一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)由3CCD攝像機、LED-array光源、MV-600高速/高精度工業(yè)圖像采集卡、以及帶有PC機和圖像處理軟件的電腦主機組成，本發(fā)明應用于煙包生產(chǎn)企業(yè)的卷筒紙聯(lián)機凹版印刷和卷筒紙聯(lián)機柔版印刷中的在線質量檢測，可有效防止煙包類印刷品大批量出現(xiàn)有形狀缺陷和顏色缺陷的廢次品，并且在線檢測中各硬件不會接觸印刷品，從而不會損害印刷品質量。本發(fā)明彌補了傳統(tǒng)的主觀目測法、密度檢測法和色度檢測法在檢測時間滯后和理論依據(jù)不足上的問題，提高了生產(chǎn)效率，減少了材料浪費和降低了勞動力需求。
【專利說明】一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及印品質量檢測領域，具體說是一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對品質追求也逐漸提高檔次。反映到煙標上，體現(xiàn)為煙包紙盒工藝向多樣化、產(chǎn)品形式高檔化和質量要求嚴格化發(fā)展。煙標印刷工藝越來越復雜、質量精細度要求也越來越高。印刷企業(yè)在質量控制上的局限亟待解決。
[0003]傳統(tǒng)檢測法易受觀測人員經(jīng)驗、心理和生理等因素的影響，穩(wěn)定性和精確性較差。檢測時間滯后性大，出現(xiàn)廢次品往往數(shù)量成千上萬。檢測所依據(jù)的理論也存在一定的局限性和不精確性，因此在指導生產(chǎn)時往往存在偏差。
[0004]印品缺陷主要包括形狀缺陷和顏色缺陷兩種。形狀缺陷主要是指瑕疵？異物？污點？刀絲等，它表現(xiàn)在圖像上，為缺陷圖像的缺陷處的灰度值與標準圖像的差異。顏色缺陷主要指待檢印品與標準印品顏色上存在偏差。高速印刷中，缺陷的存在必然造成大量廢次品，為了降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)生產(chǎn)力和降低材料浪費，企業(yè)需使用在線質量檢測技術實時測量。
[0005]印刷缺陷種類繁多，檢測往往困難重重，因此需要更加先進的檢測技術。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，通過在現(xiàn)代高速卷筒凹版印刷機或柔版印刷機的最后一個色組后面安裝檢測設備，來自動檢測印刷品的形狀缺陷和顏色缺陷，以達到實時監(jiān)測印刷品質量的目的，防止生產(chǎn)中大批量廢次品出現(xiàn)，避免材料浪費。同時使產(chǎn)品在后期加工中原料廢次品減少，降低勞動力成本。本發(fā)明的技術方案是先區(qū)分缺陷種類，針對不同缺陷選擇相應圖像處理方法，快速分析并找到缺陷所在位置。
[0007]本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)其目的:
[0008]一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)由3CXD攝像機、LED-array光源、變焦鏡頭、MV-600高速/高精度工業(yè)圖像采集卡、以及帶有PC機和圖像處理軟件的電腦主機組成；檢測系統(tǒng)安裝在高速卷筒凹版印刷機或柔版印刷機的最后一個色組后面，位于印刷單元和印后分切單元之間，實時監(jiān)測待測印品出現(xiàn)的形狀缺陷和顏色缺陷；通過檢測系統(tǒng)中的MV-600高速/高精度工業(yè)圖像采集卡建立攝像機與PC機的連接，采用圖像特征分類和模板匹配進行缺陷圖像檢測，缺陷圖像分為形狀缺陷和顏色缺陷兩種情況。
[0009]所述的一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，檢測是否存在形狀缺陷，是比較模板圖像和它覆蓋在待檢圖像中的位置區(qū)域的對應像素點的灰度值，將缺陷圖像的對應像素點的灰度值同標準模板圖像進行比較，判斷其差值是否大于預先設定的閾值范圍，如果是，則為異常點，如果否，則為合格點，從而得到二值圖像；根據(jù)計算二值圖像上異常點的連通區(qū)域面積，判斷連通區(qū)域面積是否大于給定的檢測精度，如果是，則表示待檢圖像有缺陷，如果否，則表示待檢圖像無缺陷。[0010]檢測是否存在顏色缺陷，即待檢印品與標準印品顏色上是否存在偏差，利用顏色空間轉換模型得到印品圖像的色度值CIE L*a*b*,用色差來評價印品的偏色狀況:
[0011]首先用模板匹配法，找到待檢印品突出特征圖像所在位置，制作標準模板，找到待測印品中突出特征覆蓋的位置，再對其進行分析；具體算法如下:
