專利名稱：基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對硬幣表面進行檢測的裝置，尤其涉及一種針對國內外發(fā)行的硬幣表面的缺陷進行檢測的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置。
背景技術：
造幣工藝技術的發(fā)展，越來越需要對各種不同的硬幣表面進行非人為缺陷識別、 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。評價硬幣表面質量需要對硬幣表面的缺陷進行定位與量化。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)成的參考標準，沒有標準樣品，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)明內容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，提供了一種基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置，可以在沒有標準品的情況下，對國內外發(fā)行的硬幣產品進行表面質量的缺陷檢測，解決了現(xiàn)有技術中對各種不同的硬幣表面進行缺陷檢測具有較高難度的問題。本發(fā)明的技術方案如下設有光源，照明檢測目標的同時，提供系統(tǒng)基準信號；檢測目標被照亮后，檢測目標的表面信息將調制在基準信號上，形成調制信號；設有鏡頭，上述調制信號通過鏡頭會聚后成像在相機的焦面上；設有相機，相機通過電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)圖像傳感器將光學圖像信號轉換為電子圖像信號輸入到圖像采集單元；設有圖像采集單元，圖像采集單元將上述電子圖像信號處理為需要的格式后，進行各種信息提取和處理，將正常信號和缺陷信號標記出來，由計算機分發(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，鏡頭上設有
遮光外罩。所述的相機為500萬像素電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)圖像傳感器相機，相機上設有承載支架。設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)沿著檢測目標硬幣表面垂直方向采集硬幣表面的圖像數據。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，在無標準樣品對照的情況下，能針對硬幣表面劃痕和斑點進行缺陷定位量化，可廣泛應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圖像傳感器相機和高分辨率鏡頭，配合承載支架和遮光外罩，加強抗雜光干擾能力。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，不同顏色產品的適應性。5、光源選擇低角度60度角照射被檢產品，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，突出了產品的三維信息。6、本發(fā)明質量表述客觀，不受人為因素影響，判定標準一致，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，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，結合具體實施例，進行詳細描述如下如圖1-2所示，設有LED白色環(huán)形光源，采用低角度60度角照射方式，照明檢測目標的同時，提供系統(tǒng)基準信號；檢測目標被照亮后，檢測目標的表面信息將調制在基準信號上，形成調制信號；設有高分辨率鏡頭，鏡頭上設有遮光外罩鏡頭，上述調制信號通過鏡頭會聚后成像在相機的焦面上；設有500萬像素的高精度CMOS相機，相機上設有承載支架相機，相機通過電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)圖像傳感器將光學圖像信號轉換為電子圖像信號輸入到圖像采集單元；設有圖像采集單元，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，進行各種信息提取和處理，將正常信號和缺陷信號標記出來，由計算機分發(fā)給顯不器。設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)沿著檢測目標硬幣表面垂直方向采集硬幣表面的圖像數據。
權利要求
1.基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置，其特征在于包括下述結構，設有光源，照明檢測目標的同時，提供系統(tǒng)基準信號；檢測目標被照亮后，檢測目標的表面信息將調制在基準信號上，形成調制信號；設有鏡頭，上述調制信號通過鏡頭會聚后成像在相機的焦面上；設有相機，相機通過電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)將光學圖像信號轉換為電子圖像信號輸入到圖像采集單元；設有圖像采集單元，圖像采集單元將上述電子圖像信號處理為需要的格式后，進行各種信息提取和處理，將正常信號和缺陷信號標記出來，由計算機分發(fā)給顯示單元。
2.根據權利要求1所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置，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.根據權利要求2所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置，其特征在于所述的光源采用60度角照射。
4.根據權利要求1所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置，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，鏡頭上設有遮光外罩。
5.根據權利要求1所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置，其特征在于所述的相機為500萬像素的電荷耦合元件(CCD Charge-coupled Device)圖像傳感器相機，相機上設有承載支架。
6.根據權利要求1所述的基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置，其特征在于設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)沿著檢測目標硬幣表面垂直方向采集硬幣表面的圖像數據。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于視覺系統(tǒng)的硬幣表面質量高精度檢測裝置。可以在沒有標準品的情況下，對國內外發(fā)行的硬幣產品表面進行缺陷定位與量化。本發(fā)明采用高精度500萬CMOS相機和高端進口鏡頭組成精密光學檢測系統(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，可廣泛應用于硬幣表面質量的檢測。
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