Устройство и способ распознавания перегиба бумажных денег

Изобретение относится к устройству и способу для идентификации перегиба бумажных денег. Технический результат заключается в повышении надежности распознавания бумажных денег. В способе и устройстве для распознавания перегиба бумажных денег используют лазерный источник, прямоугольную решетку, матричный фотоэлектрический датчик, отображающую линзовую группу и модуль обработки сигналов, причем лазерный источник используется для испускания лазерного света; прямоугольная решетка располагается выше лазерного источника и используется для модуляции на поверхности бумажных денег лазерного света в полосы, которые изменяются от ярких до темных в соответствии с определенными правилами; матричный фотоэлектрический датчик используется для получения изображений. При этом переводят регистрацию того, действительно ли имеется перегиб на бумажных деньгах, в регистрацию того, имеется ли искривление характерных изображений полос решетки для проектируемой решетки, и, тем самым, эффективно избегается влияние на распознавание перегиба бумажных денег явления искажения цвета, которое возникает из-за изменения уровня яркости получаемых изображений бумажных денег при различных температурах, и также улучшается скорость распознавания перегиба бумажных денег. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет относительно Китайской Патентной заявки No.201410665409.5, озаглавленной "УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ПЕРЕГИБА БУМАЖНЫХ ДЕНЕГ", поданной 19 ноября 2014 г. Департаментом Государственной Интеллектуальной Собственности Народной Республики Китая, которая полностью включена здесь посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее раскрытие относится к технологии бесконтактной оптической регистрации и, в частности, к устройству и способу для идентификации перегиба бумажных денег.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Китай имеет большую численность населения, и сумма наличными в обращении огромна. В соответствии со статистическими данным Народного Банка Китая денежная масса Китая в обращении достигает 6,7 триллионов юаней RMB за первый квартал 2014 г. Мятые бумажные деньги в обращении составляют большую часть, и для каждого банка оказывается весьма большой проблемой посчитать, отобрать бумажные деньги и различить версию бумажных денег. Для улучшения степени чистоты RMB в обращении и для поддержания доверия RMB Народный Банк Китая разработал "Стандарт Выбора для RMB, не Подходящих для Обращения". Бумажные деньги с очевидным перегибом или деформацией относятся к случаю для RMB, не приемлемому для обращения. Таким образом, необходимо автоматически определять, существует ли перегиб на бумажных деньгах и влияет ли степень перегиба бумажных денег на общее обращение бумажных денег.

[0004] В обычном способе для идентификации перегиба бумажных денег, обрабатывается зафиксированное изображение бумажных денег, определяется, существует ли перегиб на бумажных деньгах, считывая изменение уровня яркости смежных пикселей зафиксированного изображения бумажных денег, и затем определяется, влияет ли степень перегиба бумажных денег на обращение бумажных денег на основании характерного значения, или порогового значения, определяемого посредством статистического анализа определенного количества образцов бумажных денег. Поскольку контактный датчик устройства фиксации изображения бумажных денег имеет определенную температурную характеристику, то возникают различия по уровню яркости пикселей изображений бумажных денег, зафиксированных при различных температурах. В случае когда на уровень яркости значительно влияет температура, то при различных температурах возникают явления цветовых оттенков в зафиксированных изображениях бумажных денег, и это влияет на идентификацию перегиба бумажных денег. Кроме того, единственная статистическая модель имеет неопределенность, которая может не удовлетворять требованию точной идентификации перегиба бумажных денег.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Для решения проблемы в обычной технологии, в которой контактный датчик изображения имеет температурную характеристику, сильно влияющую на идентификацию перегиба бумажных денег, в соответствии с раскрытием предоставляется устройство для идентификации перегиба бумажных денег. В соответствии с предоставляемым устройством используется новый способ получения изображения, который улучшает скорость идентификации перегиба бумажных денег.

[0006] Устройство для идентификации перегиба бумажных денег включает в себя: прозрачный защитный корпус, сконфигурированный для поддержания чистыми компонентов в устройстве; лазерный источник, сконфигурированный для испускания лазерного излучения; прямоугольную решетку, устанавливаемую выше лазерного источника, сконфигурированную для модуляции лазерного излучения в полосы, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом для поверхности бумажных денег; матричный фотоэлектрический датчик, сконфигурированный для фиксации (захвата) изображения; группу линз, формирующих изображение, установленную выше матричного фотоэлектрического датчика, сконфигурированную для сведения изображения поверхности бумажных денег на поверхность матричного фотоэлектрического датчика; и модуль обработки информации, электрически связанный с матричным фотоэлектрическим датчиком, сконфигурированный для обработки сигнала изображения, зафиксированного матричным фотоэлектрическим датчиком.

