CN108195847A - 一种凹凸图案在线视频检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及凹凸图案在线视频检测装置，其包括在印刷品上设置的辅助跟踪标记、在印刷品生产线上方或侧面设置的用于采集所述辅助跟踪标记位置的图像采集装置、以及与所述图像采集装置电连接进行图像比对的检测处理装置。该凹凸图案在线视频检测装置通过设置检测处理装置对该图像采集装置采集到的辅助跟踪标记位置的图像信息进行比对，能够快速的判断出该印刷品上凹凸图案位置是否准确，进而简化了检测工序，减低了成本，提高了检测效率。本发明还涉及凹凸图案在线视频检测方法，采用该凹凸图案在线视频检测装置，只需通过对该辅助跟踪标记进行比对，无需检测多个质量控制点，简化了该检测流程，减少了检测范围，提高了生产效率。

Description

一种凹凸图案在线视频检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及凹凸图案检测领域，更具体地说，涉及一种凹凸图案在线视频检测装置及其检测方法。

背景技术

近年来，随着对印刷品质量要求的不断提高，为了将不良印品的产生控制在最小限度，严禁不良品向外流通，要求印刷现场必须建立起严格的生产体制和管理体制。一些印刷企业尤其是烟草公司对质量的要求很高，一旦出现质量问题，就会造成大量退货。为了降低风险，大多数印刷厂都采取对印刷品施行人工全检的方法。但人工全检存在其局限性，且不说人会存在视觉疲劳的问题，仅要在极短的时间内，检出印刷中可能发生的各种问题，这已是一件极具难度的工作。因此要真正保证品质，做到零缺陷，采用印品质量自动检查是必不可少的。

与此同时，印刷品的检测手段也发生了变革考虑到生产效率或经济性。由摄像机和信号处理电路组成的印刷质量检测装置，代替了视觉检测开始被广泛采用，如在加工后的印刷品用检品机检测，将发现的不良部分除去使之变成优良品等。

随着网络、视频通信技术的快速发展和视频监控***的广泛应用，监控图像的质量评价正成为新的研究热点。由于视频监控***通常布控范围较大，产品质量检测点多，因此前端图像采集设备长期连续工作及受各种外因影响，监控录像易受多方面干扰而质量下降，且操作起来困难繁琐。

根据对印刷品质量影响因素的分析，可知其缺陷一般为形状缺陷。其主要关注形状特征，例如线条形状缺陷。在多数可用的图像质量检测中，有一些是适合于评价图像质量的度量指标。常见的印刷品缺陷主要有：飞墨、漏印、黑点、刮擦、套印不准等。这些缺陷的检测目前普遍采用的是人工目测的手段，劳动强度大，费时费力，检测标准不统一。特别是随着印刷速度的提高，已逐渐无法满足生产的需求。因此，印刷品缺陷的视频检测逐渐成为行业的趋势。为了提高生产检验效率，只能视频检测技术引入了印刷品检测过程，基本原理如下：***通过CCD摄像镜头，采集无缺陷印品作为标准图像，然后在检测生产线上采集待检图像，将采集到的每一帧待检图像传输给现场与标准图像进行对比分析，找出有质量问题的图像，从而发现该帧图像所对应印刷品的质量问题，最后自动剔除相应的存在质量缺陷的印刷品。印品检测在具体实施时，一般分为两步：首先是检测准备，即通过对合格产品的图像采集，获得标准印刷品图像。其次是实际检测，即将待检印刷品的图像与标准模板进行比较，从而根据比较结果确定缺陷存在与否，并剔除废品。

在实际生产过程中，由于很多印刷品为了提升美观，需要进行压凸工序，而压凸往往是质量缺陷最多的，如压凸套印不准等，且压凸位置相对较多。因为为了严格控制产品质量标准，视频检测***采取每个质量控制点配备一个图像采集专用摄像头，且视频检测***随着采集点的增多而增加困难，当检测点达到一定数量后，会造成图像采集较难，在检测过程中较难控制且检测效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够简化压凸过程中凹凸图案检测工序，降低凹凸图案检测成本和提高检测效率的凹凸图案在线视频检测装置及其检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种凹凸图案在线视频检测装置，其包括在印刷品上设置的辅助跟踪标记、在印刷品生产线上方或侧面设置的用于采集所述辅助跟踪标记位置的图像采集装置、以及与所述图像采集装置电连接进行图像比对的检测处理装置。

