专利名称：一种纸币识别方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息及图像技术领域，具体涉及纸币识别方法和装置。
背景技术：
现金钞票作为代替一般等价物流通的特殊媒介，其防伪特征点的制作水平代表防 伪技术的最高水平。钞票中通常采用的防伪技术包括变色油墨、隐形印刷、水印、安全线、 磁性号码、红外特征、特种钞票纸等多种方式，相应地，针对不同的钞票防伪技术，采用变色 油墨检测、隐形印刷检测、水印检测、安全线检测、磁性号码检测、红外特征检测、钞票纸张 检测等多种方式完成对钞票上特定防伪特征点的检测。为了达到更高的检测水平，以及为 了应对制假分子对其中某几项防伪技术的突破，通常采用多种检测方式的有机组合，来解 决现实中遇到的各种钞票鉴伪的问题。然而，由于技术水平的发展，制假分子也会逐渐掌握相应钞票防伪技术的制作工 艺，甚至制假分子针对具体的机具，研究突破各种防伪技术的组合也成为可能。一方面要应 对以假乱真的假钞如伪造货币和变造货币(指针对国家货币采用剪贴、挖补、揭层、涂改、 移位、重印等方法加工处理，使国家货币改变形态)进行鉴别，另一方面还要保证鉴伪手段 和技术，对真钞的误检率水平尽可能地低，因为大量点验钞机具日常所面对的处理对象还 是真钞。这就使得鉴伪行业在系统设计时，对假币的漏检率水平和对真钞的误识率水平必 须加以平衡。现有的点验钞机具中，当系统启动走钞时，钞票依次通过各个检测模块，如磁性号 码检测、安全线检测、隐形印刷检测、水印检测、红外特征检测等其中任意几种，各个模块根 据提取到的该模块的防伪特征来判断钞票的真伪，最终由各个模块的判断结果综合给出此 张钞票的真伪情况。各个模块是并行独立地完成对钞票上特定防伪特征点的检测。此外，业内也已提出钞票序列号的各种专利解决方案，完成对钞票上唯一身份 ID-钞票序列号的识别。需要说明的是，传统的号码识别系统中其钞票序列号的应用主要是针对银行的某 些现实需求，对特定情况下的序列号完成相关信息的查询功能，主要是针对正常情况下，真 钞的序列号管理内容，比如说ATM机存入号码和存储人身份的对应归档，其局限性在于终 端设备的极度匮乏(即使在ATM机以及清分机上，配备序列号识别模块的也很少，点钞机上 更是绝无仅有)以及由于真钞的巨大样本量而造成的难以管理的问题。现有的钞票鉴伪系统，其性能直接取决于单个模块的性能或者多个模块性能的叠 加。举例来说，变色油墨是钞票中所采用的防伪力度最高的防伪特征点，而磁性检测是防伪 力度比较低的防伪特征点，那么采用变色油墨检测方案的系统其鉴伪效果就要远远好于采 用磁性油墨检测方案的系统。另外，多个检测模块的叠加系统性能好于单个检测模块系统 的性能。但是，防伪力度越高的检测方案，其系统设计和复杂度越高，对真钞检测的稳定性 和鲁棒性的要求就越高。不论采用单个检测模块还是多个模块的叠加，都必须考虑假钞的 检测能力以及真钞检测的鲁棒性和稳定性之间的平衡。不能一味追求高性能的检测而忽视对于大量真钞检测的鲁棒性和稳定性。在具体钞票鉴伪的过程中，对于验钞机具第一次检测(暨同种类型的假币未曾被 验钞机具检测过)的假币类型，须依赖现有系统设计的钞票鉴伪系统和技术，即通过钞票 防伪检测技术的单个或者组合的方案进行检测；而对于验钞机具非第一次检测(暨同种类 型的假币曾经被验钞机具检测过)的假币，现有系统设计的方案使得该类问题依然按照第 一次检测(暨同种类型的假币未曾被验钞机具检测过)的假币来处理。不但重复浪费了检 测能力，而且因为真钞在流通中会有不同程度的磨损折旧，使得相应检测点特征弱化，削弱 了与假钞的区别，由于顾及真钞检测的稳定性和鲁棒性很大程度上使得第一次检测(暨同 种类型的假币未曾被验钞机具检测过)的假币被检出的能力受限。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种纸币识别方法和装置，可快速 准确地识别出假币。