CN110875996B - 一种印刷套印监控***及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种印刷套印监控***及其监控方法,该监控方法包括:获取印刷纸到达套印工位的标准位置图像数据;监测印刷纸是否到达套印工位,若是,则发出印刷纸到达套印工位的信号,若否,继续监测,其中,预先在印刷纸的边缘处设定标识符号;响应于印刷纸到达套印工位的信号,获取印刷纸上标识符号的图像数据;将获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据传输至显示器上进行比较,并计算套印偏差值;判断套印偏差值是否在合格阈值范围内,若是,则无需进行修正,若否,则执行修正过程。本申请在套印前检测是否存在套印偏差,及时对套印偏差进行修正,降低废品率,提高印刷质量。
Description
技术领域
本申请涉及印刷技术领域,尤其涉及一种印刷套印监控***及其监控方法。
背景技术
目前,图形图像技术不断的发展,使其在印刷质量检测方面的优势得到广泛的关注,采用图像处理技术在线进行套印偏差检测具有高精度高效率等优点,在彩票印刷的过程中,准确套印是十分重要的,在实际的多色套印过程中,由于各种不确定因素的影响,各印刷辊位置会出现一定的偏差,各个印刷模块不能按照给定的工序同步运转,导致套印产生偏差,不同图案之间存在间隙,颜色不匹配,在图案中出现重影或留白,由于套印误差的存在,导致产品质量无法保证,浪费原材料。另外,在印刷的过程中,会因为运动平衡不良、张力的波动,印料热变形等各种因素产生套印误差,若不能及时纠正,则严重影响印刷质量。
已知一种技术,使用印刷品的图像数据作为参考数据,通过读取传感器读取印刷品获得的图像数据被用作检查数据,并将参考数据和检查数据互相比较以检查印刷状态。或者通过光学字符识别检查数据并将检查数据转换为字符码,并将字符码与作为参考数据的原件的数字数据相比较以检查所印刷的内容。
然而,现有技术中在数据处理的过程中会造成字符的错误转换,造成图像数据的内容有误,无法准确反应印刷情况,另外,在印刷后采集图像数据来作为检查数据,也会造成色粉或墨水以及纸张的浪费,并需要将印刷错误的页面重新印刷,导致操作效率低下。
发明内容
本申请的目的在于提供一种印刷套印监控***及其监控方法,该监控方法在套印前检测是否存在套印偏差,及时对套印偏差进行修正,降低废品率,提高印刷质量。
为达到上述目的,本申请提供了一种印刷套印监控***的监控方法,该方法包括:获取印刷纸到达套印工位的标准位置图像数据;监测印刷纸是否到达套印工位,若是,则发出印刷纸到达套印工位的信号,若否,继续监测,其中,预先在印刷纸的边缘处设定标识符号;响应于印刷纸到达套印工位的信号,获取印刷纸上标识符号的图像数据;将获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据传输至显示器上进行比较,并计算套印偏差值;判断套印偏差值是否在合格阈值范围内,若是,则无需进行修正,若否,则执行修正过程;执行修正过程后,重新获取标识符号的图像数据,在显示器上显示新获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据。
如上的,其中,套印偏差值的计算公式如下:
其中,L表示套印偏差值,表示标识符号的图像中各个像素点的横坐标,表示标准图像中各个像素点的的横坐标,表示标识符号的图像中各个像素点的纵坐标,表示标准图像中各个像素点的的纵坐标,其中,i=1,2,3,...,n;n为标识符号的图像中像素点的个数。
如上的,其中,所述的印刷套印监控***的监控方法,还包括计算采集的标识符号的图像与标准位置图像数据中的标准图像的相似度值,判断标识符号的图像的位置与标准的位置之间的误差程度。
