智能技術(shù)作業(yè)

1、第一節(jié)圖像分析在點(diǎn)鈔機(jī)、清分機(jī)領(lǐng)域的具體應(yīng)用紅外穿透檢測(cè)紅外穿透的工作原理是利用人民幣的紙張比較堅(jiān)固、密度較高以及用凹印技術(shù)印刷的油墨厚度較高，因而對(duì)紅外信號(hào)的吸收能力較強(qiáng)來(lái)辨別鈔票的真假。人民幣的紙質(zhì)特征與假鈔的紙質(zhì)特征有一定的差異，用紅外信號(hào)對(duì)鈔票進(jìn)行穿透檢測(cè)時(shí)，它們對(duì)紅外信號(hào)的吸收能力將會(huì)不同，利用這一原理，可以實(shí)現(xiàn)辨?zhèn)巍Ｐ枰⒁獾氖?，油墨的顏色與厚度同樣會(huì)造成紅外穿透能力的差異。因此，必須對(duì)紅外穿透檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算和比較分析。 光譜圖像檢測(cè)點(diǎn)驗(yàn)鈔時(shí)，對(duì)紙幣進(jìn)行一個(gè)波段或兩個(gè)（含）以上波段獨(dú)自全幅成像、采集、分析、記錄而實(shí)現(xiàn)紙幣的真?zhèn)舞b別，橫、縱向分辨率均在25dpi（含）以上，包

2、含紫外圖像分析鑒別技術(shù)、白光圖像分析鑒別技術(shù)、紅外圖像分析鑒別技術(shù)、多光譜圖像分析鑒別技術(shù)等。多光譜檢測(cè)以不同波長(zhǎng)的LED顆粒排列成矩陣而成的多光譜光源、透鏡陣列、圖像傳感器單元陣列、控制和信號(hào)放大電路以及輸入輸出接口；多光譜光源和透鏡陣列形成光路系統(tǒng)，用于發(fā)射光線并將人民幣上的反射光聚焦到圖像傳感器單元陣列上，運(yùn)用多光譜圖像傳感器圖像分析功能,對(duì)鈔票進(jìn)行真?zhèn)舞b別。第三節(jié)南理工的學(xué)術(shù)資源老師講座 圖書館書本資源 電子數(shù)據(jù)庫(kù)資源 學(xué)生素養(yǎng) 學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐碩士答辯1。人體機(jī)器人 裝有攝像機(jī) 考慮系統(tǒng)誤差 圖像噪聲誤差 考慮數(shù)據(jù)集對(duì)標(biāo)定精度的影響 對(duì)運(yùn)動(dòng)的估計(jì) 通過(guò)陀螺儀的應(yīng)用 在圖像預(yù)處理方面運(yùn)用橢圓擬

3、合及快速測(cè)距 不足：沒(méi)有預(yù)測(cè)跟蹤的詳細(xì)說(shuō)明 研究定位有誤 參考文獻(xiàn)過(guò)時(shí) 排版有瑕疵2.飛行吸附機(jī)器人 概念創(chuàng)新 運(yùn)用自主控制技術(shù) 研究靜電吸附等多種吸附方式 參考借鑒國(guó)外同類產(chǎn)品 最終采用微型真空泵 以及控制飛行及非飛行狀態(tài)下切換工作等來(lái)使吸附功率優(yōu)化 研究阻抗控制 系統(tǒng)控制 模擬仿真結(jié)果 不足：文獻(xiàn)參考 摘要不夠簡(jiǎn)明3.醫(yī)學(xué)圖像分割有限分割模型 采用混合密度估計(jì) 只考慮統(tǒng)計(jì)層次 無(wú)空間層面分析 采用高斯模型成像傳感器1。CCDCCD是應(yīng)用在攝影攝像方面的高端技術(shù)元件，CMOS則應(yīng)用于較低影像品質(zhì)的產(chǎn)品中，它的優(yōu)點(diǎn)是制造成本較CCD更低，功耗也低得多，這也是市場(chǎng)很多采用USB接口的產(chǎn)品無(wú)須外接

