全自动印刷品质量检测系统的在线检测
印刷在线套准测量系统,印刷自动套准,印刷控制与测量
印刷在线套准测量系统1.印刷在线套准测量系统主要用途EE1000C印刷在线套准测量系统用于印刷套准在线测量，通过对印刷品上左右两边套准标记精确测量，计算出左右两边最大套印误差以及左右套准的倾斜度，实时将左右两边的套印误差及倾斜数值显示于显示器上，帮助印刷操作人员快速的将套准调整准确。
2.印刷在线套准测量系统主要性能、功能指标a.检测幅宽：100-1300mm。
b.最大检测速度：200m/min。
c.测量精度：0.02毫米。
d.实时显示左右两边最大套印误差。
e.实时显示左右两边的倾斜宽度、角度数值。
f.实时显示套印误差及倾斜测量曲线。
g.具有套印误差趋势分析功能。
h.具有检测记录功能。
i.可设定套准偏差、倾斜报警门限，超门限报警。
j.电源：220VAC500W3.印刷在线套准测量系统测量原理在印刷机左右两边各安装一个摄像机，并固定在一根高精度导轨上，调整相机左右位置使相机能够同时拍摄到套准十字线标记。
测量套准标记的纵横向x、y值，即为套准最大偏差。
测量两边的dx、dy值和输入两个相机之间的距离，即可算出倾斜角度。
4.印刷在线套准测量系统安装协调示意图5.印刷在线套准测量系统主要硬件组成序号名称型号产地数量1工业触控一体机深圳12相机Basler130万像素彩色工业相机德国23光源板圣瑞2 4IO卡EE1000BIO圣瑞1 5控制机箱6相机机箱圣瑞2 7编码器组件圣瑞1 8传感器组件圣瑞19安装架圣瑞110电缆圣瑞111报警器圣瑞1圣瑞智能科技（上海）有限公司。
印刷品质量检测系统中的分区检测技术
图像 人为制作线 条误差 以及颜色 差异 （ 矩形 方框为截 图后的
标记 ）。 运 行 程 序 在 △ Ｅ ｂ ａ 色 差 值 状 态 显 示 时 ，截 图 如 图 ４ 所
示 Ｃ 区域 中竖线为 墨 区分 区 可 以很 快找 到差异 点所 在墨
区 ，便 于 指 导 生 产 。可 以 看 到 矩 形 方 框 中 差 异 点 均 被 找 到 ，
Ｆ 薰＿＿ ≥ ０ｌ＿ Ｉ＿＿ ＿ ＿ ＿ 分 区检 测技术
文／ 陈婧 唐 万有
随 着 印刷 品质 量 的逐 步 提 高 ，以 及 印 刷 业 Ｉ ＃ ＪＬ ￣ｃ
图像 存 储 到 计 算 机 主 机 内 存 中 ．并 在 显 示 器 上 显
分 区 ，计 算 待 测 样 张 与 标 准 样 张 对 应 区 域 的 色 差 ， 检测印刷品的质量。
用模板 匹配方法 ，找 出待测 图像 的缺 陷。图像配准
必须使两幅 图像 的每一个像素点都能一一对应上 ， 运算量很大 。在本文实验 中 将采集 图像按两种检
测 功 能 进 行 分 区 ：质 量 检 测 分 区 和 墨 区分 区 。 在
示 出来 ．对 标 准 图 像 及 待 测 图像 分 别 进 行 预 处
理 。把 采集图像备像素 的Ｒ Ｇ 值用算法转换 到 、Ｂ
Ｃ ｂ ＩＬ Ｅ ａ 均匀 颜色空 间 的 Ｌ 、ａ 、ｂ 值 ，并 计算 △ Ｌ 、§ ★ ｘ △ Ｅ ★ ａ 、／ｂ 及 ａ 色差值 ，分析 数 ｂ
定 范 围 的 分 区进 行 标 记 ，显 示 在 Ｃ 区域 内 。 Ｆ 墨 量 控 制 转 换 为 按 钮 ，进 入 到 墨 量 检 测 与控 制环 节 。
１分 区尺寸 的设置 ．
在 程序 中将分 区尺寸 设 置为 １ １ １ 、 １ 、 １ 、 ０、 １ ２ ３ ４
科技突破想象创新演绎传奇——双元科技印刷质量在线检测系统的发展与应用
印 刷 质 量 在 线 检 测 系 统 （ 下 简 称 以
对一 些 肉眼难 以分 辨 的 缺 陷 ，
充 分为 客 户考 虑 ，在 主 界面 上增 加 了
一
“ Ｙ Ｉ 系 统 ” ） ，该 系 统拥 有 自主 Ｓ Ｉ 系统 通 过 改 进 算 法 加 强 了检 测 Ｓ ＰＳ ＹＰ Ｓ 知 识 产 权 ，且性 价 比较 高 。下 面 ，笔 能 力 ，且检 出率 非 常高 。如 图２ 示 ， 所
个直观 的缺陷分布 界面 （ 图３ 如 所
示 ） ，其 横 坐 标 表 示 幅 宽 ，纵坐 标 表
者 将 以 Ｓ Ｉ 系 统 为 例 ，为 广大 印刷 左 图为 缺 陷 图 ，右 图为 标 准 样 图 ，缺 示 生 产长 度 ，且 各 种 缺 陷 都 用 不 同 的 ＹＰ Ｓ 企 业解 答 以上种 种顾 虑 。 陷 图 中存 在 极浅 的拖 墨 现 象 ，通过 原 符 号 表 示 。 如果 连 续 缺 陷 在 同 一位 置
护与服 务是否方便快 捷 。 蝇 、 溅墨 、 白底 黑 字 的拖 墨 及 较 粗 的
