本發(fā)明涉及一種錢幣自動統(tǒng)計與分離的裝置及方法，屬于金融現(xiàn)金處理領域。

背景技術：

隨著國民經(jīng)濟的增長，市場上現(xiàn)金流通量不斷增長。在城市公交系統(tǒng)及其它某些領域中，每天都會收集到大量的錢幣。由于收集的錢幣數(shù)量極多，統(tǒng)計分類難度大，目前普遍采用人工統(tǒng)計與分類的方法，不僅造成大量人力的浪費，且消耗大量時間。同時由于存在人方面的主觀性因素，所造成的分類標準也各不相同，而且錢幣在流通的過程中，沾染了大量的灰塵和細菌，在人工分類與統(tǒng)計過程中容易對工人的身體健康造成損害。

研制一種能對錢幣進行快速準確分類的機器來代替人工分類，實現(xiàn)錢幣分類的自動化顯得迫在眉睫。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種能自動將大量錢幣進行準確的分離，并能統(tǒng)計紙幣的總值的錢幣自動分離裝置及方法。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種錢幣自動分離裝置，其特征在于：包括通風風道、硬幣分離裝置、紙幣分離裝置，所述硬幣分離裝置包括固定在容器中上部的上下層疊的三組篩子和位于篩子下方的鼓風機，所述篩子的篩孔從上至下逐漸減小，每層篩子上都設有一組重力傳感器，上述重力傳感器與同一組聲光報警器相連，所述硬幣分離裝置的一側上方設有第一傳送帶，所述通風管道為T形管道，T形管道的豎直管道位于硬幣分離裝置的上方，T形管道與第一傳送帶同一側的水平管道內(nèi)設有一小功率鼓風機，另一側的水平管道的端口處有一擋板且在所述擋板處形成一向下的通風道，所述紙幣分離裝置包括5個依次排列的容器和位于容器上方的第二傳送帶，其中第一個容器內(nèi)設有一個勻速旋轉的滾輪且滾輪上均勻布滿有吸盤，所述滾輪位于所述向下的通風道的下方，所述第二傳送帶上設置有等間距的吸盤，其中第二傳送帶的吸盤吸力比滾輪上的吸盤吸力大，在第二傳送帶的上方設有無線攝像頭，無線攝像頭通過無線接收器與計算機相連，第二傳送帶上的吸盤的松開狀態(tài)由計算機控制。

所述第二傳送帶的兩端處設有弧形擋風板。

所述第二傳送帶的一端位于第一個容器中心處，另一端位于最后一個容器中心處。

所述滾輪與第二傳送帶之間的間隙為2-4cm，所述滾輪吸盤的孔徑為1~2cm，間隔為2~3 cm，第二傳送帶吸盤的孔徑為1.5~2.5cm，間隔為2~3 cm。

本發(fā)明計算機內(nèi)有圖像獲取模塊、圖像處理模塊、吸盤控制模塊以及紙幣計算模塊，所述圖像獲取模塊用于獲取紙幣的圖像，所述圖像處理模塊用于檢測紙幣殘缺程度及面值，所述吸盤控制模塊用于控制吸盤的開閉，所述紙幣計算模塊用于自動統(tǒng)計紙幣總值。

本發(fā)明采用的錢幣自動分離的方法，它包括以下步驟：

(1)第二傳送帶恒速運行；以Δt表示紙幣從一組容器到下一組容器所用時間，以紙幣通過攝像頭時刻為計時起點，紙幣通過攝像頭到達第一組容器的時間為T，紙幣通過攝像頭到達第二組容器的時間為(T+Δt)，則通過第三個容器的時間為(T+2Δt)，通過第四個容器的時間為(T+3Δt)，以此類推；

