[实用新型]用于纸张特定区域显微图像采集的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纸张定位系统，具体的说，涉及了一种用于纸张特定区域显微图像采集的装置。

背景技术

通过对纸张在微观（微米级）尺度下自身所固有的纤维图像特征进行自动提取和识别，获得纸张识别码，并利用纸张识别码发布防伪信息和鉴别真伪，是一种极具应用潜力的新技术。众所周知，纸质材料都是由植物纤维制造而成。在微米级尺度下，植物纤维随机地构成纵横交错的微观图像，如同指纹一样，在某种意义上讲，是不存在完全相同的纤维特征的。因此，根据纤维特征就可以唯一确定该纸张。然而，普通纸张特征识别技术的主要困难之处在于如何对普通纸张进行精确定位，并获取特定区域有效的显微纹理信息。

如专利申请号为201210064174.5的实用新型专利，对两个纸张边沿同时进行约束限位，以获取特定区域的显微图像，但在实际操作过程中有一定的难度。主要存在以下问题：

问题1：用两个纸张边沿约束定位纸张需要用户有很大的耐心，往往定位不准确。原因是特定区域限定在距离纸张两个边沿一定距离（可选择距离两边沿10mm）的平行线相交点位置，面积大小约为0.3*0.3mm的区域，而手动夹持和定位纸张的精度大约在0.1mm左右，光学显微的物理放大倍数约为20倍以上，这么大的放大倍数，微小的扰动就会引起采集图像产生较大的位置偏移。

问题2：即使纸张限位准确，在纸张定位后还需要完成对纸张进行夹紧固定的操作。采用的内置磁铁移错位的原理实现，操作方便，但仍需一个手工操作动作。这个简单的手工动作仍然可能在纸张位置定位结束后，微小的扰动导致定位失败。

经过分析和总结，无论采用什么定位方法，只要牵扯到人的因素，纸张定位的位置就不会精确可靠。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、定位精度高、实现普通纸张识别的特征提取功能，满足公文、票据等载有重要信息的纸质材料的辨识、防伪、记录和管理等应用需求的用于纸张特定区域显微图像采集的装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于纸张特定区域显微图像采集的装置，包括壳体、纸张定位机构和显微图像采集机构，

所述纸张定位机构包括水晶导光定位夹持板、水平限位辅助刻线和纸张限位支撑柱；

所述显微图像采集机构包括三条采集不同波长光线的光路和图像采集及处理单元，三路光路的采集区分别为纸张第一边沿采集区、纸张第二边沿采集区和纸张内部点采集区，所述纸张第一边沿采集区对应所述水平限位辅助刻线设置以便采集纸张第一边沿图像，纸张第二边沿采集区对应所述纸张限位支撑柱设置以便采集纸张的第二边沿图像，所述纸张内部点采集区位于中间且三个所述采集区呈特定的位置关系，三路光路最终汇集至同一出口端，所述图像采集及处理单元对所述出口端汇聚的光线进行采集并对不同波段的光线的成像进行分检处理后获取有效的纸张显微图像；

壳体为用于安装所述纸张定位机构、所述显微图像采集机构以及人机交互机构的基体，所述壳体上有一凹槽，用于插入所述水晶导光定位夹持板并与之形成纸张喂入口。

基上所述，三条光路中，第一光路依次穿过所述纸张内部点采集区、显微物镜、第一合光镜、第二合光镜到达所述出口端；

第二光路经过纸张第一边沿采集区后，经第一直角全反射棱镜的反射到达所述第一合光镜，再经过所述第一合光镜的反射到达第二合光镜，然后穿过第二合光镜到达所述出口端；

第三光路经过纸张第二边沿采集区后，经过第二直角全反射棱镜的反射到达所述第二合光镜，经所述第二合光镜的反射到达所述出口端；

其中，所述第一合光镜为透射第一路光线、反射第二路光线的合光镜；所述第二合光镜为透射第一路光线和第二路光线、反射第三路光线的合光镜。

基上所述，所述显微图像采集机构还包括构成三条所述光路的多个单元块，相邻两单元块的形状契合，所述单元块中开设三路各自首尾相连的通孔形成三条所述光路的主通道，所述显微物镜、所述第一合光镜、所述第二合光镜、所述第一直角全反射棱镜、所述第二直角全反射棱镜分别安装在对应位置单元块的主通道内。