[发明专利]一种烫金模板对准系统

摘要

本专利公开了一种烫金模板对准系统的结构，所述烫金模板对准系统包括：工作平台1、光源2、龙门支架3、相机4和控制单元通过图像检测的方法，实现模板定位情况的实时监控和调整，从而能够快速准确地定位烫金模板，提高烫金模板定位的准确性和定位效率。

主权项

1.一种烫金模板对准系统，其特征在于，所述烫金模板对准系统包括：工作平台，所述工作平台提供支撑所述烫金模板的平整水平平板，所述烫金模板设置在所述水平平板上；光源，所述光源对称设置在所述水平平板的左右两侧，向所述烫金模板投射光线；龙门支架，所述龙门支架设置在所述水平平板的上侧边上，包括两条竖直的支柱以及一条水平的横杆，所述水平的横杆设置在所述两条竖直的支柱顶端；所述水平的横杆横跨整个水平平板的上侧边设置；在所述水平的横杆的中部，还设置有竖直向上的立杆，所述立杆从所述水平的横杆的中部向上延伸预定的高度；所述立杆上预定的位置设置有相机，所述相机高于所述光源的高度设置，所述相机在所述水平平板上的投影位于所述水平平板上侧边的中点位置处；所述相机为面阵相机，设置在所述立杆上，用于拍摄所述烫金模板；控制单元，与所述相机相连，所述控制单元包括接收模块、图像校正模块、图像对准模块以及显示模块；所述接收模块，接收来自于所述相机拍摄的所述烫金模板上的图案数据，并将所述数据传送至所述图像校正模块；所述图像校正模块，用于通过坐标变换的方式对输入的图像进行校正，所述输入的图像即为所述相机拍摄的图像，其工作过程包括：设定径向畸变的校正公式：其中，(x,y)、分别是物体的理想坐标和实际坐标，α、β分别为离散图像的水平和垂直畸变因子；由于径向失真通常认为是相对于原点对称，因此先考虑第一象限的区域划分，其余象限区域均可按照对称原则完成；将第一象限划分为水平m格，垂直n格，确定数列{x₁,x₂,...,x_i,...,x_m}，{y₁,y₂,...,y_i,...,y_n}，这里0＜x₁＜…＜x_i＜…＜x_m＝w，0＜y₁＜…＜y_j＜…＜y_n＝h，其中w，h分别是图像的宽度和高度的一半；提取畸变图像的网格点：首先消除图像的光照不均；用二维函数f(x,y)表示图像，用两个分量来表征入射到场景的光源能量和有场景中成像物体特征决定的反射光的能力，相应的称为入射分量和反射分量分别表示为in(x,y)和re(x,y)，则：f(x,y)＝in(x,y)*re(x,y)   (2)通过中值滤波得到场景光源的分布情况in(x,y)得到光源分布模拟图，再与畸变网格图像做除法，得到与光源无关而只反映物体本身反射特性的畸变图像；然后提取所述只反映物体本身反射特性的畸变图像中的网格点；所述提取畸变图像中的网格点包括对畸变图像做反色处理，再使用自动提取交叉点的模板对图像做空间滤波；所述滤波过程包括对于图像中的每个像素点作为中心点与模板中心对准，并计算平均值，将平均值赋予该像素点；这样就能够突显网格交叉点，使得交叉点成为局部的极值；在标准的网格点的领域范围内搜索，即得到与标准网格点相对应的畸变网格带点的坐标；提取畸变图像的亚像素坐标：首先利用插值函数重建图像，再使用所述提取畸变图像的网格点的方法提取出亚像素级的坐标；分片计算变换模型并校正：在网格点提取之后，利用公式(1)对所述畸变图像进行校正；其中，首先用一次多项式替代高次的多项式以优化公式(1)以便于提高校正的速度，得到：其中为畸变图像中的坐标；x,y为标准图像中的坐标；α₀、α₁、α₂、β₀、β₁和β₂是校正系数，通过提取出的畸变图像中的交叉点坐标与标准图像中的交叉点求解得到；对每个分片的像素坐标点代入上式(3)，即可得出校正后的坐标值；然后利用双线性插值进行灰度变换，最后得到校正后的输出图像；所述图像对准模块，用于将所述图像校正模块的输出图像与预定的模板对准；其中，所述预定的模板采用jdf文件图像数据；在进行对准前，对于所述jdf文件中的数据进行烫金工艺的补偿，所述补偿通过补偿参数来实现，通过预先的实验确定补偿参数，将上述参数带入到所述jdf图像数据中从而精确模拟烫金过程中纸张上图像的环境；所述对准包括，设定所述jdf文件的基准点位置并依此对所述校正后的输出图像中相应的位置进行匹配，然后将jdf文件图案底色作为掩码，并将校正后的输出图像中的图案作为水印实时加载到图像上；得到叠加后的图像；所述显示模块，与所述图像对准模块相连，将所述叠加后的图像显示在显示器上。