[发明专利]主成份分析鉴别纸币真伪的方法有效

专利信息
申请号: 201310714607.1 申请日: 2013-12-23
公开(公告)号: CN103646458A 公开(公告)日: 2014-03-19
发明(设计)人: 付祥旭;尤新革;郭伟刚;张朋;江浩 申请(专利权)人: 华中科技大学
主分类号: G07D7/20 分类号: G07D7/20;G06K9/64
代理公司: 上海硕力知识产权代事务所 31251 代理人: 王法男
地址: 430074 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要: 发明涉及纸币鉴别技术,具体地说是一种主成份分析鉴别纸币真伪的方法。现有技术采用人工防伪点识别,难以避免图像偏移,所取鉴伪特征有限,稳定性和鉴伪能力都无法达到要求,鉴别准确率低。本发明方法取真币、假币样本,进行样本训练,得样本特征和投影矩阵;测试样币进入多光谱点钞机、清分机、存取款机,比较其特征,和样本特征和投影矩阵相似匹配,即可判定真假币。本发明的优点是:鉴别过程不需要人工参与寻找特征;提取的特征对于真假币的区分度高;可移植性很好,将训练结果移植到程序中,可使机器具有快速的鉴伪能力;鉴伪能力强;适用于世界各国、各种版本纸币的真假鉴别。
搜索关键词: 成份 分析 鉴别 纸币 真伪 方法
【主权项】:
1.一种主成份分析鉴别纸币真伪的方法,步骤如下:步骤1:(1)取待鉴别真伪的各个面额的纸币,和假币、变造币和残缺币;(2)将步骤(1)所述的纸币通过多光谱点钞机的高速扫描装置,获得包含真币和各种假币的共N张图像训练样本;通过训练样本对真假币进行训练得到本征矩阵和本征值;对本征值进行降序排列,并提取前N个较大的本征值及对应的本征向量;本征向量组成投影矩阵完成训练过程;(3)将纸币图像转化为单列向量;图像在计算机中用不同灰度级的像素矩阵表示;一个像素用一个字节8位数据表示,编码为256个灰度等级,将图像归一化为m×n;采用主成份分析PCA对样本进行训练,把每幅图像重构为(m×n)×1,即:(4)将从(3)得到的向量组成一个矩阵:(I1,I2,…,INd×N,d=m*n(5)求(4)矩阵的协方差矩阵S:S=Σk=1N(Ik-e)(Ik-e)T]]>(6)计算S的本征值λ和本征向量i:Si=λi(7)将本征向量按相就的本征值从大到小排序,选择最大的d′个特征值对应的本征向量作为投影向量i1,i2,…,id′构成投影矩阵Wd×d′,其中第k列为ik;(8)求每个样本在投影空间的向量表示:pk=WTIk,k=1,2,…,N步骤2:(1)根据步骤1得到的投影矩阵Wd×d′和pk,形成一个分类器对真假币进行区分,当采集到任一张纸币图像,重复步骤1中的(2)得到图像向量xd,计算xd在投影空间的向量表示:yd′=Wd×d′Txd;(2)计算y与每个样本在投影空间的投影pk的欧式距离,取其最小值;distance=min1kNΣi=1d(pki-yi)2;]]>(3)取distance值最小对应的k,pk对应的是真币的投影,则该币为真币;否则为假币。
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