硬币边部质量检测方法及其检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种硬币边部质量检测方法及其检测装置。在该检测装置中，通过工业对管检测硬币是否进入检测工位，并通过延时控制具有边部反射镜和远心镜头的光学成像系统获得硬币的边部放大图像；最后通过图像处理系统将该边部放大图像与图像的数据模型进行比对，判断硬币的边部质量。本发明专利技术一方面通过精确的光路设计，对硬币的边部图像进行一定比例的放大，提高了硬币边部质量的检测精度；另一方面通过采用远心镜头成像，消除了硬币的边部在不同成像面的成像差异，保证了动态检测情况下，硬币的偏移图像无畸变，从而提高了对硬币边部图纹质量及边部防伪特征的检测能力。

【技术实现步骤摘要】
硬币边部质量检测方法及其检测装置
本专利技术涉及一种用于检测硬币边部质量的方法，同时涉及一种用于检测硬币边部质量的装置，属于硬币质量检测

技术介绍
硬币作为一种金融币种，在市面上广泛流通。然而，市面上针对于硬币的防伪特征的检测装置并不多，而针对于硬币边部防伪特征的检测设备更少。因此，在硬币的印制及流通过程中，对硬币边部质量及防伪特征进行有效地检测显得尤为重要。为此，需要提供一种用于检测硬币边部质量的检测装置。现有技术中，针对硬币边部质量的检测，主要通过光学成像的方法对硬币的立面及轮廓进行检测。如公开号为CN102538704A的中国专利技术专利申请中公开的硬币立面及轮廓在线检测光学系统，又如公布号为CN102842165A的中国专利技术专利申请中公开的硬币侧面检测装置，以及公开号为CN102184588A的中国专利技术专利申请中公开的反射放大式硬币检测装置。上述三种检测装置均是针对于硬币边部质量进行检测的装置，在该类检测装置中，利用光学器件设计光路，获得硬币的边部图像，检测硬币的防伪特征。在现有检测装置中，由于硬币侧面相对于图像采集装置的镜头存在像差，致使获得的硬币边部图像存在畸变，并且，该类检测装置受光路的限制，仅能对硬币的边部进行单独成像检测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种硬币边部质量检测方法。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种硬币边部质量检测装置。为了达到上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种硬币边部质量检测方法，包括如下步骤：（1）检测硬币是否进入检测工位，结果为是时，开启光学成像系统中的光源和相机；（2）通过光学成像系统中的边部反射镜和远心镜头获得硬币的边部放大图像；（3）通过图像处理系统将所述边部放大图像与图像的数据模型进行比对，判断硬币的边部质量。其中较优地，在所述步骤（1）中，通过工业对管检测所述硬币是否进入检测工位。其中较优地，在所述步骤（2）中，所述边部反射镜是由两个同心半球面组成的环形球面透镜，其中，外层半球面的上部是一个平行于所述硬币表面的上平台，所述外层半球面的下沿与内层半球面的下沿连接成另一个平行于所述硬币表面的下平台；并且，所述硬币的部分边部反射光线经由所述外层半球面和所述内层半球面二次改变传播方向后成像，形成所述硬币的所述边部放大图像。其中较优地，在所述步骤（3）中，所述图像处理系统对所述边部放大图像进行定位分割、旋转校正、以及图像比对，并根据图像的数据模型对硬币的边部质量进行判别。同时，本专利技术还提供了一种用于实现上述检测方法的硬币边部质量检测装置，包括光学成像系统、光源控制系统、信号检测系统和图像处理系统；其中，所述信号检测系统与所述光源控制系统的连接，所述光源控制系统与所述光学成像系统连接，所述光学成像系统与所述图像处理系统连接；所述信号检测系统用于检测硬币经过硬币输送通道上特定位置时产生的硬币触发信号，并发送所述硬币触发信号至所述光源控制系统，所述光源控制系统用于控制所述光学成像系统的光源通断，所述光学成像系统用于获取包括所述硬币的边部放大图像的图像数据，所述图像处理系统用于接收所述图像数据并对所述图像数据进行分析。其中较优地，所述光学成像系统包括具有远心镜头的智能相机、光源和边部反射镜，所述边部反射镜设置于所述硬币的上侧，所述智能相机的所述远心镜头设置于所述边部反射镜上方。其中较优地，所述边部反射镜是由两个同心半球面组成的环形球面透镜，其中，外层半球面的上部是一个平行于所述硬币表面的上平台，所述外层半球面的下沿与内层半球面的下沿连接成另一个平行于所述硬币表面的下平台；所述硬币的部分边部反射光线经由所述外层半球面和所述内层半球面二次改变传播方向后成像，形成所述硬币的所述边部放大图像。其中较优地，所述智能相机包括数字信号处理器和所述远心镜头。其中较优地，所述信号检测系统包括用于检测所述硬币触发信号的工业对管，所述工业对管与所述光学控制系统连接，所述工业对管设置于硬币输送通道的上方，并且，所述工业对管相对于所述光源成像系统，设置于所述硬币输送通道上靠前的位置。其中较优地，所述光源控制系统包括信号触发装置和光源控制器，所述信号触发装置用于接收所述工业对管的所述硬币触发信号，所述光源控制器用于根据所述信号触发装置的输出进行光源通断控制。本专利技术提供的硬币边部质量检测方法和检测装置，一方面通过精确的光路设计，对硬币的边部图像进行一定比例的放大，提高了硬币边部质量的检测精度；另一方面采用远心镜头成像，消除了硬币的边部在不同成像面的成像差异，并保证了动态检测的情况下，硬币的偏移图像无畸变，从而提高了对硬币边部图纹质量及边部防伪特征的检测能力。该检测方法和检测装置可以适用于各种柱体结构的侧面及其边部的质量检测，尤其适用于硬币高度较小的情况。附图说明图1是本专利技术所提供的硬币边部质量检测装置的结构示意图；图2是图1所示光学成像系统的光路示意图；图3是某种硬币的边部图像的采集结果示例；图4是本专利技术所提供的硬币边部质量检测方法的算法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
做详细说明。本专利技术提供的硬币边部质量检测方法，通过获得硬币的边部放大图像，并将之与图像的数据模型比对判断边部质量，实现对硬币的边部质量的检测。具体来说，首先，检测硬币是否进入检测工位，结果为是时，开启光学成像系统中的光源和相机；接着，通过光学成像系统中的边部反射镜和远心镜头获得硬币的边部放大图像；最后，通过图像处理系统将该边部放大图像与图像的数据模型进行比对，判断硬币的边部质量。在该检测方法中，通过工业对管检测硬币是否进入检测工位，当工业对管检测到硬币即将进入检测工位，控制光学成像系统延迟成像。在光学成像系统中，硬币的部分边部反射光线经过边部反射镜二次反射，改变两次传播方向后，到达远心镜头成像。该边部反射镜可以是由两个同心半球面组成的环形透镜，其中，外层半球面的上部是一个平行于硬币表面的上平台，外层半球面的下沿与内层半球面的下沿连接成另一个平行于硬币表面的下平台。硬币的部分边部反射光线从下平台进入边部反射镜，被外层半球面一次反射后到达内层半球面，并被内层半球面二次反射，最终从上平台射出到达远心镜头，形成硬币的边部放大图像。在该传播过程中，硬币边部反射光线的传播方向，依次被外层半球面和内层半球面改变。在该检测方法中，图像处理系统对该边部放大图像进行定位分割、旋转校正、以及将该边部放大图像与图像的数据模型进行图像比对，并根据图像的数据模型对硬币的边部质量进行判别。下面，结合附图中的硬币边部质量检测装置（简称检测装置）对上述检测方法进行描述。在该实施例中，以某种2011年发行的硬币为例进行说明。如图1所示，该检测装置100设置在硬币传输通道200的上方。硬币300放置于硬币传输通道200上，并被依次送入检测装置100下方的检测工位，接受检测。当硬币300被从左侧传送至右侧的检测工位时，沿着硬币300的传送方向，硬币传输通道200依次分为位于图1左侧的上游位置和位于图1右侧的下游位置。结合图1和图2可知，该检测装置100，包括光学成像系统、光源控制系统、信号检测系统和图像处理系统。其中，信号检测系统与光源控制系统连接，光源控制系统与光学成像系统连接，光学成像系统与图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬币边部质量检测方法，其特征在于包括如下步骤：（1）检测硬币是否进入检测工位，结果为是时，开启光学成像系统中的光源和相机；（2）通过光学成像系统中的边部反射镜和远心镜头获得硬币的边部放大图像；（3）通过图像处理系统将所述边部放大图像与图像的数据模型进行比对，判断硬币的边部质量。

