智能印刷质量视觉检测系统

智能印刷、印刷质量、专业印刷

视觉检测是近年来兴起的一种自动化技术。将该技术应用于工业生产，不仅可以提高自动化生产水平，而且可以有效地提高工业生产效率。目前，在印刷质量的控制上，还应用了视觉检测技术，并设计了相应的检测系统。检测系统的使用不仅可以降低印刷工作的强度，而且可以有效地提高印刷质量。分析了检测系统设计中存在的问题，探讨了视觉检测系统在印刷质量控制中的应用，以供参考。

视觉检测系统可以对图像进行处理并将其转换成数字信号。当数字信号形成时，计算机可以对数字信号进行分析和处理。得到分析结果后，可以有效地控制印刷过程。在印刷质量检测系统中，设计了三个子系统，即控制显示子系统（主要包括CRT显示器、主机系统和控制器）、图像处理子系统（包括图像操作、分析和识别系统）和采集子系统（包括CCD、镜头和图像采集卡）。系统硬件包括CCD、镜头和CRT显示器。图1是系统设计结构图。

为了有效地检测印刷品的质量，必须保证图像处理结果能够在系统中有效地显示和输出：在控制系统和显示系统中，检测结果可以直接输出，而*对视频信号进行重新处理。在设计过程中，CRT显示器、采集卡和光源应能实现与输出设备的有效连接，确保检测系统能及时输出有效的质量控制结果端口。图像采集子系统的功能主要是将控制信息进行转换，即采集打印过程中的颜色信息和图像信息，并将到的信息转换成二维数字信号。在采集系统的设计中，应保证其具有准确性和及时性的特点，以保证整个检测系统具有较高的控制精度和运行速度。在采集系统中，包括采集卡、摄像机和镜头以及光源等硬件设备。处理系统具有数字信号分析功能。在设计处理系统时，要处理好图像操作之间的关系，保证处理系统能够以颜色信息、亮度信息和像素分布信息为计算依据，从而得到更准确的处理结果。

检测系统的软件模块包括：墨水量显示模块、数据转换模块、处理算法模块、屏幕显示模块和图像模块。在采集模块中，有两种采集方法，即实时和单帧采集。在处理算法模块中，设计的算法主要包括定位算法、几何变换算法和中值滤波算法；而在图像处理中，则是基于菜单功能。一般采用中值滤波算法作为图像处理算法，模板规格设定为3-3，以消除噪声。在软件系统中，RGB格式可以转换成CMYK格式。通常，软件中存储的图像格式为位图格式，而数据信息通常以RGB24格式存储。在软件系统中，BP网络主要用来识别图像，完成CMYK值与RGB值的转换；在BP网络中，RGB用来表示颜色值，输入三个节点。输入节点后，软件自动输出颜色元素信息，即CMYK值。在BP网络的设计中，我们应该选择一个合理的神经元数目，一般设计为8个，初始变量的值在0到1之间。油墨体积显示器的设计结构如下：印刷模数显示在屏幕的上部区域。在显示墨水量时，采用区域划分的方法。该设计方法实现了系统实际油墨面积与设计油墨面积的对应，有利于有效控制油墨体积。当需要使用检测系统控制打印质量时，只需打开系统软件，进入界面，即可打开采集设备。打开设备后，系统可以实时显示印刷品的图像：拍摄时采用单帧采集方式，对图像和显示结果进行处理。

为了保证检测系统能够有效地控制印刷质量，检测环境应该能够达到设计标准。在检测光源方面，应控制好曝光时间；对于散射光，应适当延长曝光时间；对于直射光，应适当缩短曝光时间，以保证图像的清晰度。在油墨方面，应保证油墨处于稳定状态。实践证明，要保证印刷质量得到有效的检验，是保证油墨颜色稳定性必不可少的前提。为保证油墨处于稳定状态，要求印刷过程中使用的油墨不**过设定的公差范围；当检测系统灰度波动较小时，可以认为油墨比较稳定，否则稳定性较差。判断油墨的良好状态需要很长时间，而且油墨的颜色*产生不同的色调。因此，在使用检测系统控制印刷质量时，应注重油墨颜色的稳定性，以保证检测系统能够正常工作。此外，我们应该控制印刷过程中的交叉色问题。当印刷生产中出现交叉色问题时，会对系统的图像检测功能产生很大的影响，因此为了保证系统能够正常地进行检测工作，就要对交叉色问题进行控制。笔者发现，在具体生产中存在两类交叉颜色问题，即设计允许范围内的光交叉颜色和设计允许范围外的交叉颜色。为了有效地解决交叉色问题，可以采用以下方法：①适当放宽特定宏区域的阈值区域；②优化设计界面处的光谱值。在优化光谱值的过程中，要保证两种不同的颜色能达到均匀的和谐。对于蓝、红等易产生交叉色现象的颜色，应根据实际印刷情况设计优化值。

目前，视觉系统已广泛应用于包装印刷、标签印刷、票据印刷等印刷领域。在SP，n商品包装过程中，检测系统可以起到非常重要的作用。检测系统在商品包装印刷过程中的应用，不仅可以提高印刷工作的准确性和效率，而且可以提高商品包装印刷的稳定性。利用检测系统对包装印刷质量进行控制时，有两种实现实时监控的方法，即离线检测和在线监控。离线检测和在线检测都能达到较好的检测效果。由于两种方法的工作原理大致相同，在发挥检测作用的过程中，需要事先采集印刷品的实际图像，并对采集到的成品图像进行有效的分析比较。比较的基本模板是系统准像的标准，如果发现印刷品包装与标准像不符，可以及时发现印刷品包装存在的问题。检测系统发现印刷质量问题时，控制系统和显示系统会显示错误，便于质量控制人员分析印刷缺陷，从而有效消除印刷质量不合格的商品包装。

在标签印刷质量的检测中，检测的焦点是可变信息。如果不同的标签在打印标签的过程中有相同的编码，或者一个标签漏了一个统一的编码，会对打印质量产生非常不利的影响。因此，有必要对这类变量信息进行控制，并确保能够获得变量信息进行效率控制，因此应采用检测系统，因为如果采用人工检测方法，既不能保证检测质量，也不能保证工作效率。在打印票据时，检测系统也得到了充分的利用。目前，票据在日常生活中发挥着越来越重要的作用，人们对票据印刷质量的要求也在不断提高。总之，要保证票据打印成品具有准确的格式和画质，图案、条码等可变信息具有较高的画质。因此，为了有效地控制票据打印质量，必须采用实时监控系统。在测试印刷质量的过程中，通常采用离线测试的方法。经过模拟试验，可以有效地提高印刷质量。

当前，经济发展进程加快，对印刷品的需求越来越大。印刷业正面临着良好的发展机遇。另一方面，人们对印刷质量提出了更高的要求，这对印刷业的发展提出了新的挑战。为了提高印刷业的竞争力，我们应该从提高印刷质量入手；为了提高目前的印刷质量，我们应该积极运用视觉检测系统，并在实际生产中，改进系统的设计方法和功能。