一种新型烟标印刷缺陷在线检测系统

1、.：.；一种新型烟标印刷缺陷在线检测系统1 概述近年来，国内烟包 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷竞争日趋猛烈，精巧烟包产品不断涌现，烟包设计和 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷工艺越来越复杂，所用资料也越来越讲究， HYPERLINK pack/SellList/2289.html t _blank 凹印、 HYPERLINK pack/SellList/4576.html t _blank 胶印、 HYPERLINK pack/SellList/2333.html t _bl

2、ank 柔印、 HYPERLINK pack/SellList/2317.html t _blank 丝印、UV HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷、UV HYPERLINK pack/SellList/2613.html t _blank 上光、全息 HYPERLINK pack/SellList/2358.html t _blank 烫印、 HYPERLINK pack/SellList/4515.html t _blank 镭射 HYPERLINK pack/SellList/4338.html t _blank 铝箔纸等技术纷纷上

3、阵，多种 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷技术组合的烟盒随处可见。随着 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷工艺的复杂化和多样化，对废品检验的要求也越来越高。各道工序出现缺陷产品如飞墨、刀丝、套印不正等后，最终流入到最后检验工序，假设全部由人工完成，任务量极大，且依托人的视力 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测很难坚持耐久和稳定，容易产生 HYPERLINK pack/SellList/2845.html t _blank 疲劳

4、和漏检景象，流入到烟厂或用户手中，将呵斥质量事故。根据 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷的反复性原理， HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷缺陷在线 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测系统经过高速摄像头延续拍摄 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷图案，并将其与一个完好无缺的基准作比较，当二者差别超出了设定的范围时， HYPERLINK pack/SellList/2729.

5、html t _blank 检测系统即断定 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷缺陷产生，保管缺陷图案并声光报警，同时控制 HYPERLINK pack/SellList/304.html t _blank 贴标机对有缺陷的纸张进展 HYPERLINK pack/SellList/304.html t _blank 贴标。最早用于 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷质量量 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测的是将规范影像与被 HY

6、PERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测影像进展灰度对比的技术，如今普遍采用的技术是以RGB三原色为根底进展对比。从实践运用上来说，影响 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测才干的要素如下。1 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷材质的问题 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷材质除了常见的白 HYPERLINK pack/SellList/4280.html t _blank 卡纸、 H

7、YPERLINK pack/SellList/4376.html t _blank 铜版纸外，还存在很大比例的转移纸包括金银 HYPERLINK pack/SellList/4280.html t _blank 卡纸、 HYPERLINK pack/SellList/4515.html t _blank 镭射纸；纸上除了 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷外，还有素面 HYPERLINK pack/SellList/1513.html t _blank 烫金、全息定位 HYPERLINK pack/SellList/1513.html t

8、 _blank 烫金等印后工艺，其强反射特性给普通照明条件下的 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测带来难度；而且压凸图案由于低色差特性也给 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测带来困难。2设备动摇呵斥的纸张蛇形跑动问题在 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷过程中，随着张力和速度的动摇，纸张在前进过程中会产生蛇形跑动景象，表如今运动方向的不同程度的拉伸，以及宽度方向的不同程度的偏移，给图像的采集和比对呵斥困难。3 HYPERLINK

9、 pack/SellList/2729.html t _blank 检测精度的问题 基于摄像的 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测系统其 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测根据是图像的颜色信息，假设缺陷的尺寸或色差超出摄像的观测范围，这种缺陷实际上 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测不出，或者称不可信 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测，如何使 HYPERLINK pack

10、/SellList/2729.html t _blank 检测精度与企业的质量规范达成一致，是 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测设备商面临的主要问题。4 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测后的处置问题 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测只是质量管理的手段， HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测的目的是为了指点消费，及时杜绝延续废品的发生；同时也该当为废品出厂提供判别根据。目

11、前在这方面国内外多数在线 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测系统均未提出较好的方案。5在线 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测设备的安装工位问题条件允许的情况下，在线 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测设备可以装在 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷机、 HYPERLINK pack/Se

