專利名稱：非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用圖像處理技術(shù)實現(xiàn)鈔券張數(shù)清點(diǎn)的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前印鈔行業(yè)中，各工序環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行鈔券張數(shù)的清點(diǎn)，以保證鈔券印制過程的安全。鈔券單K產(chǎn)品通常采用專用設(shè)備——點(diǎn)鈔數(shù)紙機(jī)進(jìn)行清點(diǎn)計數(shù)，但使用該設(shè)備存在較多的缺陷，如工作效率低、準(zhǔn)確率低、噪聲大、容易打壞產(chǎn)品、存在粉塵污染等。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，應(yīng)用圖像處理技術(shù)實現(xiàn)對鈔券張數(shù)進(jìn)行清點(diǎn)，可方便、快捷、準(zhǔn)確地完成印鈔各工序中鈔券的點(diǎn)數(shù)和復(fù)核工作，解決了實際生產(chǎn)中采用點(diǎn)鈔數(shù)紙機(jī)存在的工作效率低、準(zhǔn)確率低、直接接觸產(chǎn)品及容易損壞產(chǎn)品等問題。
本實用新型的技術(shù)方案為一種非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，包括操作平臺以及固定在操作平臺上的承載支架和攝像支架，鈔券碼放在所述承載支架上形成鈔券垛，其特征在于，還包括攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)，采集鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)的攝像系統(tǒng)固定在攝像支架上，對所述鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并獲取鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果的圖像處理系統(tǒng)與攝像系統(tǒng)連接。
所述攝像支架上設(shè)置有可沿鈔券碼放方向移動的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，采集鈔券垛側(cè)面不同區(qū)域圖像數(shù)據(jù)的攝像系統(tǒng)固定在所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)上。
所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括固定在攝像支架上的精密絲杠、與精密絲杠連接并帶動精密絲杠旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)以及傳動連接在精密絲杠上、隨精密絲杠轉(zhuǎn)動做直線移動的運(yùn)動平臺，所述攝像系統(tǒng)固定在所述運(yùn)動平臺上。
所述攝像系統(tǒng)為面陣CCD相機(jī)和高分辨率超大變焦鏡頭。
所述圖像處理系統(tǒng)包括對所述鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以獲取鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果的圖像處理模塊和與所述圖像處理模塊連接的輸出模塊。
所述輸出模塊包括提供人機(jī)交互界面、對系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制、完成系統(tǒng)參數(shù)的配置和功能調(diào)度、并實時顯示、存儲和/或打印計數(shù)結(jié)果的監(jiān)視單元和指示差錯位置、給出聲光報警的報警單元，所述監(jiān)視單元和報警單元分別與圖像處理模塊連接。
所述圖像處理模塊包括依次連接的定位單元、濾波單元、分割采樣單元、畸形校正單元、投影單元、灰度校正單元、分界定位單元和計數(shù)表決單元。
在承載支架和攝像支架之間設(shè)置有照明光源，所述照明光源固定在操作平臺上。
在承載支架和攝像機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有加強(qiáng)抗干擾能力、防消雜光、提高系統(tǒng)信噪比的光路。
所述承載支架上設(shè)置有對鈔券碼放位置進(jìn)行限位、使鈔券邊緣對齊的成像靠山和輔助位置標(biāo)示的標(biāo)尺，所述標(biāo)尺設(shè)置在成像靠山的正面。
本實用新型非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)完全不同于傳統(tǒng)機(jī)械式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)所采用的工作原理，創(chuàng)造性地提出了采用圖像處理技術(shù)對鈔券張數(shù)進(jìn)行清點(diǎn)的技術(shù)方案。本實用新型通過圖像系統(tǒng)采集鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)，利用功能齊全的圖像處理系統(tǒng)對所述鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終得到鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果，并可利用人機(jī)交互界面實時顯示、存儲和/或打印計數(shù)結(jié)果。