專利名稱：基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器視覺檢測及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
膠印版材是平版印刷的一種優(yōu)質(zhì)印版。自問世以來，世界范圍得到飛速發(fā)展，現(xiàn)已普遍應(yīng)用于報(bào)紙、雜志、書籍的印刷。在生產(chǎn)過程中，由于原材料質(zhì)量、生產(chǎn)工藝等原因，膠印版材表面會(huì)有瑕疵或缺陷，比如脫涂、污點(diǎn)、劃痕、褶皺等，從而影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，國內(nèi)各膠印版材廠商，對(duì)于膠印版材表面瑕疵缺陷的檢測主要還是依靠工人肉眼識(shí)別。但是，受限人的主觀因素影響，在檢測的過程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)漏檢的情況，這樣 給廠家?guī)砹撕艽蟮慕?jīng)濟(jì)損失。而且隨著人工成本的不斷增加，膠印版材生產(chǎn)線車速的不斷提高，這種純粹依靠人工的檢測方法越來越不可取。綜上所述，現(xiàn)有膠印版材表面檢測技術(shù)存在如下不足I、漏檢率高受限人的主觀因素，膠印版材檢測過程中漏檢的概率很高；2、成本高漏檢率高，廠家會(huì)的經(jīng)濟(jì)損失大；而且，隨著工人工資的增長，廠家的人工成本也會(huì)越來越高；3、檢測精度低單純依靠人工檢測，檢測精度勢(shì)必會(huì)很低；4、生產(chǎn)效率低下人工檢測制約生產(chǎn)線車速的提高；而且膠印版材生產(chǎn)環(huán)境有輕微毒性，長時(shí)間檢測會(huì)影響檢測效率，還會(huì)對(duì)工人的身體健康造成影響；

實(shí)用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題針對(duì)現(xiàn)有膠印版材表面檢測技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的在于提出一種基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，配合現(xiàn)有膠印版材生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)對(duì)膠印版材表面的實(shí)時(shí)在線檢測；降低漏檢率、釋放人工勞力，降低生產(chǎn)廠商生產(chǎn)成本；提高檢測精度，提高生產(chǎn)線工業(yè)自動(dòng)化水平。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，包括圖像采集設(shè)備、圖像處理設(shè)備、系統(tǒng)照明設(shè)備和UPS;其中，所述圖像處理設(shè)備處理所述圖像采集設(shè)備采集的原始圖像信息；所述系統(tǒng)照明設(shè)備安裝在圖像采集設(shè)備的一側(cè)，并為所述圖像采集設(shè)備提供成像照明；所述UPS，用于整個(gè)系統(tǒng)的斷電保護(hù)及電源管理。優(yōu)選地，所述的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，還包括輔助設(shè)備，所述輔助設(shè)備包括系統(tǒng)同步設(shè)備、噴碼機(jī)及噴碼識(shí)別機(jī)、報(bào)警燈；其中，所述同步設(shè)備包括同步盒與編碼器，用于提供所述圖像采集設(shè)備的同步采集時(shí)序信號(hào);所述噴碼機(jī)，用于根據(jù)所述圖像處理設(shè)備的處理結(jié)果，對(duì)膠印版材進(jìn)行噴碼標(biāo)識(shí)；所述噴碼識(shí)別機(jī)，用于所述噴碼機(jī)噴碼標(biāo)簽的識(shí)別；所述報(bào)警燈，用于根據(jù)所述圖像處理設(shè)備的處理結(jié)果提示膠印版材表面有瑕疵出現(xiàn)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)照明設(shè)備包括線性光源、條形光源與同軸光源中至少一種。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)照明設(shè)備的光波長大于450nm可見光。優(yōu)選地，所述圖像采集設(shè)備由一個(gè)或多個(gè)線陣CXD相機(jī)并行拼接組成。 優(yōu)選地，所述圖像處理設(shè)備中包括信息管理模塊，用于所述圖像處理設(shè)備圖像處理結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，并控制管理整個(gè)系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述圖像處理設(shè)備包括圖像采集卡和計(jì)算機(jī)；其中圖像采集卡通過PCI-E總線方式與計(jì)算機(jī)通訊。(三)有益效果本實(shí)用新型基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果I、無需改變現(xiàn)有生產(chǎn)工序，方便安裝在膠印版材生產(chǎn)線上；2、實(shí)現(xiàn)膠印版材表面的實(shí)時(shí)在線檢測，提供生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)效率本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)30m/min膠印版材生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)在線檢測。3、檢測精度高本系統(tǒng)采集精度0. 05mm以上，檢測精度達(dá)到0. Imm,遠(yuǎn)高于目前人工檢測水平；4、漏檢率低整個(gè)檢測過程完全由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或者PC完成，無人為客觀因素影響，可大大降低漏檢率；5、生產(chǎn)成本低漏檢率降低了，減少生產(chǎn)廠商的經(jīng)濟(jì)損失；釋放大量人力，減少人力成本，保守估計(jì)，每條線釋放60名人工勞力，每年節(jié)約成本100萬。

