纸币清分机图象识别系统的研究与设计

人民币纸币识别系统张　颖1,2　陈雪波2　吴庆洪2　梁英顺21(大连理工大学电信学院　大连　116024)　2(鞍山科技大学电信学院　鞍山　114044)摘要　设计研究人民币纸币清分系统中的主要模块,如图像采集、处理和识别。

在硬件部分,选用C M326A4作为系统的图像传感器,选用D SP芯片TM S320C6711进行纸币图像的处理和识别;在软件部分,选取预处理之后的纸币图像的尺寸特征用模糊逻辑推理方法识别图像的面值,提取矩作为特征,采用三层BP神经网络来识别纸币的正反面和正反向,并通过实验证明该系统的有效性和可行性。

关键词　纸币识别　D SP　图像处理Iden itf ica tion System of R M B Paper CurrencyZhang　Y ing1,2　Chen Xuebo2　W u Q inghong2　L iang Y ingshun2 1(S chool of E lectron ic and Inf or m a tion E ng ineering,D a lian U n iversity of T echnology,D a lian116024,Ch ina)2(S chool of E lectron ic and Inf or m a tion E ng ineering,A nshan U n iversity of T echnology,A nshan114044,Ch ina)Abstract　T he m ain modules,such as i m age samp ling,p rocessing and identificati on,in identificati on system of RM B paper currency are designed and studied.In hardw ares,CM326A4is served as the i m age senso r and D SP ch i p TM S320C6711is used to p rocess and identify RM B i m ages.In softw ares,size feature is cho sen to identify the value of RM B paper currency i m ages by the m ethod of fuzzy reasoning w h ich have been p rep rocessed.M o2 m ent invariants are selected as features to recognize the o rientati on of RM B paper currency by a th ree2layer BP neural netwo rk.T he validity and feasibility of the system are p roved by experi m ents.Key words　Paper currency identificati on　D SP　I m age p rocessing1　引 言纸币清分机主要是为了把银行工作人员从繁重的重复性的清分纸币的工作中解放出来,提高银行的工作效率。

分类号__________ 密级__________ U D C__________硕士学位论文智能型纸币清分机图像识别处理方法研究学位申请人：学科专业：指导教师：论文答辩日期2005年月日学位授予日期________________答辩委员会主席评阅人A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of EngineeringResearch on Image Identifying and ProcessingMethod of Intelligent Bill SorterCandidate :Major :Supervisor :Huazhong University of Science and T echnologyWuhan 430074, P.R.ChinaApril, 2005摘要图像识别技术是提高当前纸币清分机清分能力的重要手段，主要实现纸币的面额、面向及新旧残缺清分，要求具有较高的实时性、很好的可靠性。

本文针对当前国内图像识别技术在纸币清分机中的应用不成熟而导致对人民币挑残能力弱、在人民币新旧程度和面向分类中的一致性差的情况，提出了一种基于区域灰度特征提取的五线找点算法和灰度加权判定的图像识别方法。

本文的识别算法首先通过专门的CIS传感器设备，对高速传动的纸币实时采集其图像。

对于采集的图像数据，首先通过五线找点算法对纸币大小进行判定，从而确定纸币的面额。

通过纸币图像的特征区域内，提取灰度值特征。

灰度值特征反映了人民币的明暗对比强度，其分布反映了纸币图像的特征走向。

由于在特征区域内的灰度值包含了人民币图像的主要分布信息，因此它代表纸币图像的主体信息。

为了提高清分机对纸币的挑残能力，采用网格划分的方法，对各网格点进行采样，统计背景点与纸币图像点的数量关系，确定纸币的残缺率。

基于CPLD的清分机纸币图像采集系统
黄天耀;李殿为;秦四海;吴锐
【期刊名称】《国外电子元器件》
【年(卷),期】2008(016)011
【摘要】介绍了基于CPLD的清分机纸币图像采集控制系统.采用接触式传感器(CIS)SV233A4W对高速运行的钞票进行图像采样,并将采样数据缓存到CPLD内部RAM中,为后续的DSP等图像处理模块提供数据.该系统扩展性强,只需修改内部相关程序就可满足不同应用要求,并可移植到其他图像采集系统.
【总页数】4页(P61-64)
【作者】黄天耀;李殿为;秦四海;吴锐
【作者单位】哈尔滨工业大学,航天学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,航天学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,航天学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,计算机科学与技术学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TN791
【相关文献】
1.基于FPGA和CIS的纸币图像采集及5/3提升小波图像处理方法 [J], 肖军;肖本贤;陶运超;赵梅玲
2.基于CPLD和接触式图像传感器的图像采集系统 [J], 贺科学;李鸿
3.基于ARM及CPLD的纸币图像采集系统的设计 [J], 钱刚;丁万山
4.基于FPGA的纸币图像采集系统设计 [J], 吴庆洪;叶博
5.基于CIS的纸币号码图像采集识别系统 [J], 宾心华;周少武
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纸币清分机系统的方案设计纸币清分机系统的方案设计罗皓斐,潘双夏(浙江大学机械设计研究所,浙江杭州310027)摘要:针对现有清分机存在的清分速度不高和清分效果不理想的缺陷,提出了基于DSC25芯片(ARM/DSP双核芯片)的快速图像扫描和高速图像处理的并行系统结构。

