專利名稱：片形物識(shí)別方法和片形物識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于識(shí)別諸如鈔票的片形物的識(shí)別方法以及識(shí)別裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)在諸如銀行的機(jī)構(gòu)中使用的存款機(jī)或自動(dòng)柜員機(jī)(ATM)的存款或取款操作過程中檢測到多張饋送鈔票或折疊鈔票等時(shí)，將這種鈔票存儲(chǔ)在拒收箱中，而不對(duì)其進(jìn)行鑒別處理。
然而，不可能確定拒收箱中存儲(chǔ)的這種鈔票的種類或數(shù)量，除非有資格的人員從箱中取出鈔票，并清點(diǎn)或檢查這種鈔票。
例如，在特開平第10-302112號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中提到了一種方法，該方法通過再次使用拒收鈔票而減小拒收鈔票的數(shù)量。鈔票由鑒鈔裝置通過再鑒別過程進(jìn)行處理，在該再鑒別過程中，將拒收鈔票返回到鈔票輸入裝置，然后該鈔票輸入裝置以較低速度饋送這些鈔票。
第二專利，即特許第3320386號(hào)(專利文獻(xiàn)2)，提到了這樣一種方法，該方法跟蹤正在傳輸?shù)拟n票的種類和數(shù)量，從而，即使發(fā)生多張饋送，也可以確定鈔票的種類和數(shù)量。
然而，專利文獻(xiàn)1中提到的方法僅僅著眼于通過減小傳輸速度來提高鑒別準(zhǔn)確度，而未鑒別多張饋送的鈔票。
專利文獻(xiàn)2中提到的方法，僅僅試圖利用鈔票的厚度并通過跟蹤鈔票從哪個(gè)鈔票箱饋送出，來估測鈔票的種類和數(shù)量。
特開平第10-302112號(hào)公報(bào)(圖1，第0008段)[專利文獻(xiàn)2]特許第3320386號(hào)(圖6，第0035、0036段)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是，使得可以識(shí)別存在交疊的介質(zhì)的種類。
根據(jù)本發(fā)明的一種片形物識(shí)別方法包括以下步驟讀取由片形物構(gòu)成的介質(zhì)的透射圖像；在存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)所讀取的圖像；提取存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的圖像的輪廓線；基于所提取的輪廓線提取區(qū)域；從所提取的區(qū)域，剪切透射圖像，或者反射圖像的交疊部分或非交疊部分；以及通過對(duì)剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較來識(shí)別介質(zhì)種類。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過對(duì)從交疊圖像剪裁的非交疊部分或交疊部分的圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別交疊介質(zhì)的種類。
根據(jù)本發(fā)明的另一種片形物識(shí)別方法包括以下步驟讀取介質(zhì)的透射圖像；在存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)所讀取的圖像；提取存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的圖像的輪廓線；基于所提取的輪廓線提取區(qū)域；計(jì)算所提取的區(qū)域的像素密度；根據(jù)所計(jì)算的像素密度是否等于或大于預(yù)定值，判定多個(gè)交疊區(qū)域的圖像是否是同一介質(zhì)的圖像；基于圖像的交疊部分或非交疊部分的大小，剪裁透射圖像、或者反射圖像的交疊部分或非交疊部分；以及通過對(duì)剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別介質(zhì)的種類。
根據(jù)本發(fā)明，通過對(duì)從交疊介質(zhì)的圖像剪裁的非交疊部分或交疊部分的圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，可以識(shí)別交疊介質(zhì)的種類。還可以通過計(jì)算圖像密度，來識(shí)別同一介質(zhì)或不同介質(zhì)的圖像。
