智能錢幣評級系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、    智能錢幣評級系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)    楊震倫石坤泉鄧單摘 要：針對收藏品市場日益增長的錢幣評級需求，提出了一種智能錢幣評級系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟硬件設(shè)計要點。該智能錢幣評級系統(tǒng)能實現(xiàn)自動化、大批量及標(biāo)準(zhǔn)化的錢幣評級，并且具有性價比高，易于部署運營等優(yōu)點。關(guān)鍵詞： 錢幣；評級；自動化；imx6；linux：tp391 ：a ：1009-3044（2016）24-0095-02abstract：to meet the requirement of coin grading in collectibles market， an intelligent

2、coin grading system is proposed in this paper. the system structure and the key points of hardware and software are given. the coin grading system has the capability to grade numerous coins in a short time automatically and with standard criterion. moreover， the coin grading system is characterized

3、by high performance-price ratio and easy operation.key words：coin； grading； automation； imx6； linux1 概述隨著人們生活水平的不斷提高，中國的收藏品市場進(jìn)入了快速發(fā)展期，其中金屬材質(zhì)的錢幣（包括古幣、近代機(jī)制幣和現(xiàn)代幣等）由于門檻低，種類多而受到了較多的關(guān)注。錢幣收藏的一大問題是對偽品和劣品的辨別1，而能較好地解決這個問題的評級幣因此受到了很多的關(guān)注。評級幣就是由國內(nèi)外的專業(yè)鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行真?zhèn)舞b定，并依據(jù)一套固定的，客觀的標(biāo)準(zhǔn)對品相等級進(jìn)行打分?jǐn)?shù)，再使用防偽硬盒密閉封裝的幣。通常專業(yè)鑒定機(jī)構(gòu)主要為業(yè)

4、界有口碑的評級公司，基本每一件評級幣都有其獨特的序列號，并且盒身有完善的防偽技術(shù)保證幣身不被替換，同時網(wǎng)上還有相應(yīng)的照片供收藏者核對，能最大程度保證幣的真?zhèn)魏推废?。由于這些突出的優(yōu)點，評級幣在近年逐漸進(jìn)入收藏界的主流，大量的錢幣被送往評級公司，如中國人民銀行發(fā)行的2016年賀歲普通紀(jì)念幣在其中一家評級公司ngc的評級枚數(shù)就突破了10萬枚，這也說明了評級幣具有廣闊的市場。然而目前評級公司的評級費用較高，而且評級周期較長，其評級標(biāo)準(zhǔn)也會出現(xiàn)一定的浮動，這在一定程度上限制了評級幣在收藏界的進(jìn)一步發(fā)展。出現(xiàn)這些問題的根源主要包括三點：1）一個具有嚴(yán)格而標(biāo)準(zhǔn)的評級水平的評級師是使評級幣具有良好聲譽的基礎(chǔ)

5、和保證，但是頂級評級師屬于稀缺資源；2） 目前評級公司基本采用人力為主，儀器為輔的評級方式，評級的成本較高；3） 大部分評級都安排在評級公司總部進(jìn)行，在郵寄保險等方面也存在著資金成本和時間成本較高等問題。為了解決上述的問題，本文提出了一種智能錢幣評級系統(tǒng)，能實現(xiàn)智能化和自動化的評級，并且具有嚴(yán)格統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這能在保證質(zhì)量的前提下大大降低評級成本，對評級幣能被更多收藏者接受，推動民間錢幣收藏活動的進(jìn)一步健康發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。2 智能錢幣評級系統(tǒng)實施方法圖1是本文提出的智能錢幣評級系統(tǒng)的實施圖，系統(tǒng)包括了四種組件，云服務(wù)器、評級機(jī)、配置客戶端及瀏覽客戶端。為了更好地對智能錢幣評級系統(tǒng)中兩個組

6、件的功能進(jìn)行說明，下面將對評級系統(tǒng)的評級流程進(jìn)行闡述。某評級公司預(yù)計某款錢幣在其公司的評級數(shù)量為5000枚，首先安排評級師按照傳統(tǒng)方式隨機(jī)對送評的錢幣進(jìn)行評級，并且在封裝前將評好級的錢幣放入設(shè)置為訓(xùn)練模式的評級機(jī)。訓(xùn)練模式的評級機(jī)并不會對錢幣啟動自動評級，而只是采集錢幣的圖像并做常規(guī)的處理，處理后的圖像整合了工作人員手動輸入的評級分?jǐn)?shù)之后會自動上傳到云服務(wù)器。當(dāng)評級數(shù)量達(dá)到100枚之后，啟動云服務(wù)器的錢幣特征提取、分類器訓(xùn)練等，而分類器訓(xùn)練完成后，其數(shù)據(jù)會下載到相連的多臺評級機(jī)中，后續(xù)的其他錢幣可直接通過評級機(jī)來完成評級。由于古錢幣、機(jī)制幣、現(xiàn)代金銀幣及流通紀(jì)念幣等不同種類錢幣的評級標(biāo)準(zhǔn)有所區(qū)

