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以DSP为核心的纸币识别系统设计

2018年03月22日 10:54 次阅读

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。

以DSP为核心的纸币识别系统设计

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&TImes;100。纸币的进入与离开的判断使用红外线光电管检测。

人民币的图像经过采集和A/D转换后,暂存入CPLD芯片XC95144中,然后由DSP通过EDMA通道直接传输。整个采集和存储过程的时序信号是由XC95144产生的。CPLD需要编程实现的内部结构如图2所示。其中,ADCLK信号是发送给AD9200的时钟信号,SP、CP信号传送给CCD的移位寄存器作为启动脉冲和采样时钟脉冲。

图像的识别部分由数字信号处理器DSP[2]及相应的外围电路构成,其结构如图3所示。数字信号处理器DSP选用TI公司生产的TMS320C6711GFN150芯片,主频为150MHz。扫描采集到的纸币图像数据Data经EDMA存入静态存储器SRAM中,DSP对已存入SRAM的数据作一系列的识别算法运算,并将最终结果通过DSP的McBSP1口输出。

以DSP为核心的纸币识别系统设计

图2 CPLD的内部结构图

以DSP为核心的纸币识别系统设计

图3 DSP及相应的外围电路的结构图

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DSP为提高数字计算效率,牺牲了存储器管理的方便性,对多任务的支持要差的多,所以DSP不适合于作多任...

发表于 2018-01-25 09:02 1541次阅读
DSP与ARM存储器架构和指令集有哪些差异

基于DSP和CMOS图像传感器的实时图像采集系统...

随着技术与工艺的发展,CMOS图像传感器不仅在噪声上得到了有效改善,而且分辨率也得到了明显提高。CM...

发表于 2018-01-23 16:12 144次阅读
基于DSP和CMOS图像传感器的实时图像采集系统...

CEVA推出ClearVox专为CEVA-Tea...

CEVA,智能和互联设备的信号处理IP授权许可厂商(纳斯达克股票交易所代码:CEVA) 推出Clea...

发表于 2018-01-23 07:42 110次阅读
CEVA推出ClearVox专为CEVA-Tea...

Achronix宣布为其eFPGA IP解决方案...

Achronix 今日宣布为其eFPGA IP解决方案推出Speedcore custom bloc...

发表于 2018-01-22 16:42 149次阅读
Achronix宣布为其eFPGA IP解决方案...

选择一个好的DSP,可以让广告投放将可以事半功倍

广告技术作为数字化营销的重要内容之一,受到越来越多的关注。随着广告主越来越理性,市场逐步规范,DSP...

发表于 2018-01-21 11:08 1314次阅读
选择一个好的DSP,可以让广告投放将可以事半功倍

六个术语(DAC、ADC、DSP、codec、运...

自vivo在vivo X1引入独立DAC之后,Hi-Fi手机开始崛起,之后连续几款vivo手机都用上...

发表于 2018-01-19 09:27 721次阅读
六个术语(DAC、ADC、DSP、codec、运...

3D图像传感器:英飞凌助力实现脸部识别轻松解锁智...

2018年1月18日,德国慕尼黑讯—移动通信领域的一大发展趋势就是通过3D脸部识别而不是指纹或PIN...

发表于 2018-01-18 13:34 2483次阅读
3D图像传感器:英飞凌助力实现脸部识别轻松解锁智...

基于MSO的混合信号系统测试与调试[图]

嵌入式系统中,MCU和DSP的应用非常普遍,模拟信号和各种数字信号同时存在。传统上,工程师分别使用示...

发表于 2018-01-18 09:39 218次阅读
基于MSO的混合信号系统测试与调试[图]

基于DSP和SD卡的生理信号数据采集系统设计

基于DSP处理器TMS320F2812与SD卡的接口,设计了一种便携式的生理信号数据采集系统,用于大...

发表于 2018-01-18 09:31 179次阅读
基于DSP和SD卡的生理信号数据采集系统设计

基于DSP的人体皮肤测量仪设计与实现方案[图]

皮肤是人体最重要的器官之一。它有许多功能,首先,皮肤把外界和内部器官分离开,起着人体第一道屏障的作用...

发表于 2018-01-18 07:25 248次阅读
基于DSP的人体皮肤测量仪设计与实现方案[图]

索尼在半导体行业的发展历程以及图像传感器的下一站

根据Gartner统计的数据显示,在2005年以前,索尼半导体常年出现在全球半导体厂商前二十的榜单上...

发表于 2018-01-17 14:20 1429次阅读
索尼在半导体行业的发展历程以及图像传感器的下一站

网络上对芯片解密的定义,解密方法与原理解析!

其实了解芯片解密方法之前先要知道什么是芯片解密,网络上对芯片解密的定义很多,其实芯片解密就是通过半导...

发表于 2018-01-17 07:06 1345次阅读
网络上对芯片解密的定义,解密方法与原理解析!

抢自驾商机!丰田和日产车企将采用Sony图像传感...

车用图像传感器是自动驾驶不可或缺的关键零件,被称为是“车之眼”。近期,Sony表示将会在进一步扩大车...

发表于 2018-01-16 15:17 171次阅读
抢自驾商机!丰田和日产车企将采用Sony图像传感...

对于FPGA/DSP概念与特点的分享和总结

DSP就是一个指令比较独特的处理器。它虽然是通用处理器,但是实际上不怎么“通用”。技术很牛的人可以用...

发表于 2018-01-16 10:43 599次阅读
对于FPGA/DSP概念与特点的分享和总结

LCD电路及高速ADC+FPGA+ DSP的设计...

随着人们生活水平的提高,公路上的私家车辆也增多了,但随之带来的问题就是交通事故发生率居高不下,严重危...

发表于 2018-01-12 16:28 384次阅读
LCD电路及高速ADC+FPGA+ DSP的设计...

伺服驱动器的七个故障原因分析与处理方法

伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分...

发表于 2018-01-12 15:32 1855次阅读
伺服驱动器的七个故障原因分析与处理方法