在 印 刷 过 程 中 ，对 印 品 质量 危 害
为 此 ， 浙 江 双 元 科 技 开 发 有 限 线 条 等缺 陷 ，Ｓ Ｉ 系 统 都 能 非 常 容 最 大 的是 连 续 缺 陷 与 周期 缺 陷 ，如 刮 ＹＰＳ 公 司 （ 下 简称 “ 元 科 技 ” ）依 靠 易地 检测 出来 。如 图 １ 以 双 所示 为检 测 出的 刀 上 的杂 质往 往 会造 成几 千 米 的 刀丝 浙 江 大 学 的 技 术 实 力 自主 研 发 出 了 蚊蝇 图像 。 或 漏 印缺 陷 。 Ｓ Ｉ 系 统 在 这 方 面 也 ＹＰ Ｓ
期缺 陷对 印 品质量 的长时 间影 响 。
印品缺陷在线检测技术的应用现状及发展趋势
印品缺陷在线检测技术的应用现状及发展趋势对于烟包印刷企业而言，传统的人工检测和离线检测技术不能对印品质量进行实时监控，且人工成本较高，生产浪费严重，因此印品缺陷在线检测技术应运而生。
为提高产品质量，降低废品率，减少生产浪费，我公司引进了一套印品缺陷在线检测系统，用于八色卷凹机的印刷缺陷检测。
下面，笔者就根据我公司的实际应用情况，谈一谈印品缺陷在线检测的技术优势、关键部件及发展趋势。
技术优势（1）印品缺陷在线检测技术可实现全程实时检测，发现缺陷问题时，系统会马上启动报警装置，操作人员可根据现场的实时报告，及时解决生产中出现的问题，减少废品产生。
自从我公司卷凹机上应用了印品缺陷在线检测系统，印品的废品率明显降低。
（2）生产效率大幅提升，检测精度高，能够检测出印品上极其细微的质量缺陷。
我公司采用的印品缺陷在线检测系统的检测误差可以达到±0.1mm。
（3）印品缺陷在线检测系统代替了人工检测，节省劳动力，而且可以实现从采集、匹配、计算到缺陷分类和报警的自动化操作，提高印品的稳定性和可靠性。
关键部件1.照明设备照明设备为被检测印品提供稳定一致的照度，保证图像采集设备采集的图像色调一致，灰度均匀，便于后续处理。
照明设备和照明方案的配合应尽可能地突出印品特征量，在印品需要检测的部分与那些不重要的部分之间应尽可能地产生明显区别，增加对比度。
2.图像采集设备图像采集设备采集被检测的印品图像信息，得到模拟信号，然后经过A/D转换器转换为数字信号，送入数字信号处理器进行后续处理。
目前常用的图像采集设备基本上都是CCD相机。
根据采集图像的规律，分为线阵CCD相机和面阵CCD相机。
线阵CCD相机每次采集一条水平横线上的图像，利用印品的快速垂直移动，通过定位装置的控制，每隔一定距离采集一次图像信息，最终组成一幅完整的印品图像；面阵CCD相机可一次性采集整幅印品图像，但结构复杂，精度较低，价格昂贵。
由于我公司对印品控制精度要求较高，因此选择线阵CCD相机作为图像采集设备。
基于DSP的印刷品质量在线检测系统设计
要进 行印刷 品质量检测 ，首先必须把 印刷 品作为 图像输入到计算机 中进行 处理 ，这就是 图像采集系统 。
◆
传 感 器 世 界 ２ １ ．２ ０ １０
ｗｗｗ．ｅｎ ｏｒ ｒ ｏｒ ｎ ｓ ｓ ｗｏ ｌ ｃ ｎ ｃ ｄ
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Ｉ ｌ 。ｌ 誊 Ｉ ｜髫 ≯
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本 系统采 用线阵 Ｃ Ｄ 图像传感器来采集 图像 ，如图 ２ Ｃ 所示 。当采用线 阵 Ｃ Ｄ作为图像输入时 ，图像本身是在滚筒 Ｃ 的带动 下作匀速运动 ， 图像本身 的运动可 以算作 一维扫描（ 帧 扫 ） 图像 的采集是 由滚 筒的均匀转动和线阵 Ｃ Ｄ 的 自扫描 。 Ｃ
于视频监控 、运动 目标检测和跟踪、 罔像背景消除及 目标识 别等领域 的工作 ，算法 流程 如图 ４所示。 图像差分法是 以像 素点为单位进 行的检测，它可 以检测
较 大 的优 越 性 。
器有一个锁相环（Ｌ ） Ｌ 的外部频率源可 以比 Ｃ Ｕ 机器 Ｐ Ｌ ，Ｐ Ｌ Ｐ 周期速度要低 ，这个特性可 以降低 为高速开关时钟带来的 高频 噪声。Ｔ ３ ０ ４ ６的 Ｐ Ｌ硬件配置时钟模式是通过 ＭＳ ２ Ｃ５ １ Ｌ 配置 Ｃ Ｋ Ｌ ＭＤ１ Ｌ ＭＤ 、Ｃ Ｋ ２和 Ｃ Ｋ Ｌ ＭＤ３引脚来实现的 。
五 、印刷 品缺陷检 测差分算法研究
图像 差 分 法 实 际 上 就 是 图像 的相 减 运 算 ，是 指 把 同 一 景 一 物 在 不 同 时 问 拍 摄 的 图 像 或 同 一 景 物 在 不 同 波 段 的 图 像 相 减 。差 分 后 得 到 的 结 果 图像 提 供 了 图像 问 的差 异 信 息 ， 能用
