一种基于机器视觉的硬币识别系统的制作方法

本实用新型涉及图像识别技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的硬币识别系统。

背景技术：

随着社会的进步和发展，在商业、服务业中已经越来越多的使用到投币装置，在人流量较大的地铁、公交以及自动售货机上提供投币装置，不仅极大的提高了工作效率，同时也给人们带来的极大的方便。然而随着投币装置的普及，也给不法分子带来了可乘之机，导致了假币现象了日趋严重，因而对投币装置的硬币真伪识别要求越来越高。现有的硬币识别装置通常包括机械式、压电式、电容式几种，但是机械式硬币识别装置具有体积大、结构复杂、性价比不高的特点，并且无法识别几何形状相同但是材质不同的假币，压电式硬币识别装置识别速度较慢，电子元件的参数存在离散性，需要在使用时微调，且温度变化对压电式硬币识别装置的影响较大，识别效率不高，电容式硬币识别装置也由于电子元件的参数存在离散性，且环境温度、湿度等对电容式硬币识别装置的影响也比较大，因而也较少使用。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于机器视觉的硬币识别系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于机器视觉的硬币识别系统，其特征在于：包括电磁信号检测单元、机器视觉系统单元、信号触发单元和运动控制系统单元，所述电磁信号检测单元、机器视觉系统单元、信号触发单元通过PCI总线接口与PC机连接；所述电磁信号检测单元包括电涡流传感器和与其连接的数据采集卡，所述CCD相机和与其连接的图像采集卡，所述信号触发单元包括光电信号模块和与其连接的IO卡，所述运动控制系统单元包括依次连接的驱动模块、电磁阀和执行机构，所述数据采集卡、图像采集卡、IO卡均与PCI总线接口连接，所述IO卡还与驱动模块连接。

上述的一种基于机器视觉的硬币识别系统，其特征在于：所述电磁信号检测单元还包括硬币检测通道结构，所述硬币检测通道结构包括硬币通道和设置在硬币通道起始位置的光电管、固定在币道两侧的线圈，以及依次开设在硬币通道下部的假币口、真币口，所述假币口处还设置有与电磁铁连接的桥路。

上述的一种基于机器视觉的硬币识别系统，其特征在于：所述执行机构为气缸。

上述的一种基于机器视觉的硬币识别系统，其特征在于：所述数据采集卡为PCI6010数据采集卡。

上述的一种基于机器视觉的硬币识别系统，其特征在于：所述图像采集卡为PCI1428视觉采集卡。

上述的一种基于机器视觉的硬币识别系统，其特征在于：所述CCD相机配合光源进行数据采集。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过电磁信号检测单元、机器视觉系统单元、信号触发单元和运动控制系统单元的协调配合，可实现对硬币高速、准确、动态地识别，尤其是机器视觉系统单元其具有强大的图像识别性能，可实现对硬币的深度、细致、准确的识别，有效解决了现有技术的不足。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图。

图2是本实用新型的硬币检测通道结构示意图。

图3是本实用新型的运动控制系统单元的气缸结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于机器视觉的硬币识别系统，其特征在于：包括电磁信号检测单元1、机器视觉系统单元2、信号触发单元3和运动控制系统单元4，所述电磁信号检测单元1、机器视觉系统单元2、信号触发单元3通过PCI总线接口5与PC机6连接；所述电磁信号检测单元1包括电涡流传感器11和与其连接的数据采集卡12，所述CCD相机21和与其连接的图像采集卡22，所述信号触发单元3包括光电信号模块31和与其连接的IO卡32，所述运动控制系统单元4包括依次连接的驱动模块31、电磁阀32和执行机构33，所述数据采集卡12、图像采集卡22、IO卡32均与PCI总线接口5连接，所述IO卡32还与驱动模块31连接。

本实施例中，所述电磁信号检测单元1还包括硬币检测通道结构，所述硬币检测通道结构包括硬币通道和设置在硬币通道起始位置的光电管13、固定在币道两侧的线圈14，以及依次开设在硬币通道下部的假币口16、真币口17，所述假币口16处还设置有与电磁铁连接的桥路15。

如图2所示，绕有线圈的罐形铁氧体，作为识币线圈，被固定在币道两侧，硬币从线圈之间经过时，引起线圈阻抗变化，变化量的大小由硬币大小、厚度、材料的综合反映。光电管作为检测硬币的起始标志，电磁铁为真币和假币提供不同的通道，真币时，电磁铁动作，为硬币提供桥路，硬币进入真币口，即进入下一级的视觉检测。假币时，电磁铁不动作，直接进入假币口。

本实施例中，所述执行机构33为气缸。如图3所示，由于硬币的厚度仅为1.3-2.4mm，可将气缸分拣硬币改为用气嘴进行分拣。其通讯直接通过I/O板与PC进行，当硬币经过传送带运动到信号触发单元的光电信号模块感应范围时，光电信号模块将开启，从而电磁阀通过I/O板卡接受开关信号，控制气缸进出气来分拣硬币。

本实施例中，所述数据采集卡12为PCI6010数据采集卡。

本实施例中，所述图像采集卡22为PCI1428视觉采集卡。

本实施例中，所述CCD相机21配合光源进行数据采集。

本实用新型的工作原理是：

电磁信号检测单元起到辅助识别作用，做初步的假币分拣，可以除去那些与真币材质不同的硬币或者其他金属类钱币，这其中可能包含于真币图案信息相同但材质不同的硬币，为下一步图像识别作保证；机器视觉系统单元是核心单元，包括图像采集、图像处理、特征提取和图像识别；运动控制系统单元当硬币被识别后，执行机构将硬币分拣到规定容器内；信号触发单元作为系统的感应系统，当有硬币通过相机视野接近气缸时，它立刻将信号通过I/O板卡传送给PC机，从而PC机可根据此信号来判断相机是否拍照，同时判断气缸是否动作。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。