專利名稱：薄片類介質(zhì)厚度檢測方法及檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及介質(zhì)厚度檢測領(lǐng)域，特別涉及一種薄片類介質(zhì)厚度檢測方法及檢測裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)金處理設(shè)備(點(diǎn)鈔機(jī)、循環(huán)機(jī)、清分機(jī)等)中為了確保對處理的鈔票計數(shù)準(zhǔn)確， 都具備一厚度檢測裝置，厚度檢測裝置在現(xiàn)金處理設(shè)備中的作用是檢測薄片類介質(zhì)的厚度，即紙幣的厚度，獲得紙幣的厚度不僅可以用來判斷是否符合真實(shí)紙幣的特征，而且還可以保證紙幣分離和傳送時進(jìn)行計數(shù)的準(zhǔn)確性，為現(xiàn)金處理設(shè)置提供的定量而且定性的紙幣提供保障。目前的現(xiàn)金處理設(shè)備，一般采用超聲波傳感器檢測厚度，而該類型傳感器受工作環(huán)境(尤其是灰塵)的影響較大，所以環(huán)境適應(yīng)性差。因此，大部分金融機(jī)具廠家多采用渦流式、霍爾式、光電式等精密傳感器進(jìn)行檢測，精密傳感器一般檢測范圍小，檢測精度高，在應(yīng)用中對厚度檢測機(jī)構(gòu)的精度要求非常高。目前的厚度檢測器結(jié)構(gòu)部分包括杠桿放大結(jié)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)、防抖機(jī)構(gòu)、除塵機(jī)構(gòu)等一系列高精度機(jī)械結(jié)構(gòu)。為了紙幣的防偽，紙幣被設(shè)置了安全防偽線，它一般位于紙幣沿長邊方向的1/3 處，安全防偽線所在部分的紙幣厚度與紙幣的其他部分不同，約為兩張紙幣的厚度；作為處理紙幣的金融機(jī)具，如點(diǎn)鈔機(jī)、清分機(jī)等設(shè)備，一般要兼容不同尺寸、不同種類的紙幣，所以檢測設(shè)備的紙幣傳輸通道的寬度一般設(shè)計為所支持紙幣種類中長邊的最大值。這樣的設(shè)計不可避免的就引起如下問題，當(dāng)放入尺寸較小的紙幣時，紙幣在入口處有一定的自由度，偏離了傳送通道的中心線；或者紙幣在傳輸通道中傳輸時出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)偏移；那么在這樣的傳送過程中，就有可能使得厚度檢測器掃描到紙幣的安全防偽線，給紙幣的重張判定帶來干擾。目前通用的解決方案是在紙幣傳送通道內(nèi)并排布放多個厚度檢測器，來解決厚度檢測器檢測到安全防偽線的問題，當(dāng)至少兩個厚度檢測器檢測到的厚度值同時大于預(yù)設(shè)置的厚度閥值T時則認(rèn)為是紙幣重張。由于紙幣厚度在0. Imm左右，因此所需要的厚度檢測傳感器的精度和成本非常高。厚度檢測裝置機(jī)構(gòu)部件的加工精度和裝配精度要求也非常高。使用太多的厚度檢測器使得厚度檢測設(shè)備的制造成本高而且裝配難度較大，對大規(guī)模制造和裝配應(yīng)用受到極大制約。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有薄片類介質(zhì)厚度檢測裝置存在的高成本、裝配難的問題，本發(fā)明提出一種改進(jìn)的薄片類介質(zhì)厚度檢測方法及其檢測裝置，通過對檢測的厚度數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行互相驗(yàn)證，以提高薄片類介質(zhì)厚度檢測裝置的準(zhǔn)確性，增強(qiáng)金融服務(wù)設(shè)備對薄片類有價介質(zhì)處理的可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明所提供的這種薄片類介質(zhì)厚度檢測方法，對具有安全防偽線的薄片類介質(zhì)厚度檢測時，包括如下步驟
