二维码采集系统的制作方法

1.本实用新型涉及二维码技术领域，特别涉及一种二维码采集系统。


背景技术：

2.二维码可以承载例如身份信息等各种信息，且技术成熟，因此目前的商品或商品包装上通常设置有二维码，以进行产品溯源或防伪。为了便于在商品生产过程中采集二维码，提高二维码的采集效率，同时也提高采集成功率，二维码通常设置在商品或商品包装的顶部，生产线上只需要在顶部上方安装相机，即相机与二维码呈垂直状态，直接对准二维码，即可可靠地采集到二维码，而且这样的布局方式也方便于相机的安装固定。如图1所示，承载二维码的产品在传输轨道15上传输，例如产品为瓶盖，二维码印制在瓶盖顶部，相机12直接对准二维码进行采集，光源13提供采集所需的光照度。然而在有些场景下，例如二维码的背景环境很复杂，例如二维码雕刻在富含多种颜色的背景环境中，多色底色无法与激光二维码的成像形成鲜明的对比度，因此采用现有的二维码采集系统采集二维码，容易导致二维码识别失败，即目前的二维码采集系统针对复杂背景的情况，二维码的采集成功率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种优化后的二维码采集系统，以提高二维码采集的可靠性，使得在复杂背景下的二维码也能被顺利采集并识别。
4.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：
5.一种二维码采集系统，包括相机和第一安装架，所述相机安装于所述第一安装架，所述相机的镜头与采集工位上待采集的二维码之间形成锐角夹角。
6.上述方案中，相机的镜头与采集工位上的二维码形成锐角夹角，而不再是呈垂直状态，继而在成像时可以将二维码的刻印深度清晰的显露出来，与背景颜色区分开，即可清晰完整地采集到二维码图案，不受背景的干扰，有效解决目前的采集系统无法从复杂背景下采集二维码的问题。
7.更优选地，所述相机倾斜安装于第一安装架。
8.相机的镜头与采集工位上的二维码形成锐角夹角的实现有多种方式，例如一方成水平状态另一方成倾斜状态，或者双方都成倾斜状态即可。本方案中，通过将相机倾斜安装于第一安装架，传送装置可以水平运输产品，更有利于保障产品运输的可靠性，也适应目前的生产线布局方式，无需改造生产线。
9.更优选地，还包括光源和第二安装架，所述光源安装于所述第二安装架。对于某些光照条件满足采集需求的生产环境，无需设置光源，本方案中通过设置光源，可以满足更多的生产环境，增强系统的适应性。
10.更优化地，所述光源倾斜安装于所述第二安装架，且所述相机和所述光源分别位于采集工位的两侧，并基于所述采集工位呈镜面反射布置。本方案中，通过将光源也倾斜设
置，并与相机形成镜面反射，可以进一步凸显二维码的刻印深度，提高二维码采集成功率。
11.一种更优的实施方案中，采集工位上待采集的二维码处于水平面，当所述光源的高度大于400mm时，相机的镜头与水平面呈75
°
夹角。经过计算及实验验证，如此布置采集所得图像中对比度更大，对于二维码的采集成功率更高，因此此种布置方式为非常优选的实施方式。
12.更优选地，还包括光电传感器，用于检测承载待采集的二维码的产品是否到达采集工位，所述光电传感器与所述相机信号连接。本方案中，通过设置光电传感器，利用光电传感器检测产品是否到达采集工位，如果到达则触发相机启动工作，否则相机处于待机状态，由此可以降低相机的电能消耗，也更有利于延长相机的使用寿命。
13.更优选地，还包括传送装置，所述传送装置用于将承载待采集的二维码的产品传送到采集工位。
14.更优选地，还包括产品投放装置和驱动装置，所述产品投放装置用于将承载待采集的二维码的产品投放到所述传送装置，所述驱动装置用于驱动所述传送装置按照设定速率运行。不同产品有不同的传输速率，甚至相同产品在不同厂家或生产线也有不同传输速率，本方案适用于各种类型的产品及各种生产环境的产品。
15.与现有技术相比，本实用新型通过将相机的镜头与采集工位上的二维码形成锐角夹角，而不再是呈垂直状态，继而在成像时可以将二维码的刻印深度清晰的显露出来，与背景颜色区分开，即可清晰完整地采集到二维码图案，不受背景的干扰，有效解决目前的采集系统无法从复杂背景下采集二维码的问题。
16.本实用新型所具有的其他优势将会在具体实施例中进行相应说明。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为现有技术中二维码采集系统的组成示意图。
19.图2为实施例中提供的一种二维码采集系统的组成示意图。