4、電源且價(jià)格便宜的原因。盡管在技術(shù)上有較大的不同，但CCD和CMOS兩者性能差距不是很大，只是CMOS攝像頭對(duì)光源的要求要高一些，但現(xiàn)在該問(wèn)題已經(jīng)基本得到解決。目前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜選擇元件尺寸較大的為好。圖像傳感器又叫感光元件。應(yīng)用CMOS圖像傳感器像傳感器，或稱感光元件，是一種將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的設(shè)備，它被廣泛地應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)和其他電子光學(xué)設(shè)備中。早期的圖像傳感器采用模擬信號(hào)，如攝像管（video camera tube）。隨著數(shù)碼技術(shù)、半導(dǎo)體制造技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，目前市場(chǎng)和業(yè)界都面臨著跨越各平臺(tái)的視訊、影音、通訊大整合時(shí)代的到來(lái)，

5、勾劃著未來(lái)人類的日常生活的美景。以其在日常生活中的應(yīng)用，無(wú)疑要屬數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品，其發(fā)展速度可以用日新月異來(lái)形容。短短的幾年，數(shù)碼相機(jī)就由幾十萬(wàn)像素，發(fā)展到400、500萬(wàn)像素甚至更高。不僅在發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家，數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)占有很大的市場(chǎng)，就是在發(fā)展中的中國(guó)，數(shù)碼相機(jī)的市場(chǎng)也在以驚人的速度在增長(zhǎng)，因此，其關(guān)鍵零部件圖像傳感器產(chǎn)品就成為當(dāng)前以及未來(lái)業(yè)界關(guān)注的對(duì)象，吸引著眾多廠商投入。以產(chǎn)品類別區(qū)分，圖像傳感器產(chǎn)品主要分為CCD、CMOS以及CIS傳感器三種。本文將主要簡(jiǎn)介CCD以及CMOS傳感器的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。歷史感光器件是工業(yè)攝像機(jī)最為核心的部件，圖像傳感器有CMOS和CCD兩種。CCD特有的工

6、藝，具有低照度效果好、信噪比高、通透感強(qiáng)、色彩還原能力佳等優(yōu)點(diǎn)，在交通、醫(yī)療等高端領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。由于其成像方面的優(yōu)勢(shì)，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)還會(huì)延續(xù)采用，但同時(shí)由于其成本高、功耗大也制約了其市場(chǎng)發(fā)展的空間。1CCD與CMOS在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下各有優(yōu)勢(shì)，但隨著CMOS工藝和技術(shù)的不斷提升，以及高端CMOS價(jià)格的不斷下降，相信在安防行業(yè)高清攝像機(jī)未來(lái)的發(fā)展中，CMOS將占據(jù)越來(lái)越越重要的地位。CCD（Charged Coupled Device）于1969年在貝爾試驗(yàn)室研制成功，之后由日商等公司開(kāi)始量產(chǎn)，其發(fā)展歷程已經(jīng)將近30多年，從初期的10多萬(wàn)像素已經(jīng)發(fā)展至目前主流應(yīng)用的500萬(wàn)像素。CCD又可分為線

7、型（Linear）與面型（Area）兩種，其中線型應(yīng)用于影像掃瞄器及傳真機(jī)上，而面型主要應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)（DSC）、攝錄影機(jī)、監(jiān)視攝影機(jī)等多項(xiàng)影像輸入產(chǎn)品上。特點(diǎn)一般認(rèn)為，CCD傳感器有以下優(yōu)點(diǎn)：2高解析度（High Resolution）：像點(diǎn)的大小為m級(jí)，可感測(cè)及識(shí)別精細(xì)物體，提高影像品質(zhì)。從早期1寸、1/2寸、2/3寸、1/4寸到最近推出的1/9寸，像素?cái)?shù)目從初期的10多萬(wàn)增加到現(xiàn)在的400500萬(wàn)像素；低雜訊（Low Noise）高敏感度：CCD具有很低的讀出雜訊和暗電流雜訊，因此提高了信噪比（SNR），同時(shí)又具高敏感度，很低光度的入射光也能偵測(cè)到，其訊號(hào)不會(huì)被掩蓋，使CCD的應(yīng)用較不受

