一种印品双面视觉检测装置的制作方法

本实用新型涉及机器视觉双面印品检测技术领域，特别是一种印品双面视觉检测装置。

背景技术：

卷料双面印品，尤其是服装水洗标，对于机器视觉检测的需求量越来越大。该类印品具有正背面印刷、双面都需要检测的特点，并且对于正背面印刷文字图案的相对位置关系(即套印关系)有专门的检测要求。

对此类检测需求，常规的解决方案是：采用两台线扫描相机，分别拍摄印品的正面和背面图案，通过双面印品上的色块触发光电传感器发出帧信号，正面和背面检测相机同时逐行采集产品图像。并通过检测软件对两个相机的采集图像检测结果进行合并处理。

但此解决方案存在以下弊端：一、该方案采用正背面两套采集设备，成本较高。二、两台相机占用空间更大。一般在线印刷机或离线检测设备，为了追求更小的空间占用和紧凑的机械结构，预留检测的空间都比较有限。两台相机、正背面分别安装一组检测采集设备，很可能在安装空间上受到限制，而较难进行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种印品双面视觉检测装置，以降低检测设备的成本及安装复杂程度。

发明人在实际操作中还发现由于线阵相机行扫描采集的特点，两台相机所采集图像若想与实际产品对应，需要通过光电信号、行同步信号，以及安装位置进行综合处理，才能将正面图像和背面图像与实际产品进行关联匹配。而并不是所有双面印品都适合进行光电触发采图，一旦没有与实际产品准确对应的帧触发信号，正背面图像就无法准确对位，可能造成检测结果错位、误报。因此该方式的通用性不强。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种印品双面视觉检测装置，包括用于照亮双面印品上表面的第一光源、用于照亮双面印品下表面的第二光源、设置于双面印品正上方的第一光学反光镜、设置于双面印品正下方的第二光学反射镜，设置于双面印品一侧的工业相机，第一光学反光镜和第二光学反射镜关于双面印品所处的平面呈平面对称设置，第一光学反光镜和第二光学反射镜均与双面印品所处的平面呈45°角，且第一光学反光镜和第二光学反射镜均朝向工业相机，工业相机的镜头轴线与双面印品所处的平面相平齐，且镜头的轴线与第一光学反光镜的中线和第二光学反射镜的中线位于同一个垂直于双面印品所处的平面的垂面内。

所述的第一光学反光镜和第二光学反射镜以光学反光镜效果最佳，如果使用普通反光镜，则可能造成图像聚焦不佳、重影等问题。反光镜与印品平面所成角度，必须准确45°，角度偏差可能带来印品正背面所投射虚像面不在一个平面上的问题，从而造成聚焦不清晰问题。两片光学反光镜延长线与印品水平延长线应相交于一点，保证印品在两片反光镜中所成虚像处于一个平面上，即虚像面。所述的第一光学反光镜和第二光学反射镜宽度一般在30-40mm，当然不限于此。所述工业相机与双面印品间的距离与所选相机、相机的镜头参数和双面印品最大宽度等数据有关。

工业相机通过第一光学反光镜和第二光学反射镜对双面印品，如水洗标，的正背面进行拍摄，一个水洗标的正背面图像在一张扫描图像中同时出现，无需任何信号方面的处理，即可实现正背面图像的匹配。剩下只需普通视觉检测算法即可对正背面图像质量和相对位置关系进行检测。

优选的，所述的第一光源和第二光源均为led光源或卤素光源。可选的，第一光源和第二光源距离双面印品的间距为10-30mm，当然不限于此。可选的，所述的第一光源和第二光源与双面印品所处的平面间的夹角为45-60°，当然不限于此。第一光源和第二光源分别从正背两面向工业相机的采集部打光。

所述的工业相机为工业线性扫描相机，工业线性扫描相机的采集光轴垂直于双面印品所处的平面；或所述的工业相机为面阵相机。

所述的第一光源和第二光源均为条形led光源或线性led光源，以带漫射板的条形光源效果更佳。第一光源和第二光源的发光端面与工业线性扫描相机在双面印品上的采集线相平行，且采集线位于第一光源和第二光源的的光带眀场内。

所述的印品双面视觉检测装置还包括用于绷紧双面印品的支撑装置。可选的，所述的支撑装置为卷料印刷机的检测位支撑辊或卷料应用平台的检测位支撑辊。所述的双面印品穿绕于所述检测位支撑辊，以通过张力牵引带动双面印品连续运动，以使双面印品位于印品双面视觉检测装置的反射镜之间时保持平整。也可选的，所述的支撑装置为单张走纸平台，所述双面印品通过吸风皮带或压纸皮带带动，以使双面印品位于印品双面视觉检测装置的反射镜之间时保持平整。为了保证印品运行平整，可以在两段皮带衔接之间增加有助于走纸顺畅的辅助结构。两段皮带间隙不大于50mm，尽量小的间隙有助于降低产品翘边的情况发生。

