一種紙幣多光譜高分辨率圖像采集系統(tǒng)及采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行圖像采集處理技術(shù)，金融機(jī)具領(lǐng)域，尤指一種紙幣多光譜高分辨率圖像采集系統(tǒng)及采集方法，適用于金融機(jī)具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，紙幣流通量越來(lái)越大，各種類型的假幣層出不窮。公安機(jī)關(guān)缺少打擊貨幣造假的溯源技術(shù)，難以取證、甄別和溯源。迫切需要搭建一個(gè)包含各種真假紙幣的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)用于鑒偽、溯源等。
[0003]傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)只能采集低分辨率的圖像，并且不能實(shí)時(shí)快速地進(jìn)行上傳。隨著市面上各種偽鈔的出現(xiàn)，低分辨率的圖像已經(jīng)不足以看清所有細(xì)節(jié)，因而一種能夠提高分辨率的圖像采集系統(tǒng)和方法成為了一種需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的旨在:提供一種高分辨率的紙幣多光譜圖像采集系統(tǒng)及方法，其可實(shí)現(xiàn)紙幣多光譜高分辨率圖像信息的采集并在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定快速上傳到客戶端中進(jìn)行處理，進(jìn)而可用于搭建各種真假紙幣的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)用于鑒偽、溯源等。
[0005]本發(fā)明提出的這種紙幣多光譜高分辨率圖像采集系統(tǒng)，包括:電連接的客戶端和圖像采集儀；其中，所述客戶端中包括:電連接的圖像處理模塊和顯示模塊，圖像處理模塊接收所述圖像采集儀發(fā)送的圖像信息并進(jìn)行處理，顯示模塊用于顯示所述圖像處理模塊處理后的圖像信息；同時(shí)，客戶端通過(guò)顯示模塊發(fā)送控制指令至圖像采集儀進(jìn)行圖像信息的采集；所述圖像采集儀中包括:光電對(duì)管、CIS傳感器以及CIS接口電路；所述光電對(duì)管，與CIS接口電路電連接，用于判斷紙幣進(jìn)出圖像采集儀的狀態(tài)；所述CIS接口電路，分別與客戶端、光電對(duì)管和CIS傳感器電連接，用于接收客戶端發(fā)送的控制指令和光電對(duì)管發(fā)送的信號(hào)，并控制圖像采集儀電機(jī)工作狀態(tài)和CIS傳感器進(jìn)行圖像信息的采集；同時(shí)用于將所述CIS傳感器采集的圖像信息發(fā)送至客戶端；所述CIS傳感器，與CIS接口電路電連接，當(dāng)CIS傳感器接收到CIS接口電路發(fā)送的客戶端的控制指令和紙幣處于進(jìn)入圖像采集儀的狀態(tài)的信息時(shí)，CIS傳感器開(kāi)始進(jìn)行紙幣圖像信息的采集，且將采集后的圖像信息通過(guò)CIS接口電路發(fā)送至客戶端。
[0006]在本技術(shù)方案中，通過(guò)光電對(duì)管判斷紙幣的進(jìn)出狀況，通過(guò)客戶端發(fā)送控制指令至CIS接口電路中對(duì)CIS傳感器采集紙幣的圖像信息的類型進(jìn)行控制，最后將CIS傳感器采集的相關(guān)圖像信息發(fā)送至客戶端中的圖像處理模塊中進(jìn)行處理并在顯示模塊中進(jìn)行顯示，該系統(tǒng)的硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性好。
[0007]優(yōu)選地，所述控制指令包括CIS傳感器采集的圖像信息的類型，所述圖像信息的類型包括:白光反射圖、白光透射圖、紅外反射圖、紅外透射圖和紫光反射圖。
[0008]優(yōu)選地，所述圖像采集儀中包括兩個(gè)CIS傳感器，分別為CIS上傳感器和CIS下傳感器，兩個(gè)CIS傳感器分別與CIS接口線路連接。
[0009]在本技術(shù)方案中，通過(guò)CIS上傳感器和CIS下傳感器的配合，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定快速地采集紙幣的圖像信息，且采集出來(lái)的圖像信息的效果好、采集的效率也很高。
[0010]優(yōu)選地，所述CIS接口電路中包括:分別與CIS上傳感器和CIS下傳感器連接的第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊和第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊、分別與第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊、第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊、CIS上傳感器及CIS下傳感器連接的FPGA模塊以及分別與FPGA模塊連接的存儲(chǔ)模塊和信號(hào)傳輸模塊；其中:
[0011 ] 所述第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊用于接收CIS上傳感器采集的圖像信息并對(duì)其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊用于接收CIS下傳感器采集的圖像信息并對(duì)其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0012]所述FPGA模塊用于為CIS上傳感器和CIS下傳感器提供時(shí)序、控制CIS上傳感器和CIS下傳感器的光源類型、控制第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊和第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊分別對(duì)CIS上傳感器采集的圖像信息和CIS下傳感器采集的圖像信息的采樣以及控制第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊和第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出的圖像信息的傳輸；
[0013]所述存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)FPGA模塊發(fā)送的第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊和第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出的圖像信息；