8、天候拘束；動(dòng)態(tài)范圍廣（High Dynamic Range）：同時(shí)偵測(cè)及分辨強(qiáng)光和弱光，提高系統(tǒng)環(huán)境的使用范圍，不因亮度差異大而造成信號(hào)反差現(xiàn)象。良好的線性特性曲線（Linearity）：入射光源強(qiáng)度和輸出訊號(hào)大小成良好的正比關(guān)系，物體資訊不致?lián)p失，降低信號(hào)補(bǔ)償處理成本；高光子轉(zhuǎn)換效率（High Quantum Efficiency ）：很微弱的入射光照射都能被記錄下來(lái)，若配合影像增強(qiáng)管及投光器，即使在暗夜遠(yuǎn)處的景物仍然還可以偵測(cè)得到；大面積感光（Large Field of View）：利用半導(dǎo)體技術(shù)已可制造大面積的CCD晶片，目前與傳統(tǒng)底片尺寸相當(dāng)?shù)?5mm的CCD已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)中

9、，成為取代專業(yè)有利光學(xué)相機(jī)的關(guān)鍵元件；光譜響應(yīng)廣（Broad Spectral Response）：能檢測(cè)很寬波長(zhǎng)范圍的光，增加系統(tǒng)使用彈性，擴(kuò)大系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域；低影像失真（Low Image Distortion）：使用CCD感測(cè)器，其影像處理不會(huì)有失真的情形，使原物體資訊忠實(shí)地反應(yīng)出來(lái)；體積小、重量輕CCD具備體積小且重量輕的特性，因此，可容易地裝置在人造衛(wèi)星及各式導(dǎo)航系統(tǒng)上；低秏電力不受強(qiáng)電磁場(chǎng)影響；9.電荷傳輸效率佳：該效率系數(shù)影響信噪比、解像率，若電荷傳輸效率不佳，影像將變較模糊；10.可大批量生產(chǎn)，品質(zhì)穩(wěn)定，堅(jiān)固，不易老化，使用方便及保養(yǎng)容易。根據(jù)In-Stat在2001時(shí)對(duì)全球圖像

10、傳感器的研究報(bào)告中指出，CCD產(chǎn)業(yè)前七大廠商皆為日系廠商，占了全球98.5%的市場(chǎng)份額，在技術(shù)發(fā)展方面，目前較有特色的主要廠商應(yīng)為索尼、飛利普和柯達(dá)公司。2。CMOS特點(diǎn)CMOS傳感器采用一般半導(dǎo)體電路最常用的CMOS工藝，具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特點(diǎn)，最近幾年在寬動(dòng)態(tài)、低照度方面發(fā)展迅速。CMOS即互補(bǔ)性金屬氧化物半導(dǎo)體，主要是利用硅和鍺兩種元素所做成的半導(dǎo)體，通過(guò)CMOS上帶負(fù)電和帶正電的晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)基本的功能。這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。在模擬攝像機(jī)以及標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中，CCD的使用最為廣泛，長(zhǎng)期以來(lái)都在市場(chǎng)上占有主導(dǎo)地位。CCD的特點(diǎn)是靈敏度

11、高，但響應(yīng)速度較低，不適用于高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)采用的高分辨率逐行掃描方式，因此進(jìn)入高清監(jiān)控時(shí)代以后，CMOS逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)普遍采用CMOS感光器件。CMOS針對(duì)CCD最主要的優(yōu)勢(shì)就是非常省電。不像由二級(jí)管組成的CCD和CMOS電路幾乎沒(méi)有靜態(tài)電量消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要問(wèn)題是在處理快速變換的影像時(shí)，由于電流變換過(guò)于頻繁而過(guò)熱，暗電流抑制的好就問(wèn)題不大，如果抑制的不好就十分容易出現(xiàn)噪點(diǎn)。目前已經(jīng)研發(fā)出720P與1080P專用的背照式CMOS器件，其靈敏度性能已經(jīng)與CCD接近。與表面照射型CMOS傳感器相比，背照式CMOS在靈敏度（S/N