本发明提供的一种纸币识别方法，包括提取待检测纸币的号码；查询预先设置的假币号码数据库，若所述数据库中存在与所提取的纸币号码相同 的号码，则判定所述待检测纸币为疑币。在查询所述假币号码数据库之前，加载或更新所述假币号码数据库的步骤。更适宜地，还包括按照下述方式中至少之一对所述待检测纸币进行检测，以进一步识别纸币的真 伪变色油墨检测、隐形印刷检测、水印检测、安全线检测、磁性检测、红外或紫外特征 检测。本发明提供的一种纸币识别装置，包括号码提取模块，用于提取待检测纸币的号码；识别模块，用于查询预先设置的假币号码数据库，判断待检测纸币的号码是否为 假币号码；若所述数据库中存在与所提取的纸币号码相同的号码，则所述识别模块判定所述 待检测纸币为疑币。更适宜地，该纸币识别装置还包括加载模块，用于加载或更新所述假币号码数据库；更适宜地，该纸币识别装置，还包括如下检测模块中至少之一变色油墨检测模块，用于检测所述纸币的变色油墨，以识别纸币的真假；隐形印刷检测模块，用于检测所述纸币的隐形印刷标记，以识别纸币的真假；水印检测模块，用于检测所述纸币的水印，以识别纸币的真假；安全线检测模块，用于检测所述纸币的安全线，以识别纸币的真假；磁性检测模块，用于检测所述纸币的磁性特征，以识别纸币的真假；红外或紫外特征检测模块，用于检测所述纸币的红外或紫外特征，以识别纸币的 真假。
更适宜地，该纸币识别装置，还包括 通信模块，用于接收新的假币号码并提供给所述更新模块。更适宜地，该纸币识别装置，还包括综合判断模块，用于根据所述识别模块以及所述检测模块的结果判断待检测纸币 的真伪。本发明提供的假钞识别技术方案中，引入假币序列号数据库动态加载及检索系 统，非常容易地解决现实中大量存在的非第一次检测(暨同种类型的假币曾经被验钞机具 检测过)的假币的鉴别有效性、稳定性，从而极大地提高了整体系统的假币识别水平，并且 丝毫不会影响真钞识别的稳定性和鲁棒性。系统性能大幅地提升一个乃至几个数量级，而 系统成本并没有显著增加。说明书附1是本发明实施例提供的纸币识别方法流程图；图2是本发明实施例提供的纸币识别装置示意图。
具体实施例方式通常而言，各国的钞票纸基、图案甚至是防伪点的选择和布局，都是有差异性的， 但是任何国家的钞票在设计之初都具有其唯一的身份ID-钞票序列号(或者称为钞票号 码、钞票身份号码等)。该序列号的位数和编码规则都是有差异的，而且是为国家严格保密 的。流通领域的任何两张真钞的序列号都是不可能相同的。而假币的序列号是随机印刷或 者是拷贝部分真钞序列号重复印刷得到的，并且同批次的假钞基本具有同样的序列号。因 此，从理论上来说，根据钞票印制序列号，即可辨别一张钞票的真伪。然而，由于真钞流通量 的巨大，以及终端号码采集处理能力的缺失，通过真钞数据库，达到鉴别假钞的目的，在目 前来说，还不具备操作性。但是，根据得到的假币序列号，动态地加载和检索假币序列号数 据库，重构整个钞票鉴伪系统是可以实现的，具有可操作性。在现有钞票鉴伪系统中，增加虚线框中的号码提取、识别、存储系统以及假币序列 号数据库动态加载和检索系统，用于识别非第一次检测(暨同种类型的假币曾经被验钞机 具检测过)的假币特征。另外，通过增加综合判决系统，对第一次检测(暨同种类型的假币 未曾被验钞机具检测过)的假币特征和非第一次检测(暨同种类型的假币曾经被验钞机具 检测过)的假币特征进行综合判断，完成系统的最终鉴别功能。本发明实施例提供的一种假钞识别方法，就是通过识别纸币的号码，并对待检测 的纸币号码进行检索及鉴别，同时结合现有的假币验证手段对假币进行快速准确的鉴别。为使本发明的原理、特性和优点更加清楚，下面结合具体实施例进行描述。参照
