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摘 要

纸币号码自动识别系统极大地提高了对假币的判断，提高了纸币交易的流通的安全。设计和研究纸币号码自动识别技术具有重要的现实意义。

本文研究了纸币号码识别的相关理论，设计并实现了一套纸币号码预处理方法，包括如下几个部分：纸币图像二值化、边缘检测和提取、倾斜校正、字符分割。本文介绍了局部阈值二值化、动态阈值二值化、全局阈值二值化。采用的是全局阈值二值法，阈值计算是通过先验知识评估分析得出。边缘检测本文采用的是Sobel算子，倾斜校正通过对边缘图像进行Hough变换，获得纸币图像的倾斜角度，而后通过图像旋转达到校正的目的。利用先验知识实现号码区域的粗分割。利用投影法完成单个字符的分隔。

以Matlab作为开发工具，完成对本文方法的仿真。实验结果表明预处理效果良好，达到了预期的目的

关键字： 预处理 边缘检测 倾斜校正 字符分割

Preprocessing of Currency Number Identification for RMB

Abstract

Paper currency number automatic recognition system can greatly improve the judgment of false money, improve the circulation of paper money transaction security. The design and study of the automatic identification technology of banknotes numbers has important practical significance..

Note number recognition theory is studied in this paper, the design and implementation of the a bank note number pretreatment methods, including the following parts: banknote image binary, edge detection and extraction, tilt correction, character segmentation. In this paper, two values of local threshold, two value of dynamic threshold, and two value of global threshold are introduced.. The threshold value is obtained by the prior knowledge evaluation and the global threshold two value method.. The edge detection using Sobel operator, tilt correction by Hough transform on the edge of the image, the tilt angle of the banknote image, then the image rotation to the correction. The use of prior knowledge to realize the rough segmentation of number region. Separation of individual characters by projection method.

Using MATLAB as the development tool, the simulation of this method is accomplished.. The experimental results show that the pretreatment effect is good and the expected purpose is achieved.

Keywords: Pretreatment; Edge detection; Slant Correction; Character Segmentation

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本文的主要研究内容和论文安排 2

第二章 纸币号码自动识别系统概述 3

2.1 纸币号码自动识别系统的基本构成 3

2.2 相关概念 3

2.2.1 纸币图像采集 3

2.2.2 图像的预处理 4

2.2.3 纸币号码的特征提取 4

2.2.4 纸币号码的识别 4

第三章 人民币纸币号码的预处理 6

3.1 灰度化 6

3.2 二值化 6

3.2.1 局部阈值二值化方法 6

3.2.2 全局阈值二值化 7

3.2.3 动态阈值二值化方法 8

3.2.4 二值化的实现 8

3.3 边缘检测 8

3.3.1 边缘检测的概述 8

3.3.2 本文的边缘检测与实现 11

3.4 倾斜校正 12

3.4.1 倾斜校正概述 12

3.4.2 Hough变换 13

3.4.3 图像旋转 14

3.5 号码区域的分割 16

3.5.1 纸币图像的分割 16

3.5.2 纸币图像的归一化 18

3.5.3 号码区域的提取 19

3.6 字符分割 19

3.6.1 字符分割的方法概述 19

3.6.2 基于垂直投影的字符分割 20

3.6.3 单个字符的分割 21

3.7 小结 23

第四章 结果与分析 24

4.1 开发环境 24

4.2 测试过程与结果 24

4.3 分析 26

第五章 总结与展望 27

5.1 总结 27

5.2 展望 28

参考文献 29

致谢 31

第一章 绪论

1.1 课题背景和意义

在生活中多种多样的票证被使用，人民币纸币的使用是最频繁。随着科技的不断发展，人类进入了信息化和数字化的时代，智能人民币识别系统极大的提高了生产效率，缩减了成本。

在经济不断的发展过程中，纸币的交易的频率越来越高，交易金额也越来越大，拥有快速、稳定、精准的纸币识别系统很必要。所以生产设计一款先进的智能纸币识别系统对银行的业务办理和满足快速经济发展的纸币流通量的需求有着重要的意义。

在市场监管方面和市场有效的管理上，利用人民币纸币号码的编号可以有效的加以解决，同时对幕后洗黑钱和打击暴力抢劫纸币等犯罪行为上起到了至关重要的作用^[13]。例如纸币被抢发生时，可以根据丢失的纸币的记录，建立一个号码库，一旦在市场上检测到这个纸币的号码出现时，就可以确定被抢劫的纸币，从而对犯罪行为进行打击，在被抢的纸币中，如果金额很大可以对它进行限制流通，挽回不必要的损失。

1.2 国内外研究现状

我国现阶段的纸币研究也在不断的深入，有很多公司在投入对于纸币验钞，打号设备的研究，例如：北京凯文斯，北京奇宝电子等很多公司。这些公司引进了很多国外的研究成果，没有真正地完全的自主知识产权。一种纸币自动识别系统基于单片机由南航大研制而成，很难进行快速的纸币识别是它的劣势所在。一种是DSP号码识别系统，它的识别速度可以达到每秒八张，它是由哈工大研发而成。另一种是纸币识别系统，它基于DSP是由沈阳工业大学研制而成，它的图像信息是由CCD相机采集的，相机的速度是二十几张每秒，当前点钞的速度为十几张每秒，可以实现点钞和图像的配合。

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