專利名稱：基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對硬幣表面進(jìn)行檢測的裝置，尤其涉及一種針對國內(nèi)外發(fā)行的硬幣表面的缺陷進(jìn)行檢測的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置。
背景技術(shù)：
造幣工藝技術(shù)的發(fā)展，越來越需要對各種不同的硬幣表面進(jìn)行非人為缺陷識別、 分類以及缺陷的等級量化等檢測，以消除人工檢測的主觀性和一致性。評價硬幣表面質(zhì)量需要對硬幣表面的缺陷進(jìn)行定位與量化。硬幣表面的缺陷分為兩類，線狀缺陷——劃痕和面積狀缺陷——斑點。對各種不同的硬幣表面進(jìn)行缺陷檢測具有較高的難度，主要體現(xiàn)在缺陷識別、分類困難，缺陷的等級量化缺乏現(xiàn)成的參考標(biāo)準(zhǔn)，沒有標(biāo)準(zhǔn)樣品，有些缺陷紋理弱，對成像所需光照條件要求較為苛刻等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置，可以在沒有標(biāo)準(zhǔn)品的情況下，對國內(nèi)外發(fā)行的硬幣產(chǎn)品進(jìn)行表面質(zhì)量的缺陷檢測，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對各種不同的硬幣表面進(jìn)行缺陷檢測具有較高難度的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下設(shè)有光源，照明檢測目標(biāo)的同時，提供系統(tǒng)基準(zhǔn)信號；檢測目標(biāo)被照亮后，檢測目標(biāo)的表面信息將調(diào)制在基準(zhǔn)信號上，形成調(diào)制信號；設(shè)有鏡頭，上述調(diào)制信號通過鏡頭會聚后成像在相機(jī)的焦面上；設(shè)有相機(jī)，相機(jī)通過電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)圖像傳感器將光學(xué)圖像信號轉(zhuǎn)換為電子圖像信號輸入到圖像采集單元；設(shè)有圖像采集單元，圖像采集單元將上述電子圖像信號處理為需要的格式后，進(jìn)行各種信息提取和處理，將正常信號和缺陷信號標(biāo)記出來，由計算機(jī)分發(fā)給顯示單元。所述的光源為LED白色環(huán)形光源，采用低角度照射方式。所述的光源采用60度角照射。所述的鏡頭為高分辨率鏡頭，成像中心處和邊緣處超過100線對/mm，鏡頭上設(shè)有
遮光外罩。所述的相機(jī)為500萬像素電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)圖像傳感器相機(jī)，相機(jī)上設(shè)有承載支架。設(shè)有攝像支架和攝像系統(tǒng)，所述的攝像支架固定在操作平臺上，光源和攝像系統(tǒng)固定在攝像支架上，攝像系統(tǒng)沿著檢測目標(biāo)硬幣表面垂直方向采集硬幣表面的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的優(yōu)點效果如下1、本發(fā)明具有檢測精度高、缺陷識別完整等優(yōu)點，硬幣正反面的斑點的面積、斑點的位置、劃痕的長度、劃痕的寬度均可檢測，在無標(biāo)準(zhǔn)樣品對照的情況下，能針對硬幣表面劃痕和斑點進(jìn)行缺陷定位量化，可廣泛應(yīng)用于硬幣表面的缺陷檢測。2、照明成像光源，采用低角度照射方式，高密度LED列陣，高亮度，可以解決對角照射陰影問題，突出表現(xiàn)產(chǎn)品的邊緣銳度，拉開缺陷和原始背景之間的灰度差異，保證獲得硬幣表面清晰完整的圖像。3、采用高精度500萬像素CCD圖像傳感器相機(jī)和高分辨率鏡頭，配合承載支架和遮光外罩，加強(qiáng)抗雜光干擾能力。4、光源選擇高密度LED列陣、高亮度的環(huán)形光源，可保證照度場的均勻性，對稱性，不同顏色產(chǎn)品的適應(yīng)性。5、光源選擇低角度60度角照射被檢產(chǎn)品，成功解決了對焦照射陰影問題，而且減小了硬幣表面的反光性，突出了產(chǎn)品的三維信息。6、本發(fā)明質(zhì)量表述客觀，不受人為因素影響，判定標(biāo)準(zhǔn)一致，而且可以定量描述。


圖1為本發(fā)明工作原理框圖。圖2為本發(fā)明工作示意圖。圖中，1、相機(jī)，2、鏡頭，3、光源，4、被測物體。
