《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 業(yè)界動態(tài) > 印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)的原理和技術(shù)要點

印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)的原理和技術(shù)要點

2009-03-27
作者:大恒圖像

??? 機器視覺就是用攝像機代替人眼,用計算機代替人的大腦,。機器視覺用于印刷,、包裝質(zhì)量檢測的工作原理也很簡單,用攝像機拍攝(采集)印品的圖像,,在計算機中與該印品標準圖像(模板)比較,如果發(fā)現(xiàn)差異并超出設(shè)定的公差范圍,即判定為不合格產(chǎn)品,。當然,實際的機器視覺系統(tǒng)要復(fù)雜的多,?! ?/FONT>

??? 大恒圖像(www.daheng-image.com/print)印刷質(zhì)量檢測產(chǎn)品在國內(nèi)被廣泛采用,現(xiàn)結(jié)合大恒圖像印刷質(zhì)量檢測產(chǎn)品談?wù)剻z測原理和技術(shù)要點,。

  通常的視覺檢測系統(tǒng),,由照明光源、光學鏡頭,、攝像機,、圖像信號的處理和執(zhí)行機構(gòu)組成。好的照明光源及照明系統(tǒng)是整個系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵之一,,起著非常重要的作用,,它并不是簡單的照亮物體而已。首先照明光源要能夠真實地再現(xiàn)印品的色彩,,不能夠造成顏色的失真,,這就要求光源的發(fā)光光譜接近日光,同時應(yīng)保證有足夠的亮度并在整個照明區(qū)域內(nèi)亮度均勻;其次是光源和照明系統(tǒng)的設(shè)計要避免印品上的一些高反射率的特殊區(qū)域,,如: 燙金,、激光防偽標志等使采集的圖像溢出,造成檢測精度降低或根本無法檢測,;最后,,在某些應(yīng)用場合,還要考慮光源與照明方案的配合應(yīng)盡可能地突出物體特征量,,增加對比度,。總之,,在選擇光源和設(shè)計照明系統(tǒng)時,,要根據(jù)印品的具體情況,確定光源所需的幾何形狀,、照明亮度,、均勻度、發(fā)光的光譜特性等,,當然同時還要考慮光源的發(fā)光效率和使用壽命,。  光學鏡頭相當于人眼的晶狀體,。光學鏡頭的品質(zhì)會影響視覺系統(tǒng)分辨物體的能力,,影響圖像的對比度以及清晰成像的范圍(景深)。而這些特性的優(yōu)劣受鏡頭本身像差的限制,,鏡頭對像差校正的優(yōu)良與否,,決定了鏡頭的成像品質(zhì)。常見的像差有球差,、彗差,、像散、場曲,、畸變,、色差等六種。

  鏡頭通過的是被拍攝物體的光學信息,,而在計算機中處理的是被拍攝物體的電信息,,攝像機的作用就是完成光學信息到電信息的轉(zhuǎn)換。在攝像機中,,關(guān)鍵的器件是稱為視覺傳感器的芯片,。在芯片上整齊的排列著象小水池一樣的單元(像素),但它們盛的不是水,,而是電荷,。攜帶被拍攝物體光學信息的光線通過鏡頭到達芯片的表面,,光信息變成電荷信號(曝光),光強的地方電荷多,,光弱的地方電荷少,,對應(yīng)著印品上不同區(qū)域的明暗程度;不同的顏色分解為紅,、綠,、蘭三種基色,存放在不同的像素中,。曝光產(chǎn)生的電荷,,按規(guī)定好的順序(掃描方式)依次將電荷讀出,經(jīng)過放大和其它處理,,最后從攝像機輸出,。這就是攝像機的工作原理?!?/FONT>

? 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),。從攝像機的應(yīng)用原理,我們能夠簡單地概括出對其性能的要求,。第一,,要有足夠的動態(tài)范圍,印品上很亮和很暗的部分都能夠準確地反映,;第二,,要有足夠的分辨率(足夠多的像素數(shù)),印品上的微小細節(jié)都能夠清晰地體現(xiàn),;第三,要能夠真實地再現(xiàn)印品的色彩,;第四,,攝像機的讀出(行頻或幀率)的速度要與印品的速度匹配,保證足夠的精度和100%的采集,。當然,,攝像機還有其它的性能指標,這里不再一一列舉,。

  印品檢測使用的攝像機根據(jù)實際情況的不同分為二大類,,線陣攝像機和面陣攝像機。線陣攝像機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前通過,,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的物體(印品)的圖像檢測,。而面陣攝像機則可以一次獲得整幅圖像的信息,,象我們?nèi)粘J褂玫臄?shù)碼相機,。

  圖像信號的處理是機器視覺系統(tǒng)的核心,它相當于人的大腦,。 如何對圖像進行處理和運算,,是機器視覺系統(tǒng)開發(fā)中的重點和難點所在?!芭c模板相比,,找出差異”,機器視覺的工作原理說起來比較簡單,,但真正實現(xiàn)上卻很復(fù)雜,。整個圖像信號的處理通常包括:(1)預(yù)處理,(2)特征的提取與識別,,(3)測量,。高速運動的印品通過攝像機時,與模板圖像相比,,往往會產(chǎn)生位置的移動,、旋轉(zhuǎn),有時甚至有飄動,,使采集的圖像發(fā)生變形失真,;光源的不穩(wěn)定和外界環(huán)境的影響,使采集的圖像亮度不均勻,,顏色發(fā)生變化,;其它外部設(shè)備、供電電源和采集設(shè)備本身也會引入一定的干擾和噪聲,。為此,,在安裝視覺系統(tǒng)的過程中,一方面要消除這些不利的因素,,另一方面還要通過圖像預(yù)處理排除和淡化它們的影響,。

