本發(fā)明屬于紙幣幣種識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種紙幣幣種識(shí)別方法與裝置。

背景技術(shù)：

紙幣圖像識(shí)別是模式識(shí)別領(lǐng)域較為活躍的研究課題，具有廣闊的應(yīng)用前景。紙幣清分機(jī)是應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的典型設(shè)備，其在金融系統(tǒng)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。在日常生活中，自動(dòng)售貨機(jī)、點(diǎn)鈔機(jī)同樣離不開(kāi)紙幣圖像識(shí)別技術(shù)。一般來(lái)講，自動(dòng)售貨機(jī)、點(diǎn)鈔機(jī)對(duì)于實(shí)時(shí)性的要求比較高，特別是紙幣清分機(jī)，其一般要求在40ms內(nèi)完成一次紙幣圖像的識(shí)別。紙幣幣種的識(shí)別是紙幣圖像識(shí)別中一項(xiàng)重要的內(nèi)容，是紙幣圖像識(shí)別的基礎(chǔ)和前提，特別是對(duì)于支持多幣種的識(shí)別裝置來(lái)說(shuō)，紙幣幣種識(shí)別顯得更加重要和關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般根據(jù)紙幣序列號(hào)的位數(shù)以及在紙幣中所處的位置不同進(jìn)行紙幣幣種的識(shí)別。針對(duì)人民幣幣種的識(shí)別也是基于紙幣序列號(hào)位數(shù)以及紙幣序列號(hào)在紙幣中所處的位置對(duì)人民幣幣種進(jìn)行識(shí)別。但是，由于人民幣紙幣序列號(hào)位數(shù)和在紙幣中的位置和其它類型的紙幣幣種差別不大，且包含序列號(hào)的紙幣類型多樣，因此導(dǎo)致人民幣幣種識(shí)別效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種紙幣幣種識(shí)別方法與裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的人民幣幣種識(shí)別效率低的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種紙幣幣種識(shí)別方法，其包括：

獲取與紙幣相應(yīng)的紙幣圖像；

從所述紙幣圖像中截取預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像；所述預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域?yàn)榧垘耪嬲蜃笊辖菂^(qū)域；

對(duì)所述預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行特征提取，并根據(jù)特征提取結(jié)果判斷是否與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征相匹配，是，則確定所述紙幣為人民幣；否，則確定所述紙幣不是人民幣。

一種紙幣幣種識(shí)別裝置，其包括：

圖像獲取模塊，用于獲取與紙幣相應(yīng)的紙幣圖像；

圖像截取模塊，用于從所述紙幣圖像中截取預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像，所述預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域?yàn)榧垘耪嬲蜃笊辖菂^(qū)域；

特征提取與匹配模塊，用于對(duì)所述預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行特征提取，并根據(jù)特征提取結(jié)果判斷是否與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征相匹配，是，則確定所述紙幣為人民幣；否，則確定所述紙幣不是人民幣。

在本發(fā)明中，通過(guò)獲取紙幣對(duì)應(yīng)的紙幣圖像，并從該紙幣圖像中截取預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像，該預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域?yàn)榧垘耪嬲蜃笊辖菂^(qū)域，然后從該預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像中提取相應(yīng)的特征，并判斷是否與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征相匹配，是，則確定紙幣為人民幣；否，則確定紙幣不是人民幣。因此，本發(fā)明采用人民幣國(guó)徽特征識(shí)別人民幣幣種，能夠快速識(shí)別人民幣幣種，從而提高了人民幣幣種識(shí)別效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種紙幣幣種識(shí)別方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種紙幣幣種識(shí)別方法的另一實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的紙幣幣種識(shí)別方法中步驟S103的一種實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例三提供的紙幣幣種識(shí)別方法中步驟S103的另一種實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種紙幣幣種識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種紙幣幣種識(shí)別裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例五提供的紙幣幣種識(shí)別裝置中特征提取與匹配模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例六提供的紙幣幣種識(shí)別裝置中特征提取與匹配模塊的另一結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例一：

圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種紙幣幣種識(shí)別方法的實(shí)現(xiàn)流程，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明第一實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

在步驟S101中，獲取與紙幣相應(yīng)的紙幣圖像。

在步驟S102中，從紙幣圖像中截取預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像；預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域?yàn)榧垘耪嬲蜃笊辖菂^(qū)域。

其中，在步驟S101與步驟S102之間，還可包括對(duì)上述獲取的紙幣圖像進(jìn)行紙幣正反面、紙幣正反向的識(shí)別以及對(duì)紙幣圖像進(jìn)行傾斜校正的步驟。

