CN1131496C - 对待处理材料进行定性鉴定的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
在采用对待处理材料进行定性鉴定的方法和装置时，用定向光线照射待检查材料，使光线几乎完全被反射到CCD平面摄像机上。
Description
技术领域
本发明涉及一种对待处理材料进行定性鉴定的方法和装置。
背景技术
US-A-4715715披露了一种采用一照明设备和一用于光谱分析的传感器对材料的颜色进行测量的装置。
DE4123916A1描述了一种用于对被测物特征进行识别的装置。
其中通过光学器件对被测物进行照射，使平坦的被测物表面上的所有点都能满足反射角条件。
EP0527453B1公开了一种采用一个照射设备和一个CCD摄象机对印刷材料进行定性鉴定的装置。
发明内容
本发明的任务在于提出一种用于对处理的材料进行定性鉴定的方法和装置。
实现本发明目的的技术方案是：
一种用于对处理材料进行定性鉴定的方法，采用至少一个照射设备、至少一个光电传感器和一个与此传感器配合的计算设备，其特征在于：利用待检查材料、照射设备和传感器的配置确定反射角，待检查材料被可逆弯曲变形，形成所需的对光线的反射角，使散射性能弱，但具有明显的定向分量的待检查材料的图像段将光线完全反射到传感器上；
一种用于对处理材料进行定性鉴定的装置，具有至少一个照射设备、至少一个光电传感器和一个与该传感器配合的计算设备，其特征在于：照射设备具有成V形设置的两个光发射面并且照射设备的宽度大于待检查材料(1)的最大宽度，在待检查材料、照射设备和传感器配置决定的反射角的情况下由被检查材料的各个图像段对光线的反射构成的总反射被汇集到传感器上。
采用本发明的方法及装置宜对待检查材料上的反射段进行识别。
本发明的装置的照射设备具有V截面结构，因而节省了空间。所以也最大限度的缩小了垂直于待检查材料输送方向的照射设备的延伸。由于特别有益的是，待检查材料沿弯曲导向面被输送，故照射设备的在输送方向上的长度也很小。
通过安装在照射设备上的导光板使仅优选对准反射范围的光线起作用，所述光线被待检查材料的反射段几乎全部反射到CCD平面摄像机上。由于采用了照射设备和导向面的该实施方式，因而例如可以减少杂光的影响并形成照射设备的定向光路。
附图说明
在附图中示出本发明的装置并在下面对此装置做了进一步的说明。
图中示出：
图1为一种用于对印张进行定性鉴定的装置的示意侧视图；
图2为一种位于印张输送方向上的、用于对印张进行定性鉴定的装置的示意图；
图3为用于对印张进行定性鉴定的装置的吸盒俯视图；
图4为本装置的透视图。
具体实施方式
用于对待处理材料1进行定性鉴定的装置基本由一导向板2、一个照射设备3、至少一个传感器4和一后置的计算设备构成。该质量检验系统可用于监视轮转印刷机式继续处理机械中的印迹及印张1。在本实施例中质量检验系统在印制有价证券，尤其是钞票的印张轮转印刷机中加以采用。
例如采用位于印张输送平面7上的叨口系统6输送待检查的印张1。该叨口系统6固定在已知的链式输送机的循环链8上。在印张输送平面7的上方设置有方向板2。该方向板2例如在其面向印张1的导向面9上具有一个顺输送方向T弯曲的形状。即该导向面9顺输送方向T下凹弯曲并且其曲率半径R9例如为R9＝800mm。导向板2例如为吸盒2结构。为此导向面9上有许多孔11，即导向面9由孔板构成。孔11直径例如为2mm并且在一间距为3mm的栅格中相互间隔。对该导向面9可(用各种孔)进行调换并且维护时可以拆卸下来。在吸盒2内设置有隔板，形成一定数量的单独起作用的、分别进行调节的吸室12至23。在吸室2的中间一近似等于有待处理印张1的最小规格的范围在输送方向T上被分成前吸室12和后吸室13。在该矩形的范围的四个侧面分别接有吸室14、16、17、18而且除了吸室14、16、17、18之外，在印张1外边棱的方向上还设置有四个吸室19、21、22、23，其中对在输送方向T上伸展的外吸室21、23还可以细分。各吸室12至23内的负压是独立的，例如可以采用旁通调节进行调整。因而作用于印张1的吸持力例如可以与印张1的规格、材料或处理方式适配，从而使印张1被可逆弯曲变形，形成所需的对光线的反射角。
在吸室2的对面设置有照射设备3和传感器4。照射设备3在输送方向T上具有一个V形截面，即其为V形箱24结构。该箱24具有两个腿件26、27，这两个腿件配备有平滑的面向待检查印张1的光发射面28、29。这两个腿件26、27所夹的张角α例如为122。该张角α优选具有的范围为90°至150°。每个光发射面28、29为梯形结构。其中较短的两个基侧31、32相互邻接并且平行于输送方向T。两个短的基侧31具有的长度L31例如为350mm。两个较长的基侧32具有的长度L32例如为L32＝560mm并且同样平行于输送方向T，且与输送方向T的间隔a32例如为a32＝1220mm，该间隔与照射设备3的宽度b3相符。该间隔a32大于待检查的印张1的最大宽度b1，例如，840mm。即照射设备的尺寸和形状与待检查印张的规格适配。光发射面28、29例如由乳白色玻璃板构成。在玻璃板下面分别设置多个漫射的光源。这些光源例如是单独的光电管。通过对光源和乳白色玻璃板的这种设置方式，实现了对待检查印张1的特别均匀的照射。照射设备3也可以替代V形截面具有一弯曲的，例如弧形的截面。在乳白色玻璃板上还可以安装多块在输送方向T上平行伸展的导光板33。该导光板33例如可以由钢板或同样由乳白色玻璃构成。该导光板33对应于光发射面28、29及印张输送7的倾角近似平行于光束，其中这样一种在两块导光板33间定向的光束击中印张1的反射段，且在此处反射后射中传感器4。导光板33具有相互的间隔a33例如为a33＝20mm。照射设备也可以由多个单独设置的光源构成。
