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畅谈彩色印刷品质量检测技术

在印刷过程中，由于印刷工艺及机械精度等原因，印刷品常会出现这样或那样的缺陷，导致印刷废次品的出现。如何检测出这些废品是印刷流程中的一个重要要求。同时，随着印刷的自动化程度越来越高，速度越来越快，对相应的检测技术要求也越来越高。使得印品检测技术经历了从最初的主观目测评价。到基于一定理论的客观评价（端子护套包括密度检测法和色度检测法），再到现在的基于图像处理的检测法的发展历程。

1 传统的印品检测技术

传统的印品检测技术包括主观目测法、密度检测法和色度检测法。

主观目测法是指将印刷品与标准印品直接或借助放大镜进行人为对比，主观评价印品质量好坏。该方法虽然简单灵活，但易受操作人员的经验和心理、生理等因素影响，精确性和稳定性较差。

密度检测法和色度检测法是借助于仪器，对印品密度和色度进行测量，并利用相关理论对数据进行分析和处磨刀机理，进而评价印品质量。这两种方法均能为客观评价印品质量提供理论依据，克服了主观目测法的不稳定性等缺陷，在印刷领域有着广泛的应用。但是，密度法和色度法检测所用仪器只能对10mm2左右的区域进行检测，因而必须加测控条，无法完整直接地从印刷画面上获得我们要求的信息。并且，有关研究表明，密度法和色度法所基于的理论存在一定的不精确性和局限性。

传统印品检测技术还有一个共同的缺陷：它们都是在印刷完成后的抽样检测，一旦出现印刷质量问题，往往就是几百张，甚至可能会达到上千张，不能及时发现印刷过程中存在的问题，从而造成印刷材料和工时的浪费，增加企业生产成本。

由于传统检测技术的众多不足，印品检测技术应运而生。

2 印品检测技术

1)印品检测技术的优势

印刷品的检测是将图像处理技术与印刷原理相结合而形成的一种适合高速印刷的全自动检测方法它的优势主要表现在以下两个方面：

首先，检测更精确，能够检测极细微缺陷。例如，我们集中精神检查某印品，只有当印品的对比色比较强烈时，人眼才可以发现大于0.3mm以上的缺陷，且得到的检测质量很难保持持续稳定。在同一色系，尤其是在淡色系的印刷品中检测印刷品质量，人眼就很难发现缺陷。而检测则能够轻而易举地发现0.1mm大小的缺陷，且只需一个灰度级的差别就可以。

其次，检测提高了生产效率。检测系统的质量评估独立于操作者的主观判断，在运行过程中的调节实施更快速更容易，甚至一个步骤就完成了调节，检测速度大大提高。同时，在出现质量缺陷时，操作者可以根据现场中的实时报告，及时对工作中出现的问题进行解决，减少废品率，管理者也可以依据检测结果的分析报告，对生产过程进行跟踪，提升管理效益。

同时，检测系统的应用，还可以减轻工人的劳动强度，改善劳动条件等等。

2)印品检测技术原理

检测系统原理：系统通过CCD摄像镜头，采集无缺陷印品作为标准图像，然后在印刷生产线上采集待检图像，将采集棉坯布到的每一帧待检图像传输给现场与标准图像进行对比分析，找出有质量为题的图像，从而发现该帧图像所对应印刷品的质量问题；最后自动调节相应的印刷部件，实现对印刷品质量的控制

印品检测在具体实施时，一般分为两步：首先是检测准备，即通过对合格产品的图像采集，获得标准印刷品图像，也称模板其次是实际检测，即将待检印刷品的图像与标准模板进行比较，从而根据比较结果确定缺陷存在与否及缺陷位置，并记录该缺陷信息

印品缺陷主要包括形状缺陷和颜色缺陷两种形状缺陷主要是指瑕疵异物污点刀丝等，它表现图像上，为缺陷图像的缺陷处的灰度值与标准图像的差异将缺陷图像的灰度值同标准图像进行比较，判断其差值是否已经超出预先设定的阈值范围，就能判断该图像是否有形状缺陷色彩缺陷主要指待检印品与标准印品颜色上存在偏差可利用颜色空间转换模型得到印品图像的色度值CIE L*a*b*，用色差来评价印品的偏色状况

3 国内外研究现状

价格稳中有进目前，关于印品检测系统的研究，国外已经非常深入，海德堡等一批先进的业内厂商都开发出了各自的检测系统其中著名的有：

(1)德国海德堡公司的计算机印刷控制系统即CPC系统CPC系统是海德堡应用于平版印刷机上，用来预调给墨量遥控给墨遥控套准以及监控印刷质量的一种可扩展式的系统，包括墨量和套准控制装置CPCl、印刷质量控制装置CP给夹具的设计增加了难度C2、印版图像阅读装置CPC3、套准控制装置CPC4和数据管理系统CPC5。CPC23是海德堡公司新近推出，世界首创的单张纸胶印机联机图像控制系统。

PC23系统采用专门设计的高分辨率CCD检测扫描头对整个印张进行数据扫描采样，并将采样数据传送至专用计算机处理，并与预设值进行比较分聚合物如聚乳酸和聚乙烯的产能达239万吨析，发现错误时，会立即对印刷工进行提示。

(2)德国的Vision-Experts公司研制开发的Print-Expert 4000系统该系统可以使用一个或多个彩色线扫描摄像机对印品表面图像进行捕捉，再与系统中所存的标准图像进行比对，检测出印品缺陷系统检测速度最高可达到600m/min，检测幅宽最大可达到2000mm，检测项目包括漏印颜色失真糊版条纹污点蹭脏颜色不均匀等印刷缺陷。

(3)以色列AVT公司研制的Print vision 9000印品质量检测系统，采用图像处理技术对印刷过程中出现的各种问题，如偏色拉毛套印不准等缺陷进行自动检测并报警。

另外，还有日本的FUTEC以及日本株式会社东机美(TOKIMEC)等公司有EasyMax系列产品和Print-Pac系统等等。

国内的印品质量检测技术仍处于研究和开发阶段，但经过不断努力，也取得了一些成就，开发出一些成型的检测系统，主要有：

(1)大恒图像研制了印品质量检测系统，它的检测速度最高可达到6m/s，可以检测出墨色浓淡线条断线、文字缺残、颜色深浅和套色精度等当检测出印刷缺陷时，能发出声光报警信号，并在屏幕显示错误类型及其相应的图像信息，还可存储和查看。

(2)由武汉三维光之阳电气有限公司研制的印刷品质量检测系统SW-YP0001，是一款基于机器视觉平台的全自动彩色线阵扫描视觉检测系统，能完成实时检测、跟踪、报警、信息统计等功能，集高速自动检测、测量、分辨、定位于一体。主要用于跟踪识别高速印刷机在生产过程中产生的飞墨刀丝、异物等各种印刷质量缺陷。该系统目前在国内属于比较先进的检测系统。

另外，还有洛阳圣瑞机电有限公司的鹰眼 EE8000 检测系统;渭南科赛机电设备有限公司的印刷自动套准控制系统总的来说，国内企业在这方面的产品还不太成熟，需要进一步完善。

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