[发明专利]硬币鉴别方法及其装置

说明书

本发明公开了一种硬币鉴别方法及其装置，硬币鉴别方法，包括如下步骤：将复合波激励信号输入到激励线圈中，激励线圈产生交变磁场；硬币从激励线圈与感应线圈之间穿过；信号放大调理器和A/D处理器实时采集激励线圈和感应线圈的波形数据；处理器通过预设的算法从波形数据中计算出硬币穿过激励线圈与感应线圈之间时产生的相位偏移和幅值变化的数字信息，并从数字信息中分析提取出硬币的特征参数；再将提取的特征参数与预存储的特征模板进行对比分析，识别出硬币的真伪及面值。本硬币鉴别方法及装置省略了复杂的硬件电路，降低了成本，更为重要的是，通过处理器的算法计算速度鉴别，其计算速度快，鉴别效率得到明显提高，同时也极大的提高了鉴别精度。

技术领域

本发明涉及硬币鉴伪技术，具体涉及一种通过电涡流检测鉴别硬币的方法及其装置。

背景技术

目前硬币的真伪和面值主流大部分是利用电涡流原理检测鉴别。以往电涡流原理检测的通常采用方法为：用相敏检波(PSD)或过零检测等模拟方式提取不同硬币通过电涡流传感器产生的相位偏移和通过峰值检测电路提取幅值变化等信息，通过记录这些信息参数来提取特征量以鉴别硬币的真伪和面值。

具体的，以往鉴别硬币通常是通过多频激励后，通过MCU(微控制单元)对复杂硬件线路提取的各个单频幅值信号进行AD求得硬币通过传感器造成感应线圈的感应信号的幅值增益，再通过过零检测或相敏检波等方式求得硬币过传感器引起的相位偏移，最后将提取的幅值增益和相位偏移与预存储的硬币参数进行对比分析，鉴别出硬币的真伪及面值。这种做法中对幅值信号进行提取的硬件电路相对复杂，成本比较高，速度慢，准确度低，对硬件线路的要求相对比较高，并且使用过零检测或相敏检波的方式求硬币的相位偏移，处理效率低。

另外也有的使用FFT(快速傅里叶变换)计算出多频信息，但对MCU或CPU(处理器)要求要相当高的处理速度和资源，计算处理速度又相对的慢，并且精度较差。

发明内容

本申请提供一种成本低、鉴别效率高及鉴别准确的硬币鉴别方法及其装置。

根据第一方面，一种实施例中提供一种硬币鉴别方法，包括如下步骤：

将复合激励信号输入到激励线圈中，激励线圈产生交变磁场；

硬币从激励线圈与感应线圈之间穿过，感应线圈位于激励线圈产生的交变磁场的有效范围内；

信号放大调理器和A/D处理器实时采集激励线圈和感应线圈的波形数据；

处理器通过预设的算法从感应线圈采集的波形数据中计算出硬币穿过激励线圈与感应线圈之间时产生的相位偏移和幅值变化的数字信息，并从数字信息中分析提取出硬币的特征参数；

再将提取的特征参数与预存储的特征模板进行对比分析，识别出硬币的真伪及面值。

进一步地，处理器通过Goertzel变换算法计算出硬币穿过激励线圈与感应线圈之间前后的相位信息和幅值信息，再将前后的相位信息和幅值信息进行对比计算出相位偏移和幅值变化的数字信息，并将数字信息实时依次记录在表格数组中。

进一步地，Goertzel变换算法中，计算出幅值信息的公式为：

|X(k)|²＝X(N)²+X(N-1)²-(2*cos(2*PI*k/N))*X(N)*X(N-1)) 0≤k≤N

计算出共轭相位信息的公式为：

tg(θ)＝X(K)img/X(K)real

其中，X(n)＝(2*cos(2*PI*k/N))*X(n-1)-X(n-2)+x(n)。

进一步地，处理器对记录在表格中的每三个相邻的数字信息动态点进行比较分析找出拐点，提取拐点的幅值和相位作为硬币的特征参数。