专利名称：纸币重张的检测方法及装置、自助终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及纸币检测领域，具体而言，涉及一种纸币重张的检测方法及装置、自助终端。
背景技术：
在现金交易装置(自助终端)中要不断地接收纸币，特别是进行银行业务的自动出纳机(ATM)，用于铁路系统的自动售票机(TVM)，需要鉴别各种纸币。由于纸币表面状况不同及气候条件的影响，两张或多张纸币粘在一起是常见现象，如果不能准确分辩纸币是否重张，会导致严重错误。分辩纸币是否重张的常用方法是利用纸币的厚度来检测纸币是否重张，如利用霍尔元件等方法检测纸币的厚度，或者利用超声波传感器检测纸币的厚度。然而，仅利用纸币厚度来检测其是否重张的方法存在检测误差，如纸币表面粘有灰尘等的受污染程度，纸币新旧等的使用状况，都影响利用厚度检测纸币重张的准确率。另外一个常用纸币重张检测方法为通过透射光强度的方法来检测纸币是否重张， 如美国专利US6，082，732所提供的检测方法，通过检测透射光强度是否大于阈值的方法检测纸币是否重张。然而该方法只能检测纸币在介质上是否重叠，由于不同纸币的颜色差别、 不同纸币的新旧程度，仅仅利用纸币介质上的透光强度特征来检测纸币是否重张，检测的准确性难以保证。
发明内容
针对相关技术中在对纸币是否重张进行检测时准确性往往难以保证的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种纸币重张的检测方法及装置、自助终端， 以解决上述问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种纸币重张的检测方法。该纸币重张的检测方法包括对待测纸币的安全线进行检测，得到安全线检测数据；判断安全线检测数据是否符合第一预定条件；以及，在安全线检测数据不符合第一预定条件的情况下，判定待测纸币存在重张。为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种纸币重张的检测装置。该纸币重张的检测装置包括安全线检测器，用于对待测纸币的安全线进行检测，得到安全线检测数据；存储器，用于存储待测纸币的基准数据；以及，处理器，用于根据基准数据判断安全线检测数据是否符合第一预定条件，以及在安全线检测数据不符合第一预定条件的情况下，判定待测纸币存在重张。为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种自助终端，该自助终端包括本发明所提供的纸币重张的检测装置。通过本发明，采用对待测纸币的安全线进行检测，得到安全线检测数据；判断安全线检测数据是否符合第一预定条件；以及，在安全线检测数据不符合第一预定条件的情况下，判定待测纸币重张。由于通过纸币上的安全线实现对纸币是否重张的检测，不会受到纸币颜色和新旧程度的影响，因而解决了相关技术中在对纸币是否重张进行检测时准确性往往难以保证的问题，进而达到了方便地对纸币是否重张进行检测，以及提高纸币检测的准确性效果。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据本发明实施例的纸币重张检测装置的示意图；图2是根据本发明实施例的纸币重张检测方法的程序流程图；图3是根据本发明的纸币重张检测方法的优选实施例的程序流程图；图4是根据本发明的纸币重张检测方法的图像尺寸符合性检测步骤的流程图；图5是根据本发明的纸币重张检测方法的安全线特征符合性检测步骤的流程图；图6是根据本发明的纸币重张检测方法的透射光强度符合性检测步骤的流程图；图7a是本发明的双安全线检测的信号波形示意图；图7b是本发明的纸币完全重叠时安全线信号波形示意图；图8a是本发明的纸币示意图；以及图8b是本发明的图8a中纸币的透射光波形示意图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。