本發(fā)明涉及鈔票檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鈔票處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

鈔票處理裝置在鈔票分鈔時，會存在各種形態(tài)的重鈔，或者塑料幣，傳統(tǒng)鈔票處理裝置的點(diǎn)鈔控制方法，都是依靠鈔票傳輸通道中的光電傳感器檢測鈔票張數(shù)，判斷鈔票狀態(tài)是否正常的。

一般光電傳感器的布局是并排1-3個不等，這種布局只能檢測1-3個點(diǎn)鈔票是否遮擋傳感器，信息量太少，各種鈔票形態(tài)無法區(qū)分，容易造成控制決策錯誤，進(jìn)而導(dǎo)致卡鈔或賬目問題，及回收箱數(shù)目不準(zhǔn)。尤其當(dāng)紙幣上存在塑料開窗等透明防偽標(biāo)識時，塑料開窗透明防偽(后簡稱透明窗)部分，很容易引起光電傳感器誤判，紙幣傳輸通道上的傳感器不能自動、準(zhǔn)確的分辨是一張鈔票中的開窗部分，還是兩張鈔票的間隔部分；在存在重鈔的情況下，傳感器無法分辨是一張鈔票還是2張鈔票重疊，可能導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)數(shù)量與實(shí)際數(shù)量不同的問題。

綜上所述，現(xiàn)有的鈔票檢測技術(shù)檢測準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對檢測準(zhǔn)確性較低的問題，提供一種鈔票處理裝置及方法。

一種鈔票處理裝置，包括圖像獲取模塊，還包括：

鈔票輪廓跟蹤模塊和鈔票形態(tài)判斷模塊；

所述圖像獲取模塊用于獲取鈔票的圖像，并將所述圖像輸出至所述鈔票輪廓跟蹤模塊；

所述鈔票輪廓跟蹤模塊用于對所述圖像進(jìn)行輪廓跟蹤，獲取所述圖像的邊緣輪廓，并計(jì)算所述邊緣輪廓的數(shù)量和識別所述邊緣輪廓上是否存在凹點(diǎn)；

所述鈔票形態(tài)判斷模塊用于根據(jù)所述鈔票輪廓跟蹤模塊得到的所述邊緣輪廓的數(shù)量和凹點(diǎn)信息判斷鈔票的形態(tài)，若所述邊緣輪廓的數(shù)量不為1，返回所述鈔票形態(tài)異常，若所述邊緣輪廓的數(shù)量等于1，判斷所述邊緣輪廓是否存在凹點(diǎn)，若存在凹點(diǎn)，返回所述鈔票形態(tài)異常。

一種鈔票處理方法，包括以下步驟：

獲取鈔票的圖像；

對所述圖像進(jìn)行輪廓跟蹤，獲取所述圖像的邊緣輪廓，計(jì)算所述邊緣輪廓的數(shù)量，并識別所述邊緣輪廓上是否存在凹點(diǎn)；

根據(jù)所述邊緣輪廓的數(shù)量和凹點(diǎn)信息判斷鈔票的形態(tài)；

若所述邊緣輪廓的數(shù)量不為1，返回所述鈔票形態(tài)異常；

若所述邊緣輪廓的數(shù)量等于1，判斷所述邊緣輪廓是否存在凹點(diǎn)；

若存在凹點(diǎn)，返回所述鈔票形態(tài)異常。

上述鈔票處理裝置及方法，通過對進(jìn)行異常檢測的鈔票的圖像進(jìn)行輪廓跟蹤，獲取所述圖像的邊緣輪廓，并計(jì)算所述邊緣輪廓的數(shù)量，并識別所述邊緣輪廓上是否存在凹點(diǎn)，當(dāng)所述邊緣輪廓的數(shù)量不為1，或所述邊緣輪廓存在凹點(diǎn)時，表明存在多張距離較近的鈔票，從而判定鈔票異常，能夠有效檢測出鈔票異常狀態(tài)，提高了鈔票檢測技術(shù)的檢測準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的鈔票處理設(shè)備軟件及固件架構(gòu)示意圖；

圖2為一個實(shí)施例的鈔票異常形態(tài)示意圖；

圖3為一個實(shí)施例的鈔票處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一個實(shí)施例的凹點(diǎn)示意圖；

圖5為一個實(shí)施例的鈔票交疊和缺口示意圖；

圖6為一個實(shí)施例的鈔票定位示意圖；

圖7為一個實(shí)施例的塑料質(zhì)透明開窗鈔票的處理示意圖；

圖8為一個實(shí)施例的鈔票處理方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。

常規(guī)ATM設(shè)備的軟件架構(gòu)，包含：運(yùn)行在系統(tǒng)服務(wù)器的系統(tǒng)軟件；設(shè)備端包括運(yùn)行在工控機(jī)上的ATM控制軟件(ATMC)、各模塊的驅(qū)動(SP、動態(tài)庫)；運(yùn)行在各模塊電路板上的模塊控制程序。對于ATM設(shè)備中的鈔票處理模塊，包含模塊的主控部，與識別部，以及鈔票存儲部，參考圖1。

