工件隐形图案检测装置制造方法
【专利摘要】工件隐形图案检测装置，包括照明装置、检测相机、工件位置传感器和控制器，照明装置、检测相机和工件位置传感器分别连接控制器，所述照明装置分为一区光源和二区光源，工件依次通过一区光源和二区光源的照射范围，工件位置传感器对应一区光源设置，二区光源按环形角度划分为不同部分，不同部分的光源的电路串联；检测相机采集工件通过一区光源和二区光源时的图像。本实用新型只需一个相机两次曝光采集图像，即可完成工件上隐形图案的检测，检测全自动化，无需复杂的检测步骤，检测效率高，检测装置结构简单紧凑。
【专利说明】工件隐形图案检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于视觉检测【技术领域】，用于包括各种硬币、流通币、纪念币等工件上隐形图案的检测，为一种工件隐形图案检测装置。
【背景技术】
[0002]隐形图案为一种防伪技术，常用于各种硬币、流通币、纪念币等类型工件的鉴别，当前，图像视觉检测技术已得到普遍应用，现有的检测设备可以通过多相机多次成像对工件的隐形图案进行检测，然而，这样的检测方式步骤繁琐，检测效率低，由于检测时需要先判断隐形图案的显影方向，再对应选取照明方位(角度)来检测隐形图案，这就需要分成两个以上检工位，检测设备结构复杂，图像处理软件编制繁杂，设备体积大。更进一步的，各种硬币、流通币、纪念币等类型工件隐形图案通常有两面，现有技术的检测方式需要对工件两面分别进行检测，中间还要有换面以进行检测的程序，非常复杂，这样的检测过程也容易出现误差。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的问题是:现有对工件上隐形图案的检测技术步骤繁琐，设备体积大，检测效率低。
[0004]本实用新型的技术方案为:工件隐形图案检测装置，包括照明装置、检测相机、工件位置传感器和控制器，照明装置、检测相机和工件位置传感器分别连接控制器，
[0005]所述照明装置分为一区光源和二区光源，工件依次通过一区光源和二区光源的照射范围，工件位置传感器对应一区光源设置，用于检测工件是否经过一区光源照射范围，二区光源按环形角度划分为不同部分，不同部分的光源的电路串联；
[0006]设置检测相机的位置，用于采集工件通过一区光源和二区光源时含有隐形图案一面的图像。
[0007]所述照明装置的一区光源和二区光源为多块LED电路板，LED电路板与工件运动路径之间设有半透射镜，所述半透射镜与LED电路板光源出射方向成倾角，检测相机设置在工件在半透射镜的反射光路上。
[0008]工件运行路径两侧对称设有所述照明装置，两侧光源与工件运动路径之间的分别设有半透射镜，所述半透射镜成90度夹角，两侧光源的光分别沿着垂直于所述90度夹角中心线的方向射入半透射镜的夹角之间，检测相机设置在工件在半透射镜的反射光路上。
[0009]本实用新型只需一个相机采集图像，工件位置传感器检测到工件进入一区光源，控制器控制检测相机采集此时的图像，根据工件的方向确定检测隐形图案检测时所需要的光源设置，控制器同时根据工件的速度以及工件位置传感器与二区光源中心的距离，计算延时，二区光源根据隐形图案检测所需要的光源设置调整各角度的光源亮度，控制器控制检测相机在对应延时后采集二区光源下的工件图像，根据二次采集的图像完成隐形图案的检测。[0010]相比现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0011]I)无需多个相机多次成像，将一区光源和二区光源设置在检测相机的拍摄范围内，即可由单相机两次曝光完成成像检测，整个检测设备更加简洁紧凑；
[0012]2)可实现连续检测，一个工件在进入二区光源范围进行隐形图案检测时，下一个工件就可以进入一区光源范围进行方向判断。对现有技术而言，判断隐形图案的显影方向再控制光源进行检测是必须的，而本实用新型相邻两个工件的检测时间重叠，极大提高了检测速度；
[0013]3) LED电路板提供的光源更加稳定均匀，半透射镜的设计一方面给工件提供正面直射光源，同时解决了检测相机的位置设置问题；
[0014]4)在工件运动路径两侧同时打光，光线分布更加均匀；进一步的对于硬币、流通币、纪念币等类型的双面工件，通过两侧同时打光，同时采集图像，可以一次性完成双面的隐形图案检测；
[0015]4)本实用新型用于隐形图案的检测，其一区光源下采集的图案同时还可用于工件表面图案的检测，整个检测装置的集成度高，检测功能多。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型实施例1照明装置的结构示意图。
[0018]图3为本实用新型实施例2的结构示意图。
