CN104282076A - 整钞装置的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种整钞装置的系统及方法，包括：控制整钞装置的整钞动作、传送接收各模块指令并作出对应动作、以及控制人机接口显示的机电控制模块；当感测到有钞票置入时，接收该机电控制模块的入钞通知指令，自一影像传感器读取钞票的影像及辨识钞票，并将辨识结果传回该机电控制模块的影像控制模块；接收该机电控制模块的指令，以对该整钞装置的马达作出相对应的控制的马达控制模块；以及接收该机电控制模块的指令，以撷取磁头、厚度感测组件及红外线扫描组件所读取的钞票数据，并将该钞票数据运算后的结果传回该机电控制模块处理的鉴伪控制模块。藉此，可快速及正确的整理钞票，并可有效辨识伪钞，而达到节省人力的目的。
Description
技术领域
本发明关于一种整钞装置的系统及方法，尤其关于一种具有鉴伪功能且可快速整钞的整钞装置的系统及方法。
背景技术
整钞机是金融业者、钞票使用流量较大的公司行号、或财务会计人员经常使用，且用于计数及整理分类的不可或缺的机器，一般除了在银行柜台大额存取款的时候清点可看到，一般人很少会接触到。金融业者对点钞机的要求是极为严苛的，它不仅要快，很且要准确无误，最好还需具备辨伪功能，以免因计算错误金额或伪钞搀入，而造成公司的损失或导致客户的不信任。
由于金融界经常需要整钞机来点钞，因此，市面上对整钞机的需求量是非常高的，正因为如此，各式各样的整钞机乃不断推陈出新，但由于多数整钞机都强调其辨伪功能且具多功能，却忽略其最重要的功用，即除了辨伪功能外，就是要计数正确且快速，才能处理每天庞大的现金流量，因此有其改善的必要。
发明内容
鉴于上揭技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种能快速准确整理钞票的整钞装置的系统及方法。
本发明的次要目的在于提供一种具有鉴伪钞票功能的整钞装置的系统及方法。
为解决上揭及其它目的，本发明提供一种整钞装置的系统，包括：机电控制模块，控制整钞装置的整钞动作、传送接收各模块指令并作出对应动作、以及控制人机接口显示；影像控制模块，于接收该机电控制模块的入钞通知指令后，自一影像传感器读取钞票的影像及辨识钞票，并将辨识结果传回该机电控制模块；马达控制模块，接收该机电控制模块的指令，以对该整钞装置的马达作出相对应的控制；以及鉴伪控制模块，接收该机电控制模块的指令，以撷取磁头、厚度感测组件及红外线扫描组件所读取的数据，并将该钞票数据运算后的结果传回该机电控制模块处理。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该机电控制模块包括：开机单元，于该整钞装置开机时，启动包括处里程序及上述各模块的启动确认程序，并于接收上述各模块启动完成讯号后，进入系统处理程序或提示错误讯息；整钞处理单元，控制包括该整钞装置的整钞动作、指令处理、以及钞票侦测及运算；指令传输单元，控制上述模块间指令传送及接收；以及人机接口单元，用于触控接口程控并将该整钞处理单元的整钞结果显示于液晶显示触控屏幕上。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该影像控制模块包括：影像撷取单元，接收入钞通知讯号后，藉由其内部的复杂可程序逻辑装置(CPLD)驱动线性影像传感器扫描钞票影像成一影像数据，并将该影像数据以水平/垂直讯号，以二维方式传输；以及影像辨识单元，透过平行外围接口(PPI)信道接收该影像撷取单元所传送出的该影像数据，并使用直接内存存取(DMA)搬移该影像数据，当数据达到一默认值时，开始进行钞票辨识流程。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该默认值对数字讯号处理器作初始值设定。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该钞票辨识流程包括：确定影像中钞票位置、钞票折角检验、钞票方向确认、找出钞票面额、钞票沾污判别、以及将上述辨识结果传回该机电控制模块。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该钞票辨识流程进一步包括致能该平行外围接口信道和该直接内存存取的中断流程。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该马达控制模块对马达作出相对应的控制，包括马达启动、马达停止、马达紧急停止、马达回复以及怠速。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该鉴伪控制模块包括：鉴伪开机执行程序，电源开启后，电源送至该鉴伪控制模块时，开始进行的执行程序，包括设定初始值、自我检测、沟通测试、闲置等待通知讯号以及异常指示；沟通单元，以其沟通接口让外部与该鉴伪控制模块进行沟通，而鉴伪开机执行程序执行完毕即开始进行闲置，并检查是否有外部沟通讯号；外部执行程序，让使用者可连接计算机的执行程序，透过该执行程序以对该计算机进行包括读取、设定、更新以及同步处理，并了解该整钞装置的状况；以及鉴伪执行程序，当被通知有钞票置入该整钞装置的讯号时，即开始进行该鉴伪执行程序的运算模式，并将鉴伪结果透过该沟通单元回传至该机电控制模块。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该鉴伪执行程序的鉴伪运算模式包括：厚度鉴伪程序、磁性鉴伪程序以及红外线鉴伪程序。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该厚度鉴伪程序开启该厚度感测组件以判断钞票厚度是否异常。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该磁性鉴伪程序开启该磁头以撷取钞票的磁性讯号，以检测钞票面额及确认钞票真伪。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的系统，其中该红外线鉴伪程序开启该红外线扫描组件以扫描钞票的颜色，以及利用各种钞票面额颜色的差异加以分辨其不同的面额。