图1，本发明实施例提供的一种假钞识别方法，包括如下步骤S01，加载或更新假钞号码数据库；系统启动后，首先检测本地假钞序列号数据库信息是否有更新，如果没有更新，则 加载本地原有的假钞序列号数据库；如果假钞序列号数据库信息有所更新，则加载更新后 的假钞序列号数据库。S02，提取待检测纸币的号码；根据纸币号码的版面位置在纸币输送通道上预定部位设置号码采集装置；该方法
当待检纸币到达预定位置，采集所述纸币的号码区域图像；所述号码区域为号码 可能出现的区域；检测所采集的号码区域图像，判断所述号码区域图像中是否包含纸币号码；若包 含纸币号码，则从所述包含纸币号码的图像中提取所述号码。提取纸币号码的实现方案，具体可参见申请号为201010104234. 2的专利申请中 描述的获取钞票序列号的技术方案。S03，查询假币号码数据库，看其中是否存在与所提取的纸币号码相同的号码；若所述数据库中存在与所提取的纸币号码相同的号码，则判定所述待检测纸币为 疑币。S04，采用现有的纸币检测手段对纸币进行鉴别；具体地，按照下述方式中至少之一对所述待检测纸币进行检测，以进一步识别纸 币的真伪变色油墨检测、隐形印刷检测、水印检测、安全线检测、磁性检测、红外或紫外特征 检测。S05，综合判断纸币的真伪。可将步骤S04中的判断结果结合之前通过识别纸币号码作出的判断，这样，可快 速准确地鉴别纸币的真伪。需要说明的是，在步骤SOl中，假钞序列号数据库的加载和更新，其对实时性的要 求有不同层级，所以可以按照实际需求设计不同实时性的更新策略，来满足差异化的实际需求。具体地，对于实时性要求较高的环境，可以利用有线网络或者2G/3G移动互联网 络，甚至有条件的地方可以利用无线wifi网络，完成假钞序列号数据库加载和更新；对于实时性要求不高的环境，可以利用终端机器日常维护时采用串口升级或者是 U盘升级的方式，完成假钞序列号数据库的加载和更新。鉴于假钞序列号数据库的重要性，在加载/更新时，需要对数据采取个性化的、高 安全性的加密措施。对于假钞序列号数据库的更新，可以充分借鉴现有的一切设备和能力，不论是点 钞机具、大型机具甚至是最终通过专家认为判断的假钞识别结果，都可以统一归纳到假钞 序列号的数据库中。并且，在实际的钞票流通过程中，任何环节发现的假钞信息，都应该确 认后汇总到统一的假钞序列号数据库中。参照图2，本发明实施例还提供一种纸币识别装置200，包括加载模块210，用于加载或更新所述假币号码数据库；号码提取模块220，用于提取待检测纸币的号码；识别模块230，用于查询预先设置的假币号码数据库，判断待检测纸币的号码是否 为假币号码；若所述数据库中存在与所提取的纸币号码相同的号码，则所述识别模块判定所述 待检测纸币为疑币。纸币识别装置200，还包括如下检测模块中至少之一
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变色油墨检测模块240a，用于检测所述纸币的变色油墨，以识别纸币的真假；隐形印刷检测模块240b，用于检测所述纸币的隐形印刷标记，以识别纸币的真 假；水印检测模块240c，用于检测所述纸币的水印，以识别纸币的真假；安全线检测模块240d，用于检测所述纸币的安全线，以识别纸币的真假；磁性检测模块240e，用于检测所述纸币的磁性特征，以识别纸币的真假；红外或紫外特征检测模块240f，用于检测所述纸币的红外或紫外特征，以识别纸 币的真假。纸币识别装置，还包括通信模块250，用于接收新的假币号码并提供给加载模块210。综合判断模块260，用于根据识别模块230及各检测模块240的结果判断待检测纸 币的真伪。本发明实施例提供的假钞识别技术方案中，对钞票序列号以及识别结果进行存储 和管理(存储问题，在不采用任何压缩手段的情况下，人民币一张钞票的10位序列号需要 10个Byte的存储容量，换算下来IMByte的存储容量可以存储约10万张钞票序列号，存储 成本较低)。这样，在同类问题第二次甚至是第N次需要用到的情况下，可以只通过假币序 列号数据库的动态加载和索引，即可完成纸币的鉴别。