(54)一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，包括幣券傳遞裝置、圖像輸入與信號(hào)處理裝置，幣券傳遞裝置為傳送帶，圖像輸入裝置為CMOS，信號(hào)處理裝置為MCU及其外圍電路，其特征在于：MCU輸入端與電源系統(tǒng)電路相連，MCU輸出端與CMOS、語音模塊和計(jì)數(shù)器相連，MCU通過總線控制CMOS和SRAM，計(jì)數(shù)器輸出端與SRAM相連，語音模塊通過低通濾波功率放大模塊與揚(yáng)聲器相連，電源系統(tǒng)電路輸出端還與高亮白光二極管和語音模塊相連；CM0S下端裝有自聚焦微透鏡陣列，在其側(cè)面裝有對(duì)鈔票照明的高亮白光二極管，鈔票放置于傳送帶上。本實(shí)用新型識(shí)別速度快、精度高、體積小可以隨身攜帶，并且實(shí)現(xiàn)了不同面額鈔票的混合識(shí)別。
【專利說明】—種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及銀行用電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市面流通的人民幣都有盲文標(biāo)記，但是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間流通都會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損和褶皺，對(duì)于失明和弱視人群都很不方便。他們急需一種識(shí)別率高并且方便攜帶的鈔票面值識(shí)別儀。
[0003]影響鈔票面值識(shí)別準(zhǔn)確率的主要因素為灰度失真，灰度失真主要來源于鈔票表面磨損和成像系統(tǒng)中照明光源的變化。為克服灰度失真首先對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，二值化的好壞直接影響到后續(xù)的操作。
[0004]二值化的方法很多，有全局閾值法、局部閾值法等。全局閾值法根據(jù)圖像的直方圖或灰度的空間分布確定一閾值，并據(jù)此閾值實(shí)現(xiàn)灰度圖像到二值圖像的轉(zhuǎn)化，但是對(duì)輸入圖像的量化噪聲或不均勻光照等情況抵抗能力差，應(yīng)用受到極大的限制。局部比較法通過定義考察點(diǎn)的領(lǐng)域，并由領(lǐng)域計(jì)算模板來實(shí)現(xiàn)考察點(diǎn)灰度與領(lǐng)域的比較，較全局法有更廣泛的應(yīng)用，但其實(shí)現(xiàn)速度慢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，本實(shí)用新型采用LPC2136作為核心處理芯片，對(duì)COMS采集到的面值區(qū)域圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別處理，識(shí)別結(jié)果用ISD2560完成語音播報(bào)。并采用局部OTSU聚類法確定閾值，將鈔票圖像二值化，識(shí)別速度快、精度高。此便攜式鈔票面值識(shí)別儀具有體積小可以隨身攜帶，并且實(shí)現(xiàn)了不同面額鈔票的混合識(shí)別。
[0006]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，包括幣券傳遞裝置、圖像輸入與信號(hào)處理裝置，所述幣券傳遞裝置為由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳送帶，所述圖像輸入裝置為CMOS，所述信號(hào)處理裝置為MCU及其外圍電路，其特征在于:所述MCU輸入端與電源系統(tǒng)電路相連，所述MCU輸出端與CMOS、語音模塊和計(jì)數(shù)器相連，所述MCU通過總線控制CMOS和SRAM，所述計(jì)數(shù)器輸出端與SRAM相連，所述語音模塊通過低通濾波功率放大模塊與揚(yáng)聲器相連，所述電源系統(tǒng)電路輸出端還與高亮白光二極管和語音模塊相連；所述CMOS下端裝有自聚焦微透鏡陣列，在其側(cè)面裝有對(duì)鈔票照明的高亮白光二極管，鈔票放置于傳送帶上。
[0007]上述的一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU為飛利浦公司的LPC2136芯片。
[0008]上述的一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述語音模塊為美國ISD公司的ISD2560 芯片。
