一种新型烟标印刷缺陷在线检测系统 (2)

　　1)烫金和全息商标的检测技术

　　通过独特的镭射全息照明技术，能实现对烫金和全息商标特征的准确提取，而且可以同时检测印刷缺陷，如图3所示。

　　2)图像精确定位技术

　　自主研发出一种称为ONE的信号定位处理技术，能自动跟踪印刷纸张的蛇形串动，这种技术是检测系统稳定工作的基础。

　　3)分区域检测技术

　　不同区域可以设置不同的检测精度，还可以屏蔽某区域的检测。

　　4)检测精度的自动调整技术

　　根据印刷机的波动状态，能自动调整检测精度，以到达最优的检测效果。

　　5)缺陷趋势的预报技术

　　任意设定缺陷报警门限和贴标机动作门限，预报缺陷发生的趋势，及时标识重大缺陷。

　　6)高速图像处理技术

　　采用自主研发的多线程处理算法，在300m/min的印刷速度下长时间稳定工作。

　　7)历史数据的管理技术

　　可打印、统计、显示、查询历史缺陷数据;保存时间可根据需要达到任意年限。

　　8)多屏显示技术

　　除控制柜外，在关键工位处选装显示器，分别显示操作界面和缺陷数据和实时图像，方便操作员随时查看质量状况和系统运行状况。

　　9)友好的人机界面

　　操作员设置好参数后，能自动探测开机、停机、换卷和设备波动状态，从印刷开始到结束都无需人工干预，不同缺陷可以设置不同的报警声音以提醒操作员注意。

　　4 使用效果

　　本研究采用两台横向分辨率为4K，纵向分辨率为15K的彩色线阵CCD摄像头对820mm宽的印刷版面进行检测，通过千兆以太网进行并行处理和分布式控制，通过客户机/服务器方式进行集中数据查询和管理。

　　1)算法效率

　　本系统中，图像处理部分全部采用MMX/SSE优化指令集编写，实现了单指令多数据的并行处理。当生产线的速度最大(300m/min)时，检测系统采集完整一版图像的周期为211ms，处理时间(128ms)已经足以满足实时性的要求，最大可以满足500m/min的印刷速度条件。

　　2)检测精度

　　本系统的检测精度取决于检测分辨率和检测等级。

　　CCD是离散采样器件，根据奈奎斯特采样定理，能检出最小缺陷尺寸在检测分辨率的2倍以上;例如使用上述相机观测410mm的幅面，印刷速度在200m/min时，横向像元分辨率为0.1mm，纵向分辨率为0.22mm，能检出稳定检出的最小缺陷为0.2mm×0.44mm;

　　检测等级是本系统一个重要的功能。由于印品的每个位置检测要求的严格程度不同，例如条码区最严格，而粘胶区或裁剪区最宽松，因此对所有区域采用相同等级是不现实的，会造成很多不必要的报警。因此区域等级的设置实际上对不同的区域采用不同的阈值，这些阈值在系统检测开始之前按照质量管理的要求预先设置。

　　3)检出缺陷类型

　　图4演示了4种典型的印刷缺陷和缺陷检出图例，实际图片均为彩色图片。印刷缺陷中，飞墨占了80%以上，而最连续发生的缺陷是刀丝类缺陷，此类缺陷由于尺寸小，痕迹轻微，有时肉眼都不易检出，在本例中，通过对邻域象素的分析检出了0.25mm宽的刀丝。

　　5 小结

　　印品质量在线检测技术与系统一直为欧美和日本所垄断。本系统采用业界最先进的硬件设备(包括摄像头、采集卡和处理器)、具有自主知识产权的软件(登记号：2008SR12259)和发明专利(200410061396.7和200410061395.2)，可以有效地对高速印刷生产线上印刷品中出现的刀丝、飞墨、串墨、漏白、脏版、换卷、墨点、套印偏差等印刷缺陷进行检测与报警，并在大理美登印务有限公司安装使用，运行稳定可靠。

　　另外，印刷缺陷在线检测技术并非万能，也存在技术瓶颈，例如纵向像元分辨率远大于套印系统检测精度，因此本系统对低于0.2mm的套印跑动不敏感，结合静止画面装置则能达到较好的检测效果。另外对低对比的色差不敏感，需配合色差计进行色彩抽查。

　　来源：印刷世界