[0012]設R(x，y)為標準模板圖像R中點(x，y)的灰度值，S’ (x, y)為被搜索子圖S’中點(X，y)的灰度值，W為標準模板圖像R和被搜索子圖S’的區(qū)域，R(x,y)為模板圖R在區(qū)
域W的平均灰度值，為被搜索子圖在區(qū)域W的平均灰度值；以標準模板圖像R左上
角的點為起點，那么標準模板圖像R(X，y)中(X，y) e w ；
[0013]在待檢印品圖像S中循環(huán)選取大小為W的區(qū)域；
[0014]使用公式沿
【權利要求】
1.一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)由3CCD攝像機、LED-array光源、變焦鏡頭、MV-600高速/高精度工業(yè)圖像采集卡、以及帶有PC機和圖像處理軟件的電腦主機組成；檢測系統(tǒng)安裝在高速卷筒凹版印刷機或柔版印刷機的最后一個色組后面，位于印刷單元和印后分切單元之間，實時監(jiān)測待測印品出現(xiàn)的形狀缺陷和顏色缺陷；通過檢測系統(tǒng)中的MV-600高速/高精度工業(yè)圖像采集卡建立攝像機與PC機的連接，采用圖像特征分類和模板匹配進行缺陷圖像檢測，缺陷圖像分為形狀缺陷和顏色缺陷兩種情況。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，檢測是否存在形狀缺陷，是比較模板圖像和它覆蓋在待檢圖像中的位置區(qū)域的對應像素點的灰度值，將缺陷圖像的對應像素點的灰度值同標準模板圖像進行比較，判斷其差值是否大于預先設定的閾值范圍，如果是，則為異常點，如果否，則為合格點，從而得到二值圖像；根據(jù)計算二值圖像上異常點的連通區(qū)域面積，判斷連通區(qū)域面積是否大于給定的檢測精度，如果是，則表示待檢圖像有缺陷，如果否，則表示待檢圖像無缺陷。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，檢測是否存在顏色缺陷，即待檢印品與標準印品顏色上是否存在偏差，利用顏色空間轉換模型得到印品圖像的色度值CIE L*a*b*,用色差來評價印品的偏色狀況: 首先用模板匹配法，找到待檢印品突出特征圖像所在位置，制作標準模板，找到待測印品中突出特征覆蓋的位置，再對其進行分析；具體算法如下: 設R(x，y)為標準模板圖像R中點(X，y)的灰度值，S’ (x, y)為被搜索子圖S’中點(X，y)的灰度值，W為標準模板圖像R和被搜索子圖S’的區(qū)域，R(x,y)為模板圖R在區(qū)域W的平均灰度值，為被搜索子圖在區(qū)域W的平均灰度值；以標準模板圖像R左上角的點為起點，那么標準模板圖像R (X，y)中(X，y) e w ; 在待檢印品圖像S中循環(huán)選取大小為W的區(qū)域； 使用公Sx4duW)=sf(x>y)l計算兩幅圖像的絕對差sad ;在整幅待檢印品圖像S求得的SAD中，選擇最小值所對應的區(qū)域作為匹配區(qū)域，該區(qū)域的起始點為待印品圖像S相對于標準模板圖像R的匹配點，找到標準模板圖像R在待檢印品圖像中匹配的被搜索子圖S’，之后的檢測都是在此對應的位置進行分析，分為形狀缺陷和顏色缺陷兩種情況。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種印刷品在線檢測質量系統(tǒng)，其特征在于，所述的3CCD攝像機由兩個攝像頭和鏡頭組成，采用面陣式CCD器件。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的3CCD攝像機采用變焦鏡頭，該變焦鏡頭內(nèi)裝有一組可以上下左右活動的防抖PSD鏡片。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的MV-600是一款成熟穩(wěn)定的高精度真彩色或黑白實時圖像采集卡，具有能自動消除噪點的4線3D梳狀濾波器，采集完全實時、無像素衰減。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種印刷品在線質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的帶PC機和圖像處理軟件的電腦主機為能承受生產(chǎn)中出現(xiàn)的振動、熱輻射和灰塵的工業(yè)計算機，選擇 Int el 和 AMD。
【文檔編號】G01N21/898GK103954634SQ201410193104
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】李海山, 蔣志輝, 王訪平 申請人:昆明瑞豐印刷有限公司