對(duì)一種基于顏色識(shí)別紙幣清分機(jī)的研究

呂建起，王志坤，侯曉峰，劉巍巍，皇松

（德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，山東德州253023）

對(duì)一種基于顏色識(shí)別紙幣清分機(jī)的研究

呂建起，王志坤，侯曉峰，劉巍巍，皇松

（德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，山東德州253023）

日常生活中，紙幣清分機(jī)的作用是將不同面值的人民幣進(jìn)行清理分類(lèi)，并在清分中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)鈔、計(jì)數(shù)、識(shí)別真假等。但是，目前我國(guó)各商業(yè)銀行采用的都是大型或者中型的紙幣清分機(jī)。一般紙幣清分機(jī)的價(jià)格都在1萬(wàn)元以上，由于價(jià)格問(wèn)題，能夠普及市場(chǎng)的紙幣清分機(jī)少之又少?；诖?，提出一種基于顏色識(shí)別的紙幣清分機(jī)，用于清分紙幣，并加入紅外激光檢測(cè)和紫光檢測(cè)傳感器用于鑒別真?zhèn)?。該機(jī)體積小，能夠清分一部分紙幣，造價(jià)低，有利于市場(chǎng)推廣。

紙幣清分；顏色；識(shí)別

日常生活中，紙幣清分機(jī)的作用是將不同面值的人民幣進(jìn)行清理分類(lèi)，并在清分中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)鈔、計(jì)數(shù)、識(shí)別真假等。但是，目前我國(guó)各商業(yè)銀行采用的都是大型或者中型的紙幣清分機(jī)。一般紙幣清分機(jī)的價(jià)格都在1萬(wàn)元以上，由于價(jià)格原因，能夠普及市場(chǎng)的紙幣清分機(jī)少之又少[1]。為此，提出一種基于顏色識(shí)別的紙幣清分機(jī)，用于清分紙幣，并加入紅外激光檢測(cè)和紫光檢測(cè)傳感器用于鑒別真?zhèn)??；陬伾珎鞲衅饔糜谧R(shí)別紙幣，成本較低，性?xún)r(jià)比高，省去了高昂的圖像傳感器或者攝像頭傳感器。用戶(hù)只需要將需要清分的紙幣放入進(jìn)鈔口，紙幣清分機(jī)的齒輪就會(huì)帶動(dòng)紙幣一張一張地進(jìn)入機(jī)器，并在識(shí)別之后，操控舵機(jī)的運(yùn)動(dòng)，從而在出鈔時(shí)改變出鈔的高度。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)顏色傳感器采集信息，可識(shí)別藍(lán)色、綠色、紅色的強(qiáng)度值，再利用單片機(jī)控制舵機(jī)精確識(shí)別紙幣面值，順利出鈔，完成清分任務(wù)。與此同時(shí)，紅外激光和紫光燈輔助檢測(cè)紙幣真?zhèn)巍?/p>

1.1 電路控制

該紙幣清分機(jī)通過(guò)顏色傳感器傳輸信號(hào)，再通過(guò)單片機(jī)控制電機(jī)和舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、激光紫光的開(kāi)關(guān)。

1.2 顏色傳感器部分

顏色傳感器有3個(gè)顏色通道，分別為藍(lán)色、綠色、紅色。通過(guò)由LED燈反光過(guò)去采集3個(gè)通道不同值，取值范圍為0～255。通過(guò)識(shí)別不同紙幣的顏色反光參數(shù)來(lái)識(shí)別紙幣面值，比如100元主要為紅色，所以其紅色通道的值明顯高于其他通道的值。

1.3 齒輪傳動(dòng)部分

利用三維軟件的設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)采用3D打印機(jī)輔助打印，經(jīng)過(guò)1個(gè)多月的打印時(shí)間，將齒輪設(shè)計(jì)出并打印出來(lái)。以2個(gè)電機(jī)為主動(dòng)輪，在左邊為1個(gè)主動(dòng)輪帶動(dòng)2個(gè)從動(dòng)輪；右邊為出鈔輪，1個(gè)主動(dòng)輪帶動(dòng)1個(gè)從動(dòng)輪。齒輪的設(shè)計(jì)便于將電機(jī)的動(dòng)力直接傳遞給從動(dòng)輪，比起普通的皮帶傳遞能力，減少了摩擦力等不利因素。

1.4 橡膠輪傳遞紙幣部分

橡膠齒輪摩擦力大，在紙幣進(jìn)入時(shí)，可以輕松地讓紙幣運(yùn)動(dòng)起來(lái)。在多個(gè)橡膠輪的帶動(dòng)下，從而完成進(jìn)鈔、傳鈔、出鈔的過(guò)程。由于設(shè)有多個(gè)并排的橡膠輪，可以保證紙幣的傳動(dòng)過(guò)程，避免了無(wú)法帶動(dòng)紙幣的情況[2]。

