紙幣號碼識別裝置的製作方法
2023-04-27 20:25:11
專利名稱：紙幣號碼識別裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紙幣識別裝置，尤其是涉及一種紙幣號碼識別裝置。
背景技術：
目前，國內外常用的對號碼進行識別的方法為通過高速攝像裝置以攝取有價證券上的編號信息，通過視頻處理系統將視頻圖像信息轉換為數字信息，進行儲存。但是攝像後的視頻信息轉換為數字信息時，由於大量的信息需要處理，造成識別困難，容易造成錯誤判斷。其次攝像系統速度太慢，不能滿足高速識別的請求。。
發明內容
本實用新型的目的就在於提供一種能克服現有攝像裝置不能準確識別紙幣號碼和處理速度的不足的紙幣號碼識別裝置。
本實用新型的目的可通過以下措施來實現本實用新型包括分紙器和紙幣走紙機構，分紙器和紙幣走紙機構分別連接到步進電機上，還設置有中央控制底板，主控板、接口板和步進電機控制電路板均連接在中央控制底板上；還設置有與主控板連接的上下雙面布置的掃描傳感器。
本實用新型中採用的掃描傳感器均為CIS掃描傳感器。在所述中央控制底板上還連接有交流直流電源轉換板和直流電源電壓轉換板。所述掃描儀採用雙面接觸式CIS掃描傳感器。
本實用新型由於採用掃描儀進行數據採集並處理，對於安裝位置的限制較少，可以根據不同的設備要求，靈活地選擇安裝位置，該號碼識別裝置採用自適應算法，對於不同票面和不同類型的號碼都能檢測，系統轉換方便，軟體無需更換根據不同的紙幣進行自動設置，圖像採集後的瞬間即可給出檢測結果不僅能準確識別出號碼，而且通過採用對紙幣專用字模的自學習算法，具有一定的抗幹擾能力。本實用新型的有益效果是，採用雙面掃描裝置，通過掃描窗口的設置，確定最佳掃描位置，極大的減少信息量，同時解決紙幣背面向上時無法獲得號碼的問題，避免了漏記號碼，選用的號碼識別軟體處理和掃描速度同步，根據需要，識別處理出的號碼可以多種方式，例如pci總線，USB，串口或網絡接口等提供給相關系統查詢，鑑別使用，為紙幣和金融安全管理提供強有力的輔助手段。
圖1是本實用新型裝置結構示意圖圖2是本實用新型裝置電路原理框圖圖3是本實用新型裝置電路原理圖圖4是本實用新型裝置走紙識別流程原理框圖。
圖5是本實用新型裝置數據修正處理圖。
圖6是本實用新型裝置數據採集緩衝區設計圖。
具體實施方式
本實用新型
以下結合附圖和實施例作以詳細的描述如圖所示，本實用新型包括分紙器1和紙幣走紙機構4，分紙器1和紙幣走紙機構4分別連接到步進電機5上，還設置有中央控制底板6，主控板7、接口板8和步進電機控制電路板9均連接在中央控制底板6上；還設置有與主控板7連接的上下雙面布置的掃描傳感器2、3。所述掃描傳感器均為CIS掃描傳感器。在所述中央控制底板6上還連接有交流直流電源轉換板9、10和直流電源電壓轉換板11。標號12為紙幣運行方向示意。
