本發(fā)明屬于圖像處理領域，特別涉及一種數(shù)卡器以及使用數(shù)卡器進行數(shù)卡的新方法。

背景技術(shù)：

目前，各種類型的卡片被廣泛應用在各個領域，例如：各大高校使用的學生卡、銀行辦理的銀行卡、信用卡等，卡片制造商在生產(chǎn)卡片過程中，需要對卡片進行管理，即對卡片數(shù)量進行計數(shù)。

目前存在的數(shù)卡方式多種多樣，但在圖像采集上，都是利用一個高度清晰的工業(yè)相機使用廣角鏡頭進行圖像采集或者利用多個圖像采集器使用標準鏡頭短距離進行圖像采集。使用廣角鏡頭時，工業(yè)相機到卡盒邊沿的連線與卡盒平面的夾角較小，并且當卡放置不齊時，前一張卡可能擋住后一張卡，造成卡片計數(shù)不準確。而使用多個標準鏡頭雖然解決了使用廣角鏡頭的弊端，但圖像采集器數(shù)量的增加勢必會增大成本，并且處理多個圖像采集器采集的圖像也具有一定的復雜性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種數(shù)卡器及使用數(shù)卡器進行數(shù)卡的新方法，能夠準確的計算卡片的數(shù)量。

本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案解決：

一種數(shù)卡器，結(jié)構(gòu)包括：

外殼體101、主控制器102、圖像處理器103、圖像傳感器104、開始按鈕105、關閉按鈕106、導光件107、成像透鏡108、發(fā)光單元109、凸透鏡110、窗111、顯示屏112和led燈113；

其中，所述的外殼體101是筆形的，開始按鈕105、關閉按鈕106位于外殼體101的外側(cè)面上，顯示屏112位于外殼體101的外側(cè)面上部，主控制器102、圖像處理器103、圖像傳感器104、導光件107、成像透鏡108位于外殼體101的內(nèi)部；led燈113位于外殼體101的側(cè)面在顯示屏112的下方；窗111是透明的且位于外殼體101的底端；發(fā)光單元109位于外殼體101的內(nèi)部側(cè)面且位于凸透鏡110的一個焦點上，以使發(fā)光單元109發(fā)出的光通過凸透鏡110后變成平行光并能穿過窗111；顯示屏112、圖像處理器103、led燈113分別與所述的主控制器102相連，圖像傳感器104與圖像處理器103相連。

一種使用數(shù)卡器進行數(shù)卡的新方法，有以下步驟：

第一步，主控制器102根據(jù)用戶發(fā)出的數(shù)卡指令控制發(fā)光單元109開始發(fā)光，通過凸透鏡110后變成平行光照射到待數(shù)的卡片上，待數(shù)的卡片位于窗111的下方，反射照射光，提供反射光，反射光通過成像透鏡108在圖像傳感器104上成像，同時，用戶手握數(shù)卡器在待數(shù)的卡片上方從一端向另一端移動，完成圖像傳感器采集視頻圖像的過程；

第二步，圖像傳感器104所采集的視頻圖像發(fā)送給所述圖像處理器103；

第三步，圖像處理器103接收圖像傳感器104所形成的視頻圖像，并對接收的視頻圖像進行處理，得到卡片的數(shù)量；

第四步，主控制器102控制顯示屏112顯示出卡片的數(shù)量。

更進一步的，在第三步中，所述的對接收的視頻圖像進行處理，是利用圖像處理中的梯度算法，檢測圖像中卡片的前邊沿以及后邊沿；計算卡片的前后邊沿數(shù)，如果前邊沿數(shù)和后邊沿數(shù)相等，則說明所計算的卡片數(shù)量正確，即卡片的數(shù)量為前后邊沿數(shù)；如果所計算的卡片的前后沿數(shù)不相等，則控制器控制led燈113亮起，當led指示燈亮起時，重復執(zhí)行第一步到第三步，直到得到正確的卡片數(shù)為止。

有益效果：

通過圖像傳感器采集卡盒的視頻圖像，并通過圖像處理器對采集的視頻圖像進行處理，得到最終計算的卡片數(shù)量并通過控制器控制顯示屏顯示卡片數(shù)量，最終完成計數(shù)。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，不同于以往的采集多張圖像的方法，本發(fā)明是通過對裝有卡片的卡盒進行視頻流的采集，保證采集的區(qū)域覆蓋整個卡盒。該方案解決了使用多個圖像采集器造成的成本相對較高問題。此外，本方案使用的視頻采集模塊可以進行360度全景拍攝，所以可以進行短距離拍攝來采集視頻，因此能夠保證圖像質(zhì)量，并能保證卡片計數(shù)的準確率。另外，將數(shù)卡器的外殼體設計為筆型外殼，即輕巧又方便，利于用戶的使用及攜帶。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明實施例1提供的數(shù)卡器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為使用梯度算法檢測卡片前后沿的波形圖。

圖3為本發(fā)明實施例2提供的使用數(shù)卡器進行數(shù)卡的方法的流程圖。

具體實施方式

以下實施例僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。

實施例1本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)

