[發明專利]一種在透明材料內部加工和讀取二維碼的方法及系統

有效

• 申請號: 202011635542.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112828481B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 王雪輝;曹思洋;陳航;王建剛
• 申請（專利權）人: 武漢華工激光工程有限責任公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

1.一種在透明材料內部加工和讀取二維碼的方法，其特征在于，所述透明材料的單面具有遮蔽層，所述方法包括：

二維碼加工：將超快激光脈沖聚焦到透明材料內部的預定位置，控制激光脈沖以設定的重復頻率和功率從起始點開始按照加工軌跡逐點進行加工，每個點加工設定的時長后跳轉到下一個點，直至實現整個二維碼區域所有點的加工，完成單次加工周期；

二維碼讀取：通過照明光源從斜上方向下照射二維碼區域，利用透明材料底部遮蔽層對光的鏡面反射或漫反射，通過CCD視覺系統獲取目標圖像并通過對比度的區分實現二維碼的讀取；

對于透明材料底部具有遮蔽層且遮蔽層表面光滑的情況，采用照明光源從斜上方向下入射，底部遮蔽層的反射光經過二維碼區域的折射進入布置在正上方的CCD視覺系統，通過對比度的區分實現對二維碼的讀取；

對于透明材料底部具有遮蔽層且遮蔽層表面粗糙的情況，采用照明光源從二維碼區域的斜上方輻照該區域，光經過二維碼區域會在底部遮蔽層上形成陰影區，在陰影區上方設置CCD視覺系統掃描陰影部分，通過對比度的區分實現對二維碼的讀取。

2.根據權利要求1所述的在透明材料內部加工和讀取二維碼的方法，其特征在于，所述二維碼加工的方法進一步包括：預定位置為透明材料表面以下0.1-1mm處；設定的重復頻率范圍為310-2000kHz；設定的功率范圍為0.2-1.9W；設定的時長范圍為0.02-0.5ms。

3.根據權利要求1所述的在透明材料內部加工和讀取二維碼的方法，其特征在于，所述二維碼加工方法中，加工次數為一次或多次。

4.一種在透明材料內部加工和讀取二維碼的系統，其特征在于，所述透明材料的單面具有遮蔽層，所述系統包括加工裝置和讀取裝置；所述加工裝置包括超快激光器、擴束準直鏡、導光鏡、聚焦鏡、樣品臺和工控機，所述超快激光器發出的激光束經由擴束準直鏡、導光鏡入射到聚焦鏡上，然后由聚焦鏡聚焦于樣品臺上的透明材料內部，所述工控機分別與超快激光器和樣品臺相連并控制二者工作；所述讀取裝置包括照明光源和CCD視覺系統；對于透明材料底部具有遮蔽層且遮蔽層表面光滑的情況，所述照明光源從斜上方向下入射，底部遮蔽層的反射光經過二維碼區域的折射進入布置在正上方的CCD視覺系統，CCD視覺系統獲取目標圖像并通過對比度的區分實現對二維碼的讀?。粚τ谕该鞑牧系撞烤哂姓诒螌忧艺诒螌颖砻娲植诘那闆r，所述照明光源從二維碼區域的斜上方輻照該區域，光經過二維碼區域會在底部遮蔽層上形成陰影區，在陰影區上方設置CCD視覺系統掃描陰影部分，CCD視覺系統獲取目標圖像并通過對比度的區分實現對二維碼的讀取。

5.根據權利要求4所述的在透明材料內部加工和讀取二維碼的系統，其特征在于，所述超快激光器的重復頻率范圍為310-2000kHz，功率范圍為0.2-1.9W，單點作用時間范圍為0.02-0.5ms。