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1、南京航空航天大学硕士学位论文纸币清分机图像采集及处理系统硬件平台的设计姓名：李鹏申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：丁万山20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要纸币清分自动化是银行纸币清分业务发展的必然趋势。纸币清分机是一种光、机、电一体化的高端金融机具，其主要功能是对纸币进行面值、面向、新旧、残缺等识别，以挑选适合ATM和流通的纸币，使繁琐的清分工作变得简易、卫生、快捷和可靠。随着数字图像处理技术的飞速发展以及高性能数字信号处理器的出现，基于数字信号处理的方法在清分机中得到广泛应用，使清分机朝着小型高速的方向发展。本文首先介绍了目前国内外纸币清分机的发展状况，针对当
2、前纸币清分机运算能力低、机械结构复杂以及体积庞大等缺点，设计了一套以接触式图像传感器和数字信号处理器为基础的纸币图像采集及处理系统。本文以硬件平台的构建为主，包括CIS传感器驱动、传感器输出信号调理、A/D转换、A/D输出信号电平转换、走纸机构、DSP最小系统、DSP系统外围扩展、CPLD逻辑控制器、JATG调试端口、电源管理、USB通信等模块的设计，并对重要器件的选型及使用注意事项作了深入分析。软件方面，主要完成DSP系统底层软件设计，包括初始化软件、A/D及USB模块软件。此外，还研究了系统的程序加载过程，编写了适合本系统的FLASH烧写程序及自举加载程序。本文的技术创新点有：采用TI公司
3、的TMS320VC5509DSP芯片，利用该芯片强大的数据处理能力以及丰富的片上外设完成纸币图像处理算法的各项任务；通过DSP的外部存储器接口连接SDRAM，扩充了外部存储器空间，保证了纸币识别需要的大存储容量要求。实验表明，在保证识别率和稳定性的情况下，能够满足系统实时性要求，具有良好的工程应用价值。最后，提出了未来的工作方向和改进意见。关键词：数字信号处理，纸币清分，图像采集，接触式图像传感器，TMS320VC5509i纸币清分机图像采集及处理系统硬件平台的设计ABSTRACTTheautomationofpapercurrencysortingisaninevitabletrendoft
4、hebankworkofpapercurrencysort.Currencysorterisanadvancedfinancialimplementintegratedwithoptics，mechanicsandelectronics.Itsmainfunctionistorecognizethedenomination,facedirection,newandold,deformityofthebills.HenceforthcurrencysortermaysatisfythegeneralneedsofselectingthebillsadaptedtotheATMandtransmi
5、ssion,makingtheheavyworkofcurrencysortsimple,hygienic,quickandcredible.WiththedevelopmentofthedigitalimageprocessingtechnologyandthebirthoftheadvancedDSP,themethodbasedontheDSPisextensivelyapplicatedinthecurrencysorter,makingthecurrencysortermoreandmoresmallandhigh-speed.Inthispaper,thecurrentstatus
6、ofthecurrencysorterdevelopmentissummarizedfirstly.Then,accordingtothedisadvantageexistinginthecurrentsorter,suchaslowoperationability,complexmechanicalstructureandhugevolume,acurrencyimageacquisitionandprocessingsystemhasbeenestablishedbasedontheCISandDSP.Theconstuctionofhardwareplatformistheprimary
7、part,includingthedesignofCISdrive,CISoutputsignalcondition,A/DC,A/Doutputsignallevelconverting,currencytransmittingmechanism,minimumsystemofDSP,DSPperipheryexpansion,CPLDlogiccontroller,JTAGdebuggingp
