【正文】 ： 作為商業(yè)活動的主要載體，紙幣遍布社會生活的每一個角落，它是商品社會的基礎，是一種國家權(quán)利和財富的象征。 本課題通過紙幣的圖像分析完成對其的識別，具有識 別速率快、移植性好、實時性能高等優(yōu)點。整個設計在校內(nèi)完成。 目 錄 摘 要 .............................................. I Abstract ........................................... II 1 緒論 ............................................. 1 課題研究的意義 .............................................................................................. 1 課題研究的背景 .............................................................................................. 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................. 1 論文研究的主要內(nèi)容及方法 .......................................................................... 2 2 基于紙幣面值的特征提取和算法研究 ................... 4 紙幣面值識別算法的簡述 .............................................................................. 4 紙幣面值的圖像處理及算法原理 .................................................................. 4 小結(jié) .................................................................................................................. 6 3 基于紙幣序列號的特征提取和算法研究 .................. 7 紙幣序列 號識別算法的簡述 .......................................................................... 7 紙幣序列號的粗略截取 .................................................................................. 7 圖像粗略定位 ........................................................................................ 7 圖像的灰度化 ......................................................................................... 8 圖 像的邊緣檢測 .................................................................................... 9 圖像的閉運算 ....................................................................................... 11 圖像的形態(tài)濾波 ................................................................................... 12 紙幣序列號字符的精確提取 ......................................................................... 15 紙幣序列號字符串精確分割 ............................................................... 15 紙幣序列號字符的二值化 ................................................................... 16 紙幣序列號的提取 ............................................................................... 18 紙幣序列號的分割和歸一化 ............................................................... 18 序列號字符識別 ............................................................................................ 20 字符識別的分類 .................................................................................. 20 基于模板匹配的字符識別 .................................................................. 21 字符識別的步驟 .................................................................................. 21 序列號識別結(jié)果及分析 ...................................................................... 22 4 不同紙幣的實驗結(jié)果及分析 .......................... 23 不同紙幣的面值識別實驗結(jié)果及分析 ........................................................ 23 不同紙幣的序列號識別實驗結(jié)果及分析 ..................................................... 24 小結(jié) ................................................................................................................. 