本发明又提供一种整钞装置的方法，包括：启动机电控制模块，以控制整钞装置的整钞动作，传送接收各模块指令并作出对应动作、以及控制人机接口显示；接收该机电控制模块的指令，自一影像传感器读取钞票的影像及辨识钞票，并将辨识结果传回该机电控制模块；接收该机电控制模块的指令，以对该整钞装置的马达作出相对应的控制；以及接收该机电控制模块的指令，启动键伪流程以撷取磁头、厚度感测组件及红外线扫描组件的数据，并将运算后的结果传回该机电控制模块处理。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该控制整钞装置的整钞动作包括：置钞侦测，检查是否将钞票放置入钞槽，并于跑钞前检查钞票是否入钞完毕；开始跑钞，发送讯号通知马达控制模块启动并同步开启内部的定时中断服务(Timer ISR)；跑钞开始后，每次定时中断服务产生时，钞票感应器即进行侦测，并记录钞票位置，及依据所记录钞票位置数据，作出该钞票对应位置检查；依据该钞票位置数据，将欲发送的沟通指令储存至沟通单元中储存，并发送软件中断通知；依据该钞票位置数据，针对该钞票对应位置，启动钞票计数器进行运算；指令传输单元检查储存于该沟通单元所接收指令，并执行该接收指令；依据该钞票位置数据与其对应的位置，及该钞票计数器运算结果，决定是否拨钞；检查出钞槽的钞票是否溢出，并计算出钞槽的钞票张数；以及将目前欲显示至屏幕的结果传送至人机接口单元储存，并发送软件中断通知。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该传送接收各模块指令的步骤包括：检查指令发送暂存区是否有储存的指令；若有指令，则搬移该指令发送暂存区所储存的指令至对应的硬件缓冲区(Buffer)自动发送；进入等待回复机制，接收该指令回复结果，若指令发送不正确，则进入下一步骤，若指令发送正确，则删除已发送指令，发送软件中断通知并清除响应旗标；以及进入指令重发机制，检查传输硬件是否正常并发送软件中断，重新发送指令。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该控制人机接口显示的步骤包括：a.检查该人机接口的指令暂存区是有储存的指令：b.若有指令，根据该指令的代码所对应的数组位置带入相对应的图片编号；c.将欲显示的图片与位置讯息发送至液晶显示触控屏幕；d.当该液晶显示触控屏幕被碰触时，产生硬件中断讯息，并将该碰触的坐标传回；e.若在跑钞状态下，则忽略该碰触的坐标并结束；若在非跑钞状态下，则根据该碰触的坐标带入相对应的指针函数；f.执行该相对应的指针函数，执行完毕时，如需显示画面，则发送软件中断并进行步骤a至步骤c，反之，则结束。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该影像传感器读取钞票的影像及辨识钞票的步骤包括：接收入钞通知讯号，复杂可程序逻辑装置(CPLD)驱动线性影像传感器扫描钞票影像成一影像数据，并将该影像数据以水平/垂直讯号，以二维方式传输；以及透过平行外围接口(PPI)信道接收该影像撷取单元所传送出的该影像数据，并使用直接内存存取(DMA)搬移该影像数据，当数据达到一默认值时，进行钞票辨识步骤。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该钞票辨识步骤包括：确定该钞票影像中钞票位置，以进行该钞票位置的定位；判别该钞票是否有折角；确认钞票方向；读取该钞票影像，求得该钞票长度及宽度，利用长度初步判断钞票面额；利用钞票影像的平均值来判别钞票是否沾污；以及将上述辨识结果传回该机电控制模块。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该钞票辨识步骤进一步包括致能该平行外围接口信道和该直接内存存取的中断步骤。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该对马达作出相对应的控制包括：马达启动、马达停止、马达紧急停止、马达回复以及怠速。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该启动键伪流程包括下列步骤：接收该机电控制模块传来的讯号；进入鉴伪运算模式；进行厚度鉴伪程序的运算；进行磁性鉴伪程序的运算；进行红外线鉴伪程序的运算；以及将上述运算结果的讯息传回该机电控制模块。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该厚度鉴伪程序包括下列步骤：延迟撷取数据；开启厚度感测组件，以进行数据撷取；开始进行厚度数据撷取，并将撷取数据暂存于内存中；当钞票进行厚度扫描到达第一预设数量时，开始进行简易的确认厚度是否正常；当钞票撷取达到第二预设数量时，关闭厚度感测组件；进行厚度感测组件的温度补偿及左右平衡修正；检查钞票是否正常，包括钞票是否有折角，钞票厚度是否异常；以及发送厚度检测结果的讯息至该机电控制模块。