用于平面基片的计数方法和装置

摘要

本发明的方法包括以下步骤：(a)放松堆叠的基片的堆叠体；(b)拍摄堆叠的平面基片的第一图像，所述图像由被设置在行和列中的单个图像检测器的两维阵列构成；(c)计数检测的基片的边沿的数量；(d)统计地处理由步(c)获得的结果；(e)根据所述统计处理，确定计数是否精确。

权利要求

1.一种用于计数被堆叠在堆叠体中的平面基片的方法，包括以下步骤：(a)放松所述被堆叠的基片的堆叠体；

(b)在所述堆叠体的第一计数侧上拍摄堆叠的平面基片的边沿的第一图像，所述图像由单一图像检测器的两维阵列构成，其中单一图像检测器被设置在行和列中；

(c)对于所述阵列的每一列单一图像检测器，计数在每一行单一图像检测器中检测的基片的边沿的数量以获得每一列的计数值；

(d)统计地处理由步骤(c)获得的结果，以确定获得了哪些计数值及其频度，所述统计处理包括以下步骤：(d1)比较在每列中获得的计数值；

(d2)设置计数的结果值为在步骤(c)中最频繁获得的值；

(d3)对于在其它每个列中获得的每个对于边沿数量的其它计数值，相对于在步骤(d2)中所获得的结果值比较所述其它计数值发生的次数；

所述方法还包括如下步骤：

(e)根据所述统计处理，确定计数是否精确，如果在步骤(d2)，结果值和预定值不同；和/或如果在步骤(d3)，获得的每个其它计数值的出现相对于最频繁获得的值多于预定的百分数，则确定计数操作是不精确的。

2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)由加压空气实现。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述单一图像检测器是像素。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述预定百分数是10％。

5.如权利要求1所述的方法，其中拍摄所述堆叠体的第二图像，所述第二图像经历所述步骤(c)到(e)。

6.如权利要求5所述的方法，其中在堆叠体的第二计数侧上拍摄所述第二图像。

7.如权利要求6所述的方法，还包括比较从每个图像确定的各计数值，以便检测被折叠或撕破的基片的存在。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述堆叠体的所有四个侧面都被拍摄并经历所述步骤(c)到(e)，以便识别基片在哪个位置被折叠或撕破。

9.一种用于实现如权利要求1所限定的方法的设备，所述设备至少包括：放松装置(7)，用于放松基片的堆叠体(1)；

成像装置(2)，用于拍摄被所述放松装置(7)放松的所述堆叠体(1)的一计数侧(3)的图像；

处理装置(10，11，12，13)，用于对所述图像应用所述计数操作，所述处理装置适于执行所述计数步骤(c)、所述统计处理步骤(d)和所述计数精确性确定步骤(e)；以及输出装置(14)，用于输出计数操作的结果。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述放松装置是吹气装置(7)。

11.如权利要求9所述的设备，其中所述成像装置是CCD照相机(2)。

12.如权利要求9所述的设备，其中还包括照明装置(8)，用于提高图像的质量。

13.如权利要求9所述的设备，其中所述处理装置至少包括计算机(9)。

说明书

用于平面基片的计数方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于堆叠的平面基片例如纸张的计数方法以及实现这种方法的装置。

背景技术

[0002] 适用于计数以堆叠的形式设置的纸堆例如证券(例如钞票)的方法和机器在本领域内是已知的。一种已知的这种装置在EP专利申请No.0737936中披露了。

[0003] 该专利申请，其内容通过在本申请中被参考被包括在本申请中，披露了一种用于以堆叠形式设置的纸张尤其是有值证券的纸张计数器的计数盘，所述可转动的计数盘具有圆周部分，它们以规则的间隔被设置在所述盘的边界上，并具有沿盘的转动方向伸出的凸起，每个圆周部分具有计数开口，当所述开口被纸张覆盖时，气动计数脉冲被触发，具有吸空的部分，其宽度和深度沿对着盘的转动方向的方向增加，并具有一组吸气开口，它们一个位于另一个的后面，被设置在所述吸空的部分中，并可以通过吸管间歇地和负压源相连，使得在操作期间，上述的圆周部分通过纸堆的所有的纸的拐角逐一地翻页，在吸力和变形的作用下使得它们彼此分开，并使每张纸被计数。在已知的装置中，上述的吸气开口位于吸空部分的中央，朝向吸气开口敞开的吸气导管的部分基本上相对于盘面并相对于吸空部分的底部被垂直地引导，吸力作用在吸空部分的中央，并和吸空部分的底部垂直。

