一种具有多波段检测光源的防伪图案采集装置的制作方法

本实用新型涉及图像采集技术领域，更具体地，涉及一种具有多波段检测光源的防伪图案采集装置。

背景技术：

在防伪印刷中，有很多防伪材料需要对应波段的光波去激发而发光或显色，被称为光致发光或光致变色材料，常用的光致发光或光致变色材料有长波紫外激发发光、短波紫外激发发光、红外激发发光等。如今伪造手段越来越高超，一些印刷品为了吸引眼球，追求各种独特的艺术效果，单一的防伪方式已难以达到有效防伪的目的，集多种光致发光或光致变色于一体的综合防伪备受关注。在对使用了光致发光或光致变色材料印刷的图纹进行检测和验证真伪时，需要借助对应波段的检测仪器进行验证识别，甚至需要对大幅面、多重激发的单色、彩色或彩色中的分色单元进行图像采集。

现有针对光致发光或光致变色防伪的检测仪器，通常只能验证产品上是否采用了该防伪材料，大多不具备图像采集的功能。中国专利cn02236928a中公开了一种票据防伪荧光信息的数字化采集与识别设备，在200~400nm紫外波段对荧光材料进行激发发光，并通过工艺摄像头进行图像采集。同时，在中国专利cn02084098u中也公开了一种荧光防伪图案图像采集装置，即使用370nm紫外光源进行激发发光，并通过彩色ccd摄像头进行图像采集。但上述两种方法与通常使用的检测器类似，使用了比较单一的激发波段，不能对多种光致发光或光致变色防伪进行激发和图像采集，针对应用了多项光致发光或光致变色技术的防伪产品，则需要使用不同的检测器进行验证，不能同时获得多重激发效果，且非常不便。此外，上述两种方法采集到的图像缺乏选择性，即针对由红绿蓝三色荧光材料印制的彩色图案，只能采集到彩色图案，无法采集其中的某一分色图案，难以对分色图案进行进一步的防伪验证。

技术实现要素：

针对现有技术中防伪图案采集装置的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有多波段检测光源的防伪图案采集装置。该装置结构简单，不但能够同时对多种光致发光或光致变色防伪进行激发和图像采集，还能根据需要采集单一分色图案。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种具有多波段检测光源的防伪图案采集装置，包括依次连接的光源单元、图案采集单元和图案处理单元；所述光源单元为由多个波段波长、不同强度的光源组合而成的多波段光源，用于输出光源和激发多种光致发光或光致变色防伪；所述图案处理单元与图案采集单元连接；

所述图案采集单元包括基板，所述基板用于放置防伪产品；所述基板的两端分别固定设置有导轨一，两个所述导轨一上分别设置有滑块一，两个所述滑块一之间固定设置有导轨二，所述导轨二通过两个滑块一沿导轨一做往复运动，所述导轨二上设置有滑块二；所述基板上还设置有透明压板，用于压平防伪产品，且不阻碍激发和发射光线通过；所述图案采集单元还包括采集头，用于采集防伪产品的图案，所述采集头固定于滑块二上，通过滑块二沿导轨二做往复运动；

所述防伪图案采集装置还包括滤色单元，所述滤色单元与图案采集单元连接，便于图案采集单元采集单一分色图案。

本实用新型提供的防伪图案采集装置以光源单元、图案采集单元、处理单元和滤色单元等四大主要单元为关键，其中，光源单元为图案采集单元提供多波段光源，实现同时对多种光致发光或光致变色防伪的激发和图案采集；图案处理单元能够接收图案采集单元采集的数字图像，并进行拼接、融合处理；滤色单元可根据需要设置多种滤色片，实现对单一分色图案的采集；科学合理设计图案采集单元的结构，并通过滑块与导轨的配合协同作用，完成大幅面二维平面内的图案采集工作。

进一步地，所述光源单元包括多波段光源控制器及与多波段光源控制器连接的若干光源头，所述多波段光源控制器通过光纤或电线与光源头相连。所述多波段光源控制器用于控制不同波段光源头，以检测、验证并采集由不同光致发光或光致变色材料印刷的图案。

更进一步地，所述采集头包括底部镂空的遮光外壳，所述遮光外壳内部固定设置有固定板，所述遮光外壳顶部设置有若干通孔一，所述固定板上设置有若干通孔二，所述通孔一与通孔二的位置一一对应；