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该磁性鉴伪程序包括下列步骤：延迟撷取数据；开启磁头，以进行数据撷取；开始进行磁性讯号数据撷取，并将撷取数据暂存于内存中；当撷取到第一预设数量时，则开始进行快速辨识；当钞票撷取达到第二预设数量时，关闭磁头撷取；检测全票面是否有磁性反应，与检测加载的数据中的扇区分布，并分析钞票面额，检测钞票上磁性特征区是否与数据库内容相符；以及发送磁性检测结果的讯息至该机电控制模块。
在本发明的一实施例中，前述的整钞装置的方法，其中该红外线鉴伪程序包括下列步骤：延迟撷取数据；开启红外线扫描组件，以进行数据撷取；开始进行红外线数据撷取，并将撷取数据暂存于内存中。
当钞票进行红外线扫描到达第一预设数量时，开始进行简易的确认颜色是否符合现有钞票的颜色；当钞票撷取达到第二预设数量时，关闭红外线扫描组件；进行红外线扫描数据补偿及修正；检查钞票颜色是否有异常，及检查钞票上红外线特征区是否与数据库内容相符；以及发送红外线检测结果的讯息至该机电控制模块。
综上所述，本发明的整钞装置的系统及方法，透过系统内部模块的相互沟通及多任务同步处理，可有效缩短整钞时间，且透过内部的鉴伪程序，包括厚度鉴伪程序、磁性鉴伪程序以及红外线鉴伪程序的运算可增进本发明的鉴伪能力及整钞的正确性。
附图说明
图1为显示本发明整钞装置的系统的方块架构图。
图2为显示本发明整钞装置的系统的机电控制模块的方块架构图。
图3为显示本发明整钞装置的系统的影像控制模块的方块架构图。
图4为显示本发明整钞装置的系统的鉴伪控制模块的方块架构图。
图5为显示本发明整钞装置的方法的运作流程示意图。
图6为显示本发明整钞装置的方法的整钞动作流程示意图。
图7为显示本发明整钞装置的方法的传送接收各模块指令的步骤示意图。
图8为显示本发明整钞装置的方法的控制人机接口显示的步骤示意图。
图9为显示本发明整钞装置的方法的读取钞票的影像及辨识钞票的步骤示意图。
图10为显示本发明整钞装置的方法的厚度鉴伪程序步骤示意图。
第11图为显示本发明整钞装置的方法的磁性鉴伪程序步骤示意图。
第12图为显示本发明整钞装置的方法的红外线鉴伪程序步骤示意图。
其中，附图标记说明如下：
10 机电控制模块
20 影像控制模块
30 马达控制模块
40 鉴伪控制模块
101 开机单元
102 整钞处理单元
103 指令传输单元
104 人机接口单元
201 影像撷取单元
202 影像辨识单元
401 鉴伪开机执行程序
402 沟通单元
403 外部执行程序
404 鉴伪执行程序
具体实施方式
以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明可藉由其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
请参阅图1，其为显示本发明整钞装置的系统的方块架构图。本发明的整钞装置的系统包括机电控制模块10，其控制整钞装置的整钞动作、传送接收各模块指令并作出对应动作、以及控制人机接口显示；影像控制模块20，其在接收该机电控制模块10的入钞通知指令后，自一影像传感器读取钞票的影像及辨识钞票，并将辨识结果传回该机电控制模块10；马达控制模块30，其接收该机电控制模块10的指令，以对该整钞装置的马达作出相对应的控制；以及鉴伪控制模块40，其接收该机电控制模块10的指令，以撷取磁头、厚度感测组件及红外线扫描组件所读取的钞票数据，并将该钞票数据运算后的结果传回该机电控制模块10处理。
以下将对上述各模块的间的运作作详细描述，请参阅图2，其为显示本发明整钞装置的系统的机电控制模块的方块架构图。该机电控制模块10包括开机单元101，主要是在系统开机时，进行硬件初始化、软件初始化、模块沟通及初始完成沟通；整钞处理单元102，其控制包括该整钞装置的整钞动作、指令处理、以及钞票侦测及运算；指令传输单元103，其控制上述模块间指令传送及接收；以及人机接口单元104，其用于触控接口程控并将该整钞处理单元102的整钞结果显示于液晶显示触控屏幕上。
开机单元101于进行硬件初始化时，会依序设定系统所需使用的硬件设定值与各感应器动作侦测，如串行总线接口(SPI)频率设定、全部输入/输出(I/O)脚位设定等，接着软件初始化，读取电子抹除式可复写只读存储器(EEPROM)默认值，并且写入系统公用变量，如出钞槽张数、软件版本、鉴伪等级等，然后进行模块沟通，启动包括处里程序及上述各模块的启动确认程序，确认各模块初始化设定完毕，及传送默认值至各模块，并于接收上述各模块启动完成讯号后，进入系统处理程序或提示错误讯息。