(2)將錢幣倒在第一傳送帶上，當錢幣到達硬幣分離裝置的上方，硬幣由于重力作用掉落在篩子上，紙幣在通風風道的作用下吹入至帶有吸盤的滾輪的容器中；

(3)硬幣在各組篩子抖動下自動按硬幣大小進行分類；

(4)帶有吸盤的滾輪通過吸盤吸附紙幣并順時針旋轉，順時針轉動的第二傳送帶在與滾輪相隔最近時，通過吸盤將紙幣吸附過來；

(5)計算機根據(jù)無線攝像頭實時拍攝的位于傳送帶上紙幣圖像，獲得紙幣的殘缺程度及面值，當紙幣傳送至相應紙幣面值的容器上方時，計算機吸盤控制模塊松開對應的吸盤，使紙幣落入相應紙幣面值的容器中，殘缺紙幣落入獨立容器；

(6)計算機根據(jù)紙幣圖像處理后的結果得出紙幣的類別、面值，并統(tǒng)計紙幣總值，在顯示屏上顯示。

所述步驟(5)的獲得紙幣的殘缺程度及面值是：通過計算機對攝像頭拍攝的圖像，首先采用Gabor濾波器對圖像作濾波處理，消除干擾物質對待測圖像的干擾；接著對濾波后的圖片采用Canny算子進行邊緣檢測，得到邊緣檢測圖像，對得到的圖像進行傾斜校正；將上述圖片輸入訓練好的SVM模型中得到紙幣的面值及殘缺程度。

本發(fā)明先將大量紙幣分成硬幣和紙幣，再分成大小額的錢幣，然后再統(tǒng)計紙幣的總值，減少了人力資源的浪費，降低了運營成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的工作流程圖；

圖中，1是傳送帶；2是通風管道；3是小功率鼓風機；4是聲光報警器；5是重力傳感器；6是大功率鼓風機；7是小孔篩；8是中孔篩；9是大孔篩；10是垂直升降桿；11是無線攝像頭；12是第二傳送帶；13是滾輪；14是容器；15是計算機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明，但是本發(fā)明不僅限于以下具體實施方式。

圖1為本發(fā)明的一種錢幣終端自動分離裝置，其特征在于：包括通風風道、硬幣分離裝置、紙幣分離裝置，所述硬幣分離裝置包括固定在容器中上部的上下層疊的三組篩子和位于篩子下方的鼓風機，所述篩子的篩孔從上至下逐漸減小，每層篩子上都設有一組重力傳感器，上述重力傳感器與同一組聲光報警器相連，所述硬幣分離裝置的一側上方設有第一傳送帶，所述通風管道為T形管道，T形管道的豎直管道位于硬幣分離裝置的上方，T形管道與第一傳送帶同一側的水平管道內(nèi)設有一小功率鼓風機，另一側的水平管道的端口處有一擋板且在所述擋板處形成一向下的通風道，所述紙幣分離裝置包括5個依次排列的容器和位于容器上方的第二傳送帶，其中第一個容器內(nèi)設有帶均勻分布吸盤的滾輪，所述滾輪位于所述向下的通風道的下方，所述第二傳送帶上設置有等間距的吸盤，第二傳送帶的一端位于第一個容器中心處，另一端位于最后一個容器中心處，第二傳送帶的兩端處設有弧形擋風板，在第二傳送帶的上方設有無線攝像頭，無線攝像頭通過計算機內(nèi)部的接收器與計算機相連，第二傳送帶上的吸盤的松開狀態(tài)由計算機控制。所述滾輪與第二傳送帶之間的間隙為2-4cm，所述滾輪吸盤的孔徑為1~2cm，間隔為2~3 cm，第二傳送帶吸盤的孔徑為1.5~2.5cm，間隔為2~3 cm。

本發(fā)明計算機內(nèi)有圖像獲取模塊、圖像處理模塊、吸盤控制模塊以及紙幣計算模塊，所述圖像獲取模塊用于獲取紙幣的圖像，所述圖像處理模塊用于檢測紙幣殘缺程度及面值，所述吸盤控制模塊用于控制吸盤的開閉，所述紙幣計算模塊用于自動統(tǒng)計紙幣總值。

