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机器视觉检测系统在印后装订质量控制中的

应用

作者：李汝星

来源：《今日印刷》2020年第05期

记得前些年，每季中小学教材印制结束后，只要学生们一开学，出版社总会接到很多老师

家长关于教材印制质量的投诉，主要集中在缺页、倒页、白页等问题上，处理起来不胜其烦。

因工作缘故，近两年作者有幸走访了国内几家大型的书刊印刷企业。在和对方沟通中小学教材

印装质量控制的问题时，大家不约而同提到了机器视觉检测系统。近几年，这类问题大幅减

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少。在出版社加大质量管控力度的同时，不得不说机器视觉检测系统（也称图文在线检测系

统）的应用在教材印装质量方面的发挥了至关重要的作用。

机器视觉技术（MachineVisionTechnology）是人工智能的一个重要分支。简言之，就是

利用工业相机代替人眼来识别和测量。随着“工业4.0”“中国制造2025”等概念的推动，我国机

器视觉产业进入了快速发展期，该技术已经广泛应用于工业、农业、航空航天、军事、交通、

安全、科研等各个领域。在印刷行业应用虽然相对滞后，但近些年也有逐渐普及的;;趋势。

传统的印刷品质量检测方式主要是通过人工完成，由人工识别不合格半成品和成品，与合

格品分别码放。人工质检存在的问题是劳动强度大、人工成本高、检测效率低，并且很难做到

百分之百检测，准确率不能保证。而机器视觉检测系统完美地解决了上述问题，从而大大提升

了印装质量。

机器视觉检测系统一般包括：光源、镜头、工业相机（包括CCD相机和COMS相机）、

图像处理单元（或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯/输入输出单元等。该系统在

印后产品质量检测中的工作原理（见图1）并不复杂。在照明光源下，通过工业相机采集合格

产品的图像，进而建立标准图像。在生产工位装置摄像头，采集流水线上的產品图像，与标准

图像进行配准，图像处理系统进行运算分析，如果存在的差异超出了允差范围，即判定为不合

格产品，然后触发不合格产品剔除装置。

目前在印后装订工艺领域，机器视觉检测系统主要应用于配页、折页、模切、装订等环

节。例如，在配页机每个工位下纸位置安装摄像头，对每个书帖进行拍照，通过检测系统分析

判断是否发生错帖、漏帖、白页等异常情况。当发生异常情况时，及时发出声光报警信号，提

示操作人员剔除错误帖（目前主流机型已经安装自动排废设备）。折页机的检测摄像头一般安

装于折页机正上方的作业面，可及时发现白页，图文错误等问题。还可用于检测漏印、漏烫

金、混料等多种印后问题。机器视觉检测系统的应用基本上杜绝了缺陷产品的;流出。

在印品的印装质量控制中，视觉检测系统发挥的作用日益显著。某大型民营书刊印刷企

业，主要经营中小学教材、教辅印装业务，曾因新招聘的员工操作经验不足，管理缺失，造成

大量教材印装错误，导致出现重大经济损失，业务订单也大量流失。企业的管理者痛定思痛，

深感单靠人工在产品质量监控中的不确定性，积极探索，从源头解决问题，投入几十万元购置

了全套的机器视觉检测系统、在线产品称重系统，利用技术手段把印装质量问题发生的概率降

到最低，取得了立竿见影的效果。

目前，我国生产机器视觉检测系统的厂家多集中在北上广深等一线城市，品牌种类较多。

很多大型的印后装订设备制造商通过技术合作或企业并购，主流的机型都可选配机器视觉检测

系统，设备造价也呈逐年下降趋势。由于行业并未形成统一的标准，设备的软硬件质量良莠不

齐，印企采购时应多方问询、实地考察，多借鉴一些成功案例，避免蒙受损失。

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2019年，在中国印刷业创新大会上，由中国印刷科学技术研究院牵头建设的“一本图书印

刷智能制造测试线”正式启动。该测试线为行业打造了一个智能工厂的参考模型。因其具有印

刷首检和色差监控的印刷缺陷在线检测系统、AGV智能搬运、全程检测，成为大会亮点。由

此可见，自动化、智能化是当今印企发展的重要方向。

近些年，在传统出版与新兴出版发展日益融合的大背景下，知识产品传播方式产生巨大变

革，出版业传统的纸介质产品需求量很难再有跨越式增长，甚至还会出现一定的下降。报刊杂

志类产品已经在互联网和移动客户端普及的冲击下，发行量