整钞处理单元102于钞票置入入钞槽时，进行包括置钞侦测，检查是否将钞票放置入钞槽，并于跑钞前检查钞票是否入钞完毕，而于待机状态进入跑钞状态时，部分功能会进行开启或关闭，例如跑钞时禁止触控屏幕动作，跑钞时开启内部定时中断服务(TIMER ISR)；开始跑钞，则发送讯号通知马达控制模块启动并同步开启内部的定时中断服务，跑钞时，并可与马达模块进行下列沟通：1.待机状态进入跑钞状态时，可利用例如通用型的输入输出(GPIO)发送讯号通知马达模块启动(START)；2.跑钞状态进入紧急停止状态，利用通用型的输入输出发送讯号通知马达模块暂停(STOP)；3.紧急停止状态进入跑钞状态，利用通用型的输入输出发送讯号通知马达模块恢复启动(RESUME)；4.跑钞状态进入待机状态，利用通用型的输入输出发送讯号通知马达模块结束(END)；5.状态不改变,则不发送讯息：跑钞开始后，每次定时中断服务产生时，钞票感应器即进行侦测，并记录钞票位置，及依据所记录钞票位置数据，作出该钞票对应位置检查；依据该钞票位置数据，将欲发送的沟通指令储存至沟通单元中储存，并发送软件中断通知；依据该钞票位置数据，针对该钞票对应位置，启动钞票计数器进行运算；指令传输单元检查储存于该沟通单元所接收指令，并执行该接收指令；依据该钞票位置数据与其对应的位置，及该钞票计数器运算结果，决定是否拨钞：检查出钞槽的钞票是否溢出，并计算出钞槽的钞票张数：以及将目前欲显示至屏幕的结果传送至人机接口单元储存，并发送软件中断通知。
指令传输单元103于收到软件中断讯息后，检查指令发送暂存区是否有储存的指令；若有指令，则搬移该指令发送暂存区所储存的指令至对应的硬件缓冲区(Buffer)自动发送，例如影像控制模块20的通用异步收发传输器(UART)鉴伪控制模块的串行总线接口(SPI)；硬件缓冲区发送后，检查响应(Respond)旗标，并停止发送指令，进入等待回复机制，接收该指令回复结果，若指令发送不正确，则进入下一步骤，若指令发送正确，则删除已发送指令，发送软件中断通知并清除响应旗标；以及进入指令重发机制，检查传输硬件是否正常并发送软件中断，重新发送指令。
上述指令传输单元103亦可同步接收硬件中断讯息，换言的，当有数据须接收时硬件会产生中断，因此进入中断后，程序开始接收数据，接着检查接收数据起始码，结束码与同步位确认指令是否正确，接收指令完毕后，发送回复讯息，并将正确的指令储存至接收指令暂存区等待执行。
人机接口单元104检查人机接口的指令暂存区是有储存的指令，若有指令，根据该指令的代码所对应的数组位置带入相对应的图片编号；然后将欲显示的图片与位置讯息发送至液晶显示触控屏幕；当该液晶显示触控屏幕被碰触时，产生硬件中断讯息，并将该碰触的坐标传回；若在跑钞状态下，则忽略该碰触的坐标并结束；若在非跑钞状态下，则根据该碰触的坐标带入相对应的指针函数；执行该相对应的指针函数，执行完毕时，如需显示画面，则发送软件中断并再次检查人机接口的指令暂存区是有储存的指令，反之，则结束。
请参阅图3，其为显示本发明整钞装置的系统的影像控制模块20的方块架构图。该影像控制模块20包括影像撷取单元201，在接收入钞通知讯号后，藉由其内部的复杂可程序逻辑装置(CPLD)驱动线性影像传感器，例如接触型影像传感器(CIS)，将扫描钞票影像成一影像数据，并将该影像数据以水平/垂直讯号，以二维方式传输；以及影像辨识单元202，透过平行外围接口(PPI)信道接收该影像撷取单元所传送出的该影像数据，并使用直接内存存取(DMA)搬移该影像数据，当数据达到一默认值时，开始进行钞票辨识流程。
上述钞票辨识流程前，会先透过数字讯号处理器，例如BF533作初始值设定、串连平行外围接口(PPI)及直接内存存取(DMA)、设定直接内存存取(DMA)的大小，默认值为接收2304*520笔数据，换言的，由PPI通道接收来自CPLD的影像数据，并使用直接内存存取搬移数据，当数据达到2304像素x520lines时，发生PPI及DMA中断，中断发生的后，会开始钞票辨识流程。
上述钞票辨识流程包括确定影像中钞票位置、钞票折角检验、钞票方向确认、找出钞票面额、钞票沾污判别、以及将上述辨识结果传回该机电控制模块10。其中该钞票辨识流程进一步包括致能该平行外围接口信道和该直接内存存取的中断流程。
如上所述，确定影像中钞票位置找出影像中的钞票边界，其水平方向部份利用5x2的像素滤波器(filter)，垂直方向利用2x5的像素滤波器，一个边需要两个点，共找出8个点影像第一段，求出两个左边界点；影像第二段可求上边界及下边界共4个边界点；影像第三段可求出右边2个边界点利用8个边界点，求出钞票的4个顶点，钞票的位置即定位完成，无法定位钞票位置时，则以例如RS232接口通知机电控制模块10”无法辨识”的讯息。折角检验利用上个步骤求出的顶点，以顶点为起始点，标示出涵盖钞票范围的一小块矩形面积，利用水平/垂直投影法求得该区域的水平/垂直像素变化来判别是否折角，若有折角，则以RS232接口通知机电控制模块10”钞票折角”的讯息。致能该平行外围接口信道和该直接内存存取的中断在辨钞的过程中，将PPI及DMA中断再次致能，可以同时接收PPI及DMA的数据，也可以同时进行其它辨钞流程，以加快系统的速度。钞票方向确认读取钞票影像位置，左上角/右下角1/4位置/9/10位置，用于钞票特征判别，将钞票方向(正面正向、正面反向、反面正向)以RS232接口传送结果至机电控制模块10。找出钞票面额利用顶点的值可以求得钞票长度和宽度，利用长度可初步判断出面额(100元、200元、500元、1000元、2000元),以RS232接口传送面额结果至机电控制模块10。钞票沾污判别利用钞票影像的平均值来做判别(干净&沾污不同钞票比对)。以RS232接口传送是否沾污的结果至机电控制模块10。
马达控制模块30对马达作出相对应的控制，当机电控制模块10发送指令至马达控制模块30时产生外部中断，并执行中断程序，然后读取通用型的输入输出(General Purpose I/O，GPIO)指令切换马达功能状态，以执行马达功能，包括马达启动、马达停止、马达紧急停止、马达回复以及怠速，并于结束时，通知机电控制模块10目前马达控制模块30的状态。
