基于DSP的硬币识别系统研究

摘要

从1957年我国发行硬币以来，它就和我们的日常生活紧密相连了，每天流通中的硬币数量巨大，在金融部门内部硬币的整理工作是非常繁重的，同时，各种假硬币也给生活带来了很大麻烦。银行、超市、公交公司和一些大型商品零售企业等都受假硬币的困扰，开发出灵敏准确的硬币清分系统，使繁琐的硬币清分工作变的简易、快捷和可靠是一项具有重要意义的工作。
　　 硬币清分系统的核心技术是对硬币进行识别，鉴于当前的检测技术对实时性要求越来越高，实时图像处理技术越来越受到人们的喜爱。要在图像处理中达到实时性的要求，数据量十分庞大，通用PC机和工业计算机在实际的生产应用中已经不能满足要求了，这就对专用快速图像处理芯片产生了很大的需求。本课题的意义就是用高速的数字信号处理芯片DSP对硬币进行检测、识别，这样不仅可以节省大量的人力，提高检测的准确性，而且还可以满足实时性的要求，也就是说，将图像处理技术应用于硬币检测识别的DSP系统中具有十分重要的意义。
　　 本文以硬币为研究对象，对硬币的图像识别系统进行设计和分析，主要是从硬件和软件两个方面展开研究的。硬件方面：以TI公司的超高速图像处理芯片DM642为主处理器件，结合各种外围元器件建立一个能对图像进行实时采集并处理的硬件平台。对硬件各功能模块进行了分析设计，选取了器件的型号，对硬件各部分进行配置，绘制了原理图，运用软件对四层PCB板进行布局和铺设。
　　 软件方面：熟悉DSP的开发软件CCS；分析硬币图像的特征，找出易于辨识的特征量，运用Matlab对算法进行仿真及验证；算法移植，在硬件平台上实现对硬币的在线识别和分类。通过分析，本文提出了一种多算法融合的图像处理和图像识别的新方法，应用此方法能够实现对硬币的高效率识别。

目录

文摘

英文文摘

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 DSP与数字图像处理的应用及发展

1.3 课题研究的内容

1.4 课题研究的意义

1.5 论文组织结构

第二章 总体设计

2.1 中国硬币

2.2 图像及视频信号

2.3 硬件系统总体设计

2.4 软件系统总体设计

第三章 硬币识别系统的硬件设计方案

3.1 系统硬件结构

3.2 主要元器件

3.2.1 TMS320DM642

3.2.2 视频编/解码芯片

3.2.3 电源芯片

3.3 系统各部分接口的设计

3.3.1 电压源及电压检测电路

3.3.2 图像采集部分硬件实现

3.3.3 图像输出部分硬件实现

3.3.4 外扩存储器的硬件实现

3.3.5 系统时钟设计

3.4 JTAG接口

3.5 I2C总线

3.6 PCB制作

第四章 硬币识别系统软件设计

4.1 软件开发工具CCS

4.2 程序设计

4.2.1 DSP初始化

4.2.2 初始化SAA7115

4.2.3 初始化SAA7121

4.2.4 SDRAM初始化

4.3 图像识别

4.3.1 预处理

4.3.2 图像特征提取及特征匹配

4.3.3 硬币识别

第五章 实验分析

5.1 形状特征识别

5.2 纹理特征识别

5.3 多算法融合方法

第六章 总结及展望

6.1 全文总结

6.2 未来展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