[0007] Предпочтительно, прямоугольная решетка приводится во вращение приводом.

[0008] Способ для идентификации перегиба бумажных денег предоставляется в соответствии с раскрытием. Способ включает в себя:

этап 1, приема регистрируемых бумажных денег, транспортируемых из транспортирующей чеки организации, и проектирования лазерного излучения, создаваемого лазерным источником, в полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом для регистрируемых бумажных денег, через прямоугольную решетку и защитный корпус;

этап 2, получения матричным фотоэлектрическим датчиком изображения регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки через группу линз, формирующих изображение, и получения характерного изображения полос решетки из полученного изображения регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки;

этап 3, вращения прямоугольной решетки с изменением направление полос решетки, проецируемых на регистрируемых бумажных деньгах лазерным источником через прямоугольную решетку, повторения выполнения этапа 2 для получения характерного изображения полос решетки в n углах из изображений регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки, причем n является целым числом, большим или равным 2;

этап 4, вычисления модулем обработки информации суммарной величины P изменения профиля характерных изображений полос решетки в n углах вдоль направлений полос решетки, соответствующих регистрируемым бумажным деньгам, на основании характерных изображений полос решетки в n углах регистрируемых бумажных денег; и

этап 5, определения, существует ли перегиб в регистрируемых бумажных деньгах, сравнивая суммарную величину P изменения профиля, соответствующую регистрируемым бумажным деньгам, с предварительно установленным определяющим порогом T, когда определено, что перегиб не существует в регистрируемых бумажных деньгах в случае, если P≤T, и регистрируемые бумажные деньги допускаются к обращению, и определено, что перегиб существует в регистрируемых бумажных деньгах в случае, если P>T, и регистрируемые бумажные деньги не допускаются к обращению.

[0009] Предпочтительно, получение определяющего порога T включает в себя:

этап 1, приема обращаемых бумажных денег, транспортируемых из транспортирующей чеки организации, и проектирования лазерного света, создаваемого лазерным источником, в полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом для обращаемых бумажных денег, через прямоугольную решетку и защитный корпус;

этап 2, получения матричным фотоэлектрическим датчиком изображения обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки через группу линз, формирующих изображение, и получение характерного изображения полос решетки из полученного изображения обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки;

этап 3, вращения прямоугольной решетки с изменением направления полос решетки, проецируемых на обращаемых бумажных деньгах лазерным источником через прямоугольную решетку, повторения выполнения этапа 2 для получения характерного изображения полос решетки в n углах из изображений обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки, причем n является целым числом, большим или равным 2;

этап 4, вычисления модулем обработки информации суммарного значения S изменения профиля характерных изображений полос решетки в n углах вдоль направлений полос решетки, соответствующих обращаемым бумажным деньгам, на основании характерных изображений полос решетки в n углах обращаемых бумажных денег;

этап 5, выполнения модулем обработки информации этапов 1-4 для каждого из U образцов обращаемых бумажных денег для получения суммарного значения S_а изменения профиля изображений полос решетки вдоль направлений полос решетки, соответствующих каждой банкноте из обращаемых бумажных денег, где a=1, 2, …, U; и

этап 6, получения модулем обработки информации определяющего порога T для определения того, существует ли перегиб, принимая, по меньшей мере, одну из моделей статистического анализа и способа обучения и тренировки искусственной нейронной сети для суммарного значения изменения профиля S_a как признака.

[0010] Предпочтительно, обращаемые бумажные деньги, относящиеся к образцу бумажных денег, могут обычно обращаться в соответствии с регулированием Народного Банка Китая, и полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом, относятся к полосам, созданным модуляцией лазерного света прямоугольной решеткой.

[0011] Предпочтительно, n - целое число, большее или равное 8, углы поворота прямоугольной решетки - это углы, образованные равномерным делением 360 градусного поля на n-1 частей. Если взять 8 углов как пример, то эти 8 углов означают, что углы поворота прямоугольной решетки составляют 0 градусов, 45 градусов, 90 градусов, 135 градусов, 180 градусов, 225 градусов, 270 градусов и 315 градусов соответственно. То есть углы поворота прямоугольной решетки образуются равномерным делением 360-градусного поля на 7 частей.

