CN103942790A - 检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，包括PC工作站、PLC控制器、图像采集卡、图像采集装置、色标计数器a与响应处理组件。应用上述装置的方法包括：获取当前特殊光谱防伪标识的原始图像；通过对原始图像进行解码，以判定其印制质量是否合格；将与其相对应的计数值a发送至喷墨处理模块，并通过色标计数器b获取当前防伪标识的计数值b；当计数值a比计数值b大1时，判定当前防伪标识为刚才分析的不合格防伪标识；将生成的不合格信息喷印在当前不合格的纸张指定位置。本发明能够对采用特殊光谱油墨制成的防伪标识进行检测，当防伪标识的印刷质量不合格时，能够对其进行标记，以实现对防伪标识印刷质量的管控。

Description

检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置与方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置，尤其是一种检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置与方法。

背景技术

目前，特殊光谱防伪标识主要由能够吸收红外光谱的含碳无色油墨通过印刷、喷码等方式植入到物品表面。由于含碳无色油墨的特性原因，无法通过肉眼和放大镜等常规设备进行辨别。如果印刷后的防伪标识存在质量上的缺陷，则会对其后续操作造成影响。

因此，为了解决上述问题，急需出现一种能够对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行检测的装置。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供了一种能够对采用特殊光谱油墨制成的防伪标识进行检测，并在防伪标识的印刷质量不合格时，能够对其进行标记的检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置与方法。

为实现上述目的，本发明提供一种检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，包括：

色标计数器a用于对印刷好的防伪标识进行计数，以形成脉冲信号类型的计数值a，并发送至图像采集装置，以控制其采集频率；

图像采集装置为至少一个工业摄像机，用于采集特殊光谱防伪标识的图像，并将采集到的原始图像发送至图像采集卡；

所述图像采集卡接收原始图像、并将其发送至PC工作站；

所述PC工作站中包括用于对原始防伪标识图像进行图像处理模块与解码模块，以判断防伪标识的印刷质量是否合格；

响应处理组件用于对印刷质量不合格的防伪标识进行标记；

所述色标计数器a依次与所述工业摄像机、所述图像采集卡、所述PC工作站以及所述响应处理组件连接。

上述的检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，其中，所述响应处理组件包括：

色标计数器b，用于对移动到其位置的防伪标识进行计数，以形成计数值b，并将该计数值b输入喷墨处理模块中；

喷墨处理模块，用于将计数值a与计数值b进行比对，以判定当前防伪标识是否为刚才分析的不合格防伪标识，并将生成不合格信息发送至喷头控制器；

喷头控制器通过喷头将不合格信息喷印在当前不合格的纸张指定位置，以完成对不合格防伪标识的标记。

上述的检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，其中，还包括用于对所述工业摄像机进行控制的PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述工业摄像机和所述PC工作站连接。

上述的检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，其中，还包括用于对印刷流水线中滚轴转动速度进行跟踪的旋转编码器，所述旋转编码器与所述PLC控制器连接。

本发明提供一种检测特殊光谱防伪标识印刷质量的方法，包括以下步骤：

S1、通过色标计数器a获取当前印刷完成的特殊光谱防伪标识的计数值a；

S2、图像采集模块在接收到计数值a后，以获取当前特殊光谱防伪标识的原始图像；

S3、对原始图像进行解码，当解码不成功时，则执行步骤S4，将计数值a发送至喷墨处理模块；

S5、通过色标计数器b获取到移动至其位置的当前防伪标识的计数值b，并将其输入喷墨处理模块；

S6、将计数值a与计数值b进行比对，当计数值a比计数值b大1时，判定当前防伪标识为刚才分析的不合格防伪标识，则执行步骤S7，生成不合格信息；

S8、将不合格信息发送至喷墨控制器；

S9、将不合格信息通过喷头喷印在当前不合格的纸张指定位置，以完成对不合格防伪标识的标记。

上述的方法，其中，在步骤S3中，在对原始图像进行解码前，还需要对原始图像进行图像处理模块处理。

上述的方法，其中，当判定当前特殊防伪标识的印刷质量为不合格时，统计质量不合格防伪标识的数量。

上述的方法，其中，当统计后的不合格防伪标识数量达到预设的不合格防伪标识数量时，触发警报，以提示操作员及时对故障进行排除。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明能够对采用特殊光谱油墨制成的防伪标识进行检测，以实时分析和判断出防伪标识的印刷质量，当防伪标识的印刷质量不合格时，能够对其进行标记，以实现对防伪标识印刷质量的管控。

附图说明

图1为本发明中防伪标识的结构图；

图2为图1中防伪标识的构成示意图；

图3为本发明中检测装置的结构示意图；

图4为图3中响应处理组件的结构框图；

图5为本发明中方法的流程图。

主要附图标记说明如下：

1-点阵图形           2-信息点        3-PC工作站

4-PLC控制器          5-图像采集卡    6-工业摄像机

7-旋转编码器         8-色标计数器a   9-响应处理组件

10-喷墨处理模块      11-喷墨控制器   12-喷头

13-色标计数器b

具体实施方式

如图1所示，该特殊光谱防伪标识为带有指定形状、且肉眼无法分辨的点阵图形，所述点阵图形的有效面积不小于3*3平方毫米。由于点阵图形的面积较小，因此，本实施例中的点阵图形在附着在物品表面后，不会对其外观造成影响。

