一种微观编码码图的图像采集装置的制作方法

1.本发明实施例涉及防伪技术领域，尤其涉及一种微观编码码图的图像采集装置。


背景技术：

2.目前大部分有关于相机镜头成像内容采集的工作均需要由人工手动操作来完成，一方面是人工采集工作量大，而且采集工作单一，对采集人员的工作效益没有太大的提升，加大了企业、工厂、机构的人力资源占用，另一方面是人工采集的过程中，由于主观意识的差异性，不同的采集人员对采集流程的理解可能不同，以及采集动作角度的不同，促使采集到的图像存在差异，使得图像的成像距离、成像角度和清晰度等细节无法达到统一，导致采集到的图像不规范，无法直接用于下一阶段的工作使用中。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种微观编码码图的图像采集装置，以实现在微观编码码图的拍摄采集工作中，流程化、精准化、规范化的获得高质量以及高度契合拍摄需求的图像，减少人工介入采集工作导致的人力资源浪费，以及人工采集图像内容参差不齐的问题。
4.本发明实施例提供了一种微观编码码图的图像采集装置，该装置包括：升降模块、驱动模块以及相机设备；其中，
5.所述升降模块包括第一台面和第二台面，所述第一台面用于放置待采集的微观编码码图，所述第二台面用于放置所述相机设备；
6.所述相机设备用于采集所述微观编码码图的码图图像，并根据所述码图图像判定当前成像距离是否合适，若否，则向所述驱动模块发送升降指令；
7.所述驱动模块用于根据所述升降指令控制所述升降模块进行升降运动，以使所述第二台面相对所述第一台面进行移动。
8.可选的，所述升降模块还包括电机和升降推杆，所述升降模块用于通过所述电机驱动所述升降推杆进行所述升降运动。
9.可选的，所述驱动模块包括与所述电机连接的继电器，所述驱动模块具体用于通过所述继电器的通断来控制所述电机驱动所述升降推杆。
10.可选的，所述继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器用于控制所述电机驱动所述升降推杆上升，所述第二继电器用于控制所述电机驱动所述升降推杆下降。
11.可选的，所述驱动模块还包括第一蓝牙单元，所述相机设备包括第二蓝牙单元，所述相机设备具体用于通过所述第二蓝牙单元向所述第一蓝牙单元发送所述升降指令。
12.可选的，所述第一蓝牙单元用于根据所述升降指令向所述继电器输出电流以控制所述继电器的通断。
13.可选的，所述继电器和所述第一蓝牙模块均与外部供电电源连接。
14.可选的，所述外部供电电源通过电源适配器与所述继电器和所述第一蓝牙模块连
接。
15.可选的，所述电源适配器的输出电源通过可调节变压器与所述继电器和所述第一蓝牙模块连接。
16.可选的，所述升降指令包括下降指令和上升指令，所述相机设备具体用于采用训练后的图像分类算法，根据所述码图图像判定当前成像距离为过远、过近或合适，若判定结果为过远，则向所述驱动模块发送所述下降指令，若判定结果为过近，则向所述驱动模块发送所述上升指令。
17.本发明实施例提供了一种微观编码码图的图像采集装置，包括升降模块、驱动模块和相机设备，待采集的微观编码码图可以放置于升降模块中的第一台面上，相机设备可以放置于升降模块中的第二台面上，通过相机设备采集微观编码码图的码图图像，并根据该码图图像判定当前成像距离是否合适，若否，则向驱动模块发送升降指令，则驱动模块可以根据该升降指令控制升降模块进行升降运动，以使第二台面相对第一台面进行移动，从而自动调节了相机设备的成像距离，实现了在微观编码码图的拍摄采集工作中，流程化、精准化、规范化的获得高质量以及高度契合拍摄需求的图像，减少了人工介入采集工作导致的人力资源浪费，以及人工采集图像内容参差不齐的问题，同时在对成像距离不断的调整过程中，也可以轻松的获得大量不同成像质量的标准化图像样本，为微观编码码图图像采集后的下一阶段，如防伪识别、特征提取等工作提供优秀的图像资源。进一步在确定当前成像距离合适时，还可以对当前使用的相机设备的最佳成像距离进行记录，进而还可以通过使用不同的相机设备来确定各自的最佳成像距离。
附图说明
18.图1为本发明实施例一提供的微观编码码图的图像采集装置的结构示意图；
19.图2为本发明实施例一提供的升降模块的结构示意图；
20.图3为本发明实施例一提供的驱动模块的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