傳統(tǒng)的鈔票處理方式，都是由主控部負(fù)責(zé)鈔票數(shù)量的清點(diǎn)，去向的判斷控制，金額統(tǒng)計(jì)；識別部負(fù)責(zé)真?zhèn)舞b別。主控部通過光電傳感器對鈔票進(jìn)行清點(diǎn)及控制。鈔票形態(tài)正常的情況下，傳統(tǒng)鈔票處理方式也可以完成鈔票清點(diǎn)及去向控制任務(wù)；當(dāng)出現(xiàn)單張斜鈔、兩張鈔票距離太近時也是可以比較準(zhǔn)確的檢測，并回收處理，并不會影響儲戶的賬目準(zhǔn)確性。但是，傳統(tǒng)的鈔票處理方式，對以下兩大類情況是無法精準(zhǔn)處理的，有一定幾率會引起主控部與識別部信息錯位，去向控制時失敗卡鈔，回收箱數(shù)據(jù)錯誤，儲戶賬務(wù)出錯等各種問題：

第一種情況，鈔票運(yùn)行形態(tài)異常(具體見圖2，圖中長方形代表鈔票，圓點(diǎn)代表光電傳感器)，如兩張或多張鈔票不規(guī)則的相連，傳統(tǒng)的鈔票處理方法，單純依靠光電傳感器是否遮擋是很難準(zhǔn)確判斷鈔票實(shí)際運(yùn)動形態(tài)。常規(guī)紙幣出現(xiàn)鈔票運(yùn)行形態(tài)異常的原因有，鈔票質(zhì)量狀態(tài)不佳(如有折角、綿柔等)，或鈔票處理模塊的分鈔部經(jīng)過長期工作磨損導(dǎo)致工作效果不理想，干燥環(huán)境下鈔票之間的靜電，也是引起鈔票運(yùn)行形態(tài)異常的部分原因。對圖2中各種鈔票形態(tài)的說明如表1所示。若識別出異常，識別部可向主控部反饋是否屬于異常形態(tài)范圍。識別部可事先與主控部約定的編號，以便反饋異常形態(tài)種類。圖2中的線1-線3：指布放在鈔票傳輸通道中，各光電傳感器在鈔票運(yùn)動路線上的位置；此處線3只是概述，有更多傳感可以增加信息。線1-線3鈔票的張數(shù)與寬度信息，可由識別部根據(jù)識別圖像信息，分析計(jì)算得到，反饋到主控部，主要是便于主控部在鈔票經(jīng)過各光電傳感器時進(jìn)行確認(rèn)，及張數(shù)計(jì)入。圖2中，形態(tài)一和形態(tài)二表示鈔票存在交疊異常，形態(tài)三和形態(tài)四表示鈔票間距接近光電傳感器分辨率，可能導(dǎo)致將兩張鈔票識別為一張。形態(tài)五表示存在塑料質(zhì)透明開窗(如圖中橢圓形部分所示)，形態(tài)六為正常形態(tài)鈔票。圖中的數(shù)值均為示意數(shù)值，并非是本發(fā)明所能采用的唯一數(shù)值，特此說明。

表1：鈔票異常運(yùn)動形態(tài)信息表

第二種情況，對于塑料質(zhì)鈔票透明防偽開窗，會存在一定概率經(jīng)過光電傳感器，一定概率不經(jīng)過，很難區(qū)分是一張鈔票經(jīng)過中間透明窗，還是經(jīng)過了兩張鈔票未經(jīng)過透明窗，很大概率會引起錯誤的判斷。

而鈔票處理模塊中的識別部，對鈔票有完整的光學(xué)圖像、厚度、磁等信息，完全可以反映出鈔票的運(yùn)行形態(tài)。本發(fā)明正是通過對識別部的鈔票光學(xué)圖像信息的充分利用，通過對可能的鈔票異常運(yùn)行形態(tài)進(jìn)行分類與設(shè)計(jì)，使主控部充分知情鈔票運(yùn)行狀態(tài)(正常與否，如果異常給出異常種類，或者塑料鈔透明窗)，再按照設(shè)計(jì)時設(shè)定的功能函數(shù)調(diào)用處理。該發(fā)明能夠充分解決已知的各種鈔票異常形態(tài)及塑料鈔透明窗賬目問題，解決異常形態(tài)引起的卡鈔，極大概率的避免賬目問題，保證回收箱數(shù)量準(zhǔn)確，并能進(jìn)一步節(jié)省部分主控部的光電傳感器資源。

如圖3所示，本發(fā)明提供一種鈔票處理裝置，可包括：

圖像獲取模塊10，鈔票輪廓跟蹤模塊20和鈔票形態(tài)判斷模塊30；

所述圖像獲取模塊10用于獲取鈔票的圖像，并將所述圖像輸出至所述鈔票輪廓跟蹤模塊20；

所述鈔票輪廓跟蹤模塊20用于對所述圖像進(jìn)行輪廓跟蹤，獲取所述圖像的邊緣輪廓，并計(jì)算所述邊緣輪廓的數(shù)量和識別所述邊緣輪廓上是否存在凹點(diǎn)；

所述鈔票形態(tài)判斷模塊30用于根據(jù)所述鈔票輪廓跟蹤模塊得到的所述邊緣輪廓的數(shù)量和凹點(diǎn)信息判斷鈔票的形態(tài)，若所述邊緣輪廓的數(shù)量不為1，返回所述鈔票形態(tài)異常，若所述邊緣輪廓的數(shù)量等于1，判斷所述邊緣輪廓是否存在凹點(diǎn)，若存在凹點(diǎn)，返回所述鈔票形態(tài)異常。

