多光譜點鈔儀及其點鈔控制方法

2023-12-11 17:42:32 4

專利名稱：多光譜點鈔儀及其點鈔控制方法
技術領域：
本發明屬於點鈔設備技術領域，具體為多光譜點鈔儀及其點鈔控制方法。
背景技術：
現有點鈔機的機體上部設置上蓋，內部設置機架，機架前側安裝置接鈔臺、 接鈔輪及相應的接鈔驅動電機，後側安裝餵鈔臺及相應的對正機構，餵鈔臺前側 安裝捻鈔輪、計數管，餵鈔臺下方設置與捻鈔輪傳動配合的進鈔驅動電機。該點 鈔機一般採用磁性傳感器對紙幣進行辯偽工作，其智能性不高，功能和使用範圍 窄，進鈔速度不夠平穩性，容易發生飛鈔現象，且出鈔不穩定性，紙幣折鈔的幾 率高，且壓鈔輪固定在機體內，清潔、維修都不很方便。

發明內容
針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在於設計提供一種多光譜點 鈔儀及其點鈔控制方法的技術方案，可以同時對紙幣的磁特徵、可見光圖像特徵、 紅外光圖像特徵等信息進行檢測、處理、反饋。
所述的多光譜點鈔儀，機體上部設置上蓋，內部設置機架，機架前側安裝置 接鈔臺、接鈔輪及相應的接鈔驅動電機，後側安裝餵鈔臺及相應的對正機構，餵 鈔臺前側安裝捻鈔輪、計數管，餵鈔臺下方設置與捻鈔輪傳動配合的進鈔驅動電 機，其特徵在於捻鈔輪前側設置壓輪組件，所述的壓輪組件由壓輪翻轉架上安裝 設置同步轉動的分鈔輪、中壓鈔輪、前壓鈔輪構成，分鈔輪與進鈔驅動電機傳動 配合，壓輪組件下方的機架上嵌入設置磁性傳感器、多光譜傳感器，多光譜傳感器與接鈔輪之間設置前對轉輪，機體內安裝主控制板、電機控制板、圖像處理板， 進鈔驅動電機、接鈔驅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，多光譜傳感器經圖像處理板處理後與主控制板配合連接， 機體外壁設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，其特徵在於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，其特徵在於所述的壓輪組件採用寬體結構，且通過分 鈔輪的中心軸與機體內壁插接配合，中心軸外端設置與進鈔驅動電機傳動配合的 皮帶輪，壓輪翻轉架與中心軸轉動配合。
所述的多光譜點鈔儀，其特徵在於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，其特徵在於對正機構與餵鈔臺滑動配合。
所述多光譜點鈔儀的點鈔控制方法，其特徵在於
1) 採用磁性傳感器和多光譜傳感器相結合的技術，對紙幣的磁特徵、可見 光圖像特徵、紅外光圖像特徵進行信息檢測、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，紙幣由餵鈔 臺送入，進鈔驅動電機採用閉環控制技術，利用碼盤跟蹤電機轉速並將結果反饋 給電機控制板，電機控制板實時調控電機轉速；
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 時採集紙幣的磁條信息，主控制板對磁條信息進行分析並判斷紙幣的真假及面 額，處理結果在顯示屏上顯示；
4) 在"智能"模式下，對紙幣進行光學信息檢驗多光譜傳感器採集紙幣 的數字圖像，採集到的圖像經圖像處理板處理，對紙幣的幣種、真偽、面額、面朝向、版本和號碼進行識別，然後將結果發送給主控制板，由主控制板響應後作 出相應的操作，處理結果在顯示屏上顯示。
所述的點鈔控制方法，其特徵在於上述步驟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，並將採集到的數字圖像數據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，數據存儲在圖像處理板的片外存儲器中；
3) 然後對數字圖像進行圖像學處理，對紙幣的幣種、真偽、面額、面朝向、 版本和號碼進行識別，然後將結果發送給主控制板，由主控制板響應後作出相應 的操作，處理結果在顯示屏上顯示。
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採樣，將得到 大容畺樣本進行神經網絡訓練，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、版本和真偽的依據；並且設計線性拒絕器與神經網絡配合使 用；
2) 判斷紙幣入鈔方向後定位號碼所在區域，然後把該區域及號碼圖像塊分 割出來，再利用神經網絡算法進行號碼識別，識別結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徵、可見光圖 像特徵、紅外光圖像特徵進行信息檢測、處理、反饋，集幣種識別、真偽鈔識別、 面額識別、面朝向識別、版本識別、號碼識別等多種功能於一身，且使用、維護 簡單方便，主要應用於銀行及其它現金流量較大的企業、機構和部門。


