本發(fā)明涉及自動化污點檢測。具體而非排他性地，本發(fā)明涉及自助終端機中的介質項目例如紙幣的自動化污點檢測。

背景技術：
一些自助終端機(SST)，例如自動柜員機(ATM)，可以接收由顧客存入的紙幣。一些反盜竊系統(tǒng)包括當紙幣盒被未經(jīng)授權的人抽出或以其他方式操作時將紙幣自動染墨。這樣的系統(tǒng)使得所述盒釋放油墨污點到包含在所述盒內的紙幣堆疊上。這種紙幣上的油墨污點是非常清晰可見的，并且其被設計用于提醒可能接收到有污點紙幣的人該紙幣可能是被竊取的。為了避免提醒人們紙幣是竊取的，罪犯可能會利用ATM將有污點的紙幣存入銀行賬戶以使得沒有人現(xiàn)場看到存入的紙幣。此外，紙幣可能會例如由于油墨、咖啡或某種其它液體的溢出而意外地受到污損。紙幣發(fā)行機關(例如歐洲中央銀行)期望從流通中剔除污損的紙幣(不管這些紙幣是由于防盜原因而污損還是意外地受到污損)，因此當此類紙幣被提供給ATM時，期望ATM能夠檢測出污損的紙幣。雖然人們很容易識別出紙幣上的污點，但是因為能從四個不同的方向提供紙幣，所以識別紙幣上的污點對自動化系統(tǒng)而言就困難得多，并且使用單色的可見光將紙幣成像可能也不足以檢測出污點，原因是污點可能與光源的顏色相同。

技術實現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明主要提供了用于檢測介質項目上污損的方法、系統(tǒng)、裝置和軟件。除了上文提供的發(fā)明摘要和在下文的具體說明中所公開的主題之外，如果需要，這個章節(jié)的以下段落意欲為在本申請過程中可能應用的可選擇的權利要求用語提供更進一步的基礎。如果本申請獲得授權，一些方面可能涉及在本申請過程中所增加的權利要求，其它方面可能涉及在申請過程中刪除的權利要求，其它方面可能涉及未主張的主題。而且，下文中詳細說明的每一個方面都是彼此獨立的，除非另有說明。對應于一個方面的任何權利要求都不應當被解釋為合并了其它方面的任何元素或特征，除非在那個權利要求中有明確說明。根據(jù)第一方面提供了一種在介質項目上檢測污損的方法，該方法包括：接收介質項目的圖像，其中圖像包括多個具有在亮度值范圍內的不同亮度值的像素；使用來自具有在亮度值范圍中心部位內的亮度值的圖像的像素以創(chuàng)建中心加權圖像；將閾值應用到中心加權圖像中的每一個像素以將每一個像素轉化為二進制值從而創(chuàng)建包含多個像素的評估圖像，評估圖像的每一個像素都表示高亮度或低亮度；通過將評估圖像中的像素與二進制參考圖像中對應空間位置處的像素進行比較來計算出二進制參考圖像和評估圖像之間的差分圖像，以使該差分圖像包括(i)在評估圖像內的像素具有低亮度像素并且在二進制參考圖像內相應的像素具有高亮度像素的每一個空間位置處的污點像素，以及(ii)在所有其它空間位置處的無污點像素；以及在差分圖像滿足污損標準的情況下指示介質項目有污損。使用來自具有在亮度值范圍中心部位內的亮度值的圖像的像素以創(chuàng)建中心加權圖像的步驟包括對比度擴展所接收的圖像以擴展亮度值范圍的中心部位以創(chuàng)建對比度擴展圖像，從而使該中心部位延伸穿過幾乎整個亮度值范圍?？蛇x地，使用來自具有在亮度值范圍中心部位內的亮度值的圖像的像素以創(chuàng)建中心加權圖像的步驟可以包括：(i)忽略具有低于下限值的亮度值的像素，和(ii)忽略具有高于上限值的亮度值的像素。不管使用什么方法來創(chuàng)建中心加權圖像，要點是這些具有非常低的亮度或非常高的亮度的像素或者是(a)被忽略，或者就(b)被分別設定為等同于最低亮度或最高亮度。該方法可以包括在接收介質項目圖像的步驟之前捕獲介質項目圖像的附加步驟。該捕獲介質項目圖像的步驟可以進一步地包括捕獲介質項目的傳送圖像。使用在介質項目一側的電磁輻射發(fā)射器和在介質項目另一側的電磁輻射檢測器即可捕獲傳送圖像。在一個實施例中，所使用的電磁輻射是紅外線輻射。使用紅外線輻射的優(yōu)點在于它與介質項目上任何污點的顏色無關。捕獲介質項目圖像的步驟可以包括使用八位來記錄每一個像素的亮度值(提供從0到255的亮度值范圍)?？蛇x地，可以使用任何方便的位數(shù)，例如16位可以提供從0到65535的亮度值范圍。所述方法可以包括調整所收到圖像的空間維數(shù)的附加步驟從而使所收到的圖像符合二進制參考圖像的空間維數(shù)。這將對邊緣部分有缺損、有增加部分(例如膠布)或者有收縮或擴展等等的任何介質項目進行補償。用于將所捕獲的圖像與參考圖像自動對齊以及隨后對所捕獲的圖像進行修剪或添加以便與參考圖像的空間維數(shù)相匹配的技術在本領域中是公知的。對比度擴展所接收的圖像以擴展亮度值范圍中心部位的步驟可以包括在兩個低水平和高水平的像素亮度值處為百分之X的飽和度。百分之X可以包括百分之十、百分之五、百分之二或任意其它適當?shù)闹?。