[發(fā)明專利]一種金屬柱面直接標刻二維條碼的識讀裝置

有效

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• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103310178A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何衛(wèi)平;曹西征;王偉;牛晉波;郭改放
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二維條碼識讀技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種金屬柱面直接標刻二維條碼的識讀裝置，以實現(xiàn)金屬柱面上二維條碼信息的快速準確采集。

背景技術(shù)

實時準確地獲取離散制造企業(yè)車間底層金屬部件的信息，是實現(xiàn)生產(chǎn)信息實時追蹤和金屬材料高效調(diào)度的關(guān)鍵，而金屬部件的有效識別則是其中的關(guān)鍵技術(shù)。機器視覺已在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，本發(fā)明正是為利用機器視覺識別金屬部件提供快速準確采集二維條碼信息的硬件支持。

目前的輔助識讀裝置或者識讀裝置用于金屬柱面直接標刻二維條碼的識讀領(lǐng)域，使用時存在下列缺陷：

1、手持式DPM讀碼器識讀焦距不能確定，需要人工一手持讀碼器，一手持金屬部件，尋找識讀位置，定位金屬柱面二維條碼。這種手持式識讀方式既浪費時間又容易使操作人員疲倦。輔助定焦的裝置操作復(fù)雜、適應(yīng)性差，需要根據(jù)不同的金屬柱面曲率和二維條碼尺寸反復(fù)調(diào)節(jié)。

2、由于金屬柱面是圓弧，且一般粗糙度低，易反光以及外界光源干擾等因素，造成采集的金屬柱面二維條碼圖像存在嚴重的高亮反光干擾。

3、由于它是基于采集的一幅二維條碼圖像進行識讀，所以當采集的圖像存在光照不均、條碼信息不完整等問題時，造成無法識讀。

4、不同金屬柱面標刻的二維條碼識讀時需要的照明光源類型不相同，采用單一光源照明的識讀裝置不能為所有的金屬柱面二維條碼識讀提供有效的照明支持。

5、上述缺陷在圓柱金屬直徑越小時，表現(xiàn)的越明顯，造成條碼識讀越困難。

現(xiàn)有條碼識讀裝置的上述缺陷，加上金屬表面二維條碼對比度低、人工操作的不穩(wěn)定性、金屬部件尺寸的多樣性等因素的干擾，降低了金屬柱面直接標刻二維條碼的識讀率，嚴重影響了識讀效率。即使可以識讀，也需要在識讀裝置前長時間的摸索才能確定金屬柱面直接標刻二維條碼圖像的合適的采樣位置或者調(diào)節(jié)輔助識讀裝置，這就導(dǎo)致識讀時間長，識讀效率低。據(jù)發(fā)明人統(tǒng)計，85%的識讀時間都消耗在尋找的可能識讀位置或者調(diào)節(jié)輔助識讀裝置上。

綜合現(xiàn)有的條碼識讀裝置和輔助條碼識讀裝置設(shè)計，無法實現(xiàn)為金屬柱面二維條碼識讀提供有效的硬件支持。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種金屬柱面直接標刻二維條碼的識讀裝置,不僅可以實現(xiàn)對金屬柱面直接標刻二維條碼的快速準確定位，并使得采集的金屬柱面直接標刻的二維條碼圖像有良好的質(zhì)量，為金屬柱面二維條碼的快速準確識讀提供有效的硬件支持。

技術(shù)方案

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種金屬柱面直接標刻二維條碼的識讀裝置，其特征在于：由支撐殼體、相機、識讀光源和輔助定位裝置組成；所述支撐殼體一端封閉，支撐殼體不透明，支撐殼體內(nèi)表面不發(fā)生鏡面反射；相機固定在支撐殼體封閉端的內(nèi)端面上；識讀光源固定在支撐殼體開口端，并將支撐殼體開口端封閉；所述識讀光源包括同軸光源和漫反射光源；

所述同軸光源由外殼、LED電路板、漫反射板和分光鏡組成；外殼不透明，LED電路板固定在外殼一端，在外殼內(nèi)且沿LED電路板的照射方向依次設(shè)置有漫反射板和分光鏡，漫反射板與LED電路板平行，分光鏡與漫反射板成45°夾角，分光鏡由半反射半透射的材料構(gòu)成，分光鏡的分光面朝向LED電路板；在分光鏡上方的外殼側(cè)壁上開有觀察窗口，在分光鏡下方的外殼側(cè)壁上開有照射窗口，觀察窗口與照射窗口平行，且觀察窗口與LED電路板垂直；

所述漫反射光源包括有半球外殼、底座、環(huán)形LED電路板和環(huán)形隔板；所述半球外殼不透明，半球外殼內(nèi)表面涂有具有使光線發(fā)生漫反射的材料，半球外殼外側(cè)面與支撐殼體的開口端固定連接；在半球外殼頂部開有通光孔；同軸光源的外殼固定在漫反射光源的半球外殼頂端，且照射窗口完全覆蓋通光孔；所述底座是截面為L型的環(huán)形結(jié)構(gòu)，底座的上端面與半球外殼環(huán)形端面固定連接；所述環(huán)形LED電路板固定在底座的內(nèi)部環(huán)形上側(cè)面上，且環(huán)形LED電路板的LED光軸平行于相機鏡頭的中心軸線；所述環(huán)形隔板固定在底座的環(huán)形內(nèi)端面上，且底座和環(huán)形隔板不透明；底座、環(huán)形LED電路板、環(huán)形隔板、通光孔以及相機鏡頭的中心軸線均重合；

輔助定位裝置由若干相互平行的定位條組成，定位條固定在底座上；在定位條中部有輔助定位槽，輔助定位槽的中心軸線與相機鏡頭的中心軸線垂直相交。

所述一種金屬柱面直接標刻二維條碼的識讀裝置，其特征在于：識讀光源還包括有條形照明光源；條形照明光源的安裝板固定在環(huán)形隔板上；條形照明光源的LED光軸垂直于輔助定位槽的中心軸線。