基于模板匹配的人民币纸币序列号识别系统研究

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摘 要 人民币纸币序列号是由纸币的冠号和数字编号组成 ， 犹如居民身份证号 ， 具有唯一性。纸币序列号的自动识别对实现纸币的 有效管理以及缩小纸币真伪鉴别范围具有重要的理论意义和实际应用价值 。 系统提出了一种基于模板匹配的人民币纸币序列号识别方法 。 在对图像进行预处理的基础上 ， 先根据物理尺寸将纸币分成不同的类 别 ， 然后 根 据 各 种 面 值 纸 币 序 列 号 字 符 的 位 置 和 大 小， 定位序列号字 符； 采用投影法分割序列号字符 ； 提取字符网格特征 ， 用特征矩阵表示字符 ； 最后采用模板匹配法识别字符 。 实验结果表明 ， 系统具有较高的 识别率和速率 ， 且具有一定的稳定性 。 关键词 人民币纸币 ；字符识别 ；模板匹配 ；图像处理 中图分类号 Ｔ Ｐ ３ ９ １
２ ０ １ ２ 年第 １ 期
计算机与数字工程
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／ＭＦ 实现了人民币纸币序列号识别 ＋＋ ６． ０ Ｃ 编 程 工 具， 。 系统 本节将从系统结构和系统功能实现 两 方 面 来 介 绍 系 统。 ２． １ 系统结构 基于模板匹配的纸币序列号识别方法主 要 包 括 图 像 预 处理 、 字符定位 、 字符分割 、 字符特征提取 和 字 符 识 别 等 ， 其 图像处理、 图 主要识别流程如图 １ 所示 。 识别系统 由 文 件 、 像定位 、 模板识别和帮助模块组成 ， 下面介 绍 系 统 中 三 个 主 要模块的功能 。
修回日期 ： ２ ０ １ １年７月５日， ２ ０ １ １年８月１ ５日 ＊ 收稿日期 ： ； ； 基金项目 ： 国家 自 然 科 学 基 金 （ 编 号： 湖北省自然科学基金（ 编 号： 中央高校基本科研业务费（ 编 号： ７ ０ ６ ７ ２ ０ ４ １） ２ ０ ０ ７ Ａ Ｂ Ａ ３ ０ ７） ） 资助 。 ２ ０ １ ０Ｍ Ｓ １ １ ２ 作者简介 ： 张冬娇 ， 女， 硕士 ， 讲师 ， 研究方向 ： 图形图像处理 。 甘早斌 ， 男， 博士 ， 副教授 ， 研究方向 ： 信任计算 、 图形图像处理 。
它能克服图像噪声等 带 来 的 负 面 影 响 ， 有利于后面的序列 号字符特征提取 。 ）模板识别模块 ３ 模板识别模块是 序 列 号 识 别 系 统 中 最 为 关 键 的 模 块 。 主要实现序列号字符特征提取 、 序列号识 别 、 创建模板库和 导入模板库功能 。 ） （ 特征提取的 主 要 目 的 是 从 那 些 已 分 割 出 来 的 单 个 １ 序列号字符图像中 提 取 出 用 于 区 分 不 同 字 符 的 本 质 特 征 ， 本系统提取字符网格特征 ， 用向量表示字符 。 （ ） 序列号识别 是 在 字 母 或 数 字 模 板 库 中 找 到 和 待 识 ２ 序列号字符匹配的字符 。
１］ 、 在图像数字识别方面 ， 国内外大多 采 用 神 经 网 络 ［ 差 ２］ ３～４］ 、 别不等式 ［ 模 板 匹 配［ 等 技 术。 神 经 网 络 具 有 推 广 能
络是 Ｂ 它对样本的识别率虽然很高 。 但网络训练比较 Ｐ网， 麻烦 ， 需要选择大 量 的 样 本 才 能 保 证 最 终 的 识 别 结 果 。 同 时， 在实现过程中 ， 由 于 受 参 数 初 始 化 的 影 响， 它时常会无 法收敛 ， 或陷入局 部 极 值 。 差 别 不 等 式 需 要 每 一 张 纸 币 的 这些需要专家根据经验来 特征差别点和选取合 适 的 阈 值 ， 选择 ， 因此具有较大的主观性 。 本文依据纸币序 列 号 字 符 的 特 点 ， 研究并实现了一种 基于模板匹配的人民 币 纸 币 序 列 号 识 别 系 统 ， 可以快速而 准确地识别纸币序列号 。 该系统可以实现 清 分 机 的 序 列 号 识别模块功能 ， 对研 制 或 改 进 国 产 纸 币 清 分 机 具 有 一 定 的 指导作用和参考价值 。
２ 系统研究与实现
在分析和研究了 现 有 字 符 识 别 技 术 基 础 上 ， 针对纸币 清分机的技术 需 求 。 本 系 统 采 用 合 适 算 法 ， 使用 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｃ
力、 并行处理 和 自 组 织 性 等 特 性 ， 因此它适合用于图像识
］ ５～６］ 。 特别在图像进 行 特 征 提 取 和 识 别 时 ， 别［ 神经网络要
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７］ 。 目前使用最 为 广 泛 的 神 经 网 明显优于传统的识别方法 ［ １ ２
１ 引言
人民币在 印 刷 的 过 程 中 ， 不 可 避 免 的 会 出 现 缺 号、 重 号、 错号等情况 。 目 前 ， 一 般 由 人 工 检 查， 不仅工作卫生条 件差 ， 且 不 能 及 时 发 现。 同 时， 市面上相继出现了以 “ ” 、 “ 、 “ ” 和“ 等字符开头的 假 币。那 么， ＨＤ ９ ０ ＨＢ” Ｆ Ａ” Ｔ Ｊ ３ ８ 纸币序列号的识别能缩小人民币真伪鉴 别 的 排 查 范 围 。 另 外， 抢劫银行的事 件 也 时 有 发 生 。 如 果 出 入 银 行 的 纸 币 都 有记录可查 。 一旦被抢 ， 即可通过网络 、 报纸等多种方式公 布其序列号 。 如果在 市 面 上 流 通 时 被 发 现 ， 即可为公安机 关破案提供重要的 线 索 。 由 此 可 见 ， 识别纸币序列号具有 十分重要的现实意义 。
总第 ２ ６ ７期 ２ ０ １ ２ 年第 １ 期
计算机与数字工程 Ｃ ｏ ｍ ｕ ｔ ｅ ｒ ＆Ｄ ｉ ｉ ｔ ａ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｐ ｇ ｇ ｇ
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基ห้องสมุดไป่ตู้模板匹配的人民币纸币序列号识别系统研究
张冬娇１ 甘早斌２
（ ） （ ） 武汉市石牌岭职业高级中学 武汉 ４ 华中科技大学计算机科学与技术学院 武汉 ４ １． ３ ０ ０ ７ ０ ２． ３ ０ ０ ７ ４