印刷质量检测的原理和技术要点.pdf

印刷质量检测的原理和技术要点--第1页

机器视觉就是用摄像机代替人眼，用计算机代替人的大脑。机器视觉用于印刷、

包装质量检测的工作原理也很简洁，用摄像机拍摄（采集）印品的图像，在计

算机中与该印品标准图像（模板）比较，假如发觉差异并超出设定的公差范围，

即判定为不合格产品。当然，实际的机器视觉系统要简单的多。

大恒图像（/print）印刷质量检测产品在国内被广泛采纳，现结合大恒图

像印刷质量检测产品谈谈检测原理和技术要点。

通常的视觉检测系统，由照明光源、光学镜头、摄像机、图像信号的处理

和执行机构组成。好的照明光源及照明系统是整个系统成败的关键之一，起着

特别重要的作用，它并不是简洁的照亮物体而已。首先照明光源要能够真实地

再现印品的颜色，不能够造成颜色的失真，这就要求光源的发光光谱接近日光，

同时应保证有足够的亮度并在整个照明区域内亮度匀称；其次是光源和照明系

统的设计要避开印品上的一些高反射率的特别区域，如:烫金、激光防伪标志

等使采集的图像溢出，造成检测精度降低或根本无法检测；zui后，在某些应

用场合，还要考虑光源与照明方案的协作应尽可能地突出物体特征量，增加对

比度。总之，在选择光源和设计照明系统时，要依据印品的详细状况，确定光

源所需的几何外形、照光明度、匀称度、发光的光谱特性等，当然同时还要考

虑光源的发光效率和使用寿命。

光学镜头相当于人眼的晶状体。光学镜头的品质会影响视觉系统辨别物体

的力量，影响图像的对比度以及清楚成像的范围（景深）。而这些特性的优劣

受镜头本身像差的限制，镜头对像差校正的优良与否，打算了镜头的成像品质。

常见的像差有球差、彗差、像散、场曲、畸变、色差等六种。

1页共5页

印刷质量检测的原理和技术要点--第1页

印刷质量检测的原理和技术要点--第2页

镜头通过的是被拍摄物体的光学信息，而在计算机中处理的是被拍摄物体

的电信息，摄像机的作用就是完成光学信息到电信息的转换。在摄像机中，关

键的器件是称为视觉传感器的芯片。在芯片上整齐的排列着象小水池一样的单

元（像素），但它们盛的不是水，而是电荷。携带被拍摄物体光学信息的光线

通过镜头到达芯片的表面，光信息变成电荷信号（曝光），光强的地方电荷多，

光弱的地方电荷少，对应着印品上不同区域的明暗程度；不同的颜色分解为红、

绿、兰三种基色，存放在不同的像素中。曝光产生的电荷，按规定好的挨次（扫

描方式）依次将电荷读出，经过放大和其它处理，zui后从摄像机输出。这就

是摄像机的工作原理。

高质量的图像信息是系统正确推断和决策的原始依据。从摄像机的应用原

理，我们能够简洁地概括出对其性能的要求。*，要有足够的动态范围，印品

上很亮和很暗的部分都能够精确地反映；其次，要有足够的辨别率

（足够多的像素数），印品上的微小细节都能够清楚地体现；第三，要能够真

实地再现印品的颜色；第四，摄像机的读出（行频或帧率）的速度要与印品的

速度匹配，保证足够的精度和100％的采集。当然，摄像机还有其它的性能指

标，这里不再一一列举。

印品检测使用的摄像机依据实际状况的不同分为二大类，线阵摄像机和面

阵摄像机。线阵摄像机一次只能获得图像的一行信息，被拍摄的物体必需以直

线形式从摄像机前通过，才能获得完整的图像，因此特别适合对以肯定速度匀