另外，对于纸币序列号部分污损模糊的情况，可以对能够识别的剩余位数序列号 进行匹配，同样可以达到很高识别水平，序列号唯一性不会有太大的变化。据估计，现实环境中，第一次检测(暨同种类型的假币未曾被验钞机具检测过)的 假币所占比例连10%都不到(非常保守的数字，实际数据可能远远小于10%)，大多为非第 一次检测(暨同种类型的假币曾经被验钞机具检测过)的假币。通过这样的系统设计，可 以一次性解决90%的问题，对于剩下10%的问题，再通过相应的技术手段解决。按照这个 比例来估计，即使对第一次检测(暨同种类型的假币未曾被验钞机具检测过)的假币特征 不能做到100%的解决，只解决了 50%，相应地新的系统结构下的实际检测率应该是90% xlOO% +10% x50% = 95%，对比与原来对所有问题都归到第一次检测(暨同种类型的假币 未曾被验钞机具检测过)的假币特征中50%的识别率，无疑是巨大的提升！甚至，如果第 一次检测(暨同种类型的假币未曾被验钞机具检测过)的假币特征解决了 90% (远低于目 前的技术实际水平)，则该系统结构下系统的识别率为90% χ100% +10% x90%= 99%，而 传统的方式只是90 %，系统优化接近一个数量级！现在，对于非第一次检测(暨同种类型的假币曾经被验钞机具检测过)的假币 检出率100%的解决可能性做一个说明，因为号码的识别率不可能达到100%。新国标 GB16999-200X中对人民币号码的误识率定义如下人民币序列号10位号码中有一位号码 发生误识，即视作误识一次。同样的算法和硬件，如果两位号码同时出错视作误识的话，识 别率即大约提升平方级数，按照保守的千分率进行估计，两位同时出错的几率为百万分之 一，无限接近100%。而即使考虑两位号码的容错率，对钞票序列号唯一性的影响也是微乎 其微的。下面对假币中的变造货币的识别做一个说明。制假分子采用部分真部分假的拼接 方式，制成变造货币，造成机具所检测的防伪点正好是真钞局部导致无法有效检出的问题，
8一直是现有验钞机具的一个难以克服的难题。但是，不论钞票序列号拼接部分是真币还是 假币，都不会造成对假币数据库系统的困扰。因为一旦一张真币的号码被用作变造货币，那 么这张真币号码自然进入假币数据库的管理，不可能出现同样号码的另一张真币影响假币 数据库的动态管理。假币序列号数据库的管理是动态的，即使造假分子能够获知假币管理的数据库信 息，对于造假来说起不到任何帮助，因为他们所能做的只是避开现有假币库的号码，选择新 的号码或者拷贝真钞的号码，这样只是增加了验钞机具第一次检测(暨同种类型的假币未 曾被验钞机具检测过)的假币的样本量，对系统整体性能的影响微乎其微。最重要的是，对 于非第一次检测(暨同种类型的假币曾经被验钞机具检测过)的假币的解决方案，其假币 序列号数据库的来源，不再限于某一台或者某一种具体的验钞机器。而是所有金融机具行 业内、银行系统内的各种性能的机器的检测结果，甚至是最后通过专家经验检测的结果，都 可以纳入到假币序列号数据库中用于检测非第一次检测(暨同种类型的假币曾经被验钞 机具检测过)的假币。本发明提供的假钞识别技术方案中，引入假币序列号数据库动态加载及检索系 统，非常容易地解决现实中大量存在的非第一次检测(暨同种类型的假币曾经被验钞机具 检测过)的假币的鉴别有效性、稳定性，从而极大地提高了整体系统的假币识别水平，并且 丝毫不会影响真钞识别的稳定性和鲁棒性。系统性能大幅地提升一个乃至几个数量级，而 系统成本并没有显著增加。根据所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对 于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理 也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为 本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任 何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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权利要求
