地圖印刷質(zhì)量檢測(cè)如何高效達(dá)成，重點(diǎn)來(lái)了
2021-02-20 14:24:42 點(diǎn)擊：
近年來(lái)，應(yīng)用于表面印刷檢測(cè)的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在包裝印刷領(lǐng)域，如藥包、煙包、標(biāo)簽等，其應(yīng)用非常廣泛。對(duì)于地圖印刷品而言，由于其表面多由線條、網(wǎng)點(diǎn)組成，紋理比較特殊，所以檢測(cè)會(huì)有一定的難度。本文從三個(gè)方面分析如何將地圖印刷品的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中的誤報(bào)消除，以準(zhǔn)確高效地控制地圖印刷品的質(zhì)量。
地圖印刷品檢測(cè)流程
圖1所示的地圖印刷質(zhì)量檢測(cè)流程，是以灰度圖像檢測(cè)為例列舉的流程，而彩色圖像實(shí)際上也可以理解成多個(gè)通道的灰度圖像。圖中的三個(gè)虛線紅框組成了表面檢測(cè)的圖像處理的三個(gè)步驟：圖像定位、圖像對(duì)比、圖像判決。
圖1 地圖印刷質(zhì)量檢測(cè)流程
在圖像對(duì)比時(shí)，選用一幅標(biāo)準(zhǔn)的參考圖畫作為范本，用其他的圖畫和它進(jìn)行比較，從而評(píng)判質(zhì)量好壞。在此之前，先要設(shè)定質(zhì)量評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，即公差閾值，評(píng)判哪些缺陷可以容忍，哪些缺陷必須判廢。根據(jù)兩張圖像的像素比對(duì)，找到超差異常點(diǎn)（Blob），最后進(jìn)行Blob分析判決（見(jiàn)圖2，圖3）。
圖2 墨臟二值化后Bolb圖像
圖3 斷線二值化后Bolb圖像
在評(píng)判過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多誤報(bào)，如按照地圖印刷質(zhì)量作廢標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該為合格品，但在圖像對(duì)比后卻被判為廢品。地圖印刷品的圖文信息主要由線條和網(wǎng)點(diǎn)組成，承印物紙張是柔性物體，會(huì)產(chǎn)生變形，如果紙張展平效果差，超過(guò)3個(gè)像素，那么在圖像的高頻部分會(huì)出現(xiàn)誤檢。同時(shí)，光源的不穩(wěn)定會(huì)造成圖像灰度的變化，導(dǎo)致在設(shè)定的檢測(cè)閾值內(nèi)，引起誤報(bào)。
降低誤報(bào)方法1
大張展平技術(shù)
在滾筒上檢測(cè)時(shí)，采用吹風(fēng)的方式對(duì)紙張進(jìn)行展平，如圖4所示。吹風(fēng)展平具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、非接觸、易調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)，在滾筒上進(jìn)行檢測(cè)，其展平精度可在0.5mm以內(nèi)，圖像變形量可控制在1個(gè)像素以內(nèi)。通過(guò)大量檢測(cè)數(shù)據(jù)，使其誤檢率大大降低。
圖4 滾筒上吹風(fēng)展平系統(tǒng)示意圖
根據(jù)具體紙張克重，可選用集中供氣或工業(yè)空壓機(jī)獨(dú)立供氣。當(dāng)紙張克重小于150g時(shí)，可優(yōu)先選用集中供氣，此時(shí)對(duì)氣源的壓力和流量要求較低，一般工廠內(nèi)自用高壓氣可完全滿足要求；當(dāng)紙張克重大于150g時(shí)，多為卡紙類，此時(shí)對(duì)氣源的要求較高，如果工廠不能提供相應(yīng)氣源，可選用足夠功率的螺桿空壓機(jī)進(jìn)行獨(dú)立供氣。上述兩種供氣方式的合理選取，可解決40～400g紙張的氣源問(wèn)題。在氣源出口處，安裝高壓電磁閥，可在非生產(chǎn)階段關(guān)閉氣源輸出，達(dá)到節(jié)能的目的。減壓閥安裝有壓力表，其作用是調(diào)節(jié)輸出氣流的壓力。
降低誤報(bào)方法2
提升光源的穩(wěn)定性
光源的不穩(wěn)定會(huì)造成誤報(bào)。采用特殊散熱設(shè)計(jì)光源，能夠在較短時(shí)間內(nèi)使區(qū)域穩(wěn)定；對(duì)光源電源進(jìn)行穩(wěn)壓改進(jìn)，可以使供給的電流更加穩(wěn)定。
經(jīng)過(guò)35周長(zhǎng)時(shí)間的在線測(cè)試，得出光源的衰減幅度為10個(gè)灰度，而該幅度的衰減對(duì)在線檢測(cè)系統(tǒng)幾乎無(wú)影響。這一改進(jìn)，可以有效地降低因?yàn)楣庠床环€(wěn)定造成的灰度變化，從而有效減少誤報(bào)，提高了地圖產(chǎn)品視覺(jué)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
降低誤報(bào)方法3
形變復(fù)原技術(shù)
由于采集到的圖像會(huì)出現(xiàn)局部變形，導(dǎo)致實(shí)時(shí)圖像與模板位置偏差，常規(guī)的定位方法只能近似認(rèn)為圖像一定區(qū)域內(nèi)是線性剛性變形，而實(shí)際圖像則是非線性變形，所以常規(guī)的定位方法不能完全對(duì)變形進(jìn)行校正，這樣就會(huì)導(dǎo)致一部分漏報(bào)和誤報(bào)。
形變復(fù)原技術(shù)是通過(guò)把變形的圖像投影到幾十個(gè)維度的形變模板中，計(jì)算出一組變形系數(shù)，由這些變形系數(shù)復(fù)原出與參考圖像一致的圖像。這種形變復(fù)原技術(shù)對(duì)不同印次的平移及變形有非常好的校正效果，減少了系統(tǒng)的漏報(bào)和誤報(bào)。
地圖印刷產(chǎn)品的線條較多，有的區(qū)域復(fù)雜，有的區(qū)域相對(duì)簡(jiǎn)單，針對(duì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，對(duì)比度比較明顯的一些區(qū)域，可以歸納總結(jié)線條的共性紋理特征，突破傳統(tǒng)的檢測(cè)模式，使用“專項(xiàng)檢測(cè)”方法杜絕重點(diǎn)區(qū)域的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，大大減少該區(qū)域的誤報(bào)。
地圖紋理的特殊性導(dǎo)致地圖印刷品對(duì)紙張的形變特別敏感，所以必須從軟件算法、光源穩(wěn)定性、紙張的展平穩(wěn)定性上下大功夫，如此才能大大降低檢測(cè)系統(tǒng)的誤報(bào)，保證視覺(jué)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
來(lái)源：印刷工業(yè)雜志社 （作者單位為32022部隊(duì)，華夏視科）
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