机器视觉系统实现纪念币制造定位及特殊印制
近年来，印刷行业随着科(kē)技的日新(xīn)月异而升级传统的印刷流程，越来越多(duō)的印刷厂采用(yòng)以机器取代人力的自动化流程。一家系统集成商(shāng)结合The Imaging Source 相机，為(wèi)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，随后进行特殊印刷。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(yòng)而造成浪费。
在一个封闭的机台中设置检测區(qū)域，作业人员将硬币放置在托盘上，如抽屉般推进到检测區(qū)域，由机器视觉系统进行检测。检测系统由四台2000万像素高分(fēn)辨GigE 黑白相相机与相应的镜头组成；后端图像处理(lǐ)则由學(xué)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(fēn)使用(yòng)LED背光与白色漫射LED線(xiàn)灯的组合，為(wèi)检测环境提供足够的光線(xiàn)，接着连接至4个PoE接口及一个显示器（屏幕）。整个系统形成一个高效的图像检测站。
后端软件由两个基于MVTec Halcon图像处理(lǐ)库的独立组件组成，分(fēn)别為(wèi)训练學(xué)习和搜索应用(yòng)程序：
· 硬币教學(xué)应用(yòng)程序
训练和储存插入硬币模型的应用(yòng)程序。先将托盘和要训练的硬币正确放置在系统下，可(kě)以使用(yòng)硬币教學(xué)应用(yòng)程序训练出一个匹配的硬币模型。除了此方法，也可(kě)以应用(yòng)程序中事先导入的先前生成的二进制图像来创建模型。
· 硬币搜索应用(yòng)程序
根据先前生成的模型找到托盘上的硬币。使用(yòng)搜索功能(néng)，找到硬币，并与训练后的模型比较，确定其X和Y的位置以及旋转。
检测及定位硬币过程
四台The Imaging Source GigE 相机从上面看一个确定的图像區(qū)域。操作人员将特制的带有(yǒu)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(kě)以使用(yòng)两种不同尺寸的托盘。大托盘由四个區(qū)域组成（每个相机一个區(qū)域），其中一个预设定區(qū)域使用(yòng)硬币教學(xué)应用(yòng)程序进行硬币模型设定及生成。在这里，放置要训练的单个硬币，并生成模型。然后，使用(yòng)硬币搜索应用(yòng)程序搜索整个托盘區(qū)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（用(yòng)户界面）上，并保存為(wèi)CSV文(wén)件。随后打印机根据CSV文(wén)件中的信息准确打印硬币。
图1：使用(yòng)相机对需要印制的硬币进行训练，生成一个模型。接着使用(yòng)搜寻应用(yòng)程序进行定位及旋转到正确位置，并储存成CSV文(wén)件用(yòng)于后序印制。
GigE 相机使用(yòng)灵活，传输速度快，可(kě)為(wèi)需要大量印制项目的工厂带来高效率。采用(yòng)PoE数据線(xiàn)技术可(kě)以為(wèi)厂家省去使用(yòng)额外電(diàn)缆的成本，安装过程也大大简化；相机精巧的外形，也很(hěn)适合用(yòng)于硬币印刷机台这样有(yǒu)限的空间。对GigE Vision 的支持可(kě)以很(hěn)容易地将相机集成到现有(yǒu)的网络环境中，也可(kě)以很(hěn)轻松地与后端软件搭配，且具有(yǒu)高可(kě)靠性及高稳定性的数据传输；日后若需更新(xīn)软件或进行新(xīn)项目，GigE相机也可(kě)轻松集成。（文(wén)/ The Imaging Source）
图2：The Imaging Source GigE相机為(wèi)纪念硬币商(shāng)带来高效率印制过程。
