用于拍摄隐形图像的成像装置制造方法及图纸

一种用于拍摄隐形图像的成像装置，用于在高速情况下对硬币隐形图像成像，该成像装置包括一相机组合装置及LED光源，该相机组合装置包括若干周边相机，该LED光源朝向高速运动的硬币表面，该LED光源发出的光的经过硬币表面的反射，进入对应的相机镜头，该多个周边相机的组合关系为：当硬币的旋转角度不同时，总有至少两个相机可以拍摄到硬币上的隐形图案。上述成像装置中，LED光源闪烁速度极快，配合高速相机及合理的相机排布方式，使得硬币处于不同的旋转角度时，总有相机可以拍摄到硬币上的隐形图案，因此在高速运动时，硬币上的隐形图案总能清晰成像。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

用于拍摄隐形图像的成像装置
本技术有关ー种成像装置，特别涉及一种用于高速拍摄隐形图案的成像装置。背景技木在高速机器视觉领域，要拍摄特种硬币上的隐形图案是技术上的一大挑战。首先来看看，特种硬币上的隐形图案是如何形成的。以ー 10元硬质台币为例，该硬质台币同一表面在不同光线角度下所拍摄到的隐形图案不同；比方说当光线入射角为30度时，所拍摄到的该硬币上方的图案呈现“国泰”图样，而该“国泰”图样周围的区域光线相对较暗；当光线入射角为150度时，所拍摄到的该硬币上方的图案呈现“民安”图样，而该“民安”图样周围的区域光线相对较暗；为什么会这样呢？我们看看图la、lb。图Ia示意性地表示10a、IOc截面纹理，其中IOa代表“国泰”图样的纹理，IOc代表“民安”图样的纹理。可以看到，纹理IOa与纹理IOc处于相对两侧，且相对于水平面的倾斜角度各不相同。当光线从左侧某ー特定角度(比如30度)照射时，仅能照射到纹理IOa上，而非纹理IOc上，此时，从纹理IOa上反射出来的光线能够进入相机，从而拍摄到纹理IOa所呈现的“国泰”图样；反之，当光线从右侧某ー特定角度(比如150度)照射吋，仅能照射到纹理IOc上，而非纹理IOa上，此时，从纹理IOc上反射出来的光线能够进入相机，从而拍摄到纹理IOc所呈现的“民安”图样。图Ib示意性地表示10b、10d的纹理与图Ia相比，可以看到，纹理IOb与IOa虽然处于同侧，但两者相对于水平面的倾斜角度仍有差别(IOb比IOa更陡峭)，所以当光线从左侧某一特定角度照射吋，从纹理IOa与IOb上反射出来的光线角度各不相同，当相机处于纹理上方某一特定位置时，所能捕捉到的反射光线也不相同；可以设计成让纹理IOa反射出来的光线进入相机，而纹理IOb反射出来的光线不能进入相机，此时便呈现10a指示区域呈现“国泰”图样，而IOa周围的IOb区域光线相对较暗的效果；同理，由于纹理IOd和IOc的倾斜角有所不同，进而能够呈现10c指示区域呈现“民安”图样，而IOc周围的IOd区域光线相对较暗的效果。综上所述，硬币隐形图案的形成是由于硬币特殊纹理结构造成的，其特殊的纹理结构决定着I.只有在特定角度下才能看到隐形图案；2.在不同的角度看到的隐形图案不同(一般共有两种图案)。基于这两个特点，在高速传送带上特种硬币成像问题就变得非常棘手，因为在高速传送带上，毎秒要通过10枚左右的硬币，用于拍照的时间非常短，不具备调整硬币角度的条件，在这种条件下要将两种隐形图案都清晰成像，就需要找到ー种巧妙的办法。
技术实现思路
因此，有必要提供ー种在高速情况下，能够使得硬币上各种隐形图案能够清晰成像的成像装置。—种用于拍摄隐形图像的成像装置，用于在高速情况下对硬币隐形图像成像，该成像装置包括一相机组合装置及LED光源，该相机组合装置包括若干周边相机，该LED光源朝向高速运动的硬币表面，该LED光源发出的光的经过硬币表面的反射，进入对应的相机镜头，该多个周边相机的组合关系为当硬币的旋转角度不同吋，总有至少两个相机可以拍摄到硬币上的隐形图案。上述成像装置中，LED光源闪烁速度极快，配合高速相机及合理的相机排布方式，使得硬币处于不同的旋转角度吋，总有相机可以拍摄到硬币上的隐形图案，因此在高速运动时，硬币上的隐形图案总能清晰成像。附图说明图Ia所示为ー 10元硬质台币部分纹理的截面示意图。图Ib所示为ー 10元硬质台币部分纹理的截面示意图。 图2为本技术一实施例的成像装置的立体图。图3为图2中所示成像装置的侧视图。图4为图2中所示成像装置的安装板的结构图。图5为图2中所示成像装置的环形光源的俯视图。具体实施方式请參照图2，所示为本技术一实施例的成像装置100，该成像装置100包括一相机组合装置20、一支架40及一光源装置60。该相机组合装置20位于上方用于向下拍摄图像，该光源装置60位于该相机组合装置20的下方用于向被拍摄区域发射光线，该支架40用于安装相机组合装置20及光源装置60。