素值數(shù)組元素對應(yīng)圖像某一行的像素值；
(2. 2)、尋找像素值之和大于第一閾值A(chǔ)的行，像素值指的是像素點的亮度值，并將所有的相鄰行標記為多個切割単元，每個切割単元具有多行像素，切割単元的包含的行數(shù)表示該切割単元的高度，兩個切割単元之間的行數(shù)表示該兩個切割単元之間的間距；尋找間距小于第二閾值B的切割単元，將所有間距小于第二閾值B的切割単元合并為ー個新的切割単元；將高度大于第三閾值C的所有切割単元分別等距離地切割為多個獨立単元，每個獨立単元的高度約等于第三閾值C ；
(2. 3)、將切割后的獨立單元圖像按照逐列分布的方式拆分成兩張圖像，逐列分布的方式是指將奇數(shù)行的像素點合并為ー張圖像，將偶數(shù)行的像素點合并為另ー張圖像，ー張圖像為單張紙幣的正面圖像，另ー張圖像為單張紙幣的反面圖像；
3)、分別對正面圖像和反面圖像進行錯位校正
(3. I)、任意選擇當前圖像中的若干行，分別計算被選取行中每行中每七個相鄰的像素點的像素平均值，將所有平均值保存于均值數(shù)組中；
(3. 2)、尋找均值小于第四閾值D的條帶，條帶是指圖像的列，相鄰的列組成ー個條帶；(3. 3)、合并間距小于第五閾值E的條帶、形成拼合圖像，合并該拼合圖像的左端邊界和右端邊界；
(3. 4)、分別計算所有條帶的寬度，尋找寬度最大的條帶，將該寬度最大的條帶均勻地拆分為兩個子條帶，兩個子條帶分別作為紙幣圖像的左邊界和右邊界；4)、分別對紙幣的正面圖像和反面圖像進行傾斜度校正；
(4. I)、任意選擇當前圖像中的N行作為采樣行，分別計算被選取行中每行的每M個相鄰像素點的像素均值，將所有平均值保存于第二均值數(shù)組中；任意選擇當前圖像中的N列作為采樣列，分別計算被選取行中每列的每M個相鄰像素點的像素均值，將所有平均值保存于第三均值數(shù)組中；N=6，M=7 ；
(4. 2)、按照從左到右的順序，對第二均值數(shù)組的所有平均值進行掃描；尋找平均值小于第四閾值D的像素點位置，將這些像素點確定為有效的圖像背景；
(4. 3)、分別獲取N個采樣行的最左端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的左邊界；
分別獲取N個采樣列的最右端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的右邊界； (4. 4)、按照從上到下的順序，對第三均值數(shù)組的所有平均值進行掃描；尋找平均值小于第四閾值D的像素點位置，將這些像素點確定為有效的圖像背景；
(4. 5)、分別獲取N個采樣列的最上端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的上邊界；
分別獲取N個采樣列的最下端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的下邊界；
(4. 6)、根據(jù)獲取左邊界直線、右邊界直線、上邊界直線和下邊界直線形成的四個交點，這四個交點作為紙幣圖像的頂點位置；
(4. 7)、以四個頂點位置作為已知量，將縱向坐標縮放系數(shù)作為未知數(shù)，求解使四個頂點向量積為O的系數(shù)值，利用該系數(shù)值對頂點位置進行縮放校正計算；
(4. 8)、根據(jù)縱向縮放校正的結(jié)果，計算圖像的旋轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是通過CIS掃描設(shè)備獲取在由傳送帶輸送的連續(xù)的紙幣圖像，再將連續(xù)的紙幣圖像切割為單張紙幣圖像，再對單張紙幣圖像進行錯位校正和傾斜校正，從而保證單張紙幣圖像的比例正確，且同時具有正面圖像和反面圖像；保障冠字碼識別的成功率，適用于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本發(fā)明具有能夠提供比例正確、位置正確的紙幣圖像。


圖I是將連續(xù)圖像切割為單張紙幣圖像的流程圖。圖2是對單張紙幣圖像進行錯位校正的流程圖。圖3是對單張紙幣圖像進行傾斜度校正的流程圖。
具體實施例方式參照附圖，進ー步說明本發(fā)明
紙幣圖像的切割和錯位校正方法，包括以下步驟
1)、紙幣置于傳送帶上，通過CIS掃描設(shè)備分別掃描紙幣的正面和反面圖像，掃描設(shè)備獲取的是連續(xù)的全尺寸紙幣圖像；
2)、將連續(xù)的紙幣圖像分割為單張紙幣圖像；(2. I)、計算連續(xù)的紙幣圖像中每一行的像素值之和，建立像素值數(shù)組，像素值數(shù)組的長度等于圖像的總行數(shù)；每ー個像素值數(shù)組元素對應(yīng)圖像某一行的像素值；