在该照射设备3的中心设置有传感器4。在实施例中备有一个带有前置物镜的CCD-平面摄像机4。在本实施例中物镜的设计应使整个被检查的印张1被覆盖，即CCD-平面摄像机4与印张输送平面7间的间距与CDD-平面摄像机4的物镜适配。但也可以对多个部分一个接一个地进行覆盖并结合成一个总图像。被检查的印张1位于CCD平面摄像机4的物镜的光轴上。
在本实施例的吸盒内安装有一个图中未示的起着触发器作用的传感器。该传感器对待检查印张1的前边棱进行检定并启动检查过程。该传感器可调整地设置在输送方向T上，以便在印张规格尺寸不同时对准印张位置，从而近似中间对准CCD平面摄像机4的物镜进行检查。
一计算设备后置于CCD平面摄像机4。被检查印张1的图像被分成由多个小的图像单元，即像素构成的短阵。对每个像素分配一个由其笛卡尔座标的X和Y轴上的座标数据说明的精确的位置。另外对其亮度值，例如其灰度分配有一个决定比值的值Z。因此每个像素pi(xi、yi、Zi)的位置和参数都是由xi、yi、Zi值数据精确地确定的。在印张1各个像素pi上被反射的光线由CCD平面摄像机4根据其参数被转换成电的模拟信号。该模拟信号被输送给模/数转换器，该转换器由此模拟信号产生数字值Zi。为比通常数值范围0至255被分解成非连续的值。其中0值在任何情况下都不意味着击中CCD平面摄像机4相应像素pi的亮度，而255与最大亮度相符。
在本应用情况下待检查的印张1或印迹具有反射面，尤其是防伪标志。在此情况下，“反射”意味着弱散射的并具有明显定向分量的、击中面的定向光线被反射。这种面尤其可以是纸币的银线或例如是全息摄影及电影摄影，即防伪标志。所述反射面应是上述所提及的防伪标志。所述反射面应是上述所提及的防伪标志。对这种印张1的像素pi的值这时分配的值的范围应使在反射面外的值的范围明显地在极限0至255内。在实践中对例如“白”色分配的值Zi为180至200并对“黑”色分配的值Zi为10至30。此分配例如可通过对照射设备3的亮度、对电子计算设备中的摄像机信号的增益或对CCD平面摄像机4的物镜的光阑的调整加以实现。
采用照射设备3对印张1进行均匀地照射，使每个具有几乎最理想的反射特性的，位于在印张1任意位置的面将入射的光线直接反射到CCD平面摄像机4上(“全反射”)。为此至少要采用部分定向的光线。像素pi的值Zi在反射时所取的值明显地区别于分配给“白”色的值。例如，分配给反射面的像素pi的值zi达到230至255。
因此通过对极限值Zi的分配可以明确地确定出具有反射面的范围，即弱漫射的、具有明显定向分量的范围与漫反射范围相区别。
然后由电子计算设备识别出分配给反射面的像素并据此继续进行处理。
附图标记对照表1 印张、材料2 吸盒、导向板3 照射设备4 CCD平面摄像机、传感器5 -6 叨口系统7 印张输送平面8 链9 导向面(2)10 -11 孔12 吸室13 吸室14 吸室15 -16 吸室17 吸室18 吸室19 吸室20 -21 吸室22 吸室23 吸室24 V形箱25 -26 腿件(24)27 腿件(24)28 光发射面(3)29 光发射面(3)30 -α张角31 基侧32 基侧33 导光板a32 基侧间隔(32)a33 导光板间隔(33)b1 印张(1)的宽度b3 照射设备(3)的宽度Q9 导向面(9)的曲率半径L31 基侧(31)的长度L32 基侧(32)的长度
Claims (4)
1.用于对处理材料(1)进行定性鉴定的方法，采用至少一个照射设备(3)、至少一个光电传感器(4)和一个与此传感器配合的计算设备，其特征在于：利用待检查材料(1)、照射设备(3)和传感器的配置确定反射角，待检查材料(1)被可逆弯曲变形，形成所需的对光线的反射角，使散射性能弱，但具有明显的定向分量的待检查材料(1)的图像段将光线完全反射到传感器(4)上。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于：采用CCD平面摄像机(4)作为传感器(4)。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于：沿一弯曲的导向面(9)对待检查材料(1)进行输送。
4.用于对处理材料(1)进行定性鉴定的装置，具有至少一个照射设备(3)、至少一个光电传感器(4)和一个与该传感器配合的计算设备，其特征在于：照射设备(3)具有成V形设置的两个发射面(18、29)并且照射设备(3)的宽度(b3)大于待检查材料(1)的最大宽度(b1)，在待检查材料(1)、照射设备(3)和传感器配置决定的发射角的情况下由被检查材料的各个图象段对光线的反射构成的总反射被汇聚到传感器(4)上。
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