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Cl，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)的一圖像采集器獲取薄片類介質(zhì)在傳輸通道中的圖像信息；C2，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)的一厚度傳感器獲取該薄片類介質(zhì)在傳輸過程中的厚度值H;C3，將獲得的厚度值H與預(yù)設(shè)單張薄片類介質(zhì)的非安全防偽線區(qū)域厚度閾值Tl比較，如果厚度值H不大于厚度閾值Tl，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)符合要求，否則，進(jìn)行步驟C4 ；C4，將厚度值H與預(yù)設(shè)單張薄片類介質(zhì)的安全防偽線區(qū)域厚度閾值T2比較，如果厚度值H大于安全防偽線區(qū)域厚度閾值T2，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)不符合要求，否則，進(jìn)行步驟C5 ；C5，確認(rèn)該薄片類介質(zhì)對應(yīng)厚度傳感器檢測到厚度H的位置的圖像信息中是否出現(xiàn)安全防偽線，如果是，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)符合要求，否則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)不符合要求；優(yōu)選地，所述厚度值H是通過該厚度傳感器多點(diǎn)獲取該薄片類介質(zhì)在傳輸過程中的厚度值的一平均值。優(yōu)選地，所述步驟C5中進(jìn)一步確認(rèn)該薄片類介質(zhì)對應(yīng)厚度傳感器檢測到厚度H的位置的圖像信息中是否出現(xiàn)安全防偽線的具體步驟為C51根據(jù)該厚度傳感器與該圖像采集器在傳輸通道中的安裝位置以及該薄片類介質(zhì)的傳輸速度獲取該薄片類介質(zhì)對應(yīng)該厚度傳感器檢測到厚度H位置圖像的灰度值R ；C52將上述灰度值R與預(yù)置安全防偽線標(biāo)準(zhǔn)圖像灰度值進(jìn)行比較，如果相似則認(rèn)為出現(xiàn)安全防偽線，否則認(rèn)為不是安全防偽線。優(yōu)選地，所述Cl步驟和C2步驟可以前后互換進(jìn)行。優(yōu)選地，所述薄片類介質(zhì)在傳輸通道中的圖像信息為透視圖像采集器獲得的薄片類介質(zhì)的透視光圖像。本發(fā)明的另一目的是提供一種薄片類介質(zhì)厚度檢測裝置，其包括一圖像采集單元，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)用于獲取薄片類介質(zhì)傳輸過程中的圖像信息；一厚度傳感單元，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)距離該圖像采集單元一預(yù)定距離，用于在薄片類介質(zhì)傳輸過程中獲取該薄片類介質(zhì)的厚度值H;一數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲預(yù)置信息和厚度傳感單元所采集的厚度信息；一數(shù)據(jù)處理單元，用于處理上述圖像信息、厚度信息以及相應(yīng)的中間信息；一中央控制單元，用于控制和協(xié)調(diào)上述單元的正常運(yùn)行。優(yōu)選地，所述圖像采集單元與厚度傳感單元在傳輸通道內(nèi)沿薄片類介質(zhì)傳輸路徑依次相鄰設(shè)置。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)圖像采集單元所獲得的通道圖像信息分析處理獲得薄片類介質(zhì)圖像的物理幾何信息。本發(fā)明的有益效果為采用上述的裝置和判斷方法后，可減低整個紙幣厚度檢測裝置的成本，并且能夠?qū)垘诺暮穸冗M(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，降低拒鈔率。


圖1，是本發(fā)明所提供的一種厚度檢測裝置的組成圖；圖2，是本發(fā)明所提供的紙幣識別模塊的結(jié)構(gòu)圖；圖3，是本發(fā)明所提供的紙幣識別模塊的識別流程圖；圖4，是本發(fā)明所提供的紙幣識別模塊厚度檢測過程中厚度檢測數(shù)據(jù)與安全線關(guān)系圖；以及圖5，是本發(fā)明所提供的紙幣識別模塊對紙幣的識別流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合圖示詳細(xì)說明本發(fā)明提供的薄片類介質(zhì)厚度檢測方法以及檢測裝置。厚度檢測裝置在有價薄片類介質(zhì)的自動處理領(lǐng)域中不可或缺的機(jī)構(gòu)，如現(xiàn)金處理設(shè)備類的點(diǎn)鈔機(jī)、循環(huán)機(jī)、清分機(jī)等，為了確保對處理的鈔票計數(shù)準(zhǔn)確，都具備一厚度檢測裝置，厚度檢測裝置在現(xiàn)金處理設(shè)備中的作用是檢測薄片類介質(zhì)的厚度，即紙幣的厚度，獲得紙幣的厚度不僅可以用來判斷是否符合真實(shí)紙幣的特征，而且還可以保證紙幣分離和傳送時進(jìn)行計數(shù)的準(zhǔn)確性，為現(xiàn)金處理設(shè)置提供的定量而且定性的紙幣提供保障。