[0012] Предпочтительно, суммарные значения P и S изменения профиля характерных изображений полос решетки в n углах вдоль направлений полос решетки вычисляются на основании следующих формул:

;

;

где i отображает число углов поворота прямоугольной решетки, n отображает целое число, большее или равное 2, М отображает число изменений между яркостью и темнотой характерного изображения полос решетки, N отображает число пикселей отдельной полосы вдоль направления полосы и P(i, j, K) отображает значение пикселя для K-того пикселя j-той полосы зафиксированного изображения полос решетки в i-том угле.

[0013] Предпочтительно, статистическая модель анализа включает в себя, по меньшей мере, одно из - анализ пределов, дисперсионный анализ и взвешенный анализ интервальной оценки.

[0014] Предпочтительно, конкретная вычислительная формула для значения анализа пределов имеет вид:

, a=1, 2, …, U,

где значение r анализа пределов соответствует половине максимального значения и минимального значения перегибов для образцов обращаемых бумажных денег, и U отображает число образцов бумажных денег.

[0015] Предпочтительно, конкретная формула для дисперсионного анализа имеет вид:

, a=1, 2, …, U,

где значение f дисперсионного анализа соответствует степени флуктуаций перегибов образцов обращаемых бумажных денег, U отображает число образцов бумажных денег, отображает среднее значение суммарных значений S_a изменения профиля образцов обращаемых бумажных денег, и конкретная формула для имеет вид:

, a=1, 2, …, U.

[0016] Предпочтительно, конкретная формула для взвешенного анализа интервальной оценки имеет вид:

,

где взвешенное значение q интервальной оценки соответствует оценке параметра перегибов образцов обращаемых бумажных денег, U отображает число образцов бумажных денег, отображает коэффициент достоверности, 1-b отображает уровень достоверности и d отображает параметр масштаба.

[0017] Предпочтительно, получение модулем обработки информации определяющего порога T для определения того, существует ли перегиб, принимая, по меньшей мере, одно из - модель статистического анализа и способ обучения и тренировки искусственной нейронной сети, включает в себя:

обучение и тренировку модулем обработки информации статистическое значение r анализа пределов, статистическое значение f анализа дисперсии и значение q взвешенного анализа интервальной оценки, принимая способ искусственной нейронной сети;

оценку ошибки прямого главного слоя для выходного слоя, используя выводимую ошибку выходного слоя, оценку ошибки для слоя перед прямым главным слоем, используя ошибку прямого главного слоя, и выполняя итерацию слой за слоем вышеупомянутым образом для оценки ошибки каждого из слоев;

непрерывное изменение посредством искусственной нейронной сети весового значения подключения сети при стимуляции от внешнего введенного образца для получения непрерывного выхода сети, близкого к ожидаемому выходу; и

получение весового значения ω₁ анализа пределов, весового значения ω₂ дисперсионного анализа и весового значения ω₃ интервальной оценки и затем получение порога T суммарного значения изменения профиля для определения, изогнута ли полоса в изображении полос решетки, причем конкретная формула для порога T имеет вид:

T= +ω1r+ω2f+ω3q.

[0018] Способ для идентификации перегиба бумажных денег, предоставляемый раскрытием, имеет следующие преимущества.

[0019] В соответствии со способом для идентификации перегиба бумажных денег, предоставляемого раскрытием, регистрация для определение того, существует ли перегиб в бумажных деньгах, преобразуется в регистрацию для определения того, изогнута ли полоса в изображении полос решетки, чем эффективно избегается влияние явлений цветовых оттенков на идентификацию перегиба бумажных денег, обусловленных уровнями яркости зафиксированного изображения бумажных денег, изменяющихся при различных температурных ситуациях, и улучшается скорость идентификации перегиба бумажных денег. В способе порог для определения того, влияет ли состояние перегиба бумажных денег на обращение бумажных денег, определяется посредством взятия суммарного значения изменения профиля изображений полос решетки вдоль направлений полос, соответствующих образцам обращаемых бумажных денег, как признака, и посредством анализа множественных статистических параметров, и используя способ обучения и тренировки, и достигается точная идентификация перегиба бумажных денег. По сравнению со способом анализа опытного значения, или анализа единственного статистического параметра для определения порога, способ для определения порога в соответствии с данным раскрытием в большей степени реализуем и надежен и более универсален.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0020] Фиг.1 изображает схематическую структурную диаграмму устройства для идентификации перегиба бумажных денег;

[0021] Фиг.2 - схематическая диаграмма спроецированных прямоугольных полос решетки; и

[0022] Фиг.3 - схематическая диаграмма, показывающая, что полоса изогнута в изображении полос решетки, что обусловлено перегибом бумажных денег.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

[0023] Для дополнительной иллюстрации способа и устройства для идентификации перегиба бумажных денег в соответствии с раскрытием, подробно, вместе с чертежами, описываются варианты реализации.