圖l為本發明的結構示意圖2為本發明的剖面結構示意圖3為本發明的控制結構方框圖中l-上蓋、2-壓輪翻轉架、3-分鈔輪、4-中壓鈔輪、5-前壓鈔輪、6_餵 鈔臺、7-對正機構、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-前對轉輪、 18-多光譜傳感器、19-機架、20-計數管、21-捻鈔輪、22-進鈔驅動電機、23-接 鈔驅動電機。
具體實施例方式
以下結合說明書附圖對本發明作進一步說明，並給出具體實施方式
。
如圖所示，機體14上部設置上蓋1，內部設置機架19，機架19前側安裝置 接鈔臺15、接鈔輪16及相應的接鈔驅動電機23，後側安裝餵鈔臺6及相應的對 正機構7，對正機構7與餵鈔臺6滑動配合。餵鈔臺6前側安裝捻鈔輪21、計數 管20，餵鈔臺6下方設置與捻鈔輪21傳動配合的進鈔驅動電機22。捻鈔輪21 前側設置壓輪組件，所述的壓輪組件由壓輪翻轉架2上安裝設置同步轉動的分鈔 輪3、中壓鈔輪4、前壓鈔輪5構成。所述的壓輪組件採用寬體結構，增強了出 鈔的穩定性，顯著地降低了紙幣折鈔的機率。壓輪組件通過分鈔輪3的中心軸3a 與機體14內壁插接配合，中心軸3a外端設置與進鈔驅動電機22傳動配合的皮 帶輪3b，壓輪翻轉架2與中心軸3a轉動配合，可根據需要隨時轉動壓輪翻轉架 2，方便清潔工作。分鈔輪3與進鈔驅動電機22傳動配合，壓輪組件下方的機架19上嵌入設置 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之間設置前對轉 輪17，用於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的同時採集到高質量的數字圖像，解決了採集數字圖像不穩定的問題， 為數字圖像處理環節提供了高質量的數據源，從而保證了整個系統的識別精度。
機體14內安裝主控制板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 立數字圖像處理板13，可對數字圖像進行高速處理，消除了高速系統中圖像處理 的速度瓶頸問題，提高了系統的實時性。
進鈔驅動電機22、接鈔驅動電機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經圖像處理板13 處理後與主控制板11配合連接，機體14外壁設置與主控制板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動電機22、接鈔驅動電機23的速度由電機控 制板12及其主控制板11協調。可以通過輸入面板9設置點鈔儀的功能參數，而 輸出接口則用來接顯示器10或外接電腦，輸出處理結果；主控制板ll綜合各子 部件反饋的信息後下達各種控制指令。
所述多光譜點鈔儀的點鈔控制方法為
1)採用磁性傳感器8和多光譜傳感器18相結合的技術，在紙幣高速運動過 程中對紙幣的磁特徵、可見光圖像特徵、紅外光圖像特徵進行信息檢測、處理、 反饋，提高了識別精度，豐富了系統功能，使之具有很高的智能性，大幅拓展了 點鈔儀的功能和使用範圍；2) 通過輸入面板9切換工作模式，即"強檢"或"智能"模式，紙幣由餵 鈔臺6送入，進鈔驅動電機22、接鈔驅動電機23採用閉環控制技術，利用碼盤 跟蹤電機轉速並將結果反饋給電機控制板12，電機控制板12實時調控電機轉速， 使進鈔電機勻速運動，提高了進鈔速度的平穩性，使採集穩定、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 時採集紙幣的磁條信息，主控制板11對磁條信息進行分析並判斷紙幣的真假及 面額，處理結果在顯示屏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，並將採集到的數 字圖像數據傳送到圖像處理板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，數據存儲在片外存儲器中； 然後對數字圖像進行圖像學處理，對紙幣的幣種、真偽、面額、面朝向、版本和 號碼進行識別，然後將結果發送給主控制板ll，由主控制板ll響應後作出相應 的操作，處理結果在顯示屏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 幣進行大量採樣，將得到大容量樣本進行神經網絡訓練，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、版本和真偽的依據；並且設計 線性拒絕器與神經網絡配合使用，對紙幣的真偽信息作出更加準確的判斷，進一 步提高了識別結果的可靠性。2)判斷紙幣入鈔方向後定位號碼所在區域，然後 把該區域及號碼圖像塊分割出來，再利用神經網絡算法進行號碼識別，識別結果 輸出到顯示屏10或相連的計算機。
權利要求