本實用新型非接觸式鈔券清點(diǎn)裝置在鈔券清點(diǎn)過程中，既不與被測鈔券接觸，也無需移動或搬動被測鈔券，被測鈔券始終是靜止?fàn)顟B(tài)，因此具有沒有粉塵污染、無噪聲、不損壞被測鈔券等優(yōu)點(diǎn)。此外，本實用新型優(yōu)選技術(shù)方案采用可在攝像支架上移動的面陣CCD相機(jī)采集鈔券垛側(cè)面不同區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，解決了高分辨率和大視場范圍的矛盾，可一次性對千張鈔券進(jìn)行計數(shù)處理，提高了計數(shù)準(zhǔn)確性。該優(yōu)選技術(shù)方案可避免實際操作時人工對計數(shù)處理的干擾，簡化了系統(tǒng)設(shè)計，降低了系統(tǒng)成本。顯然，本發(fā)明并不局限于鈔券的計數(shù)應(yīng)用，其技術(shù)方案可廣泛適用于需要計數(shù)統(tǒng)計的其它應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型中圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記為11-操作平臺；12-承載支架；1-照明光源；14-攝像支架；15-攝像系統(tǒng)；16-運(yùn)動平臺；17-精密絲杠；18-步進(jìn)電機(jī)；19-圖像處理系統(tǒng)；191-定位單元；192-濾波單元；193-割采樣單元；194-畸形校正單元；19-投影單元；196-灰度校正單元；197-分界定位單元；198-計數(shù)表決單元；199a-監(jiān)視單元；199b-報警單元。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做詳細(xì)說明。
圖1為本實用新型非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實用新型包括操作平臺11、承載支架12、攝像支架14、攝像系統(tǒng)15和圖像處理系統(tǒng)19，承載支架12和攝像支架14均固定在操作平臺11上，承載支架12用于碼放鈔券形成鈔券垛，安裝在攝像支架14上的攝像系統(tǒng)15采集鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)，與攝像系統(tǒng)15連接的圖像處理系統(tǒng)19對所述鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果，并實時顯示、存儲和/或打印計數(shù)結(jié)果。具體地說，本實用新型還包括照明光源13、運(yùn)動平臺16、精密絲杠17和步進(jìn)電機(jī)18，其中照明光源13固定在操作平臺11上，設(shè)置在承載支架12和攝像支架14之間。在如圖1所示的本實施例中，攝像支架14采用固定在操作平臺11上的2根細(xì)長桿支撐的上板結(jié)構(gòu)。運(yùn)動機(jī)構(gòu)由運(yùn)動平臺16、精密絲杠17和步進(jìn)電機(jī)18組成，精密絲杠17的兩端分別連接攝像支架14的上板和操作平臺11，固定在攝像支架14上板上的步進(jìn)電機(jī)18與精密絲杠17連接，帶動精密絲杠17旋轉(zhuǎn)，固連著攝像系統(tǒng)15的運(yùn)動平臺16傳動連接在精密絲杠17上，隨著精密絲杠17的旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動平臺16帶動攝像系統(tǒng)15在精密絲杠17直線移動。為保證運(yùn)動平臺16的穩(wěn)定，運(yùn)動平臺16的兩端還與攝像支架14的2根細(xì)長桿連接。
上述技術(shù)方案是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，可一次性對千張鈔券組成的鈔券垛進(jìn)行計數(shù)處理。如攝像系統(tǒng)15對千張鈔券一次成像，相對分辨率而言其幅寬太寬，影響計數(shù)精度。因此本實用新型采用了運(yùn)動機(jī)構(gòu)在攝像支架14上移動的技術(shù)方案，攝像系統(tǒng)15固定在運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，隨運(yùn)動機(jī)構(gòu)沿鈔券碼放方向移動，采集鈔券垛側(cè)面不同區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，從而解決高分辨率和大視場范圍的矛盾。實際上，解決高分辨率和大視場范圍的矛盾還可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如攝像系統(tǒng)15不運(yùn)動、承載支架12移動等技術(shù)方案。本實施例選擇攝像系統(tǒng)15運(yùn)動可以避免實際使用中人工移動測量目標(biāo)所產(chǎn)生的誤差，也避免了工人操作對運(yùn)動機(jī)構(gòu)的直接影響，同時也可以簡化系統(tǒng)設(shè)計，降低系統(tǒng)成本。
攝像系統(tǒng)15要求具有高精度高分辨率的特點(diǎn)，本實施例采用高分辨率和高信噪比的面陣CCD相機(jī)，并配置高分辨率超大變焦鏡頭，可在整個攝像范圍內(nèi)都具有高對比度和高清晰度的圖像，空間分辨率達(dá)到微米級，可以分辨鈔券之間的微小縫隙。
照明光源13為攝像提供照明，要求光源穩(wěn)定、均勻、抗干擾能力強(qiáng)、半衰期長，必須保證成像區(qū)域照明均勻，照度適當(dāng)。本實施例采用高穩(wěn)定LED單色面光源，其光源長度能夠覆蓋全視場。本實施例中操作平臺11上固定2～4根該光源，即可提供足夠的亮度，使本實用新型適合各種作業(yè)環(huán)境。
