一種基于十字線的印刷套印誤差檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種印刷套印誤差的檢測方法，，具體為一種基于十字線的印刷套印 誤差檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 準確套印是現(xiàn)代印刷技術(shù)的最基本要求。隨著社會生產(chǎn)效率的提高，套印偏差檢 測技術(shù)的要求越來越高，傳統(tǒng)的目視檢測的弊端越來越來明顯，無法滿足印刷技術(shù)的實際 要求。
[0003] 圖形圖像技術(shù)的不斷發(fā)展，使其在印刷質(zhì)量檢測方面的優(yōu)勢得到廣泛的關(guān)注，采 用圖像處理技術(shù)在線進行套印偏差檢測具有精度高效率高等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)目視的諸多 缺點。在印刷過程中，通常通過檢測印品特定位置上的標記來實現(xiàn)套印偏差的檢測，即所 謂色標。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，西安理工大學(xué)孟璇等人在西安理工大學(xué)學(xué)報上 2006年發(fā)表的《單張紙膠印機自動套準的研究》提出通過匹配技術(shù)，確定各色組"十字線 的中心坐標，由中心坐標來計算套印誤差。北京工業(yè)大學(xué)黃云峰等人在北京工業(yè)大學(xué)報上 2006年發(fā)表的《基于計算機視覺的彩色印刷自動套準檢測》提出通過識別帶圓圈的套印標 記，確定各色組套印標記圓心的坐標，由圓心坐標來計算套印誤差。王梅等人在2007年 的包裝工程26(8)60-62發(fā)表的《印刷自動套準標記識別方法的研究》應(yīng)用了 "米字字型標 記"圖標，通過識別每條顏色線的首尾位置和傾斜角度，來計算四色套印誤差。趙明炎等 在北京印刷學(xué)院學(xué)報，2009, 17 (2) : 1-4發(fā)表的《基于數(shù)字圖像處理的套印誤差檢測方法》。 選用圓點圖標作為套印圖標，通過根據(jù)印刷顏色RGB的響應(yīng)特征，將各個圓點圖標提取出 來，然后采用提取和處理圓周水平和垂直弦中心點的方法，確定圓心坐標和圓心距離即套 印偏差。
[0004] 上述印刷套印誤差檢測方法分兩類方法，一類是采用傳統(tǒng)的十字線、角線套印標 記進行套印誤差檢測，該類方法主要用在單張膠印印刷中，在進行偏差檢測時首先將各種 顏色進行分離，分別對各色標進行定位后才能夠?qū)μ子≌`差進行分析。在進行顏色分離的 過程中不可避免的引入了誤差，影響了最后的檢測精度。另外一類比如空間上不重合的"米 字線條或圓形、方形色標點的套印標記。這些圖標在計算機圖像識別時，可避免顏色重疊 的復(fù)雜情況，顏色分割算法簡單，但此法很難進行人眼識別而且針對不同的檢測項目和印 刷方式需設(shè)計不同的色標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種基于十字線的印刷套印誤差檢測方法，基 于傳統(tǒng)十字線套印標記的進行套印誤差檢測，避免了設(shè)計特定色標，適用性強，同時是在十 字線的灰度圖中進行十字線寬度的測量，避免了進行復(fù)雜的顏色分割，提高了識別效率和 精度，具有非常強的抗干擾能力。
[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0007] -種基于十字線的印刷套印誤差檢測方法，包括如下具體步驟：
[0008] S1、提取十字線圖形的輪廓：首先把十字線彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像，然后利用形 態(tài)學(xué)的腐蝕、膨脹算子對灰度圖像進行運算得到膨脹和腐蝕圖，在此基礎(chǔ)上利用灰度圖像、 膨脹和腐蝕圖像提取形態(tài)梯度即十字線圖像的邊緣圖像，為了取得十字線圖形的輪廓還需 要進行邊緣圖像的二值化，采用OTSU閾值分割方法即對邊緣圖像先進行直方圖統(tǒng)計得到 邊緣圖的灰度分布，采用OTSU方法得到分割閾值，最后根據(jù)閾值對邊緣圖像進行二值化， 對二值圖像采用輪廓跟蹤的方法最終確定十字線圖像的外輪廓邊緣像素集合；