在上述的片形物識(shí)別方法中，其中，通過對(duì)所提取的輪廓線應(yīng)用霍夫變換提取了相同的直線，并提取了由所提取的直線包圍的矩形。
應(yīng)用霍夫變換使得可以簡單地從提取自介質(zhì)圖像的多條輪廓線中提取一條直線，從而準(zhǔn)確地提取該介質(zhì)的輪廓。
在上述的片形物識(shí)別方法中，其中，判定圖像的非交疊部分是否小于預(yù)定值；并且，如果前述部分小于預(yù)定值則剪裁交疊部分的圖像，如果前述部分不小于預(yù)定值則剪裁該非交疊部分的圖像。
這種結(jié)構(gòu)使得可以從交疊介質(zhì)剪切合適的圖像以進(jìn)行比照。
在上述的片形物識(shí)別方法中，其中，分別計(jì)算具有交疊部分的多個(gè)矩形區(qū)域的對(duì)角線交點(diǎn)，將相應(yīng)的對(duì)角線交點(diǎn)的坐標(biāo)處于預(yù)定范圍內(nèi)的矩形歸為一組，并從每組的一個(gè)圖像剪裁出比照用的圖像。
這種結(jié)構(gòu)使得即使從該介質(zhì)提取了多個(gè)區(qū)域，也可以通過將提取的區(qū)域一起歸為一個(gè)，來從介質(zhì)提取一個(gè)區(qū)域。注意，通過測量介質(zhì)的透射圖像密度，消除了將兩個(gè)幾乎完全交疊的介質(zhì)片歸為一個(gè)的可能性，從而判定這些圖像為不同介質(zhì)的圖像。
在上述的片形物識(shí)別方法中，其中，對(duì)剪裁圖像應(yīng)用Niblack二值化，并通過對(duì)經(jīng)二值化的圖像與Niblack二值化基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別鈔票種類。
這種利用了Niblack二值化的比照使得能夠縮短比照處理，同時(shí)改進(jìn)比照準(zhǔn)確度。
圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的片形物識(shí)別裝置的原理。
根據(jù)本發(fā)明的片形物識(shí)別裝置包括圖像讀取裝置1，用于讀取由片形物等構(gòu)成的介質(zhì)的透射圖像；存儲(chǔ)裝置2，用于存儲(chǔ)所讀取的圖像；輪廓提取裝置3，用于提取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置2中的圖像的輪廓線；區(qū)域提取裝置4，用于基于提取的輪廓線提取區(qū)域；剪裁裝置5，用于從提取的區(qū)域中剪切透射圖像、或者反射圖像的交疊部分或非交疊部分；以及識(shí)別裝置6，用于通過對(duì)剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別介質(zhì)種類。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過對(duì)交疊圖像的非交疊部分或交疊部分的圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別存在交疊的介質(zhì)的種類。
根據(jù)本發(fā)明的另一種片形物識(shí)別裝置包括圖像讀取裝置1，用于讀取由片形物等構(gòu)成的介質(zhì)的透射圖像；存儲(chǔ)裝置2，用于存儲(chǔ)所讀取的圖像；輪廓提取裝置3，用于提取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置2中的圖像的輪廓線；區(qū)域提取裝置4，用于基于提取的輪廓線提取區(qū)域；密度計(jì)算裝置7，用于計(jì)算所提取的區(qū)域的像素密度；判定裝置8，用于根據(jù)所計(jì)算的像素密度是否等于或大于預(yù)定值來判定多個(gè)交疊區(qū)域中的圖像是否是同一介質(zhì)的圖像；剪裁裝置5，用于基于圖像的交疊部分或非交疊部分的大小，剪裁圖像的交疊部分或非交疊部分；以及識(shí)別裝置6，用于通過對(duì)剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較來識(shí)別介質(zhì)種類。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過對(duì)從交疊圖像剪裁的非交疊部分的圖像或交疊部分的圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別交疊介質(zhì)的種類。還可以通過計(jì)算圖像的像素密度，來判定一個(gè)圖像是同一介質(zhì)的圖像還是不同介質(zhì)的圖像。
