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简易硬币识别器的设计硬币识别器的设计是一项复杂而关键的任务，它的目标是将输入的硬币映射到相应的类别，并提供准确的识别结果。
在设计硬币识别器时，需要考虑硬币的外观特征、图像处理技术和机器学习算法等因素。
下面是一个简易硬币识别器的设计概述，其中包括图像采集、图像预处理、特征提取和分类器训练等步骤。
首先，硬币识别器需要采集硬币的图像。
可以使用数字相机或者智能手机等设备进行硬币的图像采集。
在图像采集时，需要确保硬币摆放在一个清晰的背景下，并采集多张不同角度和光照条件下的硬币图像，以获得更全面的训练数据。
接下来，对采集到的硬币图像进行预处理。
预处理步骤主要包括图像去噪、灰度化和边缘检测等操作。
去噪可以使用滤波算法（如中值滤波或高斯滤波）来消除图像中的噪声，使得后续的处理更加准确。
灰度化是将彩色图像转换成灰度图像，可以使用常见的方法如RGB平均、加权平均和分量法等。
边缘检测可以使用Sobel算子、Canny算子或者拉普拉斯算子等常用边缘检测算法。
在预处理完成后，需要对硬币图像进行特征提取。
特征提取是硬币识别器的关键步骤，它需要从图像中提取出与硬币类别相关的特征。
常见的特征包括尺寸、形状、纹理、颜色等。
可以使用不同的特征提取方法来获取这些特征信息。
例如，可以使用形状描述子（如傅里叶描述子、Zernike描述子）来提取硬币的形状特征；可以使用纹理特征提取算法（如灰度共生矩阵、小波纹理特征）来提取硬币的纹理特征；还可以使用颜色特征提取算法（如颜色矩、颜色直方图）来提取硬币的颜色特征。
最后，使用机器学习算法对提取到的硬币特征进行分类器的训练。
机器学习算法可以根据硬币的特征值将其分类为不同的类别。
常见的机器学习算法包括支持向量机（SVM）、随机森林（Random Forest）、卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）等。
在分类器训练时，需要选择合适的特征表示方法和机器学习算法，并使用训练集和测试集来验证分类器的性能。
应变传感器的硬币识别装置
摘要：为了减轻人工硬币分检的劳动强度，提高工作效率，利
用金属箔式应变传感器为检测元件，构成直流全桥测量电路，光电
传感器为计数元件，128×64液晶显示屏为显示器件，经过差动放
大器放大信号，高精度a/d转换电路进行模数转换，将信号送至
at89c51进行处理，利用软件和通过显示屏显示被检测的硬币的种
类、数量和总额。
关键词：传感器 效率 硬币
中图分类号：tp212 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2013）
01-0124-01
我国现流通的货币分为纸币和硬币两种类型，每种硬币的重量不
同。在银行、超市和商场每天都有大量的硬币在使用，需要人工进
行分检和统计，对于这样的简单重复性的工作需要智能化的电子设
备代替，提高工作效率。随着传感技术和计算机技术的发展，利用
传感器对硬币进行称重检测进行个数的统计，利用单片机进行数据
处理，通过显示器显示硬币的种类、数量和总计金额成为现实[1]。
本文基于电子秤的原理设计了硬币识别装置，装置的核心部件是应
变传感器，选择电路结构简单使用方便的应变式电阻传感器构成直
流全桥电路，直流供电主要考虑电路简单且使用方便的特点，文中
将介绍装置的硬件电路设计和软件设计方法，说明装置的使用和功
能。
1 装置的硬件构成
装置硬件部分由电源电路、测量电桥、放大滤波电路、a/d转换电
路、键盘、单片机、显示电路构成。其中测量电桥电路由4片350
ω金属应变传感器组成直流全桥，以便提高测量的灵敏度；放大滤
波电路作用是对电桥输出的微弱电压信号进行放大，滤波器主要对
放大信号进行滤波，提高转换精度；键盘、单片机、显示电路构成
数据的处理和信息显示。装置的框图如图1所示。
1.1 放大电路
由于硬币重量较轻，引起的横梁型变量较小，应变片的阻值变化
量也较小，测量电桥输出电压小，需要放大处理，采用差动放大电
路和比例放大的两级放大方式，期中差动放大器的放大倍数（增益）
可调，且具有调零旋钮进行调零。具体电路如图2所示。
1.2 显示电路
通过单片机（at89c51）的软件控制可以实现如下信息的显示：硬
币重量、数量和总额、总额超出设定值时报警、显示超出金额数目，
并显示应退还币值的种类和数量。显示屏采用lcd 128×64 进行显
示。
2 装置工作原理
检测部分采用电阻应变片组成的直流全桥作为测量电路，将硬币
重量非电信号转换为电压信号，供放大和处理[2-3]。信号处理部
分主要有放大和转换部分组成，放大器采取差动放大形式，转换器
采取a/d转换，把检测的模拟量转换成数字量。控制部分和报警显
示部分主要有单片机处理器和lcd液晶显示屏组成，通过单片机的
用户程序实现设计要求的功能，显示器主要显示相关的存储信息，
报警电路主要随意设定币值总额，当逐个放入硬币币值到达所设的
币值时，装置发出提示信号。
3 结语
本文利用传感技术和计算机技术设计了实用性强的硬币检测装
置，通过电路的设计实现了硬币的种类、数量和金额的判断、存储
和显示功能，专职具有结构简单，操作方便，价格便宜等特点。
参考文献
[1]李超，钟艳，刘好杰.基于单片机系统的电子秤设计[j].科学
发展，2012年3期.83.
[2]陈诗茂，万泽君，陆鹏.数字电子秤设计[j].数字技术与应用，
2012年4期.
[3]刘艺柱，郭素娜.基于电涡流传感器的硬币识别系统的设计[j].
数字技术与应用，2010年2期.229-232.