[0014]所述信號(hào)傳輸模塊，用于將所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的圖像信息發(fā)送至客戶端中。
[0015]在本技術(shù)方案中，通過(guò)CIS接口電路實(shí)現(xiàn)對(duì)CIS傳感器中光源類型的切換，實(shí)現(xiàn)CIS傳感器各種圖像類型的采集，簡(jiǎn)單方便。
[0016]優(yōu)選地，所述光源類型包括:白光、紅外光和紫光。
[0017]本發(fā)明還提供了一種紙幣多光譜高分辨率圖像采集方法，應(yīng)用于上述紙幣多光譜圖像采集系統(tǒng)，所述紙幣多光譜高分辨率圖像采集方法具體包括以下步驟:
[0018]SI通過(guò)客戶端對(duì)CIS傳感器采集的圖像信息的類型進(jìn)行選擇，并形成控制指令發(fā)送至CIS接口電路；
[0019]S2所述CIS傳感器接收所述CIS接口電路發(fā)送的控制指令，同時(shí)確認(rèn)紙幣進(jìn)入圖像采集儀之后，開(kāi)始根據(jù)所述控制指令采集紙幣的圖像信息；
[0020]S3所述CIS傳感器通過(guò)CIS接口電路將所述圖像信息發(fā)送至客戶端中；
[0021]S4客戶端對(duì)所述圖像信息進(jìn)行處理，并在客戶端中的顯示模塊中進(jìn)行顯示。
[0022]在本技術(shù)方案中，通過(guò)光電對(duì)管判斷紙幣的進(jìn)出狀況，通過(guò)客戶端發(fā)送控制指令至CIS接口電路中對(duì)CIS傳感器采集紙幣的圖像信息的類型進(jìn)行控制，最后將CIS傳感器采集的相關(guān)圖像信息發(fā)送至客戶端中的圖像處理模塊中進(jìn)行處理并在顯示模塊中進(jìn)行顯示，該方法簡(jiǎn)單方便且實(shí)用性好。
[0023]優(yōu)選地，在步驟SI中，確定CIS傳感器采集的圖像信息的類型之后，通過(guò)CIS接口電路自動(dòng)切換CIS傳感器中光源的類型，再跳轉(zhuǎn)至步驟S2。
[0024]優(yōu)選地，在步驟SI和步驟S2中，所述CIS傳感器包括CIS上傳感器和CIS下傳感器；且在步驟S2中，將CIS下傳感器的光源正對(duì)CIS上傳感器的感光元件，以增強(qiáng)CIS傳感器采集到的白光透射圖或紅外透射圖的亮度。
[0025]在本技術(shù)方案中，通過(guò)CIS上傳感器和CIS下傳感器的配合，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定快速地采集紙幣的圖像信息，且采集出來(lái)的圖像信息的效果好、采集的效率也很高。
[0026]優(yōu)選地，在步驟S3中，所述CIS傳感器通過(guò)CIS接口電路將所述圖像信息發(fā)送至客戶端中，具體包括:
[0027]S31CIS接口電路中的第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊接收CIS上傳感器采集的圖像信息并對(duì)其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊接收CIS下傳感器采集的圖像信息并對(duì)其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0028]S32FPGA模塊將接收到的第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊和第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出的圖像信息發(fā)送至存儲(chǔ)模塊中進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0029]S33當(dāng)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的圖像信息達(dá)到預(yù)設(shè)容量時(shí)，F(xiàn)PGA模塊發(fā)送指令至信號(hào)傳輸模塊讀取存儲(chǔ)模塊中的圖像信息，并將讀取到的圖像信息發(fā)送至客戶端中。
[0030]優(yōu)選地，在步驟S4中，客戶端對(duì)所述圖像信息進(jìn)行處理，并在客戶端中的顯示模塊中進(jìn)行顯示，具體包括:
[0031]S41客戶端中的圖像處理模塊對(duì)接收到的圖像信息進(jìn)行亮度補(bǔ)償；
[0032]S42在亮度補(bǔ)償后的圖像信息中搜尋紙幣的邊緣輪廓并將紙幣從背景中提取出來(lái)；
[0033]S43識(shí)別紙幣的朝向和冠字號(hào)。
[0034]優(yōu)選地，在步驟S42中，利用閾值改進(jìn)的Canny邊緣檢測(cè)算子提取紙幣的邊緣輪廓；然后通過(guò)由外到內(nèi)的搜索方法分別找到紙幣的4條邊緣直線，進(jìn)而獲取紙幣圖像的4個(gè)頂點(diǎn)從而把將紙幣從背景中提取出來(lái)。
[0035]優(yōu)選地，在步驟S43中，通過(guò)檢測(cè)紙幣圖像預(yù)設(shè)區(qū)域的灰度特征來(lái)判斷紙幣的朝向，然后找到冠字號(hào)區(qū)域，并提取該區(qū)域圖像進(jìn)行冠字號(hào)識(shí)別。
[0036]依據(jù)本發(fā)明提供的紙幣多光譜分辨率圖像采集系統(tǒng)及方法，至少能帶來(lái)以下有益效果:
[0037]1.本發(fā)明提供的紙幣多光譜高分辨率圖像采集系統(tǒng)中包括了客戶端和圖像采集儀，在圖像采集儀中包括CIS傳感器和CIS接口電路以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以看出其應(yīng)用的硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且實(shí)用性好；
[0038]2.本發(fā)明中的CIS傳感器包括CIS上傳感器和CIS下傳感器，通過(guò)兩個(gè)傳感器的相互配合使用，使得本發(fā)明提供的系統(tǒng)和方法能夠穩(wěn)定快速地采集并處理多光譜圖像信息，且圖像效果好、采集效率高；同時(shí)還能通過(guò)CIS接口電路實(shí)現(xiàn)CIS傳感器的光源的切換，實(shí)現(xiàn)各種類型圖像信息紙幣多光譜圖像采集系統(tǒng)的采集。
【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1為本發(fā)明中紙幣多光譜高分辨率圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明中CIS上傳感器和CIS下傳感