印刷質(zhì)量實(shí)時檢測研究

1、第19卷第2期Vol.19No.2北京印刷學(xué)院學(xué)報JournalofBeijingInstituteofGraphicCommunication2011年4月Apr.2011收稿日期:20110127印刷質(zhì)量實(shí)時檢測研究姜東升(北京印刷學(xué)院印刷與包裝工程學(xué)院北京102600)摘要:為了實(shí)現(xiàn)對印刷品的實(shí)時檢測在印刷品定位方面針對印刷實(shí)際生產(chǎn)提出假設(shè)設(shè)定實(shí)時檢測中印刷品的偏移量為一有限值利用對套準(zhǔn)的識別來判定偏移量從而將數(shù)據(jù)傳遞給輸紙機(jī)構(gòu)進(jìn)

2、行校正。在判斷印刷品是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)時采用印刷套準(zhǔn)標(biāo)記與位移定位和旋轉(zhuǎn)定位相結(jié)合的方法可對待測印刷品進(jìn)行分析和檢測迅速校正印刷質(zhì)量并找出故障所在區(qū)域從而找出故障印刷品。關(guān)鍵詞:套準(zhǔn)標(biāo)記偏移量偏轉(zhuǎn)量檢測中圖分類號:TS827文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:10048626(2011)02000702TheRealTimeDetectingofPrintingQualityJIANGDongsheng(BeijingInstituteofGraphic

3、CommunicationBeijing102600China)Abstract:Indertodetectofrealtimeofprintingthispaperprospectsthatanoffsetofpresswkisalimitednumericalvalueintheientationofpresswk.Thenumericalvalueofoffsetisconfirmedfromregister.Thesedates

4、willbetransferredtopaperadvancemechanismfitsrevision.Tojudgewhetheraprintingisdeflectionitcanadoptamethodwhichintegratesprintingregisterdisplacementientationrotatingientation.Itcananalyzedetectprintingsrapidlyreviseprint

5、ingqualityfindtheareaofblotrevisethequalityofprinting.Keywds:registermarkoffsetdeflectiondetect隨著科技的進(jìn)步印刷機(jī)的生產(chǎn)速度也越來越快為保證在一臺印刷時速達(dá)到15000張小時的印刷機(jī)上實(shí)現(xiàn)相同質(zhì)量的印品印刷質(zhì)量實(shí)時檢測技術(shù)顯得越來越重要。因為紙張在印刷復(fù)制的過程中很容易發(fā)生偏移或偏轉(zhuǎn)從而導(dǎo)致印刷品出現(xiàn)偏差。為避免發(fā)生該問題迅速、準(zhǔn)確地識別印刷

6、套準(zhǔn)標(biāo)記是一種簡單并十分有效的措施。本文將討論實(shí)時印刷過程中對印刷套準(zhǔn)標(biāo)記的判別算法[1]。1印刷套準(zhǔn)標(biāo)記的識別這里以常見的十字線套準(zhǔn)標(biāo)記為例分析對套準(zhǔn)的識別和檢測。依據(jù)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的套準(zhǔn)問題分為套準(zhǔn)偏移、偏轉(zhuǎn)兩種情況[23]。1.1套準(zhǔn)偏移的識別要實(shí)現(xiàn)的研究目標(biāo)是:通過印刷機(jī)上的攝像設(shè)備讀入一個印刷品的套準(zhǔn)十字線(如圖1所示)由本文給出的算法找出該被測印刷品套準(zhǔn)十字線與標(biāo)準(zhǔn)樣張?zhí)诇?zhǔn)十字線的偏移量從而給印刷機(jī)一個校正量。圖1十字套準(zhǔn)線

7、本文算法基于的前提是:實(shí)際生產(chǎn)過程中待測印品與標(biāo)準(zhǔn)樣張的最大偏移量在印刷機(jī)的機(jī)械偏移誤差之內(nèi)。具體算法如下:1)通過攝像頭讀入待測印品在預(yù)計的套準(zhǔn)線左側(cè)2mm處選擇像素點(diǎn)作為搜索起始點(diǎn)。從左到右進(jìn)行搜索當(dāng)搜索到的點(diǎn)的灰度值或單色通道的值與周圍像素點(diǎn)相差超過25時判斷該點(diǎn)的橫坐標(biāo)值為套準(zhǔn)十字線縱線的橫坐標(biāo)值。2)因十字線的水平方向不可能小于10像素從橫坐標(biāo)減5像素開始在縱坐標(biāo)方向進(jìn)行搜索。檢測出像素的縱坐標(biāo)值為十字線橫線的縱坐標(biāo)值。3)將

