一種整捆鈔票過數(shù)檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，它包括設(shè)置于卸貨位和捆扎位之間的鈔票輸送通道、PLC及與PLC相接的CCD相機(jī)、光電開關(guān)和磁感應(yīng)開關(guān)，所述鈔票輸送通道由第一縱向通道、橫向通道和第二縱向通道依次連接而成，所述CCD相機(jī)安裝在橫向通道末端外部并與橫向通道首端的被檢測鈔票相對應(yīng)，所述光電開關(guān)安裝在橫向通道的末端并與第二縱向通道的鈔票推板相對應(yīng)，所述磁感應(yīng)開關(guān)安裝在第一縱向通道的尾端并與第一縱向通道的鈔票推板相對應(yīng)。本發(fā)明利用CCD相機(jī)采集每一整捆鈔票的圖像，并通過該圖像與模板的對比判斷整捆鈔票的把數(shù)是否與設(shè)定值一致，實現(xiàn)了鈔票把數(shù)的自動檢測，該裝置可及時發(fā)現(xiàn)丟把少把現(xiàn)象，確保每捆下線鈔票的數(shù)字絕對準(zhǔn)確。
【專利說明】一種整捆鈔票過數(shù)檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢測由若干把鈔票捆扎成的整捆鈔票中是否缺把的裝置，屬印刷【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]印鈔行業(yè)的特殊性，要求企業(yè)出廠的紙鈔數(shù)字準(zhǔn)確。裁封聯(lián)動線是印鈔行業(yè)普遍使用的裁切封裝設(shè)備。裁封聯(lián)動線設(shè)備運(yùn)行時，大張鈔票被切成小張后分成十把，每把一百張，十把鈔票疊放到一起，經(jīng)集千站的卸貨位輸送到捆千站的捆扎位，在捆扎位完成塑封后下線。
[0003]盡管有關(guān)技術(shù)人員在印刷品數(shù)字管控方面做了大量的研究，取得了豐碩的成果，比如如申請?zhí)?01310010930.0、名稱為“印刷品雙識碼動態(tài)數(shù)字管控系統(tǒng)及方法”所公開的中國發(fā)明專利，但其裁封聯(lián)動線設(shè)備仍然缺乏對整千鈔票(即整捆鈔票)把數(shù)的檢測功能，不能保證把數(shù)的準(zhǔn)確性，而靠人工檢查不僅會增加工人的勞動強(qiáng)度，而且檢測結(jié)果受人為因素影響較大，無法確保每千鈔票的把數(shù)絕對準(zhǔn)確，存在錯檢的風(fēng)險。因此，印鈔企業(yè)迫切需要一種能精確檢測裁封線整千產(chǎn)品把數(shù)的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，以確保每千鈔票的把數(shù)絕對準(zhǔn)確。
[0005]本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，構(gòu)成中包括設(shè)置于卸貨位和捆扎位之間的鈔票輸送通道、PLC及與PLC相接的CCD相機(jī)、光電開關(guān)和磁感應(yīng)開關(guān)，所述鈔票輸送通道由第一縱向通道、橫向通道和第二縱向通道依次連接而成，所述CCD相機(jī)安裝在橫向通道末端外部并與橫向通道首端的被檢測鈔票相對應(yīng)，所述光電開關(guān)安裝在橫向通道的末端并與第二縱向通道的鈔票推板相對應(yīng)，所述磁感應(yīng)開關(guān)安裝在第一縱向通道的尾端并與第一縱向通道的鈔票推板相對應(yīng)，PLC通過繼電器控制裁封線集千站的停鎖回路，該整捆鈔票過數(shù)檢測裝置按以下方式運(yùn)作:
a.裁封線啟動后，PLC通過磁感應(yīng)開關(guān)和光電開關(guān)實時檢測第一縱向通道的鈔票推板和第二縱向通道的鈔票推板的位置，當(dāng)?shù)谝豢v向通道的鈔票推板到達(dá)橫向通道的首端且第二縱向通道的鈔票推板退回到橫向通道的末端時，PLC判斷有整捆鈔票到達(dá)橫向通道首端的視頻采集位，且在橫向通道末端的等待捆扎位沒有鈔票遮擋，此時PLC向CCD相機(jī)發(fā)出觸發(fā)信號，觸發(fā)CCD相機(jī)拍攝鈔票圖像；