使用时，可将本设备安装于卷料在线印刷机上，安装在两条过纸辊之间，双面印品水平运动。工业相机、光源和反光镜均固定于安装支架上。并且可在双面印品采集点处附近增加固定支撑板，以减少水洗标悬空带来的抖动干扰，保证印品平稳。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型解决了使用一台线阵相机对卷料印品以及单张类印品正背面进行同时拍图的光学技术问题。通过2片45°放置的反光镜，将印品正背面图像镜像到与印品平面垂直的虚像面上，一台相机采集了原本需要2台相机采集的图像。降低了设备成本和复杂程度，同时保证了图像的清晰度，降低了软件处理难度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的右视结构示意图。

图3为本实用新型另一实施例的右视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：

如图1、图2所示，一种印品双面视觉检测装置，包括用于照亮双面印品上表面的第一光源1、用于照亮双面印品下表面的第二光源2、设置于双面印品正上方的第一光学反光镜3、设置于双面印品正下方的第二光学反射镜4，设置于双面印品一侧的工业相机5，第一光学反光镜3和第二光学反射镜4关于双面印品所处的平面呈平面对称设置，第一光学反光镜3和第二光学反射镜4均与双面印品所处的平面呈45°角，且第一光学反光镜3和第二光学反射镜4均朝向工业相机5，工业相机5的镜头轴线与双面印品所处的平面相平齐，且镜头的轴线与第一光学反光镜3的中线和第二光学反射镜4的中线位于同一个垂直于双面印品所处的平面的垂面内。

所述的第一光学反光镜3和第二光学反射镜4以光学反光镜效果最佳，如果使用普通反光镜，则可能造成图像聚焦不佳、重影等问题。反光镜与印品平面所成角度，必须准确45°，角度偏差可能带来印品正背面所投射虚像面6不在一个平面上的问题，从而造成聚焦不清晰问题。两片光学反光镜延长线与印品水平延长线应相交于一点，保证印品在两片反光镜中所成虚像处于一个平面上，即虚像面6。所述的第一光学反光镜3和第二光学反射镜4宽度一般在30-40mm，当然不限于此。所述工业相机5与双面印品间的距离与所选相机、相机的镜头参数和双面印品最大宽度等数据有关。

工业相机5通过第一光学反光镜3和第二光学反射镜4对双面印品，如水洗标，的正背面进行拍摄，一个水洗标的正背面图像在一张扫描图像中同时出现，无需任何信号方面的处理，即可实现正背面图像的匹配。剩下只需普通视觉检测算法即可对正背面图像质量和相对位置关系进行检测。

优选的，所述的第一光源1和第二光源2均为led光源或卤素光源。可选的，第一光源1和第二光源2距离双面印品的间距为10-30mm，当然不限于此。可选的，所述的第一光源1和第二光源2与双面印品所处的平面间的夹角为45-60°，当然不限于此。第一光源1和第二光源2分别从正背两面向工业相机5的采集部打光。

所述的工业相机5为工业线性扫描相机，工业线性扫描相机的采集光轴垂直于双面印品所处的平面；或所述的工业相机为面阵相机。

所述的第一光源1和第二光源2均为条形led光源或线性led光源，以带漫射板的条形光源效果更佳。第一光源1和第二光源2的发光端面与工业线性扫描相机在双面印品上的采集线相平行，且采集线位于第一光源1和第二光源2的的光带眀场内。

所述的印品双面视觉检测装置还包括用于绷紧双面印品的支撑装置。可选的，如图2所示，所述的支撑装置为卷料印刷机的检测位支撑辊8或卷料应用平台的检测位支撑辊8。所述的双面印品穿绕于所述检测位支撑辊8，以通过张力牵引带动双面印品连续运动，以使双面印品位于印品双面视觉检测装置的反射镜之间时保持平整。也可选的，如图3所示，所述的支撑装置为单张走纸平台9，所述双面印品通过吸风皮带或压纸皮带带动，以使双面印品位于印品双面视觉检测装置的反射镜之间时保持平整。为了保证印品运行平整，可以在两段皮带衔接之间增加有助于走纸顺畅的辅助结构。两段皮带间隙不大于50mm，尽量小的间隙有助于降低产品翘边的情况发生。

使用时，可将本设备安装于卷料在线印刷机上，安装在两条过纸辊之间，双面印品水平运动。工业相机5、光源和反光镜均固定于安装支架上。并且可在双面印品采集点处附近增加固定支撑板10，如图2所示，以减少水洗标悬空带来的抖动干扰，保证印品平稳。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型解决了使用一台线阵相机对卷料印品以及单张类印品正背面进行同时拍图的光学技术问题。通过2片45°放置的反光镜，将印品正背面图像镜像到与印品平面垂直的虚像面6上，一台相机采集了原本需要2台相机采集的图像。降低了设备成本和复杂程度，同时保证了图像的清晰度，降低了软件处理难度。