一種單口點鈔機的圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像處理方法，具體的說是一種單口點鈔機的圖像處理方法，屬于點鈔機技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于單口點鈔機價格低廉、使用方便，其是點鈔機市場不可缺少的一類產(chǎn)品。傳統(tǒng)的單口點鈔機采用紙幣長寬和安全線編碼等特征識別紙幣面額，由于紙幣的多樣性以及新版本紙幣的不斷發(fā)行，傳統(tǒng)的單口點鈔機面臨應用單一和無法升級的困境。而在單口點鈔機中引入圖像識別模塊，利用紙幣的圖像識別面額可有效解決這一難題。然而由于單口點鈔機傳輸通道長度狹窄，接觸式圖像傳感器2 (英文名稱Contact Image Sensor,以下簡稱CIS)通常安裝在傳輸板I的前半部分，如圖1所示。紙幣經(jīng)CIS掃描輸出平行四邊形或矩形圖樣的高度即為紙幣圖像寬度。單口點鈔機在加裝圖像模塊后會出現(xiàn)點鈔停機時紙幣停留在CIS上方，以及傾斜紙幣圖像運算時間不足的問題，這兩點都很容易造成紙幣拒識。
[0003]對單口點鈔機而言，圖像識別模塊的系統(tǒng)耗時極限由停機容許決定，即前一張可疑幣的停機處理需確保當前紙幣可以停留在單口機通道內(nèi)。由于點鈔狀態(tài)的復雜性，比如許多外幣尺寸差異很大，在混點時很容易出現(xiàn)紙幣傾斜的情況，如圖3所示。圖3中下部傾斜的紙幣3因為傾斜在CIS滯留了較長時間，當該傾斜的紙幣完全脫離CIS時(即圖像采集過程完成)，該傾斜的紙幣可能已達到單口機停機的極限條件，此時即使該傾斜的紙幣3可以有效識別，但因為輸出識別結(jié)果不及時，仍然會被當作可疑幣拒識。
[0004]另外，由于單口點鈔機僅有一個收鈔口，任何一次紙幣的拒識都會造成機器停機，由于傳輸通道長度有限，單口點鈔機在點鈔過程中，如果遇到假幣或未知幣(以下統(tǒng)稱可疑幣)，控制系統(tǒng)就會控制電機停止運行使點鈔機進入停機狀態(tài)，此時下一張紙幣3 (以下簡稱滯留幣)因為慣性作用會沿單口機進鈔結(jié)構(gòu)繼續(xù)移動，從而滯留在CIS上方，如圖2所示。此時，滯留幣已有部分脫離CIS，如果丟棄該部分圖像，則滯留幣成像的上邊將無法定位，寬度會減少，紙幣圖像的關(guān)鍵特征可能會丟失，紙幣圖像關(guān)鍵特征是能唯一描述紙幣并有效區(qū)別其它紙幣的特征區(qū)域，紙幣圖像的關(guān)鍵特征丟失會造成滯留幣被拒識。因此，現(xiàn)有技術(shù)的單口點鈔機還存著滯留幣容易被拒識的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種單口點鈔機的圖像處理方法，利用這種方法能夠有效的識別傾斜紙幣，以解決現(xiàn)有技術(shù)的點鈔機中傾斜紙幣在CIS中滯留時間長，導致輸出識別結(jié)果不及時造成拒識的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種單口點鈔機的圖像處理方法，其包括以下步驟:
(1)打開點鈔機，待碼盤邊沿到來，利用現(xiàn)場可編程陣列FPGA測試碼盤齒周期，判斷后一碼盤齒周期是否等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍；
(2)當后一碼盤齒周期不等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍時，通過FPGA啟動CIS進行曝光并對紙幣的行輸出進行采樣，設(shè)定CIS的曝光啟動信號和行采樣啟動信號與碼盤信號同步；
(3)設(shè)定CIS的行輸出的兩個條件為:①CIS的行輸出采樣像素值大于背景值的個數(shù)滿足指定個數(shù) '②CIS的行輸出相鄰像素的跳變量大于指定閾值的個數(shù)滿足指定個數(shù)；當此兩個條件同時滿足為紙幣到來條件，當此兩個條件同時不滿足則為紙幣離開條件:
(4)CIS進行曝光并對紙幣的行輸出進行采樣后，滿足紙幣到來條件時進行圖像行數(shù)據(jù)存儲，不滿足紙幣到來條件時FPGA產(chǎn)生停機信號；
(5)設(shè)定CIS采集提前結(jié)束的兩個條件為:①CIS的采集行數(shù)達到設(shè)定的最少采集行數(shù)；@CIS的行輸出有效像素的數(shù)目低于指定閾值；
(6)圖像行數(shù)據(jù)存儲后，當CIS采集的圖像行數(shù)據(jù)同時滿足步驟(5)中的兩個條件時，圖像采集結(jié)束；當CIS采集的圖像行數(shù)據(jù)不滿足步驟(5)中的兩個條件時，判斷是否滿足紙幣離開條件，滿足紙幣離開條件則圖像采集結(jié)束，不滿足紙幣離開條件則重新開始下一行圖像的采集。
