人民币纸币号码识别系统设计arecognitionsystemdesignforrmbcurrencynumber(附件

摘 要摘 要人民币纸币的号码是纸币的身份标识。实现纸币号码的自动识别,不仅可以用于纸币的防伪,抑制假币横行造成的危害,还可以实现纸币的追踪,对因抢劫、偷窃而丢失的纸币的追踪破案有很大的帮助,更好实现了对金融流通领域的监管。针对当前大部分纸币识别系统识别的准确性较低,本文设计了一种基于数字图像分割技术和BP神经网络识别技术的人民币纸币号码自动识别系统。首先利用腐蚀、平滑等处理实现对人民币的号码字符串进行定位,并将定位后的字符串图像进行二值化、滤波、膨胀等预处理,接着通过阈值分割技术进行字符分割,将分割好的单个字符利用BP神经网络算法训练,完成号码字符串的识别。经实验测试,该程序识别的准确率高达94.44%,识别速度也很快,具有很高的实用价值。关键词:纸币号码,图像分割,神经网络
目 录
第一章 绪论 1
1.1 背景及意义 1
1.2 研究现状与存在的问题 1
1.3 本文的主要研究内容 2
第二章 图像分割与识别技术 3
2.1 图像的灰度变换 3
2.1.1 灰度变换常用方法 3
2.1.2 灰度直方图 4
2.2 图片腐蚀 4
2.2.1 腐蚀的含义 4
2.2.2 腐蚀的算法 5
2.3 图片的二值化 5
2.4 图像分割 6
2.4.1 基于边界的分割方法 6
2.4.2 基于阈值的分割方法 8
2.4.3 基于区域的分割方法 8
2.5 图片归一化处理 9
2.6 BP神经网络 10
2.6.1 BP神经网络算法模型 11
2.6.2 BP神经网络的功能 12
2.6.3 BP神经网络算法流程图 12
2.6.4 BP神经网络的设计 13
2.6.5 BP神经网络的函数 15
第三章 人民币纸币号码识别系统设计 17
3.1 纸币号码定位 17
3.2 纸币号码字符分割 20
3.3 BP网络的设计 22
3.4 纸币识别 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });

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系统结果 22
3.5 实验样本分析 24
总 结 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附 录 30
第一章 绪论
1.1 背景及意义
纸币是国家强制发行的价值符号,是人们生活交流中不可缺少的物质。随着社会的进步,科技的发展,假币在纸币流通过程中日益张狂。这也促使了大量研究人员致力于纸币防伪技术的研究。纸币序列号作为纸币身份的唯一标识,是鉴别纸币真假的一种极为重要的特征。当然,纸币号码的自动识别技术除了作为防伪的方法之外,在对因银行抢劫、偷窃等刑事案件中丢失的纸币的追踪破案时可以发挥很大的作用。
近年来,国家许多科研院校、单位对于数字图像处理技术投入大量的人力物力,使得识别技术的研究有很大的突破。在此支持下,根据图像分割技术和神经网络识别算法,提出本文中的纸币号码识别技术,在已有的研究中稍加改进以达到更精确识别的目标。
1.2 研究现状与存在的问题
近年来,国家大力发展科技,许多科研院校和社会科研单位都大力投入这方面的研究,也具有了颇为显著的成果:
在国内外的各种对于识别算法研究中,以2008年徐琳琳完成的基于视觉的立式点钞机人民币号码自动识别装置的软硬件的设计[1]最为突出,她所设计的嵌入式系统的整个运行过程非常稳定,所编写的代码也是十分精简的,并且该系统还能够脱机运行。主要的成就是解决了与立体式点钞机工作速度的匹配的问题,即是该系统可以达到1200sheet/minute的工作速度,并且该系统还可以解决数字图像占用大存储空间对存储空间的减小等问题。2009年,张璐璐所研究的基于遗传进化神经网络的人民币号码识别方法[2],针对金融领域的清分机,针对于人工神经网络和遗传算法原理的研究,她所针对BP算法一直存在的问题都做了相应的改进,比如说BP网络收敛速度慢的问题,还有BP网络容易陷入局部极小值的技术缺陷等等问题,她所提出的基于遗传进化BP网络的混合训练算法模型,有效地解决了上述问题,并且提高了纸币号码识别的准确度和纸币号码的识别速度,在识别算法的研究上又增添了新的方法和手段。在同一年,Lou YF,Hao YM针对实际工程应用对大角度倾斜的人民币号码自动识别在处理速度和识别率方面的高标准要求,利用智能相机建立了纸币号码自动识别实验系统。2011年刘炜对于人民币冠字号码识别图像鉴伪技术研究[3],在基于点钞机的人民币冠字号码的识别与对于含有白水印面额数字特征的提取方面,他们实现了一个嵌入式系统,利用COMS图像传感器MT9T001和TMS320DM642的工作原理,他所设计的这个系统在运行时十分的稳定,并且也能够脱机运行,处理人民币的速率达到了每分钟能1000张以上的高效率,并且在此基础上并没有降低人民币识别的准确率,人民币冠字号码识别率和利用白水印面额数字特征鉴别假币的正确率都达到了90%以上。2013年,刘洋等人对人民币纸币号码识别算法的研究[4],利用OCR技术来实现人民币号码的快速识别,可以完成纸币跟踪。他所设计的系统是利用ARM嵌入式系统对识别程序进行实验结果正确率的验证,他还对实验过程中遇到的问题,比如说纸币字符字体之间的差异和字符出现的干扰问题等都提出了相应的解决办法[5]。
当然,目前国内在对于识别系统的研究上仍然存在许多问题,很多系统对于识别的速度、精度和稳定性等方面都存在一定问题。而且这些系统在图像模糊、污损情况下识别率都会有明显的下降[6];纸币号码的识别技术并不困难,但是对于污染的磨损的纸币,想要准确识别就要对图像进行修正处理、并且采用多种滤波才能很好地去除噪声的干扰、而且BP神经网络算法识别的技术的本身就有一定的难度,这些问题都会增加算法的复杂程度,一旦算法实现的时间变的很长,就难以满足对于时间的实时性的要求。
1.3 本文的主要研究内容
本文是针对人民币纸币号码识别所设计的系统,主要的设计依据的是图像分割技术和神经网络算法。
第二章主要介绍了图像的分割与识别技术,其中包括了图片的定位、图片的预处理、图片分割技术以及BP神经网络识别算法。图片的预处理包括了:字符串的定位和对定位后的图片进行初步处理。对纸币图片的灰度处理、边缘检测、图片腐蚀、图片的平滑处理、从对象中移除小对象的到目标区域等就可以定位到字符串的位置,将得到的图片再经过二值化处理,均值滤波等操作之后,就可以进行切割得到待识别的字符图像,最后经过BP神经网络算法进行识别处理[7]。第三章描述的是纸币号码识别系统的实验结果。
第二章 图像分割与识别技术

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