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一种纸币识别系统的设计

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作者:时间:2007-02-06来源:电子技术应用收藏

一种纸币识别系统的设计
辽宁鞍山科技大学电子与信息工程学院(114044) 储茂祥 巩荣芬 吴庆洪
 
  摘 要:介绍了一种纸币识别系统的硬件设计和对应的识别方法。在硬件设计上,将高速数字信号处理()技术与复杂可编程逻辑器件(CPLD)和线阵型图像传感器()相结合;在识别方法上,应用技术与改进的SOFM神经网络方法识别纸币。实验证明,此系统达到了高速、实时、识别率高的要求。
  关键词:

  纸币清分是银行的一项重要业务。 目前,国内很多银行使用的纸币清分机都是由国外进口的,价格昂贵。国产纸币清分机很少,而且功能都很有限,很难满足高速实时性的要求,尤其是能够用的方法来识别纸币的纸币清分机还刚刚起步。
  为此,设计了一种纸币识别系统。该系统以为核心处理器,结合图像传感器和复杂可编程逻辑器件CPLD,并辅以高性能的模/数转换器AD9200,进行纸币图像的采集、处理。该系统主要针对人民币第四版和第五版的5元、10元、20元、50元、100元九种纸币进行识别,利用数字图像处理技术和改进的自组织映射神经网络(SOFM)提取纸币图像的长度、宽度、方向块特征,区分纸币的面值、正反面与正反向。最终完成的系统能达到较高的识别速度和识别率。
1 硬件设计
  识别系统的总体硬件结构如图1所示。人民币的图像首先通过传感器CCD扫描后得到光电转换信号,并经过AMP的三倍放大;然后将放大的模拟信号经过模数转换器AD9200转换成为标准的数字信号,送入到CPLD缓存;最后通过EDMA通道输入到DSP的RAM中,在DSP中进行图像的处理和识别。整个系统的信号逻辑时序由CPLD来控制。 另外,还有一些辅助环节,如纸币输入输出装置、用户检测装置、复位装置等。
 


图1 识别系统的总体硬件结构框图

  纸币图像的采集由CCD与A/D转换器组成。本系统采用线阵型CCD[1],它的采样速度较快、电路设计比较简单、体积小、时序也易于实现。根据系统对采集速度的要求,设置横向分辨率为4像素/毫米,共采集800个像素点;纵向的分辨率为1像素 /毫米。每张图像的高度不超过76毫米,两张纸币之间还有一定的间隔,实际采集100列。这样,每张图像的像素为800



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