本文主要的研究对象是纸币号码的识别系统设计。本识别系统采用高速数字信号处理器（DSP）和大规模现场可编程逻辑阵列（FPGA）一起合作工作，从而完成对纸币上的号码识别。对于系统需要的高性能和低功耗，选择的DSP芯片是TI公司的TMS320C6747，FPGA芯片选择的是ALTERA公司的EP1C12Q240C8。在系统中，DSP负责对接收到的图像进行处理和识别，FPGA负责系统的时序控制。纸币号码图像识别算法部分，首先是进行灰度化和二值化等预处理，先进行图像的粗劣切割，其次通过连通域质心计算从而进行纸币号码区域的精确定位。提出一种通过列与行扫描结合的方式进行字符的切割与提取，采用神经网络方法来进行字符的识别。最后将设计过程中遇到的问题提出，并提出了一些对系统优化的建议。

研究内容

通过对纸币的灰度图像采集、采集后图像二值化、冠字号码区间判定、纸币号码切割和字符识别的研究来解决对纸币的采集识别和显示问题。本文主要研究对象为新版百元纸币。本文的主要研究内容为下面几个部分：

第一章主要介绍了本课题的研究背景、目的、意义、方法和框架。

第二章提出了关于纸币号码识别的总的研究思路，并且对分开的单个模块的工作原理和模块需要实现的功能进行了一定的介绍，分别是采集纸币图像功能、对纸币数字图像的预处理功能和识别单个纸币号码功能。

第三章提出了硬件电路的总体设计。一共划分为两个部分：负责数字图像采集和时序控制的FPGA电路和进行图像处理的DSP电路，其中每个模块又是由许多个小模块组成。 

第四章对预处理算法进行了介绍。采集得到的图像并不能直接的用于号码识别，必须经过一系列的图像处理后得到的单个字符。

第五章对单个字符识别算法进行了介绍。对所有的识别算法进行了大概的介绍。对本文采用的BP神经网络算法进行就详细的介绍。

第六章为结论。对研究结果的总结，并且归纳了研究过程中遇到的问题和解决思路。最后提出系统的不足和需要改进的地方。

通过对国内外的纸币号码识别的研究和分析，本文设计了一套可以用于纸币号码采集和识别的系统，这个系统运用了信号采集、图像处理和字符识别等领域的知识，在纸币鉴伪上具有非常广泛的应用前景。

对于系统所需要的运算速度快的设局了一种主要处理器是FPGA芯片和DSP芯片的硬件电路，并且每个功能都有想对应的电路模块并。图像采集是通过CIS传感器来采集；模拟图像变成数字图像则是用相应的AD转换电路；设计了通过FPGA来控制系统时序；设计了数字信号处理电路，核心为DSP芯片。这个硬件系统可以准确和快速的对纸币图像进行采集，为后面的纸币号码识别处理打下了一个良好的基础。

通过对图像预处理过程中的不同处理方式的优缺点和对后续字符识别的作用，选择了适合对纸币图像使用的预处理方案。进行了分类器的设计，研究了BP神经网络的特点，并且采用所选择的特点进行了分类识别。在经过大量的纸币号码识别验证后，可本次研究设计的方案识别速率和准确率都很高。

主要完成的工作有下面几个方面：

①通过对现如今号码识别方面发展的研究和分析，提出来了一种具有高速率和高稳定性的硬件电路。这种硬件平台的主要处理器是FPGA芯片和DSP芯片，成本低廉，消耗的电量也小。

②由于号码识别的算法比较复杂，相对来说程序所占用的内存也多。由于DSP内存过小，所以采用了一定的扩展技术，克服了DSP内存过小的问题，并同时解决了引脚不足的问题。

③利用Protel完成了电路原理图的设计。

④提出了一种独特的预处理方法，并经过验证，发现这种预处理方法对纸币图像处理既快有效果好。提高了后续识别的成功率。

⑤在识别方面，采用的是特征提取的方法，分类机选择的用BP神经网络。