圖像獲取模塊10可采用CIS(接觸式圖像傳感器)，背景較為單一，采集到的圖像中前景(即鈔票主體部分)與背景(即背景環(huán)境部分)有很明顯對比，可將采集到的圖像Image_in進(jìn)行二值化，得到二值化的圖像Image_b。如在透射圖像上，背景部分可設(shè)為255，而鈔票主體部分在圖像上的灰度值均不為255。因此，在這種情況下，二值化公式如下：

Image_b(i)＝1 if(Image_in！＝255)；

Image_b(i)＝0 if(Image_in＝＝255)。

在二值化的圖像中，鈔票輪廓跟蹤模塊20可以最左上的前景點(diǎn)作為起點(diǎn)，進(jìn)行輪廓跟蹤，如利用Suzuki85算法獲取邊緣輪廓的隊(duì)列，以及輪廓點(diǎn)隊(duì)列。

可選地，為了提高計(jì)算效率，鈔票輪廓跟蹤模塊20可將所述圖像縮小到一定比例，橫縱縮放比例也可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置不一樣的縮小比例，縮小后再進(jìn)行二值化以及輪廓跟蹤。舉一實(shí)例，原圖Image_in，其大小為Width*Height。如若橫縱各縮小4倍，則縮小后的圖像Image_in_new為Image_in_new[i,j]＝Image_in_[i*4,j*4]；i的范圍是[0,Width/4]，j的范圍是[0,Height/4]?？s放并不造成形態(tài)變化，但可較大程度上降低計(jì)算量。

若計(jì)算得到的邊緣輪廓大于1個，即表示存在一張以上鈔票，鈔票形態(tài)判斷模塊30可返回所述鈔票形態(tài)異常，向主控發(fā)送異常信息，識別部正常情況應(yīng)該只獲得一個邊緣輪廓，如果出現(xiàn)大于一的邊緣輪廓可能存在兩張鈔票間距過小或斷鈔(一張鈔票斷裂)的異常情況，對異常鈔票可進(jìn)行回收處理。

若計(jì)算得到的邊緣輪廓等于1個，即表示只存在一張鈔票。此時，鈔票輪廓跟蹤模塊20可以進(jìn)一步從所述邊緣輪廓上的各個輪廓點(diǎn)中查找凹點(diǎn)，所述鈔票形態(tài)判斷模塊30若查找到，判定所述鈔票異常。凹點(diǎn)是圖像處理上的定義，即點(diǎn)是凹陷進(jìn)去的。在一個實(shí)施例中，只有一個邊緣輪廓的情況下，可沿著輪廓點(diǎn)用圓形特征描述子(圖中圓形部分所示)，判斷前景與背景的面積差，判斷其凹凸情況。一般而言，凸點(diǎn)在圓形描述子中前景面積≤背景面積(即前景面積在圓形特征描述子中所占的比例小于或等于50％)，如圖4中的點(diǎn)1，點(diǎn)2，點(diǎn)3，點(diǎn)5。而凹點(diǎn)在圓形描述子中前景面積>背景面積(即前景面積在圓形特征描述子中所占的比例大于50％)，如圖4中的點(diǎn)4，點(diǎn)6?？紤]計(jì)算精度的問題，可設(shè)置以下判斷條件，當(dāng)前景面積>背景面積+誤差閾值，即為凹點(diǎn)。

若有凹點(diǎn)出現(xiàn)，即存在比例值大于預(yù)設(shè)閾值的輪廓點(diǎn)，所述鈔票形態(tài)判斷模塊30可判定所述鈔票非異常，表示有鈔票交疊(重鈔)或鈔票有缺口，判斷為異常，并向主控發(fā)送指令，對異常鈔票進(jìn)行回收處理。若邊緣輪廓數(shù)量等于1，且沒有凹點(diǎn)出現(xiàn)，所述鈔票形態(tài)判斷模塊30可判定所述鈔票非異常。

在一個實(shí)施例中，在對所述圖像進(jìn)行輪廓跟蹤之后，所述鈔票輪廓跟蹤模塊20還可以判斷所述圖像是否存在內(nèi)輪廓；其中，所述內(nèi)輪廓為所述鈔票中的塑料防偽開窗或孔洞對應(yīng)的輪廓；若所述圖像存在內(nèi)輪廓，判定所述鈔票形態(tài)異常。根據(jù)這種方式，可以判斷所述鈔票是否存在塑料防偽開窗或孔洞。在只有一個邊緣輪廓的情況下，若內(nèi)輪廓個數(shù)不為0，即存在孔洞/塑料幣。

所述鈔票形態(tài)判斷模塊30在檢測出來邊緣輪廓數(shù)為1，內(nèi)輪廓數(shù)不為0的情況下，則判斷為含有塑料開窗防偽信息的鈔票或孔洞鈔。由于后續(xù)主控部對存在塑料開窗防偽信息的鈔票或孔洞鈔的處理時，需要避免開鈔票開窗或孔洞部分對通道中的傳感器產(chǎn)生干擾，還需要結(jié)合孔洞/塑料透明窗的位置信息及尺寸進(jìn)行對應(yīng)的處理。因此，此處還需要識別部提供孔洞/塑料窗體的信息。