一种纸币识别方法，其特征在于，包括提取待检测纸币的号码；查询预先设置的假币号码数据库，若所述数据库中存在与所提取的纸币号码相同的号码，则判定所述待检测纸币为疑币。
2.如权利要求1所述的纸币识别方法，其特征在于，还包括在查询所述假币号码数据库之前，加载或更新所述假币号码数据库的步骤。
3.如权利要求1所述的纸币识别方法，其特征在于，还包括按照下述方式中至少之一对所述待检测纸币进行检测，以进一步识别纸币的真伪 变色油墨检测、隐形印刷检测、水印检测、安全线检测、磁性检测、红外或紫外特征检测。
4.如权利要求1所述的纸币识别方法，其特征在于，所述提取待检测纸币的号码，具体 包括当待检纸币到达预定位置，采集所述纸币的号码区域图像；所述号码区域为号码可能 出现的区域；检测所采集的号码区域图像，判断所述号码区域图像中是否包含纸币号码；若包含纸 币号码，则从所述包含纸币号码的图像中提取所述号码。
5.如权利要求2所述的纸币识别方法，其特征在于，所述更新假币号码数据库包括如 下方式之一通过无线通信链路发送新的假币号码到所述假币号码数据库，所述无线通信链路包括 移动通信链路或无线局域网链路；采用串口或者U盘将新的假币号码加载到所述假币号码数据库，完成更新。
6.一种纸币识别装置，其特征在于，包括 号码提取模块，用于提取待检测纸币的号码；识别模块，用于查询预先设置的假币号码数据库，判断待检测纸币的号码是否为假币 号码；若所述数据库中存在与所提取的纸币号码相同的号码，则所述识别模块判定所述待检 测纸币为疑币。
7.如权利要求6所述的纸币识别装置，其特征在于，还包括 加载模块，用于加载或更新所述假币号码数据库；
8.如权利要求6或7所述的纸币识别装置，其特征在于，还包括如下检测模块中至少之变色油墨检测模块，用于检测所述纸币的变色油墨，以识别纸币的真假；隐形印刷检测模块，用于检测所述纸币的隐形印刷标记，以识别纸币的真假；水印检测模块，用于检测所述纸币的水印，以识别纸币的真假；安全线检测模块，用于检测所述纸币的安全线，以识别纸币的真假；磁性检测模块，用于检测所述纸币的磁性特征，以识别纸币的真假；红外或紫外特征检测模块，用于检测所述纸币的红外或紫外特征，以识别纸币的真假。
9.如权利要求6或7所述的纸币识别装置，其特征在于，还包括 通信模块，用于接收新的假币号码并提供给所述更新模块。
10.如权利要求8所述的纸币识别装置，其特征在于，还包括 综合判断模块，用于根据所述识别模块以及所述检测模块的结果判断待检测纸币的真伪。
全文摘要
本发明公开了一种纸币识别方法，包括提取待检测纸币的号码；查询预先设置的假币号码数据库，若所述数据库中存在与所提取的纸币号码相同的号码，则判定所述待检测纸币为疑币。本发明还提供一种纸币识别装置，包括号码提取模块，用于提取待检测纸币的号码；识别模块，用于查询预先设置的假币号码数据库，判断待检测纸币的号码是否为假币号码；若所述数据库中存在与所提取的纸币号码相同的号码，则所述识别模块判定所述待检测纸币为疑币。根据本发明可容易地解决现实中大量存在的非第一次检测的鉴别有效性、稳定性，从而极大地提高了整体系统的假币识别水平，并不会影响真钞识别的稳定性和鲁棒性。
文档编号G07D7/20GK101976475SQ20101020007
公开日2011年2月16日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者刘树素, 唐辉, 成和建, 鲍东山 申请人:北京新岸线软件科技有限公司