如上的,其中,相似度值计算公式为:
其中,F表示采集的标识符号的图像与标准位置图像数据中的标准图像的相似度值;表示标识符号的图像中各个像素点的横坐标,表示标准图像中各个像素点的的横坐标,表示标识符号的图像中各个像素点的纵坐标,表示标准图像中各个像素点的的纵坐标,其中,i=1,2,3,...,n;n为标识符号的图像中像素点的个数;表示标识符号图像的像素点与标准图像的像素点的误差因子。
如上的,其中,修正过程包括如下步骤:将套印偏差值输入到预先构建的问题搜索模型中,获得产生套印偏差的原因;根据获得的产生套印偏差的原因对套印偏差进行修正。
如上的,其中,预先构建的问题搜索模型的方法包括如下步骤:构建问题搜索模型的项目;设定每一个项目的搜索阈值;为每一个项目配置权重;设定每一个项目的搜索优先级;优化每一个项目的搜索阈值。
如上的,其中,权重的计算公式为:Wj=Kj/N;其中;Wj表示第j个项目的权重,Kj表示第j个项目出现的数量;N表示样本的总数量。
本申请还提供一种印刷套印监控***,包括:定位监测模块,用于监测印刷纸是否到达套印工位,若是,则发出印刷纸到达套印工位的信号,若否,则继续监测;标识符号设定模块,用于预先在印刷纸的边缘处设定标识符号;图像采集装置,响应于印刷纸到达套印工位的信号,用于采集印刷纸上标识符号的图像;数据处理模块,根据采集的标识符号的图像计算套印偏差值;判断模块,用于判断套印偏差值是否在合格阈值范围内,若是,则无需进行修正,若否,则执行修正过程。
如上的,其中,所述的印刷套印监控***,还包括:模型构建模块,用于预先构建问题搜索模型;获取模块,用于将套印偏差值输入到预先构建的问题搜索模型中,获得产生套印偏差的原因。
本申请实现的有益效果如下:
(1)本申请在每一个色序套印前对印刷纸的位置进行判断,计算出可能产生的套印偏差值,进而在未套印前就对套印装置进行修正,使得套印偏差值修正在合格阈值范围内,降低废品率。
(2)本申请预先建立了问题搜索模型,将计算获得的套印偏差值送入问题搜索模型中,可以输出该套印偏差值产生的原因,从而快速的找到套印偏差原因,对套印偏差进行修正,提高套印效率。
(3)本申请在采集标识符号图像的过程中,设定定位监测装置,在定位监测装置检测到印刷纸到达印刷工位时,主动向图像采集装置发送图像采集信号,从而自动化控制图像采集装置采集到标识符号的图像。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的一种印刷套印监控***的监控方法的流程图。
图2为本申请实施例的修正过程的流程图。
图3为本申请实施例的预先构建问题搜索模型的方法流程图。
图4为本申请实施例的一种印刷套印监控***的结构示意图。
附图标记:10-定位监测模块;11-获取单元;20-标识符号设定模块;30-图像采集装置;40-数据处理模块;50-判断模块;60-模型构建模块;70-偏差原因获取模块;80-修正模块;90-显示器;91-控制中心;92-报警模块;100-印刷套印监控***。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例一
如图1所示,本申请提供了一种印刷套印监控***的监控方法,该监控方法包括:
步骤S1,获取印刷纸到达套印工位的标准位置图像数据。
步骤S2,监测印刷纸是否到达套印工位,若是,则发出印刷纸到达套印工位的信号,若否,继续监测,其中,预先在印刷纸的边缘处设定标识符号。
具体的,在印刷纸的一侧或两侧边缘处设定标识符号。