本實(shí)施例以人們?nèi)粘Ｊ煜さ淖詣庸駟T機(jī)為例，進(jìn)一步說明本發(fā)明創(chuàng)造所提供的一種薄片類介質(zhì)厚度檢測方法以及檢測裝置。自動柜員機(jī)一般包括分鈔模塊、紙幣識別模塊、暫存模塊和紙幣存儲模塊。本發(fā)明所提供的厚度檢查裝置設(shè)置在紙幣識別模塊內(nèi)，紙幣識別模塊不但可以獲取紙幣的可見光圖像和透射光圖像，還獲得紙幣厚度等信息用于對紙幣的分類和真?zhèn)舞b別。參閱圖1，本發(fā)明所提供的一種厚度檢測裝置，該裝置包括—圖像采集單元001，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)用于獲取薄片類介質(zhì)在傳輸過程中的圖像信息；一厚度傳感單元002，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)距離該圖像采集單元一預(yù)定距離，用于在薄片類介質(zhì)傳輸過程中獲取該薄片類介質(zhì)的厚度值H;一數(shù)據(jù)存儲單元003，用于存儲預(yù)置信息和厚度傳感單元所采集的厚度信息；一數(shù)據(jù)處理單元004，用于處理上述圖像信息、厚度信息以及相應(yīng)的中間信息；一中央控制單元005，用于控制和協(xié)調(diào)上述單元的正常運(yùn)行。參閱圖2，是本發(fā)明所提供的紙幣識別模塊的機(jī)構(gòu)圖，該紙幣識別模塊具有傳輸紙幣的紙幣傳輸通道10以及設(shè)置在該通道內(nèi)的其中CIS圖像采集單元001和厚度傳感單元 002，為了防止紙幣在傳輸通道10內(nèi)由于偏移和變形而影響判斷的準(zhǔn)確性，CIS圖像采集單元001和厚度傳感單元002在傳輸通道10內(nèi)沿薄片類介質(zhì)傳輸路徑依次相鄰設(shè)置。下面結(jié)合圖3，進(jìn)一步說明上述紙幣識別模塊的識別流程，當(dāng)紙幣進(jìn)入紙幣識別模塊的紙幣傳輸通道10，紙幣識別模塊通過如下步驟完成紙幣的厚度檢測工作Cl，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道10內(nèi)的一圖像采集器001獲取薄片類介質(zhì)在傳輸通道10中的圖像信息；C11，數(shù)據(jù)處理單元004依據(jù)圖像信息獲得該薄片類介質(zhì)的物理幾何特征，比如， 介質(zhì)的長、寬尺寸，色彩等信息，根據(jù)這些信息判斷所經(jīng)過的介質(zhì)是否為紙幣、是何種紙幣以及紙幣的面向等常規(guī)識別操作，當(dāng)然該步驟并不一定在圖像信息獲得之后立即完成，該步驟可以根據(jù)需要靈活安排處理。
C2，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道10內(nèi)的厚度傳感器002獲取該薄片類介質(zhì)在傳輸過程中的厚度值H;C3，將獲得的厚度值H與預(yù)設(shè)單張薄片類介質(zhì)的非安全防偽線區(qū)域厚度閾值Tl比較，如果厚度值H不大于厚度閾值Tl，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)符合要求，否則，進(jìn)行步驟C4 ；以人民幣為例說明紙幣厚度判斷閥值的確定通常紙幣的非安全防偽線區(qū)域的厚度閥值Tl設(shè)定為正常紙幣平均厚度的1. 5倍(約0. 15mm)，而紙幣安全防偽線區(qū)域的厚度閥值T2設(shè)定為正常紙幣平均厚度的3倍(約0. 30mm)。當(dāng)紙幣通過紙幣識別模塊后，將得
到一個厚度檢測值集合A = It1、t2、t3、t4.......tj,對獲得的上述厚度檢測值集合進(jìn)行加
權(quán)平均得厚度值H。C4，將厚度值H與預(yù)設(shè)單張薄片類介質(zhì)的安全防偽線區(qū)域厚度閾值T2比較，如果厚度值H大于安全防偽線區(qū)域厚度閾值T2，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)不符合要求，否則，進(jìn)行步驟C5 ；C5，確認(rèn)該薄片類介質(zhì)對應(yīng)厚度傳感器002檢測到厚度H的位置的圖像信息中是否出現(xiàn)安全防偽線，如果是，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)符合要求，否則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)不符合要求。