[实用新型]能采集弧型表面无色差凸型字符图像的装置

说明书

本实用新型公开了一种能采集弧型表面无色差凸型字符图像的装置，由照明光源、半反射半透射镜片、远心成像镜头及相机形成同轴成像光路，半反射半透射镜片倾斜设置于瓶坯与远心成像镜头之间，照明光源设置于半反射半透射镜片朝向瓶坯的一侧；照明光源的照射面设置为内凹的圆弧形状，使照明光源形成凹面光源，半反射半透射镜片为平面镜片。本实用新型通过照明光源、半反射半透射镜片、远心成像镜头及相机相互配合来实现对于瓶坯圆弧面模腔号码的识别提取，而实现这种识别的关键在于将照射面设计为圆弧面，同时配合远心成像镜头，利用远心成像镜头具有成像景深，可以对光轴方向上相当一段距离内的物体清晰成像，因而尤其适合圆弧表面特征的物体。

技术领域

本实用新型涉及测量测绘技术领域，具体涉及一种用于采集弧型表面无色差凸型字符图像的装置。

背景技术

PET瓶坯是典型的注塑加工产品，其生产加工工程中的质量控制需要对各个瓶坯所对应的模腔号码进行追踪管理。由于这类字符印具有“无色差”的特点，而且字符所在表面是弯曲的圆弧面，现有的字符识别技术不适合于这种情况，无法高效、准确地识别提取瓶坯圆弧面上的上述模腔号码，从而会给正常的生产管理造成不良影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单、能高效、精确地采集弧型表面无色差凸型字符图像的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种能采集弧型表面无色差凸型字符图像的装置，其特征在于：通过照明光源、半反射半透射镜片、远心成像镜头及相机形成同轴成像光路，相机设置于远心成像镜头的尾端，半反射半透射镜片倾斜设置于瓶坯与远心成像镜头之间，照明光源设置于半反射半透射镜片朝向瓶坯的一侧，使照明光源的发射光线经半反射半透射镜片反射至瓶坯上，产生的反射光线穿过半反射半透射镜片射入远心成像镜头中，以使图像成像在相机的成像元件上；照明光源的照射面设置为内凹的圆弧形状，使照明光源形成凹面光源，而半反射半透射镜片为平面镜片。

进一步地，照明光源的照射面的曲率半径为240～280毫米，用于产生光线的灯珠均匀设置在照射面上，各灯珠排列后形成与照射面相同的圆弧形状。

进一步地，瓶坯设置在一电机上，形成可相对从半反射半透射镜片照射出的发射光线的旋转结构。

优选地，远心成像镜头与瓶坯形成水平对齐，半反射半透射镜片以45度倾斜状设置在远心成像镜头与瓶坯之间，且半反射半透射镜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镜片的反射面。

进一步地，瓶坯的底部装设在电机上，瓶坯整体与远心成像镜头形成基本垂直的结构。由于瓶坯表面的模腔号码字符长度由制造商决定，所以会遇到无法单次成像就拍摄采集到完整字符的情况。通过电机旋转瓶坯，分次采集图像组合，可以实现完整图像的拍摄。

该装置的图像提取方法按以下步骤进行，

1)照明光源打开，发射光线经过半反射半透射镜片的反射照射在瓶坯的模腔号码区域，经过反射后，携带有模腔号码信息的反射光线经过半反射半透视镜片透射后进入远心成像镜头，成像在相机的成像元件上；

2)原始图像执行“黑帽变换”，得到图像b；

3)原始图像执行“白帽变换”，得到图像w；

4)图像w与原图像相加得到图像p；

5)图像b与图像p相减得到图像f；

6)图像f执行二值化处理，得到最终结果图像。

本实用新型通过照明光源、半反射半透射镜片、远心成像镜头及相机的相互配合来实现对于瓶坯圆弧面模腔号码的识别提取，而实现这种识别提取的关键在于将照射面设计为圆弧面，同时配合远心成像镜头，利用远心成像镜头具有成像景深，可以对光轴方向上相当一段距离内的物体清晰成像，因而尤其适合圆弧表面特征的物体。