正如本領域技術人員所知，兩個低的和高的像素亮度值處百分之五的飽和度意味著當所收到圖像中的所有像素都按照像素亮度的順序排列時，所有像素亮度低于參考亮度(參考亮度為來自正在使用的參考圖像的百分之五的值)的像素全都被賦予像素亮度的相同最小值(可以是零)，并且(ii)所有像素亮度高于參考亮度(參考亮度為來自正在使用的參考圖像的百分之九十五的值)的像素全都被賦予像素亮度的相同最大值(如果每一個像素亮度值都使用八位那就可以是255)。這提高了圖像對比度(通過擴展亮度值范圍中心部位來覆蓋可利用的整個范圍)并且降低了介質項目或圖像中的孔洞和其它輕微異像的影響。正在使用的參考可以是所收到圖像中的像素，或者可選擇地，正在使用的參考可以是在二進制參考圖像由其創(chuàng)建的圖像中的像素。將閾值應用到中心加權圖像內每一個像素的步驟可以進一步包括：從創(chuàng)建二進制參考圖像的參考圖像中確定(i)閾值像素亮度，其中在參考圖像中所有像素的百分之Y具有低于閾值像素亮度的像素亮度，(ii)將第一個二進制值(例如零)賦予具有低于或等于閾值像素亮度的像素亮度的中心加權圖像中的每一個像素，并且(iii)將第二個二進制值(例如一)賦予具有高于閾值像素亮度的像素亮度的中心加權圖像中的每一個像素。所選Y的值可以是二十(百分比)，十(百分比)，或者任意其它適當?shù)臄?shù)值。所選擇的Y的值可以取決于介質項目的特征(比如傳送特征、所使用的印刷顏色、反射特性等等)。通過使用來源于參考圖像中的閾值像素亮度，使用了對真實的介質項目而言是正確的閾值；然而中心加權圖像可以不來自真實的介質項目(例如，所提供的介質項目可能是偽造的)?？蛇x地，將閾值應用到中心加權圖像內的每一個像素的步驟可以進一步包括：從中心加權圖像中進行確定(i)閾值像素亮度，其中在參考圖像中所有像素的百分之Y具有低于閾值像素亮度的像素亮度，(ii)將第一個二進制值(例如零)賦予具有低于或等于閾值像素亮度的像素亮度的中心加權圖像中的每一個像素，并且(iii)將第二個二進制值(例如一)賦予具有高于閾值像素亮度的像素亮度的中心加權圖像中的每一個像素。作為進一步可選地，將閾值應用到中心加權圖像內的每一個像素的步驟可以進一步包括：(i)使用預定的閾值像素亮度，(ii)將第一個二進制值(例如零)賦予具有低于或等于預定閾值像素亮度的像素亮度的中心加權圖像中的每一個像素，并且(iii)將第二個二進制值(例如一)賦予具有高于預定閾值像素亮度的像素亮度的中心加權圖像中的每一個像素。在計算差分圖像的步驟之前，該方法可以包括附加步驟：(i)將評估圖像的方位和二進制參考圖像的方位進行比較，并且(ii)在方位不匹配的地方，實施該評估圖像的幾何變換以使該評估圖像的方位與二進制參考圖像的方位相匹配。幾何變換可以包括根據(jù)需要旋轉和/或翻轉評估圖像。該再定位步驟的優(yōu)點在于僅僅需要一幅二進制參考圖像(而非四幅二進制參考圖像，每一個可能的介質項目插入方位各有一幅二進制參考圖像)。這使得介質項目能夠從四個可能的方位中的任一個方位插入。因此在介質項目可以首先以長邊緣或者短邊緣進入的系統(tǒng)中就有八個可能的方位。污損標準可以包括差分圖像包含連續(xù)污點像素覆蓋區(qū)域超過最大的可接受的污點區(qū)域。在差分圖像包含連續(xù)污點像素覆蓋區(qū)域超過最大的可接受的污點區(qū)域的情況下指示該介質項目是污損的步驟可以包括確定是否A毫米乘B毫米的區(qū)域僅僅包括污點像素。例如，如果9毫米乘9毫米的區(qū)域僅僅包括污點像素那么根據(jù)歐洲中央銀行規(guī)定的標準這應當被視為提供了污損的紙幣?？蛇x地，在差分圖像包含連續(xù)污點像素覆蓋區(qū)域超過最大的可接受的污點區(qū)域的情況下指示該介質項目是污損的步驟可以包括確定是否A毫米乘B毫米的區(qū)域基本上由污點像素組成。換而言之，盡管在A毫米乘B毫米的區(qū)域內存在一個或兩個無污點像素，介質項目也可以被指示為有污損，其中A和B是數(shù)字(相同的數(shù)字或不同的數(shù)字)。該方法可以包括識別介質項目的附加步驟。介質項目可以包括紙幣、支票、轉賬單、匯款憑單(以上的每一項都是財務單據(jù))或者非財務的介質項目(例如用于名牌物品的商標或證書)。應當知道無污點像素聚集在每一個空間位置的差分圖像中，其中評估圖像中的像素具有(a)低亮度像素以及二進制參考圖像中相應的像素具有低亮度像素，或者(b)高亮度像素；以及表示在差分圖像滿足污損標準的情況下介質項目是污損的。二進制參考圖像(和/或最終二進制參考圖像)可以被稱為無污點模板。