在上述發(fā)明中，所述圖像讀取裝置讀取所述介質(zhì)的透射圖像或反射圖像，所述剪裁裝置通過限定與所述透射圖像的交疊部分對(duì)應(yīng)的所述反射圖像的交疊部分，剪裁所述反射圖像的交疊部分或非交疊部分的圖像。
這種結(jié)構(gòu)使得可以確定透射圖像的交疊部分及與透射圖像的交疊部分對(duì)應(yīng)的反射圖像的交疊部分，從而從交疊介質(zhì)的反射圖像中剪裁合適的圖像以進(jìn)行比照。


圖1示出本發(fā)明的原理；圖2示出根據(jù)一實(shí)施例的自動(dòng)柜員機(jī)的傳輸系統(tǒng)和鈔票存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)；圖3示出控制裝置的結(jié)構(gòu)；圖4示出鈔票識(shí)別處理的流程圖；圖5示出介質(zhì)剪裁處理的流程圖；圖6示出Niblack二值化處理的流程圖；圖7示出圖像的密度和閾值；圖8示出矩陣比照處理的流程圖；圖9(A)-(C)分別示出反射圖像、透射圖像以及提取圖像的輪廓；圖10(A)和(B)示出基于提取輪廓繪制的矩形；圖11(A)和(B)示出與所繪制的矩形對(duì)應(yīng)的反射圖像；圖12(A)和(B)示出已刪除交疊部分的圖像；圖13中的(A)和(B)示出已旋轉(zhuǎn)并平移到原點(diǎn)的提取矩形，(C)和(D)示出二值化圖像；以及圖14示出登記鈔票的二值化圖像。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖2示出根據(jù)本實(shí)施例的自動(dòng)柜員機(jī)(ATM)11的傳輸系統(tǒng)和鈔票存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)?？梢詫⒏鶕?jù)本發(fā)明的片形物識(shí)別裝置實(shí)現(xiàn)為配備在ATM等中的裝置，或者實(shí)現(xiàn)為鑒鈔機(jī)。注意，“片形物”一詞的含義是廣泛的，包括紙介質(zhì)，如鈔票、銀行支票、證券契約等。
存放在存取裝置12中的鈔票由饋出輥13饋送到內(nèi)部傳輸路徑，并在鑒鈔裝置14中經(jīng)受對(duì)于復(fù)合饋送的檢查、對(duì)鈔票種類的識(shí)別，以及對(duì)鈔票真?zhèn)蔚蔫b別。判定后被拒絕的鈔票存儲(chǔ)在拒收箱15中。
判定為正常饋送(即，沒有復(fù)合饋送)的合法貨幣的鈔票疊置在鑒鈔裝置14處的臨時(shí)疊存裝置16中。在顧客完成對(duì)存款數(shù)額的確認(rèn)操作之后，臨時(shí)疊存裝置16中疊置的鈔票經(jīng)鑒鈔裝置14被再次饋送，并被恰當(dāng)?shù)仞佀偷接糜谇赵n票的存儲(chǔ)疊卡箱17或用于萬日元鈔票的存儲(chǔ)疊卡箱18。如果顧客在將錢輸入機(jī)器中后進(jìn)行取消存款操作，則將疊置在臨時(shí)疊存裝置16中的鈔票饋出到存取裝置12。
如果顧客進(jìn)行取款操作，則將疊置在鈔票盒19和20中的鈔票經(jīng)傳輸路徑饋出到存取裝置12。
圖3示出控制裝置的結(jié)構(gòu)，該控制裝置用于控制鈔票傳輸、在鑒鈔裝置14處識(shí)別拒收鈔票的種類并鑒別真鈔和偽鈔。
CPU 31根據(jù)存儲(chǔ)在ROM 32中的程序執(zhí)行傳輸控制、拒收鈔票種類識(shí)別以及真鈔和偽鈔的鑒別，指示圖像處理器34執(zhí)行輪廓線提取、圖像比照等，并將處理結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM 33中。
