论文摘要
近年来随着现代经济的飞速发展,货币流通中的破旧污损币也越来越多,严重影响人们日常生活,导致生活不便,阻碍商品流通。但银行的纸币清分工作大部分仍然依靠人工处理,效率低,效果差,纸币清分工作成为了金融系统的负担,因此银行对金融机具的要求越来越高,对纸币清分机的需求极为急迫。纸币清分系统越来越体现出其巨大的经济效益和社会效益。本文在对纸币图像特征和图像处理理论进行详细分析论述的基础上,对目前存在的各种传统纸币清分方法进行了比较分析,指出了这些方法的缺点与不足,通过研究分析这些缺点与不足,提出了新的纸币清分算法和改进,提出的算法包括纸币面额清分、残缺清分、面向清分、新旧清分和版本清分五个方面。面额清分算法是基于HSV色彩空间的色调识别理论,同样版本清分也是基于此理论,识别冠字码部分色调信息来确定版本。面向清分是基于HMM理论,此方法属于统计学方法。新旧清分提出来了分块直方图的思想,最终通过分块加权的方法确定新旧等级。在残缺清分算法中,在原有的背景面积统计法基础上,加入了形态学滤波理论,目的是去除小污点,减少计算误差。仿真结果表明：上述几种算法实现简单,容错率高,效果好等优点,满足清分系统对算法的要求。同时,本文分别设计并实现了两种纸币清分处理平台,一种是以Atom（凌动）处理器为核心,而另一种是以OMAP-L137处理器为核心。通过实际测试与分析,最终得出以OMAP-L137为核心的嵌入式平台比较适合作为纸币清分处理平台。该平台采用最新的单片双核处理器OMAPL137为核心,FPGA作为协处理器。OMAP-L137处理器速度快、抗干扰能力强而且有TI良好的软件系统支持。因此,本系统与以往的系统相比具有硬件电路简单、成本低、易扩展、安装和调试方便等特点。实际测试证明本系统运行稳定、快速。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题的研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.3 纸币清分机系统平台方案1.4 论文的研究内容及组织结构第2章 纸币清分算法理论基础2.1 纸币清分方法概述2.2 纸币图像处理理论2.2.1 图像二值化2.2.2 形态学滤波2.2.3 HSV色彩空间2.3 HMM基本理论2.3.1 HMM基本含义2.3.2 HMM模型及参数2.3.3 HMM模型基本问题及算法2.4 本章小结第3章 纸币清分算法的初步研究3.1 纸币清分算法的识别流程3.2 纸币图像的预处理3.2.1 纸币图像的噪声处理3.2.2 纸币图像的倾斜校正3.2.3 纸币图像的边缘检测3.3 纸币的残缺程度识别3.3.1 残缺识别算法介绍3.3.2 基于形态学的纸币残缺识别算法3.4 纸币的面向识别3.4.1 面向识别算法介绍3.4.2 基于HMM理论的面向识别算法3.5 纸币的新旧等级识别3.5.1 新旧等级识别算法介绍3.5.2 分块直方图3.5.3 分块加权新旧等级识别法3.6 纸币的面额识别3.6.1 面额识别算法介绍3.6.2 基于纸币色调信息的面额识别法3.7 纸币的版本识别3.7.1 版本识别算法介绍3.7.2 基于冠字码色调信息的版本识别算法3.8 本章小结第4章 基于ATOM平台的系统方案4.1 Atom系统平台介绍4.2 系统总体设计方案4.3 PCI数据采集卡的设计4.3.1 PCI总线4.3.2 PCI数据采集卡的硬件设计4.3.3 PCI总线驱动的设计4.4 图像采集模拟前端的设计4.5 系统软件的设计4.6 系统测试与结果分析4.6.1 测试方案4.6.2 测试装置4.6.3 结果与分析4.7 本章小结第5章 基于OMAP-L137的系统方案5.1 OMAP-L137双核处理器介绍5.2 系统总体设计方案5.2.1 系统硬件设计方案5.2.2 基于DSPLNK的系统软件设计方案5.3 图像采集子系统5.3.1 图像传感器的选择5.3.2 图像采集时序的设计5.3.3 图像采集硬件电路5.3.4 CIS图像传感器的非均匀性校正5.4 图像处理子系统5.4.1 FPGA图像处理部分5.4.2 OMAP-L137图像处理部分5.5 运动控制子系统5.5.1 控制机制与时序5.5.2 运动控制硬件电路5.6 算法实现与测试结果分析5.7 本章小结第6章 结论与展望6.1 本文工作总结6.1.1 纸币清分算法的研究6.1.2 纸币清分系统平台的设计6.2 未来工作展望参考文献致谢作者攻读硕士学位期间发表的论文、专利及参与项目情况
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