CN105136811B - Ovmi光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***及方法，包括OVMI单光源专项检测模块、双光源检测模块以及透视检测模块，本发明OVMI印刷品在线检测***及方法通过单光源与CCD相机在一定角度下成像的特点及多点互补的检测方式，实现了OVMI图案的在线质量检测，有效地提升了该防伪图案印刷过程质量管控，提升了产品质量安全。
Description
技术领域
本发明涉及OVMI光学渐变磁性油墨印刷品(以下称OVMI图案)在线检测***及方法。
背景技术
现有的OVMI图案检测方法多用于小张清分机上，主要通过红外光源检测。OVMI图案常规检测主要是通过双光源模块下检测OVMI图案走版、滋墨、墨脏等印刷缺陷，同时在双光源模块B颜色通道下检测缺印、浅花等浅缺类印刷缺陷；在透视检测模块下检测OVMI图案缺印和浅花类印刷缺陷。主要缺陷一是OVMI印刷品光滚动效果检测不理想，不能有效检测光滚动条宽度、亮度和位置变化；二是小张清分机只能检测小幅面印品，而本套***可检测大幅面印品，很大程度提升了检测效率。
发明内容
为了解决现有的OVMI印刷品在线检测所存在的问题，本发明提供一种OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***及方法。
本发明的技术解决方案：
OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***，其特殊之处在于：包括OVMI单光源专项检测模块、双光源检测模块以及透视检测模块，
所述OVMI单光源专项检测模块包括单光源、第一CCD相机、图像处理模块以及单光源比对模块，
所述第一CCD相机用于采集单光源照射下OVMI印刷品的滚动条图像，并将滚动条图像发送至图像处理模块；
所述图像处理模块用于将滚动条图像进行水平灰度投影，得到灰度高斯曲线，并发送至单光源比对模块；
单光源比对模块用于将滚动条灰度高斯曲线与预存的灰度高斯曲线模板进行比对，得到滚动条的宽度、滚动条的亮度以及滚动条位置的差值，如果在三个差值有一个不在阈值范围内，则判为废品；
所述双光源检测模块包括双光源、第二CCD相机以及双光源比对模块，所述第二CCD相机用于采集双光源照射下OVMI光学渐变磁性油墨印刷品的双光源图像，双光源模块使用RGB颜色模型的B颜色通道检测印刷常规缺陷检测，并将双光源图像发送至双光源比对模块；
所述双光源比对模块预存标准双光源图像灰度阈值，并将双光源图像灰度与标准双光源图像灰度阈值进行比对，如果双光源图像灰度在标准双光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品，如果双光源图像灰度超出标准双光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品；
所述透视检测模块包括透射光源、第三CCD相机以及透光源比对模块，
所述第三CCD相机用于采集透射光源照射下OVMI印刷品的透光源图像，并将透光源图像发送至透光源比对模块；
所述透射光源比对模块预存标准透光源图像灰度阈值，并将透光源图像灰度与标准透光源图像灰度阈值进行比对，如果透光源图像灰度在标准透光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品，如果透光源图像灰度超出标准透光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品。
还包括主控中心，所述主控中心用于接收废品信息，根据废品信息进行再次判断。
上述OVMI单光源专项检测模块、双光源正面检测模块分别安装在印刷机检测滚筒部位，所述透视检测模块安装在收纸链道部，
所述单光源与印刷机检测滚筒的法线之间的夹角为0°-40°，所述第一CCD相机与印刷机检测滚筒的法线之间的夹角为0°-30°。
上述单光源与印刷机检测滚筒的法线之间的夹角为30°，所述第一CCD相机与印刷机检测滚筒的法线之间的夹角为15°。
上述双光源是用RGB颜色的B颜色通道。
上述单光源为单根LED白色光源。
OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
1】透光下判断印刷品：
1.1]透射光源下，采集OVMI印刷品的透光源图像；