请参阅图4，其为显示本发明整钞装置的系统的鉴伪控制模块的方块架构图。该鉴伪控制模块40包括鉴伪开机执行程序401，电源开启后，电源送至该鉴伪控制模块40时，开始进行的执行程序，包括设定初始值、自我检测、沟通测试、闲置等待通知讯号以及异常指示；沟通单元402，以其沟通接口让外部与该鉴伪控制模块进行沟通，而鉴伪开机执行程序401执行完毕即开始进行闲置，并检查是否有外部沟通讯号；外部执行程序403，让使用者可连接计算机的执行程序，透过该执行程序以对该计算机进行包括读取、设定、更新以及同步处理，并了解该整钞装置的状况；以及鉴伪执行程序404，当被通知有钞票置入该整钞装置的讯号时，即开始进行该鉴伪执行程序404的运算模式，并将鉴伪结果透过该沟通单元402回传至该机电控制模块10。
上述外部执行程序403的读取，主要是将鉴伪控制模块40目前的状态以及各个功能的设定值传回到计算机端，使工程人员可以进行整钞装置的调校，或检测整钞装置内部是否有异常现象；其设定主要为调校鉴伪控制模块40的设定值或将计算机端修改后的功能更新到鉴伪控制模块40，亦可从这里对鉴伪控制模块40的韧体进行更新；其同步主要是把计算机端设定好的参数同步到鉴伪控制模块40，使其设定达到一致，或把鉴伪控制模块40的设定参数同步到计算机端，使计算机端可以看到鉴伪控制模块40的实时信息。
如上所述的运算模式，其为鉴伪控制模块40辨识钞票真伪的主要功能，鉴伪执行程序404的鉴伪运算模式包括：厚度鉴伪程序、磁性鉴伪程序以及红外线鉴伪程序，当机电控制模块10通知钞票置入的讯息时，即跳到运算模式并开始读取数据以及进行钞票鉴伪。
该厚度鉴伪程序开启该厚度感测组件以判断钞票厚度是否异常，于开始进行厚度数据撷取前，会延迟撷取数据，由于厚度鉴伪程序的工作时间是钞票到了才开始进行撷取数据，而钞票到厚度鉴伪程序有一段距离，因此当鉴伪控制模块40被机电控制模块10通知有钞票置入时，厚度鉴伪程序会延迟一段时间，才开始进行厚度资料撷取，这样可以过滤掉许多无效的数据，使厚度判断更为准确；开始进行厚度数据撷取时，先将撷取的数据暂时存在内存，当钞票进行厚度扫描到达第一预设数量时，例如内存设定撷取20笔数据(例如一张钞票70mm，分辨率1mm，土5mm)开始进行简易的确认厚度是否正常；当钞票撷取达到第二预设数量时例如80笔数据，则关闭厚度感测组件，如果扫描还没有达到80笔数据，则继续撷取达到80笔资料为止；接着进行厚度感测组件的温度补偿及左右平衡修正；检查钞票是否正常，包括钞票是否有折角，钞票厚度是否异常以及是否有黏贴胶带或厚度不符真钞标准等；最后发送厚度检测结果的讯息至该机电控制模块10。
该磁性鉴伪程序开启该磁头以撷取钞票的磁性讯号，以检测钞票面额及确认钞票真伪。在开始进行磁性数据撷取前，会延迟撷取数据，由于磁性鉴伪程序的工作时间是钞票到了才开始进行撷取数据，而钞票到磁性鉴伪程序有一段距离，因此当鉴伪控制模块40被机电控制模块10通知有钞票置入时，磁性鉴伪程序会延迟一段时间，才开始进行磁性数据撷取；开始进行磁性数据撷取时，先将撷取的数据暂时存在内存，当钞票进行厚度扫描到达第一预设数量时，例如内存设定撷取20笔数据，开始进行快速辨识以确认钞票是否有磁性反应，当钞票撷取达到第二预设数量时，例如撷取80笔数据，则关闭磁头撷取，如果扫描还没有达到80笔数据，则继续撷取达到80笔资料为止；接着检测全票面是否有磁性反应，与检测加载的数据中的扇区分布，并分析钞票面额，以及检测钞票上磁性特征是否与数据库内容相符；以及最后将检测结果的讯息成功传至至该机电控制模块10。
该红外线鉴伪程序开启该红外线扫描组件以扫描钞票的颜色，以及利用各种钞票面额颜色的差异加以分辨其不同的面额。于开始进行红外线数据撷取前，会延迟撷取数据，由于红外线鉴伪程序的工作时间是钞票到了才开始进行撷取数据，而钞票到红外线鉴伪程序有一段距离，因此当鉴伪控制模块40被机电控制模块10通知有钞票置入时红外线鉴伪程序会延迟一段时间，才开始进行红外线资料撷取，这样可以过滤掉许多无效的数据，使红外线面额在判断上更为准确。开始进行红外线数据撷取时，先将撷取的数据暂时存在内存，当钞票进行红外线扫描到达第一预设数量时，例如内存设定撷取20笔数据，开始进行简易的确认颜色是否符合现有钞票的颜色，当钞票撷取达到第二预设数量时，例如撷取80笔数据，则关闭红外线扫描组件；接着进行红外线扫描数据补偿及修正；检查钞票颜色是否有异常，及检查钞票上红外线特征区是否与数据库内容相符；最后发送红外线检测结果的讯息至该机电控制模块10。
请参阅图5，其为显示本发明整钞装置的方法的运作流程示意图。本发明的整钞装置的方法，包括以下的流程步骤：于步骤S50中，启动机电控制模块，以控制整钞装置的整钞动作，传送接收各模块指令并作出对应动作、以及控制人机接口显示，接着进行步骤S51。
于步骤S51中，接收该机电控制模块的入钞通知指令，自一影像传感器读取钞票的影像及辨识钞票，并将辨识结果传回该机电控制模块，接着进行步骤S52。
于步骤S52中，接收该机电控制模块的指令，以对该整钞装置的马达作出相对应的控制，接着进行步骤S53。
于步骤S53中，接收该机电控制模块的指令，启动键伪流程以撷取磁头、厚度感测组件及红外线扫描组件所读取的钞票数据，并将该钞票数据运算后的结果传回该机电控制模块处理。