圖像處理器34對(duì)由鑒鈔裝置14中配備的透射線傳感器35和反射線傳感器36成像的鈔票圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行輪廓線提取處理、區(qū)域提取處理等，并且經(jīng)由復(fù)用器37將所得圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM 38中。存儲(chǔ)在RAM 38中的圖像數(shù)據(jù)可由CPU 31經(jīng)由復(fù)用器37讀取。
圖4示出鑒鈔裝置14的處理流程的流程圖。CPU 31和圖像處理器34執(zhí)行下面的過程。
首先，透射線傳感器35和反射線傳感器36檢測鈔票的圖像數(shù)據(jù)，并將檢測到的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM 38中(圖4，S11)。
然后，該過程執(zhí)行介質(zhì)剪裁處理(圖4，S12)。介質(zhì)剪裁處理在圖像上執(zhí)行輪廓和矩形提取，以剪裁交疊介質(zhì)。
圖5示出圖4中所示的步驟S12的介質(zhì)剪裁處理的流程圖，該介質(zhì)剪裁處理對(duì)透射線傳感器35檢測到的鈔票透射圖像中的每個(gè)像素的密度的一次差分進(jìn)行計(jì)算(圖5，S21)。
通過對(duì)該差分結(jié)果與用于提取鈔票輪廓線的預(yù)定閾值進(jìn)行比較，對(duì)該差分結(jié)果簡單地進(jìn)行二值化(圖5，S22)。在本實(shí)施例中，透射線傳感器35通過讀取鈔票并設(shè)置背景為白色，來檢測鈔票的透射圖像。這就最大化了邊界與背景之間的密度差，即，沿鈔票輪廓線的密度差，因此使得能夠通過連接呈現(xiàn)最大密度斜率的點(diǎn)來提取輪廓線。
對(duì)二值化的輪廓線應(yīng)用霍夫變換，將在霍夫平面上經(jīng)過同一點(diǎn)的輪廓線提取為同一直線(圖5，S23)?；舴蜃儞Q將直線轉(zhuǎn)換為由到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離ρ和角度θ表示的點(diǎn)，因此，任意直線都可以通過霍夫平面(ρ-θ平面)上的點(diǎn)(ρ，θ)來表示，而霍夫平面則由橫軸上的角度θ和縱軸上的距離ρ限定。
在步驟S24中執(zhí)行矩形提取處理，其將與霍夫變換獲取的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直線分為兩組，即，垂直線和水平線，并構(gòu)建由分別成組的垂直線和水平線包圍的x-y坐標(biāo)上的矩形。
由透射線傳感器35或鈔票的粗糙邊緣引起的讀取誤差會(huì)導(dǎo)致對(duì)于一張鈔票提取多條輪廓線，這轉(zhuǎn)而又會(huì)導(dǎo)致對(duì)于同一介質(zhì)(即，一張鈔票)構(gòu)建多個(gè)矩形。在這種情況下，通過各個(gè)矩形的對(duì)角線的坐標(biāo)來對(duì)這些矩形進(jìn)行分組，并由一個(gè)矩形來表示坐標(biāo)處于一預(yù)定區(qū)域內(nèi)的多個(gè)矩形。在矩形的交疊部分計(jì)算平均像素密度，并判定平均密度是否高于預(yù)定閾值。注意，在本實(shí)施例中，灰度圖像數(shù)據(jù)被定義為，白色的密度最高，并且向著黑色密度逐漸降低。
如果平均像素密度低于閾值，也就是說，其密度接近黑色，則判定該圖像是多個(gè)交疊介質(zhì)的，因此將這些圖像當(dāng)作不同介質(zhì)的圖像。如果平均像素密度等于或大于閾值，則判定圖像是一個(gè)介質(zhì)的，從而隨后的過程將它當(dāng)作同一組的圖像。
當(dāng)完成矩形提取時(shí)，如果存在交疊部分，則對(duì)非交疊部分(后面稱為“非交疊部分”)的像素?cái)?shù)量(點(diǎn)數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)，并判定非交疊部分的像素?cái)?shù)是否小于預(yù)定閾值(圖5，S25)。
如果矩形的非交疊部分的像素?cái)?shù)量不小于預(yù)定閾值(S25處為“否”)，即，非交疊部分的像素?cái)?shù)量等于或大于預(yù)定閾值，則處理進(jìn)行到步驟S26，并剪裁該非交疊部分作為介質(zhì)的圖像。
相反，如果非交疊部分的像素?cái)?shù)量小于預(yù)定閾值(S25處為“是”)，則處理進(jìn)行到步驟S27，并剪裁交疊部分作為介質(zhì)的圖像。