根據(jù)第二方面，提供一種可操作的介質驗證器以檢測被提供給介質驗證器的介質項目上的污損，該介質驗證器包括：用于傳送介質項目的介質項目傳輸裝置；圖像捕獲設備，其與介質項目傳輸裝置對齊并且用于捕獲對應于介質項目的二維陣列像素，每一個像素都具有與介質項目上對應于該像素的空間位置處的介質項目性質相關的像素亮度；以及處理器，其被編程用于控制介質項目傳輸裝置和圖像捕獲設備，同時也被編程用于：接收二維陣列像素；中心加權所收到的二維陣列像素；將閾值應用到像素的中心加權后的陣列像素中的每一個像素以便將每一個像素轉成為二進制值從而創(chuàng)建包含多個像素的評估圖像，評估圖像的每一個像素都具有兩個可能值中的一個；通過評估圖像中的像素與二進制參考圖像中對應的空間位置處的像素的比較來計算在二進制參考圖像和評估圖像之間的差分圖像，從而該差分圖像包括(i)在評估圖像內的像素具有低亮度像素和在二進制參考圖像內相應的像素具有高亮度像素的每一個空間位置處的污點像素，以及(ii)在所有其它空間位置處的無污點像素；以及在差分圖像滿足污損標準的情況下指示介質項目有污損。介質項目傳輸裝置可以包括一個或多個環(huán)形帶、滑板、滾軸等等。圖像捕獲設備可以包括二維傳感器，例如CCD接觸圖像傳感器(CIS)，其具有至少像介質項目區(qū)域一樣大的傳感器區(qū)域。這使得整個二維圖像能夠及時地在某個時刻被捕獲。另外，圖像捕獲設備可以包括線性傳感器(覆蓋介質項目的一維，但未覆蓋兩個維度)當介質項目通過該線性傳感器時所述線性傳感器捕獲一條介質項目，以至于一旦整個介質項已經(jīng)通過線性傳感器那么可以由線性傳感器所捕獲的圖像的序列來構造介質項目的整個二維圖像。由于較小的傳感區(qū)域使得能夠使用較低成本的傳感器(僅僅像一維介質項目一樣大)是足夠的。圖像捕獲設備可以進一步地包括光源。該光源可以包括紅外線輻射源。圖像捕獲設備可以位于介質項目相對于光源的相對側(當沒有提供介質項目時在介質項目路徑的相對側)從而捕獲傳送圖像?？蛇x擇地，但較少有利地，所述圖像捕獲設備可以位于與光源一樣的介質項目的相同的一邊上從而捕獲反射圖像。介質驗證器可以包括紙幣驗證器。紙幣驗證器可以被合并到介質存儲處，所述介質存儲處可以被合并到自助終端，例如ATM。根據(jù)第三方面提供用以執(zhí)行第一方面的各步驟的計算機程序。根據(jù)第四方面提供檢測介質項目上污點的方法，該方法包括：接收介質項目的圖像，其中圖像包括多個具有在亮度值的范圍內的不同亮度值的像素；將閾值應用到在所收到的圖像內的每一個像素以便將每一個像素都轉化為二進制值從而創(chuàng)建包含多個像素的評估圖像，每一個像素都具有兩個可能值中的一個；計算二進制參考圖像與評估圖像之間的差分圖像；以及在差分圖像滿足污損標準的情況下指示介質項目有污損。根據(jù)第五方面提供創(chuàng)建二進制參考圖像用于檢測介質項目上的污點的方法，該方法包括：接收多個圖像，每一個都圖像涉及相同的類型并在共同方位處，并且每一個圖像都包括多個具有在亮度值的范圍內的不同亮度值的像素，并且每一個像素都與在介質項目上的空間位置相一致。對于每一個空間位置，平均來自多個圖像的像素值以創(chuàng)建在那個空間位置的單個像素值，并由此創(chuàng)建具有一系列亮度值的單個平均值的圖像；對比度擴展單個平均值的圖像以擴展亮度值范圍的中心部位；將閾值應用到在對比度擴展的圖像內的每一個像素以將每一個像素都轉化為二進制值從而創(chuàng)建包含多個像素的二進制參考圖像，每一個像素都具有高亮度或低亮度。該方法可以包括另外的將基于最小濾波器的鄰域應用到二進制參考圖像中以創(chuàng)建最終的二進制參考圖像的步驟。應用基于最小濾波器的鄰域的步驟可以包括步驟：(i)準備具有與最終的二進制參考圖像相同的維數(shù)的輸出矩陣，(ii)對于在輸出矩陣中的每一個像素位置Pij，檢查在二進制參考圖像中的相對應的相同像素位置的NxN鄰域，并且從這個鄰域獲得最低的亮度值，然后(iii)在輸出矩陣中為Pij設置最低亮度值。這具有的優(yōu)點在于：在水平和垂直兩個方向上在每一個NxN陣列中擴大黑色區(qū)域(低亮度)以避免由于在介質項目上印刷等等所帶來的任何錯誤?？蛇x擇地，可以使用任何其它適宜的用于擴大低亮度像素的方法?；谧钚V波器的NxN鄰域的定義在本領域中是公知的。該NxN陣列可以包括3x3，4x4陣列,2x4陣列，或者任何其它適當?shù)年嚵谐叽?。根?jù)第六方面，提供用以執(zhí)行第五方面的各步驟的計算機程序。為了描述的清楚和簡潔，上面所述內容并沒有明確列出所有的部件組合。盡管如此，除非在技術上不可能，或者有明確相反的聲明，那些技術人員應該能夠直接地、毫無疑義地認識到涉及某一方面的一致的句子的目的在于對那些一致的句子可能涉及的其它方面的特征進行一些必要的修改。通過參考附圖以及下面的實施例方式給出的具體描述，這些和其它的方面將更加清楚。附圖說明圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例包括與個人電腦(PC)相連接的介質驗證器的污點檢測系統(tǒng)的示意圖，其中所述系統(tǒng)適于執(zhí)行檢測介質項目上污點的方法；圖2a到圖2c示出了為插入圖1的介質驗證器內的介質項目的特定類型和方位而捕獲和處理圖像以制作用于檢測介質項目上污點的無污點模板的步驟的流程圖；圖3a到圖3d示出了按照在圖2a到2c中所描述的無污點模板創(chuàng)建過程的不同步驟所創(chuàng)建的圖像的實物形象圖；圖4示出了使用通過圖2a到圖2c的模板創(chuàng)建過程所制成的無污點模板來檢測插入圖1的介質驗證模塊內的介質項目上污點的步驟的流程圖；以及圖5a到圖5f示出了按照圖4中所描述的污點檢測過程的不同步驟所創(chuàng)建的圖像的實物形象圖。