多模态信息融合的纸币成像鉴伪方法及其装置

摘要

本发明提供一种克服现有方法局限性、实现高可靠性的多模态信息融合的纸币成像鉴伪方法及其装置。多模态信息融合的纸币成像鉴伪装置是由传感器、信号处理单元、主控单元、驱动单元和传输通道组成的，主控单元分别连接位置传感器、信号处理单元和驱动单元，驱动单元连接传输通道。方法步骤包括采集纸币的多模态特征；通过多种特征提取方法拟合人对纸币鉴伪特征的感知过程，构建多模态特征空间；针对不同的防伪特征，采用有针对性的匹配及比较算法。本发明根据模型区分纸币污损与防伪特征异常，采用多分类器融合方法，有效克服现有方法的局限性，实现高可靠性的纸币鉴伪。

主权项

一种采用多模态信息融合的纸币成像鉴伪装置实现的一种多模态信息融合的纸币成像鉴伪方法，其特征在于：步骤一：纸币首先通过位置传感器，触发信号采集进程，多光谱图像传感器、磁传感器、超声传感器依次工作，采集纸币的多模态特征；信息处理单元首先根据该纸币成像，采用数字图像处理方法检测纸币边界，确定纸币的形状、位置，然后根据主控单元回传的纸币运行速度及位移，将纸币其他信息匹配到纸币成像中，获取纸币多模态特征，最后对多模态特征进行倾斜及畸变校正，完成待检纸币的多模态特征重构；根据实际应用的不同，选择不同的纸币传输方式、配置不同的传感器及处理硬件，按走钞方式的不同，分为横向走钞及纵向走钞；步骤二：通过多种特征提取方法拟合人对纸币鉴伪特征的感知过程，构建多模态特征空间：采用生物特征鉴别及盲举证技术，提取纸币雕版线条的交点、拐点、端点及曲率、纹理特性反映纸币雕版风格；通过边界检测与图像分割，提取印刷线条的连续性、断点特征，提取红外光谱下的纸币凸凹印刷边界及水印形态，从不同角度反应纸币的印刷特点；基于单类别分类的纸币鉴别方法：采用多模态特征空间中的纸币鉴别问题作为模式识别理论中的单类别分类问题，采用支持向量机方法解决；步骤三：针对不同的防伪特征，采用有针对性的匹配及比较算法：1)对于边界清晰、结构性强的红外变色图像、紫外透明荧光油墨，采用基于自用形变模型的图像配准技术进行检测；对于边界复杂、纹理丰富的红外变色油墨、彩色荧光油墨，采用纹理特征、同一性特征进行检测；2)纸币安全线磁信号检测分为局部波形检测及全局编码识别：先检测磁信号波形的形状、周期及曲率，实现对局部波形特征的识别与检测，然后对波形进行整形与编码，采用结构模式识别的字符串匹配方法实现对磁性编码的识别；3)磁性油墨检测分为局部波形检测及全局磁分布检测：先检测单通道信号局部波形的形状、幅度、周期，然后综合多路磁信号，统计 纸币的整体磁分布；4)超声信号检测，通过超声信号，检测纸币的厚度及材质信息，结合红外、紫外反射及透射成像，判断纸币纸张厚度、荧光反应性质；步骤四：针对纸币磨损退化现象，提出纸币退化模型，将纸币的全局磨损从微观上看作一种微粒扩散的随机过程，以此为基础构造相应纸币退化序列，将纸币局部缺损、鉴伪特征缺失看做无法预计的异常现象，在此基础上，纸币检测将被分解成两部：首先在参考图像序列中挑选待检图像的最佳对应帧，然后与对应帧进行比较，对于每处特征检测，可根据退化模型确定该特征属于异常变异的隶属概率，最终采用隶属概率而非原始距离比较来衡量各项特征的异常程度，采用多分类器融合的方法进行鉴伪；所述的多模态信息融合的纸币成像鉴伪装置，它是由位置传感器、多光谱传感器、扩充传感器接口、磁传感器、超声传感器、信号处理单元、主控单元、驱动单元和传输通道组成的，其特征在于：主控单元分别连接位置传感器、信号处理单元和驱动单元，驱动单元连接传输通道，信号处理单元分别连接多光谱传感器、扩充传感器接口、磁传感器和超声传感器。