请参阅图6，其为显示本发明整钞装置的方法的整钞动作流程示意图。本发明的整钞动作流程包括以下的步骤：于步骤S60中，置钞侦测，检查是否将钞票放置入钞槽，并于跑钞前检查钞票是否入钞完毕，而于待机状态进入跑钞状态时，部分功能会进行开启或关闭，例如跑钞时禁止触控屏幕动作，跑钞时开启内部定时中断服务(TIMER ISR)，接着进行步骤S61。
于步骤S61中，开始进行跑钞，发送讯号通知马达控制模块启动并同步开启内部的定时中断服务，跑钞时，并可与马达模块进行下列沟通：1.待机状态进入跑钞状态时，可利用例如通用型的输入输出(GPIO)发送讯号通知马达模块启动(START)；2.跑钞状态进入紧急停止状态，利用通用型的输入输出发送讯号通知马达模块暂停(STOP)；3.紧急停止状态进入跑钞状态，利用通用型的输入输出发送讯号通知马达模块恢复启动(RESUME)；4.跑钞状态进入待机状态，利用通用型的输入输出发送讯号通知马达模块结束(END)；5.状态不改变,则不发送讯息，接着进行步骤S62。
于步骤S62中跑钞开始后，每次定时中断服务产生时，钞票感应器即进行侦测，并记录钞票位置，及依据所记录钞票位置数据，作出该钞票对应位置检查，接着进行步骤S63。
于步骤S63中，依据该钞票位置数据，将欲发送的沟通指令储存至沟通单元中储存，并发送软件中断通知，接着进行步骤S64。
于步骤S64中，依据该钞票位置数据，针对该钞票对应位置，启动钞票计数器进行运算，接着进行步骤S65。
于步骤S65中，指令传输单元检查储存于该沟通单元所接收指令，并执行该接收指令，接着进行步骤S66。
于步骤S66中，依据该钞票位置数据与其对应的位置，及该钞票计数器运算结果，决定是否拨钞，接着进行步骤S67。
于步骤S67中，检查出钞槽的钞票是否溢出，并计算出钞槽的钞票张数，接着进行步骤S68。
于步骤S68中，将目前欲显示至屏幕的结果传送至人机接口单元储存，并发送软件中断通知。
请参阅图7，其为显示本发明整钞装置的方法的传送接收各模块指令的步骤示意图。该传送接收各模块指令的步骤包括：于步骤S70中，在收到软件中断讯息后，检查指令发送暂存区是否有储存的指令，接着进行步骤S71。
于步骤S71中，若有指令，则搬移该指令发送暂存区所储存的指令至对应的硬件缓冲区(Buffer)自动发送，例如影像控制模块的通用异步收发传输器(UART)鉴伪控制模块的串行总线接口(SPI)，接着进行步骤S72。
于步骤S72中，硬件缓冲区发送后，检查响应旗标，并停止发送指令，进入等待回复机制，接收该指令回复结果，若指令发送不正确，则进入下一步骤，若指令发送正确，则删除已发送指令，发送软件中断通知并清除响应旗标；以及进入指令重发机制，检查传输硬件是否正常并发送软件中断，重新发送指令，接着进行步骤S73。
于步骤S73中，进入指令重发机制，检查传输硬件是否正常并发送软件中断，重新发送指令。
请参阅图8，其为显示本发明整钞装置的方法的控制人机接口显示的步骤示意图。该控制人机接口显示的步骤包括：于步骤S80中，检查该人机接口的指令暂存区是有储存的指令，接着进行步骤S81。
于步骤S81中，若有指令，根据该指令的代码所对应的数组位置带入相对应的图片编号，接着进行步骤S82。
于步骤S82中，将欲显示的图片与位置讯息发送至液晶显示触控屏幕。
于步骤S83中，当该液晶显示触控屏幕被碰触时，产生硬件中断讯息，并将该碰触的坐标传回，接着进行步骤S84。
于步骤S84中，若在跑钞状态下，则忽略该碰触的坐标并结束，若在非跑钞状态下，则根据该碰触的坐标带入相对应的指针函数，接着进行步骤S85。
于步骤S85中，执行该相对应的指针函数，执行完毕时，如需显示画面，则发送软件中断并进行步骤S80至S82，反的，则结束。
请参阅图9，其为显示本发明整钞装置的方法的读取钞票的影像及辨识钞票的步骤示意图。该影像传感器读取钞票的影像及辨识钞票的步骤包括：于步骤S90中，接收入钞通知讯号，复杂可程序逻辑装置(CPLD)驱动线性影像传感器扫描钞票影像成一影像数据，并将该影像数据以水平/垂直讯号，以二维方式传输，接着进行步骤S91。
于步骤S91中，透过平行外围接口(PPI)信道接收该影像撷取单元所传送出的该影像数据，并使用直接内存存取(DMA)搬移该影像数据，当数据达到一默认值时，进行钞票辨识步骤，而钞票辨识流程前，会先透过数字讯号处理器，例如BF533作初始值设定、串连平行外围接口(PPI)及直接内存存取(DMA)、设定直接内存存取(DMA)的大小，默认值为接收2304*520笔数据，换言的，由PPI通道接收来自CPLD的影像数据，并使用直接内存存取搬移数据，当数据达到2304像素x520lines时，发生PPI及DMA中断，接着进行步骤S92。
于步骤S92中，要确定影像中钞票位置，首先找出影像中的钞票边界，其水平方向部份利用5x2的像素滤波器(filter)，垂直方向利用2x5的像素滤波器，一个边需要两个点，共找出8个点影像第一段，求出两个左边界点；影像第二段可求上边界及下边界共4个边界点；影像第三段可求出右边2个边界点利用8个边界点，求出钞票的4个顶点，钞票的位置即定位完成，无法定位钞票位置时，则以例如RS232接口通知机电控制模块”无法辨识”的讯息，接着进行步骤S93。
于步骤S93中，要检验钞票是否折角，折角检验利用上个步骤求出的顶点，以顶点为起始点，标示出涵盖钞票范围的一小块矩形面积，利用水平/垂直投影法求得该区域的水平/垂直像素变化来判别是否折角，若有折角，则以RS232接口通知机电控制模块”钞票折角”的讯息，接着进行步骤S94。
于步骤S94中，致能该平行外围接口信道和该直接内存存取的中断，将PPI及DMA中断再次致能，可以同时接收PPI及DMA的数据，也可以同时进行其它辨钞流程，以加快系统的速度，接着进行步骤S95。
