专利名称：光学系统和具有它的离线检测分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及印刷领域，具体而言，涉及一种光学系统和具有它的离线检测分析装置。
背景技术：
目前，现有的离线检测分析装置存在体积较大、占用空间较大的缺陷。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有体积小的光学系统。本发明的另一个目的在于提出一种具有上述光学系统的离线检测分析装置。根据本发明第一方面实施例的光学系统，包括第一光源；所述第一光源用于发出第一光线至目标物体；第一反射镜，所述第一反射镜用于接收并反射所述目标物体反射的所述第一光线；第一相机，所述第一相机用于接收所述第一反射镜反射的所述第一光线；第二光源，所述第二光源用于发出第二光线至目标物体；第二反射镜，所述第二反射镜用于接收并反射所述目标物体反射的所述第二光线；和第二相机，所述第二相机用于接收所述第二反射镜反射的所述第二光线。根据本发明实施例的光学系统，通过在第一光源和第一相机之间设置用于反射光线的第一反射镜、在第二光源和第二相机之间设置用于反射光线的第二反射镜，从而可减小第一光源与第一相机、第二光源和第二相机之间的成像光路体积，提高空间利用率，使得离线检测分析装置的体积减�。呕死胂呒觳夥治鲎爸玫慕峁�。另外，根据本发明上述实施例的光学系统还可以具有如下附加的技术特征具体地，所述第一光源为白色光源，所述第二光源为红外光源。从而通过设置不同的光源，可使得第一相机和第二相机摄取到目标物体的两个色度空间的颜色，从而使得离线检测分析装置可得到目标物体的两个色度空间的颜色值，将其颜色值与标准样品的颜色值进行对比，可得到目标物体的全局和局部颜色偏差。进一步地，所述第一光源包括多个LED灯且多个LED灯沿所述第一相机的成像方向排列，所述第二光源包括多个红外LED灯且多个所述红外LED灯沿所述第二相机的成像方向排列。从而可提高第一光源和第二光源的稳定性、降低第一光源和第二光源的非均勻性，且使得第一光源和第二光源的照度连续可调，寿命长。在本发明的一些实施例中，所述第一反射镜为多个且多个所述第一反射镜彼此平行，其中多个所述第一反射镜依次接收并反射所述第一光线。从而可进一步减小第一光源与第一相机之间的成像光路体积，进一步提高空间利用率。在本发明的一些实施例中，所述第二反射镜为多个且多个所述第二反射镜彼此平行，其中多个所述第二反射镜依次接收并反射所述第二光线。从而可进一步减小第二光源与第二相机之间的成像光路体积，进一步提高空间利用率。
进一步地，所述第一相机为多个且多个所述第一相机沿与所述第一相机的成像方向正交的方向排列，所述第二相机为多个且多个所述第二相机沿与所述第二相机的成像方向正交的方向排列。从而可避免出现漏拍现象。根据本发明的一些实施例，所述第一反射镜和所述第二反射镜为同一个反射镜，所述第一相机上设有第一滤镜，所述第二相机上设有第二滤镜。进一步地，所述第二相机上设有多个第二滤镜。从而可保证排除第一光源对第二相机的干扰。在本发明的进一步实施例中，光学系统还包括光可变油墨成像反射镜，所述光可变油墨成像反射镜用于接收并反射所述目标物体反射的所述第一光线和所述第二光线；和光可变油墨相机，所述光可变油墨相机用于接收所述光可变油墨成像反射镜反射的所述第一光线和所述第二光线。优选地，所述第一相机为CMOS相机，所述第二相机为红外成像相机，所述光可变油墨相机为CXD相机。根据本发明第二方面实施例的离线检测分析装置，包括根据本发明第一方面实施例的光学系统。根据本发明实施例的离线检测分析装置，通过设置有根据本发明上述实施例的光学系统，由于光学系统的体积�。佣沟美胂呒觳夥治鲎爸玫奶寤。呕死胂呒觳夥治鲎爸玫慕峁�。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I是根据本发明实施例的光学系统的主视图；和图2是图I所述的光学系统的侧视图。附图标记光学系统100、第一光源I、第一光线10、第一反射镜2、第一相机3、第二光源4、第二光线40、第二反射镜5、第二相机6、光可变油墨成像反射镜7、光可变油墨相机8、目标物体11、第一相机3和第二相机6的成像方向箭头A、横向箭头B