所述通孔一和通孔二可供所述光源头穿过，所述光源头上还设置有限位突起，使光源头的一端卡接于通孔一处，另一端与遮光外壳底部存在一定间距；

所述遮光外壳顶部上设置有通孔三，所述固定板上还对应设置有通孔四，所述摄像头与图案处理单元通过连接线相连，所述连接线上设置有限位突起使所述摄像头悬挂于通孔三和通孔四之间。

遮光外壳可形成黑暗环境进行图案采集，通过若干通孔一和通孔二的对应设置，可以根据需要一次性固定多种波段的光源头进行多种波段的光致发光或光致变色材料的检测。

更进一步地，所述滤色单元包括多种滤色片，所述固定板中还设有用于放置滤色片的槽，所述滤色片能够沿槽推进或抽出；在推进时，所述滤色片的长度能够遮住所述摄像头，便于单一颜色进入摄像头。

更进一步地，所述通孔一和通孔二的个数至少为1个。

更进一步地，所述光源头为长波紫外光光源头、短波紫外光光源头、红外激光光源头、近红外光光源头或白光光源头中至少一种。

更进一步地，所述透明压板上还设置有十字相交且固定间距的经纬线。采用十字相交的经纬线设置便于标识位置以便图案采集头精确的定位移动。

更进一步地，所述透明压板的材料为透明石英玻璃；所述透明压板的厚度为0.5~5mm；所述透明压板的透光范围为185~2500nm。

进一步地，所述基板的底部还设置有垫脚，所述垫脚的个数为4~8个，通过垫脚调节基板的水平状态。

进一步地，所述图案处理单元包括边缘融合器和多画面拼接器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的防伪图案采集装置通过采集头上设置多个通孔一和通孔二，可以根据需要一次性固定多种波段的光源头进行多种波段的光致发光或光致变色材料的检测，通过摄像头进行单色或彩色图像采集，再借助图案处理单元对采集到的数字图像进行拼接、融合处理，最终形成一幅完整的图像，并可通过设置在摄像头下方的滤色片对彩色图像进行单颜色通道的图像采集，综上，可实现对大幅面、多重激发的单色、彩色或彩色中的分色单元进行图像采集。

附图说明

图1为本实用新型实施例1防伪图案采集装置的框图；

图2为本实用新型实施例1防伪图案采集装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1防伪图案采集装置的图案采集单元结构示意图；

图4为本实用新型实施例1防伪图案采集装置的采集头结构示意图；

图5为本实用新型实施例1防伪图案采集装置的透明压板结构示意图；

图6为本实用新型实施例1防伪图案采集装置的摄像头视场角与光源辐射角示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1

本实施例提供一种具有多波段检测光源的防伪图案采集装置，包括依次连接的光源单元1、图案采集单元2和图案处理单元3。

如图1~5所示，光源单元1为由多个波段波长、不同强度的光源组合而成的多波段光源，用于输出光源和激发多种光致发光或光致变色防伪；本实施例的光源单元1包括多波段光源控制器100及与多波段光源控制器连接的若干光源头200，光源头200为长波紫外光光源头、短波紫外光光源头、红外激光光源头、近红外光光源头或白光光源头中至少一种，多波段光源控制器100通过光纤或电线与光源头200相连，其中，光纤用于连接红外激光光源头并使其发出红外激光，电线用于连接紫外光、近红外光、白光等光源头并使其发出对应的光波。

图案处理单元3与图案采集单元2通过数字图像传输数据线连接，用于接受图案采集单元2采集到的防伪图案并进行处理，本实施例的图案处理单元3包括边缘融合器和多画面拼接器，具体地，图案处理单元3通过边缘融合器对图案采集单元2采集的颜色图案进行边缘重叠，将相邻的图案重叠部分亮度调低，使图像的亮度保持一致；通过多画面拼接器对图案进行拼接处理，保持了图像的完整性。

图案采集单元2包括用于放置防伪产品的基板11，基板11的两端分别固定设置有导轨一15，本实施例的导轨一15通过4个固定桩13固定，两个导轨一15上分别设置有滑块一14，两个滑块一14之间固定设置有导轨二17，导轨二17通过两个滑块一14沿导轨一15做往复运动，导轨二17上设置有滑块二16；图案采集单元2还包括采集头18，用于采集防伪产品的图案，采集头18固定于滑块二16上，通过滑块二16沿导轨二17做往复运动。

