硬质卡片表面质量检测设备制造技术

为了解决现有硬质卡片检测中存在的不能够分别检测保护层和印刷层的缺陷的问题，本实用新型专利技术提供了一种硬质卡片表面质量检测设备，包括第一成像装置和第二成像装置，所述第一成像装置包括用于检测印刷层质量的第一相机和第一光源，所述第一光源发出光的中心线和第一相机的镜头的光轴同轴，且第一相机的镜头的光轴垂直于被检测硬质卡片表面；所述第二成像装置包括用于检测保护层的第二相机和第二光源，所述第二光源发出光的中心线和第二相机的镜头的光轴镜像同轴，且与被检测硬质卡片表面的夹角均大于０°且小于９０°。本实用新型专利技术可以广泛应用于各种银行卡和证件卡的表面质量检测。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学检测设备，特别是检测设备中的成像装置。
技术介绍
硬质卡片用来记录信息或作为凭证具有小巧方便的特点，目前各种硬质卡片在生活中 得到广泛应用，如IC卡、各种银行卡、电话卡等，很多人日常都会随身携带多个卡以方便使用。因此每年这一类的硬质卡片生产数量十分巨大。生产出来的硬质卡片不可避免存在一定比率的次品，次品的缺陷大多集中在硬质卡片 的表面质量缺陷。硬质卡片的表面一般具有两层， 一层是印制有各种图案的印刷层，另一 层是在覆盖印刷层的透明的保护层。所说的硬质卡片的表面缺陷主要有印刷层上存在的图 文缺陷、颜色缺陷、脏点白点缺陷等，及保护层上存在的划痕缺陷、气泡缺陷、凹陷等。 对生产出来的硬质卡片进行检测以排除次品是必要的程序。现有的硬质卡片检测常采用人工检测，即利用人的视觉对硬质卡片表面进行检测。这 种人工检测的方式显然存在劳动强度大、效率低的问题，特别是对生产出的大量的硬质卡 片进行检测时这一问题更为突出。虽然有设计人员提出利用机器视觉技术实现自动化检测 的方法，即利用数字成像技术获得硬质卡片表面图像并与模板进行对比进行检测，但这种 方案对于如何对硬质卡片存在的两层的缺陷进行区别检测还没有有效手段，对硬质卡片的 两层的缺陷分别检测可以对后续采用何种手段处理有瑕疵的硬纸卡片提供依据。
技术实现思路
为了解决现有硬质卡片检测中存在的不能够分别检测保护层和印刷层的缺陷的问题， 本技术提供了一种硬质卡片表面质量检测设备，能够分别对印刷层和保护层成像，从 而区分两层各自的缺陷。本技术的技术方案如下硬质卡片表面质量检测设备，包括第一成像装置和第二成像装置，所述第一成像装置 包括用于检测硬纸卡片印刷层质量的第一相机和第一光源，所述第一光源发出光的中心线 和第一相机的镜头的光轴同轴，且第一相机的镜头的光轴垂直于被检测硬质卡片表面；所 述第二成像装置包括用于检测硬纸卡片保护层质量的第二相机和第二光源，所述第二光源3发出光的中心线和第二相机的镜头的光轴镜像同轴，且与被检测硬质卡片表面的夹角均大 于0°且小于90° 。所述第一光源为环绕第一相机的镜头设置的环形光源。所述第一光源和/或第二光源为定向光源。所述第二光源为一特定波段光源，在被检测硬质卡片表面到第二相机的镜头上设置通 过所述特定波段光的滤光片，即在第二相机的镜头前设置通过所述特定波段光的滤光片； 所述第一光源为与所述特定波段相异波段的光源。所述第二相机的成像芯片为黑白CCD。所述第一相机的成像芯片为三个彩色CCD。所述第二光源发出光的中心线和第二相机的镜头的光轴与被检测硬质卡片表面的夹角 均为60。。本技术的技术效果本技术的硬质卡片表面质量检测设备包括两个成像装置，每个成像装置均包括对 应设置的光源与相机，即通过设置光源与相机的角度，使得每个相机主要接收经被测硬质 卡片表面反射的对应光源的光，达到成像的目的。利用硬质卡片表面保护层和印刷层不同 的反光特性，本技术的两个成像装置可以分别对保护层和印刷层的表面成像，且保护 层和印刷层反射的光不会互相干扰。保护层和印刷层的表面成像可以与预先设置的模板进 行比较检测出保护层和/或印刷层存在的缺陷。附图说明图1为本技术的结构图。图2为硬质卡片表面光反射的原理图。图3为第一光源的光在硬质卡片表面的漫反射光的强度分布图。图4为本技术的原理图。图中标识说明如下-1、第一光源；2、第一相机镜头；3、第二光源；4、第二相机镜头；5、检测箱体；6、 传送带；7、被检测硬质卡片；8、保护层；9、印刷层；10、入射光。具体实施方式以下结合附图对本技术的技术方案进行详细说明。