。 曩ｉ ｜
压 输 出 ， ＭＳ ２ Ｃ ４ ６的上 电过 程 应 该 是 先 外 围 电压 然 后 核 Ｔ ３０ ５１ 心 电压 ， 以此 来保 护 芯 片 。 ２ 时钟 部 分 、
印刷品质量的在线检测与控制
Ｃ Ｃ图像 控削系统采用分光光度测量技 Ｐ 术来扫描 图像 ，是 由单 纯 的平面 密度控
削转向三维 的光谱 色彩 控削 的尝试 ，它
量的印 刷品 。但是 ，这四 个方面 应该控
颜 色是产 品质量 的基础 ，直接决定 了产品质量 的优劣 。色彩控 制或管理始
终是 印刷 专业人员研 究与分析 的热点和 技术关键 。 层次 即阶 调 ，指图像可 辨认的 颜色 浓淡梯级 的变化 。它是实现 颜色准 确复
清 晰 度 指 的是 图像 细 节 的清 晰 程 度 ，包括三个 方面 ，图像 细微层 次的清 晰程度 ，图像 轮廓边缘 的清晰 程 以及
图像 细节的清晰程度 。
一
殊 的测试条 ，该 系统可自动调节横向 、纵 向两个方向主要颜色的设定 ，并在智能印
刷监测器上显示出颜色控削情况。
二 、基 于 数 字 图像 处理 的在 线
Ｉ ＳＪ
． …
…
…
、
最 差
出来 的印刷品 不同部位 的稳定性 。另一 方面 指的是不 同批 次 的Ｆ ｔ 在同一个 ｌｊ ￣ 品
ＣＰ Ｃｏ ｕｅ ｒ ｔ ｇＣ ｎｒｌ Ｃ（ ｍｐ ｔｒ ｉ ｉ ｏ ｔ ，计 算 Ｐｎｎ ｏ
机 印刷控制 系统） 是色度法在线控 制和检
测技术的典 型。该系统包括 ：墨量 ＆ 套
检 测技 术
旱在 ２ ０世纪 ７ Ｏ年 代 ，就 已经有厂
致性 即均匀性 ，它包括 两个 方面
的 、最 佳的检测途 径 ，并为此进 行了 大
量 的研 究 。
的内容 。一方面指 同一批次 的印刷 品不 同部 位 即不 同墨 区的 墨量 的… 致程 度 ，
一
南于计算机 技术 的高速 发展 以及 印
EE9200型印品质量在线检测系统分析
技 术 有 限公 司是 一 家研 发型 的高新 技 术企 业 ，承 担 了多 项 国家重 大科 研 项 目。多年 来 ，该 公 司一 直 很 重视 机 器 视 觉 产 品的开 发 ，继 ２０ 年 成 功开 发 出Ｅ ９０ 型 ｌｔ可 ０７ Ｅ０ ０ ￣ ａ ｐ＇ Ｊ
维 条形 码 等可 变信 息 时 ，每 一个 可 变信 息在 印刷 品中 的 位 置都 是 固定 的。可 变 的数 值 Ｙ 印 刷 品位 置 Ｘ 函数 ， 是 的
其 函数 表 达为 ：ｙ ｆＸ 。信息 值 可 以 由计 算 机通 过计 算 ＝ （） 自动获 得 ，也 可 以在 识别 程序 开 始 时输入 计 算机 或 由 其 他计 算机 将 数值 实 时传 送 到监 控计 算机 。监控 系统 获 得 数 据 后 就 可 以预 测被 监 控 的 每 个 可 变 信 息 在 检 测
图 １ Ｅ ２ ０ 印品 质 量 在 线检 印刷 ・ 印刷 技 术
２ ０ ／１ ７１ ０ ８１
厂 商信息
在 需要 时进 行报 警 、停 机 剔 除废 品等处 理 在 同 时检
测可 变信 息 时 系 统能 够 将缺 陷 印品 的标 准 号码 列 出
像 机 、视 频 采 集 卡 、光 源 、Ｉ 控 制 卡 、感 应 开 关 、旋 ／ｏ
转 编 码 器 、 电缆 和 控 制 识 别 系统 软 件 组 成 ，其 产 品如 图 １ 示 ，系统 检测 原 理如 图２ 示 ．主要 对 含有 可 变信 所 所 息 印刷 品 的质 量进 行 全 面在 线 自动检 测 。该 质量 检 测系 统 的检 测 内容 分 为两 大部 分 。
程 度地 提 高 Ｅ ￣ｌ 率 减 少废 品率 。 ｌＪ ｉ 效 Ｅ ９ ０ 型 印品 质量 在线 检 测 系统还 有 条形 码 扫描仪 Ｅ２０
印刷品在线质量控制的基本原理和方法
＿馨
ｆ质 量 控 制 ｊ
印届Ｉ 口 Ｉ Ｊ 在线质量 控制 的 口 口
基本原理 和方法
文／ 迅 廷 刘
印刷 品 的质 量检 测 是 印刷 系统 中十 分 重要 的组
出有质 量 问题 的 图像 ，从 而 发现 该 帧 图像所 对 应 的
印刷 品质 量 问题 。 其检 测范 围如 下 ：
的质 量 。但 随着 印刷 工 业 的不 断发 展 ，对 印 品质 量
版面检 测，整个版 面是否倾斜 、错行 ，套 印是
否准确 。
字迹检 测 ，文字 是否模 糊 、残缺 。
其 他检 测 ，是 否有 白斑 、漏 印 、浮脏 、糊 版 、 脏版 现 象 。
