CN103942791A - 对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，包括以下步骤：同步设置生产线滚轴转动速度与工业摄像头的采集频率；图像处理系统对接收到的防伪标识图像进行图像分割与二值化处理，以使由防伪标识图像中分割出的每一个图像区域块中的轮廓与信息点更为清晰；当防伪标识图像中有超过半数以上的图像区域块能够被解码成功时，判定与该防伪标识图像相对应的防伪标识的印刷质量合格。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。
Description
技术领域
本发明涉及一种防伪标识质量检测方法，尤其一种对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法。
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方法。
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对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法。
为实现上述目的，本发明提供一种对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，包括以下步骤：
同步设置生产线滚轴转动速度与工业摄像头的采集频率；
图像处理系统对接收到的防伪标识图像进行图像分割与二值化处理，以使由防伪标识图像中分割出的每一个图像区域块中的轮廓与信息点更为清晰；
当防伪标识图像中有超过半数以上的图像区域块能够被解码成功时，判定与该防伪标识图像相对应的防伪标识的印刷质量合格。
上述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其中，上述方法的具体步骤如下：
a、将生产线的滚轴转动速度和工业摄像头的采集频率进行同步设置，以使工业摄像头能够采集到每一个由生产线中加工后的与防伪标识相对应的原始防伪标识图像；
b、通过图像采集卡将原始防伪标识图像发送至图像处理系统；
c、图像处理系统将原始防伪标识图像分割为多个图像区域块；
d、对每个图像区域块进行二值化处理，以使每个图像区域块中的轮廓与信息点更为清晰；
e、采用图像编码规则对由原始防伪标识图像中分割的每一个图像区域块进行解析，以形成与图像区域块相对应的64位整数；
f、当解析后得到的64位整数在预设的范围内，则表明与其相对应的图像区域块解码成功；
g、当原始防伪标识图像中有超出半数的图像区域块解码成功时，表明与原始防伪标识图像相对应的防伪标识的印刷质量合格。
上述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其中，在步骤a中还包括：由生产线输出的印刷完成的防伪标识图像在经过色标计数器a时下面时，获取到与其相对应的计数值a，并会触发产生一个电脉冲，电脉冲被发送至工业摄像头，以控制工业摄像头的图像采集频率；
生产线滚轴的转动速度由旋转编码器进行采集，PLC对色标计数器a与旋转编码器进行设置，以使滚轴转动的速度和工业摄像头的采集频率同步。
上述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其中，在对原始防伪标识图像进行分割前，还需要对原始防伪标识图像进行预处理操作，包括去除图像中的噪声、过滤掉原始防伪标识图像中不必要的光谱，并且将其图像灰度值调节至110～200之间。
上述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其中，在步骤g中，当判定防伪标识的印刷质量不合格时，包括以下步骤：
将其输送至喷墨处理模块，在输送过程中，防伪标识在经过色标计数器b时以获取到与其相对应的计数值b，并将计数值b输入喷墨处理模块；
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，并生成不合格信息；
将不合格信息喷印在当前不合格的防伪标识位置上，以完成对不合格防伪标识的标记。
上述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其中，在步骤g中，在判定当前防伪标识的印刷质量为不合格时，对质量不合格防伪标识的数量进行累加。
上述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其中，当统计后不合格防伪标识的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为本发明的流程图；
图2为本发明中点阵图形的结构图；
图3为图2中防伪标识的构成示意图。
具体实施方式
本发明提供一种对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，包括以下步骤：
同步设置生产线滚轴转动速度与工业摄像头的采集频率；