1.2]透光源图像灰度与标准透光源图像灰度阈值进行比对：
如果透光源图像灰度在标准透光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品，执行步骤2]；
如果透光源图像灰度超出标准透光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品,并将废品信息发送至主控中心；
2】单光源下判断印刷品：
2.1]单光源照射下，采集OVMI印刷品的滚动条图像；
2.2]将滚动条图像进行水平灰度投影，得到灰度高斯曲线；
2.3]滚动条灰度高斯曲线与灰度高斯曲线模板进行比对，得到滚动条宽度、滚动条亮度以及滚动条位置的差值，如果在三个差值有一个不在阈值范围内，则判为废品，并将废品信息发送至主控中心；
如果三个差值均在对应的阈值范围内，判该印刷品为正常印刷品，执行步骤3]；
3】双光源判断印刷品：
3.1]双光源照射下，采集OVMI印刷品的图像；
3.2]双光源图像灰度与标准双光源图像灰度阈值进行比对：
如果双光源图像灰度在标准双光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品；
如果双光源图像灰度超出标准双光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品,并将废品信息发送至主控中心。
还包括步骤4]综合判断：主控中心接收废品信息，根据废品信息进行再次判断。
本发明所具有的优点：
1、本发明OVMI印刷品在线检测***及方法通过单光源与CCD相机在一定角度下成像的特点及多点互补的检测方式，实现了OVMI图案的在线质量检测，有效地提升了该防伪图案印刷过程质量管控，提升了产品质量安全。
2、本发明可实现OVMI图案在线质量检测。
3、本发明在双光源模块使用RGB颜色模型的B颜色通道可实现印刷常规缺陷检测。
4、本发明设计了单光源专检模块、双光源检测模块和透视检测模块，同时通过多点互补方式实现OVMI图案检测；
5、本发明设计了单光源专检模块安装位置和安装方法，实现了OVMI图案光滚动条效果的检测；
6、本发明可根据检测结果，出具打印报告，简化工艺流程；
7、本发明通过网络构建，实现快速的图像数据下载和上传功能；
8、本发明的检测算法保证误检率为4.5小张/万。
附图说明
图1为本发明OVMI印刷品在线检测***的原理图；
图2为OVMI图案检测各检测模块布局示意图；
图3为OVMI专项检测模块单光源与相机安装图；
其中附图标记为：1-单光源，2-第一CCD相机，3-检测滚筒，4-收纸链，5-OVMI单光源专项检测模块，6-双光源检测模块，7-透视检测模块。
具体实施方式
如图1所示，OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***，包括OVMI单光源专项检测模块5、双光源检测模块6以及透视检测模块7，
OVMI单光源专项检测模块包括单光源、第一CCD相机、图像处理模块以及单光源比对模块，第一CCD相机用于采集单光源照射下OVMI印刷品的滚动条图像，并将滚动条图像发送至图像处理模块；图像处理模块用于将滚动条图像进行水平灰度投影，得到灰度高斯曲线，并发送至单光源比对模块；单光源比对模块用于将滚动条灰度高斯曲线与预存的灰度高斯曲线模板进行比对，得到滚动条宽度、滚动条亮度以及滚动条位置的差值，如果在三个差值有一个不在阈值范围内，则判为废品；
双光源检测模块包双光源、第二CCD相机以及双光源比对模块，第二CCD相机用于采集双光源照射下OVMI光学渐变磁性油墨印刷品的双光源图像，并将双光源图像发送至双光源比对模块；双光源比对模块预存标准双光源图像灰度阈值，并将双光源图像灰度与标准双光源图像灰度阈值进行比对，如果双光源图像灰度在标准双光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品，如果双光源图像灰度超出标准双光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品；透视检测模块包括透射光源、第三CCD相机以及透光源比对模块，第三CCD相机用于采集透射光源照射下OVMI印刷品的透光源图像，并将透光源图像发送至透光源比对模块；透射光源比对模块预存标准透光源图像灰度阈值，并将透光源图像灰度与标准透光源图像灰度阈值进行比对，如果透光源图像灰度在标准透光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品，如果透光源图像灰度超出标准透光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品。
