[發明專利]主成份分析鑒別紙幣真偽的方法

有效

• 申請號: 201310714607.1
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103646458A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 付祥旭;尤新革;郭偉剛;張朋;江浩
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G07D7/20
• 分類號: G07D7/20;G06K9/64
• 代理公司: 上海碩力知識產權代事務所 31251
• 代理人: 王法男

1.一種主成份分析鑒別紙幣真偽的方法，步驟如下：

步驟1：

（1）取待鑒別真偽的各個面額的紙幣，和假幣、變造幣和殘缺幣；

（2）將步驟（1）所述的紙幣通過多光譜點鈔機的高速掃描裝置，獲得包含真幣和各種假幣的共N張圖像訓練樣本；通過訓練樣本對真假幣進行訓練得到本征矩陣和本征值；對本征值進行降序排列，并提取前N個較大的本征值及對應的本征向量；本征向量組成投影矩陣完成訓練過程；

（3）將紙幣圖像轉化為單列向量；圖像在計算機中用不同灰度級的像素矩陣表示；一個像素用一個字節8位數據表示，編碼為256個灰度等級，將圖像歸一化為m×n；采用主成份分析PCA對樣本進行訓練，把每幅圖像重構為(m×n)×1,即：

（4）將從（3）得到的向量組成一個矩陣：（I₁,I₂,…,I_N）_d×N,d=m*n

（5）求（4）矩陣的協方差矩陣S：

S=Σk=1N(Ik-e)(Ik-e)T]]>

（6）計算S的本征值λ和本征向量i：Si=λi

（7）將本征向量按相就的本征值從大到小排序，選擇最大的d′個特征值對應的本征向量作為投影向量i₁,i₂,…,i_d′構成投影矩陣W_d×d′，其中第k列為i_k；

（8）求每個樣本在投影空間的向量表示：

p_k=W^TI_k，k=1,2,…,N

步驟2：

（1）根據步驟1得到的投影矩陣W_d×d′和p_k，形成一個分類器對真假幣進行區分，當采集到任一張紙幣圖像，重復步驟1中的（2）得到圖像向量x_d，計算x_d在投影空間的向量表示：

y_d′=W_d×d′^Tx_d；

（2）計算y與每個樣本在投影空間的投影pk的歐式距離，取其最小值；

distance=min1≤k≤NΣi=1d′(pki-yi)2;]]>

（3）取distance值最小對應的k，p_k對應的是真幣的投影，則該幣為真幣；否則為假幣。