【技术特征摘要】
2013.09.01 CN 201310390915.31.一种硬币边部质量检测方法，其特征在于包括如下步骤：(1)检测硬币是否进入检测工位，结果为是时，开启光学成像系统中的光源和相机；(2)通过光学成像系统中的边部反射镜和远心镜头获得硬币的边部放大图像；其中，所述边部反射镜是由两个同心半球面组成的环形球面透镜，外层半球面的上部是一个平行于所述硬币表面的上平台，所述外层半球面的下沿与内层半球面的下沿连接成一个平行于所述硬币表面的下平台；并且，所述硬币的部分边部反射光线从所述下平台进入所述边部反射镜，经由所述外层半球面和所述内层半球面二次反射，改变传播方向后，从所述上平台射出成像，形成所述硬币的所述边部放大图像；所述硬币的上表面和部分边部反射光线经由内层半球面进入边部反射镜，并从上平台射出成像，形成所述硬币的整体图像；(3)通过图像处理系统将所述边部放大图像与图像的数据模型进行比对，判断硬币的边部质量。2.如权利要求1所述的硬币边部质量检测方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，通过工业对管检测所述硬币是否进入检测工位。3.如权利要求1所述的硬币边部质量检测方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，所述图像处理系统对所述边部放大图像进行定位分割、旋转校正、以及图像比对，并根据图像的数据模型对硬币的边部质量进行判别。4.一种硬币边部质量检测装置，用于实现权利要求1所述的硬币边部质量检测方法，其特征在于包括光学成像系统、光源控制系统、信号检测系统和图像处理系统；其中，所述信号检测系统与所述光源控制系统连接，所述光源控制系统与所述光学成像系统连接，所述光学成像系统与所述图像处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正，王学文，刘艳华，曹扬，郑镇鑫，李志军，
申请(专利权)人：中钞长城金融设备控股有限公司，沈阳造币有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11