的要 求不 断提 高 ，迫 切 需要 高速 精 确 印刷质量与标准化 ２ １， ０１ １
摄 像 头Ｃ Ｄ ｎ Ｅ 光 源 组成 ，Ｃ Ｄ 像 头 用于 采集 印 Ｃ ＠Ｌ Ｄ Ｃ摄
图像 ， 边缘的清晰度不能满足系统需要 ，需要对
图像 边缘 进 行 去噪 处 理 ，以确 保 正确 获得 图像 的边
缘 位 置 ，便 于 对 图像 进 行 定位 ， 目的是 要 使待 测 图
刷 品的图像信息 ，Ｌ Ｄ 光源 用于提供稳 定的成像环 Ｅ
境 。 后 台 系统 ，后 台 系 统包 括 传 输线 路 、图像 收集 卡 、 图像处 理软 件 、警 报 系统 和计 算机 。
像 与标 准 图像 的相 同部 分处 在 不 同坐 标 系 的相 同坐 标位 置 当 中 ，达 到 ～种 空 间映 射 （ 图１ 。 见 ）
成部 分 ，它直接 关 系到 印品生 产 商 的产 品能 否满 足 终端 用户 的需 求 。最初 的检测 方 法是 通过 人 眼 主观
印刷品质量检测系统中的分区检测技术
和墨 区分 区。在 Ｖ＋ ６Ｏ中编程 ， 量检 测分 区界 ＋． 质
、
印刷 品全画面检测系统的构成
面如图 １ 所示 。其 中， 、 、 Ａ Ｂ ｃ区域为图像显示区 域， Ａ为标 准 图像 ， Ｂ为待 测 图像 ；将 检测 结果 显 示在 ｃ区域 ， 、 、 Ｄ Ｅ Ｆ区域为命令区。Ｄ区域中选 择 分 区尺 寸并 且 完成 色 度 转换 工 作 ； Ｅ区域 中分
别选择△Ｌ 、 ＊Ａｂ 及 △ ：色差值，将误差 Ａａ、 ＊ Ｅ
超 出给 定 范 围 的分 区进 行 标 记 ，显 示 在 ｃ区 域 内； Ｆ为墨量 控制 转换 按钮 ， 入 到墨量 检 测与 控 进
加印印刷测控条。但测控条不能从 印刷画面上完 整、 直接获得 图像信息 ， 无法反 映整幅图像的印 刷质量。为此 ， 数字图像处理技术被引进到印刷 品检测系统 中， 以解决上述问题。 印刷 品全 画面 质量 检测 系 统不 使 用 测控 条 ， 通过 Ｃ Ｄ图像传感器 、 Ｃ 图像采集卡等设备扫描整 张印刷 品图像 ，将 图像存储到计算机 主机 内存 中， 并在显示器上显示 出来 ， 对标准图像及 待测 图像分别进行预处 理 ； 而后把采集图像各像 素的 Ｒ Ｇ Ｂ值用算法转换到 ＣＥ ＊＊＊ 、、 ＩＬ ａｂ 均匀颜色空 间 的 Ｌ 、 ｂ 宰ａ 、 值 ，并 计 算 △ 、 △ｂ △ａ 、 及
印刷 品质 量 检测 是 印刷 过 程 中关键 的一 环 ， 能够 实现 印 刷 品的脱 机 及在 机 检测 ， 真 正 实现 是 印刷 质 量检 测数 字 化 、 自动 化 、 系统 化 的重 点 问 题 。然 而 ， 以往 的密 度计 或 色度 计 的检 测 方式 只 能对 很 小 的区 域 进 行 检测 ｐ且 必 须 在 印刷 品上 ］ ，
浅析全自动印刷品在线检测系统
现代印刷行业的自动化程度越来越高，印刷速度和印刷质量大大提高，印品质量的在线控制对印刷工艺管理、剔废和提高印品质量至关重要。
目前国内大多数的印刷品质量靠人眼离线检测，人眼可以发现的最小缺陷至少需要有20个灰度级差，而且尺寸不小于0.3mm ，但很难保持持续和稳定，容易产生疲劳。
离线检测中若发现问题时，高速印刷机已经产生了大量的废品，从而造成印刷材料和工时的浪费，生产效率低下。
因此，印刷品在线质量检测应运而生。
一、印刷品在线检测技术印刷品在线检测技术是在印刷过程中借助于联机的检测仪器对印刷品进行在线检测，并实时将信息通过反馈回路输送到中央控制台，从而自动调节相应的印刷机部件，实现对印刷品质量的在线控制，自动实现检测印品。
其原理如图一。
二、印品在线检测技术的优势印刷品的在线检测是将图像处理技术与印刷原理相结合而形成的一种适合高速印刷的全自动检测方法，它的优势主要表现在以下几个方面：①能够检测极细微缺陷。
在线检测能够轻而易举地发现0.1mm 大小的缺陷，且只需一个灰度级的差别就可以。
②不会损坏印刷品。
在线监测采用摄像头为传感器，不会与印刷品接触，因此不会损害印品的表面质量。
③提高了生产效率。
在线检测可以长时间连续检测，不会因为疲劳造成误检。
同时，在出现质量缺陷时，操作者可以根据现场中的实时报告，及时对工作中出现的问题进行解决，减少废品率，管理者也可以依据检测结果的分析报告，对生产过程进行跟踪，提升管理效益。
④全工艺：适应胶凹印、镭射、烫金、全息、荧光、水印等印刷工艺。
⑤在线检测系统的应用，还可以减轻工人的劳动强度，改善劳动条件等等。
三、印刷品在线检测系统1.印品的缺陷种类印品缺陷主要包括形状缺陷和颜色缺陷两种。