具體實施方式首先參考圖1，其是污點檢測系統(tǒng)10的簡化示意圖，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述污點檢測系統(tǒng)10包括與個人電腦(PC)14相連接用于實施檢測介質項目上污點的方法的介質項目驗證器12(以紙幣驗證器的形式)。紙幣驗證器12包括支撐傳送機構15的殼體13，所述傳送機構15為一系列包含與下部壓緊輪15b對齊的上部壓緊輪15a的壓緊輪的形式，從入口端16延伸到捕獲端18。入口端和捕獲端16、18為殼體13所限定的開口的形式。在使用時，壓緊輪15a、b引導介質項目(在實施例中為紙幣)20的短邊緣首先穿過由鄰近的成對壓緊輪之間的間隙所限定的檢測區(qū)域22。當紙幣20被傳送穿過檢測區(qū)域22時，該紙幣20被光源有選擇地照明，所述光源包括紅外線LEDs24的下線性陣列，紅外線LEDs24被安排用于穿過紙幣20長邊緣來照明。該紅外線LEDs24用于傳送測量。為了紙幣驗證器12的其它功能(例如，紙幣鑒定、偽鈔檢測等等)可以提供額外的光源，但是這些光源與本發(fā)明無關，所以此處將不進行描述。當紅外線LEDs24照射時，所射出的紅外線射線入射在紙幣20的底面，并且透鏡26聚集了被傳送穿過該紙幣20到光學成像儀28(在這實施例中為CCD接觸式圖像傳感器(CIS)的光。這里提供了一個來自光學成像儀28的傳送紅外線的輸出通道。在這個實施例中，光學成像儀28包括一組元件，每一個元件提供所檢測到的八位值的亮度。在這個實施例中該CIS28是一個每英寸200點的傳感器但是輸出是平均的以便于提供每英寸25點。光源24、透鏡26和成像儀28包括圖像采集組件30。紙幣驗證器12包括數(shù)據(jù)和電源接口32用于允許該紙幣驗證器12將數(shù)據(jù)傳送到外部單元，例如ATM(未示出)介質存儲處(未示出)，或PC14，并且接受來自它們的數(shù)據(jù)、指令和電源。紙幣驗證器12也具有包括數(shù)字信號處理器(DSP)36和聯(lián)合內存38的控制器34?？刂破?4控制壓緊輪15和圖像采集組件30(包括給所述光源24提供和中斷能量)?？刂破?4也校對和處理圖像采集組件30所捕獲的數(shù)據(jù)，并且通過數(shù)據(jù)和電源接口32將該數(shù)據(jù)和/或該數(shù)據(jù)的任何分析結果傳送給外部單元?？刂破?4接收來自成像儀28的紅外線傳送數(shù)據(jù)。如圖1所示，紙幣驗證器12可以與PC14相連接(同樣也可以不連接)。雖然在一些實施例中不需要PC(紙幣驗證器12完成所有的處理和所需的數(shù)據(jù)存儲)，因為PC14具有比紙幣驗證器12更好的數(shù)據(jù)處理和存儲，當將要創(chuàng)建二進制參考圖像時，在這個實施例中使用PC14。紙幣驗證器12可以與PC14直接連接，如圖1所示，或者間接連接(通過網(wǎng)絡或外部單元(例如，ATM))。PC14是PC的常規(guī)型式，包括顯示屏52、內存54(以SDRAM的形式)、輸入/輸出通信設備56(支持USB格式(用于連接鍵盤、鼠標等等)以太網(wǎng)等等)、存儲器58(以硬盤驅動的形式)、以及處理器(或多個處理器)60。此外，PC14運行傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)(未示出)和無污點模板創(chuàng)建程序62。該無污點模板創(chuàng)建程序62接收來自紙幣驗證器12的數(shù)據(jù)(以所捕獲的介質項目圖像的形式)并且處理該數(shù)據(jù)以創(chuàng)建無污點模板(也稱為二進制參考圖像)。然后這些無污點模板(二進制參考圖像)可以被傳送回到紙幣驗證器12用以查明隨后進入的介質項目是否有污損。污點檢測系統(tǒng)的操作污點檢測系統(tǒng)10能夠以兩種模式運行。第一種模式被稱之為數(shù)據(jù)采集模式。在數(shù)據(jù)采集模式中，多個相同類型的介質項目(在這個實施例中為紙幣)被裝入紙幣驗證器12中。該紙幣驗證器12捕獲這些紙幣的圖像并且將圖像傳送到PC14以允許該PC14針對那種類型和方位的介質項目創(chuàng)建無污點模板(也稱為二進制參考圖像)。例如，典型的紙幣無污點模板可以由，例如，百個無污點樣品制造；也就是說，同類型、同系列和同方位的百個不同的紙幣(每一個都沒有任何污點)可以被插入到紙幣驗證器12中以創(chuàng)建無污點模板。