基于图像处理的印刷缺陷在线检测系统的综述

《基于图像处理的印刷缺陷在线检测系统的综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、．．P．．．，r．．i，n——．t．，i，n。．．．g．．．．．E。．．．n．．．．g．．．i．n。．．，e．．．e。．．．r．．i．n．．．．g．——⋯⋯，，，，，，．，．．．。。．．．．．．。．．．．．．．．、．．．．．、．．，．．．，．．．．．．．．．，．．．，．．．、。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。。。．．．，．．。。—．．．．．．．——————一万方数据基于图像处理的印刷在线检测系王时骏图像是印刷品的视觉表现形式，基于图像的缺陷检测技术自然地成为印刷品缺陷检测的关键技术。当前计算机技术和CCD技术的飞速发

2、展，为基于图像的缺陷检测提供了坚实的硬件基础。随着市场对产品质量要求的不断提高，图像处理在线检测系统在烟包印刷领域的应用也越来越广泛。在线检测系统能帮助生产者及时识别、剔除有瑕疵的烟包，或者用声光报警提醒操作人员，及时清除生产故障。该系统还具有提供数据库功能，方便浏览历史缺陷信息，统计分析缺陷规律以帮助改进生产。一、在线图像缺陷检测技术及其系统的组成1．图像缺陷检测系统图像缺陷检测是一门涉及人工智能、神经生物学、计算机科学、图像处理、模式识别等多个领域的交叉学科，它不仅是人眼的延伸，更重要的是具有人脑的一部分功能。近年来，随着计

3、算机技术尤其是多媒体技术和数字图像处理及分析理论的成熟，以及大规模集成电路的迅速发展，图像缺陷检测技术在工业在线检测中得到了广泛的应用研究，取得了巨大的经济与社会效益。图像缺陷检测系统由照明设备、被检测印刷物品、图像采集设备、定位设备、图像处理设备、数据库设备、控制设备等部分组成。各部分关系如图1所示。在图像缺陷检测系统中，照明设备为被检测印刷物品提供一致稳定的照度，保证图像设备采集的图像色调一致，灰度均匀，便于以后的图像处理。一个好的缺陷检测系统，照明设备是非常重要的，有时照明设备的优劣直接决定了整个系统的性能。照明设备包括光

4、源及布光构件。光源主要有LED光源和RGB三基色灯。LED光源要求直流电源，光线方向性好，亮度高；RGB三基色灯使用交流电源，功率大，照度均匀。对于采集频率高的场合，RGB三基色灯应使用高频交流电源。布光构件保证光线均匀地照射在被检测印刷品上。例如，镭射纸张由于纸张表面各区域的反射特性千差万别，使得镭射纸张印刷的缺陷检测的光源和布光构件成为当今一大攻关难题。图像采集设备将被检测的印刷品视觉信息转换成数字信息。当前的图像采集设备基本上都是CCD数码相机。根据采集图像的规律看，当前主要有线阵相机和面阵相机。线阵相机每次在固定的位置采

5、集一条水平横线的图像，利用印刷品的快速垂直移动，通过定位设备的控制每隔相等的距离采集图像，这样就组成了一幅完整的印刷匦匾_匦匦_图1机器视觉系统通用流程品图像。面阵相机每次采集一定面积的图像。根据采集图像的颜色看，有黑白相机和彩色相机之分，黑白相机由于信息量只有彩色相机的三分之一，一般采集的速度、像素的密度比万方数据一一⋯⋯一一⋯一旦塑璺塑Qg曼卫鱼!旦皇皇!!旦9彩色相机高。定位设备用于图像的定位。印刷品总是重复地复制，每次采集的图像也应该是每次复制的印刷品的像。为了达到此种要求必须需要一个定位设备。每次开始印刷品复制时，给采

6、集设备一个触发信号。常用的定位设备有颜色传感器、旋转编码器、光电开关等。颜色传感器利用印刷品的特殊色标块进行定位，一般来说，每种印刷品都会有色标块，用作包装识别。旋转编码器能够提供等距离的控制信号，并且每旋转一圈提供一个z信号，如果将旋转编码器安装在印刷的复制轴上，则旋转编码器可以给采集设备提供触发信号，利用线阵相机采集图像离不开旋转编码器。光电开关用于对印刷复制轴进行定位，在印刷复制轴上安装带有光电信号识别标志的标识，这样，每复制一份印刷品，光电开关就能够提供一个定位信号。图像处理设备接受图像采集设备的数字图像信息，经过一系列

7、运算，产生输出结果。图像处理设备的工作流程如图2所示。在印刷过程中，存在着纠偏、张力等一系列影响，采集到的图像总是存在空间位置上的偏移，所以图像处理首先应该进行软件定位。定位的方法是基于图像的对准方法，在采集到的图像中选择一块特点明显的区域，和已确定的标准图像进行比对，确定图像的水平、垂直偏移以及旋转的角度，再将整个图像进行平移和旋转变换，图像对准的运算量极其巨大，花费很长的计算时间，因此选定的标准图像大小要适当。定位算法分为三类：一是利用图像灰度特征进行定位；二是利用图像几何特征进行定位；三是利用图像其他空间域信息进行定位。图

8、像对比将印刷品图像和标准印刷品图像进行求差，求得图像的差异。模板建立利用特征提取抽取的特征信息生成标准的印刷品图像。Blob分析，也称为斑点分析，常用于对目标图像进行图形特征提取和分类，通过对B10b单元进行图形特征分析，可以将单纯的图案灰度信息迅速转化为图案的