[0004] 通常，这些计数盘被用于纸堆的一个或两个拐角上，因而给出一个单一的计数值或两个计数值，例如，对于每个拐角一个计数值。为了增加计数值的数量，可以使纸堆转动180度，在纸堆的另外两个拐角上进行另外的计数操作。利用这种系统，对于给定的纸堆，只能至少以两个计数操作获得最大4个计数值。

[0005] 其它已知的现有技术的方法和装置包括瑞典专利CH 422834，PCT国际申请WO95/00926，GB专利No.937463，No.1139292和No.744957，俄罗斯专利公开No.859204和No.2007759C1，以及美国专利No.3904189和No.3953022。

[0006] 所有这些现有技术出版物都基于接触和计数纸张的机器系统。通常，如EP0737936所述，盘跨过钉住的钞票或证券行进，并且在纸张或钞票的每次通过时，系统将增加一个计数值，最后，最终的计数值将给出在堆中具有的纸张/基片的数量。这种机器计数的一个缺点是，盘或其等同物可能破坏被计数的基片。此外，这种系统相当慢(500张基片需要8秒以上)，并具有噪声。

[0007] 用于计数堆叠的纸张的另一种设备和方法在EP专利申请0743616中披露了，通过参考将其内容包括在本申请中。在这个专利申请中，一个线性CCD阵列被用于产生表示堆叠体的高度的高分辨率的一维的线扫描的信号，所述堆叠体位于用于增加堆叠体的刚度的刚性板之间。选择地，在进行成像之前由压力板或活塞/夹紧装置压缩堆叠体。把对应于图像的信号数字化，并被存储，然后由不同的装置进行处理(高斯滤波、一维快速傅里叶数字变换等)。在一个特定的实施例中，使用静止的两维CCD阵列提供两维的信号，并进行附加的信号处理，以把信号变换成沿着被计数的堆叠体的高度的一维信号。所述两维CCD阵列包括行和列，它们相对于堆叠体被这样定位，使得阵列的行和堆叠体中要被计数的纸张大致对准。然后附加的信号处理平均每行内的值，或者采样一个列以提供一维信号。不过，按照这个公开物，由于成本以及处理速度的原因最好使用线性CCD阵列照相机。

发明内容

[0008] 因此本发明的目的在于改进已知的计数方法和系统。

[0009] 更具体地说，本发明的目的在于提供一种避免接触要被计数的基片的计数方法。

[0010] 本发明的另一个目的在于提供一种能够比已知的方法和系统更快和更精确地计数堆叠的基片的方法和系统。

[0011] 本发明的另一个目的在于提供一种用于计数堆叠的基片的统计的方法。

[0012] 本发明的另一个目的在于检测在堆叠体中的折叠的基片的页。

[0013] 本发明的另一个目的在于提供一种适用于实现所述方法的装置。

[0014] 这些目的被权利要求中限定的方法和装置实现了。

附图说明

[0015] 当结合本发明的若干个实施例的下面的说明和附图时可以更清楚地看出本发明的上述的以及其它的目的和优点。

[0016] 图1表示按照本发明的方法的总体方框图；

[0017] 图2表示按照本发明的统计处理的方框图；

[0018] 图3表示适用于实现本发明的方法的装置的实施例的顶视图。

具体实施方式

[0019] 本发明的方法适用于计数平面基片，例如证券或钞票、支票、卡片以及其它类似对象的张数，这些被堆叠在一个堆叠体中并被置于一个袋中，包括第一步，使堆叠的基片的堆叠体放松。所述放松最好利用加压空气进行，从而允许分离堆叠基片，并改善计数的质量。当然，根据基片的厚度与/或材料，可以取消所述放松步骤，因此这个步骤是选择的。