本實用新型的工作原理如下本實用新型為了克服現有攝像裝置不能準確識別紙幣號碼和處理速度的不足，本實用新型提供一種紙幣號碼識別裝置，對於安裝位置的限制較少，可以根據不同的設備要求，靈活地選擇安裝位置，該號碼識別裝置採用自適應算法，對於不同票面和不同類型的號碼都能檢測，系統轉換方便，軟體無需更換根據不同的紙幣進行自動設置，圖像採集後的瞬間即可給出檢測結果不僅能準確識別出號碼，而且通過採用對紙幣專用字模的自學習算法，具有一定的抗幹擾能力。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是由雙面接觸式CIS掃描傳感器採集正確的圖像數據到緩衝區中，送到緩衝區中的數據通過圖像處理器如AK8408，AK8418，內部集成有整個修正電路，經修正後，可用於識別的圖像數據。數據處理以硬體為主，流水處理、處理器主要工作是管理協調。對識別到的2Mhz的數據流，採用20MIPS速度以上的處理器進行處理，在識別應用的掃描中，圖像數據需要處理的只有修正，可以降低對處理器的要求，實現高速掃描。數據採集後由數位訊號處理器(DSP)模塊和專用的片上系統(SOC)集成電路作為高速識別算法的硬體平臺，是掃描，數據採集，修正，數據緩衝和處理器，DSP，SOC電路一體化的結構形式，不需要計算機即可實現對紙幣號碼的識別。使得系統硬體結構緊湊，集成度高，並具有低成本，低功耗的特點。
在圖1中1是分紙器，通過兩個不同方向運動的滾輪將紙搓成單張；2是前CIS掃描傳感器；3是後CIS掃描傳感器；4是紙幣走紙機構，如果遇到不能識別的紙幣，將從另外一個位置輸出；5是步進電機；6是中央控制底板；7是主控板；8是接口板；9是；10是交流直流電源轉換板；11是直流電源電壓轉換板；12是表示紙幣的運動。
各個部分的連接關係如下，分紙器1和紙幣走紙機構4由步進電機5驅動，當設備加電後，交流直流電源轉換板10進行交直流轉換，直流電源電壓轉換板11將電壓轉換為中央控制底板所需電壓和驅動步進電機所需的電壓，通過電源線送往步進電機和中央控制底板；主控板7，接口板8和步進電機控制電路板9都連接在中央控制底板6上。主控板按設定程序工作，紙幣的運動通過前CIS掃描傳感器2和後CIS掃描傳感器3，掃描的數據信息通過底板上的數據總線送主控板處理。主控板處理後發送通過底板上的控制總線驅動步進電機控制電路板9發出控制信號，控制步進電機5和走紙機構4來決定紙幣運動方向。主控板產生的相應信息由通過底板上的數據總線由接口板8送給外部系統使用。
在圖2中顯示有電源電路單元產生電路需要的電壓信號；數據採集電路單元包含步進電機驅動電路，紙檢測傳感器，掃描傳感器，數據修正電路；對資料進行掃描獲得數據並對其進行修正；時鐘產生電路單元提供電路需要的時鐘信號；數據處理電路單元包括處理器，存儲器；對數據採集電路獲得的數據進行處理；接口電路單元提供與外部系統的接口，將數據處理電路處理過的數據傳送給外部系統。
當電源單元工作後，提供給各個電路工作所需的電壓和電流，時鐘產生電路單元提供電路需要的時鐘信號供數據處理單元使用。數據處理電路單元按照設定程序自檢通過後及開始檢測數據信息，當數據採集電路單元有數據發生後，開始對其數據進行處理，並將處理後的信息交由接口電路單元提供給外部系統使用。
在圖3中，ICL8211是電源電路；OSC是時鐘電路，HH204是步進電機驅動電路；CIS是掃描傳感器；AT89C55WD6是中央控制器；AK8418是數據修正處理晶片；RAM是存儲器，FT245AM7是接口電路。
在圖4中，保證識別錯誤處理，分紙間隙略大於掃描長度(紙寬)。如果紙間隙太大，影響掃描速度。改變間隙需速度差需有可變速的動力，採用用單向軸承解決速度差。在紙幣通過掃描區域後即完成識別號碼的功能。