优选地，所述图像采集装置包括设置在所述印刷品生产线上方或侧面的摄像机以及与所述摄像机电连接收集所述摄像机拍摄到的图像或视频的图像采集卡；所述检测处理装置包括主机、以及与所述主机电连接的显示器。

优选地，所述凹凸图案视频检测装置还包括对应传输带上的印刷品设置的照明光源；所述照明光源固定在机架上。

优选地，所述辅助跟踪标记设置在印刷品的黏胶口位置。

优选地，所述辅助跟踪标记为线形、多边形、曲面形中的至少一种。

优选地，所述辅助跟踪标记为与印刷品表面基本齐平的印刷结构、或是在印刷品表面凹入或凸出的凹凸结构。

本发明还提供了一种凹凸图案在线视频检测方法，采用本发明所述的凹凸图案视频检测装置，包括以下步骤：

S1、对传输过程中的印刷品进行图像采集，采集每个印刷品上的辅助跟踪标记与凹凸图案的相对位置的图像信息，并将图像信息传输给主控制器；

S2、所述主控制器对采集到的所述图像信息与预存的标准图像信息进行比对，判断所述图像信息中的所述辅助跟踪标记与所述凹凸图案的相对位置相对所述标准图像信息中的标准位置是否有位移；

S3、若否，主控制器发出信号，判定所述印刷品为合格品，并继续传输，若是，则判定所述印刷品为废品，并发出剔除所述废品的剔除信息。

优选地，在所述S1步骤前，还包括在印刷品上设置辅助跟踪标记；所述辅助跟踪标记印制在与所述印刷品的黏胶口位置或者印刷品版面上且位于凹凸图案或文字外的空余位置，且与印刷品版面上的凹凸图案或文字相对位置固定一致。

优选地，所述S2步骤还包括以下步骤：

S2.1、以所述凹凸图案作为基点，计算出印刷品上的辅助跟踪标记相对所述凹凸图案的坐标；

S2.1、将所述坐标与标准图像中辅助跟踪标记的标准坐标进行对比判断是否一致；

S2.3、若是，则所述凹凸图案无位移；若否，则所述凹凸图案发生位移。

优选地，在所述S2步骤中还包括以下步骤：

S2.1以所述凹凸图案作为基点，截取含有所述辅助跟踪标记的待测区域；

S2.2、判断所述待测区域的像素点与所述标准图像中对应区域的像素点是否重合；

S2.3、若是，则所截取的凹凸图案无位移；若否，则所截取凹凸图案发生位移。

实施本发明的凹凸图案在线视频检测装置及其检测方法，具有以下有益效果：该凹凸图案在线视频检测装置通过在印刷品上设置辅助跟踪标记、在印刷品生产线上方或侧面设置采集该辅助跟踪标记位置的图像采集装置，还有通过设置检测处理装置对该图像采集装置采集到的图像进行比对，能够快速的判断出该印刷品上凹凸图案位置是否准确，进而简化了检测工序，减低了成本，提高了检测效率。

采用该凹凸图案在线视频检测装置进行检测，首先，对传输过程中的印刷品进行图像采集，采集每个印刷品上的辅助跟踪标记与凹凸图案的相对位置的图像信息，并将所述图像信息传输给主控制器；其次，该主控制器对采集到的图像信息与预存的标准图像信息进行比对，判断该图像信息中的辅助跟踪标记与该凹凸图案的相对位置相对于标准图像信息中的标准位置是否有位移；如果没有位移，该主控制器发出信号，判定该印刷品为合格品，并继续传输，如果有位移，则判定该印刷品为废品，并发出剔除该废品的剔除信息。可见，该凹凸图案在线视频检测方法只需通过对该辅助跟踪标记进行比对，无需检测多个质量控制点，简化了该检测流程，减少了检测范围，提高了生产效率，并且提高了凹凸图案检测的质量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明凹凸图案视频检测装置的结构示意图；

图2是本发明凹凸图案视频检测装置的辅助标记标记位置示意图；

图3是本发明凹凸图案视频检测方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1及图2示出了该凹凸图案在线视频检测装置的一个优选实施例。

该凹凸图案在线视频检测装置，可用于生产印刷品过程中，对压凸后的印刷品的凹凸图案进行检测，可检测所压凸的位置是否准确，进一步提高产品的合格率并且简化印刷品压凸位置检测的检测程序，提高检测的工作效率。其中，在线指的是在印刷品的生产线上。

