專利名稱：多光譜點鈔儀及其點鈔控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于點鈔設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為多光譜點鈔儀及其點鈔控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有點鈔機的機體上部設(shè)置上蓋，內(nèi)部設(shè)置機架，機架前側(cè)安裝置接鈔臺、 接鈔輪及相應(yīng)的接鈔驅(qū)動電機，后側(cè)安裝喂鈔臺及相應(yīng)的對正機構(gòu)，喂鈔臺前側(cè) 安裝捻鈔輪、計數(shù)管，喂鈔臺下方設(shè)置與捻鈔輪傳動配合的進鈔驅(qū)動電機。該點 鈔機一般采用磁性傳感器對紙幣進行辯偽工作，其智能性不高，功能和使用范圍 窄，進鈔速度不夠平穩(wěn)性，容易發(fā)生飛鈔現(xiàn)象，且出鈔不穩(wěn)定性，紙幣折鈔的幾 率高，且壓鈔輪固定在機體內(nèi)，清潔、維修都不很方便。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計提供一種多光譜點 鈔儀及其點鈔控制方法的技術(shù)方案，可以同時對紙幣的磁特征、可見光圖像特征、 紅外光圖像特征等信息進行檢測、處理、反饋。
所述的多光譜點鈔儀，機體上部設(shè)置上蓋，內(nèi)部設(shè)置機架，機架前側(cè)安裝置 接鈔臺、接鈔輪及相應(yīng)的接鈔驅(qū)動電機，后側(cè)安裝喂鈔臺及相應(yīng)的對正機構(gòu)，喂 鈔臺前側(cè)安裝捻鈔輪、計數(shù)管，喂鈔臺下方設(shè)置與捻鈔輪傳動配合的進鈔驅(qū)動電 機，其特征在于捻鈔輪前側(cè)設(shè)置壓輪組件，所述的壓輪組件由壓輪翻轉(zhuǎn)架上安裝 設(shè)置同步轉(zhuǎn)動的分鈔輪、中壓鈔輪、前壓鈔輪構(gòu)成，分鈔輪與進鈔驅(qū)動電機傳動 配合，壓輪組件下方的機架上嵌入設(shè)置磁性傳感器、多光譜傳感器，多光譜傳感器與接鈔輪之間設(shè)置前對轉(zhuǎn)輪，機體內(nèi)安裝主控制板、電機控制板、圖像處理板， 進鈔驅(qū)動電機、接鈔驅(qū)動電機通過電機控制板與主控制板配合連接，磁性傳感器 與主控制板配合連接，多光譜傳感器經(jīng)圖像處理板處理后與主控制板配合連接， 機體外壁設(shè)置與主控制板配合連接的輸入面板、顯示器。
所述的多光譜點鈔儀，其特征在于所述的圖像處理板包括DSP處理器、FPGA、 ROM及片外存儲器。
所述的多光譜點鈔儀，其特征在于所述的壓輪組件采用寬體結(jié)構(gòu)，且通過分 鈔輪的中心軸與機體內(nèi)壁插接配合，中心軸外端設(shè)置與進鈔驅(qū)動電機傳動配合的 皮帶輪，壓輪翻轉(zhuǎn)架與中心軸轉(zhuǎn)動配合。
所述的多光譜點鈔儀，其特征在于中壓鈔輪底面與多光譜傳感器表面的垂直 高度為0. 6-lmm。
所述的多光譜點鈔儀，其特征在于對正機構(gòu)與喂鈔臺滑動配合。
所述多光譜點鈔儀的點鈔控制方法，其特征在于
1) 采用磁性傳感器和多光譜傳感器相結(jié)合的技術(shù)，對紙幣的磁特征、可見 光圖像特征、紅外光圖像特征進行信息檢測、處理、反饋；
2) 通過輸入面板切換工作模式，即"強檢"或"智能"模式，紙幣由喂鈔 臺送入，進鈔驅(qū)動電機采用閉環(huán)控制技術(shù)，利用碼盤跟蹤電機轉(zhuǎn)速并將結(jié)果反饋 給電機控制板，電機控制板實時調(diào)控電機轉(zhuǎn)速；
3) 在"強檢"模式下，對紙幣進行磁碼信息檢驗當紙幣通過磁性傳感器 時采集紙幣的磁條信息，主控制板對磁條信息進行分析并判斷紙幣的真假及面 額，處理結(jié)果在顯示屏上顯示；