[0020] 然后，由在堆叠体的计数侧上的成像装置拍摄堆叠的基片的边沿的图像。这些成像装置将在后面被进一步说明，并且可以包括CCD照相机和处理装置。

[0021] 使用CCD照相机使得能够形成单个的图像检测器的两维的阵列，例如被设置在行和列中的像素，其中的一个可以检测基片边沿的存在。

[0022] 按照惯例，规定阵列的行是水平的，阵列的列是垂直的。因此，在阵列的像素的每列中，可以得知基片的堆叠体的高度。

[0023] 此外，获得的图像最好被滤波以除去在这种类型的图像中存在的噪声。这种滤波操作是本领域中熟知的。

[0024] 按照本发明的方法，对于阵列的单个图像检测器的每一列，可以计数在像素的每行中检测的基片的张数(其具有线段的形状)，以便最后获得每列的计数值，所述的值是作为每个像素列中的线段被检测的基片的张数。

[0025] 因此，获得一组计数值，其数量等于在阵列中的列数。一般地说，CCD阵列具有512×512个像素，或者1024×1024个像素，甚至2000×2000个像素，因而将获得例如512个计数值，对于整个阵列分别为1024或2000个计数值。

[0026] 然后对计数值的集合进行统计分析，以确定获得了哪个值及其频度。例如，如果基片的堆叠体在理论上含有500张堆叠的基片，则正确的计数值(500)应当出现某个次数，例如N500次，而其它的计数值例如499，498，497，501，502，503也出现某个次数例如N499，N498，N497，N501，N502，N503次。

[0027] 换句话说，每个计数值Ncv将出现某个次数，所述次数等于其中被确定计数值的列数。然后分析获得的值Ncv并把值1.0归属于最频繁地发生的值Ncv。对于所有的其它值Ncv，每个值相对于发生最频繁的值的发生百分数被计算。

[0028] 作为例子，假定被计数的堆叠体含有500张基片，在2000×2000的阵列中，可能获得1990次的值500(N500＝1990)，3次的值499(N499＝3)，一次的值498(N498＝1)，5次的值497(N497＝5)，以及一次的值501(N501＝1)。因而最频繁发生的值是500，其它的值以下面的百分数发生：499为0.15％；498为0.05％；497为0.25％；501为0.05％。

[0029] 一旦作出这些统计，便可以决定在预定的规则下计数是否精确。预定的规则可以由用户确定，例如，其它计数值的发生的相对百分数可被设置为某个限制，如果超过这个限制，则认为计数不精确。优选地，该限制被设置为10％，因此，如果一个计数值相对于最频繁的值发生10％次以上，则该计数被认为不精确。

[0030] 当然，可以选择另一个值作为这个限制。此外，如果最频繁发生的值不等于预期的理论值(本例中为500)，则计数也必须被认为不精确。

[0031] 可以识别这种统计分析的结果的3种不同的可能性。

[0032] 在第一种情况下，最频繁地获得的计数值是预期的值，所有其它获得的值的发生都在设置的限制以下(例如上述的10％)，因此计数被认为是正确的。

[0033] 在第二种情况下，获得的最频繁发生的计数值是预期值，但是一个或几个其它获得的值的发生超过了设置的限制(例如上述的10％)，在这种情况下，计数似乎是正确的(正确的值被最频繁地获得)，但是应当被重复以检查精度。这种情况当一页被部分地折叠并且在堆叠体的计数侧的一侧上被计数而在另一侧未被计数时可能发生。

