专利名称：硬币立面及轮廓在线检测光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬币立面及轮廓在线检测光学系统。
背景技术：
目前，随着经济的高速发展，市场上需要大量的货币流通，其中在产品生产成形过程中，其模具会出现不同程度的破损，导致印制的硬币的表面质量出现缺陷，为了保证每一枚硬币在流通前达到出厂品质要求，需要对硬币进行全面的表面质量检测。对硬币的360度圆周立面进行在线检测是目前面临的技术难题，目前还没有满足在线检测的方法解决立面存在的质量缺陷问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种硬币立面及轮廓在线检测光学系统，有效检测硬币立面质量缺陷和外部轮廓特征。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案
一种硬币立面及轮廓在线检测光学系统，包括用于承载硬币的玻璃板、同心设置于硬币上方的环形光源、同心设置于硬币下方的曲面反光镜、同心设置于硬币下方的背光源，所述的环形光源的内径大于硬币的外径以保证能够照亮硬币的立面后经所述的曲面反光镜反射成像，所述的环形光源的上方设置有中心位于硬币的圆心正上方的图像采集装置。优选地，所述的曲面反光镜的中心处开设有与硬币同心的通孔，所述的背光源同心设置于该通孔的下方。优选地，所述的曲面反光镜呈碗状，所述的背光源同心设置于碗底。优选地，所述的环形光源上具有若干个沿周向分布的LED光源，其发光角度相对于水平面向下倾斜0-30°。优选地，所述的背光源包括多个阵列排布的LED光源，其发出的光线的方向垂直于硬币的下表面。进一步优选地，所述的曲面反光镜的反光曲面为圆弧面、锥面、椭圆面或双曲面。本发明的有益效果在于本系统集合了光学照明技术、自动控制技术、图像采集以及图像处理的综合识别方法，成像效果好，识别结果精准，结构简单、易实施，该系统可广泛应用于世界各国及地区金融系统金属硬币和纪念币隐形图案和文字识别。


附图1为本发明的硬币立面及轮廓在线检测光学系统的结构示意图； 附图2为采用本发明的系统拍摄的一元硬币的立面特征附图3为采用本发明的系统拍摄的硬币外部轮廓图。附图中1、硬币；2、玻璃板；3、环形光源；4、曲面反光镜；5、背光源；6、图像采集装置。
具体实施例方式下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述
如附图1所示，本发明的硬币立面及轮廓在线检测光学系统包括用于承载硬币1的玻璃板2、同心设置于硬币1上方的环形光源3、同心设置于硬币1下方的曲面反光镜4、同心设置于硬币1下方的背光源5，环形光源3的内径大于硬币1的外径以保证能够照亮硬币1 的立面后经曲面反光镜4反射成像，环形光源3的上方设置有中心位于硬币1的圆心正上方的图像采集装置6，其中，环形光源3上具有若干个沿周向分布的LED光源，其发光角度相对于水平面向下倾斜0-30° ；背光源5包括多个阵列排布的LED光源，其发出的光线的方向垂直于硬币1的下表面。曲面反光镜4的结构可有两种方案曲面反光镜4的中心处开设有与硬币1同心的通孔，背光源5同心设置于该通孔的下方；曲面反光镜4呈碗状，背光源5同心设置于碗底，曲面反光镜4的反光曲面为圆弧面、锥面、椭圆面或双曲面。上述的图像采集装置6可为面阵相机。在线传输的硬币1传送至环形光源3的正下方时，经过环形光源3照亮立面后经曲面反光镜4反射成像而被图像采集装置6采集(如附图2所示，一元硬币的立面的“RMB” 字符及“十”字星图样的特征清晰呈现)。附图1所示的实施例中的曲面反光镜4的底部开设有通孔、反光曲面为圆弧面，发光面大于硬币1的表面的背光源5同心设置于该通孔的下方，背光源5发射出的光线垂直地从硬币1的下方罩设，这样硬币1所在部分的光被遮挡，周围的光无阻挡，从而突出硬币 1的外轮廓，经过图像采集装置6采集到轮廓图像如附图3所示。本系统集合了光学照明技术、自动控制技术、图像采集以及图像处理的综合识别方法，成像效果好，识别结果精准，结构简单、易实施，该系统可广泛应用于世界各国及地区金融系统金属硬币和纪念币隐形图案和文字识别。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种硬币立面及轮廓在线检测光学系统，其特征在于包括用于承载硬币的玻璃板、同心设置于硬币上方的环形光源、同心设置于硬币下方的曲面反光镜、同心设置于硬币下方的背光源，所述的环形光源的内径大于硬币的外径以保证能够照亮硬币的立面后经所述的曲面反光镜反射成像，所述的环形光源的上方设置有中心位于硬币的圆心正上方的图像采集装置。
2.根据权利要求1所述的硬币立面及轮廓在线检测光学系统，其特征在于所述的曲面反光镜的中心处开设有与硬币同心的通孔，所述的背光源同心设置于该通孔的下方。
3.根据权利要求1所述的硬币立面及轮廓在线检测光学系统，其特征在于所述的曲面反光镜呈碗状，所述的背光源同心设置于碗底。
4.根据权利要求1所述的硬币立面及轮廓在线检测光学系统，其特征在于所述的环形光源上具有若干个沿周向分布的LED光源，其发光角度相对于水平面向下倾斜0-30°。
5.根据权利要求1所述的硬币立面及轮廓在线检测光学系统，其特征在于所述的背光源包括多个阵列排布的LED光源，其发出的光线的方向垂直于硬币的下表面。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的硬币立面及轮廓在线检测光学系统，其特征在于所述的曲面反光镜的反光曲面为圆弧面、锥面、椭圆面或双曲面。
全文摘要
本发明公开一种硬币立面及轮廓在线检测光学系统，包括用于承载硬币的玻璃板、同心设置于硬币上方的环形光源、同心设置于硬币下方的曲面反光镜、同心设置于硬币下方的背光源，所述的环形光源的内径大于硬币的外径以保证能够照亮硬币的立面后经所述的曲面反光镜反射成像，所述的环形光源的上方设置有中心位于硬币的圆心正上方的图像采集装置。本系统集合了光学照明技术、自动控制技术、图像采集以及图像处理的综合识别方法，成像效果好，识别结果精准，结构简单、易实施，该系统可广泛应用于世界各国及地区金融系统金属硬币和纪念币隐形图案和文字识别。
文档编号G01N21/952GK102538704SQ201210003740
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者吴时欣, 王 华 申请人:吴时欣, 王 华