4) 在"智能"模式下，對紙幣進行光學信息檢驗多光譜傳感器采集紙幣 的數(shù)字圖像，采集到的圖像經(jīng)圖像處理板處理，對紙幣的幣種、真?zhèn)?、面額、面朝向、版本和號碼進行識別，然后將結(jié)果發(fā)送給主控制板，由主控制板響應(yīng)后作 出相應(yīng)的操作，處理結(jié)果在顯示屏上顯示。
所述的點鈔控制方法，其特征在于上述步驟4)具體包括
1) 批量檢偽時，啟動多光譜傳感器中的紅外傳感器，對運動中的紙幣進行 逐行掃描，并將采集到的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)傳送到圖像處理板的片外存儲器中；
2) 識別號碼時，啟動多光譜傳感器中的可見光傳感器，對紙幣進行逐行掃 描，數(shù)據(jù)存儲在圖像處理板的片外存儲器中；
3) 然后對數(shù)字圖像進行圖像學處理，對紙幣的幣種、真?zhèn)?、面額、面朝向、 版本和號碼進行識別，然后將結(jié)果發(fā)送給主控制板，由主控制板響應(yīng)后作出相應(yīng) 的操作，處理結(jié)果在顯示屏上顯示。
所述的圖像處理方法為
1) 事先對不同版本、不同面額、不同面朝向的紙幣進行大量采樣，將得到 大容畺樣本進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練，得到各個聚類中心存儲在圖像處理板中作為判斷
紙幣面朝向、面額、版本和真?zhèn)蔚囊罁?jù)；并且設(shè)計線性拒絕器與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)配合使 用；
2) 判斷紙幣入鈔方向后定位號碼所在區(qū)域，然后把該區(qū)域及號碼圖像塊分 割出來，再利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行號碼識別，識別結(jié)果輸出到顯示屏或相連的計 算機。
上述多光譜點鈔儀及其點鈔控制方法，可以同時對紙幣的磁特征、可見光圖 像特征、紅外光圖像特征進行信息檢測、處理、反饋，集幣種識別、真?zhèn)吴n識別、 面額識別、面朝向識別、版本識別、號碼識別等多種功能于一身，且使用、維護 簡單方便，主要應(yīng)用于銀行及其它現(xiàn)金流量較大的企業(yè)、機構(gòu)和部門。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的控制結(jié)構(gòu)方框圖中l(wèi)-上蓋、2-壓輪翻轉(zhuǎn)架、3-分鈔輪、4-中壓鈔輪、5-前壓鈔輪、6_喂 鈔臺、7-對正機構(gòu)、8-磁性傳感器、9-輸入面板、10-顯示器、11-主控制板、12-電機控制板、13-圖像處理板、14-機體、15-接鈔臺、16-接鈔輪、17-前對轉(zhuǎn)輪、 18-多光譜傳感器、19-機架、20-計數(shù)管、21-捻鈔輪、22-進鈔驅(qū)動電機、23-接 鈔驅(qū)動電機。
具體實施例方式
以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步說明，并給出具體實施方式
。
如圖所示，機體14上部設(shè)置上蓋1，內(nèi)部設(shè)置機架19，機架19前側(cè)安裝置 接鈔臺15、接鈔輪16及相應(yīng)的接鈔驅(qū)動電機23，后側(cè)安裝喂鈔臺6及相應(yīng)的對 正機構(gòu)7，對正機構(gòu)7與喂鈔臺6滑動配合。喂鈔臺6前側(cè)安裝捻鈔輪21、計數(shù) 管20，喂鈔臺6下方設(shè)置與捻鈔輪21傳動配合的進鈔驅(qū)動電機22。捻鈔輪21 前側(cè)設(shè)置壓輪組件，所述的壓輪組件由壓輪翻轉(zhuǎn)架2上安裝設(shè)置同步轉(zhuǎn)動的分鈔 輪3、中壓鈔輪4、前壓鈔輪5構(gòu)成。