所使用的樣品數(shù)量越高，針對那種類型、系列和方位的紙幣的無污點模板在統(tǒng)計學意義上將會越平均。污點檢測系統(tǒng)10可以按其運行的第二模式被稱為污點檢測模式。在污點檢測模式中，紙幣驗證器12可以獨立于PC14使用。當以污點檢測模式運行時，紙幣驗證器12通常位于在ATM(未示出)中或在另一個自動化的介質驗證器中的介質存儲處(未示出)。在污點檢測模式中，單獨一張紙幣被裝入到紙幣驗證器12中。紙幣驗證器12獲取紙幣的圖像并且創(chuàng)建由此獲得的二進制圖像。然后紙幣驗證器12使用識別模板來識別紙幣(貨幣和/或面額)。然后紙幣驗證器12使用之前創(chuàng)建的并局部地存儲在紙幣驗證器12中的相應的無污點模板并且將所創(chuàng)建的紙幣的二進制圖像與所使用的無污點模板進行比較以確定紙幣是被污損超過可接受的程度。這兩種操作模式以下將更詳細地描述。應該理解的是紙幣驗證器12也包括軟件(被編碼到數(shù)字信號處理器中)，用于：(i)在對紙幣是否被污損進行檢測之前識別所插入的紙幣(即紙幣具體的貨幣類型、面額、系列等等)；以及(ii)一旦紙幣已經(jīng)被識別并且被視為沒有被污損超所可接受的程度則確認紙幣有效。這種紙幣驗證軟件是總所周知的因而此處將不再詳細描述。所述紙幣驗證軟件可以包括用于驗證介質項目的模板，但是這些驗證模板與此處所描述的無污點模板不同。用于介質驗證(包括紙幣驗證)的適當軟件和硬件可以向NCR公司購買，它是本申請的受讓方，位于美國，佐治亞州30096，德盧斯，衛(wèi)星大街3097號。無污點模板創(chuàng)建的數(shù)據(jù)采集模式現(xiàn)在將參考附圖2a到圖2c對污點檢測系統(tǒng)10的運行進行描述，所述附圖示出了關于創(chuàng)建用于特定類型和方位的紙幣20的無污點模板的步驟的流程圖。圖2a示出了由PC14所實施的步驟。圖2b示出了在數(shù)據(jù)采集模式中由紙幣驗證器12所實施的步驟，以及圖2c示出了響應于從紙幣驗證器12收到的數(shù)據(jù)由PC14所實施的步驟。首先參考圖2a，第一步驟是讓用戶啟動PC14中的無污點模板創(chuàng)建程序62(下文簡稱“模板程序”)(步驟102)。這種模板程序62在顯示屏52上顯示出圖解的用戶界面要求用戶輸入關于將要被插入到紙幣驗證器12中的介質項目的信息(步驟104)。該信息可以從下拉菜單中選取，但卻具有給用戶輸入新信息的性能。在這個實施例中此類信息包括貨幣類型(例如，美元、英鎊、歐元等等)，面額(例如，10,20,50,100,200,500,1000等等)，系列(例如，1993到1996,1996到2003,等等)，在樣品中介質項目的數(shù)量(例如，十、二十、五十、一百、一千等等)，及等等。貨幣類型、面額和系列的組合包含了介質項目的類別。一個無污點模板將被創(chuàng)建用于各類紙幣驗證器12將要接收的介質項目。一旦用戶輸入信息那么模板程序62將所輸入的信息傳送到已設定的編碼中(步驟106)。例如，美元可能具有代碼“USD”，二十美元可能具有代碼“20”，等等。在這個例子中，用戶將以面朝上的左邊的(FULE)短邊緣的第一方位插入五十張一百歐元(€100)。然后PC14通過顯示屏52通知用戶開始插入紙幣20，并且等候來自紙幣驗證器12的數(shù)據(jù)傳送(步驟108)?，F(xiàn)在參考圖2b，其示出了發(fā)生在紙幣驗證器12中的流程110，第一步驟是讓用戶在第一方位(在這個實施例中為面朝上的左邊緣)插入紙幣驗證器12接收的第一紙幣20(步驟112)。然后控制器34將紙幣20傳送到檢測區(qū)域22(步驟114)并且使圖像采集組件30去獲取紙幣20的圖像(紅外線傳送)(步驟116)。應當理解的是圖像獲取程序可以用于多種不同的目的。例如，被插入用于創(chuàng)建無污點模板的紙幣也可以被用于創(chuàng)建識別模板和/或驗證模板。因此，可以在這個時候獲取額外的信息通道(即，額外的紅外線傳送通道)。換句話說，紙幣驗證器12可以包括其它的光源(例如，綠色光源)，為了清楚起見未在圖1中示出。但是，這些其它模板(識別和驗證)對于理解這個發(fā)明而言不是必要的，因而此處將不會對它們進行描述。對于技術人員而言已經(jīng)充分認識到相同紙幣驗證器可以被用于創(chuàng)建針對所插入的各組紙幣的多個不同模板?；氐綀D2b，圖像采集組件30將所獲取的圖像傳送到控制器34，所述控制器34將所獲取的圖像傳送到PC14用于處理(步驟118)。然后程序回復到步驟112，在步驟112中用戶插入另一張€100紙幣。現(xiàn)在將參考圖2c，其描述在PC14中處理所獲取的圖像以創(chuàng)建無污點的模板。圖2c是示出了在PC14中的無污點模板創(chuàng)建流程130的流程圖。