圖I為本實(shí)用新型基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I-圖像采集設(shè)備；2-瑕疵；3_系統(tǒng)照明設(shè)備；4_噴碼機(jī)；5_膠印版材；6_圖像處理設(shè)備；7-報(bào)警燈；8-編碼器；圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)工作原理示意圖；圖3為本實(shí)用新型中的同步時(shí)序示意圖；圖4為本實(shí)用新型中的算法處理過程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不是限制本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型所述的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，包括圖像采集設(shè)備、圖像處理設(shè)備、系統(tǒng)照明設(shè)備和UPS;其中，所述圖像采集設(shè)備，用于采集膠印版材表面原始圖像信息；所述圖像處理設(shè)備，用于處理所述圖像采集設(shè)備采集的原始圖像信息；所述系統(tǒng)照明設(shè)備，用于為所述圖像采集設(shè)備提供成像照明；所述UPS，用于整個(gè)系統(tǒng)的斷電保護(hù)及電源管理。如圖I所示，本實(shí)用新型所述的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)一實(shí)施例，包括圖像采集設(shè)備1，系統(tǒng)照明設(shè)備3，圖像處理設(shè)備6 ;輔助設(shè)備包括噴碼機(jī)4、報(bào)警燈
7、編碼器8;所述圖像處理設(shè)備6包括信息管理模塊。其中圖像采集設(shè)備I采集膠印版材5表面的原始圖像信息；圖像處理設(shè)備6用于圖像采集設(shè)備I采集原始圖像信息的處理；系統(tǒng)照明設(shè)備3用于為圖像采集設(shè)備I提供成像照明；所述信息管理模塊，用于所述圖像處理設(shè)備I圖像處理結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，并控制管理整個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)工作原理如圖2所示。其中，系統(tǒng)照明設(shè)備3包括線性光源、條形光源與同軸光源中至少一種，及相對(duì)應(yīng)的光源控制器； 這里，系統(tǒng)照明設(shè)備3可以使用線性光源、同軸光源、條形光源；依據(jù)膠印版材特 性，系統(tǒng)要求照明設(shè)備的光波長大于450nm可見光；具體地，系統(tǒng)照明設(shè)備3的使用方式如下依據(jù)CTP的光線特性，系統(tǒng)采用線性光源，系統(tǒng)照明設(shè)備波長為570nm黃色光源；圖像采集設(shè)備1，由系統(tǒng)同步時(shí)序統(tǒng)一控制，完成對(duì)膠印版材5表面原始圖像的采集，經(jīng)圖像采集設(shè)備I與圖像處理設(shè)備6的數(shù)據(jù)接口，傳輸給圖像處理設(shè)備6進(jìn)行處理；這里，圖像采集設(shè)備I是由一個(gè)或幾個(gè)線陣C⑶相機(jī)并行拼接組成，根據(jù)實(shí)際的檢測幅寬和生產(chǎn)線速度選擇線陣CCD相機(jī)的個(gè)數(shù)和參數(shù)。系統(tǒng)同步時(shí)序如圖3所示，生產(chǎn)線帶動(dòng)編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生同步信號(hào)，經(jīng)過同步盒處理后，分別傳給不同的采集卡，控制采集設(shè)備同步采集。圖像處理設(shè)備6用于對(duì)圖像采集設(shè)備I采集原始圖像信息的處理；這里圖像處理設(shè)備6包括圖像采集卡、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或者PC機(jī)，以及插接在所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或者PC機(jī)內(nèi)部的內(nèi)存、硬盤、顯卡等硬件設(shè)備，其中圖像采集卡通過PCI-E總線方式與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或者PC機(jī)通訊。具體地，圖像處理設(shè)備6中的圖像采集卡接受到圖像采集設(shè)備I的圖像原始信息后，完成原始圖像的初步處理，并通過相應(yīng)接口傳遞給算法程序。算法程序再經(jīng)過邊界定位、圖像增強(qiáng)(線性拉伸)、二值化(單閾值、雙閾值、自適應(yīng))、去除孤立點(diǎn)(臨域搜索)、圖像或(去除背景，只留瑕疵)、圖像形態(tài)學(xué)等一系列算法處理，將膠印版材原始圖像中瑕疵2的圖片、面積大小、位置等信息傳遞給信息管理軟件。圖像處理過程如圖4所示。信息管理模塊，用于所述圖像處理設(shè)備I圖像處理結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，并控制管理整個(gè)系統(tǒng)。具體的，信息管理模塊的統(tǒng)計(jì)分析功能，基于圖像處理設(shè)備6的圖像處理結(jié)果，將圖像處理結(jié)果中瑕疵的相關(guān)信息做分析統(tǒng)計(jì)，并將結(jié)果存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)庫中，通過人機(jī)界面顯示出來。