所述的壓輪組件采用寬體結(jié)構(gòu)，增強了出 鈔的穩(wěn)定性，顯著地降低了紙幣折鈔的幾率。壓輪組件通過分鈔輪3的中心軸3a 與機體14內(nèi)壁插接配合，中心軸3a外端設(shè)置與進鈔驅(qū)動電機22傳動配合的皮 帶輪3b，壓輪翻轉(zhuǎn)架2與中心軸3a轉(zhuǎn)動配合，可根據(jù)需要隨時轉(zhuǎn)動壓輪翻轉(zhuǎn)架 2，方便清潔工作。分鈔輪3與進鈔驅(qū)動電機22傳動配合，壓輪組件下方的機架19上嵌入設(shè)置 磁性傳感器8、多光譜傳感器18，多光譜傳感器18與接鈔輪16之間設(shè)置前對轉(zhuǎn) 輪17，用于完成紙幣的送出動作。中壓鈔輪4底面與多光譜傳感器18表面的垂 直高度為0. 6-lmm，保證高速進鈔時紙幣順暢通過，從而確保在不磨損多光譜傳 感器18的同時采集到高質(zhì)量的數(shù)字圖像，解決了采集數(shù)字圖像不穩(wěn)定的問題， 為數(shù)字圖像處理環(huán)節(jié)提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)源，從而保證了整個系統(tǒng)的識別精度。
機體14內(nèi)安裝主控制板11、電機控制板12、圖像處理板13，所述的圖像處 理板13包括DSP處理器、FPGA、 ROM及片外存儲器，在主控制板11之外單獨設(shè) 立數(shù)字圖像處理板13，可對數(shù)字圖像進行高速處理，消除了高速系統(tǒng)中圖像處理 的速度瓶頸問題，提高了系統(tǒng)的實時性。
進鈔驅(qū)動電機22、接鈔驅(qū)動電機23通過電機控制板12與主控制板11配合 連接，磁性傳感器8與主控制板11配合連接，多光譜傳感器18經(jīng)圖像處理板13 處理后與主控制板11配合連接，機體14外壁設(shè)置與主控制板11配合連接的輸 入面板9、顯示器IO。完成點鈔、識別紙幣號碼等不同功能時，進鈔、出鈔速度 也不相同，不同功能條件下進鈔驅(qū)動電機22、接鈔驅(qū)動電機23的速度由電機控 制板12及其主控制板11協(xié)調(diào)?？梢酝ㄟ^輸入面板9設(shè)置點鈔儀的功能參數(shù)，而 輸出接口則用來接顯示器10或外接電腦，輸出處理結(jié)果；主控制板ll綜合各子 部件反饋的信息后下達各種控制指令。
所述多光譜點鈔儀的點鈔控制方法為
1)采用磁性傳感器8和多光譜傳感器18相結(jié)合的技術(shù)，在紙幣高速運動過 程中對紙幣的磁特征、可見光圖像特征、紅外光圖像特征進行信息檢測、處理、 反饋，提高了識別精度，豐富了系統(tǒng)功能，使之具有很高的智能性，大幅拓展了 點鈔儀的功能和使用范圍；2) 通過輸入面板9切換工作模式，即"強檢"或"智能"模式，紙幣由喂 鈔臺6送入，進鈔驅(qū)動電機22、接鈔驅(qū)動電機23采用閉環(huán)控制技術(shù)，利用碼盤 跟蹤電機轉(zhuǎn)速并將結(jié)果反饋給電機控制板12，電機控制板12實時調(diào)控電機轉(zhuǎn)速， 使進鈔電機勻速運動，提高了進鈔速度的平穩(wěn)性，使采集穩(wěn)定、可靠的圖像成為 可能；
3) 在"強檢"模式下，對紙幣進行磁碼信息檢驗當紙幣通過磁性傳感器8 時采集紙幣的磁條信息，主控制板11對磁條信息進行分析并判斷紙幣的真假及 面額，處理結(jié)果在顯示屏10上顯示；
4) 在"智能"模式下，對紙幣進行光學信息檢驗批量檢偽時，啟動多光
譜傳感器18中的紅外傳感器，對運動中的紙幣進行逐行掃描，并將采集到的數(shù) 字圖像數(shù)據(jù)傳送到圖像處理板13的片外存儲器中；識別號碼時，啟動多光譜傳 感器18中的可見光傳感器，對紙幣進行逐行掃描，數(shù)據(jù)存儲在片外存儲器中； 然后對數(shù)字圖像進行圖像學處理，對紙幣的幣種、真?zhèn)?、面額、面朝向、版本和 號碼進行識別，然后將結(jié)果發(fā)送給主控制板ll，由主控制板ll響應(yīng)后作出相應(yīng) 的操作，處理結(jié)果在顯示屏10上顯示。
