지폐 표면 코팅의 고속 온라인 검사를 실현하기 위해 고속 지폐 품질 검사기를 기반으로 한 실시간 근적외선 약신호 검출 시스템을 개발하였다. 먼저 코팅 재료의 특성에 따라 근적외선 대역의 발광 다이오드와 광다이오드를 사용하여 구동 및 약신호 수집 회로를 개발하였다. 그 다음 현장 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)와 그래픽 가상 계측기 플랫폼을 활용하여 데이터의 실시간 전송 및 처리를 구현하였다. 마지막으로 신호 피크 세기 계산을 위한 피크 표준편차법을 제안하고 알고리즘의 실시간성을 분석하였으며, 지폐 표면 코팅 검사 및 알고리즘 실시간 모의 실험을 수행하였다. 실험 결과, 지폐 속도 22 m/s 조건에서 기판이 단순하거나 복잡하든 상관없이 도포되지 않은 지폐의 신호가 도포된 지폐의 신호보다 각각 약 7,000, 4,000, 1,400 정도 높았으며, 기판의 문양이 복잡할수록 신호 차이가 작았다. 알고리즘 시작부터 종료까지 소요 시간은 약 2~3 ms로 지폐 간격 22 ms에 훨씬 미치지 못하여 알고리즘 속도가 실시간 요구사항을 충족함을 확인하였다. 본 논문에서 개발한 시스템은 고속, 실시간, 안정성의 특징을 가지며 종이 표면 코팅 유무를 효율적으로 검사할 수 있어 코팅 온라인 품질 검사에 새로운 방법을 제공할 것으로 기대된다.

코팅; 약신호 수집; 피크 검출; 실시간 시스템