通過上述的步驟S21到S27的處理，可以提取介質(zhì)的輪廓并從該輪廓提取矩形(區(qū)域)，然后剪裁鈔票的非交疊部分或交疊部分的圖像作為識(shí)別用目標(biāo)物。
隨著介質(zhì)剪裁的完成，如圖4所示執(zhí)行步驟S13的標(biāo)記處理，從而將一編號(hào)分配給該剪裁介質(zhì)。
然后，該處理通過檢查該介質(zhì)的長度是否在預(yù)定的鈔票長側(cè)長度的范圍內(nèi)，來確定它是否是判定范圍內(nèi)的鈔票。
如果該介質(zhì)的長側(cè)長度在鈔票的指定范圍內(nèi)(步驟S14處為“是”)，則處理進(jìn)行到步驟S15，并執(zhí)行Niblack二值化處理，(參照W.NiblackAn Introduction to Digital Image Processing)，其用于對(duì)反射線傳感器36讀取到的反射圖像進(jìn)行圖像剪裁。
圖6示出Niblack二值化處理的流程圖，圖7示出針對(duì)Niblack二值化處理的白色、中間色以及黑色的閾值，以及像素密度的分布。
如圖7所示，Niblack二值化定義一個(gè)白色閾值(即，針對(duì)高密度的閾值)、一個(gè)黑色閾值(即，針對(duì)低密度的閾值)，以及一個(gè)中間色閾值。分別基于白色閾值和黑色閾值，來對(duì)像素密度進(jìn)行二值化，以確定哪些像素是白色的、哪些像素是黑色的。已經(jīng)證實(shí)，使用下面描述的經(jīng)由Niblack二值化的模式匹配，改進(jìn)了鈔票種類的識(shí)別準(zhǔn)確度。
在圖6所示的過程中，首先，從RAM 38中讀出鈔票的與上述介質(zhì)剪裁處理中的透射圖像的剪裁區(qū)域(非交疊或交疊部分)對(duì)應(yīng)的反射圖像的圖像數(shù)據(jù)(鈔票數(shù)據(jù))(圖6，S30)。
然后，讀取預(yù)定的白色閾值和黑色閾值(圖6，S31)。
然后，判定剪裁介質(zhì)的像素密度是否等于或大于白色閾值(圖6，S32)。如果像素密度等于或大于白色閾值(S32處為“是”)，則過程進(jìn)行到步驟S33，并確定該像素為白色。
如果像素密度小于白色閾值(S32處為“否”)，則過程進(jìn)行到步驟S34，并判定像素密度是否等于或小于黑色閾值。
如果像素密度等于或小于黑色閾值(S34處為“是”)，則過程進(jìn)行到步驟S35，并確定該像素為黑色。
如果判定像素密度大于黑色閾值(S34處為“否”)，則過程進(jìn)行到步驟S36，并判定像素密度是否等于或小于中間閾值。
如果像素密度等于或小于中間閾值(S36處為“是”)，則過程進(jìn)行到上述步驟S35，并確定該像素為黑色。同時(shí)，如果像素密度大于中間閾值(S36處為“否”)，則過程進(jìn)行到步驟S33，并確定該像素為白色。
一旦已通過步驟S33或S35完成對(duì)像素值的確定，則將確定的像素值存儲(chǔ)在RAM 38中，作為比照用的二值化數(shù)據(jù)(圖6，S37)。
通過對(duì)反射圖像的剪裁圖像(與透射圖像的剪裁部分對(duì)應(yīng)的圖像)的每個(gè)像素應(yīng)用上述Niblack二值化，可以對(duì)從鈔票檢測到的圖像進(jìn)行二值化。
在圖4所示的步驟S15中完成Niblack二值化處理之后，過程執(zhí)行圖4所示的步驟S16中的矩陣比照(“模式匹配”)。
圖8示出上述步驟S16中的矩陣比照處理的詳細(xì)流程圖。
首先，從RAM 38中讀取反射圖像的二值化數(shù)據(jù)(圖8，S41)，作為模式匹配的目標(biāo)物(“比照用二值化數(shù)據(jù)”)。
然后，從非易失性存儲(chǔ)器如ROM 32中讀取用于每類鈔票的二值化數(shù)據(jù)(圖8，S42)，作為模式匹配的基準(zhǔn)(“登記用二值化數(shù)據(jù)”)。
最后的步驟計(jì)算從鈔票讀取到的比照用二值化數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在ROM 32中的作為基準(zhǔn)的登記用二值化數(shù)據(jù)之間的一致率(“點(diǎn)比照率”)(圖8，S43)。