在一個實(shí)施例中，在根據(jù)所述輪廓點(diǎn)確定所述圖像的內(nèi)輪廓之后，所述鈔票輪廓跟蹤模塊20還可以依據(jù)輪廓跟蹤算法，如Suzuki85算法，得到內(nèi)輪廓以及輪廓點(diǎn)序列。這里，可用獲取所述內(nèi)輪廓的輪廓點(diǎn)在平面坐標(biāo)系中對應(yīng)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；其中，所述平面坐標(biāo)系以所述圖像中鈔票主體的左下角對應(yīng)的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；根據(jù)所述橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)計(jì)算所述內(nèi)輪廓的坐標(biāo)參數(shù)；其中，所述坐標(biāo)參數(shù)包括所述橫坐標(biāo)的最大值、最小值和平均值以及所述縱坐標(biāo)的最大值、最小值和平均值；根據(jù)所述坐標(biāo)參數(shù)確定所述內(nèi)輪廓的中心和垂直于鈔票傳輸方向的寬度；根據(jù)所述內(nèi)輪廓的中心和寬度對形態(tài)異常的鈔票進(jìn)行處理，例如回收異常鈔票。具體地，設(shè)所求到的內(nèi)輪廓點(diǎn)隊(duì)列((x0,y0),(x1,y1),(x2,y2),...(xM,yM))，可求其橫縱坐標(biāo)的最大、最小值及平均值：

橫坐標(biāo)最小值x_min＝min(x0,x1,x2,...,xM)；

縱坐標(biāo)最小值y_min＝min(y0,y1,y2,...,yM)；

橫坐標(biāo)最大值x_max＝max(x0,x1,x2,...,xM)；

縱坐標(biāo)最大值y_max＝max(y0,y1,y2,...,yM)；

橫坐標(biāo)平均值x_avg＝sum(x0,x1,x2,...,xM)/M；

縱坐標(biāo)平均值y_avg＝sum(y0,y1,y2,...,yM)/M；

則該內(nèi)輪廓的中心為(x_avg,y_avg)，其寬度約為(x_max-x_min)。

如若在進(jìn)行輪廓跟蹤前進(jìn)行了圖像縮小，上述計(jì)算結(jié)果還得映射回原圖像。即如果鈔票輪廓跟蹤模塊20對圖像橫縱方向分別進(jìn)行了M*N倍縮小，則計(jì)算的輪廓的重心、寬度為上述的M*N倍放大。即最終的該內(nèi)輪廓的重心為(M*x_avg,N*y_avg)，其寬度約為M*(x_max-x_min)?？蓪⒂?jì)算得到的中心及孔洞/塑料窗的寬度發(fā)送給主控層進(jìn)行異常形態(tài)處理。

當(dāng)鈔票輪廓為1但存在凹點(diǎn)時，可能為重鈔的情況還可能是單張鈔票出現(xiàn)破損。如圖5所示。因此，為了區(qū)別上述兩種情況，鈔票形態(tài)判斷模塊30可以結(jié)合厚度傳感器進(jìn)一步判斷。具體地，若所述邊緣輪廓的數(shù)量等于1，且所述邊緣輪廓上存在凹點(diǎn)，可獲取所述鈔票的厚度；若所述厚度大于預(yù)設(shè)的厚度閾值，判定所述鈔票存在多張交疊的鈔票的異常；否則，判定所述鈔票存在鈔票缺口的異常。

對于異常鈔票(開窗/孔洞、重鈔或破損)通過識別部進(jìn)入通道中時，還可以通過預(yù)先設(shè)置在鈔票處理裝置的鈔票傳輸通道中的多個光電傳感器，實(shí)時獲取鈔票處理裝置當(dāng)前檢測的鈔票在所述鈔票傳輸通道中的位置信息，根據(jù)所述位置信息生成鈔票處理裝置當(dāng)前檢測的鈔票的運(yùn)動軌跡信息；根據(jù)所述運(yùn)動軌跡信息從鈔票處理裝置中定位對應(yīng)的異常鈔票。通過這種方式，可以讓通道中的傳感器知道哪一張鈔票是識別部判斷為異常的鈔票。

如圖6所示的，當(dāng)多張(如圖示的N1、N2、N3...)鈔票順序進(jìn)入主控部通道后，主控部利用通道中的光電傳感器，對每一張鈔票的位置進(jìn)行實(shí)時跟蹤處理。具體實(shí)現(xiàn)方式為，鈔票的前邊緣與后邊緣相對于光電傳感器的位置，更新當(dāng)前坐標(biāo)，并形成運(yùn)動軌跡信息。如圖6中示意，鈔票N1的當(dāng)前坐標(biāo)為(3,2)，運(yùn)動軌跡信息為：(0,0)，(1,0)，(1,1)，(2,1)，(2,2)，(3,2)。鈔票N2的當(dāng)前坐標(biāo)為(2,1)，運(yùn)動軌跡信息為：(0,0)，(1,0)，(1,1)，(2,1)。鈔票N3的當(dāng)前坐標(biāo)為(1,1)，運(yùn)動軌跡信息為：(0,0)，(1,0)，(1,1)。

