專利名稱：新舊紙幣分檢機(jī)及分檢方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)與其他機(jī)器的組合，也涉及以圖像獲取和多種預(yù)處理作用的組合來識(shí)別圖形的方法和裝置。
新舊紙幣分檢機(jī)國(guó)內(nèi)尚屬空白，擁有自動(dòng)取款機(jī)的銀行一般都需派專人從事新舊紙幣的手工分檢工作，這樣，不僅分檢速度慢，出錯(cuò)概率大，而且分檢員工的工作強(qiáng)度高，有礙于自動(dòng)取款機(jī)在國(guó)內(nèi)的推廣。一些發(fā)達(dá)國(guó)家已有新舊紙幣分檢機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用，由于這些國(guó)家紙幣的使用頻度遠(yuǎn)低于人民幣的使用頻度，故對(duì)分檢設(shè)備的要求低，不適合于人民幣的分檢。國(guó)外的這種產(chǎn)品，是通過紅外線傳感器測(cè)定紙幣厚度來識(shí)別新舊紙幣，若用它來分檢新舊人民幣，則大部分人民幣會(huì)被判為舊幣，較破舊的人民幣會(huì)被卡在進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)中，而且這種機(jī)器價(jià)格貴，一般銀行難以承受。
本發(fā)明的目的在于提供一種使用較為方便、造價(jià)較低、判別可靠性高的新舊紙幣分檢機(jī)及適用于該分檢機(jī)的分檢方法，以此替代手工分檢，提高分檢速度和分檢質(zhì)量。
本發(fā)明新舊紙幣分檢機(jī)及分檢方法系配有計(jì)算機(jī)程序控制的分檢機(jī)械及分檢步驟。
本發(fā)明新舊紙幣分檢機(jī)，設(shè)機(jī)殼，機(jī)殼中設(shè)進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)，計(jì)算機(jī)主機(jī)及其顯示器與分檢機(jī)相關(guān)聯(lián)，機(jī)殼中與進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)相鄰地設(shè)有輸送皮帶，其特殊之處在于，輸送皮帶上方設(shè)有帶信號(hào)匹配模板的動(dòng)態(tài)圖像傳感器，靠近輸送皮帶出鈔端設(shè)有移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板，該導(dǎo)向板下方設(shè)有固定出鈔導(dǎo)向板，兩導(dǎo)向板遠(yuǎn)于輸送皮帶的一端分別設(shè)有新幣或舊幣落鈔斗和舊幣或新幣落鈔斗，與移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板相配合地設(shè)有一導(dǎo)向板起落裝置。
所說的導(dǎo)向板起落裝置包括電磁鐵和推桿。
所說的機(jī)殼上設(shè)有破舊度允許值設(shè)定鍵、動(dòng)力電開關(guān)按扭、報(bào)警指示燈和電源插座。
本發(fā)明的適用于如上述分檢機(jī)的新舊紙幣分檢方法，包括將待檢紙幣從進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)送入，一張張分離地運(yùn)送于輸送皮帶，其特殊之處在于還包括以下步驟a、啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作系統(tǒng)，設(shè)定破舊度允許值OS；傳感器將運(yùn)送于輸送皮帶的紙幣圖像以點(diǎn)陣形式讀入計(jì)算機(jī)；b、通過計(jì)算機(jī)對(duì)紙幣圖像進(jìn)行濾波、銳化，并與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，求出表征紙幣圖像的特征指標(biāo)R、W和CM，其中R為相關(guān)系數(shù)，表征紙幣圖像G與標(biāo)準(zhǔn)圖像T的重合程度；W為圖像相鄰梯度總平均值，表征紙幣表面光滑程度；CM為粗粒化局部方差均值，表征紙幣圖像的模糊程度；再對(duì)所求出的特征指標(biāo)R、W和CM分檔，加權(quán)平均，得到紙幣破舊度綜合指示O=(P1n1k+P2n2k+P3n3k)/3]]>式中P1+P2+P3＝1，且P1＞0，P2＞0，P3＞0；比較O與OS的大小，若O＞OS，則為舊幣，反之為新幣；c、通過計(jì)算機(jī)輸出新舊紙幣的識(shí)別信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器改變移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板的傾角，使新、舊紙幣分別落入兩個(gè)不同的落鈔斗。
