CN106881956A - 用于对图像检查***进行检验的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对图像检查***进行检验的方法，图像检查***包括：摄像机***包括至少一个摄像机；照明装置用于对承印材料以目标指向的方式照明；图像处理计算机及主计算机；该方法用于通过主计算机针对处理承印材料的机器的产品进行品质控制，包括如下步骤：将参考图像读入且将该参考图像传输至主计算机；通过摄像机***拍摄当前的印刷图像且将该当前的印刷图像传输至图像处理计算机；在图像处理计算机中在当前印刷图像的合适的、未以印刷图像数据印刷的区域中选出至少一个子图像；在图像处理计算机中通过与参考图像比较来分析至少一个子图像；通过主计算机依据对至少一个子图像的分析结果来评估检查***，且显示检查***的已发现的缺陷。

Description

用于对图像检查***进行检验的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对图像检查***的功能能力进行检验的方法。
本发明处于测试自动化的技术领域。
背景技术
根据至今的现有技术，在印刷技术中使用图像检查方法，以便在执行印刷任务的框架内对已制造的印刷结果关于可能的错误进行检验。在此，印刷产品借助于摄像机扫描、被发送至计算机、并且在该处与数字式参考图像相比较。该参考图像在此不仅可以由印刷任务的预印前级数据以数字方式产生，而且也可以通过称为读入(Einlernen)的过程产生。在这种情况下，印刷图像多次地在印刷机中被印刷、被摄像机检测，并且然后由以数字方式产生的数据来产生参考图像，所述参考图像不仅尽可能地接近由预印前级数据所已知的目标印刷图像，而且也包含所使用的印刷机在技术方面的可能性和限制。在数字式参考图像与以原本的印刷方法所产生的当前的印刷图像之间的比较中，于是视比较算法的参数化而定地识别出且显示出作为错误的、上述两个图像之间的偏差。
在此问题是，印刷图像中的这类的偏差不总是能够归因于已印刷的印刷图像中的实际存在的图像错误。经常发生的是，更确切地说，图像检查***的错误配置或者某些状态导致了当前拍摄的数字式印刷图像中的这些合成偏差。因此，例如摄像机的欠缺定向会导致了整个印刷图像或者印刷图像的期望片段不能与参考图像相比较。在最好的情况下这表示为：该检查***自动地识别出：参考图像与待检测的当前印刷图像不再相符。在最差的情况下，尤其当仅仅将印刷图像的子区域或者片段进行比较时，结果可能会是：检查***任意地显示出大量印刷错误。在上述两个情况下，不可能实现图像检查***的根据规定的功能进而也不可能实现对已产生的印刷产品的品质控制。其它错误源例如是照明单元中的缺陷，该照明单元影响到已拍摄的、被检测的印刷图像的对比度、颜色值和其它图像参数并且因此使得与数字式参考图像的比较变得困难或者不可能。摄像机透镜的污染也使检查品质大大地变差，所述摄像机透镜的污染导致了识别出原本不存在的错误。
在现有技术中，这种错误迄今都不被图像检查***的自动化检查机制所检测。若有的话，图像检查***的状态和配置迄今被印刷机的使用者在开始新印刷任务时手动地检验。
此外已知的是，在包含图像检查***的印刷机投入运行的框架内，以及为了现场测试，图像检查***呈整个印刷图像形式的拍摄被检查***所检测并且被远程地传递至用于控制的服务器用以分析处理。但是，这种方式耗费很高并且还要服从法律上的限制。因此，为了传递被如此拍摄的整个图像，不仅需要征得给定该印刷任务的顾客的同意，而且需要征得印刷厂或印刷机的运行商的同意。规律的、完全自动化的分析处理因此已经由于数据保护法的原因是不可能的。因此，大多仅根据印刷机运行商通过服务器的抱怨才可靠地表述出检查***的状态。因此，印刷机经常仅以不可靠的图像检查机制和相应较高的废页来工作。