以一張100元的紙質(zhì)人民幣為例，紙幣正面是指包含毛澤東頭像以及冠字號(hào)的一面為紙幣正面；紙幣反面是指與紙幣正面相對(duì)的一面為紙幣反面；紙幣正向是指紙幣上“中國(guó)人民銀行”字樣從左至右延伸的方向?yàn)榧垘耪颍患垘欧聪蚴侵概c紙幣正向相反的方向?yàn)榧垘欧聪颉?/p>

其中，在識(shí)別出紙幣的正反面、正反向以后，還需要對(duì)紙幣圖像進(jìn)行傾斜校正。

由于在獲取紙幣圖像的過(guò)程中，紙幣會(huì)不可避免的存在各種傾斜，因此會(huì)導(dǎo)致采集到的紙幣圖像存在不同程度的傾斜。如果不對(duì)傾斜的紙幣圖像進(jìn)行傾斜校正，將會(huì)在不同程度上影響紙幣圖像的識(shí)別效果，導(dǎo)致識(shí)別效果差。目前的紙幣圖像識(shí)別在對(duì)紙幣幣種或者紙幣真?zhèn)芜M(jìn)行判別之前，都會(huì)對(duì)獲取或者采集的紙幣圖像進(jìn)行正反面、正反向的識(shí)別以及紙幣圖像的傾斜校正，根據(jù)目前紙幣圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，該步驟在該領(lǐng)域中已經(jīng)成為一種較為成熟的、常用的預(yù)處理方式，因此對(duì)于獲取的紙幣正反面、正反向的識(shí)別以及紙幣圖像的傾斜校正是存在多種實(shí)現(xiàn)方式的。鑒于對(duì)紙幣圖像正反面、正反向的識(shí)別以及傾斜校正在該領(lǐng)域中較為成熟、常用，并且存在多種現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以較為容易的獲知該預(yù)處理步驟的具體實(shí)現(xiàn)方式，并且能夠容易實(shí)現(xiàn)紙幣圖像正反面、正反向的識(shí)別以及紙幣圖像的傾斜校正。因此，此處不再對(duì)紙幣正反面、紙幣正反向的識(shí)別以及紙幣圖像傾斜校正的具體的實(shí)現(xiàn)方式予以贅述。

在步驟S103中，對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像中進(jìn)行特征提取，并根據(jù)特征提取結(jié)果判斷是否與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征相匹配，是，則確定該紙幣為人民幣；否，則確定該紙幣不是人民幣。

其中，預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征是指預(yù)先采集的與人民幣正面正向左上角位置的國(guó)徽?qǐng)D案相對(duì)應(yīng)的特征信息，其包括預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征和預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征。其中，預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征是指預(yù)先采集的與人民幣正面正向左上角位置的國(guó)徽?qǐng)D案的邊界輪廓特征；預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是指預(yù)先采集的與人民幣正面正向左上角位置的國(guó)徽?qǐng)D案中的五角星圖形特征和天安門圖形特征，所以預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征包括人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征。五角星圖形特征是指五角星的數(shù)量和五角星的相對(duì)位置關(guān)系等的特征；天安門圖形特征是指天安門圖形的直線等特征。

為了進(jìn)一步提升對(duì)人民幣幣種的識(shí)別效率，如圖2所示，在步驟S101與步驟S102之間還可包括：

步驟S104.對(duì)紙幣進(jìn)行殘缺污損檢測(cè)以判斷紙幣是否殘缺和污損。

步驟S105.當(dāng)紙幣不存在殘缺和污損時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟S102。

步驟S106.當(dāng)紙幣存在殘缺和/或污損時(shí)，退出紙幣幣種識(shí)別進(jìn)程。

在目前市場(chǎng)上流通的人民幣紙幣版本中，存在一些殘缺的或者污損的人民幣紙幣，根據(jù)《中國(guó)人民銀行殘缺污損人民幣兌換辦法》第二條的規(guī)定：本辦法所稱殘缺、污損人民幣是指票面撕裂、損缺，或因自然磨損、侵蝕，外觀、質(zhì)地受損，顏色變化，圖案不清晰，防偽特征受損，不宜再繼續(xù)流通使用的人民幣。因此這些殘缺人民幣以及污損人民幣按照國(guó)家規(guī)定是無(wú)法進(jìn)入市場(chǎng)流通的，而本實(shí)施例在紙幣幣種識(shí)別之前進(jìn)行殘缺污損人民幣的檢測(cè)，可以說(shuō)降低了殘缺污損人民幣進(jìn)入市場(chǎng)流通的概率。當(dāng)檢測(cè)到殘缺污損人民幣時(shí)，不再進(jìn)行紙幣幣種識(shí)別，在一定程度上起到了防止殘缺污損人民幣進(jìn)入市場(chǎng)流通的效果。