12、）上具有很大優(yōu)勢(shì)，顯著提高低光照條件下的拍攝效果，因此在低照度環(huán)境下拍攝，能夠大幅降低噪點(diǎn)。雖然目前以CMOS技術(shù)為基礎(chǔ)的百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)產(chǎn)品在低照度環(huán)境和信噪處理方面存在不足，但這并不會(huì)根本上影響它的應(yīng)用前景。而且相關(guān)國(guó)際大企業(yè)正在加大力度解決這兩個(gè)問(wèn)題，相信在不久的將來(lái)，CMOS的效果會(huì)越來(lái)越接近CCD的效果，并且CMOS設(shè)備的價(jià)格會(huì)低于CCD設(shè)備。安防行業(yè)使用CMOS多于CCD已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)，盡管相同尺寸的CCD傳感器分辨率優(yōu)于CMOS傳感器，但如果不考慮尺寸限制，CMOS在量率上的優(yōu)勢(shì)可以有效克服大尺寸感光原件制造的困難，這樣CMOS在更高分辨率下將更有優(yōu)勢(shì)。另外，CMOS響應(yīng)速度比

13、CCD快，因此更適合高清監(jiān)控的大數(shù)據(jù)量特點(diǎn)。3.CT 成像原理CT是用X線束對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光后，由光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（analog/digital converter）轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)處理。圖像形成的處理有如對(duì)選定層面分成若干個(gè)體積相同的長(zhǎng)方體，稱之為體素（voxel）。掃描所得信息經(jīng)計(jì)算而獲得每個(gè)體素的X線衰減系數(shù)或吸收系數(shù)，再排列成矩陣，即數(shù)字矩陣（digital matrix），數(shù)字矩陣可存貯于磁盤或光盤中。經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器（digital/analog converter）把數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)為

14、由黑到白不等灰度的小方塊，即像素（pixel），并按矩陣排列，即構(gòu)成CT圖像。所以，CT圖像是重建圖像。每個(gè)體素的X線吸收系數(shù)可以通過(guò)不同的數(shù)學(xué)方法算出。 圖像特點(diǎn)CT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的像素按矩陣排列所構(gòu)成。這些像素反映的是相應(yīng)體素的X線吸收系數(shù)。不同CT裝置所得圖像的像素大小及數(shù)目不同。大小可以是1.0×1.0mm，0.5×0.5mm不等；數(shù)目可以是256×256，即65536個(gè)，或512×512，即262144個(gè)不等。顯然，像素越小，數(shù)目越多，構(gòu)成圖像越細(xì)致，即空間分辨力（spatial resolution）高。CT圖像的空間分辨力

15、不如X線圖像高。CT圖像是以不同的灰度來(lái)表示，反映器官和組織對(duì)X線的吸收程度。因此，與X線圖像所示的黑白影像一樣，黑影表示低吸收區(qū)，即低密度區(qū)，如含氣體多的肺部；白影表示高吸收區(qū)，即高密度區(qū)，如骨骼。但是CT與X線圖像相比，CT的密度分辨力高，即有高的密度分辨力（density resolution）。因此，人體軟組織的密度差別雖小，吸收系數(shù)雖多接近于水，也能形成對(duì)比而成像。這是CT的突出優(yōu)點(diǎn)。所以，CT可以更好地顯示由軟組織構(gòu)成的器官，如腦、脊髓、縱隔、肺、肝、膽、胰以及盆部器官等，并在良好的解剖圖像背景上顯示出病變的影像。X線圖像可反映正常與病變組織的密度，如高密度和低密度，但沒(méi)有量的概念

16、。CT圖像不僅以不同灰度顯示其密度的高低，還可用組織對(duì)X線的吸收系數(shù)說(shuō)明其密度高低的程度，具有一個(gè)量的概念。實(shí)際工作中，不用吸收系數(shù)，而換算成CT值，用CT值說(shuō)明密度。單位為Hu（Hounsfield unit）。水的吸收系數(shù)為10，CT值定為0Hu，人體中密度最高的骨皮質(zhì)吸收系數(shù)最高，CT值定為+1000Hu，而空氣密度最低，定為-1000Hu。人體中密度不同和各種組織的CT值則居于-1000Hu到+1000Hu的2000個(gè)分度之間。CT圖像是層面圖像，常用的是橫斷面。為了顯示整個(gè)器官，需要多個(gè)連續(xù)的層面圖像。通過(guò)CT設(shè)備上圖像的重建程序的使用，還可重建冠狀面和矢狀面的層面圖像，可以多角度查