该点阵图形由至少一组直径为30～40微米的信息点按规律排列组成，并且带有指定的形状。由于信息点的直径微小，并且相邻的两个信息点之间预设有相应的间隔距离，在被复印或者扫描的方式复制后，相邻两个信息点之间的距离会发现偏差，指定的形状也会发生变化，从而形成无法被识别的无效编码，因此，信息点的位置、与二者之间的距离可提高点阵图形的防伪性能。在相邻的两个信息点中，由第一信息点的中心位置至第二信息点的中心位置之间的间距为80微米。该点阵图形中的信息点中包括方向参考点、中心参考点与检验码。

点阵图形采用能够被肉眼不可见光所识别的涂料附着在载体的空白区域上，能够被肉眼不可见光所识别的涂料为含碳的无色油墨或墨水。由于含碳的无色油墨或墨水能够吸收特定波段的红外线，因此，只有红外线识别装置能够对点阵图形中的信息进行识别。

由于采用的是含碳的无色油墨或墨水对点阵图形进行印制，使肉眼无法查看到植入在物品表面的点阵图形，因此，可增加点阵图形的安全性。

如图2所示，该点阵图形以码点为最小单位，每个码点大小在30至40um之间；每相邻码点的间距(从一个点中心到另一点中心)为80um左右；一个完整的编码单元块约占1.5mm*0.7mm大小。其中，点阵图形中的方向参考点包括Ref0至Ref6、以及Ref23，定义Ref0、Ref1、Ref2组成的直线与Ref0、Ref3、Ref4组成的直线存在顺时针方向垂直的关系。Ref7至Ref22为其他参考点，CRC0至CRC5为CRC检验码的码点。

除了Ref2、Ref5所对应的九宫格只有4个小格可供放置码点外，从Ref7至Ref22对应的9个九宫格都有8个小格可供放置码点。我们定义每个九宫格除了其中心参考点之外，每个九宫格有且只有一个小格存在码点，相当于Ref2、Ref5对应的九宫格各含有2个bit的数据量，而Ref7至Ref22对应的9个九宫格各含有3个bit的数据量。而参考点Ref23正下方对应的两个数据点各含有1个bit的数据量，故一个完整编码块含有的数据量为2*2+3*16+2=54bit，即18014398509481984。

如图3与4所示，本发明提供一种对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行在检测的装置，包括PC工作站3、PLC控制器4、图像采集卡5、图像采集装置、色标计数器a8与响应处理组件9，色标计数器a依次与图像采集装置、图像采集卡、PC工作站以及响应处理组件连接。

色标计数器a用于对印刷好的防伪标识进行计数，以形成脉冲信号类型的计数值a，并发送至图像采集装置，以控制其采集频率。

色标计数器a可以定位印刷品的黑色定位色块，每当一个黑色定位色块通过色标计数器a下面时，会触发产生一个电脉冲，电脉冲送往高速工业摄像机，控制图像采集装置的图像采集频率。其中，色标计数器a安装在印刷流水线支架的前端。

图像采集装置为至少一个工业摄像机，用于采集印刷品表面的特殊光谱防伪标识的图像，并将采集到的原始图像发送至图像采集卡。

图像采集卡接收原始图像、并通过PCI数据总线将其发送至PC工作站。

PC工作站中包括用于对原始防伪标识图像进行图像处理模块与解码模块，以判断防伪标识的印刷质量是否合格。

PC工作站采用个人工作站的配置，布局在一个移动柜中，便于集中管理和检测结果动态显示。

图像处理模块包括滤波单元、分割单元与二值化处理单元。

解码模块对经图像处理模块图像进行解析，当解码模块将图像解析为与其相对应的图像编码时，判定该与该图像相对应的特殊光谱防伪标识的印刷质量合格；反之，则判定该与该图像相对应的特殊光谱防伪标识的印刷质量不合格。

响应处理组件用于对印刷质量不合格的防伪标识进行标记。其中，响应处理组件包括色标计数器b13、喷墨处理模块10、喷头控制器11与喷头12，色标计数器b13与喷墨处理模块10连接，喷墨处理模块10依次与喷头控制器11以及喷头12连接。

色标计数器b用于对移动到其位置的防伪标识进行计数，以形成计数值b，并将该计数值b输入喷墨处理模块中，该计数值为电脉冲类型。其中，色标计数器b安装在印刷流水线支架的末端。

喷墨处理模块，用于将计数值a与计数值b进行比对，以判定当前防伪标识是否为刚才分析的不合格防伪标识，并将生成不合格信息发送至喷头控制器。

喷墨处理模块4用于将计数值a与计数值b进行比对，经比对后，当计数值a比计数值b大1时，判定当前防伪标识为刚才分析的不合格防伪标识，喷墨处理模块将不合格信息发送至喷头控制器。