本發(fā)明新舊紙幣分檢機(jī)及分檢方法，根據(jù)紙幣的外觀判別其新舊程度，輸入的信息齊全，判別的可靠性高，也符合手工分檢的習(xí)慣；本發(fā)明計(jì)算機(jī)的輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器來改變出鈔導(dǎo)向板的傾角，使分檢機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，提高了設(shè)備的可靠性；本發(fā)明代替紙幣的手工分檢，可以大大提高工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并可消除分檢判別中人的主觀隨意因素；本發(fā)明還因紙幣的破舊度允許值可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，故操作使用方便并且實(shí)用性大。
下面結(jié)合實(shí)施例及相應(yīng)附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。


圖1，新舊紙幣分檢機(jī)立體結(jié)構(gòu)透視圖；圖2，新舊紙幣分檢機(jī)外形圖；圖3，進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4，分檢機(jī)新舊紙幣分離部分示意圖。
本發(fā)明新舊紙幣分檢機(jī)，設(shè)機(jī)殼，機(jī)殼中設(shè)置鈔板9、捻鈔輪14、控鈔輪15、阻力輪18、電機(jī)17和彈性舌片16構(gòu)成的進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)8，其中由電機(jī)17驅(qū)動(dòng)的捻鈔輪14設(shè)于置鈔板9上面，轉(zhuǎn)速高于捻鈔輪14的控鈔輪15與阻力輪18相切地設(shè)于置鈔板19的出鈔端，其切線與置鈔板9的出鈔端位于同一平面；與進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)8相鄰地設(shè)有輸送皮帶3，彈性舌片16一端壓于輸送皮帶3；輸送皮帶3上方設(shè)有帶信號(hào)匹配模板的動(dòng)態(tài)圖像傳感器2，該傳感器型號(hào)有如日本東京芝浦電氣株式會(huì)社的TCD102C-1，靠近輸送皮帶3出鈔端設(shè)有移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板19，該導(dǎo)向板下方設(shè)有固定出鈔導(dǎo)向板5，兩導(dǎo)向板19、5遠(yuǎn)于輸送皮帶3的一端分別設(shè)有新幣或舊幣落鈔斗4和舊幣或新幣落鈔斗6，在移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板19下方之一側(cè)設(shè)有包括電磁鐵20和推桿21的導(dǎo)向板起落裝置；所說的機(jī)殼上設(shè)聯(lián)計(jì)算機(jī)主機(jī)7及其顯示器1；機(jī)殼上還設(shè)有破舊度允許值設(shè)定健11、動(dòng)力電開關(guān)按扭13、報(bào)警指示燈10和電源插座12。
本發(fā)明的適用于上述分檢機(jī)的新舊紙幣分檢方法，包括將待檢紙幣從進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)8送入；由于控鈔輪15轉(zhuǎn)速高于捻鈔輪14轉(zhuǎn)速，紙幣被一張一張分離地運(yùn)送于輸送皮帶3；傳感器2將紙幣圖像以點(diǎn)陣形式讀入計(jì)算機(jī)，并將待檢紙幣的圖像分割成m×n個(gè)小塊，將每個(gè)小塊的圖像信息輸入計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)首先對(duì)得到的圖像進(jìn)行濾波、銳化，再將其與標(biāo)準(zhǔn)圖像T進(jìn)行比較，得出表征紙幣圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像重合程度的相關(guān)系數(shù)R，表征紙幣表面光滑程度的圖像相鄰梯度總平均值W和表征紙幣圖像模糊程度的粗粒化局部方差均值CM；然后對(duì)這些特征指標(biāo)R、W和CM分檔，加權(quán)平均，得到紙幣破舊度綜合指標(biāo)O；比較O與破舊度設(shè)定值OS的大小，若O＞OS則為舊幣，反之為新幣。