形状缺陷主要是指瑕疵、异物、污点、刀丝等，它表现为缺陷图像的缺陷处的灰度值与标准图像的差异。
将缺陷图像的灰度值同标准图像进行比较，判断其差值是否已经超出预先设定的阈值范围，就能判断该图像是否有形状缺陷。
印刷品印刷缺陷在线检测技术简介
印刷品的属性
1.实地密度 实地密度是直接影响图像最暗调部分的指标，对整个复制曲线都有 影响，理想的实地密度应该满足图像阶调值要求，有清晰的对 比度，网点扩大值要控制在允许范围内。 2.网点扩大 网点扩大是一个网目调网点从分色胶片或者印版开始直到在纸上印 刷出来的尺寸方面的差异。网点扩大比油墨密度对印品的视觉 效果的影响更大，网点在尺寸上微小的变化将会产生一个显而 易见的视觉上的改变，包括许多颜色色相的变化。任何印刷系 统都会产生一定程度的网点扩大。 3.印刷反差 实地与网目调的积分的密度之差同实地密度的比值，常称K值。他 是控制或反映中间调调至暗调层次的指标，。印刷反差越高， 在亮调、中间调、暗调和油墨实地密度之间就会有更多个阶调 可被区分。对于大多数原稿，在分色过程中暗调区域的层次被 严重压缩，也就是说反差不好。 4.油墨叠印率 油墨叠印率与两原色的叠印色红、绿、蓝相关。油墨叠印是指与直 接印到承印材料上的墨量相比，第二次印的油墨转移到前次印 刷油墨上的量。在测量油墨叠印时需要知道印刷色序。
分层检测法
分层检测算法的基本思路是：首先是对图像进行A、B、Ｃ、D分层， 分层的多少依据检测系统的精度而定；然后进行隔点检测。首先对 Ａ点进行检测，如果当前被检测点A合格，则跳到下一个检测点A； 如果检测点Ａ不合格，则要对其周围的三个四邻域像素点B进行检 测，若发现所有的B都合格，则跳到下一个Ａ，认为当前的A点是由 于偶然误差引起的；若发现当前检测的像素点Ｂ也不合格，则需要 对B周围的三个四邻域像素点C再做进一步的检测，如此循环往复， 通过对检测点A周围不合格点的个数进行统计，并与预先设定的阈值 T进行比较，如果小于阈值T，则认为该像素点A合格，周围不合格点 是由偶然因素引起的，结束本次搜索跳转到下一个检测点A；如果大 于阈值T，则认为该像素点不合格，进而认为该印刷品为次品，结束 整个搜索过程。
印刷品质量在线检测存在的问题及解决方案
展趋 势 ．在线 检测技 术得到发 展 。 目前 ，国外 已经 出现
了相 当成 熟 的在线检 测系统 ，国 内有很多企 业 、高 校和
个人在做 这方 面的研究 ，也有 成品 出现 ，但 在性能 、精 度 、处理速度等方面 与国外 还有较大差距 。 印刷 品质量 在线 检 测就 是 用图像 采集 系统 （ Ｃ 如ｃ Ｄ 照相 机 ） 替 人 眼进 行 图像 的采 集 ，用图 像 处 理 硬 件 代 和 软 件代 替 人 脑 进行 图像处 理 缺 陷识 别 及 信息 的反 馈 。它 涉及 到 电子学 光学 、机械 学 、 自动控 制 、软 件 设 计 、 图像处 理 、人 工 智能 、计 算机 视 觉 、模 式 识 别 和 印刷 工 程学 等 多个 学科 。一 个典 型 的 在线 检 测 系 统一 般包 括计算机 、光 源 、镜 头 、Ｃ Ｄ 相机 、高速 图 Ｃ照 像 采集卡 或Ｄ Ｐ Ｓ 处理 器 、图像 处理软 件 系统 、监视 器通
印刷平台
商业 印刷
■ 西安理工 大学 赵 中亮
印刷 品 质量在线检测
存在的问题及解决方案
印刷 品质 量 对 印刷 企 业 至 关重 要 。对 于不 同类 型
的印 刷 品 印 刷 品质 量 具有 不 同表现 方 式 ，好 的 印刷
品应 满足 以下几 方面要 求 。
（ ） 条或 实地 印 刷 品 要 求 墨色厚 实 ，均 匀 ，光 １线
一
还 存 在背 面蹭 脏 套 印 不准 、重 影 和 色 彩 不 饱和 等 色 彩 缺 陷 。可 见 ， 由 于 彩 色 印 刷 品 存 在 色 彩 方 面 的要 求 ．其缺 陷检 测 要 比 黑 白 印刷 品缺 陷 检 测 复 杂得 多 。 套 印不 准 、背 面 蹭脏 、重 影 可 以归 到 移 动缺 陷一 类 ，
印刷品表面质量(缺陷)在线检测系统
基于机器视觉的印刷品表面质量（缺陷）在线检测系统（作者：李军单位：无锡创视新科技科技有限公司）随着科技日新月异的高速发展及互联网的急剧渗透，大量的信息不断充斥着人们的生活，以前所谓信息不对称的时代一去不复返，传统的软包装印刷业所面临的竞争更加惨烈。
只有两种途径能够寻求出路。
如果选择科技创新开发研究新材料，新印刷工艺，就需要大量人才和资金的投入，更需要时间。
往往还没有开始，就已经面临企业的倒闭。
如果选择和同行血拼价格进行搏杀，更非易事！毕竟任何企业都是要盈利的，否则也是死路一条。