所述的圖像處理方法為1)事先對不同版本、不同面額、不同面朝向的紙 幣進行大量采樣，將得到大容量樣本進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練，得到各個聚類中心存儲 在圖像處理板13中作為判斷紙幣面朝向、面額、版本和真?zhèn)蔚囊罁?jù)；并且設(shè)計 線性拒絕器與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)配合使用，對紙幣的真?zhèn)涡畔⒆鞒龈訙蚀_的判斷，進一 步提高了識別結(jié)果的可靠性。2)判斷紙幣入鈔方向后定位號碼所在區(qū)域，然后 把該區(qū)域及號碼圖像塊分割出來，再利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行號碼識別，識別結(jié)果 輸出到顯示屏10或相連的計算機。
權(quán)利要求
1. 多光譜點鈔儀，機體(14)上部設(shè)置上蓋(1)，內(nèi)部設(shè)置機架(19)，機架(19)前側(cè)安裝置接鈔臺(15)、接鈔輪(16)及相應(yīng)的接鈔驅(qū)動電機(23)，后側(cè)安裝喂鈔臺(6)及相應(yīng)的對正機構(gòu)(7)，喂鈔臺(6)前側(cè)安裝捻鈔輪(21)、計數(shù)管(20)，喂鈔臺(6)下方設(shè)置與捻鈔輪(21)傳動配合的進鈔驅(qū)動電機(22)，其特征在于捻鈔輪(21)前側(cè)設(shè)置壓輪組件，所述的壓輪組件由壓輪翻轉(zhuǎn)架(2)上安裝設(shè)置同步轉(zhuǎn)動的分鈔輪(3)、中壓鈔輪(4)、前壓鈔輪(5)構(gòu)成，分鈔輪(3)與進鈔驅(qū)動電機(22)傳動配合，壓輪組件下方的機架(19)上嵌入設(shè)置磁性傳感器(8)、多光譜傳感器(18)，多光譜傳感器(18)與接鈔輪(16)之間設(shè)置前對轉(zhuǎn)輪(17)，機體(14)內(nèi)安裝主控制板(11)、電機控制板(12)、圖像處理板(13)，進鈔驅(qū)動電機(22)、接鈔驅(qū)動電機(23)通過電機控制板(12)與主控制板(11)配合連接，磁性傳感器(8)與主控制板(11)配合連接，多光譜傳感器(18)經(jīng)圖像處理板(13)處理后與主控制板(11)配合連接，機體(14)外壁設(shè)置與主控制板(11)配合連接的輸入面板(9)、顯示器(10)。
2、 如權(quán)利要求1所述的多光譜點鈔儀，其特征在于所述的圖像處理板(13) 包括DSP處理器、FPGA、 ROM及片外存儲器。
3、 如權(quán)利要求1所述的多光譜點鈔儀，其特征在于所述的壓輪組件采用寬 體結(jié)構(gòu)，且通過分鈔輪(3)的中心軸(3a)與機體(14)內(nèi)壁插接配合，中心 軸(3a)外端設(shè)置與進鈔驅(qū)動電機(22)傳動配合的皮帶輪(3b)，壓輪翻轉(zhuǎn)架(2)與中心軸(3a)轉(zhuǎn)動配合。
4、 如權(quán)利要求1所述的多光譜點鈔儀，其特征在于中壓鈔輪(4)底面與多 光譜傳感器(18)表面的垂直高度為0. 6-lmm。
5、 如權(quán)利要求1所述的多光譜點鈔儀，其特征在于對正機構(gòu)(7)與喂鈔臺(6)滑動配合。
