紙幣圖像信息提取與檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、人民幣是我國的法定貨幣,紙幣包含了多種防偽信息,每張紙幣號碼具有唯一性,沒有重復(fù),因此可以用來標(biāo)識紙幣的身份,統(tǒng)計(jì)紙幣的流通情況；同時也可以用于人民幣防偽,當(dāng)同一號碼大批出現(xiàn)時,即為涉疑紙幣,序列號識別錄入也可作為柜臺操作員收取假幣的責(zé)任認(rèn)定。另外熒光區(qū)域在紫外光照射下會有熒光反應(yīng),即能識別紙幣真?zhèn)?。因而對于序列號和熒光反?yīng)區(qū)域的識別具有重要防偽意義。本文提出并完成了基于FPGA的紙幣圖像提取的硬件設(shè)計(jì),并在上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對紙幣圖像信息的檢

2、測。本文主要進(jìn)行了以下工作：
　　 ⑴提出了紙幣圖像信息提取與檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)為主控芯片,通用串行總線(USB)為傳輸接口,以互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)作為圖像傳感器。根據(jù)各個選取器件的功能,完成了圖像信息提取與檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),包括FPGA核心板和CMOS采集子板,設(shè)計(jì)了硬件電路的構(gòu)成模塊與接口方式,采用雙鏡頭圖像采集,鏡頭一采集紙幣整體,鏡頭二采集紙幣局部

3、,并對信息的采集和處理方式進(jìn)行了研究。
　　 ⑵選用LED作為光源,利用LightTools設(shè)計(jì)了LED的排列方式,通過改變LED的角度,進(jìn)行了光照均勻性分析,最終確定了光源板的設(shè)計(jì),繪制出光源模塊的電路圖,并制成光源板。
　　 ⑶完成了紙幣圖像信息提取與檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。在QuartusⅡ環(huán)境下使用VerilogHDL語言完成了FPGA的邏輯設(shè)計(jì),主要包括CMOS的初始化模塊、時序控制模塊、SRAM控制模塊以及USB

4、接口模塊,實(shí)現(xiàn)了紙幣圖像提取系統(tǒng)的控制,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在VC++6.0環(huán)境下編寫了圖像采集的上位機(jī)程序,可以連接USB設(shè)備、通過算法將Bayer格式圖像轉(zhuǎn)化成彩色圖像顯示和存儲。通過分析幾種常用的字符識別方法,提出了一種基于字符結(jié)構(gòu)特征的阿拉伯?dāng)?shù)字?jǐn)?shù)字和大寫英文字符的序列號識別方法,該方法速度快滿足系統(tǒng)實(shí)時性要求。
　　 ⑷利用SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的外觀,搭建了實(shí)驗(yàn)的平臺并進(jìn)行紙幣圖像的采集,