本發(fā)明的數(shù)卡器的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。數(shù)卡器的外形為筆形，長為156mm，寬為21.35mm，重23g，開始按鈕105、關閉按鈕106位于外殼體101的外側(cè)面上，顯示屏112位于外殼體101的外側(cè)面上部，主控制器102、圖像處理器103、圖像傳感器104、導光件107、成像透鏡108位于外殼體101的內(nèi)部；led燈113位于外殼體101的側(cè)面在顯示屏112的下方；窗111是透明的且位于外殼體101的底端；發(fā)光單元109位于外殼體101的內(nèi)部側(cè)面且位于凸透鏡110的一個焦點上，以使發(fā)光單元109發(fā)出的光通過凸透鏡110后變成平行光并能穿過窗111；顯示屏112、圖像處理器103、led燈113分別與所述的主控制器102相連，圖像傳感器104與圖像處理器103相連。

這里的窗111和凸透鏡110采用透光的透明材料，用以傳遞光。圖像處理器103和圖像傳感器104采用adns-9800圖像處理器與傳感模組，主控制器102采用c8051f347單片機，adns-9800圖像處理器與傳感模組和主控制器通過串口spi相連。

實施例2本發(fā)明的工作過程

用戶通過開始按鈕105觸發(fā)數(shù)卡器工作，當開始按鈕105被選定時，發(fā)光單元109開始發(fā)光，凸透鏡110則引導發(fā)射光，使發(fā)射光以平行光照射到底部卡片112上，放置在底部的待數(shù)卡片反射照射光，提供反射光，其中窗111設置在筆殼的底端，用來阻擋灰塵等雜質(zhì)的引入。反射光通過成像透鏡108在圖像傳感器104上成像，由于圖像傳感器進行圖像識別時，一些光束是不需要的，反而會干擾其成像，因此需要阻擋一些不必要的光束，所以導光件107的存在起到了這樣的作用，即阻擋了發(fā)光單元109產(chǎn)生的發(fā)散光進入圖像傳感器，保證圖像傳感器能不受其他光束干擾，正確成像。用戶手握數(shù)卡器在底部卡盒上方從一端向另一端移動，在圖像傳感器上形成視頻流，通過這樣的方式完成圖像傳感器采集視頻圖像的過程。圖像傳感器所采集的視頻圖像發(fā)送給圖像處理器，圖像處理器接收圖像傳感器所形成的視頻圖像，并對接收的視頻圖像進行處理，得到卡片的數(shù)量，最后控制器控制顯示屏顯示出卡片的數(shù)量，完成卡片的計數(shù)。

實施例3本發(fā)明更具體的數(shù)卡過程

如圖3所示，是本發(fā)明數(shù)卡器進行數(shù)卡的工作流程圖，包括：

步驟301，數(shù)卡器的控制器接收用戶輸入的數(shù)卡指令：用戶可以通過按下數(shù)卡器上的開始按鈕105發(fā)出數(shù)卡指令。

步驟302，當開始按鈕105被按下時，發(fā)光單元109開始發(fā)光，凸透鏡110則引導發(fā)射光，使發(fā)射光以平行光照射到底部卡片上，底部卡片反射照射光，提供反射光，反射光通過成像透鏡108在adns-9800傳感器上成像。其中本發(fā)明采用導光件用來阻擋發(fā)光單元發(fā)出的不必要的發(fā)散光，并用窗來防止阻擋灰塵等雜質(zhì)的引入，進一步確保了成像的準確性。

步驟303，adns-9800傳感器所采集的視頻流通過dsp處理器進行處理后獲得圖像內(nèi)容及電子快門等統(tǒng)計參數(shù)，基于提供的spi接口與主控器通信。主控器對接收到的圖像進行處理，得到卡片的數(shù)量。

在步驟303中對接收到的圖像進行處理的過程可以采取如下方法：對于所述圖像傳感器104所采集的每幀30*30像素值的視頻圖像，經(jīng)過dsp處理器進行處理，得到一些有效像素值，例如squal、pixel_sum。這些有效像素值存儲在寄存器0x07～0x0e中，根據(jù)圖像處理技術(shù)中的梯度算法計算不同幀圖像的灰度值統(tǒng)計值，公式如下：

greylevel＝f(squalregistervalue*4,maximum_pixel,minimum_pixel,shutter_lower,shutter_upper,frame_period_lower,frame_period_upper)

經(jīng)過以上函數(shù)公式歸一化處理得到各個點的灰度值，由于卡片和卡片之間的縫隙的灰度值不同，當檢測到卡片時會產(chǎn)生上升跳變，而當檢測到卡片間的縫隙時則會產(chǎn)生下降跳變，如圖2所示。根據(jù)所產(chǎn)生的突變點，就能確定卡片的前邊沿以及后邊沿，計算所識別的卡片的前邊沿數(shù)、后邊沿數(shù)。如果所得到的前邊沿數(shù)等于后邊沿數(shù)，則說明計數(shù)正確，所得到的前邊沿數(shù)(或后邊沿數(shù))即為卡片的數(shù)量。反之，說明計數(shù)錯誤，控制器控制led燈113發(fā)亮，則需要重新進行視頻流的采集并處理過程，直到得到正確的結(jié)果為止。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。