于步骤S95中，进行钞票方向确认，首先读取钞票影像位置，左上角/右下角1/4位置/9/10位置，用于钞票特征判别，将钞票方向(正面正向、正面反向、反面正向)以RS232接口传送结果至机电控制模块，接着进行步骤S96。
于步骤S96中，找出钞票面额，利用顶点的值可以求得钞票长度和宽度，利用长度可初步判断出面额(100元、200元、500元、1000元、2000元),以RS232接口传送面额结果至机电控制模块，接着进行步骤S97。
于步骤S97中，判别钞票沾污，主要利用钞票影像的平均值来做判别(干净&沾污不同钞票比对)，接着进行步骤S98。
于步骤S98中，以RS232接口传送各个辨识结果至机电控制模块。
请参阅图10，其为显示本发明整钞装置的方法的厚度鉴伪程序步骤示意图。厚度鉴伪程开启该厚度感测组件检测以判断钞票厚度是否异常，该厚度鉴伪程序包括下列步骤：于步骤S201中，于开始进行厚度数据撷取前，会先延迟撷取数据，接着进行步骤S202。
于步骤S202中，开启该厚度感测元检测，接着进行步骤S203。
于步骤S203中，开始进行厚度数据撷取，先将撷取的数据暂时存在内存，接着进行步骤S204。
于步骤S204中，当钞票进行厚度扫描到达第一预设数量时，例如内存设定撷取20笔数据(例如一张钞票70mm，分辨率1mm，土5mm)开始进行简易的确认厚度是否正常，接着进行步骤S205。
于步骤S205中，当钞票撷取达到第二预设数量时例如80笔数据，则关闭厚度感测组件，如果扫描还没有达到80笔数据，则继续撷取达到80笔数据为止，接着进行步骤S206。
于步骤S206中，进行厚度感测组件的温度补偿及左右平衡修正，接着进行步骤S207。
于步骤S207中，检查钞票是否正常，包括钞票是否有折角，钞票厚度是否异常以及是否有黏贴胶带或厚度不符真钞标准等，接着进行步骤S208。
于步骤S208中，发送厚度检测结果的讯息至该机电控制模块。
请参阅图11，其为显示本发明整钞装置的方法的磁性鉴伪程序步骤示意图。磁性鉴伪程序开启该磁头以撷取钞票的磁性讯号，以检测钞票面额及确认钞票真伪。该磁性鉴伪程序包括下列步骤：于步骤S301中，于开始进行磁性数据撷取前，会先延迟撷取数据，接着进行步骤S302。
于步骤S302中，开启磁头，接着进行步骤S303。
于步骤S303中，开始进行磁性数据撷取，先将撷取的数据暂时存在内存中，接着进行步骤S304。
于步骤S304中，当钞票进行厚度扫描到达第一预设数量时，例如内存设定撷取20笔数据，开始进行快速辨识，接着进行步骤S305。
于步骤S305中，当钞票撷取达到第二预设数量时，例如撷取80笔数据，则关闭磁头撷取，如果扫描还没有达到80笔数据，则继续撷取达到80笔数据为止，接着进行步骤S306。
于步骤S306中，检测钞票全票面是否有磁性反应，与检测加载的数据中的扇区分布，并分析钞票面额，以及检测钞票上磁性特征是否与数据库内容相符，以辨别钞票的真伪，接着进行步骤S307。
于步骤S307中，发送磁性检测结果的讯息至该机电控制模块。
请参阅图12，其为显示本发明整钞装置的方法的红外线鉴伪程序步骤示意图。红外线鉴伪程序开启该红外线扫描组件以扫描钞票的颜色，以及利用各种钞票面额颜色的差异加以分辨其不同的面额。红外线鉴伪程序包括下列步骤：于步骤S401中，开始进行红外线数据撷取前，会先延迟撷取数据，接着进行步骤S402。
于步骤S402中，开启该红外线扫描组件，接着进行步骤S403。
于步骤S403中，开始进行红外线数据撷取，先将撷取的数据暂时存在内存中，接着进行步骤S404。
于步骤S404中，当钞票进行红外线扫描到达第一预设数量时，例如内存设定撷取20笔数据，开始进行简易的确认颜色是否符合现有钞票的颜色，接着进行步骤S405。
于步骤S405中，当钞票撷取达到第二预设数量时，例如撷取80笔数据，则关闭红外线扫描组件，接着进行步骤S406。
于步骤S406中，进行红外线扫描数据补偿及修正，接着进行步骤S407。
于步骤S407中，检查钞票颜色是否有异常，及检查钞票上红外线特征区是否与数据库内容相符，以辨别真伪钞，接着进行步骤S408。
于步骤S408中，发送红外线检测结果的讯息至该机电控制模块。
综上所述，本发明的整钞装置的系统及方法主要是应用于：需要大量整理钞票的金融业者、钞票使用流量较大的公司行号、或需经常使用钞票整理装置的财务会计人员。透过本发明的整钞装置的系统及方法可快速准确的整理钞票及鉴伪钞票，因此可有效节省人力及时间。
上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉本领域的技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与变化。因此，本发明的权利保护范围，应如后述的申请专利范围所列。
Claims (12)
1.一种整钞装置的系统，其特征在于，包括：
机电控制模块，控制整钞装置的整钞动作、传送接收各模块指令并作出对应动作、以及控制人机接口显示；
影像控制模块，在接收该机电控制模块的入钞通知指令后，自一影像传感器读取钞票的影像及辨识该钞票，并将辨识结果传回该机电控制模块；
马达控制模块，接收该机电控制模块的指令，以对该整钞装置的马达作出相对应的控制；以及
鉴伪控制模块，接收该机电控制模块的指令，以撷取磁头、厚度感测组件及红外线扫描组件所读取的该钞票数据，并将该钞票数据运算后的结果传回该机电控制模块处理。