20.图3为实施例中相机、光源、产品(二维码)之间的布局示意图。
21.图中标记：11-电脑；12-相机；13-光源；14-光电传感器；15-传输轨道；16-瓶盖投放机。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图2，本实施例中提供的二维码采集系统包括产品投放装置、传送装置、驱动装置(图中未示出)、相机12和光源13，产品投放装置用于将承载待采集的二维码的产品投放到传送装置，传送装置用于传输承载待采集的二维码的产品，驱动装置用于驱动传送装置按照设定速率运行，光源13用于提供设定条件下的光照强度，相机12用于对产品上的二维码进行图像采集。
24.图2所示结构是以瓶盖为例，即二维码设置在瓶盖顶部(外表面)，因此图中的产品投放装置为瓶盖投放机16。也容易理解的是，图2仅仅是结构的简单示意，不代表实际产品的真实结构。图2所展示的传送装置为传输轨道15，当然地，也可以是其他实现对产品运送的结构，例如传送带等。而且针对于不同的产品，投放装置、传送装置、驱动装置都有可能有所不同，因此本实施例中对于各个装置或部件的具体结构及型号没有限定，也无需限定。
25.图2所示结构中，各个装置或部件由相应的支架或固定架安装并支撑，在其他可实施方案中，允许不设置这些安装固定结构。另外，设置支架或固定架的目的是使得各个装置或部件可以保持稳定，而对于支架或固定架的具体结构或者材质没有具体限定或要求，可以自由选择，例如可以用铝型材，本系统的重点也不在于此。
26.在图2所示结构中，相机12和光源13分别通过一个安装架进行固定，即相机12安装于第一安装架，光源13安装于第二安装架，第一安装架和第二安装架之间的位置为采集工位，相机12和光源13分别位于采集工位的两侧，相机12倾斜安装于第一安装架，即倾斜安装于采集工位上方，即相机12呈一定角度(非垂直)地对产品上的二维码进行拍照。
27.光源13是用于补光的，更有利于清晰采集到二维码，如果环境光照足以满足采集所需的光照强度要求，那么光源13是可以舍弃的。当配置了光源13时，那么光源13也优选倾斜设置于第二安装架，使相机镜头与光源通过瓶盖行成镜面反射，可以更好的凸显出二维码的刻印深度。
28.本系统中，相机采用普通的工业相机即可，通过将相机进行倾斜设置，其目的是使相机的镜头与采集工位上的二维码(产品一般是水平放置，因为二维码一般是处于水平面)形成锐角夹角，而不是传统方案中的垂直状态。因为一般情况下传送装置是将产品进行水平传送，因此将相机倾斜设置以实现相机的镜头与采集工位上的二维码形成锐角夹角。当然地，也可以将传送装置进行倾斜布置，但此方式不优选。
29.如图1所示，传统方案中，相机镜头与采集工位上的二维码呈垂直状态，因此成像过程中二维码与背景色始终在同一平面，很难将二维码与背景色区分开，尤其是背景色由多种颜色组成的复杂环境下，区分难度更大，因此采集效率及成功率很低。
30.本实用新型方案中，相机镜头与二维码(或理解为二维码所在平面)呈锐角，这样可以将二维码的刻印深度清晰的显露出来，继而与背景颜色区分开来，可以清晰完整地采集到二维码图案，再经过现有的视觉算法即可准确地识读出二维码所承载的信息。
31.相机的成像效果与相机的角度、光源与二维码之间的距离都有关系，因此对于相机安装角度的确定，由相机的角度、光源与二维码之间的距离共同确定，针对不同场景有不同的倾斜角度，但是需要保障完整的二维码全部在相机12的视野范围内，且成像中能够展现二维码的刻印深度以便于与背景进行区分。
32.如图3所示，针对于一种最常见的应用场景，待采集的二维码刻印于瓶盖的外表
面，容器瓶(或其他类型产品)水平放置，经过测试，光源高度(与二维码之间的竖直距离)大于400mm时，成像具有对比度，高度越高，成像越清晰，对比度越明显，因此在具体实现时优选光源的高度大于400mm，此时相机与水平面夹角优选采用75
°
，光源发出的线光或面光才能更好地反射继而成像。
33.可选地，二维码采集系统还包括光电传感器14，设置于采集工位，用于检测承载二维码的产品是否达到采集工位。若检测到产品达到采集工位，则触发相机12进行拍照，若未检测到产品，则不触发相机12拍照，即相机12处于待机状态，以此节省电能消耗。
34.采集二维码图像后，对于二维码的识别，如果相机支持，则可以由相机直接识别；如果相机不支持，则可以单独配置电脑11进行处理，如图2所示。
35.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。