[发明专利]一种清分机控制系统

权利要求书

1.一种清分机控制系统，其特征在于，所述系统包括脉冲量化模块，数据采集模块，数据处理模块，事件处理模块、机电控制模块、故障检测模块和过程记录模块：

所述脉冲量化模块，用于产生脉冲信号，并对脉冲信号进行计数，每一次脉冲信号被计数的同时，记录同一时刻的走钞码盘值；

所述数据采集模块，用于在每一个脉冲周期内采集纸币图像数据和清分机的主控数据，同时在采集的数据上附上脉冲的时间戳和对应的码盘值，形成数据元；

数据处理模块，用于对采集的纸币图像数据进行实时分帧处理，计算纸币图像数据的帧起始和帧结束；

所述事件处理模块，用于基于所述数据元以及分帧时的帧起始和帧结束，将钞票经过清分机通道的过程，处理成为一系列时间和空间上发生的事件；

所述机电控制模块，用于基于所述事件，对清分机的各电机进行控制；

所述故障检测模块，用于设定某些状态或上报故障；

所述过程记录模块，用于将各种事件二进制数据记录于内存循环数据池中；

其中，所述脉冲量化模块产生脉冲信号，并脉冲信号进行计数，每一次脉冲信号被计数的同时，记录同一时刻的走钞码盘值具体为：

对清分机硬件驱动进行编程，使之以固定周期产生脉冲信号，并对脉冲信号进行计数，所述脉冲信号作为控制系统在时间维度上的量化基准，每一次脉冲信号被计数的同时，记录同一时刻的走钞码盘值，所述走钞码盘值作为控制系统在空间维度上的量化基准；

所述数据处理模块对采集的纸币图像数据进行实时分帧处理，计算纸币图像数据的帧起始和帧结束具体为：

采用SIMD汇编加速并行处理，在数微秒的时间里对帧起始和帧结束进行精确判断；

分帧计算时对每一行图像扫描数据进行分组，舍弃两端无效像素后，按每64个像素字节为一组分为若干组，每一组取其中间8个像素样本进行算术计算，舍弃剩余间隙像素数据，以节省整体计算量；

对参与计算的每个像素，以当前样本值饱和减去该像素校准后的背景样本值，其差再饱和减去设定的亮度判定阈值：

正整数饱和减法不产生负溢出，因此，直接根据结果是否为0作为像素点“明”与“暗”的判断依据；一个独立分组的8个像素中有3个以上连续像素为“明”时，该组像素属性被判定为明，否则被判定为暗；

像素组的明暗属性为帧起始和结束判定提供依据，在进行帧起始触发时，只要有一个组属于明，则这一行数据被认为是帧起始行；在进行帧结束触发时，当所有组都属于暗，则这一行数据被认为是帧结束行；

其中，所述事件处理模块基于所述数据元以及分帧时的帧起始和帧结束，将钞票经过清分机通道的过程，处理成为一系列时间和空间上发生的事件具体为：

帧起始时，分配CCID和帧结构体；分别在k0和k1距离后设定主控1和主控2的数据区间开始事件；分别在k2和k3距离后设定翻板1和翻板2的运动事件，并判断与上一帧结束点的距离是否足够翻板活动，不足则锁定k2和k3距离对应的两帧；

帧结束时，分别在k0和k1距离后设定设定主控1和主控2的数据区间结束事件，向上层算法提交图像数据；

所述主控1和主控2的数据区间开始事件为：分别将当前数据采集循环点的地址填入对应CCID的帧结构体中；

所述主控1和主控2的数据区间结束事件为：分别将当前数据采集循环点的地址填入对应CCID的帧结构体中，与起始事件的标记成为首尾一对，将该区间提交给上层算法；

翻板1运动事件为：按上层算法指定方向运动，若未指出则默认方向；

翻板2运动事件为：按上层算法指定方向运动，若未指出则默认方向；设定t0时间后的帧回收事件。

2.根据权利要求1所述的清分机控制系统，其特征在于，所述数据采集模块还用于，基于每一个脉冲周期的数据元形成若干数据元，通过若干数据元组织为一个足够覆盖清分机全通道运行数据的循环数组，称为数据元循环缓冲区。

3.根据权利要求1所述的清分机控制系统，其特征在于，对清分机的各电机进行控制包括走钞电机负载均衡控制、卧式进钞电机控制和各处翻板电机的控制。

4.根据权利要求3所述的清分机控制系统，其特征在于，针对走钞电机负载均衡控制时，每经过一段固定时间片，就对该时间片内码盘值的变化量进行分析，判断当前走钞电机的动力负荷情况是否符合要求，进而对其动力进行增减微调，实现闭循环回馈机制。