喷墨处理模块中包括通讯单元、比较单元与不合格信息生成单元，通讯单元用于接收在当前特殊光谱防伪标识的质量不合格时，发送的与其相对应的计数值a，以及将生成的不合格信息发送至喷墨控制器。

比较单元用于将计数值a与计数值b进行比对，并在计数值a比计数值b大1时，判定当前防伪标识为刚才分析不合格的防伪标识。

不合格信息生成单元用于生成字符串形成的不合格信息。

喷头控制器在接收到不合格信息后，对喷头进行控制，从而将不合格信息喷印在当前不合格的纸张指定位置，以完成对不合格防伪标识的标记。

另外，还包括用于对工业摄像机进行控制的PLC控制器4，该PLC控制器分别与工业摄像机和PC工作站连接。

还包括用于对印刷流水线中滚轴转动速度进行跟踪的旋转编码器7，用于对特殊光谱防伪标识边上的印刷流水线的滚轴转动速度进行跟踪，该旋转编码器与PLC控制器连接。

如图5所示，本发明提供一种对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行在检测的方法，包括以下步骤：

S1、通过色标计数器a获取当前印刷完成的特殊光谱防伪标识的计数值a。

S2、图像采集模块在接收到计数值a后，以获取当前特殊光谱防伪标识的原始图像。

S3、对原始图像进行解码，当解码不成功时，则执行步骤S4，将计数值a发送至喷墨处理模块。

在步骤S3中，在对原始图像进行解码前，还需要对原始图像进行图像处理模块处理。

S5、通过色标计数器b获取到移动至其位置的当前防伪标识的计数值b，并将其输入喷墨处理模块。

S6、将计数值a与计数值b进行比对，当计数值a比计数值b大1时，判定当前防伪标识为刚才分析的不合格防伪标识，则执行步骤S7，生成不合格信息。

S8、将不合格信息发送至喷墨控制器。

S9、将不合格信息通过喷头喷印在当前不合格的纸张指定位置，以完成对不合格防伪标识的标记。

S10、当判定当前特殊防伪标识的印刷质量为不合格时，统计质量不合格防伪标识的数量。

S11、将统计后的不合格防伪标识数量与预设的不合格防伪标识数量进行比较，当统计后的不合格防伪标识数量达到预设的不合格防伪标识数量时，则执行步骤S12，触发警报，以提示操作员及时对故障进行排除；否则，返回步骤S1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，其特征在于，包括：

色标计数器a用于对印刷好的防伪标识进行计数，以形成脉冲信号类型的计数值a，并发送至图像采集装置，以控制其采集频率；

图像采集装置为至少一个工业摄像机，用于采集特殊光谱防伪标识的图像，并将采集到的原始图像发送至图像采集卡；

所述图像采集卡接收原始图像、并将其发送至PC工作站；

所述PC工作站中包括用于对原始防伪标识图像进行图像处理模块与解码模块，以判断防伪标识的印刷质量是否合格；

响应处理组件用于对印刷质量不合格的防伪标识进行标记；

所述色标计数器a依次与所述工业摄像机、所述图像采集卡、所述PC工作站以及所述响应处理组件连接。

2.根据权利要求1所述的检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，其特征在于，所述响应处理组件包括：

色标计数器b，用于对移动到其位置的防伪标识进行计数，以形成计数值b，并将该计数值b输入喷墨处理模块中；

喷墨处理模块，用于将计数值a与计数值b进行比对，以判定当前防伪标识是否为刚才分析的不合格防伪标识，并将生成不合格信息发送至喷头控制器；

喷头控制器通过喷头将不合格信息喷印在当前不合格的纸张指定位置，以完成对不合格防伪标识的标记。

3.根据权利要求2所述的检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，其特征在于，还包括用于对所述工业摄像机进行控制的PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述工业摄像机和所述PC工作站连接。

4.根据权利要求3所述的检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置，其特征在于，还包括用于对印刷流水线中滚轴转动速度进行跟踪的旋转编码器，所述旋转编码器与所述PLC控制器连接。

5.一种应用权利要求1中所述的检测特殊光谱防伪标识印刷质量的装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过色标计数器a获取当前印刷完成的特殊光谱防伪标识的计数值a；

S2、图像采集模块在接收到计数值a后，以获取当前特殊光谱防伪标识的原始图像；

S3、对原始图像进行解码，当解码不成功时，则执行步骤S4，将计数值a发送至喷墨处理模块；

S5、通过色标计数器b获取到移动至其位置的当前防伪标识的计数值b，并将其输入喷墨处理模块；

S6、将计数值a与计数值b进行比对，当计数值a比计数值b大1时，判定当前防伪标识为刚才分析的不合格防伪标识，则执行步骤S7，生成不合格信息；

S8、将不合格信息发送至喷墨控制器；

S9、将不合格信息通过喷头喷印在当前不合格的纸张指定位置，以完成对不合格防伪标识的标记。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，在对原始图像进行解码前，还需要对原始图像进行图像处理模块处理。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当判定当前特殊防伪标识的印刷质量为不合格时，统计质量不合格防伪标识的数量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当统计后的不合格防伪标识数量达到预设的不合格防伪标识数量时，触发警报，以提示操作员及时对故障进行排除。