b.CCD相機(jī)采集到當(dāng)前整捆鈔票圖像后，首先將采集到的圖像做蝕刻處理，即使相機(jī)采集到的圖像明暗細(xì)節(jié)更加突出，再將圖像二值化，使圖像中與每把鈔票的綁帶相對應(yīng)的部位為白斑，鄰近部位為黑色；
c.將經(jīng)二值化處理后的圖像與預(yù)先存儲的模板相比較，在圖像中與鈔票的綁帶相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)尋找白斑，將白斑的個數(shù)視為當(dāng)前整捆鈔票的把數(shù)；
d.將當(dāng)前整捆鈔票的把數(shù)與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)把數(shù)相比較，若二者相同，則CCD相機(jī)向PLC輸出正確信號，反之則向PLC輸出錯誤信號；
e.PLC接收CCD相機(jī)的輸出信號，若接收到的是正確信號，則維持繼電器的狀態(tài)不變，允許整捆鈔票通過，若接收到的是錯誤信號，則向繼電器輸出控制信號，使裁封線集千站停鎖，禁止該捆鈔票到達(dá)捆扎位，待人工查驗整捆鈔票并將PLC復(fù)位后，PLC通過繼電器控制裁封線集千站恢復(fù)運(yùn)行。
[0006]上述整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，在計算二值化圖像中白斑的數(shù)量時，還要計算每個白斑的面積，并將其與模板中單個鈔票綁帶圖像的標(biāo)準(zhǔn)面積相比較，若白斑面積大于標(biāo)準(zhǔn)面積的1.7倍，則將該白斑記為兩個白斑。
[0007]上述整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，為了準(zhǔn)確觸發(fā)CCD相機(jī)，防止鈔票漏檢，在PLC中設(shè)置一個計數(shù)器，所述計數(shù)器的加數(shù)輸入端接磁感應(yīng)開關(guān)的輸出端，其減數(shù)輸入端接光電開關(guān)的輸出端，PLC向CCD相機(jī)發(fā)出觸發(fā)信號前應(yīng)先檢測計數(shù)器的計數(shù)值，若計數(shù)值為I則觸發(fā)CCD相機(jī)，若計數(shù)值為O或2則不觸發(fā)CCD相機(jī)。
[0008]上述整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，構(gòu)成中還包括狀態(tài)指示與報警電路，所述狀態(tài)指示與報警電路包括蜂鳴器、錯誤報警燈和正確指示燈，所述蜂鳴器和錯誤報警燈與繼電器的控制線圈并聯(lián)連接后接于PLC的報警信號輸出端，所述正確指示燈接于PLC的正確信號輸出端。
[0009]上述整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，構(gòu)成中還包括拍攝光源，所述拍攝光源安裝在橫向通道的中部上方，其發(fā)光面朝向橫向通道首端的視頻采集位。
[0010]上述整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，所述拍攝光源的照射方向與橫向通道長度方向的夾角為28-32度。
[0011]上述整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，構(gòu)成中還包括手動/自動模式選擇開關(guān)，所述手動/自動模式選擇開關(guān)的一端接24V電源的負(fù)極,一端接PLC的輸入端口。
[0012]本發(fā)明利用C⑶相機(jī)采集每一整捆鈔票的圖像，并通過該圖像與模板的對比判斷整捆鈔票的把數(shù)是否與設(shè)定值一致，實現(xiàn)了鈔票把數(shù)的自動檢測，該裝置可及時發(fā)現(xiàn)丟把少把現(xiàn)象，確保每捆下線鈔票的數(shù)字絕對準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0014]圖1為本發(fā)明的各傳感器和CXD相機(jī)的安裝位置示意圖；