研究了有利于提高图像处理速度的并行处理算法及图像处理核心算法的实现策略,并在自主研发的清分机平台上进行了有效的验证。

关键词:图像处理;纸币清分机;系统设计中图分类号:TH193.5文献标识码:A1前言随着银行业的发展,ATM(6)方位识别能够正确识别纸币方位,可以把4种方位(正上、正下、反上、反下)的纸币分类输出,速度达到600张/min以上。

(7)新旧清分能够正确识别纸币新旧,分辨率达到10个等级以上,速度达到600张/min以上。

这些应用的核心技术基础就是实时纸币图像识别。

要求在纸币高速通过时,就要完成实时纸币图像采集和所有识别过程。

因此,实时纸币图像识别系统是纸币清分机系统设计中最核心的部分,整个系统设计都要围绕它来进行2。

2系统设计分析现代复杂的机电系统设计中,整个功能目标都是通过软硬件系统的相互配合共同实现的。

硬件系统为软件系统搭建一个物质平台,软件系统则要在这个平台上充分挖掘硬件系统的资源。

整个纸币清分机系统,与一般的图像处理系统有着显著的不同,它具有很强的实时性,这就要求从软、硬件2方面来解决这个技术问题。

在硬件设计方面,就需要选用高速支持图像处理的芯片。

在软件设计方面,采用通常的复杂图像处理和识别算法是不现实的,需要采用相对运算量不大,但能满足实时性要求的算法。

当前纸币清分机以进口为主。

以日本光荣公司为例,他们所采用的图像处理系统由多片80C196组成。

该方案由于80C196没有专门的图像处理功能,且处理速度相对较慢,因此就需要通过多片80C196并行工作来实现高速图像处理。

这个系统方案比较复杂,还机的迅速普及,以及人们对流通中人民币质量要求的提高,银行业对于能够区分新旧纸币的纸币清分机需求日益增加。

高速纸币清分机防伪系统的研究与设计的开题报告
一、选题的背景和意义
随着经济的发展和人民生活水平的提高，纸币已成为我们日常生活中不可缺少的货币工具。

随着纸币的大量流通，也给伪造者提供了可乘之机。

为了保护人民的财产安全和国家的经济秩序，研究和设计一种高速纸币清分机防伪系统至关重要。

二、选题的研究现状和发展趋势
目前，国内外已经有不少研究针对纸币防伪系统展开，如美国的超级纸币、欧元防伪系统、日本的纸币印刷技术等等。

但是针对高速纸币清分机的防伪系统，研究较为薄弱。

三、选题的研究内容和方法
本研究将从以下几个方面展开：
1. 针对已有的纸币防伪技术进行深入研究，总结各种技术的优缺点。

2. 设计一种适用于高速纸币清分机的防伪系统，包括硬件和软件系统。

3. 利用样例测试数据，对系统的性能和准确度进行测试和分析。

研究方法将采用文献综述、案例分析和实验研究相结合的方法，进行系统的分析和设计。

四、选题的研究意义和创新点
本研究的意义在于，通过对已有纸币防伪技术的研究和总结，设计一种适用于高速纸币清分机的防伪系统，提高纸币清分机的清分效率和防伪性能，在保护人民财产安全的同时，提高国家经济秩序的稳定性。

本研究的创新点在于，针对现有的研究，将防伪系统应用于高速纸币清分机，有效提高清分效率和防伪性能，达到更好的社会效益和经济效益。

：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(DSP)技术与复杂可编程逻辑器件(CPLD)和线阵型图像传感器(CCD)相结合;在识别方法上,应用图像处理技术与改进的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：DSP CCD 图像处理SOFM网络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,尤其是能够用图像处理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DSP为核心处理器,结合图像传感器CCD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。