最后，通過計(jì)算機(jī)輸出新舊紙幣的識(shí)別信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器動(dòng)作，使新、舊紙幣分別落入不同的落鈔斗。具體是，輸出新幣識(shí)別信號(hào)，電磁鐵20作用，使推桿21縮回，移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板19的接鈔端同位于輸送皮帶3的出鈔端接受新幣并導(dǎo)落于新幣落鈔斗4；輸出舊幣識(shí)別信號(hào)，則推桿21伸出，將移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板19接鈔端上頂離開輸送皮帶3的同位面，舊幣落于固定出鈔導(dǎo)向板5并被導(dǎo)落于舊幣落鈔斗6。此過程新、舊紙幣落鈔途徑可更換，效果完全相同。
上述之圖像銳化，是用Wallis & Jong-Sanlee算法，取(2n+1)(2m+1)窗口求均值ML(x,y)=1(2n+1)(2m+1)Σi=x-nn+xΣj=y-mm+yf(i,j)]]>再修正該點(diǎn)f′(x，y)＝ML(x，y)+h[f(x，y)-ML(x，y)]取k＞1，圖像即得到銳化。
上述特征指標(biāo)R、W和CM分別表示為R=ΣmΣnδ(m,n)T(m,n)(ΣmΣnδ(m,n)2)12(ΣmΣnT(m,n)2)12]]>W=Σi=1m-1Σj=1n|G(i,j)-G[(i+1),j]|]]>CM=m3·n3m2·n2Σi=1m2/m3Σj=1n2/n3λ(i,j)]]>其中，λ(i,j)=1m3·n3Σk=1m3Σl=1n3{E[(i-1)·m3+k,]]>(j-1)·n3+l]-ML(i，j)}2ML(i,j)=1m3·n3Σk=1m3Σl=1n3E[(i-1)·m3+k,]]>(j-1)·n3+l]E(i,j)=1l1·l2Σk=1l1Σl=1l2E[(i-1)·l1+k,]]>(j-1)·l2+l]l1＝m/m2，l2＝n/n2上述紙幣破舊度綜合指標(biāo)O為O=(P1n1k+P2n2k+P3n3k)/3]]>其中，P1+P2+P3＝1，且P1＞0，P2＞0，P3＞0。
經(jīng)以上所述，本發(fā)明新舊紙幣分檢方法，其概括步驟如下1、啟動(dòng)工作系統(tǒng)，設(shè)定紙幣破舊度允許值OS；2、將特檢紙幣送入進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)8，經(jīng)傳感器2將紙幣圖像以點(diǎn)陣形式讀入計(jì)算機(jī)；3、通過計(jì)算機(jī)對(duì)紙幣圖像進(jìn)行濾波，銳化，并與標(biāo)準(zhǔn)圖像比較求出表征紙幣圖像的特征指標(biāo)R、W和CM；再對(duì)R、W和CM分檔，加權(quán)平均，得到紙幣破舊度綜合指標(biāo)O；比較O與OS的大小，若O＞OS，則為舊幣，反之為新幣；4、通過計(jì)算機(jī)輸出新舊紙幣的識(shí)別信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器改變移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板19的傾角，使新、舊紙幣分別落入兩個(gè)不同的落鈔斗，完成新舊紙幣的分檢。
權(quán)利要求
1.新舊紙幣分檢機(jī)，機(jī)殼上設(shè)進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)(8)，計(jì)算機(jī)主機(jī)(7)及其顯示器(1)與分檢機(jī)相關(guān)聯(lián)，機(jī)殼中與進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)(8)相鄰地設(shè)有輸送皮帶(3)，其特征是，輸送皮帶(3)上方設(shè)有帶信號(hào)匹配模板的動(dòng)態(tài)圖像傳感器(2)，靠近輸送皮帶(3)出鈔端設(shè)有移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板(19)，該導(dǎo)向板(19)下方設(shè)有固定出鈔導(dǎo)向板(5)，兩導(dǎo)向板(19、5)遠(yuǎn)于輸送皮帶(3)的一端分別設(shè)有新幣落鈔斗(4)和舊幣落鈔斗(6)，與移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板(19)相配合地設(shè)有一導(dǎo)向板起落裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的新舊紙幣分檢機(jī)，其特征是，進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)(8)由置鈔板(9)、捻鈔輪(14)、控鈔輪(15)、阻力輪(18)、電機(jī)(7)和彈性舌片(16)構(gòu)成，其中由電機(jī)(17)驅(qū)動(dòng)的捻鈔輪(14)設(shè)于置鈔板(9)上面，轉(zhuǎn)速高于捻鈔輪(14)的控鈔輪(15)與阻力輪(18)相切地設(shè)于置鈔板(9)的出鈔端，其切線與置鈔板(9)的出鈔端位于同一平面，彈性舌片(16)一端壓于輸送皮帶(3)上面。
