CN2819325Y - 线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，包括至少一个采集大张钞券侧面纸缝图像的成像装置，与所述成像装置连接、对所述大张钞券侧面纸缝图像进行处理并获取大张钞券张数计数结果的图像处理装置，以及固定所述成像装置的驱动机构，所述成像装置为像元排列方向与大张钞券纸缝方向平行的线阵相机，所述驱动机构为驱动所述线阵相机沿大张钞券纸缝的竖直方向进行竖向扫描以解决成像装置高分辨率与超大视场要求难题的运动机构。本实用新型具有噪声小、没有粉尘、准确率高、不损坏被测钞券等优点，可以广泛地用于钞券印刷的各个环节，提高印钞行业检封工艺质量，改善印钞行业的工作环境。

Description

线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置

技术领域

本实用新型涉及大张钞券清点装置，是应用图像处理技术实现一次可清点几张到上千张钞券的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置。

背景技术

在钞券印制过程中，大张钞券是印刷中间产品，单张钞券尺寸变化大，规格多，清点很不方便。而印刷的各个工序环节都需要进行大张钞券张数的清点，以保证钞券印制过程的安全性。目前通常的清点方式为人工清点和采用数纸机清点。人工清点耗时长，工作量大，且不确定因素多。数纸机清点则存在工作效率低、准确率低、噪声大、容易打坏产品、存在粉尘污染等缺点。现有其它清点方式对清点纸张数量都有限制，不能满足从几张到上千张范围内变化的实际需要。

实用新型内容

本实用新型针对机械和人工清点中的难题，提供一种线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，采用图像处理技术实现从几张到上千张范围内变化的大张钞券的准确清点，以解决现有人工清点和数纸机清点中工作效率低、准确率低、直接接触产品且容易损坏产品等技术问题。

本实用新型的技术方案为：

一种线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，包括至少一个采集大张钞券侧面纸缝图像的成像装置，与所述成像装置连接、对所述大张钞券侧面纸缝图像进行处理并获取大张钞券张数计数结果的图像处理装置，以及固定所述成像装置的驱动机构，所述成像装置为像元排列方向与大张钞券纸缝方向平行的线阵相机，所述驱动机构为驱动所述线阵相机沿大张钞券纸缝的竖直方向进行竖向扫描以解决成像装置高分辨率与超大视场要求难题的运动机构。

所述安装在工作台上的运动机构包括成像支架、精密丝杠和步进电机，所述步进电机与精密丝杠连接并带动其转动，所述精密丝杠固定在工作台上，与成像支架传动连接。

所述运动机构还设置有与所述精密丝杠平行的导轨，所述导轨固定在工作台上，与成像支架滑动连接。

所述成像装置为线阵CCD相机和高分辨率超大变焦镜头。

所述成像装置还包括固定在所述成像支架上的高稳定光源，所述高稳定光源为配聚光罩的高亮LED冷光源。

所述图像处理装置包括对所述大张钞券侧面图像进行处理并获取大张钞券张数计数结果、作为系统计数和控制核心的图像处理模块，和与所述图像处理模块连接的显示模块。

所述成像装置为2～4个，分别固定在所述运动机构上，并与所述图像处理装置连接。

所述图像处理装置包括对2～4个成像装置采集的数据分别进行处理并通过计数表决技术获取大张钞券张数计数结果的图像处理模块和与所述图像处理模块连接的显示模块。

所述图像处理模块包括依次连接的定位单元、滤波单元、分割采样单元、畸形校正单元、投影单元、灰度校正单元、分界定位单元和计数表决单元。

所述图像处理装置还包括与显示模块连接的监视模块和报警模块。

本实用新型的技术效果为：

本实用新型线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置完全不同于传统机械式钞券清点装置所采用的工作原理，创造性地提出了采用图像处理技术对大张钞券张数进行清点的技术方案，有效地解决实际生产中采用人工清点或数纸机清点中存在的工作效率低、准确率低、直接接触产品且容易损坏产品等问题。本实用新型采用了运动机构驱动成像装置沿大张钞券纸缝的竖直方向采集大张钞券侧面纸缝的图像数据，而成像装置采用像元排列方向与大张钞券纸缝方向平行的线阵相机，既解决高分辨率和大视场范围的矛盾，又实现了一次对几张到上千张大张钞券的计数工作，同时，成像装置运动可以避免实际使用中人工移动测量目标所产生的误差，简化系统设计，降低系统成本。

本实用新型采用线阵CCD相机，并配置高分辨率超大变焦镜头，通过设置线阵CCD相机的像元排列方向与大张钞券纸缝方向平行，可获取高对比度和高清晰度的图像，空间分辨率达到微米级，可以分辨大张钞券之间的微小缝隙。采用配聚光罩的高亮LED冷光源，通过I/O控制光源亮灭，只在必要时才点亮，拍摄完毕马上关灭，有效地延长了光源的使用寿命。

