基于一维傅里叶变换特征提取的纸币识别

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1、计算机与现代化2011年第7期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第191期文章编号:1006-2475(2011)07-0034-02基于一维傅里叶变换特征提取的纸币识别尹惠玲(广东食品药品职业学院医疗器械系,广东广州510520)摘要:纸币识别系统包括纸币图像采集、图像预处理、特征提取及分类器设计等几个步骤。其中特征提取的有效性直接影响到整个系统的识别效果,是至关重要的环节。本文针对不同面值长宽、图案相近的纸币,提出一种局部区域一维傅里叶变换特征提取的新方法。实验结果表明,该方法取得了很高的识别率,有较大的实际应用价值。关键词:傅里叶变换;

2、特征提取;局部区域;图像识别中图分类号:TP391.4文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1006-2475.2011.07.010PaperCurrencyRecognitionBasedonFeatureExtractionofOneDimensionFourierTransformYINHui-ling(Dept.ofMedicalDevice,GuangdongFoodandDrugVocationalCollege,Guangzhou510520,China)Abstract:Asystemofpapercurrencyre

3、cognitionincludesimagecollection,preprocessing,featureextractionandclassifierde-sign.Acriticalstepisthefeatureextractionwhichdirectlyinfluencestherecognitioneffectofthewholesystem.Especiallytorec-ognizepapercurrencywhicharedifferentinparvaluebutsimilarinlength,widthandpattern,a

4、newfeatureextractionmethodisproposed,whichisbasedononedimensionFouriertransforminpartarea.Theexperimentresultshowsthatthismethodleadstoahighrecognitionrateandisofexcellentvalueinpracticalapplication.Keywords:Fouriertransform;featureextraction;partarea;imagerecognition足实时性要求。0引言

5、1图像预处理纸币识别系统对可靠性的要求非常高,要求识别率接近100%。其中特征提取的有效性直接影响到本文研究币种选定为不同面值、长宽、图案相近整个系统的识别效果,是至关重要的环节。通常傅里的莱索托纸币,其面值包括10,20,50,100,200五种,叶变换在图像特征提取中的应用包括利用傅里叶描每个币种4种面向(正面向上,正面向下,反面向上,述子提取形状特征或通过傅里叶系数直接计算纹理反面向下),则待区分纸币类型共20种。[1-2]特征。在纸币识别中,对于不同面值长宽差异较首先,对获取的扫描图像进行纸币的倾斜校正和大的纸币而言,直接以长、宽作为特征即可

6、达到较好图像增强,以排除对后面特征提取的干扰。在本文的识别效果。而本文特别针对不同面值长宽、图案相中,纸币的倾斜校正采用最小二乘法;图像增强采用近,识别难度、角度较大的纸币,提出局部区域一维傅直方图均衡化加强灰度对比,效果如图1和图2所里叶变换特征提取的方法,充分利用图像频率来表征示。需要强调的是,由于特征提取是针对局部特征区灰度变化的剧烈程度。试验结果表明,本文提出的方域,因此在预处理时也只需要在特征区域进行即可,法能够达到很高的纸币识别率,且由于仅对局部区域故大大减少了计算量,有利于提高系统的实时性。进行特征提取,能够最大程度地减少计算量,从而满

7、收稿日期:2011-04-21作者简介:尹惠玲(1985-),女,湖南隆回人,广东食品药品职业学院医疗器械系助教,硕士,研究方向:智能信息处理。2011年第7期尹惠玲:基于一维傅里叶变换特征提取的纸币识别35叶变换,再对该频谱结果进行行方向上的叠加,结果如图4所示。图1原扫描图像图3200面值与100面值纸币明显不同的特征区域图2倾斜校正和图像增强后的图像2基于局部区域一维傅里叶变换特征图4五种币值图3中方框区域的一维傅里叶变换特征向量从上述结果可以发现,不同面值有如下两个特征提取的纸币识别向量明显不同:2.1局部区域一维傅里叶变换特征提取(1)一次