还有一条血淋琳的现实是，价格搏杀的背后是客户对于印刷工艺及质量的要求越来越高，以及正反面的多色印刷、复杂的印刷工艺等给企业带来的巨大生产压力，企业不得已因此而增加品检人员的数量及工作成果的要求。
即使如此，客户的投诉及退单也依然越来越多，给企业带来了直接的经济损失。
那么我们如何使企业能够提升我们的产品出厂质量，降低客户投诉及退单，只是依靠品检人员的增加？但现阶段大部分企业表示，即使提供更高的工资，依然招人非常困难；即使品检人员充足，但是人检往往因为一时的疏漏或一些视角的局限会带来漏检。
基于机器视觉的印刷质量检测系统的出现，可以完全弥补人检所带来的一系列隐患，可以快速的提升企业的产品质量，降低客户投诉及退单，进一步提升企业的综合竞争力。
机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。
在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。
而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。
一个典型的工业机器视觉应用系统包括如下部分：光源，镜头，CCD照相机，图像处理单元（或图像捕获卡），图像处理软件，监视器，通讯/输入输出单元等。
首先采用摄像机获得被测目标的图像信号，然后通过A/ D转换变成数字信号传送给专用的图像处理系统，根据像素分布、亮度和颜色等信息，进行各种运算来抽取目标的特征，然后再根据预设的判别准则输出判断结果，去控制驱动执行机构进行相应处理。
印刷品质量的视觉在线检测方法研究
印刷品质量的视觉在线检测方法研究摘要：本文首先介绍了印刷品质量的视觉在线检测方法的优点，然后分析了印刷品质量的视觉在线检测系统的构成，最后探讨了印刷品质量的视觉在线检测系统的工作原理。
关键词：印刷品质量；视觉在线检测系统；优点；构成；工作原理近年来，随着现代科技和信息水平的提高，无论从行业的要求上，还是人们的欣赏角度上，对印刷品的质量要求都越来越高。
目前国内大多数的印刷品质量检测主要依靠操作者根据工作经验和简单的仪器进行离线检测，该方法虽然简单灵活，但易受操作人员的经验和心理等因素的影响，精确性和稳定性较差。
并且离线检测中一旦发现问题，就已经产生了大量的废品，造成了一定的经济损失，同时也影响了生产效率。
为了获得高质量的印刷效果，减少成本损耗、节约人力，于是新的检测手段应运而生，即印刷品质量在线检测技术。
1 印刷品质量的视觉在线检测方法的优点如果印刷品质量采用人员控制，那么通常情况下，人都会受环境、心情等主客观因素影响，因此，人眼是无法连续、稳定地完成这些带有高度重复性和智能性的工作的，其它物理量传感器也难有用武之地。
随着科技的不断进步，在现代工业自动化生产中，越来越多的涉及到了各种各样的检验、生产监视及图像识别等多个应用领域。
由此人们开始考虑利用光电成像系统采集被控目标的图像，而后经由计算机或专用的图像处理模块进行数字化处理，根据图像的像素分布、亮度和颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别这样，就把计算机的快速性、可重复性，与人眼视觉的高度智能化和抽象能力结合起来了，由此产生了机器视觉的概念。
机器视觉是一项综合技术，其中包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术、光学成像技术、传感器技术、模拟与机器视觉技术、计算机软硬件技术、人机接口技术等一个成功的机器视觉系统是一个经过细致工程处理来满足一系列明确要求的系统，当这些要求完全确定后，这个系统就设计并建立来满足这些精确的要求，机器视觉的优点主要包括以下几点：1.1精度高作为一个精确测量仪器，设计优秀的视觉系统能够对一千个或更多部件的一个进行空间测量，因为此种测量不需要接触，所以对脆弱音阵件没有磨损和危险。
印刷品质量检测系统中的分区检测技术
图３ 待 测 图像
图４ ｃ区域 检测 结 果
显 示 在Ａ Ｂ 、 区域 内 ，如 图２ 示 。然 后 根 据 图像 尺 所
寸 的大 小 及 检 测 精 度 要 求 选 择 分 区尺 寸 。 选 择 １ ０
１分 区尺寸 的设置 ．
在 程序 中将分 区尺 寸设 置 为 ｌ 、 ｌ 、１ 、１ 、 ０ １ ２ ３
所 示 ，在 待 检测 图像 中对 比标 准 图像 人 为 制作 线 条 误 差及 颜色 差异 （ 形 方框为 截 图后标 记 ） 矩 。