17、看器官和病變的關(guān)系。3.熱像儀 工作原理紅外熱像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。儀器應(yīng)用編輯熱像儀的應(yīng)用非常廣泛，只要有溫度差異的地方都有應(yīng)用。比如：在建筑領(lǐng)域，檢查空鼓、缺陷、瓷磚脫落、受潮、熱橋等；在消防領(lǐng)域可以查找火源，判定事故的起因，查找煙霧中的受傷者；公安系統(tǒng)可以找夜間藏匿的人；汽車生產(chǎn)領(lǐng)域可以檢測(cè)輪胎的行走性能、空調(diào)發(fā)熱絲、發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣喉等性能；醫(yī)學(xué)

18、可以檢測(cè)針灸效果、早期發(fā)現(xiàn)鼻咽癌、乳腺癌等疾??；電力檢查電線、連接處、快關(guān)閘、變電柜等。電力設(shè)備的故障有多種多樣，但大多數(shù)都伴有發(fā)熱的現(xiàn)象。從紅熱像儀外診斷的角度看，通常分為外部故障和內(nèi)部故障。眾所周知，電力系統(tǒng)運(yùn)行中，載流導(dǎo)體會(huì)因?yàn)殡娏餍?yīng)產(chǎn)生電阻損耗，而在電能輸送的整個(gè)回路上存在數(shù)量繁多的連接件、接頭或觸頭。在理想情況下，輸電回路中的各種連接件、接頭或觸頭接觸電阻低于相連導(dǎo)體部分的電阻，那么，連接部位的損耗發(fā)熱不會(huì)高于相鄰載流導(dǎo)體的發(fā)熱，然而一旦某些連接件、接頭或觸頭因連接不良，造成接觸電阻增大，該部位就會(huì)有更多的電阻損耗和更高的溫升，從而造成局部過(guò)熱。此類通常屬外部故障。 目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤

19、1.激光雷達(dá)在美國(guó)靶場(chǎng)已廣泛使用?，F(xiàn)役的有兩種激光設(shè)備：激光測(cè)距跟蹤電影經(jīng)緯儀和激光精密跟蹤雷達(dá)。已有多種型號(hào)的激光雷達(dá)布署在靶場(chǎng)，用于空間技術(shù)領(lǐng)域，主要包括導(dǎo)彈發(fā)射初始段測(cè)量、巡航導(dǎo)彈跟蹤測(cè)量、高精度衛(wèi)星測(cè)距、目標(biāo)飛行姿態(tài)測(cè)量、飛船交會(huì)和制導(dǎo)、反導(dǎo)識(shí)別和再入段跟蹤測(cè)量。1991年美國(guó)陸軍實(shí)現(xiàn)的紅外圖象識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，就采用灰度、形狀等多個(gè)特征，其ERIS攔截器可快速識(shí)別真假來(lái)襲的導(dǎo)彈。美國(guó)國(guó)防部于1992年提出的“有識(shí)別能力的攔截彈”也是一種具有智能的對(duì)多特征進(jìn)行信息融合處理的識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，它要求實(shí)現(xiàn)邊識(shí)別邊跟蹤的功能。2. 在安防及交通監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用、 異常動(dòng)作檢測(cè) 交通流量檢測(cè)3生產(chǎn)線上