在本實(shí)施例中，當(dāng)從預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像中提取到的相應(yīng)的特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征相匹配時(shí)，確定該紙幣為人民幣。選擇國(guó)徽特征作為區(qū)別人民幣幣種和其他幣種的區(qū)別特征，提高了人民幣幣種的識(shí)別效率。另外在多幣種支持模式下，識(shí)別幣種，可以快速進(jìn)入相應(yīng)幣種的算法鑒偽程式。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例中的步驟S103進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)方式的說(shuō)明，圖3示出了步驟S103的具體實(shí)現(xiàn)流程，詳細(xì)說(shuō)明如下：

在步驟S1031中，對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取相應(yīng)的邊緣圖像。步驟S1031具體為：根據(jù)Sobel算子、羅盤算子或者Canny算子對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取相應(yīng)的邊緣圖像。

其中，Sobel算子是一個(gè)離散的一階差分算子，用來(lái)計(jì)算圖像亮度函數(shù)的一階梯度的近似值，在圖像的任何一點(diǎn)使用此算子，將會(huì)產(chǎn)生該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的梯度矢量或是其法矢量。該算子主要用于獲得數(shù)字圖像的一階梯度，常見(jiàn)的應(yīng)用和物理意義是邊緣檢測(cè)，是圖像邊緣檢測(cè)中較為常用的邊緣檢測(cè)算子。羅盤算子和Canny算子也是常用的邊緣檢測(cè)算子。在上述對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取相應(yīng)的邊緣圖像的步驟中也可以采用其他的邊緣檢測(cè)算子，比如Roberts Cross算子，Prewitt算子，Kirsch算子，Laplacian算子，log(Laplacian-Gauss)算子，Kirsch算子等，這些也是圖像邊緣檢測(cè)中常用的邊緣檢測(cè)算子。

另外，邊緣圖像是指利用邊緣檢測(cè)算子對(duì)上述預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)后獲取到的圖像。該邊緣圖像主要體現(xiàn)了預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像的邊緣特征，反映的是圖像中亮度變化明顯的點(diǎn)。

在步驟S1032中，對(duì)邊緣圖像或者預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行輪廓特征提取。步驟S1032具體為：根據(jù)Hough變換類圓檢測(cè)方法對(duì)邊緣圖像或者預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行輪廓特征提取。

Hough變換是圖像處理過(guò)程中從圖像中識(shí)別幾何形狀的基本方法之一，應(yīng)用很廣泛，也有很多改進(jìn)算法，是圖像處理中提取邊緣特征最為常用的方法之一。Hough變換的基本原理在于利用點(diǎn)與線的對(duì)偶性，將圖像空間的線條變?yōu)閰?shù)空間的聚集點(diǎn)，從而檢測(cè)給定圖像是否存在給定性質(zhì)的曲線。因此，Hough變換類圓檢測(cè)方法是指用于檢測(cè)圖像中是否存在類似于圓的曲線。輪廓特征是指依據(jù)上述Hough變換類圓檢測(cè)提取的類似于圓的曲線所確定的輪廓。Hough變換是提取圖像邊緣特征常用的方法，基于Hough變換產(chǎn)生的變化如上文提到的Hough變換類圓檢測(cè)以及下文將要提及的Hough變換直線檢測(cè)也是圖像特征提取領(lǐng)域中最為常用的方法。此處不在對(duì)具體原理和實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行闡述。

在步驟S1033中，當(dāng)提取到輪廓特征且該輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征相匹配時(shí)，從預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像獲取與上述輪廓特征對(duì)應(yīng)的國(guó)徽子圖。

其中，國(guó)徽子圖是從預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像中分割確定且與所獲取的輪廓特征的邊界相對(duì)應(yīng)的國(guó)徽?qǐng)D像。

在步驟S1034中，對(duì)國(guó)徽子圖進(jìn)行區(qū)域特征提取。步驟S1034具體為：對(duì)國(guó)徽子圖進(jìn)行五角星圖形特征和天安門圖形特征提取，區(qū)域特征包括五角星圖形特征和天安門圖形特征。

