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印刷過程檢測
隨著人們對印刷品的要求不斷提高和印刷品的品種增多,印刷品的生產(chǎn)也增加了難度。當(dāng)前印刷行業(yè)的印刷生產(chǎn)已經(jīng)相當(dāng)自動化,而圖案復(fù)雜且細(xì)節(jié)繁多的印刷品由于印刷機(jī)器和印刷材料的不完善以及一些不易避免的隨機(jī)因素,在印刷過程中會出現(xiàn)各種誤差,常見的印刷品缺陷主要有顏色失真、油墨濺污、黑點(diǎn)、文字模糊、起皺、漏印、刮傷、套印不準(zhǔn)等。這就要求對印刷品在印刷時(shí)出現(xiàn)的各種缺陷能進(jìn)行準(zhǔn)確的識別和判斷并把信息反饋給印刷機(jī),找出不合格的印刷品并對印刷機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2.1密度法檢測
一束光線投射到一個(gè)物體上，將有一部分光被反射或透射，余下的光將被物體表面吸收。密度檢測就是比較表面反射(或透射)的光強(qiáng)度與照射在表面上的光強(qiáng)度，然后通過大家認(rèn)可的邏輯關(guān)系來計(jì)算密度值。因而密度測量的實(shí)質(zhì)是反射或透射光量的度量。
密度測量法中使用的密度計(jì)有透射和反射兩種。透射密度計(jì)測量透過膠片的光量或透過
率，反射密度計(jì)測量從測試表面反射的光量或反射率，由于印刷品上油墨膜層由濕到干過程中反射光的強(qiáng)弱是不一樣的，故測定密度有一定誤差，而加有偏振濾光鏡的密度計(jì)可以克服墨膜的干濕造成的密度變化。早在1977年，愛色麗推出了全球首部固定濾光片式反射密度計(jì)，能在一次測量內(nèi)自動讀取各種顏色的密度。如今，彩色反射密度計(jì)已經(jīng)成為印刷車間不可或缺的工具，它直觀地反映了C、M、Y、K四色印刷的密度、網(wǎng)點(diǎn)百分比、油墨疊印率等，被廣泛用于顏色和墨層厚度控制當(dāng)中。
色度計(jì)有兩種類型,一種是直接測量三刺激值型,而另一種是以光譜光度測量法為基礎(chǔ)。這兩種色度計(jì)全部采用了物理模擬基本顏色匹配的方法。
顏色匹配是指將一種顏色與另—種顏色相比較。只有當(dāng)環(huán)境條件保持穩(wěn)定不變的情況下,才可能對兩種顏色的相等性與它們之間的差異做出準(zhǔn)確的判斷。顏色匹配奠定了顏色測量的基礎(chǔ),也就是說奠定了色度測量的基礎(chǔ)。
由于顏色是一種視覺感受,判斷顏色A和顏色B完全相同是很困難的,用顏色B模擬顏色A也是困難的。在一定誤差范圍內(nèi),實(shí)際模擬的方法基本上有兩種,即三刺激值法和光譜光度測量法。這兩種方法的基礎(chǔ)都是人眼的視覺靈敏度的函數(shù)。
色度測量是建立在色度學(xué)基礎(chǔ)上的。色度計(jì)是通過對被測顏色表面直接測量獲得與顏色三刺激值X、Y、Z成比例的視覺響應(yīng)，經(jīng)過換算得出被測顏色的X、Y、Z值，也可將這些值轉(zhuǎn)換成其他均勻色空間的顏色參數(shù)。CIELAB(CIE L*a*b*)色度空間是1976年國際照明委員會推薦的均勻顏色空間，1987年我國發(fā)布的GB 7921-1987將LAB色空間作為國家標(biāo)準(zhǔn)。ΔE表示兩種色彩在CIELAB色彩空間中的距離，用來表示印品色彩差別和建立定量色彩公差，例如表示印品和簽樣樣張的色差。商業(yè)印刷上可以接受的ΔE取值范圍為4～6。
目前的色度測量不再局限于膠片、印版、印刷品,也包括數(shù)字打樣產(chǎn)品的評價(jià),數(shù)字打樣設(shè)備、液晶顯示器和陰極射線管顯示器的校準(zhǔn)等。
2.2印刷質(zhì)量自動檢測與控制系統(tǒng)
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，印刷生產(chǎn)開始擺脫了長期以來靠人的視力，憑經(jīng)驗(yàn)操作的落后局面，逐步實(shí)現(xiàn)著印刷過程的自動化。
利用密度計(jì)的測量技術(shù)，檢測印刷質(zhì)量，自動控制印刷質(zhì)量的裝置，目前已應(yīng)用于平版印刷機(jī)，有效地控制了印刷質(zhì)量，并取得了良好的效果。
CPC系統(tǒng)主要是由CPCⅠ、CPCⅡ、CPCⅢ組成。CPCⅠ是一個(gè)中小控制臺，主要控制多色平版印刷機(jī)每一色各著墨區(qū)的輸墨量，以及遙控調(diào)節(jié)印版滾筒位置，確保套印精度。