22.此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本发明实施例的范围的情况下，可以将第一台面称为第二台面，且类似地，可将第二台面称为第一台面。第一台面和第二台面两者都是台面，但其不是同一台面。术语“第一”、“第二”等不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
23.实施例一
24.图1为本发明实施例一提供的微观编码码图的图像采集装置的结构示意图，本实
施例可适用于自动采集有效成像范围内的微观编码码图图像的情况。如图1所示，该装置包括：升降模块100、驱动模块200以及相机设备300；其中，所述升降模块100包括第一台面和第二台面，所述第一台面用于放置待采集的微观编码码图，所述第二台面用于放置所述相机设备300；所述相机设备300用于采集所述微观编码码图的码图图像，并根据所述码图图像判定当前成像距离是否合适，若否，则向所述驱动模块200发送升降指令；所述驱动模块200用于根据所述升降指令控制所述升降模块100进行升降运动，以使所述第二台面相对所述第一台面进行移动。
25.具体的，升降模块100可包括一个固定底座和一个位于固定底座上方的可移动支架，材质均可以为亚克力板，其中的可移动支架可以随着升降模块100的升降运动相对固定底座进行移动。具体则可以由固定底座提供第一台面，并由可移动支架提供第二台面，也可以由固定底座提供第二台面，并由可移动支架提供第一台面。优选的，可以将待采集的微观编码码图放置于固定底座上，而将相机设备300放置于可移动支架上镜头正对微观编码码图的位置，以便相机设备300从上方向下进行拍摄，来减少环境光线的影响。在使用时，可以首先由相机设备300（如手机）对微观编码码图进行拍摄，随后相机设备300可以通过图像识别技术根据拍摄得到的码图图像的成像质量来判定当前成像距离是否合适，若否，则可以向驱动模块200（可以是电路板）发送相应的升降指令，来通知驱动模块200控制升降模块100进行升降运动（下降和/或上升），以使第二台面相对第一台面进行移动（靠近和/或远离），从而可以调整相机设备300与微观编码码图之间的成像距离至有效成像范围。其中，合适的成像距离即可以使得拍摄得到的码图图像画面清晰，且处于有效对焦范围的距离。
26.其中，可选的，所述升降模块100还包括电机和升降推杆，所述升降模块100用于通过所述电机驱动所述升降推杆进行所述升降运动。具体的，可以使用直流电机驱动升降推杆作为调整成像距离的动力源，具体可以通过升降推杆的升降运动带动可移动支架进行移动。进一步的，如图2所示，可以设置三根金属棒作为可移动支架120的移动轨道，其中的第一金属棒140和第二金属棒150的一端可以固定在固定底座110上，另一端可活动连接于可移动支架120，第三金属棒160的一端可以固定在与升降推杆130顶端连接的顶板170上，另一端可以固定在可移动支架120上，则当电机（可以设置于升降推杆130下方的圆筒内）驱动升降推杆130进行升降运动时，可以通过第三金属棒160带动可移动支架120沿第一金属棒140和第二金属棒150进行移动，相机设备300（如手机）可以放置在可移动支架120上，待采集的微观编码码图500可以放置在固定底座110上，则通过可移动支架120的移动即可调节相机设备300对微观编码码图500的拍摄距离，然后相机设备300可以再次进行拍摄，并判定当前成像距离是否合适，若否，则可以再次向驱动模块200发送相应的升降指令，再通过驱动模块200控制电机驱动升降推杆130进行升降运动，如此重复直至当前成像距离合适。以上仅作为使用升降推杆带动可移动支架移动的一个示例，本实施例对带动结构不作限制，任意可实现的方式均应包括在本实施例的范围中。
27.进一步可选的，所述驱动模块200包括与所述电机连接的继电器，所述驱动模块200具体用于通过所述继电器的通断来控制所述电机驱动所述升降推杆。具体的，继电器可用作开关，可通过控制继电器的通断来控制对电机的供电，从而控制电机在需要时驱动升降推杆进行升降运动。
28.进一步可选的，如图3所示，所述继电器包括第一继电器211和第二继电器212，所
述第一继电器211用于控制所述电机驱动所述升降推杆上升，所述第二继电器212用于控制所述电机驱动所述升降推杆下降。具体的，继电器可以有两个电路，一个是供电电路，一个是开关电路，供电电路负责继电器的电流输入，开关电路负责继电器的开关位置，开关位置的不同可以促使继电器输出的电流方向改变，从而改变电机驱动升降推杆的行动方向。具体可以是当控制第一继电器211开、第二继电器212关时为正向电路，此时控制电机驱动升降推杆上升，当控制第一继电器211关、第二继电器212开时为反向电路，此时控制电机驱动升降推杆下降，当控制第一继电器211关、第二继电器212关时为开口电路，此时控制升降推杆静止。