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考图I和图2描述根据本发明实施例的光学系统100,光学系统100可应用于离线检测分析装置中，该离线检测分析装置可包括用于放置目标物体11的展平板。如图I和图2所示，根据本发明实施例的光学系统100包括第一光源I、第一反射镜2、第一相机3、第二光源4、第二反射镜5和第二相机6。第一光源I用于发出第一光线10至目标物体11以便对目标物体11进行照明(目标物体11可以反射第一光线10)。第一反射镜2用于接收并反射目标物体11反射的第一光线10，第一相机3用于接收第一反射镜2反射的第一光线10。第二光源4用于发出第二光线40至目标物体以便对目标物体11进行照明(目标物体11可以反射第二光线40)。第二反射镜5用于接收并反射目标物体11反射的第二光线40，第二相机6用于接收第二反射镜5反射的第二光线40。换言之,第一光源I发出第一光线10到目标物体11,目标物体11将第一光线10反射到第一反射镜2上，接着第一反射镜2接收第一光线10并将第一光线10反射到第一相机3上，从而第一相机3可摄取到被第一光源I照射到的目标物体的图像。第二光源4发出第二光线40到目标物体11，目标物体11将第二光线40反射到第二反射镜5上，接着第二反射镜5接收第二光线40并将第二光线40反射到第二相机6上，从而第二相机6可摄取到被第二光源4照射到的目标物体11的图像。其中，第一光线10从目标物体11到第一相机3经过的路径的长度是一定的，第二光线40从目标物体11到第二相机6经过的路径的长度也是一定的。根据本发明实施例的光学系统100通过在第一光源I和第一相机3之间设置用于反射第一光线10的第一反射镜2且在第二光源4和第二相机6之间设置用于反射第二光线40的第二反射镜5，从而可以使第一光线10经过的路径为折线且第二光线40经过的路径也为折线，由此可以减小第一光源I与第一相机3之间的成像光路体积以及第二光源4与第二相机6之间的成像光路体积，进而提高离线检测分析装置的空间利用率。因此，根据本发明实施例的光学系统100具有体积小等优点，由此光学系统100可以更加容易地、方便地安装在根据本发明实施的离线检测分析装置上。具体地,第一光源I为白色光源或彩色光源，第二光源4为红外光源。此时第一相机3为彩色相机，第二相机6为红外相机，彩色相机和红外相机均独立工作且互不干涉。通过设置不同的光源(白色光源和红外光源)，可使得第一相机3和第二相机6摄取到目标物体的两个色度空间的颜色，从而使得离线检测分析装置可得到目标物体11的两个色度空间的颜色值，将这两个色度空间的颜色值与标准样品的颜色值进行对比，可得到目标物体的全局和局部颜色偏差。有利地，第一相机3为CMOS相机，第二相机6为红外成像相机，由此可以提高采集到的目标物体的图像的质量。如图I和图2所示，在本发明的一些实施例中，第一反射镜2为多个且多个第一反射镜2彼此平行，其中多个第一反射镜2依次接收并反射第一光线10。换言之，第一光源I发出第一光线10到目标物体，目标物体将第一光线10反射到一个第一反射镜2上，接着该一个第一反射镜2接收第一光线10并将第一光线10反射到另一个第一反射镜2上，由此类推，多个第一反射镜2依次接收并反射第一光线10。因此，通过设置多个第一反射镜2，从而可进一步减小第一光源I与第一相机3之间的成像光路体积，进一步提高离线检测分析装置的空间利用率，由此光学系统100可以更加容易地、方便地安装在离线检测分析装置上。在本发明的一个实施例中，如图I和图2所示，第二反射镜5为多个且多个第二反射镜5彼此平行，其中多个第二反射镜5依次接收并反射第二光线40。换言之，第二光源4发出第二光线40到目标物体，目标物体将第二光线40反射到一个第二反射镜5上，接着该一个第二反射镜5接收第二光线40并将第二光线40反射到另一个第二反射镜5上，由此类推，多个第二反射镜5依次接收并反射第二光线40。因此，通过设置多个第二反射镜5，从而可进一步减小第二光源4与第二相机6之间的成像光路体积，进一步提高离线检测分析装置的空间利用率，由此光学系统100可以更加容易地、方便地安装在离线检测分析装置上。其中，为了减少对图像稳定性的影响(如图像的变形或跳动)，安装多个第一反射镜2和多个第二反射镜5时，要保证多个第一反射镜2和多个第二反射镜5均受力均匀。有利地，有利地，第一反射镜2与第二反射镜5之间的平行度要求为0. 05°。有利地，第一反射镜2可以是两个，由此不仅可以进一步减小第一光源I与第一相机3之间的成像光路体积，而且不会影响第一相机3采集到的目标物体的图像的质量。