图1是根据本发明实施例的纸币重张检测装置的示意图。下面依图进行说明。如图1所示，纸币重张检测装置10包括控制器12，安全线检测器16以及存储各种数据的储存器20。其中，安全线检测器16，用于检测纸币的安全线，常用的安全检测器为磁性检测器件，如磁敏式磁头、磁阻式磁头等，输出纸币安全线检测信号，根据纸币的安全线信号确定安全线数量。该安全线检测器16对待测纸币的安全线进行检测之后得到安全线检测数据。储存器20，可以包括RAM存储器、FLASH存储器等，其中，RAM存储器暂存纸币重张检测装置中的各种处理数据，如待测纸币的类型、扫描图像的尺寸数据、安全线数量、透射光数据等；FLASH存储器用于存储待测纸币的基准数据，例如存储各种纸币的基准尺寸、各种纸币的安全线数量、各种纸币的透射光强度阈值等。控制器12，用于控制安全线检测器16对待测纸币的安全线进行检测，以及对相关数据进行处理等。该控制器12能够根据基准数据判断安全线检测数据是否符合第一预定条件，并且在安全线检测数据不符合第一预定条件的情况下，判定待测纸币存在重张。上述的纸币重张检测装置10还可以包括获取机构，用于获取所述待测纸币的尺寸数据，该获取机构可以包括图像扫描器14，其中，该图像扫描器14用于对待测纸币进行扫描，获取纸币的扫描图像数据，常见的图像扫描器为电荷耦合图像传感器(简称CCD)、接触式图像传感器(简称CIS)或CMOS图像传感器等，根据扫描图像数据确定扫描图像的尺寸。优选地，图像扫描器14在安全线检测器16进行安全线检测之前进行扫描以使处理器判断待测纸币的尺寸数据是否符合第二预定条件，在待测纸币的尺寸不符合第二预定条件的情况下，直接判定待测纸币存在重张，从而不需再进行进一步的检测，简化了操作流程， 在待测纸币的尺寸符合预定条件的情况下，控制安全线检测器对待测纸币的安全线进行检测。上述的纸币重张检测装置10还可以包括透射光检测器18，该透射光检测器18包括光发射器、光接收器等，由光发射器照射纸币，由光接收器接收透过纸币的光线并输出透射光数据。常用的光发射器为红外光发射器，光接收器为红外光接收器。图2是根据本发明实施例的纸币重张检测方法的程序流程图。如图所示，该方法包括以下步骤步骤S102，对待测纸币的安全线进行检测，得到安全线检测数据。
其中，安全线检测数据可以包括安全线数量和安全线信号强度。步骤S104，判断安全线检测数据是否符合第一预定条件。优选地，在安全线检测数据包括安全线数量和安全线信号强度时，该步骤可以包括判断安全线数量是否等于预设的数量；在安全线数量等于预设的数量时，判断安全线信号强度是否与预设安全线信号强度一致；以及在安全线信号强度与预设安全线信号强度一致时，判定安全线检测数据符合第一预定条件。需要说明的是，判断安全线数量是否等于预设的数量和判断安全线信号强度是否与预设安全线信号强度一致二者的顺序是可以任意的。步骤S106，在安全线检测数据不符合第一预定条件的情况下，判定待测纸币存在重张。优选地，在对待测纸币的安全线进行检测之前，上述方法还可以包括获取待测纸币的尺寸数据；根据待测纸币的尺寸数据判断待测纸币的尺寸是否符合第二预定条件；以及在待测纸币的尺寸不符合第二预定条件的情况下，判定待测纸币存在重张，其中，在待测纸币的尺寸符合预定条件的情况下，继续对待测纸币的安全线进行检测。上述获取待测纸币的尺寸数据包括对待测纸币进行扫描，获取待测纸币的扫描图像；以及，对扫描图像进行处理，得到待测纸币的尺寸数据，根据待测纸币的尺寸数据判断待测纸币的尺寸是否符合第二预定条件包括根据扫描图像得到待测纸币的纸币类型； 查找纸币类型对应的基准尺寸，其中，基准尺寸包括基准长度和基准宽度；在扫描图像的尺寸不大于上述基准尺寸时，判定待测纸币的尺寸符合第二预定条件；在扫描图像的尺寸大于上述基准尺寸时，判定待测纸币的尺寸不符合第二预定条件。优选地，在安全线检测数据符合第一预定条件的情况下，上述方法还可以包括对待测纸币进行照射，获取待测纸币的透射光数据；判断透射光数据是否符合第三预定条件； 以及在透射光数据不符合第三预定条件的情况下，判定待测纸币存在重张。在该实施例中， 依次对待测纸币的尺寸、安全线和透射光进行检测，在其中任意一个不符合条件的情况下， 判定待测纸币存在重张现象，因而，极大地提高了对待测纸币是否存在重张检测的准确性。其中，对待测纸币进行照射，获取待测纸币的透射光数据包括对待测纸币不同的区域进行照射，获取不同区域待测纸币的透射光数据；以及，对不同区域待测纸币的透射光数据进行加权平均，得到透射光数据的加权平均值，判断透射光数据是否符合第三预定条件包括判断透射光数据的加权平均值是否符合第三预定条件。通过加权平均的计算，进一步地提高了检测的准确性。 图3是根据本发明的纸币重张检测方法的优选实施例的程序流程图，详细的处理流程如下 步骤SlO，图像尺寸检测，获取待测纸币的尺寸数据。例如，图像扫描器14对待测纸币进行扫描后，获取纸币的扫描图像数据；控制器 12对扫描图像数据进行处理后得到扫描图像的尺寸数据，如图像长度、宽度等。除了采用图像扫描的方式进行检测的方法之外，也可以采用其他的尺寸检测手段进行检测。步骤S20，判断是否符合纸币尺寸要求。即，判断待测纸币的尺寸是否符合上述的第二预定条件。例如，控制器12将图像扫描器14在步骤SlO中得到的待测纸币的图像尺寸数据 (如图像长度和宽度)与在储存器20中存储的该纸币类型的尺寸数据(如单张纸币的长度和宽度)进行对比，判断待测纸币的图像尺寸是否符合纸币尺寸要求。如果不符合要求，则转到步骤S74 ；如果符合要求，则转到步骤S30，进行下一步处理。步骤S30，安全线检测。安全线检测器16，如磁敏式磁头、磁阻式磁头等，检测待测纸币中的安全线，输出安全线信号；由控制器12对安全线信号进行处理，确定待测纸币的安全线特征数据，如安全线数量、安全线信号强度等。步骤S40，判断是否符合安全线特征要求。控制器将安全线检测器16在步骤S30得到的待测纸币安全线特征数据(如安全线数量、安全线信号强度)与在储存器20中预置的该纸币类型的安全线特征数据(如单张纸币的安全线数量、安全线信号强度等)进行对比，判断待测纸币是否符合纸币的安全线特征要求。如果不符合要求，则转到步骤S74 ；如果符合要求，则转到步骤S50，进行下一步处理。步骤S50，透射光检测。由透射光检测器18中的光发射器对纸币的部分区域进行照射、由光接收器接收透过纸币的照射光线，输出纸币的透射光数据；常见的光发射器、光接收器为红外光发射器、红外光接收器。步骤S60，判断是否符合光强度要求。由控制器12对步骤S50获取的透射光数据进行分析，计算透射光数据的加权平均值，简称加权平均值，该加权平均值降低了纸币中水印、条纹、图案、安全线等区域对纸币透光性的影响，能够较好地反映纸币透光性与纸币厚度之间成反比的关系。由于透射光越强透射光数据越大、透射光越弱透射光数据越小，因此可以利用表示透射光数据大小的加权平均值表示纸币的透射光强度，以下简称光强度。如果符合光强度要求，转到步骤S72 ；如果不符合光强度要求，则转到步骤S74。步骤S72，纸币未重张。当待测纸币的图像尺寸、安全线特征和透射光强度全部符合要求时，说明待测纸币为单张纸币。步骤S74，纸币重张。
当待测纸币的图像尺寸、安全线特征和透射光强度中的任意一个不符合要求时， 说明纸币重张。该实施例通过检测扫描图像的尺寸，可以检测出纸币非正对时的重张现象；通过检测纸币安全线的符合性，可以检测纸币除了安全线完全相对时的纸币重张；通过纸币透射光强度大小检测纸币厚度变化，从而检测纸币重张。通过对纸币多个特征的检测，解决了单个特征检测准确度不高、检测结果不稳定等不足，保证了检测结果的可靠性。下面结合图4说明待测纸币的图像尺寸是否符合纸币尺寸要求的判断方法，该方法包括步骤S22，读取储存器中存储的单张纸币的纸币尺寸数据。控制器通过检测数据的处理，如扫描图像数据，识别出待测纸币的纸币类型，纸币识别的具体处理方法不属于本发明的内容，在此不再赘述。根据已识别纸币的类型读取存储在储存器20中的单张纸币尺寸数据，包括单张纸币的预置长度和预置宽度。在执行完该步骤后，再根据待测纸币的尺寸数据判断所述待测纸币的尺寸是否符合上述提到的第二预定条件，例如，可以通过执行下述的步骤SM和步骤S^来实现。步骤S24，判断待测纸币的图像长度是否大于单张纸币的预置长度。控制器12对待测纸币的扫描图像进行处理，如利用图像边缘的灰度差异进行图像边缘判定，得到待测纸币的图像尺寸，如图像长度、图像宽度；将待测纸币的图像长度与单张纸币的预置长度进行对比，当待测纸币的图像长度大于单张纸币的预置长度，说明待测纸币的图像尺寸不符合纸币尺寸要求，则转到上述实施例中的步骤S74;否则，执行步骤 S26，进行下一步的处理。步骤S26，判断待测纸币的图像宽度是否大于单张纸币的预置宽度。控制器12对待测纸币的图像宽度与单张纸币的预置宽度进行对比，如果待测纸币的图像宽度大于单张纸币的预置宽度，说明待测纸币的图像尺寸不符合纸币尺寸要求， 转到上述实施例中的步骤S74 ；否则，转到上述实施例中的步骤S30。上述步骤S24、S26的执行顺序可以根据需要进行调整，比如也可以先执行步骤 S26，再执行步骤S24，或者步骤SM和S^同时进行，无论该两项步骤按何种顺序执行，都可以实现检测待测纸币的图像尺寸是否满足单张纸币的尺寸要求的目的。由于两张或两张以上纸币重叠时，重叠的纸张在长度和/或宽度很难对齐，因此， 通过获取待测纸币的图像尺寸，包括待测纸币的图像长度和图像宽度，使待测纸币的图像长度和/或图像宽度与其对应类型的单张纸币的预置长度和/或预置宽度进行对比，从而可以从纸币的外形尺寸判断待测纸币是否重张。下面结合图5说明待测纸币的安全线特征是否符合要求的判断方法，该方法包括步骤S42，判断待测纸币安全线数量是否等于设定数量。控制器对待测纸币的安全线数量，与预置在储存器20中的该待测纸币类型的安全线数量进行比较，如果相等，说明符合安全线要求，转到步骤S44;如果不相等，说明不符合安全线要求，则转到上述实施例中的步骤S74。步骤S44，判断所述安全线信号强度是否与预设安全线信号强度一致。如果一致，则说明符合安全线特征要求，转到上述实施例中的步骤S50 ；如果不一致，说明不符合安全线特征要求，则转到上述实施例中的步骤S74。需要说明的是，上述的步骤S42和步骤S44可以仅仅执行一个，也可以两个均执行，在两个均执行时，步骤S42和步骤S44的顺序是可变的。一般情况下，通过安全线检测器16检测到的安全线信号数量，判断安全线数量。 比如，某类型的单张纸币的安全线数量为一条，当检测到多条安全线信号时，说明纸币重张，如安全线检测器16检测到图7a中两个安全线信号30、32时，可以确定待检纸币至少有两条安全线34、36，即至少是两张纸币重叠。但是，如果检测到待测纸币安全线信号为一个时，如安全线检测器16检测到图7b所示的信号40，并不能确定待测纸币不重张，原因是，在极端情况下，两张或两张以上的纸币重叠时，其各自的安全线也可能完全重叠，因此，还需要从安全线信号的强度判断安全线数量。当检测到的待测纸币安全线信号数量和强度均与设定值一致时，才能得到待测纸币安全线数量与设定值一致。受纸币新旧程度不同、纸币版本不同的影响，同一种类型纸币的安全线检测信号强度变化会很大，因此，通过信号强度进行检测时误差较大。通常仅利用待测纸币的安全线信号数量判断其安全线特征是否符合单张纸币要求，同时利用对待测纸币其他特征的检测，排除两张或两张以上的纸币安全线完全重叠的情况。由于安全线在每张纸币上的位置可以在一定范围内变化，因此，两张或两张以上的纸币重叠时，每张纸币的安全线难以完全重叠在一起，因此，通过获取待测纸币安全线特征，使待测纸币的安全线特征与其对应类型的单张纸币的安全线特征进行对比，从而可以判断纸币是否重张。下面结合图6说明待测纸币的透射光强度是否符合光强度要求的判断方法，该方法包括步骤S52，计算加权平均值。对步骤S50检测的透射光数据进行分析，降低透光性异常区域，包括易透光区域， 如纸币的无图案或纹理区域，和不易透光区域，如安全线、颜色比较明显的图案等对纸币透光性的影响，求得透射光数据的加权平均值，即加权平均值，其中，易透光区域、不易透光区域所对应光数据的权值比较小。步骤S54，判断加权平均值是否大于光强度阈值。由于纸币越厚透光性越差、纸币越薄透光性越好，因此通过能够反映纸币厚度的加权平均值对待侧纸币是否符合光强度要求进行判断；如果加权平均值大于预置在储存器 20中的该纸币类型对应的光强度阈值，说明待测纸币的透射光强度符合单张纸币的光强度要求，则转到步骤S72(参见图3)；如果加权平均值小于光强度阈值，说明待测纸币的透射光强度不符合单张纸币的光强度要求，则转到步骤S74(参见图3)。下面结合图8a、图8b说明光强度阈值的确定方法。由于纸币在使用一段时间以后，其表面粘连的灰尘使其透光程度下降，因此，旧币的透光性比新币差；同时，由于纸币越厚透光性越差、纸币越薄透光性越好，因此，单张纸币的透光性比两张纸币的透光性高。基于上述原理，单张新币、单张旧币、两张新币、两张旧币的透光性从强到弱进行排列，依次为单张新币、单张旧币、两张新币、两张旧币。因此，如果设定的光强度阈值能够区分出单张旧币和两张新币的透光性差异，就能以光强度阈值为参考判断出纸币是否重张。由透射检测器18中的红外光发射器沿着图8a中所示方向M照射待测纸币50的区域52，由红外光接收器接收透过纸币的照射光线，输出纸币的透射光数据，单张旧币的红外透射光数据曲线为图8b中的曲线60，两张新币的红外透射光数据曲线为图8b中的曲线 62，图8b中，横轴为纸币长度、纵轴为透射光数据大小。从曲线60、62的波形可以看出，虽然曲线60上大部分数据大于曲线62上的数据，由于两个曲线有交叉，不能直接通过透射光
数据的大小区分出两个曲线。因此，通过公式
权利要求
1.一种纸币重张的检测方法，其特征在于，包括 对待测纸币的安全线进行检测，得到安全线检测数据； 判断所述安全线检测数据是否符合第一预定条件；以及在所述安全线检测数据不符合第一预定条件的情况下，判定所述待测纸币存在重张。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对待测纸币的安全线进行检测之前，所述方法还包括 获取所述待测纸币的尺寸数据；以及根据所述待测纸币的尺寸数据判断所述待测纸币的尺寸是否符合第二预定条件； 其中，在所述待测纸币的尺寸不符合所述第二预定条件的情况下，判定所述待测纸币存在重张；在所述待测纸币的尺寸符合所述第二预定条件的情况下，对所述待测纸币的安全线进行检测。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 