自动印刷质量检测技术及系统

    自动印刷质量检测技术及系统

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    彩盒印刷过程往往受到温度、湿度、机器精度、设备操作等各种因素干扰，印刷质量达不到既定要求，这就需要对印刷全流程进行检测控制。印刷品常会出现这样或那样的缺陷，常见的印刷品缺陷主要有：漏印、飞墨、偏色、黑点、刮擦、套印不准等。但由于人受自身条件的限制，并不能完成实时监控，因此建立起有效的自动印刷质量检测技术十分重要。本文以此为研究对象，研究国内外自动检测系统发展现状及自动检测系统的基本构成。
    1.影响彩盒印刷质量的两个核心问题及自动检测技术必要性、可行性

    总结彩盒印刷中最常出现的印刷质量问题可以分为印刷色彩问题和印刷缺陷问题两大类，印刷色彩问题主要表现为偏色，印刷缺陷问题主要表现形状缺陷。

    彩盒印刷所使用的胶印机通常有单色胶印机、双色胶印机和四色胶印机。产生偏色的原因主要有三点：第一，双色胶印机印刷彩色封面的一般原则，当使用双色胶印机印刷彩色封面时，同时印刷的两个色是湿叠湿方式，而后印的两个色印刷方式相对于前两个色而言是湿叠干的。第二，四色胶印机印刷彩色封面的一般原则，当用四色印刷机印刷彩色封面时，由于它是湿叠湿的印刷方式，这在印刷工艺上增加了难度，要求四种颜色的油墨叠印后的密度值要小，每一色的墨层厚度要薄，否则就会出现背面蹭脏或其他印刷事故。第三，油墨的黏度与颜色的关系，油墨的黏度是指油墨内聚力的大小或墨层断裂时所产生的阻力大小，在多色印刷中，我们要按照油墨黏度由大到小的印刷顺序进行印刷，即前一色的油墨黏度大于后一色的油墨黏度，这样才能保证油墨正常叠印。

    根据对印刷品质量影响因素的分析，可知其缺陷一般为形状缺陷。其主要关注形状特征，例如线条形状缺陷。在多数可用的图像质量检测中，有一些是适合于评价图像质量的度量指标。这些检测内容包括：点质量、线质量、文字质量、超范围的喷涂和空间分辨率。常见的印刷品缺陷主要有：飞墨、针孔、漏印、黑点、刮擦、套印不准等。这些缺陷的检测目前普遍采用的是人工目测的手段，劳动强度大，费时费力，检测标准不统一。特别是随着印刷速度的提高，已逐渐无法满足生产的需求。因此，印刷品缺陷的自动检测逐渐成为行业的趋势。

    为了提高生产效率，在线智能检测技术引入了印刷过程，基本原理如下：系统通过CCD摄像镜头，采集无缺陷印品作为标准图像，然后在印刷生产线上采集待检图像，将采集到的每一帧待检图像传输给现场与标准图像进行对比分析，找出有质量问题的图像，从而发现该帧图像所对应印刷品的质量问题，最后自动调节相应的印刷部质量的在线控制。印品在线检测在具体实施时，一般分为两步：首先是检测准备，即通过对合格产品的图像采集，获得标准印刷品图像。其次是实际检测，即将待检印刷品的图像与标准模板进行比较，从而根据比较结果确定缺陷存在与否及缺陷位置，并记录该缺陷信息。以下为各国研究现状，及其系统构成分析。

    2.当前国内外印刷品自动检测技术现状

    彩盒印刷图像质量自动检测技术起步于上个世纪八、九十年代。1990年，日本东京的Katsuyuki Tanimizu进行了印刷工业自动质量检测研究，提了一种用于自动检测印刷品表面缺陷的索引空间法（Index Space Method），以X、Y表示各像素点的位置坐标，以Z轴表示像点灰度值，建立了空间坐标系，这样每一图点都能在此坐标系中找到其相应的位置，通过比较坐标系中模板图像和待检图像的对位置的灰度值，确定待检图像中是否存在缺陷点，这种方法的图像处理过程和检测过程相互独立，能够检测较复杂的图片。

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