专利名称：动态扫描式纸币破损率识别仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动态扫描式纸币破损率识别仪，属于光电技术领域。
背景技术：
目前纸币破损率识别基本依靠人工目测识别、测量尺、使用CCD相机或扫描仪生成纸币 图像，然后经由专门的电脑软件进行处理识别。人工方式和测量尺主要依靠主观判断，效率、 准确率低，容易误判。电脑软件处理方式由于需要配备CCD相机或是扫描仪等附属设备，使 得使用、识别成本较高，而且基于图像的处理方式，容易受到纸币的色泽变化，污损等条件 的影响，识别率较低，识别率与成本不相符合。 发明内容
为了克服现有技术的缺点和不足，本实用新型提供一种动态扫描式纸币破损率识别仪。 一种动态扫描式纸币破损率识别仪，包括盖板、机壳、机械部分、发光二极管(LED) 阵列、光电感应器件、电压比较器、控制部分以及用户接口，机械部分包括发光二极管阵列 滑动支架、光电感应器件滑动支架、玻璃板、导轨以及传动皮带，其特征在于发光二极管阵 列安装在LED阵列滑动支架上并被固定在盖板内，光电感应器件安装在光电感应器件滑动支 架上并被固定在机壳内，上述两个滑动支架分别定位于盖板和机壳内的两相互平行的导轨 上，并可沿导轨运动；控制部分由微处理器、H桥驱动电路和步进电机组成，微处理器与H 桥驱动电路电连接，H桥驱动电路电连接步进电机，以驱动步进电机转动，从而带动其上的 传动皮带转动；传动皮带连接在发光二极管阵列滑动支架与光电感应器件滑动支架上，经传 动皮带的转动带动上述两个滑动支架连同发光二极管阵列和光电感应器件作同步并行运动； 发光二极管阵列和光电感应器件之间固定有玻璃板，以固定待测的纸币；电压比较器与光电 感应器件和微处理器电连接，以比较处理来自光电感应器件的信号；发光二极管阵列部分与 微处理器电连接以控制发光二极管阵列的通断；用户接口由显示器及矩阵键盘组成，用户接 口与微处理器电连接。
所述的光电感应器件为CIS器件，
所述的发光二极管阵列和光电感应器件的位置相互对应，使得发光二极管阵列的出射光 正对光电感应器件。
所述的显示器为液晶显示屏。
本实用新型识别仪在使用扫描纸币时，可先将纸币压在玻璃板上的预定的位置上，由用 户接口上的键盘将工作信息告知微处理器，通过微处理器发指令使发光二极管阵列和光电感 应器件处于工作状态，同时令H桥驱动电路驱动步进电机转动，从而带动其上的传动皮带转 动，通过传动皮带带动发光二极管阵列滑动支架与光电感应器件滑动支架连同发光二极管阵 列和光电感应器件沿导轨作同步并行运动。在纸币的完好处遮挡了发光二极管阵列的发出的 光线，而在纸币的破损处LED阵列部分的光线可以透过，这两种不同的状态被光电感应器件 感应出来，由于两者状态差别明显，所以通过电压比较器即可生成二值图像数据，通过动态 逐行扫描可以获得整个待测纸币的信息。由于CIS器件的分辨率高，而且处理的是二值信号，这样就使得纸币残缺率的识别率高且识别处理算法简单。
使用中负责控制机械运动、光电转换和用户接口的控制部分是整个设备的控制中心。机 械部分由步进电机进行控制。光电感应器件感应生成的模拟信号经电压比较器生成二值信号 进入微处理器，由微处理器处理、分析。用户接口由微处理器进行控制，微处理器接收控制 按键信号，同时控制液晶显示屏。CIS扫描头性能指标为扫描宽度88ram, —路模拟信号输 出，传感器像素个数为704，分辨率200dpi，可以实现较高的准确率。
上述动态扫描式纸币破损率识别仪的识别方法，步骤如下
(1) 机器初始化；
(2) 设置默认识别100元；
(3) 判断有无按键按下；若有按键按下，则进行步骤(4);若无按键按下，则继续等 待有按键按下；
(4) 判断是否为识别类别命令(即币值，套别)；若为识别类别命令则设置识别类别； 不是识别类别则进行步骤(5);
(5) 判断是否为开始识别命令；若为开始识别类别命令，则进行(6);若不是开始识 别命令则进行步骤(3);
(6) 检查光电感应器件是否在初始位置；若在初始位置则进行步骤(7);若不在初始 位置则使光电感应器件回到初始位置，然后进行步骤(7);
(7) 给发光二极管阵列和光电感应器件供电，步进电机驱动发光二极管阵列和光电感 应器件同步、同向运动；
(8) 获得图像数据，处理、识别；
(9) 用户接口部分显示处理结果；
(10) 本次纸币破损率识别结束，进行步骤(3)。
上述动态扫描式纸币破损率识别仪对一张纸币破损率的具体识别的方法，步骤如下
a. 开始一幅纸币图像的扫描；
b. 按照判决门限生成二值图像数据；
c. 分析图像边缘，对二值图像旋转正向；
d. 按照识别类别命令对正向后的图像进行破损率计算；
e. 把识别结果送入用户接口部分；
f. 一幅纸币图像识别完毕。
本实用新型的优点是结构简单、成本低、识别算法简单，识别准确率高。
图1是本实用新型中除机械部分的结构示意图。 图2是本实用新型中机械部分的结构框图。