[0024] Способ для идентификации перегиба бумажных денег предоставляется в соответствии с вариантом реализации. Устройство для идентификации перегиба бумажных денег, как устройство осуществления способа, показано на Фиг.1. Устройство для идентификации перегиба бумажных денег включает в себя прозрачный защитный корпус 1, прямоугольную решетку 3, лазерный источник 4, группу 5 линз, формирующих изображение, матричный фотоэлектрический датчик 6 и модуль 7 обработки информации. Лазерный источник 4 сконфигурирован для испускания лазерного света. Прямоугольная решетка 3 размещена выше лазерного источника 4 и сконфигурирована для модуляции лазерного излучения 4 в полосы, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом для поверхности бумажных денег. Матричный фотоэлектрический датчик 6 сконфигурирован для фиксации изображения. Группа 5 линз, формирующих изображение, размещена выше матричного фотоэлектрического датчика 6 и сконфигурирована для сведения изображения поверхности бумажных денег на поверхность матричного фотоэлектрического датчика 6. Модуль 7 обработки информации электрически связан с матричным фотоэлектрическим датчиком 6 и сконфигурирован для обработки сигнала изображения, фиксируемого матричным фотоэлектрическим датчиком 6. Защитный корпус 1 сконфигурирован для поддержания компонентов в устройстве чистыми. Защитный корпус 1 в варианте реализации выполнен из прозрачного стекла. Следует отметить, что защитный корпус 1 может быть выполнен из другого прозрачного листового материала, обладающего определенной жесткостью, например, из прозрачного органического листа.

[0025] Исходя из описания вышеупомянутого устройства для идентификации перегиба бумажных денег, способ для идентификации перегиба бумажных денег, предоставляемый вариантом реализации, включает в себя следующие этапы 1-5.

[0026] На этапе 1, принимаются регистрируемые бумажные деньги, транспортируемые из транспортирующей чеки организации, и лазерное излучение(свет), создаваемое лазерным источником 4, проецируется в полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом для регистрируемых бумажных денег, через прямоугольную решетку 3 и защитный корпус 1. Например, на Фиг.2 показана схематическая диаграмма спроецированных прямоугольных полос решетки и на Фиг.3 - схематическая диаграмма, показывающая, что полоса изогнута в изображении полос решетки, что обусловлено перегибом бумажных денег.

[0027] На этапе 2, матричный фотоэлектрический датчик 6 получает изображение регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки через группу 5 линз, формирующих изображение, и характерное изображение полос решетки получается из полученного изображения регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки.

[0028] На этапе 3, прямоугольная решетка 3 поворачивается, изменяется направление полос решетки, спроецированных на регистрируемые бумажные деньги лазерным источником через прямоугольную решетку, повторяется выполнение этапа 2 для получения характерного изображения полос решетки в n углах из изображений регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки, где n - целое число, большее или равное 2.

[0029] В случае если направление перегиба бумажных денег совпадает с направлением спроецированных полос решетки, зафиксированные полосы решетки не могут отразить явление перегиба в этом направлении. Для эффективной регистрации информации о перегибе бумажных денег во всех направлениях должны быть зафиксированы изображения спроецированных полос решетки в углах, число которых больше или равно 2. Предпочтительно, n - целое число, большее или равное 8. Углы поворота прямоугольной решетки - это углы, образованные равномерным делением 360 градусного поля на n-1 частей. Если взять 8 углов как пример, то угол поворота относится к углу, соответствующему линии, где расположены центр пикселя одного изображения решетки и центр пикселя другого изображения решетки, смежного с первым изображением решетки. Эти 8 углов означают, что углы поворота прямоугольной решетки составляют 0 градусов, 45 градусов, 90 градусов, 135 градусов, 180 градусов, 225 градусов, 270 градусов и 315 градусов соответственно. То есть углы поворота прямоугольной решетки образовываются равномерным делением 360 градусного поля на 7 частей. В случае если n больше чем 8, то 360 градусное поле дополнительно равномерно разделяется на основе 0 градусов, 45 градусов, 90 градусов, 135 градусов, 180 градусов, 225 градусов, 270 градусов и 315 градусов, то есть 360 градусное поле равномерно разделяется на n-1 частей. Если взять 12 углов как пример, то эти 12 углов означают, что углы поворота прямоугольной решетки могут быть 0 градусов, 30 градусов, 60 градусов, 90 градусов, 120 градусов, 150 градусов, 180 градусов, 210 градусов, 240 градусов, 270 градусов, 300 градусов и 330 градусов соответственно, то есть углы поворота прямоугольной решетки образовываются равномерным делением 360 градусного поля на 11 частей.