20、具有簡(jiǎn)單視覺(jué)系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)4. 移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航5. 醫(yī)療診斷6. 遙感勘察第四節(jié)CIS（接觸式圖像傳感器）CIS（Contact Image Sensor） CIS的中文名稱是接觸式圖像感應(yīng)裝置。它采用觸點(diǎn)式感光元件（光敏傳感器）進(jìn)行感光，在掃描平臺(tái)下1mm2mm處，300600個(gè)紅、綠、藍(lán)三色LED（發(fā)光二極管）傳感器緊緊排列在一起，產(chǎn)生白色光源，取代了CCD掃描儀中的CCD陣列、透鏡、熒光管和冷陰極射線管等復(fù)雜機(jī)構(gòu)，把CCD掃描儀的光、機(jī)、電一體變成CIS掃描儀的機(jī)、電一體。用CIS技術(shù)制作的掃描儀具有體積小、重量輕、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在傳真機(jī)、掃描儀、紙幣清分兌零等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛

21、。但CIS技術(shù)也有不足之處，主要是用CIS不能做成高分辨率的掃描儀，掃描速度也比較慢。如何采集到多光譜圖像CIS主要由光源、柱狀透鏡、玻璃、外殼及感光電路組成。光源發(fā)出的光線透過(guò)玻璃達(dá)到被掃描的物體上（文件、圖像等），隨著被掃描物體的明暗程度的不同，光線被部分或全部反射到柱狀透鏡上，光線經(jīng)透鏡聚焦后，照射到感光電路板成像陣列上，成像陣列由若干個(gè)光敏元件組成，明暗程度不同的光信號(hào)由光敏元件轉(zhuǎn)變成電壓幅值大小不同的電信號(hào)，然后通過(guò)移位寄存器將信號(hào)送至運(yùn)算放大器，信號(hào)經(jīng)放大后傳送到連接器，用戶通過(guò)連接器可得到經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的圖文信號(hào)。實(shí)用新型專利硬幣圖像識(shí)別方法及裝置WO 2011127808 A1摘

22、要說(shuō)明 （OCR 文本中可能有錯(cuò)誤）硬幣圖像識(shí)別方法及裝置 技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及硬幣圖像識(shí)別的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及采用圖像模式匹配技術(shù)對(duì)處于動(dòng)態(tài)的 硬幣圖像進(jìn)行識(shí)別的方法和裝置。 背景技術(shù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有投幣自動(dòng)售貨機(jī)和軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中自動(dòng)售票機(jī)的硬幣處理模塊 的核心單元是硬幣鑒別器， 而硬幣鑒別器的主要識(shí)別指標(biāo)是： 直徑、 材質(zhì)和厚度等。 近年 來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種材質(zhì)、 大小和重量與人民幣硬幣非常接近或相同， 但是外觀明顯不一 致的游戲幣、假幣等異幣。 使用目前的硬幣鑒別器可準(zhǔn)確識(shí)別材質(zhì)不同但外觀相似的假硬 幣， 但對(duì)于材質(zhì)、 外型接近的游戲幣、 假幣等識(shí)別有困難。 針對(duì)此情況， 對(duì)硬幣鑒別器進(jìn)

23、 行改進(jìn)， 調(diào)整識(shí)別參數(shù)， 假硬幣的識(shí)別率可達(dá)約 90%, 但同時(shí)因識(shí)別的過(guò)程中硬幣處于運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)， 增加了識(shí)別的難度， 真幣的拒收率也上升了約 2%左右， 這樣仍不能完全解決假硬 幣的誤收問(wèn)題。圖像匹配技術(shù)是近代信息處理， 特別是圖像信息處理領(lǐng)域中極為重要的技術(shù)。 圖像匹 配就是要根據(jù)參考圖像和實(shí)時(shí)圖像來(lái)選定某些特征、 相似性準(zhǔn)則及搜索策略進(jìn)行相關(guān)運(yùn) 算， 以確定匹配的最佳空間對(duì)應(yīng)點(diǎn)。 在圖像匹配技術(shù)中， 特征空間、 相似性度量和搜索策 略是三個(gè)主要研究問(wèn)題， 圖像匹配關(guān)鍵是要確定有效的匹配方法， 要求匹配概率高、 誤差 小、速度快且適時(shí)性好。 圖像匹配的方法一般分為基于灰度的匹配方法和基于