在OVMI专项检测模块下，根据OVMI图案光变滚动特性，通过单光源在一定角度下采图成像，获得清晰稳定的OVMI图案光滚动条图像，从而实现OVMI图案光变滚动效果的在线质量检测；
根据OVMI图案在不同光照条件下图像不同的特点，通过双光源检测模块、透视检测模块，实现对OVMI图案常规印刷质量在线检测；
根据以上多点互补检测设计，通过OVMI专项检测模、双光源检测模块和透视检测模块共同完成OVMI图案的在线质量检测。通过这种多点互补检测设计，完成普通检测***不能有效进行OVMI图案质量检测的问题。
实施例：
OVMI图案检测各检测模块布局如图2所示：该检测***是在印刷机检测滚筒部位分别安装OVMI单光源专项检测模块5、双光源检测模块6，在收纸链道部安装透视检测模块7。根据OVMI滚动条防伪特性，模拟人工质量评价方法，在该检测点使用单光源，选择一根条形白色LED光源，其安装方向与OVMI图案滚动条平行，与检测滚筒轴向平行，同时单光源1与检测滚筒3的法线之间的夹角0°-40°，第一CCD相机2与印刷机检测滚筒3的法线之间的夹角为0°-30°，如图3所示。
***通过编码器脉冲信号触发线阵CCD相机进行采图。采集到的实时图像与模型图像进行对比分析，将有质量缺陷的图像信息通过千兆网络发送到主控中心，在主控中心的显示服务器界面完成报警提示。
***针对OVMI图案防伪特性，设计了三个检测模块，每个检测模块根据OVMI图案在不同条件下成像不同的特点，其检测内容也不同。
在OVMI单光源专项检测模块下，根据单光源与相机在一定角度下成像，专项检测OVMI图案滚动条滚动效果，包括滚动条的宽度、滚动条的亮度和滚动条的位置等；在双光源检测模块和透视检测模块下主要检测OVMI图案常规印刷缺陷，如走板、滋墨、墨脏、缺印和浅花等；通过这种专项检测和常规检测互补的多点检测设计，解决了普通在线检测***不能有效进行OVMI光学渐变磁性油墨图案质量检测的问题。
此套***安装在印刷机上，实现了通过机器视觉***对OVMI图案在线检测。解决了普通机器视觉***不能有效检测OVMI图案的问题。有效降低了OVMI图案印刷过程质量风险，确保了产品质量安全。
OVMI图案检测***具备OVMI图案光滚动效果在线检测功能，可有效检测OVMI图案光滚动条的亮度、光滚动条的宽度、光滚动条的位置等，同时通过多点互补检测方式可有效检测OVMI图案印刷质量。此套***安装在印刷机上，实现了机器视觉***对OVMI图案在线检测。解决了普通机器视觉***不能有效检测OVMI图案的问题。有效降低了OVMI图案印刷过程质量风险，确保了产品质量安全。在印制行业应用推广该***将进一步提升印刷过程中机读防伪检测能力，同时为印钞工艺设计提供了新的思路。
Claims (8)
1.OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***，其特征在于：包括OVMI单光源专项检测模块、双光源检测模块以及透视检测模块，
所述OVMI单光源专项检测模块包括单光源、第一CCD相机、图像处理模块以及单光源比对模块，
所述第一CCD相机用于采集单光源照射下OVMI印刷品的滚动条图像，并将滚动条图像发送至图像处理模块；
所述图像处理模块用于将滚动条图像进行水平灰度投影，得到灰度高斯曲线，并发送至单光源比对模块；
单光源比对模块用于将滚动条灰度高斯曲线与预存的灰度高斯曲线模板进行比对，得到滚动条的宽度、滚动条的亮度以及滚动条位置的差值，如果在三个差值有一个不在阈值范围内，则判为废品；
所述双光源检测模块包括双光源、第二CCD相机以及双光源比对模块，所述第二CCD相机用于采集双光源照射下OVMI光学渐变磁性油墨印刷品的双光源图像，双光源模块使用RGB颜色模型的B颜色通道检测印刷常规缺陷检测，并将双光源图像发送至双光源比对模块；
所述双光源比对模块预存标准双光源图像灰度阈值，并将双光源图像灰度与标准双光源图像灰度阈值进行比对，如果双光源图像灰度在标准双光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品，如果双光源图像灰度超出标准双光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品；
