论文部分内容阅读
目前,随着计算机科学广泛应用,自动化、数据化、规范化成为工业发展的一个大的趋势,印刷行业同样如此。国际印刷机制造商,其生产已实现高度自动化,产品的检测也是采用一些高精密高自动化的设备。然而,我国的印刷设备生产企业目前的检测其生产的印刷设备的方法依旧是靠人工检测。为了提高我国印刷行业的自动化水平,并且在印刷设备制造企业的实际需求下,我实验室开展了多色胶印机套色标识检测系统的研究。整个系统以机械、电子、软件、图像处理为基础,对多色胶印机套色标识检测的分辨率高达5微米。本论文的主要内容有:
绪论部分陈述了研究背景,提出了研究任务,同时介绍了机器视觉相关研究内容和应用。印刷行业通常通过套版边缘的各种套色标志来检验套印是否准确以及套印精度。目前国内,无论在线控制印刷机械还是离线分析印刷设备质量,都是由人工检测,效率偏低。本文就是在这样的背景下,提出了套色标识检测的任务,研究基于机器视觉的多色胶印机套色标识检测系统。同时介绍了相关图像处理的基本常识。
第二章研究了针对多色胶印机套色标识检测的数字图像处理算法。彩色印刷生产中采用CMYK颜色空间。为了得到自然界的任一种颜色,需要将这四种颜色混合在一起。由于是通过对纸张同一处的重叠印刷得到需要的颜色,印刷品就存在套印是否准确的问题。本文针对四种不同种类的多色胶印机套色标识以及其检测的参数,提出了四种图像处理检测算法。其中包括:图像分割算法、线检测算法、滤波、阈值分割、细化等多种图像处理方法,并且针对图像分割、线检测算法提出了多种改进的检测算法,如基于彩色分割的算法、利用数学形态法的检测算法、利用最小二乘法的检测算法,尤其是改进了传统的Hough 变换,它的应用使得本系统的处理速度、稳定性、检测精度都得到了很大的提高。
第三章介绍了利用VC++开发环境采用MFC开发多色胶印机套色标识检测系统的可视化软件。检测软件的整体规划采用模块化的思想,即把图像采集、标定管理、图像处理、参数管理、数据库、打印报表、用户管理以及操作面板等功能划分为模块进行实现和管理。并且采用了多线程技术,由于图像检测算法是在底层工作线程中完成的,大大提高了整个检测软件的检测效率和操作的便利性。
第四章中,根据机器视觉技术应用到工业检测上的特点,设计了一套多色胶印机套色标识检测装置。该装置的设计内容主要包括二个方面:一、图像采集设备的选择(工业摄像机、镜头、光源);二、针对选择的图像采集设备,进行机械装置的设计(支架套筒)。该装置能够稳定地固定工业摄像机、能够方便的调节物距、光源、光圈、和镜头,可以简单地进行光源标定、尺寸标定,能够通过自动和手动两种方式快速、准确地对标识检测。
第五章中,通过对大量样本的检测,来验证系统的检测精度和稳定性。尤其通过自动检测结果和手动检测结果相对比的方式,更加有针对性和说服力。通过大量的实验数据证明自动检测方式的统计结果和手动检测的统计结果偏差非常小,而且精度高于设计前的设想,达到了4微米。