凹版印刷行业自发展以来,一直受到高质量和高速度制版技术的限制,如何解决这项关键技术是我国当前在该领域所面临的重要问题。激光有着加工效率高和聚焦精确度高等优势被广泛应用于该领域。数字半色调技术不仅是激光雕刻机扫描式雕刻法的核心技术,同时也是激光制版方式的重要支撑技术之一,主要是解决二值输出设备只能采取执行和不执行两种操作,无法直接输出丰富的灰度图像的矛盾。因此,数字半色调算法对激光制版表面上图像细微层次的再现效果及制版的整体效率起着十分重要的作用。同时,激光制版表面上的图像质量也与激光雕刻出的网穴质量有关。因此,对凹版网穴采用基于机器视觉的质量判别方法也有着重要意义。本文以镀铜凹版印版滚筒为实验研究对象,利用上海典翔SH-DXA凹版打样机、SCHEPERS激光雕刻机、爱普生V300扫描仪、MZDH0850C显微摄取仪等仪器及仿真软件matlab2014a,研究适应激光雕刻多灰度图像的数字半色调方法并且建立了基于机器视觉的凹版网穴质量检测系统。内容如下:1.在传统误差扩散算法的基础上通过基于梯度的边缘检测方法判断输入的图像中某个像素点是否为边界点,再用边缘增强量化器强化图像边缘,并将无序思想与误差扩散算法相结合进行半色调化。2.在Shiau-Fan算法误差传递的基础上,利用canny算子提取图像的边缘且沿边缘方向不断优化误差滤波器系数以达到半色调图像边缘增强的效果。实验结果表明了改进算法得到的图像视觉效果良好,非期望性纹理较少且边缘细节较为清晰。其PSNR值,WSNR值及UQI值分别提升了2.9~3.3dB,2.5~3.2dB以及0.02~0.03。3.对原图像进行三个尺度上的结构化森林快速边缘检测后将其结果图求平均,采用自适应阈值提取图像的边缘信息,通过人类视觉特性对原图像局部纹理信息敏感程度的不同建立纹理分区模型并与提取的图像边缘特征相结合,采用S-F误差滤波核添加白噪声随机发生器来进行多灰度图像的半色调化。通过计算出灰度级为1/32的均匀灰度图像半色调化后的径向平均功率谱密度图可以看出提出算法更加接近蓝噪声特性,且提出算法所得半色调图像的PSNR值及MSSIM值相对于其余四种方法分别提升了1.92~5.53dB,0.19~0.96。采用40幅标准图像进行算法的实验对比也验证了提出算法的有效性及通用性。4.对凹版网穴图像进行灰度线性变换后用roberts算子提取其边缘信息,计算网穴的通沟值及暗调值并将其与雕刻工艺确定的标准值作比较来判别网穴质量是否合格。采用了基于人眼视觉系统的评价指标评价扫描的烟标样张图像及烟标图像在计算机中用不同半色调方法处理后的结果。