由德国专利申请DE 10 2014 00 455 6 A1此外公开了用于检验图像检查***的***和方法，其中，图像检查***关于其用于识别错误的能力方面的工作原理自身得以检验。这通过如下方式实现：实际中并不存在的人为错误被带入到数字式存在的印刷图像中，并且由此所产生的错误图像于是为了与参考图像相比较的目的而供图像检查***使用。在此检验：该图像检查***是否识别到该人为引入的错误，并且依据该比较来评估被测试的图像检查***的功能性和工作方式。但是，因为该方法仅仅检验图像比较的功能性，并且由于数字式错误图像的输入而跳过了通过图像检查***的硬件(呈摄像机、照明装置等形式)所进行的图像检测过程，因此以这种方法不能表明该图像检查***在硬件(尤其是摄像机、摄像机的定向、透镜的可能污染、校准等)方面的功能性。
由德国专利申请DE 10 20 11 100 413 A1又公开了一种用于求取到页张印刷机中的调节设定错误的方法，其中，穿行的印刷页张的几何形状由提供图像的***所拍摄并且为了分析处理而与额定几何形状相比较。由这种比较来推断出印刷机的可能的调节设定错误，例如：由于错误地调节设定抓取器桥(Greiferbrücke)而引起的有错误的页张转送，或者由于错误地调节设定用于页张导向的吹气而引起的页张揭起。因此由该方法已知：如何能够由印刷图像的分析处理来推断出印刷机的硬件的调节设定。但没有公开的是，具有非常专用硬件的可能的图像检查***如何能够恰恰关于该硬件的配置方面进行检验。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提出一种方法，借助该方法能够针对处理承印材料的机器的产品而自动地求取到图像检查***的功能性方面的错误，并且所述方法比迄今为止由现有技术所公开的方式能更高效地且耗费更小地执行。
根据本发明的任务通过一种用于检验图像检查***的方法解决，所述图像检查***包括：摄像机***、用于目标指向地照明承印材料的照明装置、图像处理计算机、以及主计算机，所述摄像机***包括至少一个摄像机，本方法用于通过主计算机针对处理承印材料的机器的产品进行品质控制，本方法包括如下步骤：
1.读入参考图像并且将该参考图像传输至主计算机；
2.通过摄像机***拍摄当前的印刷图像并将该当前的印刷图像传输至图像处理计算机；
3.在图像处理计算机中在所述当前的印刷图像的合适的、未以印刷图像数据进行印刷的区域中选出至少一个子图像；
4.在图像处理计算机中通过与参考图像相比较来分析所述至少一个子图像；
5.通过主计算机依据所述至少一个子图像的分析结果来评估所述检查***，并且显示所述检查***的已发现的缺陷。
在此，一方面根据本发明的方法的最重要的点在于，为了执行所述用于检验图像检查***的方法，仅仅检测当前被拍摄的印刷图像的如下图像区域：这些图像区域未印刷有当前的印刷图像的图像数据。由此避免了关于数据保护方面的法律问题，并且能够在图像检查***的功能框架内实现自动地比较。被选出的区域在此当然优选包括如下区域：这些区域也存在于要比较的参考图像中。然后，由这些被拍摄的图像区域能够通过与参考图像的相应区域相比较来求取到：图像检查***是否还处于根据规定的状态中，并且因此使得由检查***所实现的结果尤其具有说服力。
本方法的有利的进而优选的改进方案由所属的从属权利要求以及借助所属附图的说明得出。
根据本发明的方法的优选的改进方案在此是，对检查***关于可能的错误源方面执行评估，所述可能的错误源例如是：所述至少一个摄像机的定向、照明装置的状态、摄像机镜头的污染、以及检查***的校准。依据由当前的印刷图像的选出的区域与参考图像的相应区域相比较所得出的分析结果，于是能够推断出：所述至少一个摄像机的定向和所述照明装置的状态是否还处于期望的参数以内。摄像机镜头的可能的污染也能够通过对分析结果的分析处理来求取。上述情况也同样适合于检查***自身的可能的校准错误。