(2. 2)、尋找像素值之和大于第一閾值A(chǔ)的行，像素值指的是像素點的亮度值，并將所有的相鄰行標記為多個切割単元，每個切割単元具有多行像素，切割単元的包含的行數(shù)表示該切割単元的高度，兩個切割単元之間的行數(shù)表示該兩個切割単元之間的間距；尋找間距小于第二閾值B的切割単元，將所有間距小于第二閾值B的切割単元合并為ー個新的切割単元；將高度大于第三閾值C的所有切割単元分別等距離地切割為多個獨立単元，每個獨立単元的高度約等于第三閾值C ；
(2. 3)、將切割后的獨立單元圖像按照逐列分布的方式拆分成兩張圖像，逐列分布的方式是指將奇數(shù)行的像素點合并為ー張圖像，將偶數(shù)行的像素點合并為另ー張圖像，ー張圖像為單張紙幣的正面圖像，另ー張圖像為單張紙幣的反面圖像；
3)、分別對正面圖像和反面圖像進行錯位校正 (3. I)、任意選擇當前圖像中的若干行，分別計算被選取行中每行中每七個相鄰的像素點的像素平均值，將所有平均值保存于均值數(shù)組中；
(3. 2)、尋找均值小于第四閾值D的條帶，條帶是指圖像的列，相鄰的列組成ー個條帶；(3. 3)、合并間距小于第五閾值E的條帶、形成拼合圖像，合并該拼合圖像的左端邊界和右端邊界；
(3. 4)、分別計算所有條帶的寬度，尋找寬度最大的條帶，將該寬度最大的條帶均勻地拆分為兩個子條帶，兩個子條帶分別作為紙幣圖像的左邊界和右邊界；
4)、分別對紙幣的正面圖像和反面圖像進行傾斜度校正；
(4. I)、任意選擇當前圖像中的N行作為采樣行，分別計算被選取行中每行的每M個相鄰像素點的像素均值，將所有平均值保存于第二均值數(shù)組中；任意選擇當前圖像中的N列作為采樣列，分別計算被選取行中每列的每M個相鄰像素點的像素均值，將所有平均值保存于第三均值數(shù)組中；N=6，M=7 ；
(4. 2)、按照從左到右的順序，對第二均值數(shù)組的所有平均值進行掃描；尋找平均值小于第四閾值D的像素點位置，將這些像素點確定為有效的圖像背景；
分別獲取N個采樣行的最左端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的左邊界；分別獲取N個采樣列的最右端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的右邊界；擬合過程中，采用RANSAC方法過來明顯的錯誤邊界點，將N個采樣點中取任意N-I個，進行直線擬合，然后計算剩余一個采樣點到直線的距離；所有六個點中，距離最大，并且超過一定閾值的點，就視為錯誤邊界點；
(4. 4)、按照從上到下的順序，對第三均值數(shù)組的所有平均值進行掃描；尋找平均值小于第四閾值D的像素點位置，將這些像素點確定為有效的圖像背景；
(4. 5)、分別獲取N個采樣列的最上端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的上邊界；
分別獲取N個采樣列的最下端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的下邊界；擬合過程中，采用RANSAC方法過來明顯的錯誤邊界點，將N個采樣點中取任意N-I個，進行直線擬合，然后計算剩余一個采樣點到直線的距離；所有六個點中，距離最大，并且超過一定閾值的點，就視為錯誤邊界點；
(4. 6)、根據(jù)獲取左邊界直線、右邊界直線、上邊界直線和下邊界直線形成的四個交點，這四個交點作為紙幣圖像的頂點位置；
(4. 7)、以四個頂點位置作為已知量，將縱向坐標縮放系數(shù)作為未知數(shù)，求解使四個頂點向量積為O的系數(shù)值，利用該系數(shù)值對頂點位置進行縮放校正計算；
(4. 8)、根據(jù)縱向縮放校正的結(jié)果，計算圖像的旋轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是通過CIS掃描設(shè)備獲取在由傳送帶輸送的連續(xù)的紙幣圖像，再將連續(xù)的紙幣圖像切割為單張紙幣圖像，再對單張紙幣圖像進行錯位校正和傾斜校正，從而保證單張紙幣圖像的比例正確，且同時具有正面圖像和反面圖像；保障冠字碼識別的成功率，適用于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本發(fā)明具有能夠提供比例正確、位置正確的紙幣圖像。 本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.