圖2為圖1的左視圖；
圖3為圖1的俯視圖；
圖4為本發(fā)明的電原理圖；
圖5為本發(fā)明的流程圖；
圖6為本發(fā)明實施例的采集圖像；
圖7為做蝕刻處理后的圖像；
圖8為二值化的圖像；
圖9為尋找邊界不意圖； 圖10為原始圖像的下五把的區(qū)域；
圖11為蝕刻處理后的下五把的區(qū)域。
[0015]圖中各標(biāo)號清單為:1、第一縱向通道，2、橫向通道，3、第二縱向通道，4、第一縱向通道的鈔票推板，5、橫向通道的鈔票推板，6、第二縱向通道的鈔票推板，7、拍攝光源，PLC、可編程序控制器，JS、計數(shù)器(內(nèi)置于PLC內(nèi)的功能模塊)，CA、CXD相機(jī)，J、繼電器，F(xiàn)Z、蜂鳴器，L1、正確指示燈，L2、錯誤報警燈，KG、光電開關(guān)，KD、磁感應(yīng)開關(guān)，KA、手動/自動模式選擇開關(guān)，KF、復(fù)位開關(guān)，O、卸貨位，A、視頻采集位，B、等待捆扎位，C、捆扎位。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明在裁封聯(lián)動線集千站的卸貨位和捆千站的捆扎位之間的鈔票輸送通道中部的橫向通道的末端設(shè)置一臺面陣CCD相機(jī)，用于采集整捆鈔票的圖像；在第一縱向通道I的末端(圖1中為第一縱向通道的鈔票推板4的氣缸上)安裝磁感應(yīng)開關(guān)KD，用于檢測第一縱向通道的鈔票推板4所推動的鈔票是否到達(dá)視頻采集位A ;在橫向通道2末端的等待捆扎位B安裝光電開關(guān)KG，用于檢測第二縱向通道的鈔票推板6的位置，整千鈔票在由“O — A — B — C”傳送過程中由單獨(dú)設(shè)置的PLC根據(jù)磁感應(yīng)開關(guān)KD和光電開關(guān)KG的輸出信號判斷鈔票所處的位置，當(dāng)鈔票到達(dá)視頻采集位A，且在等待捆扎位B沒有鈔票遮擋時向CCD相機(jī)發(fā)送觸發(fā)采圖信號，CCD相機(jī)將采集到的圖像與自身內(nèi)部模板比較發(fā)出檢測結(jié)果信號，PLC接收CCD相機(jī)反饋回來的比較結(jié)果，如果把數(shù)正確則發(fā)出允許通過信號，反之，若把數(shù)錯誤或捆扎條破損則控制集千站停機(jī)并發(fā)出報警信號，本裝置的工作過程如下:
a.PLC獲取整千鈔票到位信號，裁封線啟動后，PLC檢測磁感應(yīng)開關(guān)KD和光電開關(guān)KG的輸出信號，根據(jù)這些信號判斷整捆鈔票當(dāng)前狀態(tài)，若整捆鈔票處于視頻采集位A，且在等待捆扎位B沒有鈔票遮擋，則發(fā)出觸發(fā)信號，觸發(fā)CCD相機(jī)拍攝鈔票圖像；
b.CCD相機(jī)采集到當(dāng)前整捆鈔票圖像后，對圖像采取蝕刻、區(qū)域分割、閾值比較等處理措施，并將處理后的圖像與模板相對比，識別出當(dāng)前整捆鈔票的把數(shù)；CCD將得出的把數(shù)數(shù)值與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值相比較，輸出正確或錯誤信號到PLC中；同時將錯誤圖像的信息存入CXD相機(jī)中，供查驗；
c.PLC接收CCD相機(jī)反饋回的信號，若把數(shù)正確則輸出正確信號，正確指示燈LI (綠燈)亮，運(yùn)行鈔票通過；如果把數(shù)錯誤則輸出錯誤信號，錯誤報警燈L2 (紅燈)亮，同時蜂鳴器FZ報警并控制裁封線集千站停鎖，禁止該捆把數(shù)有錯誤的鈔票到達(dá)捆扎位，待人工查驗處理，復(fù)位PLC后，裁封線集千站恢復(fù)運(yùn)行。
[0017]PLC控制系統(tǒng)和CCD相機(jī)配合使用，通過在裁封聯(lián)動線集千站塑帶機(jī)捆扎前檢測整捆鈔票把數(shù)，將把數(shù)不符的錯誤圖像存入CCD中，從而實現(xiàn)了裁封聯(lián)動線整千鈔票把數(shù)的檢測。