  綜上所述,機器視覺是光,、機,、電、計算機相結(jié)合的技術(shù),,極適用于大批量生產(chǎn)過程中的重復(fù)性的測量,、檢查和辨識。

? 機器視覺在印包行業(yè)的應(yīng)用

? 在線檢測和離線檢測

  視覺檢測系統(tǒng)按照其安裝的載體可分為在線檢測系統(tǒng)和離線檢測系統(tǒng),。

  在線檢測系統(tǒng)安裝在膠印機,、凹印機、柔印機,、印碼機等印刷設(shè)備上,,實時檢測印刷質(zhì)量,。印品可以是單張紙,也可以是卷筒紙,。在線檢測系統(tǒng)與離線檢測系統(tǒng)的視覺檢測部分在功能上基本相同,,最主要的區(qū)別在于缺陷品的處理方法上。當發(fā)現(xiàn)缺陷時,,在線檢測系統(tǒng)通常記錄下缺陷的位置(長度:卷筒紙,,張數(shù):單張紙),或使用噴碼機,、貼標機,、打標機在紙邊做出標記,號碼檢測記錄出錯號碼或相鄰張的號碼,。離線檢測系統(tǒng)通常裝在檢品機或復(fù)卷機上,。除可實現(xiàn)在線檢測系統(tǒng)的位置記錄與標記功能外,檢品機通常具有分倉功能,,根據(jù)檢測結(jié)果將好,、壞品自動分配到不同的倉中。

? ?質(zhì)量分析,、跟蹤和管理

?  采用檢測設(shè)備進行質(zhì)量檢測可提供檢測全過程的實時報警和詳盡,、完善的分析報告。現(xiàn)場操作者可以根據(jù)全自動檢測設(shè)備的實時報警及分析報告,,對工作中的問題進行調(diào)整,。管理者可以依據(jù)檢測結(jié)果的分析報告,對生產(chǎn)過程進行跟蹤,,更有利于生產(chǎn)技術(shù)的管理,。因為客戶所要求的,高質(zhì)量的檢測設(shè)備,,不僅僅是停留在檢出印刷品的好與壞,,還要求具備事后的分析能力。某些質(zhì)量檢測設(shè)備所能做的不僅可以提升成品的合格率,,還能協(xié)助生產(chǎn)商改進工藝流程,建立質(zhì)量管理體系,,達到一個長期穩(wěn)定的質(zhì)量標準,。

? ?機器視覺能夠給我們帶來什么

?  顯然,盡管中國已然是一個印刷大國,,然而中國還不是印刷強國,。我們要走向世界,除了采用先進的印刷設(shè)備和檢測設(shè)備外,,還要提高管理水平,。管理就是生產(chǎn)力,,向管理要效益,向管理要成本,,當然,,這一切要在保證在相同質(zhì)量和服務(wù)的前提下。安裝自動化的視覺檢測系統(tǒng),,前期需要一定的投入,,然而,檢測系統(tǒng)的在質(zhì)量檢測的優(yōu)勢,,會給企業(yè)在質(zhì)量和人工成本上帶來長期的效益,。

  視覺質(zhì)量檢測在印刷包裝行業(yè)中的應(yīng)用可以在印前、印刷過程中和印后,,但目前多數(shù)應(yīng)用集中在印后質(zhì)量檢查,。中國有幾萬家印刷企業(yè),真正使用檢測系統(tǒng)的很少,,除印鈔,、票證等特殊行業(yè)外,主要是在包裝行業(yè),。包裝行業(yè)對印刷要求較高,,對質(zhì)量和色彩的要求比較特殊。包裝印刷廠必須具備獨特的產(chǎn)能優(yōu)勢,、技術(shù)優(yōu)勢和質(zhì)量優(yōu)勢,,才能滿足客戶對于印量、周期和質(zhì)量的要求,。專門針對煙草行業(yè)提供印刷服務(wù)的煙印企業(yè)的出現(xiàn),,即是一例。

  推廣機器視覺檢測,,首先要使印刷包裝企業(yè)更多的了解機器視覺,。裝在哪里、怎么安裝,、如何達到最好效果,、能帶來什么具體效益,這一切都需要不斷地普及和宣傳,。印刷包裝行業(yè)的從業(yè)者要提出自己的具體需求,,學習和掌握機器視覺檢測的概念和操作;機器視覺行業(yè)的從業(yè)者要了解印刷的工藝,,生產(chǎn)流程,,操作方式和質(zhì)量標準,只有兩者的緊密結(jié)合,,才能有真正符合中國國情的自動化視覺檢測系統(tǒng),,才能達到提高質(zhì)量,、提高效率、降低成本的目的,。

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected]