CN102184588A - 反射放大式硬币检测装置 - Google Patents

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Abstract

反射放大式硬币检测装置，包括环形折射棱镜、环形凸透镜和相机，环形折射棱镜的上圆周大于下圆周，棱镜面对应为斜面，构成上大下小的斜面环形，环形凸透镜沿环形折射棱镜的上圆周设置，环形凸透镜的透镜面面向环形折射棱镜的棱镜面，硬币设置在环形折射棱镜下方的中央，硬币侧面图像经环形折射棱镜的棱镜面折射至环形凸透镜放大成像，相机垂直设置在环形凸透镜的中心上方，位于硬币的正上方，摄取环形凸透镜的放大成像，其中环形折射棱镜与环形凸透镜组成复合环形棱镜。本发明结构简单，由棱镜和凸透镜以及相机组成图像采集系统，成像精度高，清晰度好，由相机摄取的图像即可检测硬币边缘滚字，检测方便快捷。

Description

反射放大式硬币检测装置
技术领域
本发明属于光学机械、只能人工视觉检测领域，用于硬币边缘滚字的自动检测，为一种反射放大式硬币检测装置。
背景技术
在硬币检测中，目前国内尚无单像机垂直于硬币表面检测其侧边缘滾字质量的有效技术，欧洲有金属环形反光镜检测方法，但由于边缘滾字字体较小，在检测捕获图像中所占比例及少，采用成像镜头放大对后期处理负但过重，不能实现高速检测。
发明内容
本发明要解决的问题是：需要一种硬币边缘滚字的检测装置，实现快速方便的检测。
本发明的技术方案为：反射放大式硬币检测装置，包括环形折射棱镜、环形凸透镜和相机，环形折射棱镜的上圆周大于下圆周，棱镜面对应为斜面，构成上大下小的斜面环形，环形凸透镜沿环形折射棱镜的上圆周设置，环形凸透镜的透镜面面向环形折射棱镜的棱镜面，硬币设置在环形折射棱镜下方的中央，硬币侧面图像经环形折射棱镜的棱镜面折射至环形凸透镜放大成像，相机垂直设置在环形凸透镜的中心上方，位于硬币的正上方，摄取环形凸透镜的放大成像，其中环形折射棱镜与环形凸透镜组成复合环形棱镜。
检测装置由复合环形棱镜、透镜压紧圈、上部防尘镜片、透镜压圈、壳体、下部防尘镜片和相机组成，壳体为装配基座，透镜压紧圈沿环形折射棱镜上圆周设置，将环形折射棱镜紧固在壳体中，上部防尘镜片设置在复合环形棱镜上方，透镜压圈为紧固件，设置在上部防尘镜片上方，将复合环形棱镜以及透镜压紧圈和上部防尘镜片紧固在壳体内，下部防尘镜片位于环形折射棱镜的下方，上部防尘镜片和下部防尘镜片将复合环形棱镜密封在壳体中，相机垂直设置在环形凸透镜的中心上方，与环形凸透镜的距离保证能够摄取环形凸透镜的放大成像。
环形折射棱镜位于硬币上方2.5-4mm处，环形凸透镜为环形单凸面放大镜，硬币侧面图像经环形折射棱镜90度折射后，至环形凸透镜放大成像，相机摄取所述放大成像，且相机镜头的轴线、环形折射棱镜的轴线以及环形凸透镜的轴线重合。
优选相机为面阵式数字相机。
本发明结构简单，由棱镜和凸透镜以及相机组成图像采集系统，成像精度高，清晰度好，由相机摄取的图像即可检测硬币边缘滚字，检测方便快捷。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明实施例的示意图。
具体实施方式
如图1，本发明包括环形折射棱镜11、环形凸透镜12和相机7，环形折射棱镜11的上圆周大于下圆周，棱镜面对应为斜面，构成上大下小的斜面环形，环形凸透镜12设置在环形折射棱镜11上方，环形凸透镜12的透镜面面向环形折射棱镜11的棱镜面，硬币设置在环形折射棱镜11下方的中央，硬币侧面图像经环形折射棱镜11的棱镜面折射至环形凸透镜12放大成像，相机7垂直设置在环形凸透镜12的中心上方，位于硬币的正上方，摄取环形凸透镜12的放大成像，其中环形折射棱镜11与环形凸透镜12组成复合环形棱镜1。
如图2，作为优选方式，环形复合棱镜1的上下方设有防尘镜片，环形复合棱镜1和防尘镜片设置在一壳体5内，整个检测装置由复合环形棱镜1、透镜压紧圈2、上部防尘镜片3、透镜压圈4、壳体5、下部防尘镜片6、相机7组成，壳体5为装配基座，透镜压紧圈2沿环形折射棱镜11上圆周设置，为环形折射棱镜11的外层紧固件，用于将环形折射棱镜11紧固在壳体5中，上部防尘镜片3设置在复合环形棱镜1上方，防止灰尘从上方进入复合环形棱镜1结构，透镜压圈4为透镜紧固件，设置在上部防尘镜片3上方，将复合环形棱镜1结构以及透镜压紧圈2、上部防尘镜片3整体紧固在壳体5内，下部防尘镜片6位于环形折射棱镜11的下方，防止灰尘从下方进入复合环形棱镜1结构，上部防尘镜片3和下部防尘镜片6将复合环形棱镜1密封在壳体5中，相机7用于图像采集。
本发明的结构是采用复合环形棱镜，即以光学透明材料将环形折射棱镜11与环形凸透镜12做在同一材料体上，环形折射棱镜置于硬币上方2.5-4mm处，硬币侧边图文映入环形棱镜折射现上折反90度后进入其上方的环形凸透镜12放大，环形凸透镜12为环形单凸面放大镜，硬币的图像放大数倍后，被垂直于硬币的面阵式数字相机7捕获，形成环状硬币边缘图文图像。垂直装置面阵式数字像机，是为了实现在线快速检测，且与复合环形棱镜垂直的像机成像均匀对称、失真小，保证检测精确。采用光学透明材料，如光学玻璃、光学塑料，可实现环形棱镜与环形凸镜透复合一体，消除了镜头装配误差，使镜头结构减化，加工一致性好。比采用碗形金属反光镜结构有成像精度高、清晰度高、对比度高的特点，为后期图文识别提供更良好的条件。