從圖2可知；本發(fā)明包括以下步驟：

(1)第二傳送帶恒速運行；以Δt表示紙幣從一組容器到下一組容器所用時間。以紙幣通過攝像頭時刻為計時起點，紙幣通過攝像頭到達第一組容器的時間為T，紙幣通過攝像頭到達第二組容器的時間為(T+Δt)，則通過第三個容器的時間為(T+2Δt)，通過第四個容器的時間為(T+3Δt)，以此類推；

(2)將錢幣倒在第一傳送帶上，當錢幣到達硬幣分離裝置的上方，硬幣由于重力作用掉落在篩子上，紙幣在通風風道的作用下吹入至帶有吸盤的滾輪的容器中；

(3)硬幣在各組篩子抖動下自動按硬幣大小進行分類；

(4)帶有吸盤的滾輪通過吸盤吸附紙幣并順時針旋轉，順時針轉動的第二傳送帶在與滾輪相隔最近時，通過吸盤將紙幣吸附過來；

(5)計算機根據(jù)無線攝像頭實時拍攝的位于傳送帶上紙幣圖像，獲得紙幣的殘缺程度及面值，當紙幣傳送至相應紙幣面值的容器上方時，計算機吸盤控制模塊松開對應的吸盤，使紙幣落入相應紙幣面值的容器中，殘缺紙幣落入獨立容器；

(6)計算機根據(jù)紙幣圖像處理后的結果得出紙幣的類別、面值，并統(tǒng)計紙幣總值，在顯示屏上顯示。

所述步驟(5)的獲得紙幣的殘缺程度及面值是：所述步驟(5)的獲得紙幣的殘缺程度及面值是：通過計算機對攝像頭拍攝的圖像，首先采用Gabor濾波器對圖像作濾波處理，消除干擾物質對待測圖像的干擾；接著對濾波后的圖片采用Canny算子進行邊緣檢測，得到邊緣檢測圖像，對得到的圖像進行傾斜校正；將上述圖片輸入訓練好的SVM模型中得到紙幣的面值及殘缺程度。

本發(fā)明以一元紙幣為例說明，先設定一元紙幣放入③容器中，設定紙幣的殘缺程度，當殘缺程度在百分之四十及以上為廢幣，放入①容器。紙幣通過第一傳送帶進入，因兩臺鼓風機產(chǎn)生的氣流帶動下一元紙幣被吹入帶有吸盤的滾輪的容器中，帶有吸盤的滾輪通過吸盤吸附紙幣并順時針旋轉，順時針旋轉的第二傳送帶通過吸盤將滾輪上的紙幣吸附過來。紙幣通過傳送帶的帶動經(jīng)過無線攝像頭，攝像頭拍攝紙幣圖像，通過計算機對攝像頭拍攝的圖像采用Gabor濾波器對圖像作濾波處理，消除干擾物質對待測圖像的干擾。接著對濾波后的圖片采用Canny算子進行邊緣檢測，得到邊緣檢測圖像，對得到的圖像進行傾斜校正。將上述圖片輸入訓練好的SVM模型中獲得紙幣的殘缺程度及面值，若判斷紙幣為廢幣，在運行固定時間后，將此廢幣傳送至①容器，吸盤控制模塊在此時間點松開對應的吸盤，使廢幣落入①容器中，若計算機識別為一元紙幣，在運行固定時間后，將此一元紙幣傳送至③容器，吸盤控制模塊在此時間點松開對應的吸盤，使此一元紙幣落入③容器中。此時計算機統(tǒng)計金額，同時廢幣不進行統(tǒng)計，待所有紙幣識別完畢，可手動抽出①、③容器并將紙幣收集，此時計算機輸出紙幣總額。

本發(fā)明所述的實例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非對本發(fā)明構思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權利要求書中。