越来越多的印刷厂采用以机器取代人力的自动化流程,透过机器视觉系统进行纪念币的高精度检测,能够确保每一枚硬币的位置及旋转角度,随後进行特殊印刷,避免因为错误印刷导致生产的硬币无法使用而造成浪费。
近年来,印刷行业随着科技的日新月异而升级传统的印刷流程,越来越多的印刷厂采用以机器取代人力的自动化流程。一家系统整合商结合兆镁新(The Imaging Source )相机,为纪念币制造厂设计开发了一套定制化机器视觉系统,确保每一枚硬币的位置及旋转角度,随後进行特殊印刷。通常在位置的检测精度需达到5/100mm,否则就会出现错误印刷,导致硬币无法使用而造成浪费。
在一个封闭的机台中设置检测区域,作业人员将硬币放置在托盘上,如抽屉般推进到检测区域,由机器视觉系统进行检测。
检测系统由四台2000万像素高解析度GigE 黑白相机与相应的镜头组成;後端图像处理则由学习匹配方式来识别每个经过相机的硬币,确认它们在正确的位置;光源部分使用LED背光与白色漫射LED线灯的组合,为检测环境提供足够的光线,接着连接至4个PoE介面及一个显示器(萤幕)。 整个系统形成一个高效的图像检测站。
後端软体由两个基於MVTec Halcon图像处理库的独立元件组成,分别为训练学习和搜索应用程式:
硬币教学应用程式
训练和储存??入硬币模型的应用程式。先将托盘和要训练的硬币正确放置在系统下,可以使用硬币教学应用程序训练出一个匹配的硬币模型。 除了此方法,也可以应用程式中事先导入的先前生成的二进位图像来创建模型。
硬币搜索应用程式
根据先前生成的模型找到托盘上的硬币。 使用搜索功能,找到硬币,并与训练以後的模型比较,确定其X和Y的位置及旋转。
检测及定位硬币过程

图1 : 使用相机对需要印制的硬币进行训练,生成一个模型;接着使用搜寻应用程式进行定位及旋转到正确位置,并储存成CSV档用於後序印制。 |
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四台The Imaging Source GigE 相机从上面看一个确定的图像区域。操作人员将特制的带有固定标记的黑色托盘,通过一个抽屉推入检测系统。
该系统目前可以使用两种不同尺寸的托盘。 大托盘由四个区域组成(每个相机一个区域),其中一个预设定区域使用硬币教学应用程序进行硬币模型设定及生成。在此,放置要训练的单个硬币,并生成模型。
然後,使用硬币搜索应用程式搜索整个托盘区域,寻找每个硬币并确认其位置和旋转与模型匹配。每个硬币的结果都会显示在检测站外连接的显示器(使用者介面)上,并保存为CSV档。随後列印机根据CSV档中的资讯准确列印硬币。
GigE相机的优势

图2 : The Imaging Source GigE相机为纪念硬币商带来高效率印制过程。 |
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GigE相机使用灵活,传送速率快,可为需要大量印制专案的工厂带来高效率。采用PoE数据线技术可以为厂商省去使用额外电缆的成本,安装过程也大大简化;相机精巧的外形,也很适合使用於硬币印刷机台内有限的空间。
对GigE Vision的支援,可以很容易将相机整合到现有的网路环境中,也可以很轻松地与後端软体搭配,而且具有高可靠性及高稳定性的数据传输; 日後若需更新软体或进行新专案,GigE相机也可轻松整合。
**刊头图/运用机器视觉系统达到纪念币定位及印制自动化 (source:兆镁新提供)