具體實施例方式本發(fā)明參照附圖，結(jié)合具體實施例，進(jìn)行詳細(xì)描述如下如圖1-2所示，設(shè)有LED白色環(huán)形光源，采用低角度60度角照射方式，照明檢測目標(biāo)的同時，提供系統(tǒng)基準(zhǔn)信號；檢測目標(biāo)被照亮后，檢測目標(biāo)的表面信息將調(diào)制在基準(zhǔn)信號上，形成調(diào)制信號；設(shè)有高分辨率鏡頭，鏡頭上設(shè)有遮光外罩鏡頭，上述調(diào)制信號通過鏡頭會聚后成像在相機(jī)的焦面上；設(shè)有500萬像素的高精度CMOS相機(jī)，相機(jī)上設(shè)有承載支架相機(jī)，相機(jī)通過電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)圖像傳感器將光學(xué)圖像信號轉(zhuǎn)換為電子圖像信號輸入到圖像采集單元；設(shè)有圖像采集單元，圖像采集單元將上述電子圖像信號處理為需要的格式，如BMP 或者TIF后，進(jìn)行各種信息提取和處理，將正常信號和缺陷信號標(biāo)記出來，由計算機(jī)分發(fā)給顯不器。設(shè)有攝像支架和攝像系統(tǒng)，所述的攝像支架固定在操作平臺上，光源和攝像系統(tǒng)固定在攝像支架上，攝像系統(tǒng)沿著檢測目標(biāo)硬幣表面垂直方向采集硬幣表面的圖像數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置，其特征在于包括下述結(jié)構(gòu)，設(shè)有光源，照明檢測目標(biāo)的同時，提供系統(tǒng)基準(zhǔn)信號；檢測目標(biāo)被照亮后，檢測目標(biāo)的表面信息將調(diào)制在基準(zhǔn)信號上，形成調(diào)制信號；設(shè)有鏡頭，上述調(diào)制信號通過鏡頭會聚后成像在相機(jī)的焦面上；設(shè)有相機(jī)，相機(jī)通過電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)將光學(xué)圖像信號轉(zhuǎn)換為電子圖像信號輸入到圖像采集單元；設(shè)有圖像采集單元，圖像采集單元將上述電子圖像信號處理為需要的格式后，進(jìn)行各種信息提取和處理，將正常信號和缺陷信號標(biāo)記出來，由計算機(jī)分發(fā)給顯示單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置，其特征在于所述的光源為LED白色環(huán)形光源，采用低角度照射方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置，其特征在于所述的光源采用60度角照射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置，其特征在于所述的鏡頭為高分辨率鏡頭，成像中心處和邊緣處超過100線對/mm，鏡頭上設(shè)有遮光外罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置，其特征在于所述的相機(jī)為500萬像素的電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)圖像傳感器相機(jī)，相機(jī)上設(shè)有承載支架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置，其特征在于設(shè)有攝像支架和攝像系統(tǒng)，所述的攝像支架固定在操作平臺上，光源和攝像系統(tǒng)固定在攝像支架上，攝像系統(tǒng)沿著檢測目標(biāo)硬幣表面垂直方向采集硬幣表面的圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質(zhì)量高精度檢測裝置?？梢栽跊]有標(biāo)準(zhǔn)品的情況下，對國內(nèi)外發(fā)行的硬幣產(chǎn)品表面進(jìn)行缺陷定位與量化。本發(fā)明采用高精度500萬CMOS相機(jī)和高端進(jìn)口鏡頭組成精密光學(xué)檢測系統(tǒng)，輔助以LED白色環(huán)形光源、遮光實驗平臺和圖形工作站實現(xiàn)硬幣的采集，利用圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)硬幣表面缺陷的檢測。檢測內(nèi)容包括正反面的斑點、劃痕缺陷。本檢測裝置具有檢測精度高、缺陷識別完整等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于硬幣表面質(zhì)量的檢測。
文檔編號G01N21/952GK102374997SQ20101026168
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者劉志剛, 勾久斌, 康今哲, 張吉剛, 張波, 江濤, 賴茂明 申請人:中國印鈔造幣總公司