三維檢測技術(shù)在印刷質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

印刷缺陷按照其空間特性可以分為二維缺陷和三維缺陷，二維缺陷即通常所說的套印不良、偏色、漏印、缺印、糊字、漏燙、燙殘等常規(guī)印刷缺陷；三維缺陷是指與標(biāo)簽平面存在物理空間差異的缺陷，如氣泡、劃傷、溢膠、折痕、壓凸類缺陷?；谝曈X技術(shù)的印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其主要目的就是確保上述兩大類缺陷能完全檢測。傳統(tǒng)的印刷質(zhì)量檢測主要依靠人工完成，而基于視覺技術(shù)的質(zhì)量檢測系統(tǒng)的主要目的就是代替人眼。

人眼對印刷缺陷的感知能力存在兩個方面，一方面是空間分辨率模型（即尺寸），另一方面是對比分辨率模型（即缺陷與背景的對比度反差）。而視覺成像技術(shù)就是通過對人眼的仿真來實現(xiàn)對物體的成像的，通過軟件的處理來仿真人的大腦，這就是所謂的“為機(jī)器植入眼睛和大腦”，人眼成像與視覺成像的對比如圖1所示。

人眼成像與視覺成像的對比

從圖中可以看出相機(jī)的CCD像元代替人的視網(wǎng)膜細(xì)胞、鏡頭代替人的晶狀體、鏡頭的光圈代替人的瞳孔，從而組成一套光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到代替人眼的目的。

三維類印刷缺陷如氣泡、劃傷、溢膠、折痕、壓凸等，通常靠人工很難可靠檢測，只有在一定的光學(xué)條件下人眼與缺陷的方向成一定角度時方可檢出。人工檢測該類缺陷時，需要將被檢測物體進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)，人眼才有可能檢測出來。而視覺成像的角度是固定，如果要模仿人工對被檢測物體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的話，無疑將加大整個檢測系統(tǒng)的復(fù)雜程度。為此北京凌云公司通過對該類缺陷的光學(xué)特性進(jìn)行研究后，在國際上率先開發(fā)出專門用于檢測三維印刷缺陷的光學(xué)系統(tǒng)，其原理圖見圖2。

門用于檢測三維印刷缺陷的光學(xué)系統(tǒng)

三維缺陷檢測效果及其性能

在采集到好的三維印刷缺陷的圖像后結(jié)合該類缺陷的圖像特征，北京凌云公司針對該類缺陷進(jìn)行了相關(guān)圖像處理算法的研究，并開發(fā)出專門檢測該類缺陷的檢測軟件，其檢測效果如下圖所示：

檢測該類缺陷的檢測軟件及其檢測效果

檢測該類缺陷的檢測軟件及其檢測效果

凌云公司開發(fā)的三維缺陷檢測具有四大特性：

超強(qiáng)缺陷檢測能力：能檢測深度為0.02mm淺劃傷和0.1mm2微小尺寸氣泡；

全方向缺陷檢測：對各個方向的三維缺陷具備同樣檢測能力；

創(chuàng)新光學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)全幅寬檢測：最大可檢測幅寬可達(dá)1000mm；

專用算法軟件：采用專用軟件，可實現(xiàn)高精度檢測。

凌云公司自2011年率先開發(fā)出專門用于三維印刷缺陷的檢測系統(tǒng)后，目前已經(jīng)在大型標(biāo)簽和煙標(biāo)印刷企業(yè)得到很好的應(yīng)用，真正實現(xiàn)了視覺檢測系統(tǒng)對印品缺陷檢測的100%全覆蓋，為廣大印刷企業(yè)提高印品質(zhì)量提供了最佳檢測手段。