24、特征的匹配 方法兩大類。灰度匹配的基本思想就是以統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)將圖像看成是二維信號(hào)，釆用統(tǒng)計(jì)相關(guān)的方法 尋找信號(hào)間的相關(guān)匹配。 利用兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)函數(shù)， 評(píng)價(jià)它們的相似性以確定同名點(diǎn)。 最 經(jīng)典的灰度匹配法是歸一化的灰度匹配法，其基本原理是逐像素的把一個(gè)以一定大小的實(shí) 時(shí)圖像窗口的灰度矩陣， 與參考圖像的所有可能的窗口灰度陣列， 按某種相似性度量方法 進(jìn)行搜索比較的匹配方法， 從理論上說(shuō)就是采用圖像相關(guān)技術(shù)。特征匹配是指通過(guò)分別提取兩個(gè)或多個(gè)圖像的特征（點(diǎn)、 線、 面等特征）， 對(duì)特征進(jìn)行 參數(shù)描述， 然后運(yùn)用所描述的參數(shù)來(lái)進(jìn)行匹配的一種算法。 常見(jiàn)的特征包括點(diǎn)特征、 邊緣 特征和區(qū)域特征等。比較

25、上述兩種圖像匹配方法： 灰度匹配的計(jì)算量較大； 特征匹配的計(jì)算量較小， 對(duì)位 置變化敏感， 可大大提高匹配的精確程度， 特征點(diǎn)的提取過(guò)程可以減少噪聲的影響， 對(duì)灰 度變化、 圖像形變以及局部遮擋等都有較好的適應(yīng)能力。 在實(shí)際應(yīng)用中， 應(yīng)根據(jù)具體情況 選擇其中一種方法或者兩者結(jié)合的方法。鑒于硬幣鑒別器不能完全解決假硬幣識(shí)別問(wèn)題， 因此， 在原有硬幣鑒別器識(shí)別的基礎(chǔ) 上增加圖像識(shí)別裝置， 專門用于區(qū)分材質(zhì)、 重量和大小相同而外觀明顯不同的假硬幣， 具 有廣泛而重要的應(yīng)用前景。 權(quán)利要求 （OCR 文本中可能有錯(cuò)誤）權(quán)利要求1、 一種硬幣圖像識(shí)別方法， 其特征在于， 該方法包括如下步驟：(1) 提取

26、硬幣圖像特征， 獲取模板庫(kù)；( 2 ) 導(dǎo)入模板到圖像識(shí)別裝置中并進(jìn)行預(yù)處理；(3) 采集圖像并傳輸圖像數(shù)據(jù)；(4) 提取并計(jì)算圖像中的硬幣外輪廓圓直徑；(5) 判斷提取的硬幣外輪廓圓直徑是否在允許的直徑范圍內(nèi)， 若在給定范圍內(nèi)， 則 認(rèn)為符合硬幣基本特征， 直接進(jìn)入步驟 （6) 若不在給定范圍內(nèi)， 則認(rèn)為是假硬幣， 進(jìn)入 步驟 （12) ；(6) 提取目標(biāo)圖像的感興趣區(qū)域；(7) 幾何特征模板匹配；(8) 判斷幾何特征匹配是否成功， 若匹配成功則直接進(jìn)入步驟 （11) ， 若匹配不成 功則進(jìn)入歩驟 （9) ；(9) 灰度特征模板匹配；(10) 判斷灰度特征匹配是否成功；(11) 判斷硬幣的面值， 并依面值的不同進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；(12) 保存識(shí)別結(jié)果。2、 根據(jù)權(quán)利要求 1所述的硬幣圖像識(shí)別方法， 其特征在于， 所述模板庫(kù)按以下方法 提?。悍謩e提取人民幣硬幣的正反面的幾何特征；通過(guò)掩膜技術(shù)忽略次要特征 ·，構(gòu)建幾何特征模板；根據(jù)硬幣材質(zhì)不同構(gòu)建灰度特征模板；分別制作硬幣的外輪廓圓幾何特征模板。3、 根據(jù)權(quán)利要求 1所述的硬幣圖像識(shí)別方法， 其特征在于， 所述的導(dǎo)入模板到圖像 識(shí)別裝置中并