该相机组合装置20包括五个相机21、23a、23b、25a、25b及一安装板28，该安装板28用于将这五个相机组合安装于一体。各相机之间的位置关系是相机21位于中间竖直安装，其镜头垂直朝下；其余四个相机23a、23b、25a及25b均匀分布在相机21的四周，这四个相机23a、23b、25a及25b相对于竖直方向倾斜，其镜头与水平方向成一定倾斜角度；这四个相机23a、23b、25a及25b相对于中间相机21两两成对称放置，其中，相机23a与23b对称，相机25a与25b对称。该相机组合装置20通过安装板28安装在支架40上。请參照图4，该安装板28大致成梯形凸台状，该安装板28自上而下包括ー块水平顶板281、四块倾斜梯形板283及一水平底板285。该顶板281、底板285为四方形,该顶板281较底板285的轮廓小。该顶板281、各梯形板283的中间各设一圓形通孔287a用于安装相机；该底板285中空，四块梯形板283分别自该底板285的内侧边缘向上倾斜延伸，并与顶板281的外侧边缘接合。该顶板281、各梯形板283及底板285的四周分别设有安装孔287b。各梯形板283的倾斜角度决定四个相机23a、23b、25a及25b的拍摄角度，故对梯形板283的倾斜角设计应与光源的照射角度相配合，从而使得各相机获得最佳的拍摄角度。该顶板281及梯形板283的角度关系设计应保证五个相机21、23a、23b、25a及25b能够拍摄到同一物平面。要保证5个相机能拍摄到同一物平面的另ー关键是选取合适的镜头，并且处理好相机和物平面的高度。考虑到成像畸变和小型化设计，该安装板28的整体尺寸、梯形板283的倾角及安装孔位287b根据实际情况会有些改动。请再參照图2，该支架40包括四根竖直支柱41及两根水平支柱43，该四根支柱41分别位于正方形的四个角上，该水平支柱43位于该支架40的底部分别与支柱41连接。所述安装板28的底板285的四个角分别抵靠在四根立柱41上，从而该支架40将该相机组合装置20支撑于其顶部。该光源装置60包括一光源固定板61及一光源65,该光源固定板61搭接在水平支柱43上，该光源65安装在光源固定板61的底部。请同时參照图5，在本实施例中，该光源 65为环形光源，该环形光源65包括数排颗粒状的LED，这些LED将环形光源65分成四个扇形区域，四个扇形区域分别与四个相机23a、23b、25a及25b对应，每个区域单独控制，配合对应的相机使用；这些LED的照射角度朝下朝中对着硬币方向设置，具体照射角度还与硬币纹理有关，不同的纹理结构要求不同角度的光源。在相机组合装置20中，中间相机21用于判断硬币的角度，四周四个相机23a、23b、25a及25b用于拍摄硬币的隐形图案。光源装置60照射的角度和四个相机23a、23b、25a及25b拍摄的角度由硬币的纹理结构決定此关系遵循几何光学原理，主要体现在光源发出光，经过硬币表面的反射，进入对应的相机镜头；安装吋，一般先确定相机的位置，再确定光源的位置；拍摄时，四个相机23a、23b、25a及25b同时拍摄，每次都会有至少两个相机能清晰成像，通过中间相机21可以判断哪组图像更清晰。在其它实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于拍摄隐形图像的成像装置，用于在高速情况下对硬币隐形图像成像，其特征在于该成像装置包括一相机组合装置及LED光源，该相机组合装置包括若干周边相机， 该LED光源朝向高速运动的硬币表面，该LED光源发出的光的经过硬币表面的反射，进入对应的相机镜头，该多个周边相机的组合关系为当硬币的旋转角度不同吋，总有至少两个相机可以拍摄到硬币上的隐形图案。2.如权利要求I所述的成像装置，其特征在于所述周边相机的数量为3个、4个、6个或者8个。3.如权利要求I所述的成像装置，其特征在于所述周边相机的数量为4个，该成像装置还包括一中间相机用于判断成像品质。4.如权利要求3所述的成像装置，其特征在于所述中间相机位于中间竖直安装，其镜头垂直朝下；其余四个周边相机均匀分布在该中间相机的四周，这四个周边相机相对于竖直方向倾斜，其镜头与水平方向成一定倾斜角度；这四个相机相对于中间相机两两成对称放置。5.如权利要求4所述的成像装置，其特征在于该相机组合装置还包括一安装板，该安装板大致成梯形凸台状，该安装板自上而下包括ー块水平顶板、...

【专利技术属性】
技术研发人员：古乐野，阮波，郭玉峰，何明，邓宇杰，
申请(专利权)人：深圳市中钞科信金融科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：