8、谐波频谱值:表征最大的灰度变化梯度。有显著灰度突变的区域,该值明显大于其它;几图像的频率是表征图像中灰度变化

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1、计算机与现代化2011年第7期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第191期文章编号:1006-2475(2011)07-0034-02基于一维傅里叶变换特征提取的纸币识别尹惠玲(广东食品药品职业学院医疗器械系,广东广州510520)摘要:纸币识别系统包括纸币图像采集、图像预处理、特征提取及分类器设计等几个步骤。其中特征提取的有效性直接影响到整个系统的识别效果,是至关重要的环节。本文针对不同面值长宽、图案相近的纸币,提出一种局部区域一维傅里叶变换特征提取的新方法。实验结果表明,该方法取得了很高的识别率,有较大的实际应用价值。关键词:傅里叶变换;

2、特征提取;局部区域;图像识别中图分类号:TP391.4文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1006-2475.2011.07.010PaperCurrencyRecognitionBasedonFeatureExtractionofOneDimensionFourierTransformYINHui-ling(Dept.ofMedicalDevice,GuangdongFoodandDrugVocationalCollege,Guangzhou510520,China)Abstract:Asystemofpapercurrencyre

3、cognitionincludesimagecollection,preprocessing,featureextractionandclassifierde-sign.Acriticalstepisthefeatureextractionwhichdirectlyinfluencestherecognitioneffectofthewholesystem.Especiallytorec-ognizepapercurrencywhicharedifferentinparvaluebutsimilarinlength,widthandpattern,a

4、newfeatureextractionmethodisproposed,whichisbasedononedimensionFouriertransforminpartarea.Theexperimentresultshowsthatthismethodleadstoahighrecognitionrateandisofexcellentvalueinpracticalapplication.Keywords:Fouriertransform;featureextraction;partarea;imagerecognition足实时性要求。0引言

5、1图像预处理纸币识别系统对可靠性的要求非常高,要求识别率接近100%。其中特征提取的有效性直接影响到本文研究币种选定为不同面值、长宽、图案相近整个系统的识别效果,是至关重要的环节。通常傅里的莱索托纸币,其面值包括10,20,50,100,200五种,叶变换在图像特征提取中的应用包括利用傅里叶描每个币种4种面向(正面向上,正面向下,反面向上,述子提取形状特征或通过傅里叶系数直接计算纹理反面向下),则待区分纸币类型共20种。[1-2]特征。在纸币识别中,对于不同面值长宽差异较首先,对获取的扫描图像进行纸币的倾斜校正和大的纸币而言,直接以长、宽作为特征即可

6、达到较好图像增强,以排除对后面特征提取的干扰。在本文的识别效果。而本文特别针对不同面值长宽、图案相中,纸币的倾斜校正采用最小二乘法;图像增强采用近,识别难度、角度较大的纸币,提出局部区域一维傅直方图均衡化加强灰度对比,效果如图1和图2所里叶变换特征提取的方法,充分利用图像频率来表征示。需要强调的是,由于特征提取是针对局部特征区灰度变化的剧烈程度。试验结果表明,本文提出的方域,因此在预处理时也只需要在特征区域进行即可,法能够达到很高的纸币识别率,且由于仅对局部区域故大大减少了计算量,有利于提高系统的实时性。进行特征提取,能够最大程度地减少计算量,从而满

7、收稿日期:2011-04-21作者简介:尹惠玲(1985-),女,湖南隆回人,广东食品药品职业学院医疗器械系助教,硕士,研究方向:智能信息处理。2011年第7期尹惠玲:基于一维傅里叶变换特征提取的纸币识别35叶变换,再对该频谱结果进行行方向上的叠加,结果如图4所示。图1原扫描图像图3200面值与100面值纸币明显不同的特征区域图2倾斜校正和图像增强后的图像2基于局部区域一维傅里叶变换特征图4五种币值图3中方框区域的一维傅里叶变换特征向量从上述结果可以发现,不同面值有如下两个特征提取的纸币识别向量明显不同:2.1局部区域一维傅里叶变换特征提取(1)一次

8、谐波频谱值:表征最大的灰度变化梯度。有显著灰度突变的区域,该值明显大于其它;几图像的频率是表征图像中灰度变化

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