[0009]上述的一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述高亮白光二極管照明角度為60度。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有一下優(yōu)點(diǎn):
[0011]本實(shí)用新型采用LPC2136作為核心處理芯片，對(duì)COMS采集到的面值區(qū)域圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別處理，識(shí)別結(jié)果用ISD2560完成語音播報(bào)。并采用局部OTSU聚類法確定閾值，將鈔票圖像二值化，識(shí)別速度快、精度高。此便攜式鈔票面值識(shí)別儀具有體積小可以隨身攜帶，并且實(shí)現(xiàn)了不同面額鈔票的混合識(shí)別。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1本實(shí)用新型的系統(tǒng)框架圖；
[0013]圖2本實(shí)用新型的訊號(hào)讀取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3本實(shí)用新型的特征區(qū)域的水平和垂直投影特征曲線。
[0015]標(biāo)記說明:
[0016]1、MCU ;2、電源系統(tǒng)電路；3、聞売白光_■極管；4、CM0S ；
[0017]5、總線；6、語音模塊；7、計(jì)數(shù)器；8、SRAM ;9、低通濾波功率放大模塊；10、揚(yáng)聲器；
11、傳送帶；12、鈔票；13、自聚焦微透鏡陣列。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0019]如圖1和圖2所示，一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，包括幣券傳遞裝置、圖像輸入與信號(hào)處理裝置，所述幣券傳遞裝置為由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳送帶11，所述圖像輸入裝置為CM0S4，所述信號(hào)處理裝置為MCUl及其外圍電路，其特征在于:所述MCUl輸入端與電源系統(tǒng)電路2相連，所述MCUl輸出端與CM0S4、語音模塊6和計(jì)數(shù)器7相連，所述MCUl通過總線5控制CM0S4和SRAM8，所述計(jì)數(shù)器7輸出端與SRAM8相連，所述語音模塊6通過低通濾波功率放大模塊9與揚(yáng)聲器10相連，所述電源系統(tǒng)電路2輸出端還與高亮白光二極管3和語音模塊6相連；所述CM0S4下端裝有自聚焦微透鏡陣列13，在其側(cè)面裝有對(duì)鈔票12照明的高亮白光二極管3，鈔票12放置于傳送帶11上。
[0020]其中，CMOS具有成本低、體積小的特點(diǎn)，且圖像質(zhì)量能滿足儀器識(shí)別需要，所以采用CMOS圖像傳感器。為了保證識(shí)別儀的敏捷性，圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用了高速的SRAM。在采集圖像時(shí)，MCU先對(duì)CMOS傳感器初始化，然后釋放總線控制權(quán)，CMOS傳感器在輸出的場(chǎng)信號(hào)同步下，利用像素時(shí)鐘對(duì)SRAM進(jìn)行讀寫。當(dāng)采集完一個(gè)完整場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)后，場(chǎng)同步信號(hào)使MCU產(chǎn)生中斷，MCU關(guān)閉CMOS傳感器電源，恢復(fù)總線控制權(quán)，從而可以對(duì)SRAM進(jìn)行讀寫，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0021]在圖像采集時(shí)，CMOS圖像傳感器要求有足夠的亮度才能正常地采集圖像，所以使用了高亮白光二極管提供照明。為了使在整個(gè)圖像區(qū)域內(nèi)亮度均勻，需要選擇照明角度較大的發(fā)光二極管。通過實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)照明角度為60度的白光二極管比較合適。
[0022]控制和識(shí)別電路是實(shí)現(xiàn)儀器的開關(guān)控制、圖像數(shù)據(jù)處理與面值識(shí)別功能?？紤]到圖像處理的運(yùn)算量較大和識(shí)別速度的要求，需要一個(gè)有較大內(nèi)存的MCU。另外存儲(chǔ)特征區(qū)域投影特征曲線模版需要能連接較大輔助存儲(chǔ)器。由于硬件和成本的要求，我們選擇飛利浦公司的LPC2136芯片。LPC2136是基于支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的一個(gè)16/32位ARM7TDM1-STMCPU，并帶有256 kB嵌入的高速Flash存儲(chǔ)器?？梢蕴峁┐笕萘康臄?shù)據(jù)緩沖區(qū)和高速處理能力，使得他們非常適合于低端圖象處理。多個(gè)32位定時(shí)器、2個(gè)8路10位ADC、10位DAC、PWM通道和帶有9個(gè)電平或邊沿觸發(fā)外部中斷的47個(gè)GP1s，使用在本設(shè)計(jì)中可以很好的滿足各種需求。