12、llList/1513.html t _blank 烫金机、 HYPERLINK pack/SellList/1248.html t _blank 分切机等一切消费设备上，但对于多数企业而言，选装在最适宜的工位上，既能降低本钱，又能提高设备利用率。6 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测数据与企业消费质量管理系统的结合问题 如何将 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测数据信息经过网络在企业内部建立数据库，实现数据共享，进而为消费管理、质量控制提供正确的根据，是 HYPERLINK pac

13、k/SellList/2729.html t _blank 检测系统数据管理的主要内容。这些关键问题对 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷企业对 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测设备的选型极为重要。本文研讨了一种对高速印品进展在线缺陷 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测的机器视觉 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测系统。经过独特的光学系统，检出较明显缺陷并做标志，提示下一

14、道工序和用户；并且对延续缺陷提示机组人员及时处置，防止更大的损失；经过C/S网络化并行构造，对图像数据进展分布式处置和集中统计管理。2 系统描画1系统组成 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷质量量在线 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测系统采用多个彩色线阵摄像头对大幅面 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷品进展同步采集，图像数据经过FPGA/DSP采集卡进展辅助处置，由对应处置单元进展图像比较、缺陷提取和分类，缺陷数据经过高速以

15、太网传送到效力器进展统计和管理，输出报警信号和缺陷位置信息，并经过光电编码器与消费线坚持同步。2成像设计 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测系统的硬件中心器件是CCD相机，它将影响到系统的 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测方式、 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测才干以及后续图像处置的运算量和数据处置方式等。常用到的CCD相机按照成像方式来分有面阵和线阵两种类型。面阵相机是对被摄物体一次曝光成像，然后将整幅图像送到图像处置器进

16、展处置。面阵相机的缺陷是当版周长越大，拍摄所需的相机数量也越多，运用和维护不太方便。线阵相机每次曝光只对被摄物体的一行进展数据采集，经过物体的延续运动，相机延续曝光，最后将多行数据组合到一同构成一整幅图像。线阵CCD相机由于其成像系统占用空间小，光源设计简单等缘由，在外表 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测中运用很广泛。线阵CCD相机的线 HYPERLINK pack/SellList/2220.html t _blank 扫描操作与传统的 HYPERLINK pack/SellList/2220.html t _blank 扫描仪非常类

17、似，相机中的 HYPERLINK pack/SellList/3642.html t _blank 传感器在运动物体经过它时每次 HYPERLINK pack/SellList/2220.html t _blank 扫描一行图像，然后经过一个图像采集卡将一切采集到的行合并成为一个完好的二维图像。3照明设计 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷品摄像对照明系统的要求是:亮度足够；防止炫光进入摄像头；无频闪；光源波长分布均匀；照射幅面大。 根据上述要求，有两种光源可以选用，白光LED光源和三基色荧光光源。白光LED光源与白炽钨丝灯泡及荧光灯相比

18、，具有体积小、发热量低、耗电量小、寿命长等优点，但存在维护费用高的问题；稀土三基色直管荧光灯是一种高效、节能的新型光源，显色性好，是名副其实的日光型光源，已被广泛运用于电视摄像照明，虽然寿命不及LED光源，但价钱低廉，维护方便，本系统选用此类光源。 光源构造设计采用4根荧光灯分别以高角度和低角度入射到辊筒外表，低角度光突出 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷品外表轮廓，高角度光补偿整体亮度。为防止镜面反射光射入镜头，对高角度光采用漫透射面过滤。4处置器构造在 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _bla

19、nk 印刷消费时，印品观测幅面较大650mm以上， HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷精度要求很高0.1mm/pixel，单摄像头和单处置器无法完成庞大数据量的处置100MBbyte/s以上，因此采用多摄像头构造，对不同区域进展同步并行处置，处置结果经过高速以太网传送至效力器进展数据管理和统计。系统要处理的关键问题是同步问题。 同步问题有两类，一是采集和处置的同步，二是缺陷数据传输的同步。采集和处置的同步经过脉冲编码器实现，各处置器由脉冲编码信号同时触发任务。同一版面的印品缺陷数据上传的同步经过脉冲编码器产生的固定时序来保证。3 系统特点