6、 如權(quán)利要求1所述的多光譜點鈔儀的點鈔控制方法，其特征在于1) 采用磁性傳感器(8)和多光譜傳感器(18)相結(jié)合的技術(shù)，對紙幣的磁 特征、可見光圖像特征、紅外光圖像特征進行信息檢測、處理、反饋；2) 通過輸入面板(9)切換工作模式，即"強檢"或"智能"模式，紙幣 由喂鈔臺(6)送入，進鈔驅(qū)動電機(22)采用閉環(huán)控制技術(shù)，利用碼盤跟蹤電 機轉(zhuǎn)速并將結(jié)果反饋給電機控制板(12)，電機控制板(12)實時調(diào)控電機轉(zhuǎn)速;3) 在"強檢"模式下，對紙幣進行磁碼信息檢驗當紙幣通過磁性傳感器 (8)時采集紙幣的磁條信息，主控制板(11)對磁條信息進行分析并判斷紙幣的真假及面額，處理結(jié)果在顯示屏(10)上顯示；4) 在"智能"模式下，對紙幣進行光學信息檢驗多光譜傳感器(18)采集紙幣的數(shù)字圖像，采集到的圖像經(jīng)圖像處理板(13)處理，對紙幣的幣種、真?zhèn)?、面額、面朝向、版本和號碼進行識別，然后將結(jié)果發(fā)送給主控制板(11)，由主控制板(11)響應(yīng)后作出相應(yīng)的操作，處理結(jié)果在顯示屏(10)上顯示。
7、 如權(quán)利要求6所述的點鈔控制方法，其特征在于步驟4)具體包括1) 批量檢偽時，啟動多光譜傳感器(18)中的紅外傳感器，對運動中的紙 幣進行逐行掃描，并將采集到的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)傳送到圖像處理板(13)的片外存 儲器中；2) 識別號碼時，啟動多光譜傳感器(18)中的可見光傳感器，對紙幣進行 逐行掃描，數(shù)據(jù)存儲在圖像處理板(13)的片外存儲器中；3) 然后對數(shù)字圖像進行圖像學處理，對紙幣的幣種、真?zhèn)?、面額、面朝向、 版本和號碼進行識別，然后將結(jié)果發(fā)送給主控制板(11)，由主控制板(11)響 應(yīng)后作出相應(yīng)的操作，處理結(jié)果在顯示屏(10)上顯示。
8、如權(quán)利要求6或7所述的點鈔控制方法，其特征在于所述的圖像處理方法為1) 事先對不同版本、不同面額、不同面朝向的紙幣進行大量采樣，將得到大容量樣本進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練，得到各個聚類中心存儲在圖像處理板(13)中作 為判斷紙幣面朝向、面額、版本和真?zhèn)蔚囊罁?jù)；并且設(shè)計線性拒絕器與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 配合使用；2) 判斷紙幣入鈔方向后定位號碼所在區(qū)域，然后把該區(qū)域及號碼圖像塊分 割出來，再利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進行號碼識別，識別結(jié)果輸出到顯示屏(10)或相 連的計算機。
全文摘要
多光譜點鈔儀及其點鈔控制方法，屬于點鈔設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。機架前側(cè)安裝接鈔機構(gòu)，后側(cè)安裝進鈔機構(gòu)，喂鈔臺前側(cè)安裝捻鈔輪、計數(shù)管，喂鈔臺下方設(shè)置與捻鈔輪傳動配合的進鈔驅(qū)動電機，捻鈔輪前側(cè)設(shè)置壓輪組件，壓輪組件的分鈔輪與進鈔驅(qū)動電機傳動配合，壓輪組件下方的機架上嵌入設(shè)置磁性傳感器、多光譜傳感器，多光譜傳感器與接鈔輪之間設(shè)置前對轉(zhuǎn)輪，機體內(nèi)安裝主控制板、電機控制板、圖像處理板。該多光譜點鈔儀可以同時對紙幣的磁特征、可見光圖像特征、紅外光圖像特征進行信息檢測、處理、反饋，集幣種識別、真?zhèn)吴n識別、面額識別、面朝向識別、版本識別、號碼識別等多種功能于一身。
文檔編號G06M7/06GK101290665SQ200810061980
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者鵬 劉, 唐降龍, 野 金, 顧梓昆 申請人:梓昆科技(杭州)有限公司