[0018]為了實現(xiàn)整捆鈔票的檢測，鈔票需要通過一個由第一縱向通道、橫向通道和第二縱向通道依次連接而成的“之”字形的鈔票輸送通道，C⑶相機(jī)的安裝位置選擇在橫向通道的末端外部，同時在通道的擋板上開孔，橫向通道為CCD相機(jī)檢測鈔票的檢測距離。在通道上方安裝有拍攝光源7，拍攝光源7的光線與水平面的夾角為30度左右，這樣不僅看保證采集亮度，而且鈔票不反射強(qiáng)光。
[0019]為了準(zhǔn)確觸發(fā)CXD相機(jī)，當(dāng)磁感應(yīng)開關(guān)KD檢測到鈔票已到達(dá)視頻采集位置A時，PLC中的計數(shù)器計數(shù)I次；當(dāng)光電開關(guān)KG被觸發(fā)一次時，說明之前觸發(fā)相機(jī)檢測的鈔票已被第二縱向通道的鈔票推板6推走捆扎，將之前的計數(shù)減I次；由于鈔票捆扎時間的不確定性，可能出現(xiàn)檢測完的鈔票在等待捆扎位B長時間停留的情況，此時如果再有鈔票被第一縱向通道的鈔票推板4推到視頻采集位置A，則磁感應(yīng)開關(guān)KD發(fā)出信號，PLC計數(shù)器的計數(shù)值增加到2，這種情況下PLC不觸發(fā)CXD相機(jī)，等待第二縱向通道的鈔票推板6將等待捆扎位B的鈔票推到捆扎位C，并退回到等待捆扎位B后，光電開關(guān)KG發(fā)出信號，PLC計數(shù)器的計數(shù)值減小到1，PLC再觸發(fā)CXD相機(jī)。
[0020]為了實現(xiàn)圖像比較，對采集的圖像(參看圖6)作如下處理:
1)將采集到的圖像做蝕刻處理，蝕刻處理后的圖像如圖7所示；
2)將圖像二值化，二值化的圖像如圖8所示；
3)尋找邊界一由于每捆的十把鈔票中，上5把和下5把的綁帶分別位于兩個區(qū)域，所以先要找到上5把和下5把的綁帶所在區(qū)域的邊界(參看圖9)；
4)采圖位置設(shè)置
①下五把的區(qū)域(參看圖10)——這是原始圖像；
②這是下五把的區(qū)域(參看圖11)——這是蝕刻后的圖像；
5)如果上面或下面的采圖有兩把或多把連接到一起，通過計數(shù)白斑點的面積分析是幾把，例如一把的白斑像素為100個，如果上半部分或下半部分有不是5把的，那么檢測是否有一把的像素超過170,如果有一把的像素超過170則計為兩把。
[0021]6)根據(jù)上下采圖計數(shù)輸出結(jié)果，校驗上下兩部分的計數(shù)結(jié)果是否分別為5把，“是”即為正確，“不是”即報錯。
【權(quán)利要求】
1.一種整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，其特征是，它包括設(shè)置于卸貨位(O)和捆扎位(C)之間的鈔票輸送通道、PLC及與PLC相接的C⑶相機(jī)(CA)、光電開關(guān)(KG)和磁感應(yīng)開關(guān)(KD)，所述鈔票輸送通道由第一縱向通道(I)、橫向通道(2)和第二縱向通道(3)依次連接而成，所述CCD相機(jī)(CA)安裝在橫向通道(2)末端外部并與橫向通道(2)首端的被檢測鈔票相對應(yīng)；所述光電開關(guān)(KG)安裝在橫向通道(2)的末端并與第二縱向通道的鈔票推板(6)相對應(yīng)；所述磁感應(yīng)開關(guān)(KD)安裝在第一縱向通道(I)的尾端并與第一縱向通道的鈔票推板(4)相對應(yīng)；PLC通過繼電器(J)控制裁封線集千站的停鎖回路，整捆鈔票過數(shù)檢測裝置按以下方式操作: a.裁封線啟動后，PLC通過磁感應(yīng)開關(guān)(KD)和光電開關(guān)(KG)實時檢測第一縱向通道的鈔票推板(4)和第二縱向通道的鈔票推板(6)的位置，當(dāng)?shù)谝豢v向通道的鈔票推板(4)到達(dá)橫向通道(2)的首端且第二縱向通道的鈔票推板(6)退回到橫向通道(2)的末端時，PLC判斷有整捆鈔票到達(dá)橫向通道(2)首端的視頻采集位(A)，且在橫向通道(2)末端的等待捆扎位(B)沒有鈔票遮擋，此時PLC向CCD相機(jī)(CA)發(fā)出觸發(fā)信號，觸發(fā)CCD相機(jī)(CA)拍攝鈔票圖像； b.CCD相機(jī)(CA)采集到當(dāng)前整捆鈔票圖像后，首先將采集到的圖像做蝕刻處理，再將圖像二值化，使圖像中與每把鈔票的綁帶相對應(yīng)的部位為白斑，鄰近部位為黑色； c.