基于灰度共生矩陣的港幣紋理圖像的分版方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及紙幣清分技術，尤其指一種基于灰度共生矩陣的港幣紋理圖像的分版 方法，屬于利用計算機技術的智能化識別港幣版本并進行自動分版的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著近年來我國經濟發展、中港交流越來越密切，貿易額急劇增大，港幣已成為我 國繼人民幣之后第二大使用量的貨幣。但是，我國國內運行的大部分金融機具都未支持對 港幣的檢測與鑒別。由于歷史原因，市上流通著匯豐銀行、中國銀行、渣打銀行三家銀行發 行的港幣紙幣。每家銀行發行紙幣的圖像特征、防偽點特征既具有很多相似性，但又不盡相 同；同時，針對單獨每一家銀行發行的港幣又分為97版、03版、07版、10版等多種版本，導 致了港幣的面相、版本識別的復雜性和挑戰性。
[0003] 因此發明一種基于紋理特征的港幣智能分版方法，對于點驗鈔機以及清分機對港 幣的后續檢測與鑒偽至關重要；對于保障國家金融安全、維護社會和經濟穩定具有重要戰 略意義。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的：旨在提供一種智能識別并實現港幣版本快速識別的方法。
[0005] 這種智能識別并實現港幣版本快速識別的方法，是一種基于灰度共生矩陣的紋理 圖像的分版方法，具體包括以下步驟：
[0006] -、構建樣本港幣版別識別基本樣本庫
[0007] A、選擇正版港幣的12種版本，包括中行97版、中行03版、中行07版、中行10 版、匯豐97版、匯豐03版、匯豐07版、匯豐10版、渣打97版、渣打03版、渣打07版、渣打 10版共12種港幣構建港幣版別研究所使用的樣本庫；
[0008] B、利用均值濾波、中值濾波、高斯濾波等技術濾除樣本港幣圖像所帶的噪聲；利用 黑白亮度補償技術，計算出圖像傳感器各像素的校正系數，使傳感器具有較為一致的感光 曲線，克服因光照或感光元件差異等原因所導致的干擾；
[0009] C、采用港幣圖像幾何尺寸特征實現樣本港幣面額識別。
[0010] 二、提取樣本港幣圖像灰度共生矩陣、依據灰度共生矩陣的公式定義，建立樣本幣 紋理特征參數：
[0011]
【主權項】
1. 一種智能識別并實現港幣版本快速識別的方法，是一種基于灰度共生矩陣的紋理圖 像的分版方法，具體包括以下步驟： 一、 構建樣本港幣版別識別基本樣本庫 A、 選擇正版港幣的12種版本，包括中行97版、中行03版、中行07版、中行10版、匯 豐97版、匯豐03版、匯豐07版、匯豐10版、渣打97版、渣打03版、渣打07版、渣打10版 共12種港幣構建港幣版別研究所使用的樣本庫； B、 利用均值濾波、中值濾波、高斯濾波等技術濾除樣本港幣圖像所帶的噪聲；利用黑白 亮度補償技術，計算出圖像傳感器各像素的校正系數，使傳感器具有較為一致的感光曲線， 克服因光照或感光元件差異等原因所導致的干擾； C、 采用港幣圖像幾何尺寸特征實現樣本港幣面額識別； 二、 提取樣本港幣圖像灰度共生矩陣、依據灰度共生矩陣的公式定義建立樣本幣紋理 特征參數：
其中L為圖像灰度級；0為角度，取0°、45°、90°、135°四個方向；計算得到的灰度 共生矩陣GLCM; 獲取樣本港幣圖像的五個紋理特征參數：熵（ENT)、逆差矩（IDM)、能量（角二階 矩，ASM).對比度（CCW)和相關系數（COR)，其中：
其中，yx、yy、Ox、Oy分別是行和列上的矩陣元素統計的期望和方差值； 三、 利用BP神經網絡進行樣本訓練、得到港幣樣本分類模型，并將所有參數植入到點 驗鈔機、清分機、存取款機中； 采用梯度下降算法通過調整各層權值求目標函數最小化，網絡在某個或所有訓練樣本 上的預測輸出和期望輸出的誤差平方和：
由輸出層誤差逐層反向計算各層各單元的誤差，并基于梯度下降法修正各權值：
其中，Sj(k)是第k層第j單元的局部梯度，或敏感度（sensitivity); 四、 對待識別港幣進行面額識別，提取待識別幣灰度共生矩陣紋理特征、建立待識別幣 紋理特征參數，并將待識別幣的參數輸入已植入樣本幣分類模型參數的清分設備中，由此 實現12種港幣版本最終分類結果。
【專利摘要】本發明提出的一種智能識別并實現港幣版本快速識別的方法，是一種基于灰度共生矩陣的紋理圖像的分版方法，通過提取樣本港幣各版本構成樣本庫，提取樣本港幣圖像的灰度共生矩陣紋理特征，采用BP神經網絡進行樣本訓練、得到樣本港幣版本分類模型，并將參數移植如點驗鈔機、清分機、取款設備中；將待識別紙幣經灰度共生矩陣獲得的紋理特征參數輸入多光譜點鈔機、清分機、存取款機等設備，根據港幣版本分類模型計算得到樣幣類別，即可判定港幣版別。
【IPC分類】G06K9-00, G06K9-66
【公開號】CN104715240
【申請號】CN201510131492
【發明人】孫其新, 尤新革, 胡慶江
【申請人】華中科技大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月25日