所述透视检测模块包括透射光源、第三CCD相机以及透光源比对模块，
所述第三CCD相机用于采集透射光源照射下OVMI印刷品的透光源图像，并将透光源图像发送至透光源比对模块；
所述透射光源比对模块预存标准透光源图像灰度阈值，并将透光源图像灰度与标准透光源图像灰度阈值进行比对，如果透光源图像灰度在标准透光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品，如果透光源图像灰度超出标准透光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品。
2.根据权利要求1所述的OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***，其特征在于：还包括主控中心，所述主控中心用于接收废品信息，根据废品信息进行再次判断。
3.根据权利要求2所述的OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***，其特征在于：所述OVMI单光源专项检测模块、双光源正面检测模块分别安装在印刷机检测滚筒部位，所述透视检测模块安装在收纸链道部，
所述单光源与印刷机检测滚筒的法线之间的夹角为0°-40°，所述第一CCD相机与印刷机检测滚筒的法线之间的夹角为0°-30°。
4.根据权利要求3所述的OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***，其特征在于：所述单光源与印刷机检测滚筒的法线之间的夹角为30°，所述第一CCD相机与印刷机检测滚筒的法线之间的夹角为15°。
5.根据权利要求4所述的OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***，其特征在于：所述双光源是用RGB颜色的B颜色通道。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***，其特征在于：所述单光源为单根LED白色光源。
7.一种利用权利要求1-6任一所述的OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***在线检测OVMI光学渐变磁性油墨印刷品的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1]透光下判断印刷品：
1.1]透射光源下，采集OVMI印刷品的透光源图像；
1.2]透光源图像灰度与标准透光源图像灰度阈值进行比对：
如果透光源图像灰度在标准透光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品，执行步骤2]；
如果透光源图像灰度超出标准透光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品,并将废品信息发送至主控中心；
2]单光源下判断印刷品：
2.1]单光源照射下，采集OVMI印刷品的滚动条图像；
2.2]将滚动条图像进行水平灰度投影，得到灰度高斯曲线；
2.3]滚动条灰度高斯曲线与灰度高斯曲线模板进行比对，得到滚动条宽度、滚动条亮度以及滚动条位置的差值，如果在三个差值有一个不在阈值范围内，则判为废品，并将废品信息发送至主控中心；
如果三个差值均在对应的阈值范围内，判该印刷品为正常印刷品，执行步骤3]；
3]双光源判断印刷品：
3.1]双光源照射下，采集OVMI印刷品的图像；
3.2]双光源图像灰度与标准双光源图像灰度阈值进行比对：
如果双光源图像灰度在标准双光源图像灰度阈值范围内，则判该印刷品为正常印刷品；
如果双光源图像灰度超出标准双光源图像灰度阈值范围，则判该印刷品为废品,并将废品信息发送至主控中心。
8.根据权利要求7所述的一种利用权利要求1-6任一所述的OVMI光学渐变磁性油墨印刷品在线检测***在线检测OVMI光学渐变磁性油墨印刷品的方法，其特征在于：还包括步骤4]综合判断：主控中心接收废品信息，根据废品信息进行再次判断。
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