Sen3L與Sen3R為兩對并列于識別部入口的光電傳感器，即提供給主控部也同時提供給識別部，提供給主控部用于鈔票運(yùn)動軌跡追蹤及斜度計(jì)算，提供給識別部用于觸發(fā)識別部開始掃描鈔票圖像等信息。當(dāng)鈔票進(jìn)入Sen3L或Sen3R其中之一時，識別部立即開始掃描鈔票，掃描完畢后，識別部開始判斷鈔票是否處在異常運(yùn)動形態(tài)或?qū)儆谒芰腺|(zhì)透明開窗鈔票，如果是，識別部順序反饋給主控部各鈔票信息，主控部通過查找鈔票的運(yùn)動軌跡，結(jié)合鈔票相對于在Sen3L與Sen3R的位置，可以從N1、N2、N3...Nm中找到對應(yīng)的鈔票。

對于塑料開透明窗的鈔票處理，傳統(tǒng)的控制方法如圖7左側(cè)所示，則可能錯誤的計(jì)算鈔票斜度。或者誤判為圖7右側(cè)所示的情況，或者其他多種情況，而導(dǎo)致誤識退鈔(回收)。反之，當(dāng)實(shí)際情況是圖7右側(cè)情況時，也有可能被誤判為塑料鈔。

事實(shí)上，為了保證塑料幣鈔票的處理，一般都會由主控部針對塑料質(zhì)幣種做特殊處理，增加維護(hù)難度。不同的塑料幣國家因?yàn)槌叽?，開窗位置的變化，甚至需要修改傳感器位置以解決該問題，部分國家往往是塑料幣與紙幣混用，傳統(tǒng)的控制方法都是以犧牲一定的識別率或者效率來滿足塑料幣處理的，沒有從原理上解決該問題。

本發(fā)明識別部在異常運(yùn)行狀態(tài)信息中報告該鈔票屬于塑料質(zhì)透明開窗鈔票(對于圖7的具體報告信息示意如下表2)，主控部根據(jù)所述內(nèi)輪廓的中心和寬度確定所述鈔票在所述鈔票傳輸通道中經(jīng)過的光電傳感器，若所述內(nèi)輪廓圍成的區(qū)域不經(jīng)過任意一個光電傳感器，將所述鈔票按正常鈔票處理。若所述鈔票經(jīng)過第一光電傳感器，且所述第一光電傳感器兩次被所述鈔票遮擋，在所述第一光電傳感器第二次由被遮擋到不被遮擋時，更新所述鈔票的坐標(biāo)信息以及運(yùn)動軌跡信息；其中，所述第一光電傳感器為所述多個光電傳感器中能夠檢測到所述內(nèi)輪廓圍成的區(qū)域的光電傳感器。

如圖7所示，將對鈔票做如下處理：

(a)鈔票N1進(jìn)入Sen1時，因?yàn)椴粫?jīng)過透明開窗，正常記錄更新傳感器坐標(biāo)及運(yùn)動軌跡信息，及寬度信息。

(b)鈔票N1進(jìn)入Sen3時，主控部更新N1的坐標(biāo)信息及運(yùn)動軌跡信息。主控部實(shí)際監(jiān)測到鈔票N1進(jìn)入。

(c)鈔票N1繼續(xù)向前通過Sen3過程中經(jīng)過開窗/孔洞位置，Sen3第一次從被擋變?yōu)椴槐粨鯐r不更新坐標(biāo)信息。

(d)鈔票N1繼續(xù)向前通過Sen3過程中，Sen3再次被遮擋，主控部仍然不更新鈔票N1的坐標(biāo)信息及運(yùn)動軌跡，直到Sen3第二次不被遮擋。主控部更新鈔票N1的坐標(biāo)信息及運(yùn)動軌跡。

(e)鈔票N2與鈔票N1同類處理。

以上b-e步驟對塑料質(zhì)透明開窗鈔票的特殊跟蹤處理，保證了通道中所有鈔票的坐標(biāo)信息及運(yùn)動軌跡正確，從而能夠?qū)崿F(xiàn)塑料質(zhì)透明開窗鈔票的精確控制。

其他異常情況與以上A2、A5編號鈔票處理。

表2：識別部報告A5類塑料開窗鈔票的異常運(yùn)行狀態(tài)信息

對于輪廓為1，但是判斷為重鈔的鈔票，通過在通道中的坐標(biāo)信息，在進(jìn)行回收時，該重鈔鈔票數(shù)量計(jì)數(shù)為2，防止兩張重疊的鈔票在經(jīng)過分鈔裝置時沒有被分離，計(jì)為1張鈔票而出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)的數(shù)量與實(shí)際回收鈔票數(shù)量不符的情況。

對于塑料質(zhì)透明開窗鈔票，本發(fā)明可以從原理層面克服傳統(tǒng)的技術(shù)難題，保證精確處理。對于不需要暫存的大額高速存款設(shè)備，致命的問題就是賬目問題，通過本發(fā)明的應(yīng)用，可以解決賬目問題，節(jié)省暫存成本，大大提高鈔票處理速度及效率。通過本發(fā)明的應(yīng)用，可以保證回收箱鈔票準(zhǔn)確，進(jìn)而保證循環(huán)箱內(nèi)留存鈔票信息準(zhǔn)確，對銀行互聯(lián)網(wǎng)管理有著重要的意義。