20、1 HYPERLINK pack/SellList/1513.html t _blank 烫金和全息商标的 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测技术经过独特的 HYPERLINK pack/SellList/4515.html t _blank 镭射全息照明技术，能实现对 HYPERLINK pack/SellList/1513.html t _blank 烫金和全息商标特征的准确提取，而且可以同时 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测 HYPERLINK pack/SellList/2

21、372.html t _blank 印刷缺陷，如图3所示。2图像准确定位技术自主研发出一种称为ONE的信号定位处置技术，能 HYPERLINK pack/SellList/190.html t _blank 自动跟踪 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷纸张的蛇形串动，这种技术是 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测系统稳定任务的根底。3分区域 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测技术不同区域可以设置不同的 HYPERLINK pac

22、k/SellList/2729.html t _blank 检测精度，还可以屏蔽某区域的 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测。4 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测精度的 HYPERLINK pack/SellList/190.html t _blank 自动调整技术根据 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷机的动摇形状，能 HYPERLINK

23、pack/SellList/190.html t _blank 自动调整 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测精度，以到达最优的 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测效果。5缺陷趋势的预告技术恣意设定缺陷报警门限和 HYPERLINK pack/SellList/304.html t _blank 贴标机动作门限，预告缺陷发生的趋势，及时标识艰苦缺陷。6高速图像处置技术采用自主研发的多线程处置算法，在300m/min的 HYPERLINK pack/SellList/2372.html

24、t _blank 印刷速度下长时间稳定任务。7历史数据的管理技术可打印、统计、显示、查询历史缺陷数据；保管时间可根据需求到达恣意年限。8多屏显示技术除控制柜外，在关键工位处选装显示器，分别显示操作界面和缺陷数据和实时图像，方便操作员随时查看质量情况和系统运转情况。9友好的人机界面操作员设置好参数后，能 HYPERLINK pack/SellList/190.html t _blank 自动探测开机、停机、换卷和设备动摇形状，从 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷开场到终了都无需人工干涉，不同缺陷可以设置不同的报警声音以提示操作员留意。4

25、运用效果本研讨采用两台横向分辨率为4K，纵向分辨率为15K的彩色线阵CCD摄像头对820mm宽的 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷版面进展 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测，经过千兆以太网进展并行处置和分布式控制，经过客户机/效力器方式进展集中数据查询和管理。1算法效率本系统中，图像处置部分全部采用MMX/SSE优化指令集编写，实现了单指令多数据的并行处置。当消费线的速度最大300m/min时， HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank

26、 检测系统采集完好一幅员像的周期为211ms，处置时间128ms曾经足以满足实时性的要求，最大可以满足500m/min的 HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷速度条件。2 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测精度本系统的 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测精度取决于 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测分辨率和 HYPERLINK pack/SellList/2729.html

27、t _blank 检测等级。 CCD是离散采样器件，根据奈奎斯特采样定理，能检出最小缺陷尺寸在 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测分辨率的2倍以上；例如运用上述相机观测410mm的幅面， HYPERLINK pack/SellList/2372.html t _blank 印刷速度在200m/min时，横向像元分辨率为0.1mm，纵向分辨率为0.22mm，能检出稳定检出的最小缺陷为0.2mm0.44mm； HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测等级是本系一致个重要的功能。由于印品的每个位

28、置 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测要求的严厉程度不同，例如 HYPERLINK pack/SellList/9287.html t _blank 条码区最严厉，而 HYPERLINK pack/SellList/4576.html t _blank 粘 HYPERLINK pack/SellList/4576.html t _blank 胶区或裁剪区最宽松，因此对一切区域采用一样等级是不现实的，会呵斥很多不用要的报警。因此区域等级的设置实践上对不同的区域采用不同的阈值，这些阈值在系统 HYPERLINK pack/SellList/2729.html t _blank 检测开