基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统设计.pdf

《基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年第29卷第lO期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)97基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统设计李善寿，方潜生(安徽建筑工业学院电子与信息工程学院。安徽合肥230022)摘要：对基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统进行了研究，并试制了实验设备。在分析CIS各种驱动信号时序关系的基础上，利用FPGA实现了CIS所需的各种驱动信号，完成了FPGA的逻辑设计。在此基础上进行了图像采集实验，并针对采集的灰度图像数据的稳定性和采集速度进行了分析。实验结果表明：该实验系统在图像采集速度和数据稳定性方面是比较满

2、意的。关键词：接触式图像传感器；现场可编程门阵列；工作时序；灰度图像中图分类号：TP391．41文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)10--0097-03DesignoftheimageacquisitionsystemofRMBbasedonFPGAandCISLIShan—shou，FANGQian—sheng(SchoolofElectronicsandInformationEngineering，AnhniUniversityofArchitecture，Hefei230022，China)Abstract：Animageacquisitio

3、nsystemofRMBbasedonFPGAandCISisstudied．Anexperimentalequipmentwasachievedinourwork．BasedontheanalysisofthetimingrelationshipsofthedrivesignalsofCIS，thedrivesignalsarerealizedusingFPGA．Experimentofimageacquisitionwasdoneontheexperimentalequipment，thestabilityofthegrayimagedataandthespeed

4、ofimageacquisitionwasanalyzed．Experimentalresultsshowthattheimageacquisitionspeedandthedatastabilityoftheexperimentalsystemaresatisfied．Keywords：contactimagesensor；fieldprogrammablegateamy(FPGA)；timingofwork；grayimage0引言CLK_4’。同时，FPGA还需要为A／D转换器提供转换时钟随着金融业的发展，银行对纸币处理机器的要求越来信号CLK。信号调理电路模块

5、将CIS输出的参考电压和越高，不仅要鉴别真伪，还要清分面值、朝向、新旧程度等。输出信号差分放大送往A／D转换器，A／D转换器在FPGA目前此类设备主要依靠进口，国内有多家高校和企业正在提供的转换时钟下将CIS的输出转变为数字信号送往FP-研制相关产品，清分速度和稳定性等问题目前一直没有得GA，FPGA将接收到的图像信息进行预处理提取图像的基到很好的解决。构建稳定快速的数据采集系统是解决本特征，如，纸币长度、灰度数据统计分布等。后期处理模清分速度和稳定性的前提，因此，对纸币的图像采集系统和块根据图像的统计特征进行清分处理，此外，也可以将原始纸币清分方法进行研究有着很强的

6、现实意义。图像信息直接传到上位机，通过上位机软件进行分析。本文介绍了利用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA(XC3S200)和山东华菱公司的接触式图像传感器实现纸币图像采集和处理系统的实现方法。1系统概述系统框图如图1。系统用2只接触式图像传感器(con．tactimagesensor，CIS)分别检测纸币的红光反射图像和红电机电机编码编码器和器和外透射图像，两者的图像采集过程基本相同，在采集过程中光耦光耦信号信号两者并行工作。整个系统在光耦触发和脉冲编码器输出脉冲的同步作用下工作，工作时利用FPGA向CIS发送控制图1CIS图像采集系统框图信号：包括点

7、亮光源的信号；CIS启动信号sI和时钟信号Fig1BlockdiagramofCISimageacquisitionsystem收稿日期：20lO_o8—16{基金项目：安徽省高校自然科学研究项目(KJ2009BI28)98传感器与微系统第29卷2主要系统硬件模块2．1CISt·，。]CIS主要由LED光源、柱状透镜组、线性MOS感光成～像阵列等组成。LED光源发出的光透过玻璃到达被扫描的纸币上，随着被扫描物体的明暗程度的不同，经透镜聚焦后照射到MOS感光成像阵列上的反射光也不同，明暗程度不同的光信号由光敏元件转变成电压幅值大小不同的电信号。在CIS