基于小波分析的印刷品墨斑评价模型研究与应用

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1、：１０７０８论文分类号：２学校代码学号：１５０１０２７龜淡基＃技ＡｆＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＱＹ硕士学位论文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ基于小波分析的印刷品墨斑评价模型研究与应用张欣亚指导教师姓名：郭凌华教授刘国栋副教授学科名称：轻工技术与工程论文提交日期：２０１８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：基于小波分析的印刷品墨斑评价模型研究与应用

2、学科门类：工学一级学科：轻工技术与工程培养单位：轻工科学与工程学院硕士生：张欣亚导师：郭凌华教授刘国栋副教授2018年3月ResearchandApplicationofPrintingMottleEvaluationModelBasedonWaveletAnalysisAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienc

3、eByXinyaZhangSupervisor:Prof.LinghuaGuoProf.GuodongLiuMar.2018基于小波分析的印刷品墨斑评价模型研究与应用摘要随着印刷技术的不断发展，企业追求高效率生产和高质量印品。然而在实际印刷过程中，由于印刷设备、材料及工艺等处理不当会导致一系列印刷质量问题。印刷墨斑是众多质量问题中最为常见的问题之一，困扰着企业的生产，阻碍印刷质量的提高，尤其是在烟标酒标等实地印刷生产中。由于墨斑的存在，不仅影响印刷品质量，也在一定程度上影响企业的经济效益。因此对印刷墨斑的定量研究，是企业消除墨斑和提

4、高印刷质量的迫切需求。传统的印刷品墨斑检测方法主要是人眼视觉评价，但该方式受主观的影响比较大，有一定的限制性。计算机数字图像处理技术的快速发展，为印刷墨斑的评价提供了新的手段，特别是小波图像分解技术，能够有效的对图像的均匀性进行准确的建模和评价。因此，本课题在小波分析技术和图像处理的基础上，利用小波细节能量理论、小波去噪理论和灰度值梯度法构建了相应的印刷墨斑评价模型，并通过实验对模型的科学性和可行性进行验证，达到了研究的预期，具体内容如下：（1）利用小波技术对图像进行分解及重构，以墨斑图像的水平、垂直、对角方向的细节信息作为印刷墨斑

5、指数的评价指标，通过响应面分析法验证评价参数与人眼视觉的匹配关系，以墨斑图像的水平、垂直、对角方向的细节信息能量之和评价墨斑，并建立基于响应面分析的小波细节能量的印刷墨斑评价模型。（2）考虑到噪声对印刷墨斑评价的影响，利用小波去噪对墨斑图像进行去噪处理，以重构后图像的灰度值梯度作为印刷墨斑的评价指标，建立了基于小波去噪和图像灰度梯度的印刷墨斑评价模型。（3）通过实验验证墨斑评价模型的科学性和有效性，利用Haar、sym5、db5、bior3.7四种不同的小波基函数进行不同尺度下的分解，对不同类型印刷纸张上的墨斑进行综合评价。结果为：

6、a）在基于响应面分析的小波细节能量的印刷墨斑评价模型中，墨斑图像的水平、垂直、对角方向的细节能量与人眼视觉评价显著相关，利用细节能量求和作为墨斑的评价指标也与人眼视觉具有较高的相关性。分别对铜版纸、喷墨纸、新闻纸、双胶纸四种纸进行处理，结果表明利用该评价方法的处理结果优于传统方法。该方法对喷墨I纸的处理效果最好，最佳的处理级数是五级和七级，相关性最高为0.8199；对铜版纸的处理效果最差，但最好的处理级数是五级，相关性最高为0.7120；利用该方法对新闻纸和双胶纸的处理效果相当，效果好的分解级数为五级和七级。b）在基于小波去噪及梯度

7、的印刷墨斑评价模型中，通过经典的Robert算法和Prewitt算法，利用四种小波基函数分别对铜版纸、喷墨纸、新闻纸、白卡纸和双胶纸进行处理，结果表明该评价方法的处理结果优于传统方法和小波细节能量理论方法。采用Haar小波函数对喷墨纸进行五级分解时的处理效果最好，相关性为0.8344，其次为双胶纸和白卡纸，分解级数较好的为五级和七级，接下来是新闻纸，效果最差的为铜版纸。考虑评价模型对企业实际生产的需求，利用MATLAB中的GUI设计平台，将所构建的印刷墨斑评价模型进行集成，开发了印刷墨斑评价系统。系统结合了两种评价模型，通过输入墨斑

8、图像，可以得到墨斑指数，代替人眼视觉的检测。该方式提高了印刷企业的生产效率，具有一定的应用前景和市场价值。关键词：印刷墨斑，小波分析，细节能量，图像灰度梯度，评价系统IIResearchandApplicationofPrinting