００ ２ ｍｍ，则分 区大 小 为０４ ｍ 到 ４２ ｍＦ 间的１ ．４ ３ ．２ ｍ ．３ 区 ｌ ｉ ５ 级 。最 小可 以检 测 出０５ ｍ ．ｍ 的微 小瑕 疵 。
区 域 内的 Ｌ 、 Ｂ Ｅ 、Ａ 及 ，计 算 △ Ｌ 、 Ａａ △ ｂ 及 ★ 、
△Ｅ 色 差值 ，并 将超 出阈值 范 围的 点标 记 。如 图３ ＊
像素级最 小分 区尺 寸检 测 ，验证 实验 精度。点 击
色 度 转 换 按 钮 ，将 采 集 图 像 的 Ｒ 、 Ｂ 转 换 到 、Ｇ 值
Ｃ Ｌ ★ 颜 色 空 间 的Ｌ Ｉ Ｅ ａ ｂ 、ａ 、ｂ 值 。分 别点 击 Ｅ ★
１ 、１ 、２ 、３ …１０ 素 等 共１ 级 。如 图 ２ 示 。 ４ ５ ０ ０ ０像 ５ 所 默 认 Ｃ 采 集 精 度 为 ６ ０ １ Ｃ Ｄ ０ ｄ ，故 每 像 素 尺 寸 约 为 Ｐ
线在 线 实时检 测 系统 等 。其应 用领 域集 中在 对灰 度
图像 的缺陷研究 ，对于印刷品的色差检测相对较
少。 然而 我认 为 ，在 印刷业 飞速 发展 的今 天 ，印刷
可以避免逐像素检测对比的运行速度问题 ，并且实
印刷品在线检测系统的发展及国内外研究现状
Ｐ ＩＴＮ Ｒ Ｎ Ｉ Ｇ ＱＵＡＬＴ ＆ ＩＹ
印刷 品 在线检 测 系统 的
发展及 国内外研 究现状
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使 用。
采集卡 对视频信号进行 解码 Ａ Ｄ 换 ，比例缩 ／转 放 ，裁剪 ，色空变化等处理 ，处理产 生的输 出图 像数据经主机Ｐ ｌ ｃ总线被采集到 内存 中，然后再进
行必要 的图像 方面的处理 。比如 图像 分屏以及 图
４
．
在线检 测系统
像的压缩存储和 回放 等 。最后将处理 好的图像数
的 变 革
刷工业产品而言不但 要有商业 印刷 的质量特性 ，
还要体 现工业化 印刷 品的质量特性 ，即单批产品 和每批 产品网点 、实地 密度 、色相及 质量控 制 的
在线检测技术的实施方案
１ ．工作原理 印刷 品在线检 测技术 的工作 原理如 图１ 。在 印刷 过程 中借助 于联 机 的检 测仪 器对 印刷 品 进
印 刷 品的 质量 检测 技 术经 历从 完 全依 靠 主观 检
探讨全自动印刷品在线检测系统
行 比较 ，但 是这 种方 法 的难 点在 于精 确地 对齐 及 对
的信 息 ，同 时 可以提供 摄像 机 控制 参数 。在进 行在
线 检测 系统 中图像 采集 卡选 择 时 ，需要 重 点从 匹配 相 机 类型 、相机 控 制功 能 、数 据处 理能 力 、配 套软
模版 的 获取 。这 是 因为张 力 的影 响 以及生 产过 程 再 现性 差异 ，无 法真 正获得 理想 的模板 ， 而 待测 图像 无 论用 何种 图像 复原 算 法或 对 齐算 法 ，只能从 图像 轮 廓上 与模 板 匹配 ，缺 陷细 节和 材 料形 变细 节仍 然 无
的作 用下 ，会 沿 行走 方 向会发 生 很大 程度 的 拉伸 变
形 ，并且 这种 形 变是 随机 的 ，很难 找 到一 种 有效 的
模 型 对 图像进 行 复原 ，这 种形 变对 待 测 图像 的直接
影响 就是 待检 测 图像 与标 准模 板进 行 对 比后 ，在纹
理 轮 廓部 分会 发 生 明显 的误检 ，即使 质量 合格 的 图 像 ，也会 出现 斑 点 ，很 多研究 者 采取 邻域 比较 算 法
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随着 科 学技 术 的发 展 以及 人们 对 印刷 品质 量 的
要 求 越 来越 高 ，印刷速 度 和 印刷 质 量大 大提 高 ，印
级 的差 别就 可 以。 ２ ． 不 会 损 坏 印 刷 品 。在 线 监 测采 用摄 像 头为
品质 量 的在 线控 制 对 印刷 工 艺管 理 、剔 废和 提 高 印
来 解决该 误差 问题 ．
尘 、热辐 射等 ，所 以一 般需 要工 业计算机 。
三 、影 响在 线 检 测 能 力 的 因素
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抽样检测系统是在滚筒观察系统中添加了额外的软 件，将一台视频照相机固定在一个装有发动机的横梁 上，并配备闪光设备，该系统是间歇性地工作。 而100%滚筒观察系统采用一套完全不同的方法， 是在整个滚筒的长度方向上永久性地安装数台线扫描 类型照相机，这意味着，100%印刷品检测并不是指作 为控制系统，仅仅能检测指定面积内的缺陷。简单地 说，是指印刷纸卷被连续地对整个幅宽以特定的灵敏 性进行检测。