[0030] На этапе 4, модуль 7 обработки информации вычисляет суммарную величину P изменения профиля характерных изображений полос решетки в n углах вдоль направлений полос решетки, соответствующих регистрируемым бумажным деньгам на основании характерных изображений полос решетки в n углах регистрируемых бумажных денег. Формула для суммарного значения P изменения профиля имеет вид

,

где i отображает число углов поворота прямоугольной решетки, n отображает целое число, большее или равное 2, М отображает число изменений между яркостью и темнотой характерного изображения полос решетки, N отображает число пикселей отдельной полосы вдоль направления полосы и P(i, j, K) отображает значение пикселя для K-того пикселя j-той полосы зафиксированного изображения полос решетки в i-том угле.

[0031] На этапе 5 определяется, существует ли перегиб в регистрируемых бумажных деньгах, сравнивая суммарную величину P изменения профиля, соответствующую регистрируемым бумажным деньгам, с предварительно установленным определяющим порогом T. Определяется, что перегиб не существует в регистрируемых бумажных деньгах в случае, если P≤T, и регистрируемые бумажные деньги допускаются к обращению. Определяется, что перегиб существует в регистрируемых бумажных деньгах в случае, если P>T, и регистрируемые бумажные деньги не допускаются к обращению.

[0032] Для осуществления вышеупомянутого способа идентификации должен быть заранее задан определяющий порог T. Получение определяющего порога T включает в себя следующие этапы 1-6.

[0033] На этапе 1 принимаются обращаемые бумажные деньги, транспортируемые из транспортирующей чеки организации, и лазерное излучение, создаваемое лазерным источником 4, проецируется в полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом об обращаемых бумажных деньгах 2, через прямоугольную решетку 3 и защитный корпус 1. Обращаемые бумажные деньги относятся к образцу бумажных денег, которые могут нормально обращаться в соответствии с регулированием Народного Банка Китая, и полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом, относятся к полосам, созданным модуляцией лазерного света прямоугольной решеткой. Например, на Фиг.2 показана схематическая диаграмма спроецированных прямоугольных полос решетки и на Фиг.3 - схематическая диаграмма, показывающая, что полоса изогнута в изображении полос решетки, что обусловлено перегибом бумажных денег.

[0034] На этапе 2, матричный фотоэлектрический датчик 6 получает изображение обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки через отображающую группу 5 линз, формирующих изображение, и характерное изображение полос решетки получается из полученного изображения обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки.

[0035] На этапе 3, прямоугольная решетка 3 поворачивается, изменяется направление полос решетки, спроецированных на обращаемых бумажных деньгах лазерным источником через прямоугольную решетку, выполнение этапа 2 повторяется для получения характерного изображения полос решетки в n углах из изображений обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки, где n - целое число, большее или равное 2.

[0036] В случае когда направление перегиба бумажных денег совпадает с направлением спроецированных полос решетки, зафиксированные полосы решетки не могут отразить явление перегиба в этом направлении. Для эффективной регистрации информации о перегибе бумажных денег во всех направлениях необходимо зафиксировать изображения спроецированных полос решетки в углах, число которых больше или равно 2. Предпочтительно, n - это целое число, большее или равное 8. Углы поворота прямоугольной решетки - это углы, образованные равномерным делением 360 градусного поля на n-1 частей. Если взять 8 углов как пример, то угол поворота относится к углу, соответствующему линии, где располагаются центр пикселя одного изображения решетки и центр пикселя другого изображения решетки, смежного с первым изображением решетки. Эти 8 углов означают, что углы поворота прямоугольной решетки составляют 0 градусов, 45 градусов, 90 градусов, 135 градусов, 180 градусов, 225 градусов, 270 градусов и 315 градусов соответственно. То есть углы поворота прямоугольной решетки образовываются равномерным делением 360 градусного поля на 7 частей. В случае если n больше чем 8, 360 градусное поле дополнительно равномерно разделяется на основании 0 градусов, 45 градусов, 90 градусов, 135 градусов, 180 градусов, 225 градусов, 270 градусов и 315 градусов, то есть 360 градусное поле равномерно разделяется на n-1 частей. Если взять 12 углов как пример, то 12 углов означают, что углы поворота прямоугольной решетки могут составлять 0 градусов, 30 градусов, 60 градусов, 90 градусов, 120 градусов, 150 градусов, 180 градусов, 210 градусов, 240 градусов, 270 градусов, 300 градусов и 330 градусов соответственно, то есть углы поворота прямоугольной решетки образовываются равномерным делением 360 градусного поля на 11 частей.