对印刷纸进行多色印刷的过程中,标识符号用于定位印刷纸的位置,通过检测标识符号的位置就可以判断印刷纸的位置,在第一种色序的印刷完成后,印刷纸传送至第二色序印刷工位,第二种色序印刷之前,判断标识符号的位置是否在标准的位置,如果是,再执行第二色序的印刷,否则,不进行第二色序的印刷,提高了印刷质量,降低了印刷废品率。
其中,标识符号为简单的图形,例如:三角形,正方形,圆形或者其他的简单图形。
步骤S3,响应于印刷纸到达套印工位的信号,获取印刷纸上标识符号的图像。
具体的,当定位监测装置检测到印刷纸到达套印工位后,向图像采集装置发送印刷纸到达套印工位的信号,图像采集装置接收印刷纸到达工位的信号,并响应于印刷纸到达套印工位的信号,开始采集标识符号的图像。
印刷纸到达套印工位后,在对应于标识符号的上方,采用图像采集装置采集标识符号的图像;图像采集装置采集完标识符号的图像后,将标识符号的图像传输给图像处理器进行图像处理和分析。
每一个套印工序处均对应设置有定位监测装置和图像采集装置。
步骤S4,将获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据进行比较,并计算套印偏差值。
计算采集的标识符号的图像与标准位置图像数据中的标准图像的相似度值,判断标识符号的图像的位置与标准位置之间的误差程度。
图像处理器接收到标识符号的图像后,定位该标识符号图像的中心点,图像处理器以该中心点为坐标原点将该标识符号的图像放入标准图像所在的坐标系中,也就是将采集的标识符号的图像和标准图像建立在相同的坐标系中,其中,标准图像的中心为坐标的原点,标识符号的图像在放入坐标系的过程中不发生倾斜或转动,标准图像与标识符号的图像的形状和大小相同。
定义标准图像中各个像素点的坐标为Hi=(X Hi ,Y Hi );标识符号的图像的各像素点的坐标为Bi=(X Bi ,Y Bi );i=1,2,3,...,n;n为标识符号的图像中像素点的个数。
相似度值F的计算公式如下:
相似度值的大小反应印刷纸的位置准确度,相似度值越大,表示印刷纸所在的位置越接近标准位置,最终的打印出来的图案的偏差越小,套印后的图像就不易出现重影或留白的现象。
套印偏差值的计算公式如下:
其中,L表示套印偏差值,表示标识符号的图像中各个像素点的横坐标,表示标准图像中各个像素点的的横坐标,表示标识符号的图像中各个像素点的纵坐标,表示标准图像中各个像素点的的纵坐标,其中,i=1,2,3,...,n;n为标识符号的图像中像素点的个数。
套印偏差值反应了印刷不同色序的过程中,印刷两个不同颜色的图案之间产生的偏差大小,如果套印偏差值超过一定的范围,则通过人的肉眼可以看出重影或留白,从而导致产品不合格。
步骤S5,判断套印偏差值是否在合格阈值范围内,若是,则无需进行修正,若否,执行修正操作。
若检测到套印偏差值超过合格阈值范围,则向控制中心发送套印偏差超出合格阈值范围的信号,控制中心控制印刷设备停止印刷,并向报警装置发送套印偏差值超出合格阈值范围的报警提示信号,报警装置接收到该报警提示信号后,发出报警信号,套印的允许公差值,一般是以人们的肉眼观察力为依据制订的,在正常的观察条件下,人眼辨别细微线条的能力可以达到0.10mm,所以,套印允许的公差就定为0.10mm,即把0.10mm作为套印精度的基准,但对于湿叠湿型的多色套印,容许的套印误差必须等于或小于0.03mm。本申请中,将套印偏差的合格阈值范围定在 0.05~0.10mm范围。
执行修正过程后,重新获取标识符号的图像数据,在显示器上显示新获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据。
如图2所示,修正过程包括如下步骤:
步骤T1,将套印偏差值输入到预先构建的问题搜索模型中,获得产生套印偏差的原因,并将套印偏差值和套印偏差产生的原因显示在显示屏上,以便工作人员查看。