2.如权利要求1所述的整钞装置的系统，其特征在于，该机电控制模块包括：
开机单元，在该整钞装置开机时，启动包括处里程序及上述各模块的启动确认程序，并于接收上述各模块启动完成讯号后，进入系统处理程序或提示错误讯息；
整钞处理单元，控制包括该整钞装置的整钞动作、指令处理、以及该钞票侦测及运算；
指令传输单元，控制上述模块间指令传送及接收；以及
人机接口单元，用于触控接口程控并将该整钞处理单元的整钞结果显示于液晶显示触控屏幕上。
3.如权利要求2所述的整钞装置的系统，其特征在于，该影像控制模块包括：
影像撷取单元，在接收入钞通知讯号后，藉由其内部的复杂可程序逻辑装置(CPLD)驱动线性影像传感器扫描该钞票影像成一影像数据，并将该影像数据以水平/垂直讯号，以二维方式传输；以及
影像辨识单元，透过平行外围接口(PPI)信道接收该影像撷取单元所传送出的该影像数据，并使用直接内存存取(DMA)搬移该影像数据，当数据达到一默认值时，开始进行该钞票辨识流程。
4.如权利要求1所述的整钞装置的系统，其特征在于，该马达控制模块对马达作出相对应的控制，包括马达启动、马达停止、马达紧急停止、马达回复以及怠速。
5.如权利要求1所述的整钞装置的系统，其特征在于，该鉴伪控制模块包括：
鉴伪开机执行程序，电源开启后，电源送至该鉴伪控制模块时，开始进行的执行程序，包括设定初始值、自我检测、沟通测试、闲置等待通知讯号以及异常指示；
沟通单元，以其沟通接口让外部与该鉴伪控制模块进行沟通，而鉴伪开机执行程序执行完毕即开始进行闲置，并检查是否有外部沟通讯号；
外部执行程序，让使用者可连接计算机的执行程序，透过该执行程序以对该计算机进行包括读取、设定、更新以及同步处理，并了解该整钞装置的状况；以及
鉴伪执行程序，当被通知有钞票置入该整钞装置的讯号时，即开始进行该鉴伪执行程序的运算模式，并将鉴伪结果透过该沟通单元回传至该机电控制模块。
6.如权利要求5所述的整钞装置的系统，其特征在于，该鉴伪执行程序的鉴伪运算模式包括：厚度鉴伪程序、磁性鉴伪程序以及红外线鉴伪程序。
7.一种整钞装置的方法，其特征在于，包括：
启动机电控制模块，以控制整钞装置的整钞动作，传送接收各模块指令并作出对应动作、以及控制人机接口显示；
接收该机电控制模块的入钞通知指令，自一影像传感器读取钞票的影像及辨识该钞票，并将辨识结果传回该机电控制模块；
接收该机电控制模块的指令，以对该整钞装置的马达作出相对应的控制；以及
接收该机电控制模块的指令，启动键伪流程以撷取磁头、厚度感测组件及红外线扫描组件的数据，并将运算后的结果传回该机电控制模块处理。
8.如权利要求7所述的整钞装置的方法，其特征在于，该控制整钞装置的整钞动作包括：
置钞侦测，检查是否将该钞票放置入钞槽，并于跑钞前检查该钞票是否入钞完毕；
开始跑钞，发送讯号通知马达控制模块启动并同步开启内部的定时中断服务(Timer ISR)；
跑钞开始后，每次定时中断服务产生时，该钞票感应器即进行侦测，并记录该钞票位置，及依据所记录该钞票位置数据，作出该钞票对应位置检查；
依据该钞票位置数据，将欲发送的沟通指令储存至沟通单元中储存，并发送软件中断通知；
依据该钞票位置数据，针对该钞票对应位置，启动钞票计数器进行运算；
指令传输单元检查储存于该沟通单元所接收指令，并执行该接收指令；
依据该钞票位置数据与其对应的位置，及该钞票计数器运算结果，决定是否拨钞；
检查出钞槽的该钞票是否溢出，并计算该出钞槽的该钞票张数；以及
将目前欲显示至屏幕的结果传送至人机接口单元储存，并发送软件中断通知。
9.如权利要求7所述的整钞装置的方法，其特征在于，该控制人机接口显示的步骤包括：
a.检查该人机接口的指令暂存区是有储存的指令；
b.若有指令，根据该指令的代码所对应的数组位置带入相对应的图片编号；
c.将欲显示的图片与位置讯息发送至液晶显示触控屏幕；
d.当该液晶显示触控屏幕被碰触时，产生硬件中断讯息，并将该碰触的坐标传回；
e.若在跑钞状态下，则忽略该碰触的坐标并结束；若在非跑钞状态下，则根据该碰触的坐标带入相对应的指针函数；以及
f.执行该相对应的指针函数，执行完毕时，如需显示画面，则发送软件中断并进行步骤a至c，反之，则结束。
10.如权利要求7所述的整钞装置的方法，其特征在于，该影像传感器读取该钞票的影像及辨识该钞票的步骤包括：
接收入钞通知讯号，复杂可程序逻辑装置(CPLD)驱动线性影像传感器扫描该钞票影像成一影像数据，并将该影像数据以水平/垂直讯号，以二维方式传输；以及
透过平行外围接口(PPI)信道接收该影像撷取单元所传送出的该影像数据，并使用直接内存存取(DMA)搬移该影像数据，当数据达到一默认值时，进行钞票辨识步骤。
11.如权利要求10所述的整钞装置的方法，其特征在于，该钞票辨识步骤包括：
确定该钞票影像中该钞票位置，以进行该钞票位置的定位；
判别该钞票是否有折角；
确认该钞票方向；
读取该钞票影像，求得该钞票长度及宽度，利用其长度初步判断该钞票面额；
利用该钞票影像的平均值来判别该钞票是否沾污；以及
将上述辨识结果传回该机电控制模块。
12.如权利要求7所述的整钞装置的方法，其特征在于，该启动键伪流程包括下列步骤：
接收该机电控制模块传来的讯号；
进入鉴伪运算模式；
进行厚度鉴伪程序的运算；
进行磁性鉴伪程序的运算；
进行红外线鉴伪程序的运算；以及
将上述运算结果的讯息传回该机电控制模块。
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