[0037] На этапе 4, модуль 7 обработки информации вычисляет суммарное значение S изменения профиля характерных изображений полос решетки в n углах вдоль направлений полос решетки, соответствующих обращаемым бумажным деньгам на основании характерных изображений полос решетки в n углах обращаемых бумажных денег. Формула для суммарного значения S изменения профиля имеет вид

,

где i отображает число углов поворота прямоугольной решетки, n отображает целое число, большее или равное 2, М отображает число изменений между яркостью и темнотой изображения полос решетки, N отображает число пикселей отдельной полосы вдоль направления полосы и P(i, j, K) отображает значение пикселя для K-того пикселя j-той полосы зафиксированного изображения полос решетки в i-том угле.

[0038] На этапе 5, модуль 7 обработки информации выполняет этапы 1-4 для каждого из U образцов обращаемых бумажных денег для получения суммарного значения S изменения профиля характерных изображений полос решетки вдоль направлений полос решетки, соответствующих каждой банкноте из обращаемых бумажных денег, где а - натуральное число, a=1, 2, …, U и U>=200. Чем больше значение U, тем лучше эффект идентификации.

[0039] На этапе 6, получается определение порога T для определения того, существует ли перегиб в бумажных деньгах, принимая способ обучения и тренировки нейронной сети и модель статистического анализа, включающую в себя анализ пределов, анализ дисперсии и взвешенный анализ интервальной оценки для суммарного значения S_a изменения профиля, как признак.

[0040] Модуль 7 обработки информации получает значение r анализа пределов, значение f дисперсионного анализа и взвешенное значение q интервальной оценки как три статистических признака суммарного значения S_a изменения профиля образцов обращаемых бумажных денег. Конкретные формулы являются следующими.

[0041] Конкретная формула для анализа пределов имеет вид:

, a=1, 2, …, U,

где значение r анализа пределов соответствует половине максимального значения и минимального значения перегибов для образцов обращаемых бумажных денег, и U отображает число образцов бумажных денег.

[0042] Конкретная формула для дисперсионного анализа имеет вид:

,

где значение f дисперсионного анализа соответствует степени флуктуаций перегибов образцов обращаемых бумажных денег, U отображает число образцов бумажных денег, отображает среднее значение суммарных значений изменения профиля образцов обращаемых бумажных денег, и конкретная формула для имеет вид:

.

[0043] Конкретная формула для интервальной взвешенной оценки имеет вид:

,

где взвешенное значение q интервальной оценки соответствует оценке параметра перегибов образцов обращаемых бумажных денег, U, отображает число образцов бумажных денег, Z_1-b отображает коэффициент достоверности, 1-b отображает уровень достоверности и d отображает параметр масштаба.

[0044] По сравнению с способом принятия опытного значения или единственного параметра статистического анализа для определения определяющего порога T, в способе для идентификации перегиба бумажных денег в соответствии с этим вариантом реализации анализ пределов, дисперсионный анализ и взвешенный анализ интервальной оценки используются как три параметра для того, чтобы характеризовать состояние перегиба обращаемых бумажных денег, что может отражать состояние перегиба бумажных денег более полно. Результат определения более реалистичен и надежен и более универсален.

[0045] Модуль 7 обработки информации выполняет обучение и тренировку на основании статистического значения r анализа пределов, статистического значения f анализа дисперсии и значения q взвешенного анализа интервальной оценки, принимая способ искусственной нейронной сети. Основной принцип описывается следующим образом. Ошибка прямого главного слоя для выводимого слоя оценивается, используя выводимую ошибку выводимого слоя, ошибка слоя перед прямым главным слоем оценивается, используя ошибку прямого главного слоя, и выполняется итерация слой за слоем вышеупомянутым способом для оценки ошибки каждого из слоев. Нейронная сеть изменяет непрерывно весовое значение подключения сети при стимуляции от внешнего введенного образца для непрерывного выполнения вывода сети, близкого к ожидаемому выводу. Весовое значение ω₁ анализа пределов, весовое значение ω₂ дисперсионного анализа и весовое значение ω₃ интервальной оценки получаются, и затем получается порог T суммарного значения изменения профиля для определения того, изогнута ли полоса в изображении полос решетки, причем конкретная формула для порога T имеет вид:

T= +ω1r+ω2f+ω3q.