1.5 舵機(jī)部分

利用單片機(jī)控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠更加準(zhǔn)確地調(diào)整揚(yáng)聲角度，便于改變出鈔方向，從而將不同面值的紙幣分離出來(lái)。

1.6 紅外激光和紫光燈鑒偽部分

在平臺(tái)底部安裝太陽(yáng)能電池傳感器，用于進(jìn)行熒光檢測(cè)和紅外穿透檢測(cè)，一般假幣都不會(huì)有熒光反應(yīng)和紅外激光穿透能力，利用這一點(diǎn)就可以進(jìn)行真假幣的檢測(cè)。

2 應(yīng)用前景及推廣價(jià)值

該紙幣清分機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，利用顏色、橡膠收獲方式，對(duì)紅棗造成的損傷小。②采用雙氣流分離裝置，分離效果好，收獲的紅棗含雜率低。③風(fēng)機(jī)前采用大面積平板隔離過(guò)濾網(wǎng)，保證風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全。④簸箕型撿拾吸頭設(shè)計(jì)，提高撿拾效率。

不足和改進(jìn)設(shè)想：①設(shè)備的操作性能需改進(jìn)。目前該設(shè)備需要2人操作，一人推動(dòng)設(shè)備前進(jìn)，另一人手持撿拾頭進(jìn)行撿拾作業(yè)，人工的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，可增加設(shè)備的自走功能。②生產(chǎn)率有待進(jìn)一步提高。該機(jī)的生產(chǎn)率與地面紅棗分布密度和人工操作熟練程度密切相關(guān)，如在地面紅棗分布比較離散，且人工操作又不熟練的情況下，生產(chǎn)率就會(huì)跟不上。改進(jìn)設(shè)想，增加撿拾吸頭，或在撿拾吸頭前端增加紅棗收集裝置，將地面離散的紅棗預(yù)先集中，然后再輸送到撿拾口。

[1]張鵬霞，黨凱鋒，張毅，等.紅棗去核設(shè)備的研制[J].包裝與食品機(jī)械，2012，30（4）：33-37.

[2]黨凱鋒，張鵬霞，張毅，等.大棗切片設(shè)備的研制[J].包裝與食品機(jī)械，2012，30（5）：23-24.

[3]陜西省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所.一種紅棗清選撿拾機(jī)：中國(guó)，201420269629.1[P].2014-10-01.

[4]劉四麟.糧食工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2002：75-80.

[5]續(xù)魁昌.風(fēng)機(jī)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999：5.◇輪、激光、紫光、電機(jī)、舵機(jī)等硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)清分紙幣的功能，獨(dú)特的傳送帶設(shè)計(jì)，便于紙幣的傳遞。紙幣清分機(jī)采用顏色識(shí)別紙幣，大大降低了傳感器的成本，從而降低了整個(gè)紙幣清分機(jī)的成本，有利于市場(chǎng)推廣普及。

3 結(jié)論

提出如何解決分離紙幣的主要問(wèn)題，對(duì)每個(gè)主要構(gòu)成進(jìn)行介紹，采用顏色識(shí)別紙幣，具有紅外激光和紫光燈雙重鑒偽機(jī)制，有效識(shí)別假幣，清分紙幣效果好；有舵機(jī)控制，精度高；獨(dú)特的三聯(lián)動(dòng)橡膠齒輪設(shè)計(jì)，便于傳遞紙幣；獨(dú)特的傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)，便于帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。此設(shè)計(jì)適用于中小型超市對(duì)于紙幣的清點(diǎn)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖大海.基于CAN總線的紙幣清分機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電腦學(xué)習(xí)，2008（4）：12.

[2]劉家鋒，劉松波，唐降龍.一種實(shí)時(shí)紙幣識(shí)別方法的研究[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2003，40（7）：1 057-1 061.◇

Study of the Sorting of Paper Money by Color

LV Jianqi，WANG Zhikun，HOU Xiaofeng，LIU Weiwei，HUANG Song
（School of Mechanical and Electromic Engineering，Dezhou University，Dezhou，Shandong253023，China）

In daily life，the role of paper currency sorting clean up different value of the yuan are classified，and the distribution of an counting，counting，identify true and false，and other functions.However，all commercial banks in our country currently use large or medium-sized paper money machines.The average paper money is priced at tens of thousands of yuan，and there are few of them because of price problems.Based on this，this paper puts forward a kind of based on color recognition and paper currency sorting，notes，which used to clarify and add infrared laser detection and violet light sensor is used to identify true bogus.The volume is small and can be divided into paper money，which is low cost and is beneficial to market promotion.

resolution of paper money；color；recognition

TH693.5

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.08.040

1671-9646（2017）08b-0030-01

2017-05-22

呂建起（1997—），男，在讀本科，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。

文章編號(hào)：1671-9646（2017）08b-0031-04