然后，針對(duì)ROM 32中存儲(chǔ)的各鈔票種類的正面和反面的基本圖像以及顛倒鈔票的基本圖像，如上述步驟S41至S43所述，通過讀取二值化圖像并計(jì)算點(diǎn)比照率，確定表示出高比照率的鈔票種類。注意，如圖14所示，ROM 32中存儲(chǔ)有各鈔票種類的正面、反面、顛倒圖像的Niblack二值化數(shù)據(jù)。
當(dāng)完成矩陣比照時(shí)，過程進(jìn)行到如圖4所示的步驟S17，并判定針對(duì)所述鈔票種類的點(diǎn)比照率與最高比照率之間的差，以及針對(duì)所述鈔票種類的點(diǎn)比照率與第二高比照率之間的差，是否等于或大于預(yù)定閾值。
如果點(diǎn)比照率的差等于或大于閾值(S17處為“是”)，則針對(duì)特定鈔票種類的比照結(jié)果顯著不同于其它鈔票種類的比照結(jié)果，過程進(jìn)行到步驟S18，確定該鈔票種類為目標(biāo)物，并輸出該結(jié)果作為識(shí)別結(jié)果。
相反，如果最高點(diǎn)比照率和第二高點(diǎn)比照率之間的差比所述閾值小(S17處為“否”)，則在比照結(jié)果中不存在顯著差別，從而不能確定鈔票種類，處理進(jìn)行到步驟S19，并執(zhí)行差錯(cuò)處理。
根據(jù)上述實(shí)施例，可以識(shí)別如因多張饋送、折疊等而可能發(fā)生的交疊鈔票種類。在RAM 33中存儲(chǔ)識(shí)別鈔票的種類和數(shù)量，這使得遠(yuǎn)程控制中心等可以獲知存儲(chǔ)在拒收箱中的鈔票的種類和數(shù)量，而不需由有資格的人員取回ATM的拒收箱。
接著，參照圖9至14來具體描述通過上述的輪廓線和矩形提取以及Niblack二值化而進(jìn)行的鈔票種類識(shí)別方法。
圖9(A)和(B)例示出分別由鑒鈔裝置14中包括的反射線傳感器36和透射線傳感器35讀取到的反射圖像和透射圖像，圖9(C)示出從透射圖像中提取的輪廓線。注意，雖然圖9(C)示出的是直輪廓線，而非鋸齒狀線，但實(shí)際上從一個(gè)介質(zhì)可以提取出多條輪廓線。
對(duì)提取的輪廓線施加霍夫變換，對(duì)獲得的直線進(jìn)行組合來提取圖10(A)和(B)所示的矩形。此外，判定提取矩形的非交疊部分的大小(即，點(diǎn)數(shù))是否等于或大于預(yù)定值，如果它等于或大于預(yù)定值，則剪裁該非交疊部分；而如果它小于預(yù)定值，則剪裁交疊部分。
計(jì)算提取矩形的直線的交點(diǎn)的坐標(biāo)，并且如圖11所示確定由反射圖像的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)包圍的區(qū)域和交疊部分的區(qū)域。從RAM 38中讀取這些部分的圖像數(shù)據(jù)。
刪除來自該讀出圖像的交疊部分。圖12(A)和(B)示出已從反射圖像中刪除交疊部分之后的圖像(漸變數(shù)據(jù))。
然后，過程通過旋轉(zhuǎn)和平移這些圖像以使各個(gè)圖像的左上角處的點(diǎn)對(duì)應(yīng)于X-Y坐標(biāo)系的原點(diǎn)，來將這些圖像移動(dòng)到圖13(A)和(B)所示的相應(yīng)位置處，接著通過Niblack二值化對(duì)移動(dòng)后的圖像進(jìn)行二值化。圖13(C)和(D)示出在已刪除交疊部分后的二值化圖像。
一旦獲得了二值化圖像，就在刪除交疊部分之后，讀取存儲(chǔ)在ROM 32中的登記用二值化數(shù)據(jù)，該登記用二值化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)了四種圖像(即，如圖14所示各鈔票種類的正面、反面、顛倒正面以及顛倒反面)的Niblack二值化數(shù)據(jù)。
然后，該過程將已經(jīng)刪除了交疊部分的圖像移動(dòng)到如圖13(A)和(B)所示的X-Y坐標(biāo)系的各個(gè)原點(diǎn)處，對(duì)上述圖像的Niblack二值化圖像與針對(duì)每個(gè)鈔票種類的登記二值化圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并選擇表示出最高相似度的鈔票種類。然后，判定針對(duì)某一鈔票種類的最高相似度與針對(duì)另一種類的第二高相似度之間的差是否等于或大于預(yù)定閾值，如果相似度差等于或大于預(yù)定閾值，則確定該鈔票種類事實(shí)上就是讀出的鈔票種類。注意，在比較圖像時(shí)，例如通過遮蔽與刪除部分的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的登記用二值化數(shù)據(jù)，或者與僅被讀出的剪裁部分對(duì)應(yīng)的登記用數(shù)據(jù)，可以對(duì)比較進(jìn)行限制。