CPCⅡ采用遙控裝置的計(jì)量墨斗，將原來平版印刷機(jī)的整塊墨斗刀片，改換成若干段片條拼合的組合式墨斗刀片。墨斗底面有32個(gè)板條，把沿墨斗軸向的長度分為32個(gè)輸墨區(qū)，每個(gè)輸墨區(qū)均有一套獨(dú)立的調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)中心控制臺需要調(diào)節(jié)輸墨量時(shí)，控制微電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過螺旋機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)，使偏心柱轉(zhuǎn)動，改變墨斗刀片與墨斗輥的間隙，讓需要的墨量流過。
CPCⅢ是專用的印版圖像識讀器，曬好的印版在安裝到印刷機(jī)上之前，首先由CPCⅢ識讀印版圖像，確定印版對應(yīng)的每一輸墨區(qū)的油墨覆蓋面積，并將所得的結(jié)果存在CPC磁帶中。將磁帶的數(shù)據(jù)輸入CPCⅠ中心控制臺，CPCⅢ記錄的數(shù)據(jù)便自動地轉(zhuǎn)換成墨斗各輸墨區(qū)的輸墨量，印刷機(jī)很快就能進(jìn)入正常印刷狀態(tài)。
2.3機(jī)器視覺技術(shù)檢測系統(tǒng)
目前，采用機(jī)器視覺技術(shù)來控制印刷過程和印刷質(zhì)量檢測也得到了發(fā)展,為了保證與印刷生產(chǎn)和質(zhì)量檢測的自動化相適應(yīng),也同時(shí)采用了基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的方法來滿足高速和高精度的質(zhì)量檢測,在高分辨率、大量數(shù)據(jù)的情況下實(shí)現(xiàn)在線檢測。
機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)動作的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備。
機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人的視覺難以滿足要求的場合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺;同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。
一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括：光源、鏡頭、CCD照相機(jī)、圖像處理單元(或圖像捕獲卡)、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。首先采用攝像機(jī)獲得被測目標(biāo)的圖像信號，然后通過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布、亮度和顏色等信息，進(jìn)行各種運(yùn)算的特征，然后再根據(jù)預(yù)設(shè)的判別準(zhǔn)則輸出判斷結(jié)果，去控制驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)處理。
機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，其中包括數(shù)字圖像處理技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、光源照明技術(shù)，光學(xué)成像技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等。機(jī)器視覺強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，要求能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，要有合理的性價(jià)比、通用的工業(yè)接口、較高的容錯(cuò)能力和安全性，并具有較強(qiáng)的通用性和可移植性，它更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，要求高速度和高精度。而印刷品質(zhì)量檢測正是機(jī)器視覺技術(shù)的典型應(yīng)用。