優(yōu)選的，對于厚度檢測值集合依據(jù)預(yù)設(shè)厚度閾值Tl和T2進(jìn)行分類，對于不大于厚度閾值Tl的檢測值不作任何處理既可以認(rèn)為是符合要求的厚度值，而當(dāng)存在大于厚度閾值Tl而不大于T2的檢測值時，進(jìn)一步確認(rèn)圖像信息中對應(yīng)厚度傳感器位置是否出現(xiàn)安全防偽線，厚度檢測值集合A中大于厚度閾值Tl而不大于T2的厚度值形成子集B= {tk、tk+1、 tk+2、......tk+m} (k 彡 1 且 k+m ( η)。具體的參考圖4本發(fā)明所提供的紙幣識別模塊厚度檢測過程中厚度檢測數(shù)據(jù)與安全線關(guān)系圖。由于CIS圖像采集單元001和厚度傳感單元002在傳輸通道10內(nèi)沿薄片類介質(zhì)傳輸路徑依次相鄰設(shè)置，二者之間的距離固定，紙幣在紙幣傳輸通道中的傳輸速度是已知的，所以當(dāng)一張紙幣在通過傳輸通道10時經(jīng)過CIS圖像采集單元001和厚度傳感單元002的時間間隔是可知的，故厚度傳感單元002所檢測的η個數(shù)據(jù)所對應(yīng)的紙幣的η個位置可以對應(yīng)地將紙幣圖像分割成η條，對于固定安裝在紙幣傳輸通道10中的厚度傳感單元002所經(jīng)過的位置可以唯一地確定產(chǎn)生tk+m厚度值的圖像信息，將該部分圖像的灰度值 R與預(yù)置安全防偽線標(biāo)準(zhǔn)圖像灰度值進(jìn)行比較，如果相似則認(rèn)為出現(xiàn)安全防偽線，否則認(rèn)為不是安全防偽線。當(dāng)然作為判斷程序，也可以不采用平均值的方式，即可以將物理幾何特征符合要求且所有檢測厚度值均不大于預(yù)置閾值Tl的紙幣認(rèn)為是符合要求的；或僅存在大于厚度閾值Tl而不大于T2的檢測厚度值，且這些厚度值所對應(yīng)的圖像信息為安全防偽線，則認(rèn)為是符合要求的紙幣，當(dāng)檢測厚度值存在大于T2的情況下，可以直接斷定該紙幣不符合要求。參閱圖5完整地描述該紙幣識別模塊對紙幣的識別流程當(dāng)鈔票進(jìn)入紙幣識別模塊時，識別系統(tǒng)啟動，厚度傳感單元002開始獲取紙幣的厚度信息，CIS圖像采集單元001開始獲取圖像信息，數(shù)據(jù)處理單元004對所獲得的厚度測量信息和圖像信息進(jìn)行處理，并將所有信息存儲在數(shù)據(jù)存儲單元003中。在獲得紙幣的完整圖像信息后做初步分析處理，得出紙幣的物理幾何特征，如紙幣的長寬尺寸、色彩、紙幣上面額等信息，并根據(jù)厚度傳感單元002和CIS圖像采集單元001所獲得的信息分別形成厚度檢測值數(shù)據(jù)集A和厚度傳感器002位置對應(yīng)處的圖像灰度值數(shù)據(jù)集C，對厚度檢測數(shù)據(jù)集A中數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)大于預(yù)設(shè)閾值T2的數(shù)據(jù)時，給出紙幣不符合要求的識別結(jié)果；當(dāng)存在大于厚度閾值Tl而不大于T2的厚度檢測值時，進(jìn)一步對圖像灰度值數(shù)據(jù)集C中對應(yīng)的灰度值與預(yù)置安全防偽線標(biāo)準(zhǔn)圖像灰度值進(jìn)行比較，如果灰度值相似則認(rèn)為該厚度檢測值為安全防偽線處厚度值，紙幣符合要求，否則，給出紙幣不符合要求的識別結(jié)果；當(dāng)厚度檢測值不大于預(yù)設(shè)閾值Tl的情況下認(rèn)為紙幣符合要求，給出紙幣識別正常的識別結(jié)果。 需要指出的是以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，因此凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的其它均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種薄片類介質(zhì)厚度檢測方法，對具有安全防偽線的薄片類介質(zhì)厚度檢測時，包括如下步驟Cl，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)的一圖像采集器獲取薄片類介質(zhì)在傳輸通道中的圖像信息；C2，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)的一厚度傳感器獲取該薄片類介質(zhì)在傳輸過程中的厚度值H;C3，將獲得的厚度值H與預(yù)設(shè)單張薄片類介質(zhì)的非安全防偽線區(qū)域厚度閾值Tl比較， 