根据本发明的方法的另一优选的改进方案在此是，已发现的缺陷被显示在与计算机连接的屏幕上和/或被采集在报告(Protokoll)中，所述报告被存储在与计算机连接的存储器上。关于图像检查***的状态方面的已发现缺陷的输出被显示在与所述计算机连接的屏幕上呈现给印刷机的使用者。附加地或者替代地，视实施方式而定，所述结果被确定在报告中，该报告然后以数字形式被存储在能够由计算机访问的存储器上。
根据本发明的方法的另一优选的改进方案在此是，所述计算机连接至用于远程数据传送的网络，并且所述报告被该计算机传送至远程服务计算机。
因为图像检查***在根据本发明的方法的框架内已发现的缺陷经常不能被印刷机的使用者自己消除，因此有利的是，将该报告中已确定的缺陷直接传输至印刷机的服务运行商的服务器。在该服务器上，已求取的缺陷能够被分析处理，以便给客户(也就是印刷机的使用者)提供相应的支持来消除所出现的缺陷。
根据本发明的方法的另一优选的改进方案在此是，作为合适的区域使用了不包含印刷图像数据的已印刷的面和/或使用了未印刷的面，所述已印刷的面例如是颜色测量区和/或套准标记。
已完成的印刷图像的未印刷的区域尤其适合于本方法。如果确定不应存在印刷数据的地方出现了结构，则这对于错误功能而言是明显的标志。未印刷的纸的亮度变化曲线也能被评估。但是，具有存在的套准标记或者颜色测量区的区域也适合，因为这些区域虽然被印上，然而并不包含属于数据保护的图像数据。
根据本发明的方法的另一优选的改进方案在此是，图像检查***集成在页张印刷机中，用以执行用于联机(Inline)页张检查的方法。大多数图像检查***由于效率原因而直接集成到相应的印刷机中。在页张印刷机的情况下，这些图像检查***经常安装在最后的印刷机构或者上亮油机构的后方或者其上。因此，联机页张检查是可行的，与在收料器(Ausleger)后方才进行的、页张的后置式图像检查相比，所述联机页张检查要高效得多。根据本发明的方法必须相应地考虑到这种联机图像检查的要求。
根据本发明的方法的另一优选的改进方案在此是，作为合适的区域使用了所述当前的印刷图像在抓取器桥上和/或在页张后棱边上的未印刷的面。当前被拍摄的印刷图像在页张印刷机的已印刷的页张的情况下的特别合适的区域(该区域没有以印刷图像数据进行印刷)尤其是抓取器桥上和页张后棱边上的图像区域。通过拍摄抓取器桥与承印材料之间的图像对比度，能够例如非常高效地求取到所述至少一个摄像机的错误调节设定。
根据本发明的方法的另一优选的改进方案在此是，所述图像检查***集成到卷筒纸印刷机(尤其是卷筒纸胶印印刷机、卷筒纸喷墨印刷机或者卷筒纸墨粉印刷机)中，用以执行用于联机图像检查的方法。在卷筒纸印刷机的情况下，大多数图像检查***也由于效率原因而直接集成到相应的印刷机中。在这里，根据本发明的方法也必须相应地考虑到这种联机图像检查的要求。
根据本发明的方法的另一优选的改进方案在此是，所述方法是自动化的方法，该自动化的方法作为所述检查方法的部分或并行于所述检查方法以规律的间隔执行。所述方法在此自动化地执行，其中，图像检查***不仅并行地执行原本的图像检查用以控制印刷品质，而且还执行根据本发明的方法，以便检验该图像检查***的状况。根据本发明的方法并行于原本的图像检查所执行的间隔在此能够被印刷机的使用者进行调节设定和/或也根据图像检查***的充分利用来执行。
根据本发明的方法的另一优选的改进方案在此是，通过将统计学的方法应用于对比度变化曲线，从而在计算机中执行所述至少一个子图像的分析。该统计学的方法包括：例如使用在印刷图像的选出的区域上的亮度值的平均值和/或标准偏差。在摄像机透镜被污染的情况下，例如在未印刷的纸质基底上确定了显著的亮度偏差。该亮度偏差能够借助于分析该标准偏差而检测到。也能够考虑其它的统计学分析手段。
下面参考附图根据至少一个优选的实施例详细地描述本方法以及本方法在功能上有利的改进方案。
附图说明
在附图中彼此相应的元件分别设有相同的附图标记。附图示出了：
图1：图像检查***的结构化构造；
图2：当前的印刷图像的示例；
图3：经分析的当前的印刷图像；
图4：根据本发明的方法的流程的示意图。
具体实施方式