7、別，所以需要在某些參數(shù)上進(jìn)行手動的配置，配置客戶端就是為了實現(xiàn)這點而設(shè)置的，配置客戶端實際也是云服務(wù)器的管理端。評級機(jī)每次評級所采集的圖像都會上傳到云服務(wù)器以便于收藏者查詢?yōu)g覽，即圖中的瀏覽客戶端的作用。收藏者不但可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢到相應(yīng)錢幣的分?jǐn)?shù)、真?zhèn)吻闆r，還能直接瀏覽評級過程中產(chǎn)生的圖片，如銳化后的包含劃痕和高點磨損的分布的錢幣圖片。從評級流程可以看出，云服務(wù)器主要的功能是實現(xiàn)分類器的訓(xùn)練和作為存儲評級幣所有資料的數(shù)據(jù)庫，而評級機(jī)主要是實現(xiàn)對錢幣的批量自動化圖像采集及預(yù)處理，再結(jié)合云服務(wù)器提供的分類信息對錢幣進(jìn)行評級操作，以及錢幣數(shù)據(jù)的實時上傳。配置客戶端及瀏覽客戶端的實現(xiàn)較為簡單，在此不再

8、贅述，而云服務(wù)器的具體實現(xiàn)方法設(shè)計到特征提取、分類器訓(xùn)練等較多內(nèi)容，將在另文說明，評級機(jī)的硬件和軟件設(shè)計則是本文的重點內(nèi)容。3 評級機(jī)硬件和軟件設(shè)計評級機(jī)的主控芯片為（freescale）的arm cortex a9 cpu imx6單核版本。飛思卡爾半導(dǎo)體在工業(yè)控制和汽車電子等應(yīng)用中具有較為成熟的系列產(chǎn)品，imx6是飛思卡爾較新的系列產(chǎn)品，具有單核、雙核和四核等多個版本。評級機(jī)所基于的imx6單核cpu主頻為1ghz，支持ddr3內(nèi)存、usb、sata、lcd、sd/mmc、uart等接口，具有以太網(wǎng)控制器，目前被各廠商廣泛地應(yīng)用于設(shè)計各類軍用和民用產(chǎn)品2-4?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

9、限于篇幅，電源管理芯片mmpf0100foep沒有在框圖中體現(xiàn)，而flash接口實際上包括了nand flash和nor flash接口，外接的分別是nand flash和nor flash，其中nand flash主要實現(xiàn)大容量存儲，所存儲的是操作系統(tǒng)內(nèi)核和根文件系統(tǒng)，而nor flash主要是存儲系統(tǒng)引導(dǎo)程序。系統(tǒng)中的dram選用micron公司的16位ddr3芯片mt41k128m16，總?cè)萘繛?gb。實現(xiàn)錢幣圖像采集的是usb接口的高清攝像頭，三路攝像頭分別部署在錢幣上方、下方和側(cè)面，而液晶屏和鍵盤是用戶接口。物理層芯片采用lan8720a，而本地存儲采用mmc卡，主要是存儲操作員的操

10、作設(shè)定和對錢幣所采集的圖像。機(jī)械部分主要包括一個金屬框架、一個滑動托架和一個在評級時拍攝側(cè)面圖像時轉(zhuǎn)動的托盤，錢幣可批量間隔放在托架上，系統(tǒng)將逐個對托架上的錢幣進(jìn)行移入并評級。評級機(jī)的由bootloader，linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)及用戶程序組成，bootloader是系統(tǒng)上電執(zhí)行的引導(dǎo)代碼，負(fù)責(zé)初始化處理器和外設(shè)，引導(dǎo)操作系統(tǒng)運行。評級機(jī)的bootloader采用uboot。linux采用3.10版本，而文件系統(tǒng)采用yaffs2。而用戶程序即應(yīng)用程序，是實現(xiàn)評級機(jī)主要功能的部分，其流程如圖3所示。評級機(jī)軟件有兩種模式，一種是自動評級模式，另一種是訓(xùn)練模式，操作員可手動設(shè)置評級機(jī)的工作模式。4

11、 結(jié)論隨著國家對文化產(chǎn)業(yè)的日益重視，收藏品市場也得到了蓬勃發(fā)展，錢幣在收藏品中屬于數(shù)一數(shù)二的大類，而評級幣的存在極大降低了錢幣的收藏門檻，解決了其他收藏品所難以解決的偽劣品泛濫的問題?；诋?dāng)前評級公司采用手工為主的評級方式，效率低下且成本高昂的問題，本文提出了一種智能化的錢幣評級系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實現(xiàn)對批量錢幣快速而標(biāo)準(zhǔn)的評級，這大大降低了錢幣評級的成本，提高了錢幣評級的效率，對于推動評級幣的發(fā)展具有重要的意義。同時智能錢幣評級系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)在專業(yè)領(lǐng)域的一個典型應(yīng)用，是利用嵌入式技術(shù)和智能算法來解決人們在社會活動中的問題的一個有益嘗試。參考文獻(xiàn)：1 王健. 基層人民銀行流通紀(jì)念幣 （鈔） 反假工作亟待加強(qiáng) j. 內(nèi)蒙古金融研究， 2014（4）： 94-94.2