本發(fā)明不受上述實(shí)施例限制，它還可以如下構(gòu)造(a)雖然本實(shí)施例通過透射圖像剪裁交疊部分，并比較對(duì)應(yīng)于該剪裁部分的反射圖像與基準(zhǔn)圖像，但也可以比較透射圖像的剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像；和/或(b)本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于鈔票識(shí)別裝置，還可以應(yīng)用于需要識(shí)別存在交疊的紙介質(zhì)(如銀行支票、證書或證券契約等)的任何裝置。
根據(jù)本發(fā)明，可以識(shí)別存在交疊的紙片的種類。例如，可以確定ATM等中的拒收鈔票的種類和數(shù)量，因此，可以在遠(yuǎn)程控制中心獲知拒收鈔票的種類和數(shù)量，而無需親臨ATM設(shè)施來核實(shí)拒收箱中存儲(chǔ)的鈔票。
權(quán)利要求
1.一種片形物識(shí)別方法，包括以下步驟讀取由片形物構(gòu)成的介質(zhì)的透射圖像，在存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)所讀取的圖像；提取存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的圖像的輪廓線；基于所提取的輪廓線提取區(qū)域；從所提取的區(qū)域，剪裁透射圖像、或者反射圖像的交疊部分或非交疊部分；以及通過對(duì)剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較來識(shí)別介質(zhì)種類。
2.一種片形物識(shí)別方法，包括以下步驟讀取由片形物構(gòu)成的介質(zhì)的透射圖像，在存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)所讀取的圖像；提取存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的圖像的輪廓線；基于所提取的輪廓線提取區(qū)域；計(jì)算所提取的區(qū)域的像素密度；根據(jù)所計(jì)算的像素密度判定多個(gè)交疊區(qū)域的圖像是否是同一介質(zhì)的圖像；基于交疊部分或非交疊部分的圖像大小，剪裁透射圖像、或者反射圖像的交疊部分或非交疊部分；以及通過對(duì)剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別介質(zhì)種類。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的片形物識(shí)別方法，其中通過對(duì)所提取的輪廓線進(jìn)行霍夫變換，提取相同的直線，并且提取由所提取的直線包圍的矩形區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的片形物識(shí)別方法，其中判定圖像的非交疊部分是否小于預(yù)定大小，并且，如果前述部分小于預(yù)定值，則剪裁交疊部分；如果前述部分不小于預(yù)定值，則剪裁該非交疊部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的片形物識(shí)別方法，其中分別計(jì)算具有交疊部分的多個(gè)矩形區(qū)域的對(duì)角線交點(diǎn)，將對(duì)角線交點(diǎn)的坐標(biāo)處于預(yù)定范圍內(nèi)的矩形歸為一組，并通過對(duì)每組的一個(gè)圖像與基準(zhǔn)鈔票圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別鈔票種類。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任何一項(xiàng)所述的片形物識(shí)別方法，其中對(duì)剪裁圖像應(yīng)用Niblack二值化處理，并通過對(duì)二值化處理后的圖像與Niblack二值化基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別鈔票種類。