本实用新型的优选技术方案是设置2套成像装置，沿大张钞券纸缝的竖直方向各自采集大张钞券侧面纸缝的图像数据，图像处理装置采用计数表决技术获取大张钞券张数计数结果，极大地提高计数处理过程的可靠性，提高计数结果的准确性。同时设置了监视模块和报警模块，能在各种工作现场环境下稳定、可靠、安全地工作。

本实用新型的操作过程十分简单，清点数目可以从几张到上千张，清点一次的时间仅需几秒钟，具有没有粉尘污染和噪声、准确率高、不损坏被测钞券等优点，可以广泛地用于钞券印刷的各个环节，提高印钞行业检封工艺质量，改善印钞行业的工作环境。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型运动机构结构示意图。

图3为本实用新型靠山平台结构示意图。

图4为本实用新型图像处理模块结构示意图。

图5为2套成像装置方案图像处理模块结构示意图。

图6为本实用新型外观示意图。

图中标记为：

1-成像装置；2-图像处理装置；3-大张钞券侧面纸缝；4-运动机构；40-工作台；41-精密丝杠；42-步进电机；43-成像支架；44-导轨；6-光源；7-靠山平台；71-靠山；72-标尺；21-图像处理模块；22-显示模块；23-监视模块；24-报警模块；211-定位单元；212-滤波单元；213-分割采样单元；214-畸形校正单元；215-投影单元；216-灰度校正单元；217-分界定位单元；218-计数表决单元。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做详细说明。

图1为线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置结构示意图。如图1所示，成像装置1、图像处理装置2和运动机构4构成本实用新型的主体结构。成像装置1将像元排列方向设置成与大张钞券纸缝方向平行，并随运动机构4的移动沿大张钞券纸缝的竖直方向扫描大张钞券侧面纸缝图像数据，与成像装置1连接的图像处理装置2对所述大张钞券侧面纸缝图像数据进行处理，获得钞券张数计数结果，并实时显示、存储和/或打印计数结果。具体地说，运动机构4包括安装运动机构4的工作台40、成像支架43、精密丝杠41和步进电机42，精密丝杠41固定在工作台40上，与步进电机42连接，步进电机42带动精密丝杠41旋转，固定成像装置1的成像支架43传动连接在精密丝杠41上，随精密丝杠41旋转，成像支架43带动成像装置1在精密丝杠41上竖直移动。为保证成像支架43的稳定移动，成像支架43的两端还设置了与精密丝杠41平行的导轨44，导轨44固定在工作台40上，与成像支架43滑动连接，如图2所示。图2的双向箭头表明了线阵相机竖扫方向即钞券侧面纸缝的竖直方向。

上述技术方案是根据生产工艺要求，可一次性对几张到千张大张钞券垛成的钞券垛进行计数处理。如成像装置1对千张钞券一次成像，相对分辨率而言其幅宽太宽，影响计数精度。因此本实用新型采用了成像支架43在工作台40上竖直移动的技术方案，成像装置1通过随成像支架43沿大张钞券纸缝的竖直方向移动，竖向扫描大张钞券侧面纸缝图像数据，同时成像装置1采用像元排列方向与大张钞券纸缝方向平行的线阵相机，从而解决高分辨率和大视场范围的矛盾。成像装置1运动可以避免实际使用中人工移动测量目标所产生的误差，也避免了工人操作对运动机构4的直接影响，同时也可以简化系统设计，降低系统成本。

成像装置1要求具有高精度高分辨率的特点，本实施例采用线阵CCD相机，并配置高分辨率超大变焦镜头，通过设置线阵CCD相机的像元排列方向与大张钞券纸缝方向平行，可获取高对比度和高清晰度的图像，空间分辨率达到微米级，可以分辨大张钞券之间的微小缝隙。

本实用新型成像装置1还设置有光源6，固定在成像支架43上，设置在线阵CCD相机的两侧。光源6要求光源稳定、均匀、抗干扰能力强、半衰期长，必须保证成像区域照明均匀，照度适当。本实施例采用配聚光罩的高亮LED冷光源，其光源长度能够覆盖全视场，使本实用新型适合各种作业环境。光源6可以通过I/O控制光源亮灭，只在必要时才点亮，拍摄完毕马上关灭，可以有效地延长系统使用寿命。

本实用新型的操作过程十分简单：将被测大张钞券码放到靠山平台7上，然后按下启动按钮。成像支架43带动成像装置1沿大张钞券纸缝的竖直方向运动，将被测产品侧面纸缝的图像信息采集下来，传到图像处理装置2进行处理，得到计数结果。每次清点大张数目可以从几张到千张，清点一次的时间仅需几秒钟。

上述靠山平台7是指大张钞券码放用的安放平台。大张钞券依次水平铺放在安放平台上组成大张钞券垛，其侧面即为大张钞券侧面纸缝3。码放过程为人工操作，十分简便，只要求大张钞券的边缘紧贴靠山71。靠山71上安置有标尺72，起到辅助位置标示作用，如图3所示。