本实施例中的标准图像是指利用图像采集装置获取到合格产品的图像，在该标准图像上设置辅助跟踪标记，该辅助跟踪标记与该合格产品上的凹凸图案的相对位置为标准位置。

如图1和图2所示，该凹凸图案在线视频检测装置包括在印刷品20上设置的辅助跟踪标记14、在印刷品生产线上方或者侧面设置的用于采集该辅助跟踪标记14位置的图像采集装置11、以及与该图像采集装置11电连接进行图像比对的检测处理装置12。在本实施例中，该凹凸图案视频检测装置10还包括对于传输带上的印刷品20设置的照明光源13。该图像采集装置11能够采集生产线上印刷品20上辅助跟踪标记14位置的图像并将图像传输至检测处理装置12，该检测处理装置12能够将该该图像采集装置11传输过来的图像与预存的标准图像进行自动比对。该照明光源13能够在图像采集装置11采集图像过程中提供照明，避免因光线不足导致获取到的图像不清晰。该辅助跟踪标记14可作为为该凹凸图案在线检测装置的一个图像采集点，通过采集该辅助跟踪标记，并将该辅助跟踪标记14与标准图像中的辅助跟踪标记进行比对，则可快速确定以该辅助跟踪标记14为参照物的凹凸图案位置是否发生偏移。

该图像采集装置11包括设置在该印刷品20生产线上方或侧面的摄像机111以及与该摄像机111电连接收集该摄像机拍摄到的图像或视频的图像采集卡112。在本实施例中，该摄像机111可以为工业相机，且其可设置在印刷品20生产线的上方，该摄像机111包括摄像头，该摄像头与该印刷品20相对设置，且该摄像机111与该印刷品20之间的距离是可调节的，具体地，该摄像头设置在该辅助跟踪标记14的上方，以便于采集到较为清晰的图像。该图像采集卡112可用于存储该摄像机111采集来的照片并将该摄像机111采集到的照片发送给检测处理装置12。

该检测处理装置12包括主机、以及与该主机电连接的显示器。该主机为主控制器，该主控制器能够对采集到的图像信息与预存的标准图像信息进行比对，判断该图像信息中的辅助跟踪标记与凹凸图案的相对位置是否相对于该标准图像形象中的标准位置发生位移，如果没有发生位移，该主控制器可发出信号给显示器，并判定该印刷品20为合格品，并继续传输，如果发生位移该主控器可判定该印刷品20为废品，并将该印刷品20为废品的信息发生给显示器，同时发出剔除该废品的剔除信息给显示器。接着，由操控该检测处理装置的工作人员根据显示器显示的指示，剔除该废品。

该照明光源13固定在机架上，该照明光源13与该生产线上的印刷品20相对设置，且在能够给图像采集装置11采集图像补充光线，提高拍摄亮度，避免因出现光线不足导致所获取的图像不清晰。在光线充足的情况下，该照明光源13可省去。

如图2所示，该辅助跟踪标记14添加的原则为不改变印刷品的正背面图文，不影响该印刷品的美观度，则该辅助跟踪标记14可印制在该印刷品的黏胶口位置或者印刷品版面上且位于凹凸图案或文字外的空余位置，其在后期包装过程中不体现于印刷品表面，对印刷品成型后的效果无任何影响。在其他一些实施例中，该辅助跟踪标记14不限于于设置在该印刷品的黏胶口，只需不改变印刷品的正背面图文即可。为了不影响该印刷品的美观，还有保证采集到的辅助跟踪标记图像清晰可辩，以便于检测处理装置对其进行对比分析，该辅助跟踪标记的大小可因印刷品版面的大小而定，在本实施例中，该辅助跟踪标记不能超过黏胶口位置，优选地，该辅助跟踪标记的平面尺寸可以为5mm×5mm。

该辅助跟踪标记14可以为线形、多边形或者曲面形中的至少一种，线性是指非封闭图形，多边形是指封闭图形，曲面形是指封闭无菱角的图形。在本实施例中，优选地，该辅助跟踪标记14为线形，因线形形状简单易于分析，线形包括一字形、十字形、交叉线或者其他非封闭图形。且该辅助跟踪标记14可以填充颜色，且可以为黑色、红色、黄色等，在本实施例中，优选十字形，且优选为红色，以保证其在图像采集时较为明显，在通过摄像机拍摄时，该辅助跟踪标记14会演变为一个线形图形，方便图像的采集和自动对比。

