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1、论文题目：论文题目：基于FPGA的纸币磁性检测研究与设计提提 纲纲6 6、研究进度安排；、研究进度安排；5 5、研究中存在的问题及解决办法；、研究中存在的问题及解决办法；4 4、预期研究成果及创新点；、预期研究成果及创新点；2 2、国内外研究现状；、国内外研究现状；1 1、研究目的与研究意义；、研究目的与研究意义；7 7、已完成的工作；、已完成的工作；3 3、研究内容、技术路线及关键技术；、研究内容、技术路线及关键技术；8 8、主要参考文献。、主要参考文献。研究目的与研究意义研究目的与研究意义v 人民币重要性v 人民币的防伪、检伪的特殊性 鉴于人民币的重要地位，及其防伪、检伪的特殊性，由于这一
2、系列的防伪需求使得纸币的鉴别真伪技术研究具有重大意义。 磁性纤维的磁性信息量值准确且很难仿制在磁性检测中利用这个特征，将大大提高检伪水平。 国内外研究现状国内外研究现状v 主要识别技术 紫外线识别技术、磁性识别技术、弱磁编码技术、红外线识别技术、3D识别技术、激光识别技术。v 数据采集1、单片机 控制ADC、存储器和其他外围电路的工作。设计简单成本相对低。 2、DSP 采用DSP(数字信号处理器)作为CPU，控制ADC(模/数转换器)、存储器和其他外围电路的工作，可以实现较高速的数据采集。v 磁性检测方法 1、检测有无磁性 2、按照磁性分布检测磁性 3、磁性油墨检测 4、安全线防伪研究内容、技
3、术路线及关键技术研究内容、技术路线及关键技术v研究内容1、数据采集系统的 FPGA 芯片和 磁性识别传感器的选型与硬件设计方案。2、FPGA 部分的 Verilog HDL 代码设计。FPGA 在整个系统中处于核心的控制部分利用 FPGA 的高速灵活的控制特性来完成数据的传送、指令控制及时钟信号传送的功能。3、在第三方仿真测试软件 ModelSim 平台下，编写测试台文件来仿真并验证系统的可行性。4、在硬件平台和软件平台具备的条件下，进行软硬件系统联合调试，实际测试系统的工作情况。5、对测试获取的数据进行分析，得到纸币的磁性编码信息。v 传感器时序：技术路线与关键技术技术路线与关键技术v 1、
4、FPGA 是在 PAL、GAL、EPLD、CPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为 ASIC 领域中的一种半定制电路而出现的，即解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路有限的缺点。在高速数据采集方面,FPGA有单片机和DSP 无法比拟的优势。FPGA 时钟频率高,内部时延小; 全部控制逻辑由硬件完成,速度快,效率高;组成形式灵活,可以集成外围控制、译码和接口电路。v 2、硬件方案提高采集系统稳定性。采用高性能磁性传感器，本文选取的是日本村田制作所的BSZ331M型号传感器，拥有18个数据通道，是专业用于检测纸币的磁性样式的磁性识别传感器模块。可以多方位、高速度的检测纸
5、币磁性信息。硬件主板采用怡化金融智能研究院设计的FPGA主板与CPLD主板。 主控CPU: 传感器电路：v 3、数据传输与信号传送。FPGA与CPLD之间的数据传输采用SPI通讯协议。SPI(Serial Peripheral Interface-串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后,为全双工通信,数据传输速度总体来说比I2C总线要快,速度可达到几Mbps。v 数据采集和分析 1、利用DSP访问FPGA的存储单元，
6、读取纸币磁性数据； 2、利用示波器观察数据波形； 3、分析数据得出人民币磁性安全线特征；预期研究成果及创新点预期研究成果及创新点1、可以利用DSP和示波器顺利读取纸币中的磁性信息；2、分析获得磁性纤维中所包含的编码信息特征。预期研究成果预期研究成果创新点创新点1、利用一种具有十八通道的磁性识别传感器；2、借助FPGA进行设；3、利用DSP和示波器同时读取数据信息。研究中存在的问题及解决办法研究中存在的问题及解决办法 如何提高整个系统的稳定性； 数据的顺利采集； 如何减少延时； 采用FPGA设计； 采用高性能磁性识别传感器； 选取合适的通讯协议、适当的改变硬件电路；解决办法解决办法研究中存在的问