如圖8所示，本發(fā)明提供一種鈔票處理方法，可包括以下步驟：

S1，獲取鈔票的圖像；

本步驟可以采用CIS(接觸式圖像傳感器)，背景較為單一，采集到的圖像中前景(即鈔票主體部分)與背景(即背景環(huán)境部分)有很明顯對比，可將采集到的圖像Image_in進(jìn)行二值化，得到二值化的圖像Image_b。如在透射圖像上，背景部分可設(shè)為255，而鈔票主體部分在圖像上的灰度值均不為255。因此，在這種情況下，二值化公式如下：

Image_b(i)＝1 if(Image_in?。?55)；

Image_b(i)＝0 if(Image_in＝＝255)。

S2，對所述圖像進(jìn)行輪廓跟蹤，獲取所述圖像的邊緣輪廓，計(jì)算所述邊緣輪廓的數(shù)量，并識別所述邊緣輪廓上是否存在凹點(diǎn)；

在二值化的圖像中，可以最左上的前景點(diǎn)作為起點(diǎn)，進(jìn)行輪廓跟蹤，如利用Suzuki85算法獲取邊緣輪廓的隊(duì)列，以及輪廓點(diǎn)隊(duì)列。

可選地，為了提高計(jì)算效率，可將所述圖像縮小到一定比例，橫縱縮放比例也可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置不一樣的縮小比例，縮小后再進(jìn)行二值化以及輪廓跟蹤。舉一實(shí)例，原圖Image_in，其大小為Width*Height。如若橫縱各縮小4倍，則縮小后的圖像Image_in_new為Image_in_new[i,j]＝Image_in_[i*4,j*4]；i的范圍是[0,Width/4]，j的范圍是[0,Height/4]。縮放并不造成形態(tài)變化，但可較大程度上降低計(jì)算量。

S3，根據(jù)所述邊緣輪廓的數(shù)量和凹點(diǎn)信息判斷鈔票的形態(tài)；

S31，若所述邊緣輪廓的數(shù)量不為1，返回所述鈔票形態(tài)異常；

S32，若所述邊緣輪廓的數(shù)量等于1，判斷所述邊緣輪廓是否存在凹點(diǎn)；

S33，若存在凹點(diǎn)，返回所述鈔票形態(tài)異常。

若計(jì)算得到的邊緣輪廓大于1個，即表示存在一張以上鈔票，可向主控發(fā)送異常信息，識別部正常情況應(yīng)該只獲得一個邊緣輪廓，如果出現(xiàn)大于一的邊緣輪廓可能存在兩張鈔票間距過小或斷鈔(一張鈔票斷裂)的異常情況，對異常鈔票可進(jìn)行回收處理。

若計(jì)算得到的邊緣輪廓等于1個，即表示只存在一張鈔票。此時，可以進(jìn)一步從所述邊緣輪廓上的各個輪廓點(diǎn)中查找凹點(diǎn)，若查找到，判定所述鈔票異常。凹點(diǎn)是圖像處理上的定義，即點(diǎn)是凹陷進(jìn)去的。在一個實(shí)施例中，只有一個邊緣輪廓的情況下，可沿著輪廓點(diǎn)用圓形特征描述子(圖中圓形部分所示)，判斷前景與背景的面積差，判斷其凹凸情況。一般而言，凸點(diǎn)在圓形描述子中前景面積≤背景面積(即前景面積在圓形特征描述子中所占的比例小于或等于50％)，如圖4中的點(diǎn)1，點(diǎn)2，點(diǎn)3，點(diǎn)5。而凹點(diǎn)在圓形描述子中前景面積>背景面積(即前景面積在圓形特征描述子中所占的比例大于50％)，如圖4中的點(diǎn)4，點(diǎn)6?？紤]計(jì)算精度的問題，可設(shè)置以下判斷條件，當(dāng)前景面積>背景面積+誤差閾值，即為凹點(diǎn)。

若有凹點(diǎn)出現(xiàn)，即存在比例值大于預(yù)設(shè)閾值的輪廓點(diǎn)，判定所述鈔票非異常，表示有鈔票交疊(重鈔)或鈔票有缺口，判斷為異常，并向主控發(fā)送指令，對異常鈔票進(jìn)行回收處理。若沒有凹點(diǎn)出現(xiàn)，即不存在比例值大于預(yù)設(shè)閾值的輪廓點(diǎn)，判定所述鈔票非異常。

在一個實(shí)施例中，在對所述圖像進(jìn)行輪廓跟蹤之后，還可以判斷所述圖像是否存在內(nèi)輪廓；其中，所述內(nèi)輪廓為所述鈔票中的塑料防偽開窗或孔洞對應(yīng)的輪廓；若所述圖像存在內(nèi)輪廓，返回所述圖像對應(yīng)的鈔票形態(tài)異常。根據(jù)這種方式，可以判斷所述鈔票是否存在塑料防偽開窗或孔洞。在只有一個邊緣輪廓的情況下，若內(nèi)輪廓個數(shù)不為0，即存在孔洞/塑料幣。

在檢測出來邊緣輪廓數(shù)為1，內(nèi)輪廓數(shù)不為0的情況下，則判斷為含有塑料開窗防偽信息的鈔票或孔洞鈔。由于后續(xù)主控部對存在塑料開窗防偽信息的鈔票或孔洞鈔的處理時，需要避免開鈔票開窗或孔洞部分對通道中的傳感器產(chǎn)生干擾，還需要結(jié)合孔洞/塑料透明窗的位置信息及尺寸進(jìn)行對應(yīng)的處理。因此，此處還需要識別部提供孔洞/塑料窗體的信息。