信息管理軟件還有一項(xiàng)功能是完成對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控管理。可實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)各硬件實(shí)時(shí)狀態(tài)和使用情況，并實(shí)現(xiàn)控制管理功能。其它輔助設(shè)備，包括同步設(shè)備、噴碼機(jī)及噴碼識(shí)別機(jī)、報(bào)警燈，用于輔助系統(tǒng)完成對(duì)應(yīng)的功能。其中，同步設(shè)備，用于圖像采集設(shè)備的同步信號(hào)的提供；噴碼機(jī)及噴碼識(shí)別機(jī)、報(bào)警燈的功能在于，當(dāng)圖像處理設(shè)備6完成對(duì)膠印版材5表面瑕疵2的識(shí)別后，信息管理軟件接收到算法程序的瑕疵處理結(jié)果，會(huì)發(fā)給噴碼機(jī)一個(gè)控制信號(hào)，噴碼機(jī)在膠印版材背面噴碼標(biāo)示瑕疵2的位置。噴碼識(shí)別機(jī)位于碼垛操作之前，識(shí)別瑕疵2的位置噴碼，完成對(duì)膠印版材的質(zhì)量檢測功能。其中報(bào)警燈根據(jù)所述圖像處理設(shè)備的處理結(jié)果提示膠印版材表面有瑕疵出現(xiàn)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示；信息管理模塊接收到膠印版材表面的檢測結(jié)果，有瑕疵出現(xiàn)時(shí)，會(huì)給報(bào)警燈發(fā)一個(gè)控制信號(hào)，報(bào)警燈提示操作員膠印版材表面有瑕疵出現(xiàn)。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像采集設(shè)備、圖像處理設(shè)備、系統(tǒng)照明設(shè)備和UPS ;其中， 所述圖像處理設(shè)備處理所述圖像采集設(shè)備采集的原始圖像信息； 所述系統(tǒng)照明設(shè)備安裝在圖像采集設(shè)備的一側(cè)，并為所述圖像采集設(shè)備提供成像照明； 所述UPS，用于整個(gè)系統(tǒng)的斷電保護(hù)及電源管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括輔助設(shè)備，所述輔助設(shè)備包括系統(tǒng)同步設(shè)備、噴碼機(jī)及噴碼識(shí)別機(jī)、報(bào)警燈；其中， 所述同步設(shè)備包括同步盒與編碼器，用于提供所述圖像采集設(shè)備的同步采集時(shí)序信號(hào); 所述噴碼機(jī)，用于根據(jù)所述圖像處理設(shè)備的處理結(jié)果，對(duì)膠印版材進(jìn)行噴碼標(biāo)識(shí)； 所述噴碼識(shí)別機(jī)，用于所述噴碼機(jī)噴碼標(biāo)簽的識(shí)別； 所述報(bào)警燈，用于根據(jù)所述圖像處理設(shè)備的處理結(jié)果提示膠印版材表面有瑕疵出現(xiàn)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)照明設(shè)備包括線性光源、條形光源與同軸光源中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)照明設(shè)備的光波長大于450nm可見光。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集設(shè)備由一個(gè)或多個(gè)線陣CCD相機(jī)并行拼接組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所示的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理設(shè)備中包括信息管理模塊，用于所述圖像處理設(shè)備圖像處理結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，并控制管理整個(gè)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理設(shè)備包括圖像采集卡和計(jì)算機(jī)；其中圖像采集卡通過PCI-E總線方式與計(jì)算機(jī)通訊。
專利摘要本實(shí)用新型是一種基于機(jī)器視覺的膠印版材表面檢測系統(tǒng)，包括圖像采集設(shè)備、圖像處理設(shè)備、系統(tǒng)照明設(shè)備和UPS；其中，所述圖像采集設(shè)備，用于采集膠印版材表面原始圖像信息；所述圖像處理設(shè)備，用于處理所述圖像采集設(shè)備采集的原始圖像信息；所述系統(tǒng)照明設(shè)備，用于為所述圖像采集設(shè)備提供成像照明；所述UPS，用于整個(gè)系統(tǒng)的斷電保護(hù)及電源管理。本實(shí)用新型配合現(xiàn)有膠印版材生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)對(duì)膠印版材表面的實(shí)時(shí)在線檢測；降低漏檢率、釋放人工勞力，降低生產(chǎn)廠商生產(chǎn)成本；提高檢測精度，提高生產(chǎn)線工業(yè)自動(dòng)化水平。
文檔編號(hào)G01N21/88GK202583074SQ20112054129
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者徐江偉, 張富明, 張廣秀, 王新新, 任婕, 韓琦 申請(qǐng)人:北京兆維電子(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 北京兆維科技開發(fā)有限公司