该辅助跟踪标记14可以为与该印刷品表面基本齐平的印刷结构、或者在印刷品表面凹入或凸出的凹凸结构。在本实施例中，该辅助跟踪标记14优选与该印刷皮表面基本齐平的印刷结构，以便于对添加该辅助跟踪标记14。该辅助跟踪标记14与印刷品上的凹凸图案可看成一个整体，则该辅助跟踪标记14在印刷版面上与该印刷版面上的凹凸图案位置相对固定，若该辅助跟踪标记14与标准图像中的辅助跟踪标记14相比，发生位移，则可判定压凸位置发生了位移变化，且其变化量与该辅助跟踪标记14位移变化量相同。

图3示出了本发明凹凸图案在线视频检测方法的一个优选实施例。

该凹凸图案在线视频检测方法通过采用本发明的凹凸图案视频检测装置简化了凹凸图案在线视频检测的流程、减低了检测成本、减少了损耗，克服了传统产品在品质检测过程中监测点多、效率低、难控制等缺陷。

如图3所示，该凹凸图案在线视频检测方法包括以下步骤：

S1、对传输过程中的印刷品进行图像采集，采集每个印刷品上的辅助跟踪标记与凹凸图案的相对位置的图像信息，并将所述图像信息传输给主控制器。

具体地，预先设定该摄像机的焦距、亮度、对比度等参数，将摄像机正对着传输至该摄像机下方的印刷品上的辅助跟踪标记，通过检测处理装置中的主控制器控制该摄像机进行拍摄，获取印刷品上辅助跟踪标记与凹凸图案的相对位置的图像信息，并储存进图像采集卡，并由该主控制器控制，将该图像信息传输至主控制器。

在进行S1步骤前，还包括在印刷品上设置辅助跟踪标记。具体地，采用红色十字形作为辅助跟踪标记，且采用与该印刷品表面基本齐平的印刷结构，并将该辅助跟踪标记采用印刷的方法印制在黏胶口位置且不超出黏胶口位置或者印刷品版面上且位于凹凸图案或文字外的空余位置，优选地该辅助跟踪标记印制在与所述印刷品的黏胶口位置，且其平面尺寸为5mm×5mm，保证该辅助跟踪标记与印刷品版面上的凹凸图案或文字相对位置固定一致，将该辅助跟踪标记与印刷品版面上的凹凸图案看成一个整体。

S2、主控制器将采集到的所述图像信息与预存的标准图像信息进行比对，判断图像信息中的辅助跟踪标记与凹凸图案的相对位置相对于标准图像信息中的标准位置是否有位移。

其中，主控制器对采集到的图像信息与预存的标准图像信息进行比对的方法包括对所采集到的图像信息中的辅助跟踪标记相对于凹凸图案的坐标与标准图像信息中辅助跟踪标记相对于凹凸图案的坐标进行比对以及对所所采集到的图像信息中的辅助跟踪标记相对于凹凸图案的像素点与标准图像信息中辅助跟踪标记相对于凹凸图案的像素点进行比对。

在进行步骤S2之前还包括获取标准图像信息，将标准图像信息储存至主控制器，由主控制器中的处理器计算出该标准图像信息中，辅助跟踪标记相对于印刷品上凹凸图案的坐标以及辅助跟踪标记的像素点。

具体地，该S2步骤还包括以下步骤：

S2.1、以凹凸图案作为基点，计算出印刷品上的辅助跟踪标记相对凹凸图案的坐标；其中，该辅助跟踪标记的坐标由该检测处理装置中的主控制器计算，该主控制器中的处理器以凹凸图案为计算基点或者原点建立二维坐标系，计算出了该印刷品上辅助跟踪标记的坐标。

S2.1、将坐标与标准图像中辅助跟踪标记的标准坐标进行对比判断是否一致。其中，通过对比两者的坐标，可以计算出该辅助跟踪标记的位移变化量。通过计算出的位移变化量可以判定该凹凸图像是否有位移。

S2.3、若是，则该凹凸图案无位移；若否，则该凹凸图案发生位移。其中，该辅助跟踪标记的位移变化量与该凹凸图案的位移变化量相同，位移变化量为零时，则判定该凹凸图案无位移，位移变化量大于或者小于零时，则可判定该凹凸图案发生位移。

在本实施例中，该S2步骤还可以包括以下步骤：

S2.1以凹凸图案作为基点，截取含有辅助跟踪标记的待测区域。具体地，该主控制器可以以该凹凸图案为圆心，以辅助跟踪标记与凹凸图案的直线距离为半径截取含有辅助跟踪标记的圆形区域。