[0034] 在第三种情况下，最频繁地获得的计数值不是预期值，并且其它获得的值的发生大于或小于设置的限制(例如上述的10％)。在这种情况下，计数不正确，堆叠体没有正确的基片数量，或者基片被折叠，或者计数不正确并且计数机器必须被调整。

[0035] 作为本发明的第二实施例，可以拍摄堆叠体的计数侧的第二图像，然后利用按照上述的本发明的方法处理所述第二图像，以便验证第一计数操作。只要第一图像中的计数操作尚未给出预期的结果(见上述的第二和第三种情况)，或者即使第一计数操作给出了正确结果，作为获得的结果的一个验证步骤，便可以拍摄第二图像并进行分析。

[0036] 所述第二图像可以在和第一图像相同的计数侧或者在堆叠体的另一个计数侧拍摄，不管所述堆叠体是否被位移。

[0037] 作为上述的方法的另一个实施例，可以设想拍摄堆叠体的至少两侧的图像，并通过比较各个计数值检测是否存在折叠的或者被撕破的基片。这种比较可以利用已知的电子处理装置进行，并且对于每个计数侧获得的计数值的分析甚至可以帮助识别基片在哪个位置被折叠或撕破。为此，最好拍摄堆叠体的4侧的图像。

[0038] 由本说明可以理解，按照本发明的方法的主要优点在于，可以在一个单一的计数操作中获得N个计数值，而已知的计数装置在一次操作中只能提供一个或两个计数值。然后可以进行获得的N个计数值的正确的统计分析，而不是仅仅比较利用已知装置获得的4个计数值的最大值。利用已知的装置，如果希望获得N个计数值，确实需要进行N个计数操作。因此按照本发明的方法使得能够较大地节省计数处理的时间，同时还使得能够通过对大的数量(N个计数值)而不是一个、两个、3个或4个计数值进行的统计分析进行更精确的计数处理。

[0039] 现在参照图3说明适用于实现本发明的方法的装置。

[0040] 在这种装置中，平面基片1的堆叠体例如证券或类似物品的堆叠体用这种方式被置于成像装置例如CCD摄相机2的前方，使得照相机2能够拍摄堆叠体1的计数侧3的图像。优选地，每个堆叠体1由3个壁4，5，6包围着，以便帮助进行放松操作，放松操作例如由吹气装置7发出的加压空气流进行。因而这个放松操作使得稍微分开各个堆叠的基片因而改善用于计数的图像质量。为了在某个时间期间使堆叠体1保持这种放松状态，其被置于口袋15(图3示意地表示)中，口袋15在堆叠体1的计数侧打开。用于放松操作的空气因而被收集在口袋15中因而口袋保持放松的构形。口袋可以由合成材料或纸材料制成，或者由任何其它合适的材料制成。

[0041] 为了进一步改善本系统，可以添加照明装置例如LED 8或其它的等效装置，其将提高图像的质量。

[0042] 一旦拍摄了图像，便利用合适的处理装置对其进行上述的统计处理。这些装置参照图3以详细的方式加以说明。CCD照相机2和计算机装置9例如PC或类似装置相连，其至少包括微处理器10，滤波装置11，输入/输出接口12和用于存储信息的存储装置13。在计算机9中存储的一个程序能够实现按照本发明的方法，具体地说通过计算上面规定的计数值并确定它们各自的频率。计数处理的结果可以在输出装置14上输出，例如计算机屏幕或打印机，或者甚至用于确定对基片的特定堆叠体应用的进一步处理，例如在不精确的计数的情况下进行重复计数，如果计数操作给出正确的结果，则进行被计数的堆叠体的进一步处理，如果计数不正确，则进行被计数的堆叠体的特定的处理。

[0043] 为了拍摄堆叠体的第二(或更多)计数侧，必须提供附加的装置，用于或者使堆叠体转动或者使得壁4，5，6位移以允许对其它的计数侧进行计数。

[0044] 作为说明性的例子给出了本说明中所述的本发明的实施例，不得认为这些实施例具有限制的意义。在所附权利要求的范围内其它的改型和等效解决方案是可能的。