基于DSP的高速运动钞币面额在线识别技术
摘要
随着科技和经济的高速发展,图像识别技术已经越来越广泛的应用在工业控制、过程管理、安全监控及日常生活等各个领域。在金融业高度发达、钞币市场流通量激增的今天,传统依靠人力完成的钞币清分处理工作已经难以胜任,于是钞币面额检测技术变得越来越重要。本文正是针对这一需求,基于替TI公司的DM642平台提出了高速钞币面额识别系统的设计方案。
本文基于系统设计要求,仔细分析了系统各部分实现功能,选定了高速线阵CCD、高速双采样AD以及逻辑控制器件CPLD来实现图像采集设备的设计。并充分利用DM642内部集成的Video Port和EDMA设备特性,完成DM642与图像采集设备的无缝连接,实现无需CPU参与的自动图像采集。
本文针对采集的图像特性建立其图像样本模型,开发出适用于嵌入式系统的快速钞币面额识别算法,包括图像预处理、图像预分类及特征区域提取、模板匹配三大部分。根据DSP平台的特性对算法进行了进一步的优化。
最后本文基于实时嵌入式操作系统DSP/BIOS,针对系统流程开发了多任务调度模式的系统程序构架,在此基础上为图像采集设备开发了基于FVID/GIO模型的设备驱动程序。
With the fast development of technology & economic, graphic detection technology is more and more applied in the fields of control, process management, security monitor and human life. In now day ,with the large bill rash and economic development, the work role of bill denomination detection can not still be applied by human being. Bill denomination detection technology by processor is so important that the system solution of bill denomination detection is designed based on DM642 of Ti Corporation.
In this paper, with the analyses of system function requirement, the equipment of high-speed linear CCD, high-speed dual capture AD and CPLD are chosen for graphic capture system. With the special functions of video port and EDMA in DM642, DM642 is connected with graphic capture system. The graphic can be captured without the support of CPU.
Sample model is contributed according to captured graphic and the fast bill denomination detection program is for embedded system is designed, consisting of graphic pre-process ,special area achievement and sample compare . This program is co-designed for DSP system.
In this paper, based on the real-time embedded operation system of DSP/BIOS, the multi-task control solution is design for system control process, and the equipment driver of FVID/GIO model is designed for graphic capture equipment.
本文基于系统设计要求,仔细分析了系统各部分实现功能,选定了高速线阵CCD、高速双采样AD以及逻辑控制器件CPLD来实现图像采集设备的设计。并充分利用DM642内部集成的Video Port和EDMA设备特性,完成DM642与图像采集设备的无缝连接,实现无需CPU参与的自动图像采集。
本文针对采集的图像特性建立其图像样本模型,开发出适用于嵌入式系统的快速钞币面额识别算法,包括图像预处理、图像预分类及特征区域提取、模板匹配三大部分。根据DSP平台的特性对算法进行了进一步的优化。
最后本文基于实时嵌入式操作系统DSP/BIOS,针对系统流程开发了多任务调度模式的系统程序构架,在此基础上为图像采集设备开发了基于FVID/GIO模型的设备驱动程序。
With the fast development of technology & economic, graphic detection technology is more and more applied in the fields of control, process management, security monitor and human life. In now day ,with the large bill rash and economic development, the work role of bill denomination detection can not still be applied by human being. Bill denomination detection technology by processor is so important that the system solution of bill denomination detection is designed based on DM642 of Ti Corporation.
In this paper, with the analyses of system function requirement, the equipment of high-speed linear CCD, high-speed dual capture AD and CPLD are chosen for graphic capture system. With the special functions of video port and EDMA in DM642, DM642 is connected with graphic capture system. The graphic can be captured without the support of CPU.
Sample model is contributed according to captured graphic and the fast bill denomination detection program is for embedded system is designed, consisting of graphic pre-process ,special area achievement and sample compare . This program is co-designed for DSP system.
In this paper, based on the real-time embedded operation system of DSP/BIOS, the multi-task control solution is design for system control process, and the equipment driver of FVID/GIO model is designed for graphic capture equipment.
引文
[1] 聂飞,冯宗哲,郭宝龙等. 嵌入式视频采集系统的实现方法研究. 电视技术,2003,8:46～49
[2] 王立娟. 基于DSP的实时视频压缩系统的开发. 交通部上海船舶运输科学研究所学报,2003,26(2):78～81
[3] 庞浩,王赞基. 基于DSP的脱机视频编/解码系统. 电子技术应用,2001,10:64～66
[4] 葛宝珊,李波,姚春连等. 基于高速DSP的视频编码器的设计与实现. 计算机工程与设计,2003,24(1):36～38
[5] 薛大雷,过润秋. 一种基于DSP和FPGA的视频图像处理系统的设计方案. 电子设计应用2003,10:79～81
[6] 李武森,迟泽英,陈文建. TMS320C6X为核心的实时视频图像处理器的初步设计. 红外技术,2001,23(3):13～15
[7] 陈冰,王兴国,刘济林. 基于DSP TMS320C6x的实时图象处理系统. 光电工程,2000,27(6):37～42
[8] 王栋,张兆杨. 基于TMS320C6000 DSP的视频解码器设计. 电子技术,2001,9:15～17
[9] 王栋,张兆杨,马然. 基于TMS320C6000 DSP的视频解码器设计及其硬件实现方案. 电子技术应用,2002,2:78～80
[10]孙勇,孙德宝. 基于TMS320C6201的实时图像处理系统. 现代电子技术,2003,16:70～74
[11]郭耀辉,胡波,赵健章等. 基于TMS320C6211的实时视频编码器. 电视技术,2002,6:80～82、88
[12]王庆有,孙学珠. CCD应用技术. 第1版. 天津:天津大学出版社,1993. 99～118、147～152
[13]何伟,陈彬,张玲. DSPBIOS在基于DM642的视频图像处理中的应用. 信息与电子工程,2006,2:4～1
[14]宋胜利,曾峦. DSP/BIOS在数字图像处理中的应用. 国外电子测量技术,2005,12:24～12
[15]ITU. RECOMMENDATION ITU-R BT.601-5 STUDIO ENCODING PARAMETERS OF DIGITAL ELEVISION FOR STANDARD 4:3 AND WIDE-SCREEN 16:9 ASPECT RATIOS. 第五版. ITU,1995. 1～16
[16]ITU. RECOMMENDATION ITU-R BT.656-4 INTERFACES FOR DIGITAL COMPONENT VIDEO SIGNALS IN 525-LINE AND 625-LINE TELEVISION SYSTEMS OPERATING AT THE 4:2:2 LEVEL OF RECOMMENDATION ITU-R BT.601 (PART A). 第四版. ITU,1998. 1～13
[17]李武森,迟泽英,陈文建. 嵌入式高速DSP视频图像处理系统的时序设计. 电子工程师,2001,27(12):47～48、58
[18]李武森,迟泽英,陈文建. 高速DSP图像处理系统的模拟视频输入接口设计. 南京理工大学学报,2003,27(1):102～105
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[21]李武森,迟泽英,陈文建. 嵌入式高速DSP视频图像处理系统中数据存储器的接口设计. 红外技术,2003,25(1):51～53、57
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[24]Texas Instruments. SN74V215, SN74V225, SN74V235, SN74V245 512x18, 1024x18, 2048x18, 4096x18 DSP-SYNC FIRST-IN, FIRST-OUT MEMORIES. Rev. SEPTEMBER 2002. 1～40
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