其中，采集头18包括底部镂空的遮光外壳180，本实施例的遮光外壳180为立方体状，选用不透光、不反光、轻便的黑色聚甲基丙烯酸甲酯材料加工而成，遮光外壳180内部固定设置有固定板181，遮光外壳180顶部设置有若干通孔一183，固定板181上设置有若干通孔二184，通孔一183与通孔二184的位置一一对应；通孔一183和通孔二184的个数至少为1个，本实施例优选为4个，通孔一183和通孔二184可供光源头穿过，使光源头实现自由插、拔动作，光源头上还设置有限位突起，使光源头的一端卡接于通孔一183处，另一端与遮光外壳180底部存在一定间距，根据光致发光或光致变色材料的需要，选择对应的上述光源头插入通孔一183中，不需要时将其拔出即可；遮光外壳180顶部上设置有通孔三185，固定板181上还对应设置有通孔四186，摄像头182与图案处理单元3通过连接线相连，本实施例的连接线选用数字图像传输数据线，连接线上设置有限位突起使摄像头182悬挂于通孔三185和通孔四186之间；本实施例的四个通孔一183均匀分布于通孔三185周围。

基板11的底部还设置有垫脚19，垫脚19的个数为4~8个，本实施例优选为4个。

基板11上还设置有透明压板12，用于压平防伪产品，且不阻碍激发和发射光线通过；为了更加方便标识位置和精确定位移动，本实施例的透明压板12上还可设置有十字相交且固定间距的经纬线121。本实施例提供的透明压板12的材料为透明石英玻璃，透光范围为185~2500nm。本实施例的透明压板12厚度为0.5~5mm，优选为3mm。

为了方便图案采集单元2采集单一分色图案，本实施例的防伪图案采集装置还包括滤色单元4，滤色单元4与图案采集单元2连接，其中，滤色单元4包括多种滤色片，本实施例优选为r、g、b三种滤色片，固定板181中还设有用于放置滤色片的槽，滤色片能够沿槽自由推进或抽出；滤色片推进或抽出均不会影响光源头的辐射区域，在推进时，滤色片的一端能够完全遮住摄像头182，便于单一颜色进入摄像头182中而被采集到，而另一端仍在遮光外壳的外部，便于推进和抽出滤色片，本实施例在遮光外壳180的三个面分别设置方孔，并在固定板对应方孔位置开设槽，分别用于放置r滤色片187、g滤色片188和b滤色片189，在采集单色或彩色光致发光或光致变色材料印刷的图案时，将r滤色片187、g滤色片188、b滤色片189全部抽出至未挡住摄像头182的状态即可；在采集彩色光致发光或光致变色材料印刷的图案中的某个分色(比如蓝色)通道图案时，将b滤色片189推进以遮住摄像头182，使只有某个颜色(比如蓝色)的光进入摄像头182。

如图6所示，光源头插入穿过通孔一和通孔二后，其光源辐射角20辐射整个采集头遮光外壳180内壁所围区域，并有部分光线辐射到内壁上，以保证遮光外壳180内壁所围区域完全被光线覆盖，此时，摄像头182的视场角21覆盖面积s1与遮光外壳180内壁所围区域面积s2一致。

本实施例提供的防伪图案采集装置的操作步骤如下：

s1.将待检测防伪产品放置于基板上，并用透明压板压平防伪产品，分别开启图案处理单元电源、摄像头电源和多波段光源控制器电源；

s2.采用数字图像传输数据线连接摄像头与图案处理单元，将摄像头悬挂于通孔三和通孔四之间，调节摄像头的焦距，使计算机显示的即时图像视野清晰；

s3.根据需要选择合适的光源头，并连接好光源头与多波段光源控制器，将光源头放置于通孔一中，调整好间距，选择合适的光源强度，直至激发出光致发光或光致变色防伪；

s4.通过移动两个滑块一和滑块二，利用摄像头采集基板上不同区域的防伪图案，并将采集到的图案传输至图案处理单元中，其中，可根据需要推进或抽出滤色片；

s5.利用图案处理单元进行融合、拼接处理，形成一幅完整的图像。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。