基于机器视觉的印刷品质量检测技术.pptVIP

简述印刷品质量检测的系统和仪器 《印品质量检测》 北京印刷学院 XXX 2014-06 基于机器视觉的印刷品质量检测原理是：首先通过CCD（或CMOS）采集待测印刷品的图像，并对图像进行处理，根据印刷品所要达到的质量要求设定标准（标准由用户定义），若待测图像相关指数超出所设定的标准，系统 就认为被测图像不合格 基于机器视觉的印刷品质量检测技术具有高精度非接触 自动化等特点，相比传统的印刷品质量检测方法，此种方法更加高效和精确，并可结合设备特点进行实时在线检测，这样就大幅度提高了印刷品的质量和企业的生产效率 基于机器视觉的印刷品质量检测系统一般由硬件和软件两部分构成，其中硬件部分包括：镜头CCD（或CMOS）光源图像采集卡计算机数据线工作台等，软件部分主要是指系统操作界面。 3.1 镜头 镜头是机器视觉设备的眼睛，它的选取直接关 系到采集图像的质量并进一步影响检测结果的精度和准确性，所以镜头的选取对整个系统至关重要一般镜头的选择须从分辨率（Resolution）明锐度（Acutance）景深（DOF），并结合所检测产品的特点综合考虑。 3.2 CCD（或CMOS） CCD相对CMOS来说具有成像质量好价格高昂等特点，但对于本系统完全可以选用同等分辨率的CMOS来达到检测目的和精度，所以我们选择性价比相对较高的CMOS。CMOS是本系统的核心部件，在选取时应着重考虑以下几方面因素：是黑白CMOS还是彩色CMOS，这主要取决于被检测印刷品是黑白制品还是彩色制品；是线阵CMOS还是面阵CMOS，这主要取决于是在线检测还是离线检测；CMOS的分辨率，分辨率越高采集到的图像越清晰，这主要取决于所要达到的检测精度。 3.3 光源 光源的合适与否直接影响到本系统的检测质量和结果。一个良好的光源需具备以下条件：突出被测印刷品的特征，能在印刷品需要检测部位和无需检测部位之间产生尽可能大的对比度；光源需保证足够的亮度和稳定性；当被测印刷品位置发生变化时，不影响成像质量。在CCD和镜头均相同的情况下，光源的光波波长越短，得到图像的分辨率就越高。所以，对精度要求比较高的印刷品进行质量检测时，应尽量选用短波单色光作为光源进行照明。 3.4 图像采集卡 图像采集卡是图像采集部分和图像处理部分的连接桥梁，它将CMOS拍摄下来的图像经过A/D转换后变成计算机可处理的数字格式，并通过PCI总线实时传送到计算机的内存和显存，以备接下来图像处理部分的使用。在选择图像采集卡时应考虑以下几个方面的因素：所选取的采集卡的接口制式（数字制式或模拟制式），若选用 数字制式需考虑相机的数字位数，模拟制式需考虑其数 字化精度；图像采集卡的数据率；PCI总线的传输速率； 相机控制信号及外触发信号；硬件系统的可靠性；支持软件的功能等。 图像处理主要是对采集到的图像进行二值化处理由于采集到的图像包括目标主体背景和噪声，经过二值化处理可以使图像中的有用信息和无效信息的对比度达到最大，突出待测主体，以方便图像的检测图像二值化可根据式（1）来进行 是图像中像素点的灰度值，为灰度阈值 可见，的设定是图像二值化的关键，往往要尝试不同的 值观察二值化后的效果，直到结果比较理想为止，如图3 图4 根据检测精度要求设定一定的标准，此标准可为一个具体数值或一个范围。对二值化后图像的待测参数（可参考ISO 13660），通过编写好的 软件界面或购买的相关软件进行分析，若超过设定标准则认为印刷品不合格，最后将测量到的具体数据和检测结果输出在计算机屏幕上。 根据ISO 13660标准规定，印刷质量属性主要从线条和大面积填充区域两方面来考核。 （1）线条分析ISO 13660标准规定，线条质量主要从模糊度粗糙度线条宽度和对比度等几方面进行检测 我们使用TOSHIBA 公 司 的e.STUDIO 2500C型打印机打印10页测试页，并从中随机抽取三张进行检测，如图5、图6、图7。 检测数据如表1 根据实验数据，可以看出同一打印机打印相同的印刷品质量也有所不同，这就更显示出印刷品质量检测的必要性，我们根据产品要求对模糊度、粗糙度、线条宽度、对比度分别设定阈值，若检测结果超过阈值则认为产品不合格。 （2）大面积填充区域分析 ISO 13660标准规定，大面积填充区域质量主要从颗粒度斑点空白平均反射率和墨粉覆盖率等方面进行检测我们同样使用e.STUDIO2500C打印10页测试页，并从中随机抽出3张进行分析，如图8 、图9、 图10。 检测数据如表2 同样，我们可以对颗粒度斑点空白平均反射率和墨粉覆盖率设置阈值，若超出则认为产品不合格。 本讨论简要介绍了基于机器视觉的印刷品质量检测系统的构成及基本搭建方法，