CN103903335A

CN103903335A - 带有多光谱图像采集处理电路的点验钞机

Info

Publication number: CN103903335A
Application number: CN201410143070.2A
Authority: CN
Inventors: 江浩; 尤新革; 姚雅; 李方震; 周春然
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2014-07-02

Abstract

本发明公开了一种带有多光谱图像采集处理电路的点验钞机，由机体、点钞装置、验钞装置、电机、电机驱动电路组成，机体上带有多光谱图像采集处理电路，多光谱图像采集处理电路由电源电路、图像采集电路和图像处理电路构成；图像采集电路包括CIS图像传感器、CIS接口连接器、CIS图像信号模数转换器、FPGA，CIS图像传感器通过CIS接口连接器与CIS图像信号模数转换器、FPGA依次相连。本发明通过多光谱图像采集处理电路工作，实现点验钞机结构紧凑、采集图像清晰、稳定性好的技术效果。

Description

带有多光谱图像采集处理电路的点验钞机

技术领域

本发明涉及点验钞机，特别是涉及一种带有多光谱图像采集处理电路的点验钞机。

背景技术

随着经济的发展，货币流通越来越频繁，随之而来的制假分子也越来越猖獗。制假分子运用高科技技术所制作的假币十分逼真，严重威胁金融安全，影响社会稳定。

现有的纸币都有防伪设计，其中不少防伪特征体现在纸币的图像中，纸币的不同光谱图像（各种可见光、紫外光、红外光等）可能包括不同的防伪特征。人工鉴伪中，由人眼观察纸币各种光谱图像，根据防伪特征进行鉴伪。随着计算机技术、图像处理技术、模式识别技术的发展，由计算机进行自动化的图像鉴伪成为纸币鉴伪的发展趋势。

作为自动化鉴伪设备的组成部分，实现图像鉴伪的计算机往往采用基于数字信号处理器DSP的嵌入式系统。该嵌入式系统集成了图像传感器接口，能实时采集纸币图像，再由板上处理器进行实时的图像分析，做出真伪鉴别的结果。在具体应用中，除了真伪鉴别，可能还有其它附加功能，如纸币的号码识别、版本识别等。

基于图像分析的自动化纸币鉴伪设备中，图像传感器有电荷耦合元件CCD/互补金属氧化物半导体CMOS面阵CIS（Contact Image Sensor）图像传感器和CCD/CMOS线阵CIS图像传感器。

现有的纸币鉴伪设备采用面阵式传感器实现图像采集。现有技术有以下缺点：1，采集图像时面阵传感器需要与纸币保持一定的距离，不容易实现紧凑的机械结构；2，纸币鉴伪设备工作时，纸币高速运动，面阵传感器采集的图像模糊；3，同时纸币会出现左右平移或倾斜，面阵传感器难以对准需要采集的图像区域。

图像处理和图像分析是点验钞机中的核心工作，在已有的同类型设备中，有的采用ARM通用处理器，由于局限于处理器性能，其缺点是无法实现高速实时的图像分析；有的采用高性能浮点DSP处理器，其缺点是成本过高，难以普及使用和推广。

综上所述，现有的纸币鉴伪设备，存在稳定性差、成本高、高速实时处理性能不好等缺点。所以发明一种具有成本低、结构紧凑、采集图像清晰、稳定性好的点验钞机是十分重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、图像采集速度快、工作稳定、数据处理能力强的点验钞机。

本发明的目的是这样实现的：

一种带有多光谱图像采集处理电路的点验钞机，由机体、点钞装置、验钞装置、电机、电机驱动电路组成，机体上带有多光谱图像采集处理电路，多光谱图像采集处理电路由电源电路、图像采集电路和图像处理电路构成；图像采集电路包括CIS图像传感器、CIS接口连接器、CIS图像信号模数转换器、FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列），CIS图像传感器通过CIS接口连接器与CIS图像信号模数转换器、FPGA依次相连；图像处理电路包括DSP（数字信号处理器）、SDRAM存储器和FLASH存储器；SDRAM存储器和FLASH存储器外接在数字信号处理器上；FPGA连接数字信号处理器。

CIS图像传感器为三通道的线阵CCD传感器。

本发明的要点在于：点验钞机带有多光谱图像采集处理电路。通过多光谱图像采集处理电路工作，实现点验钞机结构紧凑、采集图像清晰、稳定性好的技术效果。

本发明点验钞机带有的多光谱图像采集处理电路还可用于其他各种金融设备，例如存取款机、清分机、票据鉴伪装置等。

本发明的优点：成本低、图像采集速度快、工作稳定且数据处理能力强。附图说明

图1为多光谱图像采集处理电路的结构示意图。

图2为附图1中电源电路的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

图1示出了本发明提供的点验钞机中的多光谱图像采集处理电路的结构示意图，该电路包括CIS图像传感器1、CIS接口连接器2、CIS图像信号模数转换器3，其中CIS图像传感器1选用三通道的线阵CCD传感器，CIS图像信号模数转换器3采用HT82V26芯片，其用于将CIS图像传感器1获得的图像信号由模拟信号的形式转换为数字信号的形式，FPGA4采用EP2C15A芯片，其将CIS图像信号模数转换器3输出的信号转换为图像矩阵。

FPGA4外接一颗串行存储器EPCS16，用于存储FPGA4的程序，此外FPGA4还可以引出一个RS-232串口，以实现与外部设备的通信。

数字信号处理器5选用型号为TMS320C6418的芯片，其与FPGA4相连，用于将FPGA4处理后的图像信号进行处理，同时也可以通过FPGA4向CIS图像传感器1发出控制信号，以控制CIS光源的光谱或设置CIS输出图像的分辨率。

数字信号处理器5外接一颗SDRAM（同步动态随机存储器）存储芯片和一颗FLASH存储芯片，用于存储数字信号处理器5的执行程序及工作参数。

图2为本发明中多光谱图像采集处理电路中电源电路的结构示意图，该电路接入+5V的直流电源输入，分别接至3个DC-DC转换器，DC-DC转换器选用MAX1951，通过第一MAX1951产生+3.3V直流，通过第二MAX1951产生+1.2V直流，为DSP内核供电；通过第三MAX1951产生1.4V直流，为FPGA内核供电；

同时为了降低电源噪声，分别在第一MAX1951后和+5V直流电源后接入π型滤波隔离电路为CIS内部逻辑电路和CIS图像传感器的LED和CIS图像信号模数转换器供电。

Claims

1.一种带有多光谱图像采集处理电路的点验钞机，由机体、点钞装置、验钞装置、电机、电机驱动电路组成，其特征在于：机体上带有多光谱图像采集处理电路，所述的多光谱图像采集处理电路由电源电路、图像采集电路和图像处理电路构成；图像采集电路包括CIS图像传感器、CIS接口连接器、CIS图像信号模数转换器、FPGA，所述的CIS图像传感器通过CIS接口连接器与CIS图像信号模数转换器、FPGA依次相连；图像处理电路包括数字信号处理器、SDRAM存储器和FLASH存储器；SDRAM存储器和FLASH存储器外接在所述的数字信号处理器上；FPGA连接所述的数字信号处理器。

2.根据权利要求1所述的带有多光谱图像采集处理电路的点验钞机，其特征在于：所述的CIS图像传感器为三通道的线阵CCD传感器。