[實用新型]能采集弧型表面無色差凸型字符圖像的裝置

有效

• 申請號: 201920921132.6
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN210109840U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 陳怡彬
• 申請（專利權）人: 廣州矩陣黑格軟件科技合伙企業(有限合伙)
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/00
• 代理公司: 廣州市科豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44467
• 代理人: 龔元元

本實用新型公開了一種能采集弧型表面無色差凸型字符圖像的裝置，由照明光源、半反射半透射鏡片、遠心成像鏡頭及相機形成同軸成像光路，半反射半透射鏡片傾斜設置于瓶坯與遠心成像鏡頭之間，照明光源設置于半反射半透射鏡片朝向瓶坯的一側；照明光源的照射面設置為內凹的圓弧形狀，使照明光源形成凹面光源，半反射半透射鏡片為平面鏡片。本實用新型通過照明光源、半反射半透射鏡片、遠心成像鏡頭及相機相互配合來實現對于瓶坯圓弧面模腔號碼的識別提取，而實現這種識別的關鍵在于將照射面設計為圓弧面，同時配合遠心成像鏡頭，利用遠心成像鏡頭具有成像景深，可以對光軸方向上相當一段距離內的物體清晰成像，因而尤其適合圓弧表面特征的物體。

技術領域

本實用新型涉及測量測繪技術領域，具體涉及一種用于采集弧型表面無色差凸型字符圖像的裝置。

背景技術

PET瓶坯是典型的注塑加工產品，其生產加工工程中的質量控制需要對各個瓶坯所對應的模腔號碼進行追蹤管理。由于這類字符印具有“無色差”的特點，而且字符所在表面是彎曲的圓弧面，現有的字符識別技術不適合于這種情況，無法高效、準確地識別提取瓶坯圓弧面上的上述模腔號碼，從而會給正常的生產管理造成不良影響。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、能高效、精確地采集弧型表面無色差凸型字符圖像的裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種能采集弧型表面無色差凸型字符圖像的裝置，其特征在于：通過照明光源、半反射半透射鏡片、遠心成像鏡頭及相機形成同軸成像光路，相機設置于遠心成像鏡頭的尾端，半反射半透射鏡片傾斜設置于瓶坯與遠心成像鏡頭之間，照明光源設置于半反射半透射鏡片朝向瓶坯的一側，使照明光源的發射光線經半反射半透射鏡片反射至瓶坯上，產生的反射光線穿過半反射半透射鏡片射入遠心成像鏡頭中，以使圖像成像在相機的成像元件上；照明光源的照射面設置為內凹的圓弧形狀，使照明光源形成凹面光源，而半反射半透射鏡片為平面鏡片。

進一步地，照明光源的照射面的曲率半徑為240～280毫米，用于產生光線的燈珠均勻設置在照射面上，各燈珠排列后形成與照射面相同的圓弧形狀。

進一步地，瓶坯設置在一電機上，形成可相對從半反射半透射鏡片照射出的發射光線的旋轉結構。

優選地，遠心成像鏡頭與瓶坯形成水平對齊，半反射半透射鏡片以45度傾斜狀設置在遠心成像鏡頭與瓶坯之間，且半反射半透射鏡片的反射面朝向瓶坯及照明光源，照明光源以45度的入射角照射半反射半透射鏡片的反射面。

進一步地，瓶坯的底部裝設在電機上，瓶坯整體與遠心成像鏡頭形成基本垂直的結構。由于瓶坯表面的模腔號碼字符長度由制造商決定，所以會遇到無法單次成像就拍攝采集到完整字符的情況。通過電機旋轉瓶坯，分次采集圖像組合，可以實現完整圖像的拍攝。

該裝置的圖像提取方法按以下步驟進行，

1)照明光源打開，發射光線經過半反射半透射鏡片的反射照射在瓶坯的模腔號碼區域，經過反射后，攜帶有模腔號碼信息的反射光線經過半反射半透視鏡片透射后進入遠心成像鏡頭，成像在相機的成像元件上；

2)原始圖像執行“黑帽變換”，得到圖像b；

3)原始圖像執行“白帽變換”，得到圖像w；

4)圖像w與原圖像相加得到圖像p；

5)圖像b與圖像p相減得到圖像f；

6)圖像f執行二值化處理，得到最終結果圖像。

本實用新型通過照明光源、半反射半透射鏡片、遠心成像鏡頭及相機的相互配合來實現對于瓶坯圓弧面模腔號碼的識別提取，而實現這種識別提取的關鍵在于將照射面設計為圓弧面，同時配合遠心成像鏡頭，利用遠心成像鏡頭具有成像景深，可以對光軸方向上相當一段距離內的物體清晰成像，因而尤其適合圓弧表面特征的物體。