29.进一步可选的，如图3所示，所述驱动模块200还包括第一蓝牙单元220，所述相机设备300包括第二蓝牙单元，所述相机设备300具体用于通过所述第二蓝牙单元向所述第一蓝牙单元220发送所述升降指令。具体的，相机设备300与驱动模块200之间可以通过蓝牙进行通讯，并定义相应的串口通讯协议，包括连接确认、驱动指令等等，从而相机设备300可以方便的以无线方式向驱动模块200发送升降指令。
30.进一步可选的，所述第一蓝牙单元220用于根据所述升降指令向所述继电器输出电流以控制所述继电器的通断。具体的，第一蓝牙单元220可以通过电流输出元件，具体可以是指令控制io口，连接到继电器的开关电路上，则第一蓝牙单元220可以通过指令控制io口的输出电流控制继电器的通断，从而控制电机驱动升降推杆进行升降运动。进一步的，第一蓝牙单元220可以根据接收到的不同的升降指令，通过指令控制io口输出不同的信息。示例性的，当接收到的升降指令为上升指令时，可以通过指令控制io口的输出电流控制第一继电器211开、第二继电器212关，当接收到的升降指令为下降指令时，可以通过指令控制io口的输出电流控制第一继电器211关、第二继电器212开，当指令控制io口无输出时，则可以控制第一继电器211关、第二继电器212关。
31.进一步可选的，如图3所示，所述继电器（可包括第一继电器211和第二继电器212）和所述第一蓝牙模块220均与外部供电电源410连接。具体的，外部供电电源410可以连接到继电器的供电电路，从而负责继电器的电流输入，进而可以通过继电器对电机进行供电。另一方面，外部供电电源410还可以与第一蓝牙模块220进行连接，从而为第一蓝牙模块220进行供电。
32.进一步可选的，如图3所示，所述外部供电电源410通过电源适配器420与所述继电器（可包括第一继电器211和第二继电器212）和所述第一蓝牙模块220连接。具体的，外部供电电源410可以是家用电源，通过电源适配器420可以将外部供电电源410转为12v，以便继电器和第一蓝牙模块220使用。
33.进一步可选的，如图3所示，所述电源适配器420的输出电源通过可调节变压器430与所述继电器（可包括第一继电器211和第二继电器212）和所述第一蓝牙模块220连接。具体的，可调节变压器430可以通过旋钮调节电压大小，从而可以调节电流大小，进而可以间接的控制对电机的供电大小，供电电流大则电机驱动升降推杆的移动速度就快，反之供电电流小则电机驱动升降推杆的移动速度就慢。
34.在上述技术方案的基础上，可选的，所述升降指令包括下降指令和上升指令，所述相机设备300具体用于采用训练后的图像分类算法，根据所述码图图像判定当前成像距离为过远、过近或合适，若判定结果为过远，则向所述驱动模块200发送所述下降指令，若判定
结果为过近，则向所述驱动模块200发送所述上升指令。具体的，微观编码码图存在一个有效成像范围，在相机镜头的固定焦段内，有一个最佳的成像距离。一般来说，当成像距离越靠近微观编码码图，则看到的码图越清晰，码点间隔越明确，也就越容易进行识别。但是当靠近到一定的临界点后，相机镜头超出了最小对焦距离，则采集到的画面将是一片模糊，甚至无法识别出是一个微观编码码图，更无法用于识别。则可以使用人工智能以及图像算法，来替代人眼进行成像效果的判断。具体可以应用图像分类算法，首先可收集大量不同成像距离采集到的微观编码码图图像，再进行数据标记训练，通过前期标记图像的性质，可分为远距离、近距离和适中距离，在大批量的数据训练后，即可得到所需的训练后的图像分类算法。然后即可将训练后的图像分类算法用于实际应用，将采集到的码图图像输入到该图像分类算法中，以识别出该码图图像归属的分类，即分辨出当前成像距离是属于过远、过近或合适。其中算法模型的具体输出可以是各种分类结果的占比，并可以将其中占比最高的结果作为最终的判定结果。在获得判定结果之后，若判定结果为过远，则可以向驱动模块200发送下降指令，从而控制第二台面向第一台面靠近，若判定结果为过近，则可以向驱动模块200发送上升指令，从而控制第二台面向第一台面远离。