Claims (4)

1.反射放大式硬币检测装置，其特征是包括环形折射棱镜(11)、环形凸透镜(12)和相机(7)，环形折射棱镜(11)的上圆周大于下圆周，棱镜面对应为斜面，构成上大下小的斜面环形，环形凸透镜(12)沿环形折射棱镜(11)的上圆周设置，环形凸透镜(12)的透镜面面向环形折射棱镜(11)的棱镜面，硬币设置在环形折射棱镜(11)下方的中央，硬币侧面图像经环形折射棱镜(11)的棱镜面折射至环形凸透镜(12)放大成像，相机(7)垂直设置在环形凸透镜(12)的中心上方，位于硬币的正上方，摄取环形凸透镜(12)的放大成像，其中环形折射棱镜(11)与环形凸透镜(12)组成复合环形棱镜(1)。
2.根据权利要求1所述的反射放大式硬币检测装置，其特征是检测装置由复合环形棱镜(1)、透镜压紧圈(2)、上部防尘镜片(3)、透镜压圈(4)、壳体(5)、下部防尘镜片(6)和相机(7)组成，壳体(5)为装配基座，透镜压紧圈(2)沿环形折射棱镜(11)上圆周设置，将环形折射棱镜(11)紧固在壳体(5)中，上部防尘镜片(3)设置在复合环形棱镜(1)上方，透镜压圈(4)为紧固件，设置在上部防尘镜片(3)上方，将复合环形棱镜(1)以及透镜压紧圈(2)和上部防尘镜片(3)紧固在壳体(5)内，下部防尘镜片(6)位于环形折射棱镜(11)的下方，上部防尘镜片(3)和下部防尘镜片(6)将复合环形棱镜(1)密封在壳体(5)中，相机(7)垂直设置在环形凸透镜(12)的中心上方，与环形凸透镜(12)的距离保证能够摄取环形凸透镜(12)的放大成像。
3.根据权利要求1或2所述的反射放大式硬币检测装置，其特征是环形折射棱镜(11)位于硬币上方2.5-4mm处，环形凸透镜(12)为环形单凸面放大镜，硬币侧面图像经环形折射棱镜(11)90度折射后，至环形凸透镜(12)放大成像，相机摄取所述放大成像，且相机镜头的轴线、环形折射棱镜的轴线以及环形凸透镜的轴线重合。
4.根据权利要求1或2所述的反射放大式硬币检测装置，其特征是相机为面阵式数字相机。
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