在圖5所示設計圖中，使用通用模擬處理前端，選用LM9822做為CIS處理晶片，數據修正採用數字矯正的方法，為保證修正精度，修正前採用10Bit，修正輸出8Bit，暗電平數據是傳感器沒有照明得到的傳感器輸出，以後減法器的作用就把數據進行暗電平修正，亮電平是在暗電平修正的基礎上，打開光源，使用接近全反射的樣張進行掃描，得到的數據即為亮電平修正數據，該數據為第n個像素的輸出最大值與最小值的差，實際掃描數據經過與最大灰度等級(255)相乘，再除上面的差即得到修正後的8Bit數據，這種乘除運算可以依賴查表的方法進行。可以使用可編程邏輯器件構建。同樣由可編程邏輯器件構建緩衝區的地址發生器和讀寫狀態機，將數據存入緩衝區，採集過程完成。
在圖6所示的原理圖中，使用三片存儲器，第一片數據採集，按採集順序實時寫入，容量較大，採集的最高速度2兆，500納秒。寫入一個數據的時間小於100納秒，其餘時間讀出，另兩片做傳輸緩衝，一片從採集倒數據進來，達到一塊容量就切換給接口，另一塊在接著轉換數據，依此類推，緩衝的讀寫時序及地址由硬體控制，DMA操作完成。硬體由可編程邏輯陣列構建。
下面結合上述示意圖敘述結構連接關係和電路工作原理裝置加電後，各個處理單元首先進行自檢，並開始執行預設程序。當有紙幣送入本裝置後，首先通過圖1中的1裝置將紙幣搓開，再經過圖1中的2，3兩個CIS傳感器通過設定的掃描窗口進行雙面掃描，通過圖5的數據修正電路將數據送入緩衝區。為提高掃描數據傳輸速度，通過圖6所示的3片存儲器進行數據緩衝。將處理後的數據送往圖2中的AT89C55WD6中央處理器中存儲的號碼識別電路。識別電路通過預設對紙幣字模的學習後的指令，根據背景數據和號碼信息的特徵差別對數據進行分析，按照匹配原則確定紙幣的號碼，將識別出的號碼通過圖中的顯示裝置或者接口送出，識別後紙幣送往圖3所示的集幣器中。如果遇到不能識別的紙幣，通過圖1中的裝置4機構，紙幣將從另外一個位置輸出。
權利要求1.一種紙幣號碼識別裝置，其特徵在於它包括分紙器(1)和紙幣走紙機構(4)，分紙器(1)和紙幣走紙機構(4)分別連接到步進電機(5)上，還設置有中央控制底板(6)，主控板(7)、接口板(8)和步進電機控制電路板(9)均連接在中央控制底板(6)上；還設置有與主控板(7)連接的上下雙面布置的掃描傳感器(2)(3)。
2.根據權利要求1所述的紙幣號碼識別裝置，其特徵在於所述掃描傳感器均為CIS掃描傳感器。
3.根據權利要求1或2所述的紙幣號碼識別裝置，其特徵在於在所述中央控制底板(6)上還連接有交流直流電源轉換板(9)(10)和直流電源電壓轉換板(11)。
專利摘要本實用新型公開了一種紙幣號碼識別裝置，它包括分紙器和紙幣走紙機構，分紙器和紙幣走紙機構分別連接到步進電機上，還設置有中央控制底板，主控板、接口板和步進電機控制電路板均連接在中央控制底板上；還設置有與主控板連接的上下雙面布置的掃描傳感器。本實用新型採用雙面掃描裝置，通過掃描窗口的設置，確定最佳掃描位置，極大的減少信息量，同時解決紙幣背面向上時無法獲得號碼的問題，避免了漏記號碼，選用的號碼識別軟體處理和掃描速度同步，根據需要，識別處理出的號碼可以多種方式，為紙幣和金融安全管理提供強有力的輔助手段。
文檔編號G06K9/20GK2757235SQ20042007537
公開日2006年2月8日 申請日期2004年12月14日 優先權日2004年12月14日
發明者王德揚, 呂真, 王寅峰, 曹焱生 申請人:河南高鵬科技發展有限公司