紙幣圖像的切割和錯位校正方法，包括以下步驟 1)、紙幣置于傳送帶上，通過CIS掃描設(shè)備分別掃描紙幣的正面和反面圖像，掃描設(shè)備獲取的是連續(xù)的全尺寸紙幣圖像； 2)、將連續(xù)的紙幣圖像分割為單張紙幣圖像； (2. I)、計算連續(xù)的紙幣圖像中每一行的像素值之和，建立像素值數(shù)組，像素值數(shù)組的長度等于圖像的總行數(shù)；每ー個像素值數(shù)組元素對應(yīng)圖像某一行的像素值； (2. 2)、尋找像素值之和大于第一閾值A(chǔ)的行，像素值指的是像素點的亮度值，并將所有的相鄰行標記為多個切割単元，每個切割単元具有多行像素，切割単元的包含的行數(shù)表示該切割単元的高度，兩個切割単元之間的行數(shù)表示該兩個切割単元之間的間距；尋找間距小于第二閾值B的切割単元，將所有間距小于第二閾值B的切割単元合并為ー個新的切割単元；將高度大于第三閾值C的所有切割単元分別等距離地切割為多個獨立単元，每個獨立単元的高度約等于第三閾值C ； (2. 3)、將切割后的獨立單元圖像按照逐列分布的方式拆分成兩張圖像，逐列分布的方式是指將奇數(shù)行的像素點合并為ー張圖像，將偶數(shù)行的像素點合并為另ー張圖像，ー張圖像為單張紙幣的正面圖像，另ー張圖像為單張紙幣的反面圖像； 3)、分別對正面圖像和反面圖像進行錯位校正 (3. I)、任意選擇當前圖像中的若干行，分別計算被選取行中每行中每七個相鄰的像素點的像素平均值，將所有平均值保存于均值數(shù)組中； (3. 2)、尋找均值小于第四閾值D的條帶，條帶是指圖像的列，相鄰的列組成ー個條帶；(3. 3)、合并間距小于第五閾值E的條帶、形成拼合圖像，合并該拼合圖像的左端邊界和右端邊界； (3. 4)、分別計算所有條帶的寬度，尋找寬度最大的條帶，將該寬度最大的條帶均勻地拆分為兩個子條帶，兩個子條帶分別作為紙幣圖像的左邊界和右邊界； 4)、分別對紙幣的正面圖像和反面圖像進行傾斜度校正； (4. I)、任意選擇當前圖像中的N行作為采樣行，分別計算被選取行中每行的每M個相鄰像素點的像素均值，將所有平均值保存于第二均值數(shù)組中；任意選擇當前圖像中的N列作為采樣列，分別計算被選取行中每列的每M個相鄰像素點的像素均值，將所有平均值保存于第三均值數(shù)組中；N=6，M=7 ； (4. 2)、按照從左到右的順序，對第二均值數(shù)組的所有平均值進行掃描；尋找平均值小于第四閾值D的像素點位置，將這些像素點確定為有效的圖像背景； (4. 3)、分別獲取N個采樣行的最左端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的左邊界； 分別獲取N個采樣列的最右端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的右邊界； (4. 4)、按照從上到下的順序，對第三均值數(shù)組的所有平均值進行掃描；尋找平均值小于第四閾值D的像素點位置，將這些像素點確定為有效的圖像背景； (4. 5)、分別獲取N個采樣列的最上端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的上邊界； 分別獲取N個采樣列的最下端的采樣點，將這N個采樣點進行最小ニ乘擬合，計算出其最接近的直線，該直線作為當前圖像的下邊界； (4. 6)、根據(jù)獲 取左邊界直線、右邊界直線、上邊界直線和下邊界直線形成的四個交點，這四個交點作為紙幣圖像的頂點位置； (4. 7)、以四個頂點位置作為已知量，將縱向坐標縮放系數(shù)作為未知數(shù)，求解使四個頂點向量積為O的系數(shù)值，利用該系數(shù)值對頂點位置進行縮放校正計算； (4. 8)、根據(jù)縱向縮放校正的結(jié)果，計算圖像的旋轉(zhuǎn)角度。
全文摘要
紙幣圖像的切割和錯位校正方法，包括以下步驟紙幣置于傳送帶上，通過CIS掃描設(shè)備分別掃描紙幣的正面和反面圖像，掃描設(shè)備獲取的是連續(xù)的全尺寸紙幣圖像；將連續(xù)的紙幣圖像分割為單張紙幣圖像；分別對正面圖像和反面圖像進行錯位校正；分別對紙幣的正面圖像和反面圖像進行傾斜度校正。本發(fā)明具有能夠提供比例正確、位置正確的紙幣圖像。
文檔編號G06K9/32GK102831422SQ20121020061
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者王成洲, 高峰 申請人:杭州九聚科技有限公司