8、上述數(shù)據(jù)與樣張的套準(zhǔn)十字線數(shù)據(jù)進(jìn)行對比即可得到印刷品出現(xiàn)的偏移量。1.2套準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)的識別在印刷生產(chǎn)中印刷品也極易發(fā)生偏轉(zhuǎn)而導(dǎo)致無法套準(zhǔn)。為精確計算偏轉(zhuǎn)角度這里用了兩個套準(zhǔn)十字線如圖2所示。圖2套準(zhǔn)十字線本文所采用的套準(zhǔn)偏轉(zhuǎn)識別算法如下。1)與套準(zhǔn)偏移識別的算法一樣在預(yù)計的套準(zhǔn)線左側(cè)2mm處選擇像素點(diǎn)作為搜索起始點(diǎn)。從上至下、從左到右按列搜索當(dāng)一個點(diǎn)為十字線上的點(diǎn)時在兩個數(shù)組中記錄其坐標(biāo)值及在另一數(shù)組中設(shè)定一個標(biāo)記當(dāng)一列中搜索出相應(yīng)的點(diǎn)以后

9、進(jìn)入下一列搜索。2)當(dāng)從某點(diǎn)開始連續(xù)幾個點(diǎn)的標(biāo)記都為真時說明該點(diǎn)為十字線的最左邊或最右邊點(diǎn)。通過對應(yīng)的索引值得到存儲坐標(biāo)的數(shù)組得到套準(zhǔn)十字線最左和最右點(diǎn)的坐標(biāo)算出偏轉(zhuǎn)角度。3)計算出偏轉(zhuǎn)角度后將數(shù)據(jù)傳遞給印刷機(jī)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)校正確保印刷品水平放置至此完成印品套準(zhǔn)檢測的定位操作。上面所講的印品套準(zhǔn)檢測是針對一色印版進(jìn)行的分析同理完全可以解決印刷時的四色套準(zhǔn)問題。在裝版過程中即使印版有偏差在水平及垂直方向上也沒有偏差故本算法在效率上能夠比以往算法

10、快很多。經(jīng)過檢測在一個對開的印張上只需70ms即可判斷印張是否有偏移或偏轉(zhuǎn)問題滿足15000張h印刷機(jī)的高速檢測需求。2印刷圖像質(zhì)量檢測在上面的印刷套準(zhǔn)標(biāo)記識別中保證了待測印刷品可以被迅速校正。在印刷生產(chǎn)過程中印刷品表面還會因外界環(huán)境或墨輥等問題出現(xiàn)臟點(diǎn)等故障因此能否迅速通過對比標(biāo)準(zhǔn)樣張和待測印刷品的統(tǒng)計數(shù)據(jù)判定待測印刷品是否為故障印品十分重要(圖3所示為標(biāo)準(zhǔn)樣張與有臟點(diǎn)的印刷品的對比)。圖3標(biāo)準(zhǔn)樣張與有臟點(diǎn)的印刷品示意圖在這部分圖像檢

11、測中最常見的算法是逐像素比較圖像數(shù)據(jù)[4]當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量的像素點(diǎn)出現(xiàn)一定程度的偏差時認(rèn)為待測圖像不合格。從這種算法的描述不難看出其檢測速度是十分緩慢的因為故障點(diǎn)可能出現(xiàn)在圖像中的任何點(diǎn)同時逐像素的比較使得偏差比較大圖像稍有一些沒有對準(zhǔn)所檢測出來的結(jié)果相差是很大的[5]。針對已有的這些圖像檢測算法本文提出了一種比較快速的檢測方法:通過對比標(biāo)準(zhǔn)樣張和待測印品的1010區(qū)域的像素點(diǎn)的平均灰度值和方差來判斷待測印品在此小區(qū)域是否合格當(dāng)出現(xiàn)一個不

12、合格的小區(qū)域時認(rèn)定待測印品為次品。由于在印刷品套準(zhǔn)中可能出現(xiàn)一些誤差1010區(qū)域一共有100個像素點(diǎn)當(dāng)個別點(diǎn)出現(xiàn)偏差時平均灰度值、方差相差不大這樣可以降低誤檢率。在設(shè)置這兩個參數(shù)時需要根據(jù)實(shí)際的印刷樣張進(jìn)行相關(guān)測試。例如臟版所印刷出來的印品必然會有大片油墨其對平均灰度值和方差的影響是非常大的即當(dāng)平均灰度值之差達(dá)到一定程度時可認(rèn)為出現(xiàn)了臟點(diǎn)當(dāng)套印不準(zhǔn)時區(qū)域的平均灰度值沒有臟版那么大當(dāng)平均灰度值之差在這一范圍之內(nèi)時可認(rèn)為故障為套印不準(zhǔn)當(dāng)平均