將經(jīng)二值化處理后的圖像與預(yù)先存儲的模板相比較，在圖像中與鈔票的綁帶相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)尋找白斑，將白斑的個數(shù)視為當(dāng)前整捆鈔票的把數(shù)； d.將當(dāng)前整捆鈔票的把數(shù)與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)把數(shù)相比較，若二者相同，則CCD相機(jī)(CA)向PLC輸出正確信號，反之則向PLC輸出錯誤信號； e.PLC接收CCD相機(jī)(CA )的輸出信號，若接收到的是正確信號，則維持繼電器(J)的狀態(tài)不變，允許整捆鈔票通過，若接收到的是錯誤信號，則向繼電器(J)輸出控制信號，使裁封線集千站停鎖，禁止該捆鈔票到達(dá)捆扎位(C)，待人工查驗整捆鈔票并將PLC復(fù)位后，PLC通過繼電器(J)控制裁封線集千站恢復(fù)運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，其特征是，在計算二值化圖像中白斑的數(shù)量時，還要計算每個白斑的面積，并將其與模板中單個鈔票綁帶圖像的標(biāo)準(zhǔn)面積相比較，若白斑面積大于標(biāo)準(zhǔn)面積的1.7倍，則將該白斑記為兩個白斑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，其特征是，為了準(zhǔn)確觸發(fā)CCD相機(jī)(CA)，防止鈔票漏檢，在PLC中設(shè)置一個計數(shù)器(JS)，所述計數(shù)器(JS)的加數(shù)輸入端接磁感應(yīng)開關(guān)(KD)的輸出端，其減數(shù)輸入端接光電開關(guān)(KG)的輸出端，PLC向CCD相機(jī)(CA)發(fā)出觸發(fā)信號前應(yīng)先檢測計數(shù)器(JS)的計數(shù)值，若計數(shù)值為I則觸發(fā)CCD相機(jī)(CA)，若計數(shù)值為O或2則不觸發(fā)CCD相機(jī)(CA)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，其特征是，構(gòu)成中還包括狀態(tài)指示與報警電路，所述狀態(tài)指示與報警電路包括蜂鳴器(FZ)、錯誤報警燈(F2)和正確指示燈(F1)，所述蜂鳴器(FZ)和錯誤報警燈(F2)與繼電器(J)的控制線圈并聯(lián)連接后接于PLC的報警信號輸出端，所述正確指不燈(Fl)接于PLC的正確信號輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，其特征是，構(gòu)成中還包括拍攝光源(7)，所述拍攝光源(7)安裝在橫向通道(2)的中部上方，其發(fā)光面朝向橫向通道(2)首端的視頻采集位(A)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，其特征是，所述拍攝光源(7)的照射方向與橫向通道(2)長度方向的夾角為28-32度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整捆鈔票過數(shù)檢測裝置，其特征是，構(gòu)成中還包括手動/自動模式選擇開關(guān)(KA)，所述手動/自動模式選擇開關(guān)(KA)的一端接24V電源的負(fù)極，一端接PLC的輸入端口 。
【文檔編號】G06M7/06GK103971159SQ201410185786
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】魏斌, 耿悅武, 張振亮, 李軍, 杜勃, 王永慶, 王濱, 孫通宇 申請人:石家莊印鈔有限公司, 中國印鈔造幣總公司