第二反射镜5也可以是两个，由此不仅可以进一步减小第二光源4与第二相机6之间的成像光路体积，而且不会影响第二相机6采集到的目标物体的图像的质量。进一步地，第一光源I包括多个LED灯且多个LED灯沿第一相机3的成像方向排列(第一相机3的成像方向如图I中的箭头A所示)，第二光源4包括多个红外LED灯且多个红外LED灯沿第二相机6的成像方向排列(第二相机6的成像方向如图I中的箭头A所示)。通过设置多个LED灯，从而不仅可以提高第一光源I的稳定性、降低第一光源I的非均匀性，而且可以使第一光源I的照度连续可调，寿命长。通过设置多个红外LED灯，从而不仅可以提高第二光源4的稳定性、降低第二光源4的非均匀性，而且可以使第二光源4的照度连续可调，寿命长。
有利地，多个LED灯可以等间距地排列，由此可以进一步提高第一光源I的稳定性、降低第一光源I的非均匀性。多个红外LED灯成三排排列。换言之，多个红外LED灯可以排列成三排。其中，每排红外LED灯可以等间距地排列，由此可以进一步提高第二光源4的稳定性、降低第二光源4的非均匀性。在利用第一相机3对目标物体拍摄时,第一光源I与第一相机3 —起沿与第一相机3的成像方向正交的方向移动。在利用第二相机6对目标物体拍摄时，第二光源4与第二相机6 —起沿与第二相机6的成像方向正交的方向移动。如图I所示，在本发明的一些示例中，第一相机3为多个且多个第一相机3沿与第一相机3的成像方向正交的方向排列，第二相机6为多个且多个第二相机6沿与第二相机6的成像方向正交的方向排列。换言之，多个第一相机3可以沿第一相机3的移动方向排列(第一相机3的移动方向可以与第一相机3的成像方向正交)，多个第二相机6可以沿第二相机6的移动方向排列(第二相机6的移动方向可以与第二相机6的成像方向正交)。在图I的示例中，多个第一相机3沿横向排列，多个第二相机6沿横向排列(横向如图I中的箭头B所示)。通过设置多个第一相机3和多个第二相机6，从而可以使相邻的第一相机3之间有部分的重复摄像范围且相邻的第二相机6之间有部分的重复摄像范围，由此可以避免出现漏拍现象。有利地，多个第一相机3可以间隔开且多个第二相机6也可以间隔开。根据本发明的一些实施例,如图2所不，第一反射镜2和第二反射镜5为同一个反射镜，第一相机3上设有第一滤镜(图未不出),第二相机6上设有第二滤镜(图未不出)。由于第一反射镜2和第二反射镜5为同一个反射镜，因此第一光源1(白色光源或彩色光源)的照度场和第二光源4 (红外光源)的照度场可以处于部分线重合状态。由此可以进一步减小光学系统100的体积，从而可以使光学系统100可以更加容易地、方便地安装在离线检测分析装置上。通过在第一相机3上设置所述第一滤镜，从而可以避免第二光源4干扰第一相机3。通过在第二相机6上设置所述第二滤镜，从而可以避免第一光源I干扰第二相机6。在本发明的示例中，为了排除第二光源4对第一相机3的干扰，第一相机3上设的所述第一滤镜可为第一相机3的棱镜。此外，还可以在第一相机3上设置lr-cut滤镜。由此可以更加有效地避免第二光源4干扰第一相机3。有利地，第二相机6上设有多个第二滤镜，由此可以更加有效地避免第一光源I干扰第二相机6。如图I和图2所示，在本发明的进一步实施例中，光学系统100还包括光可变油墨成像反射镜7 (0VI成像反射镜)和光可变油墨相机8 (0VI相机)，光可变油墨成像反射镜7用于接收并反射目标物体反射的第一光线10和第二光线40。光可变油墨相机8用于接收光可变油墨成像反射镜7反射的第一光线10和第二光线40。换言之，第一光源I发出第一光线10到目标物体，目标物体将第一光线10反射到光可变油墨成像反射镜7上，接着光可变油墨成像反射镜7接收第一光线10并将第一光线10反射到光可变油墨相机8上，从而光可变油墨相机8可摄取到被第一光源I照射到的目标物体的图像。第二光源4发出第二光线40到目标物体，目标物体将第二光线40反射到光可变油墨成像反射镜7上，接着光可变油墨成像反射镜7接收第二光线40并将第二光线40反射到光可变油墨相机8上，从而光可变油墨相机8可摄取到被第二光源4照射到的目标物体的图像。有利地，光可变油墨相机8为CXD相机，由此可以提高采集到的目标物体的图像的质量。本发明还提出了一种离线检测分析装置，所述离线检测分析装置包括根据上述实施例的光学系统100。根据本发明实施例的离线检测分析装置通过设置根据上述实施例的光学系统100，从而具有体积小、占用空间小、便于使用等优点。