其中，對(duì)國(guó)徽子圖進(jìn)行天安門圖形特征提取具體可以是：根據(jù)Hough變換直線檢測(cè)方法對(duì)國(guó)徽子圖進(jìn)行天安門圖形特征提取。Hough變換直線檢測(cè)方法是指用于檢測(cè)圖像中是否存在直線。

在步驟S1035中，當(dāng)提取到區(qū)域特征時(shí)，判斷該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是否匹配，是，則確定紙幣為人民幣；否，則確定紙幣不是人民幣。

由于當(dāng)前進(jìn)行識(shí)別的紙幣可能并非是人民幣，如果該紙幣圖像的預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域不存在任何圖形或者雖然存在圖形但是提取到的圖形特征和預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征并不匹配，那么在上述步驟S1032提取輪廓特征時(shí)就有可能會(huì)存在提取不到輪廓特征或者提取到的圖形特征和預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征并不匹配的情況，所以，如圖3所示，步驟S1032之后還包括：

步驟S1036.當(dāng)提取不到輪廓特征或者提取到的輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征不匹配時(shí)，確定該紙幣不是人民幣。

同理，由于當(dāng)前進(jìn)行識(shí)別的紙幣可能并非是人民幣，如果該紙幣圖像的預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域不存在任何圖形，那么在上述步驟S1034提取區(qū)域特征時(shí)就有可能會(huì)存在提取不到區(qū)域特征的情況，所以，如圖4所示，步驟S1034之后還包括：

步驟S1037.當(dāng)從國(guó)徽子圖中提取不到區(qū)域特征時(shí)，確定該紙幣不是人民幣。

此外，在步驟S1035中，當(dāng)提取到區(qū)域特征時(shí)，判斷該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是否匹配的步驟具體為：

判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征，是，則匹配；否，則不匹配。

具體的，上述判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征的過(guò)程中，區(qū)域特征存在以下幾種情況：

(1)該區(qū)域特征當(dāng)中不包含五角星圖形特征和/或天安門圖形特征。此種情況屬于明顯不包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征不匹配。

(2)該區(qū)域特征當(dāng)中包含五角星圖形特征和天安門圖形特征，但五角星圖形特征和天安門圖形特征無(wú)法均分別與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征不匹配。

(3)該區(qū)域特征當(dāng)中包含五角星圖形特征和天安門圖形特征，且五角星圖形特征和天安門圖形特征均分別與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征匹配。

上述判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征的過(guò)程中，如果區(qū)域特征中包括五角星圖形特征，那么在判斷該五角星圖形特征是否與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征匹配時(shí)，可以根據(jù)五角星的數(shù)量、相對(duì)位置關(guān)系等因素判斷五角星圖形特征與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征是否匹配。

在本實(shí)施例中，通過(guò)分別提取特征并進(jìn)行判斷，當(dāng)提取不到特征或者提取到的特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征不相匹配時(shí)，即可確定紙幣不是人民幣，無(wú)需進(jìn)行下一步的特征提取與判斷。因此，本實(shí)施例可以進(jìn)一步的提高算法，最終達(dá)到快速識(shí)別人民幣幣種，提高人民幣幣種識(shí)別的效率。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例中的步驟S103進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)方式的說(shuō)明，圖4示出了步驟S103的具體實(shí)現(xiàn)流程，詳細(xì)說(shuō)明如下：

在步驟S2031中，對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取相應(yīng)的邊緣圖像。步驟S2031具體為：根據(jù)Sobel算子、羅盤算子或者Canny算子對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取相應(yīng)的邊緣圖像。

其中，Sobel算子是一個(gè)離散的一階差分算子，用來(lái)計(jì)算圖像亮度函數(shù)的一階梯度的近似值，在圖像的任何一點(diǎn)使用此算子，將會(huì)產(chǎn)生該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的梯度矢量或是其法矢量。主要用于獲得數(shù)字圖像的一階梯度，常見(jiàn)的應(yīng)用和物理意義是邊緣檢測(cè)，是圖像邊緣檢測(cè)中較為常用的邊緣檢測(cè)算子。羅盤算子和Canny算子也是常用的邊緣檢測(cè)算子。在上述對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取相應(yīng)的邊緣圖像的步驟中也可以采用其他的邊緣檢測(cè)算子，比如RobertsCross算子，Prewitt算子，Kirsch算子，Laplacian算子，log(Laplacian-Gauss)算子，Kirsch算子等，這些也是圖像邊緣檢測(cè)中常用的邊緣檢測(cè)算子。