本技术中所述的硬质卡片是指日常生活中见到的用来记录信息或作为凭证的小而 硬的片状物如磁卡、信用卡、身份证等，为了适应于人们日常携带与使用，很多情况下这 些卡片都是由硬质材料作为基体板，如PVC板，在基体板的表面印制各种图案(印刷层)， 及为了降低对印刷层的磨损在印刷层表面粘结的透明的保护层。在制备硬质卡片过程中， 难免会在印刷层和保护层上产生一些缺陷，如印刷层上的图文缺陷、颜色缺陷、脏点和白 点等缺陷，再如保护层上的划痕和气泡等缺陷。具有上述缺陷的硬质卡片被视为次品，对 次品的处理不能简单地丢弃，这会增加制造成本，需要尽可能回收再利用这些次品。如何 处理这些次品使之能够成为合格品，需要针对次品特定的缺陷进行处理，例如次品的缺陷 仅仅因为保护层上有气泡缺陷，那么再次处理时只需要重新粘贴保护层即可。本技术 的一个主要功能就是区别检测出硬质卡片表面质量缺陷，为下一步对次品的再处理方法提 供依据。图1显示了本技术的主要结构。第一成像装置和第二成像装置被设置在检测箱体5 中，以减少外界光源对第一成像装置和第二成像装置的干扰。检测箱体5的下方是硬质卡 片传送带6，被传送的硬质卡片7的一个表面朝向检测箱体。第一相机和第一光源1构成了 第一成像装置，第一光源1发出的光经传送带6上的被检测硬质卡片7表面反射到第一相 机的镜头2，第一光源1发出光的中心线与第一相机镜头2的光轴同轴，并且第一相机的镜 头2的光轴垂直于被检测硬质卡片7表面。第二成像装置包括第二相机和第二光源3，第二 光源3发出光的中心线和第二相机的镜头4的光轴镜像同轴，第二光源3发出的光经被检 测硬质卡片7表面会镜面反射到第二相机的镜头4内，且第二光源3发出光的中心线和第 二相机的镜头4的光轴与被检测硬质卡片7表面的夹角均大于0。且小于90° 。图2揭示了硬质卡片表面对光的反射的关系，也即硬质卡片表面的保护层8和印刷层9 的各自的反光特性。保护层8是一层平整、光滑且透明的薄膜，覆盖在印刷层9表面，照 射到硬质卡片表面的入射光10 (图中粗体箭头线)大部分直接透过保护层8，小部分入射 光会在保护层8表面形成镜面反射。印刷层9是在PVC板上覆盖的一层油墨层，穿过保护 层8的入射光到达印刷层9后形成漫反射。图3显示了入射光在印刷层形成的漫反射光的强度分布，当入射光垂直于硬质卡片表 面时，漫反射光的强度分布符合余弦分布规律，即1=1。 cose，其中I是一个方向的反射光 的强度，I。为入射光中心线部分的强度，e为所述一个方向与硬质卡片表面垂线间的夹角。 可见，当6=0时，1=1。，即该方向的反射光的强度最大。因此图1所示的本技术的第 一成像装置中的第一光源发出光的中心线和第一相机镜头的光轴之间的位置关系需要符合 上述漫反射光的强度分布规律，使得第一相机镜头处于漫反射光最强方向。即第一相机镜头光轴垂直于被检测硬质卡片表面。被检测硬质卡片表面的印刷层对来自第一光源的入射 光形成漫反射光，在8=0方向上漫反射光的强度最大，即第一相机镜头所在位置接收的漫 反射光强度最大，利于第一相机形成清晰的印刷层的图像，当然这一图像即印刷层的图像。 由于第一光源的光被保护层反射的量很小，因此保护层反射的少量光进入第一相机的镜头 后对于印刷层的成像影响很小。另一方面，第二成像装置中的第二相机与第二光源对应设置，即第二光源发出的光经 被检测硬质卡片保护层镜面反射到第二相机的镜头，第二相机接收反射的光后成像。具体 的是将第二光源发出光的中心线和第二相机的镜头的光轴设置成镜像同轴。根据上面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
硬质卡片表面质量检测设备，包括第一成像装置和第二成像装置，其特征在于所述第一成像装置包括第一相机和第一光源，所述第一光源发出光的中心线和第一相机的镜头的光轴同轴，且第一相机的镜头的光轴垂直于被检测硬质卡片表面；所述第二成像装置包括第二相机和第二光源，所述第二光源发出光的中心线和第二相机的镜头的光轴镜像同轴，且与被检测硬质卡片表面的夹角均大于０°且小于９０°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张殿斌，陆宽，艾小凯，赵严，
申请(专利权)人：北京凌云光视数字图像技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]