在一個實(shí)施例中，在根據(jù)所述輪廓點(diǎn)確定所述圖像的內(nèi)輪廓之后，還可以依據(jù)輪廓跟蹤算法，如Suzuki85算法，得到內(nèi)輪廓以及輪廓點(diǎn)序列。這里，可用獲取所述內(nèi)輪廓的輪廓點(diǎn)在平面坐標(biāo)系中對應(yīng)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；其中，所述平面坐標(biāo)系以所述圖像中鈔票主體的左下角對應(yīng)的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；根據(jù)所述橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)計(jì)算所述內(nèi)輪廓的坐標(biāo)參數(shù)；其中，所述坐標(biāo)參數(shù)包括所述橫坐標(biāo)的最大值、最小值和平均值以及所述縱坐標(biāo)的最大值、最小值和平均值；根據(jù)所述坐標(biāo)參數(shù)確定所述內(nèi)輪廓的中心和垂直于鈔票傳輸方向的寬度；根據(jù)所述內(nèi)輪廓的中心和寬度對形態(tài)異常的鈔票進(jìn)行異常處理，例如回收異常鈔票。具體地，設(shè)所求到的內(nèi)輪廓點(diǎn)隊(duì)列((x0,y0),(x1,y1),(x2,y2),...(xM,yM))，可求其橫縱坐標(biāo)的最大、最小值及平均值：

橫坐標(biāo)最小值x_min＝min(x0,x1,x2,...,xM)；

縱坐標(biāo)最小值y_min＝min(y0,y1,y2,...,yM)；

橫坐標(biāo)最大值x_max＝max(x0,x1,x2,...,xM)；

縱坐標(biāo)最大值y_max＝max(y0,y1,y2,...,yM)；

橫坐標(biāo)平均值x_avg＝sum(x0,x1,x2,...,xM)/M；

縱坐標(biāo)平均值y_avg＝sum(y0,y1,y2,...,yM)/M；

則該內(nèi)輪廓的中心為(x_avg,y_avg)，其寬度約為(x_max-x_min)。

如若在進(jìn)行輪廓跟蹤前進(jìn)行了圖像縮小，上述計(jì)算結(jié)果還得映射回原圖像。即如果在步驟S1中圖像橫縱方向分別進(jìn)行了M*N倍縮小，則計(jì)算的輪廓的重心、寬度為上述的M*N倍放大。即最終的該內(nèi)輪廓的重心為(M*x_avg,N*y_avg)，其寬度約為M*(x_max-x_min)?？蓪⒂?jì)算得到的中心及孔洞/塑料窗的寬度發(fā)送給主控層進(jìn)行異常形態(tài)處理。

當(dāng)鈔票輪廓為1但存在凹點(diǎn)時，可能為重鈔的情況還可能是單張鈔票出現(xiàn)破損。如圖5所示。因此，為了區(qū)別上述兩種情況，可以結(jié)合厚度傳感器進(jìn)一步判斷。具體地，若所述邊緣輪廓的數(shù)量等于1，且所述邊緣輪廓上存在凹點(diǎn)，可獲取所述鈔票的厚度；若所述厚度大于預(yù)設(shè)的厚度閾值，判定所述鈔票存在多張交疊的鈔票的異常；否則，判定所述鈔票存在鈔票缺口的異常。

對于異常鈔票(開窗/孔洞、重鈔或破損)通過識別部進(jìn)入通道中時，還可以通過預(yù)先設(shè)置在鈔票處理裝置的鈔票傳輸通道中的多個光電傳感器，實(shí)時獲取鈔票處理裝置當(dāng)前檢測的鈔票在所述鈔票傳輸通道中的位置信息，根據(jù)所述位置信息生成鈔票處理裝置當(dāng)前檢測的鈔票的運(yùn)動軌跡信息；根據(jù)所述運(yùn)動軌跡信息從鈔票處理裝置中定位對應(yīng)的異常鈔票。通過這種方式，可以讓通道中的傳感器知道哪一張鈔票是識別部判斷為異常的鈔票。

如圖6所示的，當(dāng)多張(如圖示的N1、N2、N3...)鈔票順序進(jìn)入主控部通道后，主控部利用通道中的光電傳感器，對每一張鈔票的位置進(jìn)行實(shí)時跟蹤處理。具體實(shí)現(xiàn)方式為，鈔票的前邊緣與后邊緣相對于光電傳感器的位置，更新當(dāng)前坐標(biāo)，并形成運(yùn)動軌跡信息。如圖6中示意，鈔票N1的當(dāng)前坐標(biāo)為(3,2)，運(yùn)動軌跡信息為：(0,0)，(1,0)，(1,1)，(2,1)，(2,2)，(3,2)。鈔票N2的當(dāng)前坐標(biāo)為(2,1)，運(yùn)動軌跡信息為：(0,0)，(1,0)，(1,1)，(2,1)。鈔票N3的當(dāng)前坐標(biāo)為(1,1)，運(yùn)動軌跡信息為：(0,0)，(1,0)，(1,1)。