[0046] В соответствии с раскрытием регистрация для определения, существует ли перегиб на бумажных деньгах, преобразуется в регистрацию для определения того, изогнута ли полоса в изображении полос решетки, чем эффективно избегается эффект влияния цветовых оттенков на идентификацию перегиба бумажных денег, обусловленный уровнями яркости зафиксированного изображения бумажных денег, изменяющейся при различных температурных ситуациях. В раскрытии порог для определения того, влияет ли состояние перегиба бумажных денег на обращение бумажных денег, определяется посредством взятия суммарного значения изменения профиля изображений полос решетки вдоль направлений полос, соответствующих образцам обращаемых бумажных денег, как признака, и анализируя множественные статистические параметры, и используя способ обучения и тренировки, и при этом достигается эффективная идентификация перегиба бумажных денег. По сравнению со способом принятия опытного значения или анализа единственного статистического параметра для определения порога, способ для определения порога в соответствии с раскрытием более реалистичен, и надежен, и более универсален.

[0047] Вышеупомянутые описания только иллюстрируют предпочтительные варианты реализации раскрытия. Следует отметить, что вышеупомянутые предпочтительные варианты реализации не должны рассматриваться как ограничивающие примеры раскрытия. Объем притязаний раскрытия должен быть основан на объеме притязаний, ограниченном в соответствии с пунктами формулы. Специалисты в данной области техники смогут выполнить модификации и исправления, не отступая от существа или объема притязаний раскрытия. Модификации и исправления следует рассматривать как находящиеся в рамках объема притязаний раскрытия.

1. Устройство для идентификации перегиба бумажных денег, содержащее:

прозрачный защитный корпус, выполненный с возможностью поддержания в чистоте компонентов в устройстве;

лазерный источник, выполненный с возможностью испускания лазерного излучения;

прямоугольную решетку, устанавливаемую выше лазерного источника, выполненную с возможностью модуляции лазерного излучения в полосы, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с определенным правилом для поверхности бумажных денег;

матричный фотоэлектрический датчик, выполненный с возможностью фиксации изображения;

группу линз, формирующих изображение, установленную выше матричного фотоэлектрического датчика, выполненную с возможностью сведения изображения поверхности бумажных денег на поверхность матричного фотоэлектрического датчика; и

модуль обработки информации, электрически связанный с матричным фотоэлектрическим датчиком, выполненный с возможностью обработки сигнала изображения, зафиксированного матричным фотоэлектрическим датчиком.

2. Устройство для идентификации перегиба бумажных денег по п.1, в котором прямоугольная решетка приводится во вращение приводом.

3. Способ для идентификации перегиба бумажных денег, содержащий:

этап 1, приема регистрируемых бумажных денег, транспортируемых из транспортирующей чеки организации, и проецирования лазерного излучения, создаваемого лазерным источником, в полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с определенным правилом для регистрируемых бумажных денег, через прямоугольную решетку и защитный корпус;

этап 2, получения матричным фотоэлектрическим датчиком изображения регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки через группу линз, формирующих изображение, и получения характерного изображения полос решетки из полученного изображения регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки;

этап 3, поворота прямоугольной решетки, изменения направления полос решетки, спроецированных на регистрируемых бумажных деньгах лазерным источником через прямоугольную решетку, повторения выполнения этапа 2 для получения характерных изображений полос решетки в n углах из изображений регистрируемых бумажных денег с наложенными полосами решетки, причем n является целым числом, большим или равным 2;

этап 4, вычисления модулем обработки информации суммарной величины P изменения профиля характерных изображений полос решетки в n углах вдоль направлений полос решетки, соответствующих регистрируемым бумажным деньгам, на основании характерных изображений полос решетки в n углах регистрируемых бумажных денег; и

этап 5, определения, существует ли перегиб в регистрируемых бумажных деньгах, сравнивая суммарную величину P изменения профиля, соответствующую регистрируемым бумажным деньгам, с предварительно установленным определяющим порогом T.

4. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.3, причем получение определяющего порога T содержит:

этап 1, приема обращаемых бумажных денег, транспортируемых из транспортирующей чеки организации, и проецирования лазерного излучения, создаваемого лазерным источником, в полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с определенным правилом для обращаемых бумажных денег, через прямоугольную решетку и защитный корпус;

этап 2, получения матричным фотоэлектрическим датчиком изображения обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки через группу линз, формирующих изображение, и получения характерного изображения полос решетки из полученного изображения обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки;

этап 3, поворота прямоугольной решетки, изменяющего направление полос решетки, проецируемых на обращаемых бумажных деньгах лазерным источником через прямоугольную решетку, повторения выполнения этапа 2 для получения характерного изображения полос решетки в n углах из изображений обращаемых бумажных денег с наложенными полосами решетки, причем n является целым числом, большим или равным 2;

этап 4, вычисления модулем обработки информации суммарного значения S изменения профиля характерных изображений полос решетки в n углах вдоль направлений полос решетки, соответствующих обращаемым бумажным деньгам, на основании характерных изображений полос решетки в n углах обращаемых бумажных денег;

этап 5, выполнения модулем обработки информации этапов 1-4 для каждого из U образцов обращаемых бумажных денег для получения суммарного значения S_а изменения профиля изображений полос решетки вдоль направлений полос решетки, соответствующих каждой из банкнот обращаемых бумажных денег, причем a=1, 2, …, U; и

этап 6, получения модулем обработки информации определяющего порога T для определения того, существует ли перегиб, принимая, по меньшей мере, одну из моделей статистического анализа и способ обучения и тренировки искусственной нейронной сети для суммарного значения S_a изменения профиля как признака.

5. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.4, причем обращаемые бумажные деньги, относящиеся к образцу бумажных денег, могут нормально обращаться в соответствии с регулированием Народным Банком Китая и полосы решетки, которые изменяются так, чтобы они были яркими или темными в соответствии с некоторым правилом, относятся к полосам, созданным модуляцией лазерного света прямоугольной решеткой.

6. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.3 или 4, причем n - это целое число, большее или равное 8, углы поворота прямоугольной решетки - это углы, образованные равномерным делением 360 градусного поля на n-1 частей.

7. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.3 или 4, причем суммарная величина P или S изменения профиля характерных изображений полос решетки в n углах вдоль направлений полос решетки вычисляется на основании следующей формулы:

,

причем i отображает число углов поворота прямоугольной решетки, n отображает целое число, большее или равное 2, М отображает число изменений между яркостью и темнотой характерного изображения полос решетки, N отображает число пикселей отдельной полосы вдоль направления полосы и P(i, j, K) отображает значение пикселя для K-того пикселя j-той полосы зафиксированного изображения полос решетки в i-том угле.

8. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.4, в котором статистическая модель анализа содержит, по меньшей мере, одно из: анализа пределов, анализа дисперсии и взвешенный анализ интервальной оценки.

9. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.8, причем конкретная формула для анализа пределов имеет вид:

, a=1, 2,…., U,

причем значение r анализа пределов соответствует половине максимального значения и минимального значения перегибов для образцов обращаемых бумажных денег и U отображает число образцов бумажных денег.

10. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.8, причем конкретная формула для дисперсионного анализа имеет вид:

, a=1, 2, …, U,

причем значение f дисперсионного анализа соответствует степени флуктуаций перегибов образцов обращаемых бумажных денег, U отображает число образцов бумажных денег, отображает среднее значение для суммарных значений S_a изменения профиля образцов обращаемых бумажных денег, и конкретная формула для имеет вид:

, a=1, 2, …, U.

11. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.8, причем конкретная формула для взвешенного анализа интервальной оценки имеет вид:

,

причем взвешенное значение q интервальной оценки соответствует значению оценки параметров перегибов образцов обращаемых бумажных денег, U отображает число образцов бумажных денег, Z_1-b отображает коэффициент достоверности, 1-b отображает коэффициент достоверности и d отображает параметр масштаба.

12. Способ для идентификации перегиба бумажных денег по п.8, причем этап 6 содержит:

обучение и тренировку модулем обработки информации на основании анализа пределов статистического значения r, статистического значения f дисперсионного анализа и значения q взвешенного анализа интервальной оценки, принимая способ искусственной нейронной сети;

оценку ошибки прямого главного слоя для выводимого слоя, используя выводимую ошибку выводимого слоя, оценку ошибки для слоя перед прямым главным слоем, используя ошибку прямого главного слоя, и выполняя итерацию слой за слоем вышеупомянутым образом для оценки ошибки каждого из слоев;

непрерывное изменение посредством искусственной нейронной сети весового значения подключения сети при стимуляции от внешнего введенного образца для получения непрерывного выхода сети, близкого к ожидаемому выходу; и

получение весового значения ω₁ анализа пределов, весового значения ω₂ дисперсионного анализа и весового значения ω₃ интервальной оценки и затем получение порога T суммарного значения изменения профиля для определения того, изогнута ли полоса в изображении полос решетки, причем конкретная формула для порога T имеет вид:

T= +ω1r+ω2f+ω3q.