25 5 總結(jié) ............................................. 27 參考文獻 ........................................... 28 致 謝 ............................................. 30 畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 ......................... 31 畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明 ........................... 32 附錄 1 主程序 ....................................... 33 附錄 2 外文原文及翻譯 ................................ 37 I 紙幣圖像特征提取與識別算法研究 摘 要 隨著我國經(jīng)濟文化、貿(mào)易的迅速發(fā)展，許許多多的行業(yè)和領(lǐng)域變的越來越信息化和自動化。因此對 紙幣圖像特征提取與識別算法進行研究有著十分重要的意義和實用性。在 紙幣圖像 特征提取后， 采 用 了主色調(diào)法和模板匹配法對紙幣進行識別，具有移植性好 、 普適性高 、 算法簡單 、識別速度快、 識別率較高等優(yōu)點。 image processing 1 緒論 1 1 緒論 課題研究的意義 人民幣是我國的法定貨幣，不同面值人民幣有不同的價值，而每一個序列號都對應一張紙幣，所以說序列號是紙幣的身份，紙幣的面值更是決定紙幣的使用價值。再結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和信息高速公路，以協(xié)助銀行及警方抑制非法紙幣流通及減少刑事犯罪活動的發(fā)生。如果有假幣被識別，對比數(shù)據(jù)庫序列號的唯一性，可在第一時間截獲處理。同樣，經(jīng)濟發(fā)展也促進了對紙幣識別技術(shù)的提升。為了減少運營成本，大部分中小型銀行目前仍會使用人工分選紙幣的方法來清分現(xiàn)金。試錯法的特征提取需要人工尋找不同紙幣差異來完成。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 2 我國字符識別領(lǐng)域相比于國外，起步比較 晚。 1998 年，光學字符識別系統(tǒng) (OCR)，以漢王公司為代表，其產(chǎn)品開始面向?qū)I(yè)領(lǐng)域的特定應用。但它主要適用于印制的新幣檢測，不適合普通圖像采集識別。 論文 研究的主要內(nèi)容及方法 本課題 紙幣圖像特征提取與識別算法研究 是基于數(shù)字圖像處理的字符提取及分割和字符的模板匹配識別，主要研究內(nèi)容如下： （ 1） 研究有關(guān)圖像處理的相關(guān)知識； （ 2） 以現(xiàn)行流通紙幣作為研究目標，完成對紙幣序列號的識別和紙幣的面 值識別； （ 3） 運用 MATLAB 軟件對算法進行演示。根據(jù)閾值的不同來區(qū)分面值。然后，研究了紙幣號碼識別的關(guān)鍵算法，包括序列號的粗略定位、序列號的提取、單字符分割和字符歸一化。紙幣面值 識別 利用三種紙幣顏色 R、 G、 B 各分量的灰度值累加后，通過 R 的灰度值 總和與G 灰度值總和的比值來確定某一個范圍，即 R/G 的值的范圍。首先在 MATLAB 中讀取原始圖像，原圖是 RGB 色彩模式 ，即 通過對紅 (R)、綠 (G)、藍 (B)三個顏色 通道 的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的， R G B 每個 顏色 都對應一個數(shù)值。 以面值為 100 的為例， 中央頭像 部分 ， 面積比較大且容易提取與區(qū)分 ，顏色比較集中，更有利于區(qū)間閾值的選取。 figure(2),imshow(I)。r_g = I_rgb(1) / I_rgb(2)。 end val_color 下表 給出的是， R、 G、 B 各分量灰度值計算后的總和及 R/G 的比值。 (a) (b) (a）識別 算法輸出結(jié)果 （ b）識別結(jié)果顯示 圖 100 元紙幣面值識別結(jié)果 小結(jié) 紙幣面值的識別，除了主色調(diào)識別法。根據(jù)實物所對應的圖案位置進行計算，確定出各面值紙幣所對應的位置區(qū)域，將上述三種面值紙幣序列號的粗略區(qū)域取并集，以確保提取特征信息無丟失。依據(jù)邊緣提取原理依次將 100、 50、 1 的相關(guān)的邊緣即整個 圖像的整體輪廓提取出來。 3 基于紙幣序列號的特征提取和算法研究 7 3 基于紙幣序列號的特征提取和算法研究 紙幣序列號識別算法的簡述 序列號識別的步驟較多。最后進行分割圖像與模板庫的模板進行匹配，最后輸出匹配結(jié)果，來完成對序列號的識別， 紙幣 序列號的粗略截取 圖像粗略定位 紙幣上的序列號是紙幣身份的標識，每張都不重復。這對序列號字符串區(qū)域定位有很大的幫助，我們可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)， 先粗略分割出紙幣號碼區(qū)域，這樣可以減少運算量。E:\money\39。原始圖像 39。%目標區(qū)域粗略截取 圖 目標區(qū)域粗略截取 圖像的灰度化 由于紙幣圖 像 無論掃描儀或照相機采集都是 RGB圖像即為真彩圖像，根據(jù)三基色原理，每一種顏色都是可以由紅、綠、藍三種顏色按不同的比例構(gòu)成，所以它的每一個像素都是由 3個數(shù)值來指定紅、綠和藍的顏色分量。一般有以下四種方法對彩色圖像進行灰度化。 3/)),(),(),((),( jiBjiGjiRjif ??? （ ） 灰度圖像是只有強度信息，而沒有顏色信息的圖像。 圖像經(jīng)過灰度化處理后結(jié)果如下圖 所示： 圖 圖像的灰度化 圖像的邊緣檢測 邊緣檢測是 圖像處理 和 計算機視覺 中的基 本問題。邊緣檢測是圖像處理和 計算機視覺 中，尤其是 特征提取 中的一個研究領(lǐng)域?；谒阉鞯倪吘墮z測方法首先計算邊緣強度，通常用一階導數(shù)表示，然后用計算估計邊緣的局部方向，通常采用梯度的方向，并利用此方向找到局部梯度模的最大值。 （ 2）非零半徑光源產(chǎn)生的陰影帶來的 半影 模糊。在序列號識別系統(tǒng)中提取紙幣序列號位置有著很重要的地位。 Sobel