該無污點模板創(chuàng)建流程130包括在通過紙幣驗證器12傳送的圖像內由PC14所執(zhí)行的步驟。當每張紙幣20被成像時，PC14接收來自紙幣驗證器12的各個紙幣20的圖像(步驟132)。因此，雖然紙幣驗證器12將會對五十張紙幣20進行成像用于無污點模板，但是一旦該圖像被捕獲，紙幣驗證器12就會給每一個紙幣20傳送圖像。一旦所有的圖像已經(jīng)通過PC14接收，圖像被標準化(被糾偏然后被對齊)和被調正(被剪裁或被添加)(步驟134)。所獲取的圖像的糾偏(包括邊緣和/或角落檢測)，對齊和調整可以通過本技術領域人員已知的技術來實行。例如，參見公開號為20090324053的美國專利，它也屬于本申請的受讓方所有。由于對齊和調整步驟，(i)在該組圖像中的各個圖像包含與在該組中其它各個圖像一樣數(shù)量的像素，并且(ii)在一個圖像內的涉及紙幣上的特征(例如，數(shù)字“2”)的像素位于與在該組中涉及那個特征的任何其它圖像內的像素一樣的空間位置。在這個實施例中，每一個圖像包括大約80像素乘145像素的二維陣列。在這個陣列上的每一個像素都具有表示紅外線亮度的亮度值，穿過在那個空間位置的紙幣20來傳送所述紅外線亮度。因此，在圖像中的每一個像素都表示在紙幣上與在二維陣列中的像素的x和y方位相一致的空間位置(且登記于其上)。然后根據(jù)像素原理PC14平均該組圖像中的所有圖像(步驟136)以創(chuàng)建平均值的圖像。這通過如下步驟實現(xiàn)(i)識別像素位置，(ii)平均來自該圖像組中所有圖像這個像素位置的像素亮度值，(iii)使用平均值圖像中像素位置的那個平均的像素亮度值，(iv)以及重復步驟(i)到(iii)直到所有的像素位置已經(jīng)被創(chuàng)建在平均值圖像中。平均值圖像200的圖像表示顯示在圖3a中，所述圖3a示出了通過平均插入到紙幣驗證器12中的五十張€100紙幣所創(chuàng)建的圖像。圖3a的圖像表示是根據(jù)在平均值圖像中的像素亮度通過將來自平均值圖像的二維陣列的數(shù)值像素亮度轉變成具有灰度陰影的像素來創(chuàng)建的。然后PC14向平均值圖像應用對比度擴展(步驟138)以擴大在平均值圖像中的中心部分的像素亮度的范圍。對比度擴展是已知技術。在這個實施例中，百分之五(5％)的飽和被應用到兩個低的和高的亮度值中。這意味著平均值圖像中所有的像素按照像素亮度(即，在一維陣列中)的順序被安排為線性組并且確定沿著該線性組像素為5％的像素亮度。然后這種像素亮度被用作為下限，從而平均值圖像中這些具有少于或等于這個5％下限的像素全部被指定為“0”亮度。同樣地，確定沿著該線性組像素為95％的像素亮度。然后這個像素亮度被用作為上限，從而在平均值圖像中這些具有大于或等于這個95％上限的像素全部被指定為“255”亮度(具有八位亮度值的最高的可能值)。這些在中心部位的像素(具有在下限和上限之間的亮度)具有它們的已定標的亮度從而現(xiàn)在在中心部位的像素的亮度范圍為“1”到“254”。應當理解“中心部位”涉及像素亮度，而非空間位置。對比度擴展提高了圖像對比度(通過擴展中心部位的亮度值的范圍來覆蓋整個可利用的范圍)并且降低在紙幣上的破洞和其它瑕疵的影響。該對比度擴展平均值圖像202的圖像表示示出在圖3b中。然后PC14由對比度擴展圖像創(chuàng)建初始的二進制參考圖像(步驟140)。這通過向在對比度擴展圖像內的每一個像素應用閾值以將每一個像素轉化為二進制值來實現(xiàn)。因此，創(chuàng)建了包含多個像素的二進制參考圖像，每一個像素都具有高亮度(二進制“1”)或低亮度(二進制“0”)。在這個實施例中，所應用的閾值是黑色像素的10％(條件是這至少包括所有的被指定為“0”亮度的像素)。這意味著當在對比度擴展圖像中的所有像素被按照像素亮度的順序排列時，(i)最低的百分之十的像素(依據(jù)像素亮度)全部被指定為低亮度(二進制“0”)；并且(ii)最高的百分之九十的像素(依據(jù)像素亮度)全部被指定為高亮度(二進制“1”)。初始的二進制參考圖像204的圖像表示示出在圖3c中，在圖3c中二進制“0”像素顯示為黑色而二進制“1”像素顯示為白色。然后PC14通過將基于最小濾波器的鄰域應用到初始二進制參考圖像以創(chuàng)建最終的二進制參考圖像來創(chuàng)建無污點模板(步驟142)。在這個實施例中，應用基于最小濾波器的領域的步驟涉及準備具有所需尺寸的矩陣(所述尺寸與在圖像組中的圖像的尺寸一樣因為所有的圖像都已經(jīng)被標準化-參見上述步驟134)。在這個實施例中，所述所需尺寸大約為80像素乘145像素。通過模板程序62在矩陣中每一個像素位置的值被設定為在初始的二進制參考圖像中的相應的同一像素位置的NxN鄰域(在這個實施例中為3x3鄰域)中的最低的亮度值。因此，如果在初始的二進制參考圖像中在像素位置的3x3鄰域內存在低亮度(二進制“0”)，在最終的二進制參考圖像(該矩陣)中的相同的像素位置將被設定為二進制“0”。