彩色印刷质量检测技术

发布时间:2020-03-26 11:00:00

在印刷过程中,由于印刷工艺和机械精度等原因,印刷产品往往会出现一种或另一种缺陷,导致印刷废弃物的产生。如何检测这些废品是印刷过程中的一个重要要求。同时,随着印刷自动化程度和印刷速度的提高,对相应的检测技术要求也越来越高。它使印刷检测技术经历了从最初的主观视觉评价。从基于一定理论的客观评价(包括密度检测和色度检测),到基于图像处理的在线检测的发展。

在印刷过程中,由于印刷工艺和机械精度等原因,印刷产品往往会出现一种或另一种缺陷,导致印刷废弃物的产生。如何检测这些废品是印刷过程中的一个重要要求。同时,随着印刷自动化程度和印刷速度的提高,对相应的检测技术要求也越来越高。它使印刷检测技术经历了从最初的主观视觉评价。从基于一定理论的客观评价(包括密度检测和色度检测),到基于图像处理的在线检测的发展。

传统的印刷检测技术包括主观视觉检测、密度检测和色度检测。

主观视觉检查是指直接或借助放大镜,将印刷品与标准印刷品进行比较,对印刷品质量进行主观评价。该方法虽然简单灵活,但易受操作者经验、心理、生理等因素的影响,准确性和稳定性较差。

采用密度检测法和色度检测法,借助于仪器对印刷品的密度和色度进行测量,并借助相关理论对数据进行分析和处理,以评价印刷品的质量。这两种方法可以为印刷质量的客观评价提供理论依据,克服主观视觉检测的不稳定性等缺陷,在印刷领域得到广泛应用。但密度法和色度法中使用的仪器只能检测到约10mm2的面积,因此需要增加测量和控制条,无法直接从打印的图片中获取我们需要的信息。另外,一些研究表明,基于密度法和色度法的理论存在一定的误差和局限性。

传统的印刷检验技术存在一个共同的缺陷:都是印刷后的抽样检验。一旦出现印刷质量问题,往往是成百上千份,无法及时发现印刷过程中的问题,造成印刷材料和工时的浪费,增加了企业的生产成本。

由于传统检测技术的诸多缺陷,在线打印检测技术应运而生。

印刷品在线检测是将图像处理技术与印刷原理相结合的一种适用于高速印刷的自动检测方法

其次,在线检测提高了生产效率。在线检测系统的质量评价独立于操作者的主观判断,而且在操作过程中的调整实现更快更容易,甚至一步完成调整,大大提高了检测速度。同时,当出现质量缺陷时,操作者可以根据现场实时报告及时解决工作中的问题,降低废品率,管理者也可以根据检测结果的分析报告跟踪生产过程,提高管理效率。

同时,在线检测系统的应用也可以降低工人的劳动强度,改善劳动条件等。

在线检测系统原理:该系统通过CCD摄像机镜头采集无缺陷印刷品作为标准图像,然后在印刷生产线上采集待检图像,将待检图像的每一帧传输到现场与标准图像进行对比分析,找出有质量问题的图像,并发现解决了该画面对应的印刷品质量问题,最后自动调整相应的印刷部件相位,实现印刷质量的在线控制

在印刷品在线检测的具体实现中,一般有两个步骤:一是检测准备,即通过图像采集合格品,获得标准印刷品图像,又称模板,再进行实际检测,即,将待检品的图像与标准模板进行比对,根据比对结果判断是否存在缺陷及缺陷位置,并记录缺陷信息

印刷缺陷主要包括形状缺陷和颜色缺陷。主要指缺陷、异物、污渍、刀子和电线。在图像上,他们将缺陷图像的灰度值与标准图像的灰度值进行比较,判断缺陷图像的灰度值与标准图像的灰度值之间的差异是否超过了预设的阈值范围,然后判断图像是否是有形的颜色缺陷,主要指颜色之间的偏差检验的印刷品和标准印刷品。利用颜色空间转换模型可以得到印刷品图像的颜色值Ciel*a*b*

目前,国外对在线印刷检测系统的研究已经非常深入。海德堡和其他先进的制造商已经开发了自己的在线检测系统,其中著名的有:

(1) CPC系统是德国海德堡公司的计算机印刷控制系统,是应用于海德堡平版印刷机上的一种可扩展系统,用于预先调整油墨量,远程控制油墨的注册和监控印刷质量,包括油墨量和注册控制装置cpcl、印刷质量控制装置cpc2、印版图像读取装置cpc3、注册控制装置cpc4和管理系统cpc5的编号。Cpc23是海德堡公司最新推出的世界首创单张纸胶印机在线图像控制系统。

Pc23系统采用专门设计的高分辨率CCD检测扫描头对整张打印纸的数据进行扫描采样,并将采样数据传送到专用计算机进行处理,并与设定值进行对比分析。如果出现任何错误,它会立即提示打印机。

(2) 德国视觉专家开发的print expert 4000系统可以用一台或多台彩色线扫描相机采集印刷品的表面图像,并与系统中存储的标准图像进行比较。系统检测速度可达600米/分钟,检测宽度可达2000毫米。检测项目包括缺色印刷缺陷,如色差、污点等。

(3) 以色列***T公司开发的printvision 9000打印质量检测系统采用图像处理技术,自动检测和报警打印过程中的各种问题,如色差不准确、套印粗糙等缺陷。

此外,还有日本公司,如futec和tokimec,它们拥有easymax系列产品和打印PAC系统。

我国印刷品质量在线检测技术尚处于研发阶段,但经过不断努力,取得了一些成果,形成了一些检测体系