获取所述待测纸币的尺寸数据包括对所述待测纸币进行扫描，获取所述待测纸币的扫描图像；以及对所述扫描图像进行处理，得到所述待测纸币的尺寸数据，根据所述待测纸币的尺寸数据判断所述待测纸币的尺寸是否符合所述第二预定条件包括根据所述扫描图像得到所述待测纸币的纸币类型；查找所述纸币类型对应的基准尺寸，其中，所述基准尺寸包括基准长度和基准宽度；以及判断所述扫描图像的尺寸是否大于所述基准尺寸；其中，在所述扫描图像的尺寸不大于所述基准尺寸时，判定所述待测纸币的尺寸符合第二预定条件；在所述扫描图像的尺寸大于所述基准尺寸时，判定所述待测纸币的尺寸不符合所述第二预定条件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全线检测数据包括安全线数量，判断所述安全线检测数据是否符合第一预定条件包括判断所述安全线数量是否等于预设的数量；在所述安全线数量等于预设的数量时，判定所述安全线检测数据符合所述第一预定条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安全线检测数据包括安全线信号强度，判断所述安全线检测数据是否符合第一预定条件包括判断所述安全线信号强度是否与预设安全线信号强度一致；以及在所述安全线信号强度与所述预设安全线信号强度一致时，判定所述安全线检测数据符合所述第一预定条件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述安全线检测数据符合所述第一预定条件的情况下，所述方法还包括对所述待测纸币进行照射，获取所述待测纸币的透射光数据； 判断所述透射光数据是否符合第三预定条件；以及在所述透射光数据不符合第三预定条件的情况下，判定所述待测纸币存在重张。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述待测纸币进行照射，获取所述待测纸币的透射光数据包括对所述待测纸币不同的区域进行照射，获取所述不同区域待测纸币的透射光数据；以及对所述不同区域待测纸币的透射光数据进行加权平均，得到所述透射光数据的加权平均值，判断所述透射光数据是否符合第三预定条件包括 判断所述透射光数据的加权平均值是否符合所述第三预定条件。
8.一种纸币重张的检测装置，其特征在于，包括安全线检测器，用于对待测纸币的安全线进行检测，得到安全线检测数据； 存储器，用于存储所述待测纸币的基准数据；以及处理器，用于根据所述基准数据判断所述安全线检测数据是否符合第一预定条件，以及在所述安全线检测数据不符合第一预定条件的情况下，判定所述待测纸币存在重张。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括 获取机构，用于获取所述待测纸币的尺寸数据，其中，所述处理器还用于根据所述基准数据判断所述尺寸数据是否符合第二预定条件，在所述待测纸币的尺寸不符合所述第二预定条件的情况下，判定所述待测纸币存在重张，以及在所述待测纸币的尺寸符合预定条件的情况下，控制所述安全线检测器对所述待测纸币的安全线进行检测。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括透射光检测器，该透射光检测器包括光发射器，用于发射光以照射所述待测纸币；以及光接收器，用于接收透过所述待测纸币的光线并输出透射光数据， 其中，所述处理器还用于判断所述透射光数据是否符合第三预定条件；以及在所述透射光数据不符合第三预定条件的情况下，判定所述待测纸币存在重张。
11.一种自助终端，其特征在于，包括权利要求8至10中任一项所述的纸币重张的检测装置。
全文摘要
本发明公开了一种纸币重张的检测方法及装置、自助终端。其中，该纸币重张的检测方法包括对待测纸币的安全线进行检测，得到安全线检测数据；判断安全线检测数据是否符合第一预定条件；以及，在安全线检测数据不符合第一预定条件的情况下，判定待测纸币重张。提高本发明，能够方便地对纸币是否重张进行检测，并提高纸币检测的准确性。
文档编号G07D13/00GK102456246SQ201010512219
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者徐伟伟, 王春涛, 许春凯, 陶鹏 申请人:山东新北洋信息技术股份有限公司