另外，邊緣圖像是指利用邊緣檢測(cè)算子對(duì)上述預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)后獲取到的圖像。該邊緣圖像主要體現(xiàn)了預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像的邊緣特征，反映的是圖像中亮度變化明顯的點(diǎn)。

在步驟S2032中，對(duì)邊緣圖像或者預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行輪廓特征提取。步驟S2032具體為：根據(jù)Hough變換類圓檢測(cè)方法對(duì)邊緣圖像或者預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行輪廓特征提取。

Hough變換是圖像處理過(guò)程中從圖像中識(shí)別幾何形狀的基本方法之一，應(yīng)用很廣泛，也有很多改進(jìn)算法，是圖像處理中提取邊緣特征最為常用的方法之一。Hough變換的基本原理在于利用點(diǎn)與線的對(duì)偶性，將圖像空間的線條變?yōu)閰?shù)空間的聚集點(diǎn)，從而檢測(cè)給定圖像是否存在給定性質(zhì)的曲線。因此，Hough變換類圓檢測(cè)是指檢測(cè)圖像中是否存在類似于圓的曲線。輪廓特征是指依據(jù)上述Hough變換類圓檢測(cè)提取的類似于圓的曲線所確定的輪廓。Hough變換是提取圖像邊緣特征常用的方法，基于Hough變換產(chǎn)生的變化如上文提到的Hough變換類圓檢測(cè)以及下文將要提及的Hough變換直線檢測(cè)也是圖像特征提取領(lǐng)域中最為常用的方法。此處不在對(duì)具體原理和實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行闡述。

在步驟S2033中，當(dāng)提取到輪廓特征且該輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征相匹配時(shí)，對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行區(qū)域特征提取。步驟S2033對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行區(qū)域特征提取具體為：對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行五角星圖形特征和天安門圖形特征提取，區(qū)域特征包括五角星圖形特征和天安門圖形特征。

其中，對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行天安門圖形特征提取具體可以是：根據(jù)Hough變換直線檢測(cè)方法對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行天安門圖形特征提取。Hough變換直線檢測(cè)是指檢測(cè)圖像中是否存在直線。

在步驟S2034中，當(dāng)提取到區(qū)域特征時(shí)，判斷該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是否匹配，是，則確定紙幣為人民幣；否，則確定紙幣不是人民幣。

由于當(dāng)前進(jìn)行識(shí)別的紙幣可能并非是人民幣，如果該紙幣圖像的預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域不存在任何圖形或者雖然存在圖形但是提取到的圖形特征和預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征并不匹配，那么在上述步驟S2032提取輪廓特征時(shí)就有可能會(huì)存在提取不到輪廓特征或者提取到圖形特征和預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征不匹配的情況，所以，如圖4所示，步驟S2032之后還包括：

步驟S2035.當(dāng)提取不到輪廓特征或者提取到的輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征不匹配時(shí)，確定該紙幣不是人民幣。

同理，由于當(dāng)前進(jìn)行識(shí)別的紙幣可能并非是人民幣，如果該紙幣圖像的預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域不存在任何圖形，那么在上述步驟S2033提取區(qū)域特征時(shí)就有可能會(huì)存在提取不到區(qū)域特征的情況，所以，如圖4所示，步驟S2033之后還包括：

步驟S2036.當(dāng)從預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像中提取不到區(qū)域特征時(shí)，確定該紙幣不是人民幣。

此外，在步驟S2034中，當(dāng)提取到區(qū)域特征時(shí)，判斷該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是否匹配的步驟具體為：

判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征，是，則匹配；否，則不匹配。

具體的，上述判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征的過(guò)程中，區(qū)域特征存在以下幾種情況：

(1)該區(qū)域特征當(dāng)中不包含五角星圖形特征和/或天安門圖形特征。此種情況屬于明顯不包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征不匹配。

(2)該區(qū)域特征當(dāng)中包含五角星圖形特征和天安門圖形特征，但五角星圖形特征和天安門圖形特征無(wú)法均分別與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征不匹配。

(3)該區(qū)域特征當(dāng)中包含五角星圖形特征和天安門圖形特征，且五角星圖形特征和天安門圖形特征均分別與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征匹配。