此外，為使本實用新型適合實際的各種作業(yè)環(huán)境，本實用新型技術(shù)方案中還包括了光路設(shè)計，目的是加強(qiáng)對環(huán)境的抗干擾能力，防消雜光，提高系統(tǒng)信噪比。所述光路與照明光源13設(shè)計成一體。
本實用新型非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)的操作過程十分簡單，將被測鈔券碼放到承載支架12上，即可開始計數(shù)工作。運(yùn)動平臺16帶動攝像系統(tǒng)15從下向上移動，采集鈔券垛側(cè)面的圖像數(shù)據(jù)。圖像處理系統(tǒng)19對圖像數(shù)據(jù)處理后，將計數(shù)結(jié)果在顯示屏上顯示。攝像系統(tǒng)15從底部運(yùn)動到頂部時間用于拍攝和數(shù)據(jù)處理，回程時間用于工人重新碼放新的鈔券垛，具有很高的操作效率。。
上述所說將被測鈔券碼放到承載支架12上的操作十分簡便，本實用新型對人工操作只有一個要求，即要求鈔券垛邊緣緊貼承載支架12的成像靠山。成像靠山的目的是限位和邊緣對齊，使鈔券垛邊緣每次在一個固定位置，且每把(百張)位置也控制在一定范圍內(nèi)。同時，在成像靠山正面安裝有標(biāo)尺，起輔助位置標(biāo)示作用。
在本實施例中，圖像處理系統(tǒng)19由串接的圖像處理模塊和輸出模塊組成，如圖2所示。所述圖像處理模塊對所述鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲取鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果。所述輸出模塊實時顯示、存儲和/或打印計數(shù)結(jié)果。所述圖像處理模塊包括依次連接的定位單元191、濾波單元192、分割采樣單元193、畸形校正單元194、投影單元195、灰度校正單元196、分界定位單元197和計數(shù)表決單元198。其中，定位單元191、濾波單元192、分割采樣單元193和畸形校正單元194分別通過定位、濾波、分割和校正技術(shù)進(jìn)行圖像處理，將鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)處理成清晰顯示鈔券間縫隙的校正圖像。投影單元195、灰度校正單元196、分界定位單元197和計數(shù)表決單元198對所述校正圖像進(jìn)行計數(shù)處理，得到鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果。上述圖像處理、計數(shù)處理過程是通過計算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的，可以明確區(qū)分鈔券之間的細(xì)小縫隙，即使鈔券張與張之間存在沾連，也可以通過圖像處理得以校正，很好地適應(yīng)現(xiàn)場工作環(huán)境，而采用分界和表決技術(shù)可以提高計數(shù)處理過程的可靠性，提高計數(shù)結(jié)果準(zhǔn)確性。
為使本實用新型在各種工作現(xiàn)場環(huán)境下穩(wěn)定、可靠、安全地工作，所述輸出模塊設(shè)置了監(jiān)視單元199a和報警單元199b。監(jiān)視單元199a提供人機(jī)交互界面，對系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制，完成系統(tǒng)參數(shù)的配置和功能調(diào)度，并實時顯示、存儲和/或打印計數(shù)結(jié)果。報警單元199b指示差錯位置，并給出聲光報警。優(yōu)選方案的監(jiān)視單元采用LCD顯示屏，利用人機(jī)交互控制界面完成系統(tǒng)自檢、參數(shù)配置、監(jiān)視和控制等功能。設(shè)置報警單元的目的是使本實用新型能夠以百張(把)為單位，指示差錯位置，剔除有缺陷的鈔券把，并給出聲光報警。
實際使用中，圖像處理系統(tǒng)19與本實用新型的其他部分(11～19)可以設(shè)計成一體結(jié)構(gòu)，所有部件均設(shè)置在圖像處理系統(tǒng)19的殼體內(nèi)，以更好地消除雜散光干擾，并使系統(tǒng)工作穩(wěn)定。
本實用新型提出一種應(yīng)用圖像處理技術(shù)對鈔券進(jìn)行清點(diǎn)的技術(shù)方案，解決了實際生產(chǎn)中采用點(diǎn)鈔數(shù)紙機(jī)清點(diǎn)中存在的工作效率低、準(zhǔn)確率低、直接接觸產(chǎn)品且容易損壞產(chǎn)品等問題。本實用新型在實際操作中不與被測鈔券接觸，因此具有沒有粉塵污染和噪聲、準(zhǔn)確率高、不損壞被測鈔券等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛地用于鈔券印刷的各個環(huán)節(jié)，提高印鈔行業(yè)檢封工藝質(zhì)量，改善印鈔行業(yè)的工作環(huán)境。
