激光防伪图案检测关键技术研究及其传感器开发

摘要

激光全息防伪图案在防伪领域得到了广泛的应用，由于激光防伪图案信号的获取方式与常规图案信号的获取方式有很大的差异，因此，开展对激光防伪图案检测技术的研究，研发激光防伪图案检测传感器，解决激光防伪图案生产过程的质量控制问题，具有重大的理论意义和现实意义，具有良好的经济效益和社会效益。 本论文的研究重点是模压激光防伪图案检测的专用光源设计、基于防伪图案特征标志线的自动检测与纠偏控制器、防伪图案的图像采集及其图像处理等关键技术的研究，主要进行了以下几个方面的工作： (1)通过比较分析典型的几种模压激光全息防伪图案在不同波长、不同入射角度和不同光强下采集到的图像质量，得到模压激光全息防伪图案图像获取的特点，在此基础上设计一种采用红绿蓝三基色混色发光二极管为发光源的波长、照明角度和强度都可调的稳定光源。 (2)采集后的CCD图像信号送入FPGA实时计算出图像灰度平均值、对比度等参数作为反馈信号送到单片微机，单片微机通过SPI口传送光源调节参数到FPGA控制PWM信号，构成光源参数自动调节的闭环控制电路。 (3)在模压激光全息防伪图案生产过程中，使用CIS实时检测图案上特征标志线的位置，实时与平衡位置比较，发现偏移则驱动步进电机执行纠偏动作，从而实现自动检测与纠偏控制。 (4)在一片可编程逻辑器件CPLD里集成图像传感器的驱动电路和积分时间调节电路，实现了图像传感器的集成化与小型化。单片微机通过SPI同步串口和CPLD交换数据，实现积分时间的在线调节。 (5)对采集到的模压激光全息防伪图案图像使用多种图像预处理算法进行处理，通过比较分析处理结果找出一种处理效果较好的适合模压激光防伪图案的预处理算法，并给出了基于FPGA的并行计算和流水线技术的图像预处理算法的实现电路。 (6)把研发的集成了传感检测和控制功能的线特征标志检测纠偏控制器成功应用于RFID自动封装生产线的天线基板的纠偏检测与控制中，并获得很好的应用效果。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章防伪图案检测的光学系统设计

第三章防伪图案检测过程的自动纠偏控制

第四章防伪图案的图像采集及预处理

第五章自动纠偏控制器的一个应用实例

工作总结与研究展望

参考文献

硕士期间所发表论文

独创性申明

致谢