如图3所示,预先构建问题搜索模型的方法如下:
步骤T110,构建问题搜索模型的项目。
具体的,获取多个套印偏差值不在合格的阈值范围内的样本,每一个套印偏差值对应不同的产生套印偏差的常见原因;将原因相同的样本归为一个项目。
其中,原因包括印版的变形、纸张的变形、递纸牙取纸不准、压印滚筒咬力不足。
步骤T120,设定每一个项目的搜索阈值。
具体的,剔除项目中对应的异常套印偏差值;将剩余正常的套印偏差值的最小值作为阈值的最小值,将剩余套印偏差值的最大值作为阈值的最大值。
步骤T130,为每一个项目配置权重。
其中,权重的计算公式为:
Wj=Kj/N;
其中;Wj表示第j个项目的权重,Kj表示第j个项目出现的数量;N表示样本的总数量。
步骤T140,设定每一个项目的搜索优先级。
具体的,按照权重依次由大到小的顺序设定项目的搜索优先级,即权重越大的搜索优先级越高。
其中,计算的套印偏差值先放入搜索优先级在前的项目中,判断套印偏差值是否在该项目的阈值范围内,若是,则判定该项目对应的原因为产生该套印偏差的原因,否则,引入下一个优先级的项目中进行判断。
步骤T150,优化每一个项目的搜索阈值。
检查所有项目的搜索阈值是否有断点,即,检查是否在某两个项目的阈值之间有间隔,若否,则无需进行别的操作;如果有,则优化两个项目对应的阈值,具体的,优化两个项目对应的阈值的方法如下:
计算间隔的数值A,A=Min2-Max1,其中,Max1表示第一个项目阈值的最大值,Min2表示第二个项目的最小值,定义:第二个项目的最大值大于第一个项目的最大值;
将第一个项目的最大值加上A/2,将第二个项目的最小值减去A/2,形成新的项目阈值,获得优化后的项目的搜索阈值。
将套印偏差值输入到问题搜索模型中,首先将套印偏差值与优先级在前的项目的阈值进行比较,若在该阈值范围内,则初步判断该套印偏差所产生的原因为该项目对应的原因,则根据该原因对套印偏差进行修正,否则,将该套印偏差与下一个级别的项目对应的阈值进行比较,判断该套印偏差是否为下一个项目对应的原因,按照上述方法,判断该套印偏差所产生的原因,如果未判断出该套印偏差所产生的原因,则需要手动检查该套印偏差的原因,将该套印偏差作为一个新的项目添加到问题搜索模型中。
步骤T2,根据获得的产生套印偏差的原因对套印偏差进行修正。
例如,若检测到套印偏差的产生原因为印刷版辊的位置存在偏差,则计算印刷版辊的相位调整量,纠偏装置根据计算得出的印刷版辊的相位调整量调整印刷版辊的相位,从而修正套印偏差,使得套印偏差值达到合格阈值范围。
具体的,印刷版辊的横向方向需要调整的量为标识符号水平方向的偏差量,标识符号水平方向的偏差量为标识符号的图像各个像素点与标准图像各个像素点横坐标之间差值的平均值;印刷版辊纵向方向需要调整的量为标识符号纵向方向的偏差量,标识符号纵向方向的偏差量为表示符号的图像各个像素点与标准图像各个像素点纵坐标之间差值的平均值。
在每一次修正完整后执行一次套印偏差的计算步骤,并将计算结果反馈给判断模块,判断模块根据计算的结果判断套印偏差是否在合格的阈值范围内,若是,则完成套印偏差的修正,否则,继续执行套印偏差修正步骤。
根据本发明的一个具体实施例,修正完成后,继续检查套印偏差,直至套印偏差在合格的阈值范围内后,停止修正。
根据本发明的一个具体实施例,在一次修正完成后,计算套印偏差,判断套印偏差的大小是否有明显的减小,如果有,说明修正的方式是正确的,如果在一次修正完成后,套印偏差值未发生明显的减小,说明修正的方式不对,因此,需要重新查找产生套印偏差的原因,按照原先判定产生该套印偏差值所属的项目的上一级和下一级项目对应的原因进行修正,直至套印偏差有明显的减小,说明该修正方式是正确的。