這具有在水平和垂直兩個方向上在每一個3x3陣列中擴大黑色(低亮度)區(qū)域的效果(除非在那個陣列中所有像素已經(jīng)是低亮度)。這降低了由于在紙幣上印刷等等所帶來的任何錯誤的影響。無污點模板206(最終的二進制參考圖像)的圖像表示示出在圖3d中。一旦無污點模板206已經(jīng)被創(chuàng)建，它被存儲在PC14中，并且進一步被轉移到紙幣驗證器12的局部存儲器中(例如，內存38)(步驟144)。相關的信息(除包含在無污點模板中的像素值的二進制值之外)也被存儲為無污點模板206的一部分。這種相關信息包括像素亮度信息(即，在應用閾值之前的像素亮度)作為二進位圖像閾值之用，在下面的污點檢測模式中將會更加詳細地進行描述。一旦所有所需的無污點模板已經(jīng)被創(chuàng)建并且被存儲(在這個實施例中，用于各個面額的一個無污點模板將通過紙幣驗證器12來驗證)，紙幣驗證器12可以在污點檢測模式中運行，這將會參考圖4進行描述，所述圖4示出了在污點檢測模式中由紙幣驗證器12所執(zhí)行的流程400的步驟。當以污點檢測模式運行時，紙幣驗證器12不需要與PC14連接(在實際的實施例中通常將不會連接)。污點檢測模式現(xiàn)在參考圖4，在污點檢測模式下，用戶在四個可能的短邊緣第一位置(在這個例子中為正面朝下的左邊緣(FDLE))中任一處插入紙幣驗證器12接收的紙幣20(步驟412)。然后控制器34將所接收的紙幣20傳送到檢測區(qū)域22(步驟414)并且使圖像采集組件30捕獲紙幣的圖像(紅外線傳送)(步驟416)，連同其它程序(例如，識別和驗證)所需要的任何其它圖像。所捕獲的紅外線圖像500的圖像表示示出在圖5a中。圖像采集組件30將所捕獲的紅外線傳送圖像輸送到控制器34(步驟418)?？刂破?4包括與無污點模板創(chuàng)建程序62(在PC14中)所提供的相同的功能，從而控制器34以一種非常簡單的方式使所接收的圖像標準化為參考圖2c所描述的圖像(參見步驟134)。在實際的實施例中，污點檢測將與紙幣識別、紙幣驗證和隨機紙幣質量評估同時進行，但是這些其它的程序是熟知的，所以此處對它們將不進行描述。然后控制器34識別紙幣(步驟421)，以至于至少貨幣類型和面額是已知的(其中只有一種貨幣被接收，只有面額需要被識別)。這種紙幣鑒別(識別)程序可以使用標準化的圖像來執(zhí)行，但是在這個實施例中它使用通過此次沒有描述的光源捕獲的單獨的圖像來執(zhí)行。使用類似圖1裝置的系統(tǒng)識別紙幣的適當?shù)募夹g在公開號為20090324053的美國專利中有描述，所述專利也屬于本申請的受讓方所有。然后控制器34將對比度擴展應用到標準化的圖像(步驟422)使用在兩個低的和高的像素亮度值的5％的飽和度(該5％的值從在步驟136所創(chuàng)建的平均值圖像中取得，所述值被提供作為存儲(或連同)在無污點模板206中的一部分相關信息)。這與在步驟138(圖2c)所實施的程序相同。對比度擴展圖像502的圖像表征在圖5b中示出。然后控制器34由對比度擴展圖像創(chuàng)建二進制評估圖像(步驟424)(使用在步驟140中所描述的程序)。這通過將閾值應用給對比度擴展圖像中的每一個像素以將每一個像素轉化成二進制值來實現(xiàn)。因此，創(chuàng)建了包含多個像素的二進制評估圖像，每一個像素都具有高的亮度(二進制“1”)或低的亮度(二進制“0”)。在這個實施例中，所應用的閾值是來自對比度擴展平均值圖像202的黑色像素的10％(即，在圖3b中所描述的圖像)。這提供了存儲在(或連同)無污點模板206中的一部分相關信息。二進制評估圖像504的圖像表示示出在圖5c中。然后控制器34將二進制評估圖像504與無污點的模板206(在圖3d和5d)的方位進行比較(步驟426)。如果方位不匹配那么二進制評估圖像504需要根據(jù)需要被旋轉和/或翻動(步驟428)。在這個示例中，無污點模板206由使用面朝上的左邊緣(FULE)方位插入的紙幣來創(chuàng)建；反之，被評估的紙幣是以正面朝下左邊緣(FDLE)方位插入，因此需要翻動二進制評估圖像504。被翻動的二進制評估圖像508的圖像表示示出在圖5e中。這種再定位步驟的優(yōu)點在于對于每一個面額系列，僅僅只需要一個無污點模板(而非四個無污點模板，一個用于各種可能的紙幣插入方位)。這使得不管使用四個可能方位中的哪一個方位插入紙幣都能夠處理紙幣。如果方位匹配(或者不匹配的方位曾經(jīng)使用幾何轉換被正確地定位)，該程序進入到步驟430，在所述步驟中控制器34計算出在無污點模板206和二進制評估圖像508(如果需要重新定位)之間的差分圖像(步驟430)。該差分圖像510的圖像表示示出在圖5f中。通過將在(翻轉的)二進制評估圖像508中的像素和在無污點模板206中在相應的空間位置的像素進行比較來計算這種差分圖像510。