图像处理系统对接收到的防伪标识图像进行图像分割与二值化处理，以使由防伪标识图像中分割出的每一个图像区域块中的轮廓与信息点更为清晰；
当防伪标识图像中有超过半数以上的图像区域块能够被解码成功时，判定与该防伪标识图像相对应的防伪标识的印刷质量合格。
如图1所示，上述方法的具体步骤如下：
S1、对设备与数据进行初始化设置。
具体的，对设备进行初始化设置主要包括可编程控制器PLC、色标计数器、旋转编码器、图像采集处理卡，工业摄像头等。
对数据进行初始化设置主要包括对PC端图像处理系统启动多个线程，并行处理来自多个图像采集卡发送过来的原始图片数据，每个线程分配相应的内存缓冲区接收图像采集卡发送过来的采集图像。
S2、获取与印刷后防伪标识相对应的原始防伪标识图像。
将生产线的滚轴转动速度和工业摄像头的采集频率进行同步设置，以使工业摄像头能够采集到每一个由生产线中加工后的与防伪标识相对应的原始防伪标识图像。
在步骤S2中还包括：由生产线输出的印刷完成的防伪标识图像在经过色标计数器a时下面时，获取到与其相对应的计数值a，并会触发产生一个电脉冲，电脉冲被发送至工业摄像头，以控制工业摄像头的图像采集频率；
生产线滚轴的转动速度由旋转编码器进行采集，PLC对色标计数器a与旋转编码器进行设置，以使滚轴转动的速度和工业摄像头的采集频率同步。
将生产线的滚轴转动速度和工业摄像头的采集频率进行同步设置的目的是为了使印刷完成的每一个防伪标识都能被工业摄像头进行采集，以避免使防伪标识发生遗漏。
S3、图像采集卡通过PCI高速总线将原始防伪标识图像发送至PC工作站中的图像处理系统。
S4、图像处理系统对原始防伪标识图像进行预处理操作。
由于发送的原始防伪标识图像可能会被各种不同的噪声所干扰，因此，预处理操作的第一步为去除原始防伪标识图像中的噪声；
预处理操作的第二步为过滤掉原始防伪标识图像中不必要的光谱；
预处理操作的第三步为调节原始防伪标识图像的灰度值，其图像灰度值调节至110～200之间。
S5、图像处理系统将预处理操作后原始防伪标识图像分割为多个图像区域块。
因为二维图像元在单位面积内X轴和Y轴方向上是不断重复的，而人工使用便携式抽检装置进行识读的位置在平面内是随机的，为了模拟以上过程，图像处理系统将原始防伪标识图像分割多个图像区域块，从而分别对每个完整的图像区域块进行识读。
S6、对每个图像区域块进行二值化处理，以使每个图像区域块中的轮廓与信息点更为清晰，易于对其进行解析。
S7、采用图像编码规则对由原始防伪标识图像中分割的每一个图像区域块进行解析，以形成与图像区域块相对应的64位整数。
S8、辨别64位整数是否包括在预设的范围内，若辨别结果为是，表明与其相对应的图像区域块解码成功，则执行步骤S9，对解码成功图像区域块的数量进行累加；若辨别结果为否，表明与其相对应的图像区域块解码不成功，则返回执行步骤S7。
S10、判断解码成功图像区域块的数量是否超过图像区域块分割数量的半数，若判断结果为是，则表明与原始防伪标识图像相对应的防伪标识的印刷质量合格，执行步骤S11，在防伪标识上打印红色标记；若判断结果为否，则表明与原始防伪标识图像相对应的防伪标识的印刷质量不合格，执行步骤S12，在防伪标识上打印绿色标记，并对印刷质量不合格的防伪标识的数量进行累加。
S12、在向防伪标识上打印绿色标记前，还包括以下步骤：
将印刷质量不合格的防伪标识输送至喷墨处理模块，在输送过程中，防伪标识在经过色标计数器b时以获取到与其相对应的计数值b，并将计数值b输入喷墨处理模块；
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，并生成不合格信息；
将不合格信息通过绿色油墨喷印在当前不合格的防伪标识位置上，以完成对不合格防伪标识的标记。
S13、判断不合格防伪标识的数量是否达到预设的不合格防伪标识数量，若判断结果为是，则执行步骤S14，触发警报，以提示操作员及时对故障进行排除；若判断结果为否，则返回步骤S1。
如图2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3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。
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 (7)
1.一种对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，包括以下步骤：
同步设置生产线滚轴转动速度与工业摄像头的采集频率；
图像处理系统对接收到的防伪标识图像进行图像分割与二值化处理，以使由防伪标识图像中分割出的每一个图像区域块中的轮廓与信息点更为清晰；
当防伪标识图像中有超过半数以上的图像区域块能够被解码成功时，判定与该防伪标识图像相对应的防伪标识的印刷质量合格。
2.根据权利要求1所述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其特征在于，上述方法的具体步骤如下：
