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概述自動(dòng)印刷質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)及系統(tǒng)

2011-07-20 09:20 來源:大中華印藝網(wǎng) 責(zé)編:江佳

摘要:
印刷品常會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的缺陷,常見的印刷品缺陷主要有:漏印、飛墨、偏色、黑點(diǎn)、刮擦、套印不準(zhǔn)等。但由于人受自身?xiàng)l件的限制,并不能完成實(shí)時(shí)監(jiān)控,因此建立起有效的自動(dòng)印刷質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)十分重要。
  
  但其算法比較復(fù)雜,應(yīng)用上有很多不便。
  
  1993年,法國(guó)的B.Mehenni也進(jìn)行了本課題的研究工作,他提出了一種把n-tupe法和逐像素比較法相結(jié)合的方法,這種方法具有速度快、參數(shù)輸出多等特點(diǎn),但它要求專門的硬件設(shè)備,同時(shí)要通過示教才能完成自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)的任務(wù)。
  
  1998年,又陸續(xù)有學(xué)者把Gaborfilter法引入到印刷品圖像質(zhì)量檢測(cè)中,此種方法可檢測(cè)出多種圖像缺陷,且有一定的自適應(yīng)性,適用于對(duì)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的檢測(cè),但abor方法有一大缺陷,識(shí)別速度慢,因?yàn)樗牧己米R(shí)別性是建立在精確匹配基礎(chǔ)上的,這大大提高了運(yùn)算的復(fù)雜性,同時(shí)降低了它的實(shí)用性。
  
  2003年,英國(guó)?巳卮髮W(xué)的J.Luo和Z.Zhang,基于圖像處理技術(shù),提出了一種彩色印刷品檢測(cè)算法。該算法首先進(jìn)行照明修正,然后給出色彩三維直方圖,進(jìn)行特征提取,最后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像分類,識(shí)別合格圖像。
  
  目前,國(guó)外許多廠家已經(jīng)研制出了各種印刷品自動(dòng)化質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。例如:德國(guó)VisionExperts公司開發(fā)的印刷質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)能在線檢測(cè)出各種紙張、多種材料表面的印刷錯(cuò)誤。德國(guó)的ELTROMAT公司生產(chǎn)的GEDNOTA-SAVE系列高精度印刷質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)已用于對(duì)鈔票印刷的質(zhì)量檢測(cè)過程。實(shí)踐證明它們大大縮短了檢測(cè)的時(shí)間,提高了檢測(cè)速度,達(dá)到了監(jiān)控高精度印刷品生產(chǎn)過程的目的。以色列AVT公司也已生產(chǎn)出用于檢測(cè)印刷質(zhì)量的PrintVision系列產(chǎn)品,能夠探測(cè)到顏色差異、漏印、條痕以及斑點(diǎn)等印刷錯(cuò)誤。
  
  在實(shí)際應(yīng)用層面,目前世界上進(jìn)行此方面研究的主要有日本、德國(guó)。如日本的FUTEC以及日本株式會(huì)社東機(jī)美(TOKIMEC)等公司有EasyMax系列產(chǎn)品和Print-Pac系統(tǒng),德國(guó)的Vision-Experts公司開發(fā)的Print-Expert4000OCV/2系統(tǒng)。此外,能提供全自動(dòng)印刷品質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備的還有瑞士的BOBST、美國(guó)的PROIMAGE等公司。
  
  3.在線檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成
  
  為了解決印刷過程中的自動(dòng)缺陷檢測(cè)問題,可以根據(jù)印刷缺陷特征設(shè)計(jì)在線檢測(cè)系統(tǒng),其主要包括圖像獲取、定位、檢測(cè)、以及結(jié)果輸出四個(gè)部分組成,圖像采集由CCD、鏡頭、光源、視頻圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成,定位主要通過軟件編程完成圖像的噪聲去除、幾何變換和定位確定,圖像檢測(cè)系統(tǒng)主要是通過二值化圖像對(duì)印刷產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)過程,結(jié)果輸出主要是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分計(jì)算得到的數(shù)據(jù)輸出,并進(jìn)行印刷特征量的顯示,如墨量顯示。當(dāng)建立起了全畫面印刷質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),通過CCD攝像機(jī),對(duì)印刷品進(jìn)行連續(xù)拍照,將拍攝到的每一幀圖像傳輸給現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī),通過圖像處理軟件,對(duì)圖像信息進(jìn)行分析處理,找出有質(zhì)量問題的圖像,給出該圖像所對(duì)應(yīng)的印刷品的質(zhì)量問題,然后通過傳輸線路將信息反饋給操作人員或直接反饋給印刷機(jī)進(jìn)行調(diào)整。這樣不僅可以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,而且將減少次品和提高生產(chǎn)效率。
  
  對(duì)于印刷品缺陷的在線檢測(cè)系統(tǒng)硬件部分如圖一所示,主要由CCD、鏡頭、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)及其顯示系統(tǒng)組成。
  
  圖一印刷品缺陷在線系統(tǒng)
  
  首先,CCD、鏡頭、光源和圖像采集卡共同完成對(duì)圖像的采集與數(shù)字化。
  
  高質(zhì)量的圖像信息是系統(tǒng)正確判斷和決策的原始依據(jù),是整個(gè)系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵所在。CCD器件可以分為線陣式和面陣式兩大類。線陣CCD一次只能獲得圖像的一行信息,被拍攝的物體必須以直線形式從攝像機(jī)前移過,才能獲得完整的圖像,因此非常適合對(duì)以一定速度勻速運(yùn)動(dòng)的物體的圖像檢測(cè)。而面陣CCD則可以一次獲得整幅圖像的信息。在全畫面檢測(cè)系統(tǒng)中,采用了索尼公司的Bayer轉(zhuǎn)化的面陣CCD。
  
  經(jīng)過實(shí)驗(yàn),對(duì)小幅面的印刷品(200mm×200mm),印刷品與鏡頭的物距為15mm時(shí),光源的照度最均勻,成像質(zhì)量好。因此選用鏡頭焦距3.5-8mm,成像尺寸為1/3英寸,光圈為F1.4。光源采取前向垂直照明的方式。
 
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