1. 多光譜點鈔儀，機體(14)上部設置上蓋(1)，內部設置機架(19)，機架(19)前側安裝置接鈔臺(15)、接鈔輪(16)及相應的接鈔驅動電機(23)，後側安裝餵鈔臺(6)及相應的對正機構(7)，餵鈔臺(6)前側安裝捻鈔輪(21)、計數管(20)，餵鈔臺(6)下方設置與捻鈔輪(21)傳動配合的進鈔驅動電機(22)，其特徵在於捻鈔輪(21)前側設置壓輪組件，所述的壓輪組件由壓輪翻轉架(2)上安裝設置同步轉動的分鈔輪(3)、中壓鈔輪(4)、前壓鈔輪(5)構成，分鈔輪(3)與進鈔驅動電機(22)傳動配合，壓輪組件下方的機架(19)上嵌入設置磁性傳感器(8)、多光譜傳感器(18)，多光譜傳感器(18)與接鈔輪(16)之間設置前對轉輪(17)，機體(14)內安裝主控制板(11)、電機控制板(12)、圖像處理板(13)，進鈔驅動電機(22)、接鈔驅動電機(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)經圖像處理板(13)處理後與主控制板(11)配合連接，機體(14)外壁設置與主控制板(11)配合連接的輸入面板(9)、顯示器(10)。
2、 如權利要求1所述的多光譜點鈔儀，其特徵在於所述的圖像處理板(13) 包括DSP處理器、FPGA、 ROM及片外存儲器。
3、 如權利要求1所述的多光譜點鈔儀，其特徵在於所述的壓輪組件採用寬 體結構，且通過分鈔輪(3)的中心軸(3a)與機體(14)內壁插接配合，中心 軸(3a)外端設置與進鈔驅動電機(22)傳動配合的皮帶輪(3b)，壓輪翻轉架(2)與中心軸(3a)轉動配合。
4、 如權利要求1所述的多光譜點鈔儀，其特徵在於中壓鈔輪(4)底面與多 光譜傳感器(18)表面的垂直高度為0. 6-lmm。
5、 如權利要求1所述的多光譜點鈔儀，其特徵在於對正機構(7)與餵鈔臺(6)滑動配合。
6、 如權利要求1所述的多光譜點鈔儀的點鈔控制方法，其特徵在於1) 採用磁性傳感器(8)和多光譜傳感器(18)相結合的技術，對紙幣的磁 特徵、可見光圖像特徵、紅外光圖像特徵進行信息檢測、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 由餵鈔臺(6)送入，進鈔驅動電機(22)採用閉環控制技術，利用碼盤跟蹤電 機轉速並將結果反饋給電機控制板(12)，電機控制板(12)實時調控電機轉速;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)時採集紙幣的磁條信息，主控制板(11)對磁條信息進行分析並判斷紙幣的真假及面額，處理結果在顯示屏(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)採集紙幣的數字圖像，採集到的圖像經圖像處理板(13)處理，對紙幣的幣種、真偽、面額、面朝向、版本和號碼進行識別，然後將結果發送給主控制板(11)，由主控制板(11)響應後作出相應的操作，處理結果在顯示屏(10)上顯示。
7、 如權利要求6所述的點鈔控制方法，其特徵在於步驟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，並將採集到的數字圖像數據傳送到圖像處理板(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，數據存儲在圖像處理板(13)的片外存儲器中；3) 然後對數字圖像進行圖像學處理，對紙幣的幣種、真偽、面額、面朝向、 版本和號碼進行識別，然後將結果發送給主控制板(11)，由主控制板(11)響 應後作出相應的操作，處理結果在顯示屏(10)上顯示。
8、如權利要求6或7所述的點鈔控制方法，其特徵在於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採樣，將得到大容量樣本進行神經網絡訓練，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、版本和真偽的依據；並且設計線性拒絕器與神經網絡 配合使用；2) 判斷紙幣入鈔方向後定位號碼所在區域，然後把該區域及號碼圖像塊分 割出來，再利用神經網絡算法進行號碼識別，識別結果輸出到顯示屏(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，屬於點鈔設備技術領域。機架前側安裝接鈔機構，後側安裝進鈔機構，餵鈔臺前側安裝捻鈔輪、計數管，餵鈔臺下方設置與捻鈔輪傳動配合的進鈔驅動電機，捻鈔輪前側設置壓輪組件，壓輪組件的分鈔輪與進鈔驅動電機傳動配合，壓輪組件下方的機架上嵌入設置磁性傳感器、多光譜傳感器，多光譜傳感器與接鈔輪之間設置前對轉輪，機體內安裝主控制板、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徵、可見光圖像特徵、紅外光圖像特徵進行信息檢測、處理、反饋，集幣種識別、真偽鈔識別、面額識別、面朝向識別、版本識別、號碼識別等多種功能於一身。
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 優先權日2008年6月6日
發明者鵬 劉, 唐降龍, 野 金, 顧梓昆 申請人:梓昆科技(杭州)有限公司