[0019]图4为本实用新型实施例2照明装置的结构示意图。
[0020]图5为本实用新型实施例3的结构示意图。
[0021]图6为本实用新型实施例3的检测原理示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0023]本实用新型包括照明装置1、工件位置传感器2、检测相机3和控制器4，照明装置
1、工件位置传感器2和检测相机3分别连接控制器4，如图1所示，照明装置I分为一区光源11和二区光源12，工件5依次通过一区光源11和二区光源12的照射范围，工件位置传感器2对应一区光源11设置，用于检测工件5是否经过一区光源11照射范围；如图2所示，二区光源12按环形角度划分为不同部分，不同部分的光源的电路串联，即可以单独控制；设置检测相机3的位置，用于采集工件5通过一区光源11和二区光源12时含有隐形图案一面的图像，本实施例中，一区光源11和二区光源12均留有空隙，二区光源12为环形，检测相机3设置在照明装置I上方，采集工件图像。
[0024]工作时，工件位置传感器2检测到工件5进入一区光源11，控制器4控制检测相机3采集此时的工件图像，根据工件图像确定检测隐形图案检测时所需要的光源设置，二区光源根据所述光源设置调整各角度的光源亮度，达到显影所需的背景光效果，控制器4同时根据工件5的运动速度以及工件位置传感器2与二区光源12中心的距离，计算延时，控制器4控制检测相机3在对应延时后采集二区光源12下的工件图像，此时采集的正好是工件5在特定光源设置下的图像，隐形图案显影，根据二次采集的图像完成隐形图案的检测。[0025]进一步的，照明装置的一区光源和二区光源采用多块LED电路板，如图4所示，SI和S2为工件对应一区光源和二区光源的位置，LED电路板能提供稳定均匀的光源，为了解决LED电路板可能阻挡检测相机3的视野的问题，本实用新型在LED电路板与工件运动路径之间设有半透射镜6，如图3所示，所述半透射镜6与LED电路板光源出射方向成倾角，根据半透射镜的特性，光源的一部分光透过半透射镜6后继续照射到工件，工件接受到光线后形成反射，反射的光又经过半透射镜6再反射而出，检测相机3设置在工件在半透射镜的反射光路上，即可采集到工件5的图像。在这种设计下，光源既可以正面照射至工件，又不存在对检测相机的遮挡问题，整个检测装置可以实现紧凑的结构设计。
[0026]在上述设计的基础上，更进一步的，在工件运行路径两侧对称设置照明装置，如图5所示，两侧照明装置I与工件5运动路径之间的分别设有半透射镜6、6’，半透射镜6、6’成90度夹角，两侧光源的光分别沿着垂直于所述90度夹角中心线的方向射入半透射镜的夹角之间，工件5从夹角间通过，检测相机3设置在工件在半透射镜的反射光路上，外壳7用于固定照明装置I和半透射镜6、6’。这种设计下，工件5从半透射镜6、6’中间飞过，检测相机3同时获取工件5两面的图像，如图6所示，检测相机3先获取一区光源下的工件两面图像8，再根据控制器4计算的延时获取二区光源下的工件两面图像8’，一次性完成工件两面的检测工作。
[0027]综上所述，本实用新型全自动检测，无需复杂的检测步骤，检测效率高，检测装置结构简单紧凑。
【权利要求】
1.工件隐形图案检测装置，其特征是包括照明装置、检测相机、工件位置传感器和控制器，照明装置、检测相机和工件位置传感器分别连接控制器， 所述照明装置分为一区光源和二区光源，工件依次通过一区光源和二区光源的照射范围，工件位置传感器对应一区光源设置，用于检测工件是否经过一区光源照射范围，二区光源按环形角度划分为不同部分，不同部分的光源的电路串联； 检测相机所处位置用于采集工件通过一区光源和二区光源时含有隐形图案一面的图像。
2.根据权利要求1所述的工件隐形图案检测装置，其特征是所述照明装置的一区光源和二区光源为多块LED电路板，LED电路板与工件运动路径之间设有半透射镜，所述半透射镜与LED电路板光源出射方向成倾角，工件接受到光线后形成反射，反射的光经过半透射镜再反射而出，检测相机设置在工件在半透射镜的反射光路上，采集工件的图像。
3.根据权利要求1或2所述的工件隐形图案检测装置，其特征是工件运行路径两侧对称设有所述照明装置，两侧光源与工件运动路径之间的分别设有半透射镜，所述半透射镜成90度夹角，两侧光源的光分别沿着垂直于所述90度夹角中心线的方向射入半透射镜的夹角之间，工件接受到光线后形成反射，反射的光经过半透射镜再反射而出，检测相机设置在工件在半透射镜的反射光路上，采集工件的图像。
【文档编号】G07D5/00GK203405865SQ201320155816
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】许群波, 周基祥 申请人:江苏科思机电工程有限公司