7.一種片形物識(shí)別裝置，包括圖像讀取裝置，用于讀取由片形物構(gòu)成的介質(zhì)的透射圖像；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)所讀取的圖像；輪廓提取裝置，用于提取存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的圖像的輪廓；區(qū)域提取裝置，用于基于所提取的輪廓提取區(qū)域；剪裁裝置，用于從所提取的區(qū)域中剪裁透射圖像或者、反射圖像的交疊部分或非交疊部分；以及識(shí)別裝置，用于通過對(duì)由所述剪裁裝置剪裁的圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，來識(shí)別介質(zhì)種類。
8.一種片形物識(shí)別裝置，包括圖像讀取裝置，用于讀取由片形物構(gòu)成的介質(zhì)的透射圖像；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)由所述圖像讀取裝置讀取的圖像；輪廓提取裝置，用于提取存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的圖像的輪廓線；區(qū)域提取裝置，用于基于提取的輪廓線提取區(qū)域；密度計(jì)算裝置，用于計(jì)算所提取的區(qū)域的像素密度；判定裝置，用于根據(jù)所計(jì)算的像素密度是否等于或大于預(yù)定值來判定多個(gè)交疊區(qū)域的圖像是否是同一介質(zhì)的圖像；剪裁裝置，用于從所提取的區(qū)域中剪裁透射圖像、或者反射圖像的交疊部分或非交疊部分；以及識(shí)別裝置，用于通過對(duì)剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較來識(shí)別介質(zhì)種類。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的片形物識(shí)別裝置，其中所述輪廓提取裝置通過應(yīng)用霍夫變換來提取相同的直線；并且所述區(qū)域提取裝置提取由所述直線包圍的矩形區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的片形物識(shí)別裝置，其中所述剪裁裝置判定圖像的非交疊部分的區(qū)域大小是否小于預(yù)定值，如果小于預(yù)定值則剪裁交疊部分，如果不小于預(yù)定值則剪裁非交疊部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求7、8、9或10所述的片形物識(shí)別裝置，其中所述讀取裝置讀取所述介質(zhì)的透射圖像和反射圖像，并且所述剪裁裝置確定與所述透射圖像的交疊部分對(duì)應(yīng)的所述反射圖像的交疊部分，并剪裁所述反射圖像的交疊部分或非交疊部分的圖像。
全文摘要
對(duì)鈔票的透射圖像的每個(gè)像素的密度進(jìn)行一次差分(圖5，S21)，接著通過將其與預(yù)定閾值進(jìn)行比較來簡單地二值化該差分結(jié)果，以提取鈔票的輪廓線(S22)。然后，對(duì)該二值化輪廓線應(yīng)用霍夫變換，以提取經(jīng)過霍夫平面上的相同點(diǎn)的輪廓線，作為相同的直線(S23)。接著提取由與霍夫變換獲得的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直線包圍的矩形(S24)。如果矩形的非交疊部分的點(diǎn)數(shù)不小于預(yù)定閾值，則剪裁該非交疊部分作為鈔票的圖像(S26)。接著比較剪裁圖像與基準(zhǔn)圖像，以識(shí)別鈔票的種類。
文檔編號(hào)G07D7/00GK1685373SQ0382286
公開日2005年10月19日 申請日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者山本一郎 申請人:富士通株式會(huì)社, 富士通先端科技株式會(huì)社