上述判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征的過(guò)程中，如果區(qū)域特征中包括五角星圖形特征，那么在判斷該五角星圖形特征是否與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征匹配時(shí)，可以根據(jù)五角星的數(shù)量、相對(duì)位置關(guān)系等因素判斷五角星圖形特征與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征是否匹配。

在本實(shí)施例中，通過(guò)分別提取特征并進(jìn)行判斷，當(dāng)提取不到特征或者提取到的特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征不相匹配時(shí)，即可確定紙幣不是人民幣，無(wú)需進(jìn)行下一步的特征提取與判斷。因此，本實(shí)施例可以進(jìn)一步的提高算法，最終達(dá)到快速識(shí)別人民幣幣種，提高人民幣幣種識(shí)別的效率。

實(shí)施例四：

圖5示出了本發(fā)明第四實(shí)施例提供的一種紙幣幣種識(shí)別裝置結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說(shuō)明，僅示出與本發(fā)明第四實(shí)施例相關(guān)的部分。

參考圖5，該紙幣幣種識(shí)別裝置包括：

圖像獲取模塊301，用于獲取與紙幣相應(yīng)的紙幣圖像。其中，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，圖像獲取模塊301可以是采用圖像傳感器獲取與紙幣相應(yīng)的紙幣圖像，圖像傳感器包括但不限于CMOS圖像傳感器以及CCD圖像傳感器。

圖像截取模塊302，用于從紙幣圖像中截取預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像，預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域?yàn)榧垘耪嬲蜃笊辖菂^(qū)域。

特征提取與匹配模塊303，用于對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行特征提取，并根據(jù)特征提取結(jié)果判斷是否與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征相匹配，是，則確定紙幣為人民幣；否，則確定紙幣不是人民幣。

其中，預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征是指預(yù)先采集的與人民幣正面正向左上角位置的國(guó)徽?qǐng)D案相對(duì)應(yīng)的特征信息，其包括預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征和預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征。其中，預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征是指預(yù)先采集的與人民幣正面正向左上角位置的國(guó)徽?qǐng)D案的邊界輪廓特征；預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是指預(yù)先采集的與人民幣正面正向左上角位置的國(guó)徽?qǐng)D案中的五角星圖形特征和天安門圖形特征，所以預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征包括人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征。五角星圖形特征是指五角星的數(shù)量和五角星的相對(duì)位置關(guān)系等的特征；天安門圖形特征是指天安門圖形的直線等特征。

為了盡可能消除紙幣傾斜對(duì)紙幣圖像識(shí)別帶來(lái)的影響，進(jìn)一步提高識(shí)別效果，在上述圖像獲取模塊和圖像截取模塊之間，還可以包括圖像預(yù)處理模塊，用于對(duì)上述獲取的紙幣圖像進(jìn)行紙幣正反面、正反向的識(shí)別以及對(duì)紙幣圖像進(jìn)行傾斜校正。

為了進(jìn)一步提升對(duì)人民幣幣種的識(shí)別效率，如圖6所示，在圖像獲取模塊與圖像截取模塊之間還可包括：

殘缺污損檢測(cè)模塊304，用于對(duì)紙幣進(jìn)行殘缺污損檢測(cè)以判斷紙幣是否殘缺和污損；當(dāng)紙幣不存在殘缺和污損時(shí)，圖像截圖模塊302從紙幣圖像中截取預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像，預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域?yàn)榧垘耪嬲蜃笊辖菂^(qū)域；當(dāng)紙幣存在殘缺和/或污損時(shí)，退出紙幣幣種識(shí)別進(jìn)程。

殘缺人民幣以及污損人民幣按照國(guó)家規(guī)定是無(wú)法進(jìn)入市場(chǎng)流通的，而本實(shí)施例在紙幣幣種識(shí)別之前進(jìn)行殘缺污損人民幣的檢測(cè)，可以說(shuō)降低了殘缺污損人民幣進(jìn)入市場(chǎng)流通的概率。當(dāng)檢測(cè)到殘缺污損人民幣時(shí)，不再進(jìn)行紙幣幣種識(shí)別，在一定程度上起到了防止殘缺污損人民幣進(jìn)入市場(chǎng)流通的效果。

在本實(shí)施例中，當(dāng)從預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像中提取到的相應(yīng)的特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征相匹配時(shí)，確定該紙幣為人民幣。選擇國(guó)徽特征作為區(qū)別人民幣幣種和其他幣種的區(qū)別特征，提高了人民幣幣種的識(shí)別效率。另外在多幣種支持模式下，識(shí)別幣種，可以快速進(jìn)入相應(yīng)幣種的算法鑒偽程式。