[0009] S2、計算十字圖案縱橫向線的長度和寬度：為了確定十字線的亞像素邊緣，采用迭 代最小二乘法對十字線外輪廓邊緣像素集合進行直線擬合，在擬合過程中根據(jù)數(shù)據(jù)濾波原 理，對偏離擬合直線大于3倍平均方差的點要進行剔除，通過直線擬合得到套印誤差十字 線的縱向上下邊緣直線和橫向左右邊緣直線，根據(jù)邊緣直線的位置關(guān)系可以計算出十字線 的寬度和長度；
[0010] S3、計算套印誤差：經(jīng)過對十字線進行最小二乘法直線擬合已經(jīng)能夠計算出其十 字線的寬度和長度，根據(jù)寬度和長度能夠計算出套印的誤差，但是為了克服十字線邊緣的 噪聲影響，首先利用十字圖案縱橫向線的長度和寬度獲取縱向和橫向套印誤差檢測圖像區(qū) 域的數(shù)據(jù)，對套印誤差檢測灰度圖像數(shù)據(jù)進行縱橫向灰度投影計算并構(gòu)造十字線條的一維 灰度分布函數(shù)，然后采用幾何微分的方法定位分布函數(shù)的波峰和波谷即十字線的邊界，根 據(jù)邊界最終計算出線的寬度即縱向和橫向套印誤差。
[0011] 優(yōu)選地，Sl中十字圖形的輪廓提取，首先采用灰度形態(tài)學(xué)的方法得到十字線圖像 的邊緣，然后對邊緣圖像進行直方圖統(tǒng)計，利用OTSU自動閾值分割方法進行邊緣圖像二值 化，完成十字線的輪廓提取。灰度形態(tài)學(xué)方法具體步驟如下：
[0012] 灰度形態(tài)學(xué)圖像邊緣提取
[0013]
【主權(quán)項】
1. 一種基于十字線的印刷套印誤差檢測方法，其特征在于，包括如下具體步驟： 51、 提取十字線圖形的輪廓：首先把十字線彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像，然后利用形態(tài)學(xué) 的腐蝕、膨脹算子對灰度圖像進行運算得到膨脹和腐蝕圖，在此基礎(chǔ)上利用灰度圖像、膨脹 和腐蝕圖像提取形態(tài)梯度即十字線圖像的邊緣圖像，為了取得十字線圖形的輪廓還需要進 行邊緣圖像的二值化，采用OTSU閾值分割方法即對邊緣圖像先進行直方圖統(tǒng)計得到邊緣 圖的灰度分布，采用OTSU方法得到分割閾值，最后根據(jù)閾值對邊緣圖像進行二值化，對二 值圖像采用輪廓跟蹤的方法最終確定十字線圖像的外輪廓邊緣像素集合； 52、 計算十字圖案縱橫向線的長度和寬度：為了確定十字線的亞像素邊緣，采用迭代最 小二乘法對十字線外輪廓邊緣像素集合進行直線擬合，在擬合過程中根據(jù)數(shù)據(jù)濾波原理， 對偏離擬合直線大于3倍平均方差的點要進行剔除，通過直線擬合得到套印誤差十字線的 縱向上下邊緣直線和橫向左右邊緣直線，根據(jù)邊緣直線的位置關(guān)系可以計算出十字線的寬 度和長度； 53、 計算套印誤差：經(jīng)過對十字線進行最小二乘法直線擬合已經(jīng)能夠計算出其十字線 的寬度和長度，根據(jù)寬度和長度能夠計算出套印的誤差，但是為了克服十字線邊緣的噪聲 影響，首先利用十字圖案縱橫向線的長度和寬度獲取縱向和橫向套印誤差檢測圖像區(qū)域的 數(shù)據(jù)，對套印誤差檢測灰度圖像數(shù)據(jù)進行縱橫向灰度投影計算并構(gòu)造十字線條的一維灰度 分布函數(shù)，然后采用幾何微分的方法定位分布函數(shù)的波峰和波谷即十字線的邊界，根據(jù)邊 界最終計算出線的寬度即縱向和橫向套印誤差。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于十字線的印刷套印誤差檢測方法，S1、提取十字線圖形的輪廓；S2、計算十字圖案縱橫向線的長度和寬度；S3、計算套印誤差。本發(fā)明利用形態(tài)學(xué)方法和幾何微分的方法計算十字線套印標記的寬度，從而實現(xiàn)套印誤差的檢測，應(yīng)用廣泛、緊密聯(lián)合實際準確性強、可靠性高，是保證高效率高準確率高精度的套印誤差檢測的關(guān)鍵,具有抗干擾強、精度高、實時性強的優(yōu)點。
【IPC分類】B41F33-00
【公開號】CN104647893
【申請?zhí)枴緾N201510066741
【發(fā)明人】彭定明
【申請人】西安科賽圖像科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月9日