本實用新型用上述實施例對技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明，但不應(yīng)限制于此。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員按本實用新型的構(gòu)思對其作出的修改或變動，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，包括操作平臺以及固定在操作平臺上的承載支架和攝像支架，鈔券碼放在所述承載支架上形成鈔券垛，其特征在于，還包括攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)，采集鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)的攝像系統(tǒng)固定在攝像支架上，對所述鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并獲取鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果的圖像處理系統(tǒng)與攝像系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像支架上設(shè)置有可沿鈔券碼放方向移動的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，采集鈔券垛側(cè)面不同區(qū)域圖像數(shù)據(jù)的攝像系統(tǒng)固定在所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)上。
3.如權(quán)利要求2所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括固定在攝像支架上的精密絲杠、與精密絲杠連接并帶動精密絲杠旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)以及傳動連接在精密絲杠上、隨精密絲杠轉(zhuǎn)動做直線移動的運(yùn)動平臺，所述攝像系統(tǒng)固定在所述運(yùn)動平臺上。
4.如權(quán)利要求1～3之一所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像系統(tǒng)為面陣CCD相機(jī)和高分辨率超大變焦鏡頭。
5.如權(quán)利要求1所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理系統(tǒng)包括對所述鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以獲取鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果的圖像處理模塊和與所述圖像處理模塊連接的輸出模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出模塊包括提供人機(jī)交互界面、對系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制、完成系統(tǒng)參數(shù)的配置和功能調(diào)度、并實時顯示、存儲和/或打印計數(shù)結(jié)果的監(jiān)視單元和指示差錯位置、給出聲光報警的報警單元，所述監(jiān)視單元和報警單元分別與圖像處理模塊連接。
7.如權(quán)利要求5或6所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊包括依次連接的定位單元、濾波單元、分割采樣單元、畸形校正單元、投影單元、灰度校正單元、分界定位單元和計數(shù)表決單元。
8.如權(quán)利要求1所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，在承載支架和攝像支架之間設(shè)置有照明光源，所述照明光源固定在操作平臺上。
9.如權(quán)利要求1所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，在承載支架和攝像機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有加強(qiáng)抗干擾能力、防消雜光、提高系統(tǒng)信噪比的光路。
10.如權(quán)利要求1或8或9所述的非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述承載支架上設(shè)置有對鈔券碼放位置進(jìn)行限位、使鈔券邊緣對齊的成像靠山和輔助位置標(biāo)示的標(biāo)尺，所述標(biāo)尺設(shè)置在成像靠山的正面。
專利摘要本實用新型為非接觸式鈔券清點(diǎn)系統(tǒng)，提供了一種采用圖像處理技術(shù)對鈔券張數(shù)進(jìn)行清點(diǎn)的技術(shù)方案。本實用新型包括承載支架、攝像支架、攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)，鈔券碼放在所述承載支架上形成鈔券垛，采集鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)的攝像系統(tǒng)固定在攝像支架上，接收攝像系統(tǒng)鈔券垛側(cè)面圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理、獲取鈔券張數(shù)計數(shù)結(jié)果的圖像處理系統(tǒng)與攝像系統(tǒng)連接。本實用新型在實際操作中不與被測鈔券接觸，具有沒有粉塵污染、無噪聲、準(zhǔn)確率高、不損壞被測鈔券等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛地用于鈔券印刷的各個環(huán)節(jié)，提高印鈔行業(yè)檢封工藝質(zhì)量，改善印鈔行業(yè)的工作環(huán)境。
文檔編號G06K9/20GK2793825SQ20052002298
公開日2006年7月5日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者朱敏, 張勇, 張殿斌 申請人:北京凌云光視數(shù)字圖像技術(shù)有限公司