三、联机印品检测系统的主要功能
1、自动检测生产过程中的质量瑕疵 2、在发生浪费之前矫正错误 3、确保不将错误的印品发给客户(质量保证)
不论是安装在印刷设备上、复合设备还是后续加工设备上，
自动检测设备都可以帮助印刷厂降低时间、节约成本，同时提高 印品质量，避免客户的投诉和拒绝收货的可能。
四、联机印品检测系统性能指标
流程示意图
具体过程
首先，对一定数量的合格产品进行采样得到标准 图像(采样一般大于60张)，然后制作成模板。采样过 程应该注意扫描分辨率、图像的空间分辨率、图像的 空间坐标的校正、彩色图像的色调、CCD速度、光照 条件和机械振动等对采样图像的影响。 其次是实际检测，通过生产线上的CCD摄像头对 印品进行连续拍摄，然后将所得图像转换为数字信息 传输给印刷机的中央处理器，将所得印品图像信息与 所得模板进行匹配比较，根据与模板匹配的结果来判 断是否有反馈信息传给印刷机的中央处理器或印刷机 操作人员，若出现故障，则将匹配得到的故障信息反 馈给印刷机进行调整或印刷操作人员进行处理。
以检测颜色失真(色差)、颜色不均匀等。
五、在印刷应用都有， 但目前多数应用集中在印后质量检查。中国有几万家 印刷企业，真正使用检测系统的很少，除印钞、票证 等特殊行业外，主要是在包装印刷、标签印刷、商业 印刷以及印后复卷终检。
1、票据印刷
票据成为生活中不可缺少的一部分，其印刷质 量要求越来越高，不仅要求画面质量精准无误，而 且在标签、票据中含有的数字、中英文字符、条形 码、图案等可变信息也是极其重要的，因此在印刷 过程中必须实时监控。
基本原理
联机印品质量线检测技术是通过CCD(Charge Coupled Device电荷耦合器件)摄像头，在印刷生产线 上对印刷品进行连续拍照，将拍摄到的每一贴图像传 输给现场计算机，通过图像处理软件对图像信息进行 分析处理，找出有质量问题的图像，给出该帖图像所 对应的印刷品的质量问题，然后通过传输线路将信息 反馈给操作人员或直接反馈给印刷机进行调整。其基 本工作流程如下：
二、联机印品质量检测技术表现形式
（1）按照其安装的载体可分为在线检测系 统和离线检测系统； （2）按照应用形式可分为抽样检测系统和 “100%”检测系统。
1、在线检测系统和离线检测系统的差异性
在线检测系统安装在胶印机、凹印机、柔印机、印 码机等印刷设备上，实时检测印刷质量，可用于单张纸 与卷筒纸印刷材料。 离线检测系统通常装在检品机或复卷机上，可实现 在线检测系统的位置记录与标记功能，同时检品机还具 有具有分仓功能，根据检测结果将好、坏品自动分配到 不同的仓中。
将来自动化印品检测系统将主宰标签印刷行业的发
展。
小
通过此次讨论：
结
1、了解了全自动印刷品质量检测系统的基本情况； 2、明白了印品质量检测的重要性； 3、熟悉了印品质量检测在印刷过程中的应用；
《印品质量检测》
简述印刷品质量检测的系统和仪器
讨论内容：
全自动印刷品质量检测系统的在线检测
北京印刷学院 2014-06
一、全自动印刷品质量检测系统
全自动印刷品质量检测系统是一种基于视觉在 线的检测系统，通过摄像机在线扫描印品图像，然 后送至内存通过图像处理软件处理，结果与标准数 据比较，找出两者之间的差异并分析其产生误差原 因，进而重新设计参数，更好的提高印刷质量。 下面对在线印刷品质量检测进行详细的介绍：
2、烟包印刷
烟包印刷所需的技术和工艺是仅次于钞票和有 价证券的印刷，是目前要求精度最高的包装产品之 一。当前国内烟包印刷厂对质量自动检测越来越重 视，考虑引进自动监测系统的公司也在增加，这对
企业印刷质量的稳定和提高，将会有很大的帮助。
3、标签印刷 当前，我国标签企业在质量监测和检测方面水 平参差不齐，一些企业意识到控制成本和提高质量 的重要性，纷纷投向自动化印品检测系统，不久的
印品监测系统与标准模板图像进行比较，如果发 现不一致的区域并且超过设定的公差范围，则输出废 品报警信息及剔废控制信号。 大多数情况可检测出漏印、缺版、飞墨、糊版、 蹭脏、污点、飞虫、墨色过浅、墨色过浓、字符局部 或全部漏印、套印不准、起皱折、机械损坏、刀丝、
条纹等常见印刷缺陷；对于彩色印刷检测系统，还可
在线检测系统与离线检测系统的视觉检测部分在功能上基本相
同，最主要的区别在于缺陷品的处理方法上。当发现缺陷时，在线
检测系统通常记录下缺陷的位置(长度：卷筒纸，张数：单张纸)， 或使用喷码机、贴标机、打标机在纸边做出标记，号码检测记录出
错号码或相邻张的号码。
2、抽样检测系统和“100%”检测系统的差异性