7、题研究中存在的问题研究进度安排研究进度安排第一阶段（2011年5月2011年9月） 查阅大量有关磁性磁性识别传感器及FPGA数据采集的文献资料，掌握其相关理论知识。第二阶段（2011年9月2011年12月） 学习相关的基本实验原理、掌握开发语言及软件。第三阶段（2011年12月2012年3月） 选取相关仪器、芯片，设计先关硬件电路。第四阶段（2012年3月2012年7月） 进行FPGA开发，程序调试、测试，获取相关数据。第五阶段（2012年7月2013年5月） 对所获得的数据进行分析，得出结论。20112011年年5 5月月20132013年年5 5月）月）已完成的工作已完成的工作v 查阅大量
8、有关磁性磁性识别传感器及FPGA数据采集的文献资料，掌握其相关理论知识；v 学习相关的基本实验原理、掌握开发语言及软件；v 选取相关仪器、芯片，设计先关硬件电路。主要参考文献主要参考文献1尤佳，徐炜.流通人民币面值的识别 .仪器与仪表学报 ,2003 ,(24) :9695 .2方培生 .鉴别纸币真伪的数码化InSb传感器的研制 .传感器学报 ,2002 ,(2) :177179 .3冯济秦 ,吴敏 ,王先全 ,郑方燕 .基于FPGA智能点钞机设计与实现 . 重庆工学院学报（自然科学） ,2002.54尤佳 .滑动窗口纸币重张动态模糊识别 .武汉理工大学学报 ,2003 ,(4).5 刘庆东第
9、五套人民币磁性检测技术用于辨伪点钞机J技术前沿6 朱杨印钞中的纸张及其防伪技术J防伪技术与管理2005，1527 李俊儒两钞口纸币清分机软件系统的设计与实现D哈尔滨工业大学硕士论文20068 娄小冬智能纸币清分机系统设计及其实现策略研究D浙江大学硕士论文20059 J.Illing Worth，J.KittlerA Survey of the Hough transformComputer Vision andImage Process, 19888711610党国顺人民币研究J西安金融2002，10586311陈朝泽，任德均，何华，邓传云基于PLC、HMI和伺服控制技术的磁性编码检测系统J仪
10、表技术与传感器200812 黄得星等. 磁敏感器件及其应用M . 科学出版社,198913 方培生等. InSb 伪币检测传感器的研究J . 仪表技术与传感器,1999 年4 月14 张书彬, 肖梦兰. 从假钞案看防伪技术及其发展趋势. 中国包装工业. 2005:3856主要参考文献主要参考文献15 Cheng Xiang-Liu, Shuang Chen, Ruan, Guiming. Huang Research on Identification the Counterfeit by Recognizing the Infrared Images. IEEE, 200816 LI Jia
11、n-xun, LIU Gang, and LIU Guang-zhi, et al. Real-time system for small target detection and tracking in infrared image. Laser & Infrared, vol. 35, no. 6,2005: 40740917 CHEN Xiu-qiao, HU Yi-hua, and LI Jun-mei, et al. Background features analysis of infrared image. Infrared Technology, vol. 27, no. 2,
12、 2005: 14314618 QIU Bai-jing, LIU Bao-ling, and WU Chun-du, et al. Applications ofnear-infrared image processing in agricultural engineering. Transact ions of the CSAE, vol. 21, no. 5, 2005: 10210619 Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods. Digital Image Processing. Second Edition.Beijing, Publishin
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