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印刷行業(yè)中的機器視覺技術(shù)

時間：2009-10-15閱讀：1657
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取得右邊靶標(biāo)位置
 
圖2目標(biāo)靶標(biāo)圖像
 
取得左邊靶標(biāo)位置
 
圖1 附帶靶標(biāo)的目標(biāo)位置
 


 

取得左邊靶標(biāo)位置
 
取得右邊靶標(biāo)位置
 
圖3待對位對象位置

圖4 待對位對象靶標(biāo)圖像
       


 

圖5待對位對象和目標(biāo)位置相對位置
圖6 對位后圖像
 


 

在國外一些全自動印刷設(shè)備上，自動定位系統(tǒng)正逐漸被應(yīng)用。如全自動打孔機，對于彩色印刷而言，PS版在印刷及滾筒上是否正確對位是決定印刷品質(zhì)重要因素，而保證正確對位的一個關(guān)鍵是PS版上的孔打的位置與否。采用機器視覺定位系統(tǒng)的全自動打孔機只要將PS版放在工作臺上，攝像頭將自動搜索位置，并將其移到目標(biāo)位置并完成打孔，其打孔精度可保證在10微米以內(nèi)。在印刷電路板行業(yè)，曝光機、平面絲印機是*的設(shè)備，對于全自動曝光機，為了實現(xiàn)基板和底片的高精度的對位，有些生產(chǎn)廠家采用4個攝像頭，從而可以避免由于操作者不同引起的質(zhì)量差異。在全自動平面絲印機上，每塊印制版的基準(zhǔn)孔（印制版上的靶標(biāo)）首先通過攝像頭被檢出、定位，然后實現(xiàn)高精度印刷。
       基于機器視覺的印刷品缺陷檢測技術(shù)是采用高速、高清晰度攝像頭和自動可調(diào)專業(yè)光源來獲取標(biāo)準(zhǔn)圖像，根據(jù)印品的特征和客戶的需求來設(shè)置檢測區(qū)域和檢測等級。然后在相同的采集條件下獲取待檢測圖像，在圖像處理裝置中與標(biāo)準(zhǔn)樣張進(jìn)行比較，對于與標(biāo)準(zhǔn)樣張存在差異的地方，根據(jù)其差異程度，按預(yù)先設(shè)定的等級進(jìn)行分類，并作出相應(yīng)的反饋。從而實現(xiàn)對刀絲、飛墨、針孔、異物等缺陷和顏色偏差的在線全幅檢測。圖7是基于PRS-LB130視覺檢查系統(tǒng)的印刷品缺陷檢測示意圖。

圖7 PRS-LB130視覺檢查系統(tǒng)的印刷品缺陷檢測示意圖

基于機器視覺的印刷品缺陷檢測技術(shù)從原理分析不難，但它對硬件、軟件要求比較高。首先是攝像頭，必須顏色再現(xiàn)性要好，能夠真實獲取樣張的色彩，再則，曝光速度要足夠快，這兩項指標(biāo)使得攝像頭的成本就比較高。 其次，對于光源的要求，由于印刷速度不恒定，那么隨著印刷速度的變化，光源的亮度應(yīng)該實時可變，從而可以保證采集的圖像質(zhì)量。第三，圖像處理算法應(yīng)該具有較強的魯棒性來克服在印刷過程中產(chǎn)生的一些隨機因素導(dǎo)致圖像采集不穩(wěn)定，同時一些生產(chǎn)廠商開發(fā)特殊的圖像處理引擎來滿足高速印刷發(fā)展的要求。
目前基于機器視覺的印刷品缺陷檢測技術(shù)已逐漸在一些高精度、高附加值的印刷行業(yè)的設(shè)備中得到應(yīng)用。首先是票證印刷行業(yè)，由于它的印刷對象大都是有價證券，對印刷質(zhì)量有特殊要求。其次是煙包印刷，煙草包裝不同于其他產(chǎn)品的包裝，有著其自身的特點，煙包印刷所需的技術(shù)工藝是僅次于鈔票和有價證券的印刷，是目前要求精度zui高的包裝產(chǎn)品之一。同時煙草包裝也是附加值zui高的包裝產(chǎn)品之一，因而其也是全自動印刷品質(zhì)量檢測設(shè)備應(yīng)用zui廣的領(lǐng)域。由于標(biāo)簽印刷其印刷幅面相對來說較小，因而其所需的全自動印刷品質(zhì)量檢測的硬件成本相對來說較少，因此歐洲和日本的設(shè)備制造商爭相將印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)引入到標(biāo)簽印刷上。為獲得穩(wěn)定的印刷質(zhì)量提供了有力保障。


 

圖8 色標(biāo)示意圖

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