[0023]本儀器主要是盲人或弱視者等特殊人群使用，需要用語音報(bào)讀識(shí)別結(jié)果。語音數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)錄制并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件，在報(bào)讀時(shí)根據(jù)識(shí)別的結(jié)果，把相應(yīng)的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后變成模擬的聲音信號(hào)，在經(jīng)過功率放大后通過小型揚(yáng)聲器播出。語音模塊我們采用美國ISD公司的ISD2560芯片，該芯片錄放時(shí)間為60秒。它的最大特點(diǎn)在于片內(nèi)E2PR0M容量為480K，所以錄放時(shí)間長(zhǎng)；有10個(gè)地址輸入端，尋址能力可達(dá)1024位；最多能分600段；設(shè)有OVF (溢出)端，便于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)。在LPC2136識(shí)別后，對(duì)ISD2560錄音進(jìn)行分段播放。
[0024]如圖3所示，圖1B為對(duì)鈔票面值特征區(qū)域圖像進(jìn)行二值化操作后的結(jié)果特征區(qū)域圖像的水平和垂直投影曲線充分反映了其在對(duì)應(yīng)方向上的灰度分布特征，如圖1 C、D，以此為依據(jù)進(jìn)行圖像匹配可取得理想的效果。投影特征匹配算法的基本思想是:首先針對(duì)不同面額的鈔票選取特征區(qū)域，分別求取該區(qū)域的水平方向投影和垂直方向投影序列。然后，將鈔幣的投影序列與模板庫中的投影序列進(jìn)行比較，求取序列之間的相關(guān)值。若相關(guān)值超過判決門限則認(rèn)為找到其匹配項(xiàng)，貨幣為真，否則為假。
[0025]本實(shí)用新型不局限于上述具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)，所作出的種種變換，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，包括幣券傳遞裝置、圖像輸入與信號(hào)處理裝置，所述幣券傳遞裝置為由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳送帶(11)，所述圖像輸入裝置為CMOS (4)，所述信號(hào)處理裝置為MCU (I)及其外圍電路，其特征在于:所述MCU (I)輸入端與電源系統(tǒng)電路(2)相連，所述MCU (I)輸出端與CMOS (4)、語音模塊(6)和計(jì)數(shù)器(7)相連，所述MCU (I)通過總線(5)控制CMOS (4)和SRAM (8)，所述計(jì)數(shù)器(7)輸出端與SRAM (8)相連，所述語音模塊(6)通過低通濾波功率放大模塊(9)與揚(yáng)聲器(10)相連，所述電源系統(tǒng)電路(2)輸出端還與高亮白光二極管(3)和語音模塊(6)相連；所述CMOS (4)下端裝有自聚焦微透鏡陣列(13)，在其側(cè)面裝有對(duì)鈔票(12)照明的高亮白光二極管(3)，鈔票(12)放置于傳送帶(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU(I)為飛利浦公司的LPC2136芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述語音模塊(6)為美國ISD公司的ISD2560芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紙幣面值識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述高亮白光二極管(3)照明角度為60度。
【文檔編號(hào)】G07D7/20GK204029024SQ201420366220
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】喬雪, 王嗆 申請(qǐng)人:寧夏誠洋數(shù)字科技有限公司, 喬雪, 王嗆