图像检查***2在此包括控制计算机或者主计算机3，所述控制计算机或者主计算机3与显示仪器6连接，使用者1能够通过该控制计算机或者主计算机3对***2进行配置。在作为印刷机4的部分的集成式图像检查***2中，对此也能够使用印刷机4的控制***的屏幕6。在这种情况下，摄像机5安装在印刷机4的内部，更确切地说，一般安装在最后的印刷机构或者上亮油机构后方。图像处理计算机7直接与摄像机5连接并且因此同样是印刷机4的部分，该图像处理计算机7立即对由摄像机5所拍摄的图像12进行分析和评估。分析的结果17然后被进一步导送至图像检查***2的控制计算机或者主计算机3，在控制计算机或者主计算机3上对该分析结果17关于在图像检查***2的调节设定中可能出现的缺陷方面进行相应的评估18。图像检查***2的原本的功能(也就是对生产的印刷页张进行检验)以这种方式和方法进行。上述的构造在图1中示意地且结构化地示出。
在图2中示出当前已拍摄的印刷图像12的示例。在此可识别到长形的错误(Fehler)，该长形的错误表征了已污染的摄像机透镜11。为此，在这里作为用于分析的、已选定的图像区域16，选出了颜色测量区8、9和套准标记10的区域，这些区域不属于常规的印刷图像数据。在将参考图像15读入且分析之后，作为紧接着的方法步骤是拍摄当前的印刷图像12。这也出现在通过图像检查***2对已印刷的页张进行常规的图像检查的框架内。根据事前选出的图像区域，现在单个或者多个图像区域16从当前的印刷图像12选出。该选出的图像区域16然后通过统计学上的(尤其是对比度变化曲线的)分析进行检查。
在图3中示出这种统计学上的分析过程的结果17。在该例子中，事前被选出用于观测的、两个排列的颜色测量区被更精确地检查。在此，在该例子中的分析得出了：上部的颜色测量区8关于灰度值方面显示出严重的偏差，正如这在圆形地示出的片段13中强调那样。这表明了到摄像机13中的反射。对下方排列的颜色测量区9所进行的分析处理通过印刷图像12上的暗的竖直线14又显示出严重的颜色值或者灰度值偏差。该分析结果17在图像检查***2的主计算机3中被分析处理。因此，在第一选出的图像区域8中，到摄像机5中的反射13意味着：该摄像机5未足够地定向，并且此外照明可能是不足够的。第二选出的图像区域9的分析结果17以暗的竖直线14的形式又表明：在灰度值方面存在严重偏差，这最可能是由于摄像机的污染而引起并且因此表明摄像机透镜需要清洁。求取到的错误然后通过图像检查***2的已连接的显示器6(在这种情况下是印刷机4的墙屏幕)显示。使用者1因此可以进行必要的步骤对该错误采取措施。
在图4中又一次示意地示出根据本发明的方法的基本的流程。作为第一步骤，将参考图像15读入。然后将参考图像15作为对比基础用于对当前所拍摄的印刷图像12以像素方式进行比较，用以图像检查***2的常规的功能。在这里，根据本发明的方法现在开始检验所述图像检查***2的情况和调节设定。依据已分析的参考图像15求取到：印刷图像8、9、10的哪些图像区域应被考虑用于根据如下预先规定进行分析：不允许使用对数据保护而言重要的印刷图像区域。一般地，图像检查***2的主计算机3这样配置，使得所有普遍可能的图像区域8、9、10已预先规定成：这些图像区域8、9、10符合上述要求。然后，依据参考图像的分析来决定：这些图像区域中的哪些在当前的参考图像15的情况下最适合用于分析。
在另一优选的实施变型中，还自动地建立了关于求取到的错误的、呈数字形式的报告，并且该报告在使用者同意的情况下通过互联网进一步导送至远程服务器，该远程服务器对印刷机4负责。所述远程服务器然后可以将用于消除这些错误所需要的步骤引入。这尤其在如下情况下是有意义的：印刷机4的本地使用者1没有经过训练或者没有权利来消除图像检查***2上的错误。
附图标号列表：
1 使用者
2 图像检查***
3 控制计算机/主计算机
4 印刷机
5 摄像机***
6 显示器
7 图像处理计算机
8 颜色测量上排列的图像片段
9 颜色测量下排列的图像片段
10 套准标记的图像片段
11 由于摄像机污染所引起的图像错误