S2.2、判断待测区域的像素点与标准图像中对应区域的像素点是否重合。其中，对应区域指的是以标准图像的凹凸图案为圆形，以标准图像中辅助跟踪标记与凹凸图案的直线距离为半径截取含有辅助跟踪标记的圆形区域。由处理器计算出两者的像素点，看其是否重合。

S2.3、若是，则所截取的凹凸图案无位移；若否，则所截取凹凸图案发生位移。

S3、若否，主控制器发出信号，判定所述印刷品为合格品，并继续传输，若是，则判定所述印刷品为废品，并发出剔除所述废品的剔除信息。

具体地，如果该凹凸图案没有位移，主控制器发出信号至显示器，判定该印刷品为合格品，并继续传输，如果该凹凸图案发生了位移，则判定该印刷品为废品，主控制器发出剔除该废品的剔除信息至显示器。此外主控制器还可以发生报警信号给显示器提醒工作人员将该废品剔除，或者主控制器可以与剔除装置连接，将剔除该废品的信号发送至剔除装置，由剔除装置将废品剔除。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种凹凸图案在线视频检测装置，其特征在于，包括在印刷品(20)上设置的辅助跟踪标记(14)、在印刷品生产线上方或侧面设置的用于采集所述辅助跟踪标记(14)位置的图像采集装置(11)、以及与所述图像采集装置(11)电连接进行图像比对的检测处理装置(12)。

2.根据权利要求1所述的凹凸图案在线视频检测装置，其特征在于，所述图像采集装置(11)包括设置在所述印刷品生产线上方或侧面的摄像机(111)以及与所述摄像机(111)电连接收集所述摄像机拍摄到的图像或视频的图像采集卡(112)；所述检测处理装置(12)包括主机、以及与所述主机电连接的显示器。

3.根据权利要求1所述的凹凸图案在线视频检测装置，其特征在于，所述凹凸图案视频检测装置(10)还包括对应传输带上的印刷品设置的照明光源(13)；所述照明光源(13)固定在机架上。

4.根据权利要求1所述的凹凸图案在线视频检测装置，其特征在于，所述辅助跟踪标记(14)设置在印刷品的黏胶口位置。

5.根据权利要求1所述的凹凸图案在线视频检测装置，其特征在于，所述辅助跟踪标记(14)为线形、多边形、曲面形中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的凹凸图案在线视频检测装置，其特征在于，所述辅助跟踪标记(14)为与印刷品表面基本齐平的印刷结构、或是在印刷品表面凹入或凸出的凹凸结构。

7.一种凹凸图案在线视频检测方法，其特征在于，采用权利要求1至6任意一项所述的凹凸图案视频检测装置，包括以下步骤：

S1、对传输过程中的印刷品进行图像采集，采集每个印刷品上的辅助跟踪标记与凹凸图案的相对位置的图像信息，并将所述图像信息传输给主控制器；

S2、所述主控制器将采集到的所述图像信息与预存的标准图像信息进行比对，判断所述图像信息中的所述辅助跟踪标记与所述凹凸图案的相对位置相对于所述标准图像信息中的标准位置是否有位移；

S3、若否，主控制器发出信号，判定所述印刷品为合格品，并继续传输，若是，则判定所述印刷品为废品，并发出剔除所述废品的剔除信息。

8.根据权利要求7所述的凹凸图案在线视频检测方法，其特征在于，在所述S1步骤前，还包括在印刷品上设置辅助跟踪标记；所述辅助跟踪标记印制在与所述印刷品的黏胶口位置或者印刷品版面上且位于凹凸图案或文字外的空余位置，且与印刷品版面上的凹凸图案或文字相对位置固定一致。

9.根据权利要求7所述的凹凸图案在线视频检测方法，其特征在于，所述S2步骤还包括以下步骤：

S2.1、以所述凹凸图案作为基点，计算出印刷品上的辅助跟踪标记相对所述凹凸图案的坐标；

S2.1、将所述坐标与标准图像中辅助跟踪标记的标准坐标进行对比判断是否一致；

S2.3、若是，则所述凹凸图案无位移；若否，则所述凹凸图案发生位移。

10.根据权利要求7所述的凹凸图案在线视频检测方法，其特征在于，在所述S2步骤中还包括以下步骤：

S2.1以所述凹凸图案作为基点，截取含有所述辅助跟踪标记的待测区域；

S2.2、判断所述待测区域的像素点与所述标准图像中对应区域的像素点是否重合；

S2.3、若是，则所截取的凹凸图案无位移；若否，则所截取凹凸图案发生位移。