[0007]步驟(I)中，當后一碼盤齒周期等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍，在紙幣尚未到來時，F(xiàn)PGA產(chǎn)生停機信號；當紙幣已經(jīng)到來滯留在CIS時，通過FPGA啟動CIS進行曝光和對紙幣的行輸出進行采樣并對滯留紙幣的行輸出進行采樣，然后再按照步驟(3)、(4)、(5)、(6)進行，直至滯留紙幣離開CIS。
[0008]所述步驟(5)中設(shè)定的最少采集行數(shù)低于最小尺寸的紙幣采樣行數(shù)。
[0009]所述最少采集行數(shù)為50。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明是通過現(xiàn)場可編程陣列FPGA測試碼盤齒周期，由于傾斜紙幣在剛到達CIS時同樣會出現(xiàn)行有效輸出像素點低于指定像素點數(shù)目的情況，因此本發(fā)明在設(shè)計邏輯時對傾斜紙幣與正常紙幣進行區(qū)別對待，F(xiàn)PGA在判斷紙幣到來時，設(shè)定最少采集行數(shù)，并且CIS的行輸出有效像素的數(shù)目低于指定閾值時，停止圖像采集過程，也就是對傾斜紙幣進行“切角”，因此CIS只有達到最少采集行數(shù)時才開始“切角”，由于少采集一行圖像可節(jié)約一定的時間，設(shè)定提前采集結(jié)束條件可使圖像采集提前結(jié)束，節(jié)約圖像采集時間，可保證盡快進入圖像識別過程，防止傾斜的紙幣被當作可疑幣而被拒識。當紙幣正常不傾斜時，只要滿足紙幣離開條件時圖像采集即可結(jié)束。利用本發(fā)明能夠及時輸出傾斜紙幣的識別結(jié)果，解決了現(xiàn)有技術(shù)的點鈔機中傾斜紙幣在CIS中滯留時間長造成拒識的技術(shù)問題。
[0011]如果當前碼盤的周期達到前一碼盤周期的偶數(shù)倍時，F(xiàn)PGA產(chǎn)生停機信號，此時FPGA控制CIS曝光和采樣停止，當單口點鈔機重新啟動后，F(xiàn)PGA會根據(jù)碼盤轉(zhuǎn)動后的方波輸出啟動CIS曝光和行輸出并采集直至滯留的紙幣離開CIS，此時即可完成滯留幣的前后拼接。由于傳統(tǒng)的圖像點鈔機采用在CIS上方加裝定位紅外傳感器，在實際采集時會多采集背景行，增加了圖像處理的時間。本發(fā)明利用CIS的行輸出數(shù)據(jù)進行判斷，可保證采集的圖像完全不存在背景行。FPGA根據(jù)CIS輸出的數(shù)據(jù)判斷紙幣的到來和離開可保證紙幣采集完整性，在去除無效背景行的同時可保證滯留幣完整采樣。本發(fā)明通過FPGA可將滯留幣脫離CIS部分和未脫離CIS部分的圖像分別采集并拼接在一起，保證紙幣采集的完整性，解決了現(xiàn)有技術(shù)的點鈔機中滯留幣的關(guān)鍵特征容易丟失的技術(shù)問題，因此利用本發(fā)明滯留幣就不會被拒識。
[0012]對比常用的多種鈔票，發(fā)現(xiàn)5歐元紙幣的寬度最窄，由于5歐元紙幣的采集輸出在56行左右，因此設(shè)定最少采集行數(shù)為50，在滿足最少采集行數(shù)后，當CIS的行輸出有效像素的數(shù)目低于指定閾值時，則停止圖像采集。
【附圖說明】
[0013]圖1是CIS的安裝位置示意圖；
圖2是滯留幣部分脫離CIS的示意圖；
圖3是單口點鈔機在混點時紙幣的狀態(tài)示意圖；
圖4是本發(fā)明圖像處理方法的流程圖。
[0014]其中I為傳輸板，2為接觸式圖像傳感器CIS，3為紙幣。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0016]本實施例的單口點鈔機的圖像處理方法的流程圖如圖4所示，本實施例按照以下步驟進行:
(I)打開點鈔機，待碼盤邊沿到來，利用現(xiàn)場可編程陣列FPGA測試碼盤齒周期，判斷后一碼盤齒周期是否等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍，本實施例設(shè)定為4倍。
[0017](2)當后一碼盤齒周期不等于前一碼盤齒周期的偶數(shù)倍時，本實施例設(shè)定為4倍，通過FPGA啟動CIS進行曝光并對紙幣的行輸出進行采樣，設(shè)定CIS的曝光啟動信號和行采樣啟動信號與碼盤信號同步；
(3)設(shè)定CIS的行輸出的兩個條件為:①CIS的行輸出采樣像素值大于背景值的個數(shù)滿足指定個數(shù) '②CIS的行輸出相鄰像素的跳變量大于指定閾值的個數(shù)滿足指定個數(shù)；當此兩個條件同時滿足為紙幣到來條件，當此兩個條件同時不滿足則為紙幣離開條件:
(4)CIS進行曝光并對紙幣的行輸出進行采樣后，滿足紙幣到來條件時進行圖像行數(shù)據(jù)存儲，不滿足紙幣到來條件時FPGA產(chǎn)生停機信號；所述步驟(5)中設(shè)定的最少采集行數(shù)低于最小尺寸的紙幣采樣行數(shù)。本實施例中最少采集行數(shù)為50。
[0018](5)設(shè)定CIS采集提前結(jié)束的兩個條件為:①CIS的采集行數(shù)達到設(shè)定的最少采集行數(shù)；?CIS的行輸出有效像素的數(shù)目低于