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      概述自動(dòng)印刷質(zhì)量檢測技術(shù)及系統

      2011-07-20 09:20 來(lái)源:大中華印藝網(wǎng) 責編:江佳

      摘要:
      印刷品常會(huì )出現這樣或那樣的缺陷,常見(jiàn)的印刷品缺陷主要有:漏印、飛墨、偏色、黑點(diǎn)、刮擦、套印不準等。但由于人受自身條件的限制,并不能完成實(shí)時(shí)監控,因此建立起有效的自動(dòng)印刷質(zhì)量檢測技術(shù)十分重要。
        
        但其算法比較復雜,應用上有很多不便。
        
        1993年,法國的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合的方法,這種方法具有速度快、參數輸出多等特點(diǎn),但它要求專(zhuān)門(mén)的硬件設備,同時(shí)要通過(guò)示教才能完成自動(dòng)質(zhì)量檢測的任務(wù)。
        
        1998年,又陸續有學(xué)者把Gaborfilter法引入到印刷品圖像質(zhì)量檢測中,此種方法可檢測出多種圖像缺陷,且有一定的自適應性,適用于對大數據系統的檢測,但abor方法有一大缺陷,識別速度慢,因為它的良好識別性是建立在精確匹配基礎上的,這大大提高了運算的復雜性,同時(shí)降低了它的實(shí)用性。
        
        2003年,英國?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(lèi),識別合格圖像。
        
        目前,國外許多廠(chǎng)家已經(jīng)研制出了各種印刷品自動(dòng)化質(zhì)量檢測系統。例如:德國VisionExperts公司開(kāi)發(fā)的印刷質(zhì)量檢測系統能在線(xiàn)檢測出各種紙張、多種材料表面的印刷錯誤。德國的ELTROMAT公司生產(chǎn)的GEDNOTA-SAVE系列高精度印刷質(zhì)量檢測系統已用于對鈔票印刷的質(zhì)量檢測過(guò)程。實(shí)踐證明它們大大縮短了檢測的時(shí)間,提高了檢測速度,達到了監控高精度印刷品生產(chǎn)過(guò)程的目的。以色列AVT公司也已生產(chǎn)出用于檢測印刷質(zhì)量的PrintVision系列產(chǎn)品,能夠探測到顏色差異、漏印、條痕以及斑點(diǎn)等印刷錯誤。
        
        在實(shí)際應用層面,目前世界上進(jìn)行此方面研究的主要有日本、德國。如日本的FUTEC以及日本株式會(huì )社東機美(TOKIMEC)等公司有EasyMax系列產(chǎn)品和Print-Pac系統,德國的Vision-Experts公司開(kāi)發(fā)的Print-Expert4000OCV/2系統。此外,能提供全自動(dòng)印刷品質(zhì)量檢測設備的還有瑞士的BOBST、美國的PROIMAGE等公司。
        
        3.在線(xiàn)檢測系統構成
        
        為了解決印刷過(guò)程中的自動(dòng)缺陷檢測問(wèn)題,可以根據印刷缺陷特征設計在線(xiàn)檢測系統,其主要包括圖像獲取、定位、檢測、以及結果輸出四個(gè)部分組成,圖像采集由CCD、鏡頭、光源、視頻圖像采集卡和計算機組成,定位主要通過(guò)軟件編程完成圖像的噪聲去除、幾何變換和定位確定,圖像檢測系統主要是通過(guò)二值化圖像對印刷產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)檢測過(guò)程,結果輸出主要是將數據轉換部分計算得到的數據輸出,并進(jìn)行印刷特征量的顯示,如墨量顯示。當建立起了全畫(huà)面印刷質(zhì)量檢測系統,通過(guò)CCD攝像機,對印刷品進(jìn)行連續拍照,將拍攝到的每一幀圖像傳輸給現場(chǎng)計算機,通過(guò)圖像處理軟件,對圖像信息進(jìn)行分析處理,找出有質(zhì)量問(wèn)題的圖像,給出該圖像所對應的印刷品的質(zhì)量問(wèn)題,然后通過(guò)傳輸線(xiàn)路將信息反饋給操作人員或直接反饋給印刷機進(jìn)行調整。這樣不僅可以減輕工人勞動(dòng)強度,而且將減少次品和提高生產(chǎn)效率。
        
        對于印刷品缺陷的在線(xiàn)檢測系統硬件部分如圖一所示,主要由CCD、鏡頭、圖像采集卡、計算機及其顯示系統組成。
        
        圖一印刷品缺陷在線(xiàn)系統
        
        首先,CCD、鏡頭、光源和圖像采集卡共同完成對圖像的采集與數字化。
        
        高質(zhì)量的圖像信息是系統正確判斷和決策的原始依據,是整個(gè)系統成功與否的關(guān)鍵所在。CCD器件可以分為線(xiàn)陣式和面陣式兩大類(lèi)。線(xiàn)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(xiàn)形式從攝像機前移過(guò),才能獲得完整的圖像,因此非常適合對以一定速度勻速運動(dòng)的物體的圖像檢測。而面陣CCD則可以一次獲得整幅圖像的信息。在全畫(huà)面檢測系統中,采用了索尼公司的Bayer轉化的面陣CCD。
        
        經(jīng)過(guò)實(shí)驗,對小幅面的印刷品(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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