如果厚度值H不大于厚度閾值Tl，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)符合要求，否則，進(jìn)行步驟C4 ；C4，將厚度值H與預(yù)設(shè)單張薄片類介質(zhì)的安全防偽線區(qū)域厚度閾值T2比較，如果厚度值H大于安全防偽線區(qū)域厚度閾值T2，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)不符合要求，否則，進(jìn)行步驟 C5 ；C5，確認(rèn)該薄片類介質(zhì)對應(yīng)厚度傳感器檢測到厚度H的位置的圖像信息中是否出現(xiàn)安全防偽線，如果是，則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)符合要求，否則認(rèn)為該薄片類介質(zhì)不符合要求。
2.如權(quán)利要求1所述的薄片類介質(zhì)厚度檢測方法，其特征在于，所述厚度值H是通過該厚度傳感器多點(diǎn)獲取該薄片類介質(zhì)在傳輸過程中的厚度值的一平均值。
3.如權(quán)利要求1所述的薄片類介質(zhì)厚度檢測方法，其特征在于，所述步驟C5中進(jìn)一步確認(rèn)該薄片類介質(zhì)對應(yīng)厚度傳感器檢測到厚度H的位置的圖像信息中是否出現(xiàn)安全防偽線的具體步驟為C51根據(jù)該厚度傳感器與該圖像采集器在傳輸通道中的安裝位置以及該薄片類介質(zhì)的傳輸速度獲取該薄片類介質(zhì)對應(yīng)該厚度傳感器檢測到厚度H的位置的圖像的灰度值R ；C52將上述灰度值R與預(yù)置安全防偽線標(biāo)準(zhǔn)圖像灰度值進(jìn)行比較，如果相似則認(rèn)為厚度H的位置出現(xiàn)安全防偽線，否則認(rèn)為未出現(xiàn)安全防偽線。
4.如權(quán)利要求1所述的薄片類介質(zhì)厚度檢測方法，其特征在于，所述Cl步驟和C2步驟可以前后互換進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的薄片類介質(zhì)厚度檢測方法，其特征在于，所述薄片類介質(zhì)在傳輸通道中的圖像信息為透視圖像采集器獲得的薄片類介質(zhì)的透視光圖像。
6.一種薄片類介質(zhì)厚度檢測裝置，其包括一圖像采集單元，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)用于獲取薄片類介質(zhì)在傳輸過程中的圖像信息；一厚度傳感單元，設(shè)置在薄片類介質(zhì)傳輸通道內(nèi)距離該圖像采集單元一預(yù)定距離，用于在薄片類介質(zhì)傳輸過程中獲取該薄片類介質(zhì)的厚度值H ；一數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲預(yù)置信息和厚度傳感單元所采集的厚度信息；一數(shù)據(jù)處理單元，用于處理上述圖像信息、厚度信息以及相應(yīng)的中間信息；一中央控制單元，用于控制和協(xié)調(diào)上述單元的正常運(yùn)行。
7.如權(quán)利要求6所述的薄片類介質(zhì)厚度檢測裝置，其特征在于，所述圖像采集單元與厚度傳感單元在傳輸通道內(nèi)沿薄片類介質(zhì)傳輸路徑依次相鄰設(shè)置。
8.如權(quán)利要求6所述的薄片類介質(zhì)厚度檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)圖像采集單元所獲得的通道圖像信息分析處理獲得薄片類介質(zhì)圖像的物理幾何信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及介質(zhì)厚度檢測領(lǐng)域，特別涉及一種薄片類介質(zhì)厚度檢測方法及檢測裝置。該裝置采用一個厚度檢測單元配合圖像分析手段，使識別模塊在針對厚度檢測過程中出現(xiàn)的厚度異常能后做進(jìn)一步判斷，從而降低對單張紙幣的誤識別率，具體方法為首選，獲得薄片類介質(zhì)傳輸中的圖像信息以及厚度檢測值H；其次，判斷厚度檢測值H與預(yù)設(shè)閾值T1和T2相比較；如果不大于厚度閾值T1，則認(rèn)為符合要求，否則，判斷是否不大于T2，如果是，則進(jìn)一步確認(rèn)是否為安全防偽線位置，如果是，則認(rèn)為符合要求，否則，認(rèn)為不符合要求；如果厚度檢測值H大于閾值T2，則認(rèn)為不符合要求。
文檔編號G07D13/00GK102176262SQ20111000885
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者廖俊卿, 王榮勝 申請人:廣州廣電運(yùn)通金融電子股份有限公司