實(shí)施例五：

本實(shí)施例是本發(fā)明第四實(shí)施例中特征提取與匹配模塊的一種結(jié)構(gòu)框圖，圖7示出了特征提取與匹配模塊的一種結(jié)構(gòu)框圖，包括：

邊緣檢測(cè)子模塊3031、輪廓特征提取子模塊3032、輪廓特征匹配子模塊3033、子圖獲取子模塊3034、區(qū)域特征提取子模塊3035、區(qū)域特征匹配子模塊3036。

邊緣檢測(cè)子模塊3031用于對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取相應(yīng)的邊緣圖像。

輪廓特征提取子模塊3032用于對(duì)邊緣圖像或者預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行輪廓特征提取。

子圖獲取子模塊3034用于當(dāng)輪廓特征提取子模塊3032提取到輪廓特征且輪廓特征匹配子模塊3033判斷輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征相匹配時(shí)，從預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像獲取與輪廓特征對(duì)應(yīng)的國(guó)徽子圖。

區(qū)域特征提取子模塊3035用于對(duì)國(guó)徽子圖進(jìn)行區(qū)域特征提取。

區(qū)域特征匹配子模塊3036用于當(dāng)區(qū)域特征提取子模塊3035提取到區(qū)域特征時(shí)，判斷區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是否匹配，是，則確定紙幣為人民幣；否，則確定紙幣不是人民幣。

由于當(dāng)前進(jìn)行識(shí)別的紙幣可能并非是人民幣，如果該紙幣圖像的預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域不存在任何圖形或者雖然存在圖形但是提取到的圖形特征和預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征并不匹配，那么在上述輪廓特征提取子模塊3032提取輪廓特征時(shí)就有可能會(huì)存在提取不到輪廓特征或者提取到的輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征并不匹配的情況，所以，當(dāng)輪廓特征提取子模塊3032提取不到輪廓特征或者輪廓特征匹配子模塊3033判斷輪廓特征提取子模塊3032提取到的輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征不匹配時(shí)，確定該紙幣不是人民幣。

同理，由于當(dāng)前進(jìn)行識(shí)別的紙幣可能并非是人民幣，如果該紙幣圖像的預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域不存在任何圖形，那么在上述區(qū)域特征提取子模塊3035提取區(qū)域特征時(shí)就有可能會(huì)存在提取不到區(qū)域特征的情況，所以，當(dāng)區(qū)域特征提取子模塊3035從國(guó)徽子圖中提取不到區(qū)域特征時(shí)，確定該紙幣不是人民幣。

此外，上述區(qū)域特征匹配子模塊3036判斷該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是否匹配具體為：

區(qū)域特征匹配子模塊3036判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征，是，則匹配；否，則不匹配。

具體的，上述區(qū)域特征匹配子模塊3036判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征的過(guò)程中，區(qū)域特征存在以下幾種情況：

(1)該區(qū)域特征當(dāng)中不包含五角星圖形特征和/或天安門圖形特征。此種情況屬于明顯不包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征不匹配。

(2)該區(qū)域特征當(dāng)中包含五角星圖形特征和天安門圖形特征，但五角星圖形特征和天安門圖形特征無(wú)法均分別與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征不匹配。

(3)該區(qū)域特征當(dāng)中包含五角星圖形特征和天安門圖形特征，且五角星圖形特征和天安門圖形特征均分別與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征匹配。

上述區(qū)域特征匹配子模塊3036判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征的過(guò)程中，如果區(qū)域特征中包括五角星圖形特征，那么在判斷該五角星圖形特征是否與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征匹配時(shí)，可以根據(jù)五角星的數(shù)量、相對(duì)位置關(guān)系等因素判斷五角星圖形特征與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征是否匹配。

在本實(shí)施例中，通過(guò)分別提取特征并進(jìn)行判斷，當(dāng)提取不到特征或者提取到的特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征不相匹配時(shí)，即可確定紙幣不是人民幣，無(wú)需進(jìn)行下一步的特征提取與判斷。因此，本實(shí)施例可以進(jìn)一步的提高算法，最終達(dá)到快速識(shí)別人民幣幣種，提高人民幣幣種識(shí)別的效率。

實(shí)施例六：

本實(shí)施例是本發(fā)明第四實(shí)施例中特征提取與匹配模塊的另一結(jié)構(gòu)框圖，圖8示出了特征提取與匹配模塊的另一結(jié)構(gòu)框圖，包括：