a、将生产线的滚轴转动速度和工业摄像头的采集频率进行同步设置，以使工业摄像头能够采集到每一个由生产线中加工后的与防伪标识相对应的原始防伪标识图像；
b、通过图像采集卡将原始防伪标识图像发送至图像处理系统；
c、图像处理系统将原始防伪标识图像分割为多个图像区域块；
d、对每个图像区域块进行二值化处理，以使每个图像区域块中的轮廓与信息点更为清晰；
e、采用图像编码规则对由原始防伪标识图像中分割的每一个图像区域块进行解析，以形成与图像区域块相对应的64位整数；
f、当解析后得到的64位整数在预设的范围内，则表明与其相对应的图像区域块解码成功；
g、当原始防伪标识图像中有超出半数的图像区域块解码成功时，表明与原始防伪标识图像相对应的防伪标识的印刷质量合格。
3.根据权利要求2所述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其特征在于，在步骤a中还包括：由生产线输出的印刷完成的防伪标识图像在经过色标计数器a时下面时，获取到与其相对应的计数值a，并会触发产生一个电脉冲，电脉冲被发送至工业摄像头，以控制工业摄像头的图像采集频率；
生产线滚轴的转动速度由旋转编码器进行采集，PLC对色标计数器a与旋转编码器进行设置，以使滚轴转动的速度和工业摄像头的采集频率同步。
4.根据权利要求2所述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其特征在于，在对原始防伪标识图像进行分割前，还需要对原始防伪标识图像进行预处理操作，包括去除图像中的噪声、过滤掉原始防伪标识图像中不必要的光谱，并且将其图像灰度值调节至110～200之间。
5.根据权利要求2所述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其特征在于，在步骤g中，当判定防伪标识的印刷质量不合格时，包括以下步骤：
将其输送至喷墨处理模块，在输送过程中，防伪标识在经过色标计数器b时以获取到与其相对应的计数值b，并将计数值b输入喷墨处理模块；
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，并生成不合格信息；
将不合格信息喷印在当前不合格的防伪标识位置上，以完成对不合格防伪标识的标记。
6.根据权利要求5所述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其特征在于，在步骤g中，在判定当前防伪标识的印刷质量为不合格时，对质量不合格防伪标识的数量进行累加。
7.根据权利要求6所述的对特殊光谱防伪标识的印刷质量进行实时检测的方法，其特征在于，当统计后不合格防伪标识的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。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yao Wei Inventor after: Wan Hongyu Inventor before: Yao Wei Inventor before: Cheng Ye Inventor before: Wan Hongyu |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: YAO WEI CHENG YE WAN HONGYU TO: YAO WEI WAN HONGYU |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Leader Tech (Beijing) Digtal Technology Co., Ltd. Document name: Notification that Application Deemed not to be Proposed |
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| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191023 Address after: 413000 Nanxian Industrial Park, Yiyang City, Hunan Province (Room 101 and 102, first floor, No. 1 standardized workshop) Patentee after: Nanxian Haochai Printing Co., Ltd. Address before: 100081 Beijing city Haidian District Daliushu Road No. 17 Fu Hai Hong Kong International room 803 Patentee before: LIDE HIGH TECHNOLOGY (BEIJING) DIGITAL SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD. |