12 当前的印刷图像
13 由于错误的摄像机调节设定所引起的图像反射
14 由于污染所引起的颜色值偏差
15 参考图像
16 来自当前印刷图像的图像片段
17 图像片段的分析结果
18 图像检查***的评估结果

Claims (10)

1.一种用于对图像检查***(2)进行检验的方法，所述图像检查***包括：
-摄像机***(5)，该摄像机***包括至少一个摄像机；
-照明装置，该照明装置用于对承印材料以目标指向的方式进行照明；
-图像处理计算机(7)；以及
-主计算机(3)；
该方法用于通过所述主计算机(3)针对处理承印材料的机器(4)的产品进行品质控制，该方法包括如下步骤：
●将参考图像(15)读入并且将该参考图像(15)传输至所述主计算机(3)；
●通过所述摄像机***(5)拍摄当前的印刷图像(12)并且将该当前的印刷图像(12)传输至所述图像处理计算机(7)；
●在所述图像处理计算机(7)中在所述当前的印刷图像(12)的合适的、未以印刷图像数据进行印刷的区域(8、9、10)中选出至少一个子图像(16)；
●在所述图像处理计算机(7)中通过与所述参考图像(15)比较来分析所述至少一个子图像(16)；
●通过所述主计算机(3)依据对所述至少一个子图像(16)的分析结果(17)来评估所述检查***(2)，并且显示所述检查***(2)的已发现的缺陷(18)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述检查***(2)关于可能的错误源方面进行评估，所述可能的错误源例如是所述至少一个摄像机(5)的定向、所述照明的状态、摄像机镜头的污染、以及所述检查***(2)的校准。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述已发现的缺陷(18)被显示在与所述主计算机(3)连接的屏幕(6)上和/或被采集在报告中，该报告被存储在与所述主计算机(3)连接的存储器上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主计算机(3)连接至网络，用于远程数据传送，并且所述报告被所述主计算机(3)传送至远程服务计算机。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为合适的区域(8、9、10)使用了不包含印刷图像数据的已印刷的面和/或使用了未印刷的面，所述已印刷的面例如是颜色测量区(8、9)和/或套准标记(10)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像检查***(2)被集成到页张印刷机(4)中，用以执行用于联机页张检查的方法，所述页张印刷机尤其是页张胶印印刷机、页张喷墨印刷机或者页张墨粉印刷机。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，作为合适的区域(8、9、10)使用了所述当前的印刷图像在抓取器桥上的和/或在页张后棱边上的未印刷的面。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像检查***(2)被集成到卷筒纸印刷机(4)中，用以执行用于联机图像检查的方法，所述卷筒纸印刷机尤其是卷筒纸胶印印刷机、卷筒纸喷墨印刷机或者卷筒纸墨粉印刷机。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法是自动化的方法，该自动化的方法作为所述检查方法的部分或并行于所述检查方法以规律的间隔执行。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述图像处理计算机(3)中对所述至少一个子图像(16)的分析通过将统计学的方法应用于对比度变化曲线得以执行。
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