邊緣檢測(cè)子模塊4031、輪廓特征提取子模塊4032、輪廓特征匹配子模塊4033、區(qū)域特征提取子模塊4034、區(qū)域特征匹配子模塊4035。

邊緣檢測(cè)子模塊4031用于對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并獲取相應(yīng)的邊緣圖像。

輪廓特征提取子模塊4032用于對(duì)邊緣圖像或者預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行輪廓特征提取。

區(qū)域特征提取子模塊4034用于當(dāng)輪廓特征提取子模塊4032提取到輪廓特征且輪廓特征匹配子模塊4033判斷輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征相匹配時(shí)，對(duì)預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像進(jìn)行區(qū)域特征提取。

區(qū)域特征匹配子模塊4035用于當(dāng)區(qū)域特征提取子模塊4034提取到區(qū)域特征時(shí)，判斷區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是否匹配，是，則確定紙幣為人民幣；否，則確定紙幣不是人民幣。

由于當(dāng)前進(jìn)行識(shí)別的紙幣可能并非是人民幣，如果該紙幣圖像的預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域不存在任何圖形或者雖然存在圖形但是提取到的圖形特征和預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征并不匹配，那么在上述輪廓特征提取子模塊4032提取輪廓特征時(shí)就有可能會(huì)存在提取不到輪廓特征或者提取到輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征不匹配的情況，所以，當(dāng)輪廓特征提取子模塊4032提取不到輪廓特征或者輪廓特征匹配子模塊4033判斷輪廓特征提取子模塊4032提取到的輪廓特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽輪廓特征不匹配時(shí)，確定該紙幣不是人民幣。

同理，由于當(dāng)前進(jìn)行識(shí)別的紙幣可能并非是人民幣，如果該紙幣圖像的預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域不存在任何圖形，那么在上述區(qū)域特征提取子模塊4034提取區(qū)域特征時(shí)就有可能會(huì)存在提取不到區(qū)域特征的情況，所以，當(dāng)區(qū)域特征提取子模塊4034從預(yù)設(shè)識(shí)別區(qū)域的圖像中提取不到區(qū)域特征時(shí)，確定該紙幣不是人民幣。

此外，當(dāng)區(qū)域特征提取子模塊4034提取到區(qū)域特征時(shí)，上述區(qū)域特征匹配子模塊4035判斷該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征是否匹配具體為：

區(qū)域特征匹配子模塊4035判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征，是，則匹配；否，則不匹配。

具體的，上述區(qū)域特征匹配子模塊4035判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征的過(guò)程中，區(qū)域特征存在以下幾種情況：

(1)該區(qū)域特征當(dāng)中不包含五角星圖形特征和/或天安門圖形特征。此種情況屬于明顯不包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征不匹配。

(2)該區(qū)域特征當(dāng)中包含五角星圖形特征和天安門圖形特征，但五角星圖形特征和天安門圖形特征無(wú)法均分別與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征不匹配。

(3)該區(qū)域特征當(dāng)中包含五角星圖形特征和天安門圖形特征，且五角星圖形特征和天安門圖形特征均分別與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配，所以該區(qū)域特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽區(qū)域特征匹配。

上述區(qū)域特征匹配子模塊4035判斷該區(qū)域特征是否包含與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征和人民幣國(guó)徽天安門圖形特征相匹配的圖形特征的過(guò)程中，如果區(qū)域特征中包括五角星圖形特征，那么在判斷該五角星圖形特征是否與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征匹配時(shí)，可以根據(jù)五角星的數(shù)量、相對(duì)位置關(guān)系等因素判斷五角星圖形特征與人民幣國(guó)徽五角星圖形特征是否匹配。

在本實(shí)施例中，通過(guò)分別提取特征并進(jìn)行判斷，當(dāng)提取不到特征或者提取到的特征與預(yù)設(shè)人民幣國(guó)徽特征不相匹配時(shí)，即可確定紙幣不是人民幣，無(wú)需進(jìn)行下一步的特征提取與判斷。因此，本實(shí)施例可以進(jìn)一步的提高算法，最終達(dá)到快速識(shí)別人民幣幣種，提高人民幣幣種識(shí)別的效率。

關(guān)于上述實(shí)施例四至實(shí)施例六中的紙幣幣種識(shí)別裝置，其中各個(gè)模塊執(zhí)行操作的具體方式已經(jīng)在相應(yīng)的該方法的實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處不再詳細(xì)闡述說(shuō)明。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。