35.本发明实施例所提供的微观编码码图的图像采集装置，包括升降模块、驱动模块和相机设备，待采集的微观编码码图可以放置于升降模块中的第一台面上，相机设备可以放置于升降模块中的第二台面上，通过相机设备采集微观编码码图的码图图像，并根据该码图图像判定当前成像距离是否合适，若否，则向驱动模块发送升降指令，则驱动模块可以根据该升降指令控制升降模块进行升降运动，以使第二台面相对第一台面进行移动，从而自动调节了相机设备的成像距离，实现了在微观编码码图的拍摄采集工作中，流程化、精准化、规范化的获得高质量以及高度契合拍摄需求的图像，减少了人工介入采集工作导致的人力资源浪费，以及人工采集图像内容参差不齐的问题，为微观编码码图图像采集后的下一阶段，如防伪识别、特征提取等工作提供优秀的图像资源。
36.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，包括：升降模块、驱动模块以及相机设备；其中，所述升降模块包括第一台面和第二台面，所述第一台面用于放置待采集的微观编码码图，所述第二台面用于放置所述相机设备；所述相机设备用于采集所述微观编码码图的码图图像，并根据所述码图图像判定当前成像距离是否合适，若否，则向所述驱动模块发送升降指令；所述驱动模块用于根据所述升降指令控制所述升降模块进行升降运动，以使所述第二台面相对所述第一台面进行移动。2.根据权利要求1所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述升降模块还包括电机和升降推杆，所述升降模块用于通过所述电机驱动所述升降推杆进行所述升降运动。3.根据权利要求2所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述驱动模块包括与所述电机连接的继电器，所述驱动模块具体用于通过所述继电器的通断来控制所述电机驱动所述升降推杆。4.根据权利要求3所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器用于控制所述电机驱动所述升降推杆上升，所述第二继电器用于控制所述电机驱动所述升降推杆下降。5.根据权利要求3所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述驱动模块还包括第一蓝牙单元，所述相机设备包括第二蓝牙单元，所述相机设备具体用于通过所述第二蓝牙单元向所述第一蓝牙单元发送所述升降指令。6.根据权利要求5所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述第一蓝牙单元用于根据所述升降指令向所述继电器输出电流以控制所述继电器的通断。7.根据权利要求5所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述继电器和所述第一蓝牙模块均与外部供电电源连接。8.根据权利要求7所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述外部供电电源通过电源适配器与所述继电器和所述第一蓝牙模块连接。9.根据权利要求8所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述电源适配器的输出电源通过可调节变压器与所述继电器和所述第一蓝牙模块连接。10.根据权利要求1所述的微观编码码图的图像采集装置，其特征在于，所述升降指令包括下降指令和上升指令，所述相机设备具体用于采用训练后的图像分类算法，根据所述码图图像判定当前成像距离为过远、过近或合适，若判定结果为过远，则向所述驱动模块发送所述下降指令，若判定结果为过近，则向所述驱动模块发送所述上升指令。

技术总结
本发明实施例公开了一种微观编码码图的图像采集装置，涉及防伪技术领域。该装置包括：升降模块、驱动模块以及相机设备；其中，升降模块包括第一台面和第二台面，第一台面用于放置待采集的微观编码码图，第二台面用于放置相机设备；相机设备用于采集微观编码码图的码图图像，并根据码图图像判定当前成像距离是否合适，若否，则向驱动模块发送升降指令；驱动模块用于根据升降指令控制升降模块进行升降运动，以使第二台面相对第一台面进行移动。从而实现在微观编码码图的拍摄采集工作中，流程化、精准化、规范化的获得高质量以及高度契合拍摄需求的图像，减少人工介入采集工作导致的人力资源浪费，以及人工采集图像内容参差不齐的问题。题。题。


技术研发人员：程烨 赖鹏旭 程礼邦
受保护的技术使用者：量子云码（福建）科技有限公司
技术研发日：2023.09.04
技术公布日：2023/10/11