其中，1、步进电机，2、 H桥驱动电路，3、发光二极管阵列，4、光电感应器件，5、电 压比较器，6、微处理器，7、矩阵键盘，8、 LCD显示屏，9、 SDRAM， 10、 FLASH存储器，11、 滑轮，12、玻璃板，13、导轨，14、传动皮带，15、初始位置传感器，16、发光二极管阵列 滑动支架，17、光电感应器件滑动支架，18、玻璃板间隙。
具体实施方式
实施例一种动态扫描式纸币破损率识别仪，包括盖板、机壳、机械部分、发光二极管(LED) 阵列3、光电感应器件4、电压比较器5、控制部分以及用户接口，机械部分包括发光二极 管阵列滑动支架16、光电感应器件滑动支架17、玻璃板12、导轨13以及传动皮带14，其 特征在于发光二极管阵列3安装在LED阵列滑动支架16上并被固定在盖板内，光电感应器 件4安装在光电感应器件滑动支架17上并被固定在机壳内，上述两个滑动支架16、 17分别 定位于盖板和机壳内的两相互平行的导轨13上，并可沿导轨13运动；控制部分由微处理器 6、 H桥驱动电路和步进电机组成，微处理器6与H桥驱动电路电连接，H桥驱动电路电连接 步进电机，以驱动步进电机转动，从而带动其上的传动皮带14转动；传动皮带14连接在发 光二极管阵列滑动支架16与光电感应器件滑动支架17上，经传动皮带14的转动带动上述 两个滑动支架16、 17连同发光二极管阵列3和光电感应器件4作同步并行运动；发光二极 管阵列3和光电感应器件4之间固定有玻璃板12，可将待测的纸币固定在玻璃板12的玻璃 板间隙18中；电压比较器5与光电感应器件4和微处理器6电连接；以比较处理来自光电 感应器件4的信号;发光二极管阵列3与微处理器6电连接以控制发光二极管阵列3的通断； 用户接口由显示器及矩阵键盘7组成，用户接口与微处理器6电连接。
所述的光电感应器件4为CIS器件，
所述的发光二极管阵列3和光电感应器件4的位置相互对应，使得发光二极管阵列3的 出射光正对光电感应器件4。
所述的显示器为液晶显示屏8。 光电感应器件4为CIS器件，型号为CM201B7。 电压比较器5，型号为LM339。
控制部分由微控制器6、 H桥驱动电路2和步进电机1组成。步进电机采用42BYG250FA。 用户接口由以下部分组成LCD显示屏8、矩阵键盘7。
权利要求1. 一种动态扫描式纸币破损率识别仪，包括盖板、机壳、机械部分、发光二极管(LED)阵列、光电感应器件、电压比较器、控制部分以及用户接口，机械部分包括发光二极管阵列滑动支架、光电感应器件滑动支架、玻璃板、导轨以及传动皮带，其特征在于发光二极管阵列安装在LED阵列滑动支架上并被固定在盖板内，光电感应器件安装在光电感应器件滑动支架上并被固定在机壳内，上述两个滑动支架分别定位于盖板和机壳内的两相互平行的导轨上，并可沿导轨运动；控制部分由微处理器、H桥驱动电路和步进电机组成，微处理器与H桥驱动电路电连接，H桥驱动电路电连接步进电机，以驱动步进电机转动，从而带动其上的传动皮带转动；传动皮带连接在发光二极管阵列滑动支架与光电感应器件滑动支架上，经传动皮带的转动带动上述两个滑动支架连同发光二极管阵列和光电感应器件作同步并行运动；发光二极管阵列和光电感应器件之间固定有玻璃板，以固定待测的纸币；电压比较器与光电感应器件和微处理器电连接；以比较处理来自光电感应器件的信号；发光二极管阵列部分与微处理器电连接以控制发光二极管阵列的通断；用户接口由显示器及矩阵键盘组成，用户接口与微处理器电连接。
2. 如权利要求1所述一种动态扫描式纸币破损率识别仪，其特征在于所述的光电感应 器件为CIS器件，
3. 如权利要求l所述一种动态扫描式纸币破损率识别仪，其特征在于所述的发光二极 管阵列和光电感应器件的位置相互对应，使得发光二极管阵列的出射光正对光电感应器件。
4. 如权利要求1所述一种动态扫描式纸币破损率识别仪，其特征在于所述的显示器为 液晶显示屏。
专利摘要动态扫描式纸币破损率识别仪，包括机械部分、发光二极管LED阵列、光电感应器件、电压比较器、微处理器、H桥驱动电路和步进电机等组成，控制部分以及用户接口，机械部分包括发光二极管阵列滑动支架、光电感应器件滑动支架、玻璃板、导轨以及传动皮带，LED阵列安装在LED阵列滑动支架上，光电感应器件安装在光电感应器件滑动支架上，上述两个滑动支架分别定位于盖板和机壳内的两相互平行的导轨上，并可沿导轨运动；微处理器与H桥驱动电路及步进电机电连接，以驱动步进电机转动并带动上述两个滑动支架连同发光二极管阵列和光电感应器件作同步并行运动。本实用新型的优点是结构简单、成本低、识别算法简单，识别准确率高。
文档编号G01N21/956GK201229309SQ200820024818
公开日2009年4月29日 申请日期2008年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者张德敬, 华 武, 邢建平, 邱雪梅, 岗 陈 申请人:山东大学