根据本发明实施例的离线检测分析装置，由于放置在展平板上的目标物体的幅面大，即成像幅度大，故采用目标物体不动，第一相机3和第二相机6平行往复运动的方式采集图像。目标物体可以是印刷品，例如纸币。多个第一相机3沿与第一相机3的成像方向正交的方向排列，且多个第一相机3同步地沿与第一相机3的成像方向正交的方向移动。其中，在多个第一相机3移动时,每个第一相机3以及与该第一相机3对应的第一光源I一起移动。多个第二相机6沿与第二相机6的成像方向正交的方向排列，且多个第二相机6同步地沿与第二相机6的成像方向正交的方向移动。其中，在多个第二相机6移动时，每个第二相机6以及与该第二相机6对应的第二光源4 一起移动。有利地，多个第一相机3的运动方向与多个第一相机3的排列方向的垂直度小于0. 02度，多个第二相机6的运动方向与多个第二相机6的排列方向的垂直度小于0. 02度。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
权利要求
1.一种光学系统，其特征在于，包括第一光源；所述第一光源用于发出第一光线至目标物体；第一反射镜，所述第一反射镜用于接收并反射所述目标物体反射的所述第一光线；第一相机，所述第一相机用于接收所述第一反射镜反射的所述第一光线；第二光源，所述第二光源用于发出第二光线至目标物体；第二反射镜，所述第二反射镜用于接收并反射所述目标物体反射的所述第二光线；和第二相机，所述第二相机用于接收所述第二反射镜反射的所述第二光线。
2.根据权利要求I所述的光学系统，其特征在于，所述第一光源为白色光源，所述第二光源为红外光源。
3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述第一光源包括多个LED灯且多个LED灯沿所述第一相机的成像方向排列，所述第二光源包括多个红外LED灯且多个所述红外LED灯沿所述第二相机的成像方向排列。
4.根据权利要求I所述的光学系统，其特征在于，所述第一反射镜为多个且多个所述第一反射镜彼此平行，其中多个所述第一反射镜依次接收并反射所述第一光线。
5.根据权利要求I所述的光学系统，其特征在于，所述第二反射镜为多个且多个所述第二反射镜彼此平行，其中多个所述第二反射镜依次接收并反射所述第二光线。
6.根据权利要求I所述的光学系统，其特征在于，所述第一相机为多个且多个所述第一相机沿与所述第一相机的成像方向正交的方向排列，所述第二相机为多个且多个所述第二相机沿与所述第二相机的成像方向正交的方向排列。
7.根据权利要求I所述的光学系统，其特征在于，所述第一反射镜和所述第二反射镜为同一个反射镜，所述第一相机上设有第一滤镜，所述第二相机上设有第二滤镜。
8.根据权利要求7所述的光学系统，其特征在于，所述第二相机上设有多个第二滤镜。
9.根据权利要求I所述的光学系统，其特征在于，还包括光可变油墨成像反射镜，所述光可变油墨成像反射镜用于接收并反射所述目标物体反射的所述第一光线和所述第二光线；和光可变油墨相机，所述光可变油墨相机用于接收所述光可变油墨成像反射镜反射的所述第一光线和所述第二光线。
10.根据权利要求9所述的光学系统，其特征在于，所述第一相机为CMOS相机，所述第二相机为红外成像相机，所述光可变油墨相机为CXD相机。
11.一种离线检测分析装置，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的光学系统。
全文摘要
本发明公开了一种光学系统和具有它的离线检测分析装置，光学系统包括第一光源、第一反射镜、第一相机、第二光源、第二反射镜和第二相机，第一光源用于发出第一光线至目标物体。第一反射镜用于接收并反射目标物体反射的第一光线。第一相机用于接收第一反射镜反射的第一光线。第二光源用于发出第二光线至目标物体。第二反射镜用于接收并反射目标物体反射的第二光线。第二相机用于接收第二反射镜反射的第二光线。根据本发明实施例的光学系统，可减小第一光源与第一相机、第二光源和第二相机之间的成像光路体积，提高空间利用率，使得离线检测分析装置的体积减�。呕死胂呒觳夥治鲎爸玫慕峁�。
文档编号G01N21/25GK102980660SQ20121047280
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者张殿斌, 刘南渤, 陆爱民 申请人:北京华夏视科图像技术有限公司
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