3.如權(quán)利要求1所述的新舊紙幣分檢機(jī)，其特征是，所說的導(dǎo)向板起落裝置包括電磁鐵(20)和推桿(21)。
4.如權(quán)利要求1所述的新舊紙幣分檢機(jī)，其特征是，機(jī)殼上設(shè)有破舊度允許值設(shè)定鍵(11)、動(dòng)力電開關(guān)按扭(13)、報(bào)警指示燈(10)和電源插座(12)。
5.適用于如權(quán)利要求1所述的分檢機(jī)的新舊紙幣分檢方法，包括將待檢紙幣從進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)(8)送人，一張張分離地運(yùn)送于輸送皮帶(3)，其特征是再包括以下步驟a、啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作系統(tǒng)，設(shè)定破舊度允許值OS；傳感器(2)將運(yùn)送于輸送皮帶(3)的紙幣圖像以點(diǎn)陣形式讀入計(jì)算機(jī)；b、通過計(jì)算機(jī)對(duì)紙幣圖像進(jìn)行濾波、銳化，并與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，求出表征紙幣圖像的特征指標(biāo)R、W和CM，其中R為相關(guān)系數(shù)，表征紙幣圖像G與標(biāo)準(zhǔn)圖像T的重合程度；W為圖像相鄰梯度總平均值，表征紙幣表面光滑程度；CM為粗?；植糠讲罹担碚骷垘艌D像的模糊程度；再對(duì)所求出的特征指標(biāo)R、W和CM分檔，加權(quán)平均，得到紙幣破舊度綜合指示O=(P1n1k+P2n2k+P3n3k)/3]]>式中P1+P2+P3＝1，且P1＞0，P2＞0，P3＞0；比較O與OS的大小，若O＞OS，則為舊幣，反之為新幣；c、通過計(jì)算機(jī)輸出新舊紙幣的識(shí)別信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器改變移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板的傾角，使新、舊紙幣分別落入兩個(gè)不同的落鈔斗。
6.如權(quán)利要求5所述的新舊紙幣分檢方法，其特征是，特征指標(biāo)R=ΣmΣnδ(m,n)T(m,n)(ΣmΣnδ(m,n)2)12(ΣmΣnT(m,n)2)12]]>W=Σi=1m-1Σj=1n|G(i,j)-G[(i+1),j]|]]>CM=m3·n3m2·n2Σi=1m2/m3Σj=1n2/n3λ(i,j)]]>其中，λ(i,j)=1m3·n3Σk=1m3Σl=1n3{E[(I-1)·m3+k,]]>(j-1)·n3+l]-ML(i，j)}2ML(i,j)=1m3·n3Σk=1m3Σl=1n3E[(i-1)·m3+k,]]>(j-1)·n3+l]E(i,j)=1l1·l2Σk=1l1Σl=1l2E[(i-1)·l1+k,]]>(j-1)·l2+l]l1＝m/m2，l2＝n/n全文摘要
新舊紙幣分檢機(jī)，鄰進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)設(shè)輸送皮帶及其上方的圖像傳感器，近輸送皮帶出鈔端設(shè)移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板和固定出鈔導(dǎo)向板，落鈔斗與導(dǎo)向板相聯(lián)，計(jì)算機(jī)及其顯示器與該機(jī)相聯(lián)，新舊紙幣分檢方法，包括將待檢紙幣送入進(jìn)鈔控制機(jī)構(gòu)，紙幣圖像由傳感器讀入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)圖像比較求出紙幣特征指標(biāo)，再與設(shè)定值比較判別紙幣是新或舊，然后輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)出鈔導(dǎo)向板升降，使新、舊紙幣分別收集。本發(fā)明可替代新舊紙幣手工分檢。
文檔編號(hào)G07D7/00GK1132376SQ9511518
公開日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1995年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月19日
發(fā)明者顧臨怡, 謝英俊 申請(qǐng)人:顧臨怡, 謝英俊