Sen3L與Sen3R為兩對并列于識別部入口的光電傳感器，即提供給主控部也同時提供給識別部，提供給主控部用于鈔票運(yùn)動軌跡追蹤及斜度計(jì)算，提供給識別部用于觸發(fā)識別部開始掃描鈔票圖像等信息。當(dāng)鈔票進(jìn)入Sen3L或Sen3R其中之一時，識別部立即開始掃描鈔票，掃描完畢后，識別部開始判斷鈔票是否處在異常運(yùn)動形態(tài)或?qū)儆谒芰腺|(zhì)透明開窗鈔票，如果是，識別部順序反饋給主控部各鈔票信息，主控部通過查找鈔票的運(yùn)動軌跡，結(jié)合鈔票相對于在Sen3L與Sen3R的位置，可以從N1、N2、N3...Nm中找到對應(yīng)的鈔票。

對于塑料開透明窗的鈔票處理，傳統(tǒng)的控制方法如圖7左側(cè)所示，則可能錯誤的計(jì)算鈔票斜度?；蛘哒`判為圖7右側(cè)所示的情況，或者其他多種情況，而導(dǎo)致誤識退鈔(回收)。反之，當(dāng)實(shí)際情況是圖7右側(cè)情況時，也有可能被誤判為塑料鈔。

事實(shí)上，為了保證塑料幣鈔票的處理，一般都會由主控部針對塑料質(zhì)幣種做特殊處理，增加維護(hù)難度。不同的塑料幣國家因?yàn)槌叽?，開窗位置的變化，甚至需要修改傳感器位置以解決該問題，部分國家往往是塑料幣與紙幣混用，傳統(tǒng)的控制方法都是以犧牲一定的識別率或者效率來滿足塑料幣處理的，沒有從原理上解決該問題。

本發(fā)明識別部在異常運(yùn)行狀態(tài)信息中報告該鈔票屬于塑料質(zhì)透明開窗鈔票(對于圖7的具體報告信息示意如下表2)，主控部對異常鈔票進(jìn)行處理。具體地，根據(jù)所述內(nèi)輪廓的中心和寬度確定所述鈔票在所述鈔票傳輸通道中經(jīng)過的光電傳感器；若所述內(nèi)輪廓圍成的區(qū)域不經(jīng)過任意一個光電傳感器，將所述鈔票按正常鈔票處理，若所述鈔票經(jīng)過第一光電傳感器，且所述第一光電傳感器兩次被所述鈔票遮擋，在所述第一光電傳感器第二次由被遮擋到不被遮擋時，更新所述鈔票的坐標(biāo)信息以及運(yùn)動軌跡信息；其中，所述第一光電傳感器為所述多個光電傳感器中能夠檢測到所述內(nèi)輪廓圍成的區(qū)域的光電傳感器。

如圖7所示，可對鈔票做如下處理：

(a)鈔票N1進(jìn)入Sen1時，因?yàn)椴粫?jīng)過透明開窗，正常記錄更新傳感器坐標(biāo)及運(yùn)動軌跡信息，及寬度信息。

(b)鈔票N1進(jìn)入Sen3時，主控部更新N1的坐標(biāo)信息及運(yùn)動軌跡信息。主控部實(shí)際監(jiān)測到鈔票N1進(jìn)入。

(c)鈔票N1繼續(xù)向前通過Sen3過程中經(jīng)過開窗/孔洞位置，Sen3第一次從被擋變?yōu)椴槐粨鯐r不更新坐標(biāo)信息。

(d)鈔票N1繼續(xù)向前通過Sen3過程中，Sen3再次被遮擋，主控部仍然不更新鈔票N1的坐標(biāo)信息及運(yùn)動軌跡，直到Sen3第二次不被遮擋。主控部更新鈔票N1的坐標(biāo)信息及運(yùn)動軌跡。

(e)鈔票N2與鈔票N1同類處理。

以上b-e步驟對塑料質(zhì)透明開窗鈔票的特殊跟蹤處理，保證了通道中所有鈔票的坐標(biāo)信息及運(yùn)動軌跡正確，從而能夠?qū)崿F(xiàn)塑料質(zhì)透明開窗鈔票的精確控制。

其他異常情況與以上A2、A5編號鈔票處理。

表2：識別部報告A5類塑料開窗鈔票的異常運(yùn)行狀態(tài)信息

對于輪廓為1，但是判斷為重鈔的鈔票，通過在通道中的坐標(biāo)信息，在進(jìn)行回收時，該重鈔鈔票數(shù)量計(jì)數(shù)為2，防止兩張重疊的鈔票在經(jīng)過分鈔裝置時沒有被分離，計(jì)為1張鈔票而出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)的數(shù)量與實(shí)際回收鈔票數(shù)量不符的情況。

對于塑料質(zhì)透明開窗鈔票，本發(fā)明可以從原理層面克服傳統(tǒng)的技術(shù)難題，保證精確處理。對于不需要暫存的大額高速存款設(shè)備，致命的問題就是賬目問題，通過本發(fā)明的應(yīng)用，可以解決賬目問題，節(jié)省暫存成本，大大提高鈔票處理速度及效率。通過本發(fā)明的應(yīng)用，可以保證回收箱鈔票準(zhǔn)確，進(jìn)而保證循環(huán)箱內(nèi)留存鈔票信息準(zhǔn)確，對銀行互聯(lián)網(wǎng)管理有著重要的意義。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。