在這個實施例中，差分圖像510在每一個(翻轉的)二進制評估圖像508具有高亮度像素的地方有聚集有高亮度(無污點)像素(二進制“1”)。將在二進制評估圖像508上的每一個低亮度像素與在無污點模板206上的相應的像素進行比較。如果無污點模板206在那個位置具有低亮度像素那么該差分圖像510具有高亮度(無污點)像素(二進制“1”)。如果無污點模板206在那個位置具有高亮度像素那么差分圖像510具有低亮度(污點)像素(二進制“0”)。換而言之，只有來自二進制評估圖像508的低亮度像素與來自無污點模板206(高亮度像素全部被轉移到差分圖像510)的相應的像素進行比較。只有當二進制評估圖像508具有低亮度像素時在無污點模板206具有高亮度像素的地方是聚集有低亮度像素的差分圖像510中的相應的像素位置。在其它實施例中，使用在各對像素上(即，來自二進制評估圖像508的像素和來自無污點模板206的相應的像素)的布爾與非功能可以計算差分圖像。一個對于與非功能的輸入是二進制評估圖像像素值(倒轉的)。其它的對于與非功能的輸入是無污點模板像素值(沒有倒轉的)。如果來自二進制評估圖像508的像素是二進制“0”(低亮度)來自與非功能的輸出僅僅是二進制“0”(低亮度)，并且來自無污點模板206的相應的像素是二進制“1”(高亮度)。換句話說，差分圖像510包括在二進制評估圖像508中的像素具有低亮度像素以及在無污點模板206具有高亮度像素處的每一個空間位置處的污點像素的相應像素。差分圖像510也包括在二進制評估圖像508中的每一個空間位置處具有(a)低亮度像素且在無污點模板206中的相應的像素具有低亮度像素或者(b)高亮度像素的無污點像素。如圖5f所示，差分圖像510中的每一個高亮度(二進制“1”)像素(也被稱為無污點像素)由白色區(qū)域來描述并且每一個低亮度(二進制“0”)像素(也被稱為污點像素)由在紙幣20的圖像中的黑色區(qū)域來描述。但是，可以使用相反規(guī)定。應該注意無污點模板206包括二進制評估圖像508上沒有出現(xiàn)的黑色區(qū)域512(圖5d)。這個黑色區(qū)域512在差分圖像510上沒有出現(xiàn)因為二進制評估圖像508沒有這種黑色區(qū)域。然后控制器34確定紙幣是否滿足污損標準(步驟432)。在這個實施例中，所述污損標準包括低亮度區(qū)域超過最大可接受污點尺寸的條件。在這個實施例中，如果9毫米乘9毫米的區(qū)域僅僅包括污點像素(在圖5f中的黑色區(qū)域)，那么紙幣就由于污損而被拒絕(步驟434)。根據(jù)由紙幣驗證器12的所有者和/或操作者所設置的參數(shù)，可以通過紙幣驗證器12位于其中的設備來捕獲紙幣或者將紙幣退回給顧客。如果沒有低亮度區(qū)域超過最大污點尺寸(在這個實施例中為9毫米乘9毫米)，那么紙幣20就由于沒有污損而被接受(步驟436)。但是，由于可能成為紙幣驗證器的其它功能的一部分的附加程序，紙幣可能由于是偽鈔或一些其它原因(例如質量差)而被拒絕?，F(xiàn)在應當知道上述實施例具有顯著的優(yōu)點。例如，它提供了可靠的檢測介質項目上污損的方法。它也是易適用的，因為污損介質項目所要求的將被拒絕的污損區(qū)域可以被簡易地更新(擴大或減少)。它只要求一束光源(紅外線傳送)。僅僅要求一個方位，無論使用四個可能方位中的哪一個方位插入介質項目均可。處理和存儲要求相對小，并且生成無污點模板和測試所插入的介質項目的過程是快速的(通常能夠達到數(shù)十毫秒的程度)。在本發(fā)明的范圍內根據(jù)上文描述的實施例可以進行各種變形，例如，其它實施例中光源24可以包括其它光源，例如上部和下部的綠色LED源，以使紙幣驗證器能夠執(zhí)行其它功能。在其它實施例中，污點檢測系統(tǒng)10可以不包括PC14。在此類實施例中，無污點模板創(chuàng)建流程130的步驟可以通過紙幣驗證器12來實施。但是，使用PC14具有大容量、高處理性能以及易于使用用戶界面的優(yōu)點。在其它實施例中，可以使用不同的介質項目(例如支票)并且介質項目可以首先被插入長邊緣，或者以其他方式提供(例如置于槽內或袋內)。在其它實施例中，可以制定不同的污損標準。本文中介紹的方法步驟可以按照任意合適的順序實施，或者在合適的情況下同時執(zhí)行。本文中介紹的方法可以在實體存儲介質上以機器可讀的形式通過軟件完成或者作為傳播信號。術語“包括”、“包含”、“合并”以及“具有”在本文中被用來敘述一個或多個元件或步驟的開放式列表而非封閉式列表。當使用此類術語時，這些在列表中引用的元件或步驟并不排除可能添加到該列表中的其它元件或步驟。除非在上下文中另有說明，本文中使用的術語“一”和“一個”表示其后提到的至少一個元件、整體、步驟、特征、操作或組件，但是并不排除另外的元件、整體、步驟、特征、操作或組件。在某些示例中給出的拓寬性詞語和短語例如“一個或多個”、“至少”、“不限于”或其它類似短語并不意味著而且也不應該被解釋為意味著在未使用此類拓寬性短語的示例中意指或要求較窄的情況。