[发明专利]一种在透明材料内部加工和读取二维码的方法及系统

权利要求书

1.一种在透明材料内部加工和读取二维码的方法，其特征在于，所述透明材料的单面具有遮蔽层，所述方法包括：

二维码加工：将超快激光脉冲聚焦到透明材料内部的预定位置，控制激光脉冲以设定的重复频率和功率从起始点开始按照加工轨迹逐点进行加工，每个点加工设定的时长后跳转到下一个点，直至实现整个二维码区域所有点的加工，完成单次加工周期；

二维码读取：通过照明光源从斜上方向下照射二维码区域，利用透明材料底部遮蔽层对光的镜面反射或漫反射，通过CCD视觉系统获取目标图像并通过对比度的区分实现二维码的读取；

对于透明材料底部具有遮蔽层且遮蔽层表面光滑的情况，采用照明光源从斜上方向下入射，底部遮蔽层的反射光经过二维码区域的折射进入布置在正上方的CCD视觉系统，通过对比度的区分实现对二维码的读取；

对于透明材料底部具有遮蔽层且遮蔽层表面粗糙的情况，采用照明光源从二维码区域的斜上方辐照该区域，光经过二维码区域会在底部遮蔽层上形成阴影区，在阴影区上方设置CCD视觉系统扫描阴影部分，通过对比度的区分实现对二维码的读取。

2.根据权利要求1所述的在透明材料内部加工和读取二维码的方法，其特征在于，所述二维码加工的方法进一步包括：预定位置为透明材料表面以下0.1-1mm处；设定的重复频率范围为310-2000kHz；设定的功率范围为0.2-1.9W；设定的时长范围为0.02-0.5ms。

3.根据权利要求1所述的在透明材料内部加工和读取二维码的方法，其特征在于，所述二维码加工方法中，加工次数为一次或多次。

4.一种在透明材料内部加工和读取二维码的系统，其特征在于，所述透明材料的单面具有遮蔽层，所述系统包括加工装置和读取装置；所述加工装置包括超快激光器、扩束准直镜、导光镜、聚焦镜、样品台和工控机，所述超快激光器发出的激光束经由扩束准直镜、导光镜入射到聚焦镜上，然后由聚焦镜聚焦于样品台上的透明材料内部，所述工控机分别与超快激光器和样品台相连并控制二者工作；所述读取装置包括照明光源和CCD视觉系统；对于透明材料底部具有遮蔽层且遮蔽层表面光滑的情况，所述照明光源从斜上方向下入射，底部遮蔽层的反射光经过二维码区域的折射进入布置在正上方的CCD视觉系统，CCD视觉系统获取目标图像并通过对比度的区分实现对二维码的读取；对于透明材料底部具有遮蔽层且遮蔽层表面粗糙的情况，所述照明光源从二维码区域的斜上方辐照该区域，光经过二维码区域会在底部遮蔽层上形成阴影区，在阴影区上方设置CCD视觉系统扫描阴影部分，CCD视觉系统获取目标图像并通过对比度的区分实现对二维码的读取。

5.根据权利要求4所述的在透明材料内部加工和读取二维码的系统，其特征在于，所述超快激光器的重复频率范围为310-2000kHz，功率范围为0.2-1.9W，单点作用时间范围为0.02-0.5ms。