纸币图像特征提取与识别算法研究毕业论文.doc

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本科毕业设计（论文）

题目：

纸币图像特征提取与识别算法研究

院（系）：

光电工程学院

专业：

测控技术与仪器

班级：

110102

学生：

刘骏

学号：

110102107

指导教师：

王宇辉

2015年6月18日

西安工业大学毕业设计（论文）任务书

院（系）光电学院专业测控技术与仪器班110102姓名刘骏学号110102107

1.毕业设计（论文）题目：

纸币图像特征提取与识别算法研究

2.题目背景和意义：

作为商业活动的主要载体，纸币遍布社会生活的每一个角落，它是商品社会的基础，是一种国家权利和财富的象征。

纸币流通量大，流通周期短，在流通过程中不断被磨损、蹂躏甚至撕裂、涂改，沾染着各种污渍和病菌。

金融系统每天需要对大量的纸币进行整理，分辨种类、鉴别真伪，并按新旧、污损程度进行分类。

人工完成这一过程，效率低，易出错。

本课题通过纸币的图像分析完成对其的识别，具有识别速率快、移植性好、实时性能高等优点。

3.设计（论文）的主要内容（理工科含技术指标）：

1.研究有关图像处理的相关知识；2.以现行流通纸币作为研究目标，完成对纸币序列号的识别和纸币的面值识别；3.运用MATLAB软件对算法进行演示。

技术指标：

对100元、50元和1元三种现行纸币的序列号和面值识别。

4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：

设计工作从3月1日开始。

整个设计在校内完成。

具体工作进度如下：

第1-3周：

查找数字图像处理和识别技术等相关资料，熟悉课题，确制定设计方案；　　

　第4-5周：

采集纸币图像；　　　　　　　　　　　　

　第6-13周：

完成对纸币序列号的识别和纸币的面值识别；　　　　　

　第14-15周：

优化MATLAB软件编制的程序；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　第16-17周：

整理资料，撰写毕业论文；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　第18周：

毕业答辩。

5.毕业设计（论文）的工作量要求不少于1.5万字的毕业论文

①实验（时数）*或实习（天数）：

不少于50机时的上机

②图纸（幅面和张数）*：

③其他要求：

完成不少于3000汉字的英文翻译

指导教师签名：

年月日

学生签名：

年月日

系（教研室）主任审批：

年月日

说明：

1本表一式二份，一份由学生装订入附件册，一份教师自留。

2带*项可根据学科特点选填。

目录

摘要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1课题研究的意义 1

1.2课题研究的背景 1

1.3国内外研究现状 1

1.4论文研究的主要内容及方法 2

2基于纸币面值的特征提取和算法研究 4

2.1纸币面值识别算法的简述 4

2.2纸币面值的图像处理及算法原理 4

2.3小结 6

3基于纸币序列号的特征提取和算法研究 7

3.1纸币序列号识别算法的简述 7

3.2纸币序列号的粗略截取 7

3.2.1图像粗略定位 7

3.2.2图像的灰度化 8

3.2.3图像的边缘检测 9

3.2.4图像的闭运算 11

3.2.5图像的形态滤波 12

3.3纸币序列号字符的精确提取 15

3.3.1纸币序列号字符串精确分割 15

3.3.2纸币序列号字符的二值化 16

3.3.3纸币序列号的提取 18

3.3.4纸币序列号的分割和归一化 18

3.4序列号字符识别 20

3.4.1字符识别的分类 20

3.4.2基于模板匹配的字符识别 21

3.4.3字符识别的步骤 21

3.4.4序列号识别结果及分析 22

4不同纸币的实验结果及分析 23

4.1不同纸币的面值识别实验结果及分析 23

4.2不同纸币的序列号识别实验结果及分析 24

4.3小结 25

5总结 27

参考文献 28

致谢 30

毕业设计（论文）知识产权声明 31

毕业设计（论文）独创性声明 32

附录1主程序 33

附录2外文原文及翻译 37

纸币图像特征提取与识别算法研究

摘要

随着我国经济文化、贸易的迅速发展，许许多多的行业和领域变的越来越信息化和自动化。

而纸币是当今金融行业的血液，是当今世界不可或缺的要素。

大到国家银行，小到宿舍自动售货机，都在对不同面值纸币进行识别。

银行业务的全面自动化将是银行业发展的必然趋势，所以纸币面值以及序列号的识别，显得十分重要，尤其是在这个信息化的时代。

因此对纸币图像特征提取与识别算法进行研究有着十分重要的意义和实用性。

本文研究的内容主要是基于纸币序列号和面值的特征提取和算法研究。

在参考了目前国内外相关的图像处理方法和技术的同时，又研究了图像的预处理、图像分割、图像识别等方面的知识和算法的基础上，经过整理，提炼和加工，提出用主色调法来识别纸币面值，用模版匹配法来识别纸币序列号。

本文以目前流通的第五版人民币，作为识别研究样本图像，经过扫描仪扫描出图像。

在纸币图像特征提取后，采用了主色调法和模板匹配法对纸币进行识别，具有移植性好、普适性高、算法简单、识别速度快、识别率较高等优点。

关键词：

纸币识别；特征提取；图像处理；模版匹配

ResearchBanknoteImageFeatureExtractionandRecognitionAlgorithm

Abstract

Withtherapiddevelopmentofeconomy,cultureandtrade,manyindustriesandfieldsarebecomingmoreandmoreinformationandautomation.Thepapermoneyisthebloodofthefinancialindustry,isanindispensableelementoftheworld.LargetotheNationalBank,smalltotheautomaticvendingmachine,allofthedifferentfacevalueofpapermoneyrecognition.Thefullautomationofthebankingbusinesswillbetheinevitabletrendofthedevelopmentofthebankingindustry,sotherecognitionofthefacevalueandsequencenumberisveryimportant,especiallyinthiseraofinformation.Soitisveryimportantandpracticaltostudythefeatureextractionandrecognitionalgorithmofthenote.

Themaincontentofthispaperisbasedonthefeatureextractionandalgorithmoftheserialnumberandthefacevalueofthenote.Inreferencetothecurrentdomesticandforeignrelatedimageprocessingtechniquesandatthesametime,thebasisofknowledgeandmethodsofimagepreprocessing,imagesegmentation,imagerecognitionandsoon,afterfinishing,refiningandprocessing,putforwardwiththemaintonemethodtoidentifythedenomination,templatematchingmethodisusedtoidentifythesequencenumberofpapercurrency.

Inthispaper,thecurrentcirculationofthefifthversionoftherenminbi,astheidentificationofthesampleimage,afterascanofthescanner.Banknoteimagefeatureextraction,themaintonemethodandtemplatematchingmethodtorecognizethenotes,hasagoodportability,universalityhigh,algorithmissimple,fastrecognitionspeed,recognitionrateishigh.

Keywords：

banknoteimagetoidentify;haractersegment;templatematching;

imageprocessing

I

1绪论

1绪论

1.1课题研究的意义

人民币是我国的法定货币，不同面值人民币有不同的价值，而每一个序列号都对应一张纸币，所以说序列号是纸币的身