在本实用新型技术方案中，图像处理装置2由串接的图像处理模块21和显示模块22组成，如图1所示。图像处理模块21对所述大张钞券侧面图像数据进行处理，获取钞券张数计数结果，显示模块22实时显示、存储和/或打印计数结果。图像处理模块21包括依次连接的定位单元211、滤波单元212、分割采样单元213、畸形校正单元214、投影单元215、灰度校正单元216和分界定位单元217，如图4所示。其中，定位单元211、滤波单元212、分割采样单元213和畸形校正单元214分别通过定位、滤波、分割和校正技术进行图像处理，将大张钞券侧面图像数据处理成清晰显示钞券间缝隙的校正图像。投影单元215、灰度校正单元216和分界定位单元217对所述校正图像进行计数处理，得到大张钞券张数计数结果。上述图像处理、计数处理过程是通过计算机程序实现的，可以明确区分大张钞券纸缝之间的细小缝隙，即使钞券张与张之间存在沾连，也可以通过图像处理得以校正，很好地适应现场工作环境。

为使本实用新型在各种工作现场环境下稳定、可靠、安全地工作，图像处理装置2还设置了监视模块23和报警模块24，分别与显示模块22连接。监视模块23提供人机交互界面，对系统工作状态进行监视和控制，完成系统参数的配置和功能调度，并实时显示、存储和/或打印计数结果。报警模块24指示差错位置，并给出声光报警。本实施例的显示模块22采用LCD显示屏。

本实用新型技术方案中的成像装置1可以是多个，各自采集大张钞券侧面的图像数据，并将图像发送给图像处理装置2，优选的技术方案是设置2～4套成像装置1。本实施例的技术方案是设置2套成像装置1，均固定在成像支架43上，随成像支架43沿大张钞券纸缝的竖直方向各自采集大张钞券侧面的图像数据。上述2套成像装置1采集的数据均送入图像处理装置2，图像处理装置2分别处理后通过计数表决技术获取大张钞券张数计数结果。因此，本方案图像处理装置2中的图像处理模块21还包括一计数表决单元218，如图5所示。采用表决技术可以提高计数处理过程的可靠性，提高计数结果准确性。

本实用新型提出一种应用图像处理技术对钞券进行清点的技术方案，解决了实际生产中采用点钞数纸机或人工清点中存在的工作效率低、准确率低、直接接触产品且容易损坏产品等问题。本实用新型在实际操作中不与被测钞券接触，具有没有粉尘污染和噪声、准确率高、不损坏被测钞券等优点，可以广泛地用于钞券印刷的各个环节，提高印钞行业检封工艺质量，改善印钞行业的工作环境。图6即为本实用新型外观示意图，具有体积小、结构紧凑、使用便捷等特点。

本实用新型用上述实施例对技术方案进行了详细说明，但不应限制于此。本领域一般技术人员按本实用新型的构思对其作出的修改或变动，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，包括至少一个采集大张钞券侧面纸缝图像的成像装置，与所述成像装置连接、对所述大张钞券侧面纸缝图像进行处理并获取大张钞券张数计数结果的图像处理装置，以及固定所述成像装置的驱动机构，其特征在于，所述成像装置为像元排列方向与大张钞券纸缝方向平行的线阵相机，所述驱动机构为驱动所述线阵相机沿大张钞券纸缝的竖直方向进行竖向扫描以解决成像装置高分辨率与超大视场要求难题的运动机构。

2.如权利要求1所述的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，其特征在于，所述安装在工作台上的运动机构包括成像支架、精密丝杠和步进电机，所述步进电机与精密丝杠连接并带动其转动，所述精密丝杠固定在工作台上，与成像支架传动连接。

3.如权利要求2所述的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，其特征在于，所述运动机构还设置有与所述精密丝杠平行的导轨，所述导轨固定在工作台上，与成像支架滑动连接。

4.如权利要求1所述的非接触式钞券清点装置，其特征在于，所述成像装置为线阵CCD相机和高分辨率超大变焦镜头。

5.如权利要求4所述的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，其特征在于，所述成像装置还包括固定在所述成像支架上的高稳定光源，所述高稳定光源为配聚光罩的高亮LED冷光源。

6.如权利要求1所述的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，其特征在于，所述图像处理装置包括对所述大张钞券侧面图像进行处理并获取大张钞券张数计数结果、作为系统计数和控制核心的图像处理模块，和与所述图像处理模块连接的显示模块。

7.如权利要求1～5之一所述的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，其特征在于，所述成像装置为2～4个，分别固定在所述运动机构上，并与所述图像处理装置连接。

8.如权利要求7所述的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，其特征在于，所述图像处理装置包括对2～4个成像装置采集的数据分别进行处理并通过计数表决技术获取大张钞券张数计数结果的图像处理模块和与所述图像处理模块连接的显示模块。

9.如权利要求6或8所述的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，其特征在于，所述图像处理模块包括依次连接的定位单元、滤波单元、分割采样单元、畸形校正单元、投影单元、灰度校正单元、分界定位单元和计数表决单元。

10.如权利要求6或8所述的线阵相机竖扫方式大张钞券清点装置，其特征在于，所述图像处理装置还包括与显示模块连接的监视模块和报警模块。

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