根据本发明的一个具体实施例,实时监控印刷作业环境中的温度和湿度,判断检测到的温度和湿度是否超过预设的合理温度和湿度的范围,如果超过,则使用温度调节器和湿度调节器进行对环境的温度和湿度进行调节,如果未超过,则继续监控环境的温度和湿度。
根据本发明的其他实施例,在印刷品的边缘位置设定色标标识,在印刷工位处设定光电扫描头,采用光电扫描头捕捉相邻两色的色标信号;
由光电扫描头捕获色标信号;保存各色标信号的时间和个数。光电扫描头的两个光电眼扫描到套印色标后,产生脉冲信号,输出两路数字信号,经过整形放大后接入数据处理器。
其中,套印偏差L的计算公式为:
L=3.14(J/P)*(t2-t1);
其中J表示印刷版辊的直径,P表示光电编码器的分辨率,t1表示捕获第一色组触发的时间,t2表示捕获第二色组触发的时间。若t1等于t2则表示不存在套印偏差。
在校准的过程中,在显示器的屏幕上显示多个校准点,多个校准点沿标识符号的长度方向分别,且位于同一直线上。
实施例二
如图4所示,一种印刷套印监控***100,包括:
获取单元11,用于获取印刷纸到达套印工位的标准位置图像数据。
定位监测模块10,用于监测印刷纸是否到达套印工位,若是,则发出印刷纸到达套印工位的信号,若否,则继续监测。
标识符号设定模块20,用于预先在印刷纸的边缘处设定标识符号。
图像采集装置30,响应于印刷纸到达套印工位的信号,用于获取印刷纸上标识符号的图像。
数据处理单元40,获取标识符号的图像数据和标准位置图像数据,将获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据进行比较,并计算套印偏差值。还用于计算标识符号的图像与预先存储的标准图像的相似度值。
判断模块50,用于判断套印偏差值是否在合格阈值范围内,若是,则无需进行修正,若否,则向控制中心91发送套印偏差值超出合格阈值范围的信号,则执行修正过程。
控制中心91接受到套印偏差值超出合格阈值范围的信号,则停止印刷,向报警模块92发出报警提示信号。
报警模块92,用于发出报警信号。
模型构建模块60,用于预先构建问题搜索模型。
偏差原因获取模块70,用于将套印偏差值输入到预先构建的问题搜索模型中,获得产生套印偏差的原因。
模型构建模块60包括项目构建单元,用于构建问题搜索模型的项目;搜索阈值设定单元,用于设定每一个项目的搜索阈值;权重配置单元,用于为问题搜索模型的每一个项目配置权重;优先级设定单元,用于为每一个项目设定搜索优先级;搜索阈值优化单元,用于优化每一个项目的搜索阈值。
修正模块80,用于根据获得的产生套印偏差的原因对套印偏差进行修正,执行修正操作。
控制中心91,数据处理模块40将套印偏差量输送给控制中心91,控制中心91根据套印偏差量计算出印刷版辊的相位调整量,将调整信号传送给驱动印刷版辊转动的纠偏机构,纠偏机构根据控制中心给出的控制信号调整印刷版辊的相位,消除套印偏差,完成纠偏,纠偏机构为伺服电机。纠偏机构,对应设置在相邻两个色组单元处。
光电编码器安装在印刷版辊的主轴上,用于同步触发图像采集装置采集标识符号的图像。
显示器90,用于显示套印偏差值和产生套印偏差的原因。
该***的特点有:全方位、分布式、印刷质量好、响应速度块、高精度。
本申请实现的有益效果如下:
(1)本申请在每一个色序套印前对印刷纸的位置进行判断,计算出可能产生的套印偏差值,进而在未套印前就对套印装置进行修正,使得套印偏差值修正在合格阈值范围内,降低废品率。
(2)本申请预先建立了问题搜索模型,将计算获得的套印偏差值送入问题搜索模型中,可以输出该套印偏差值产生的原因,从而快速的找到套印偏差原因,对套印偏差进行修正,提高套印效率。
(3)本申请在采集标识符号图像的过程中,设定定位监测装置,在定位监测装置检测到印刷纸到达印刷工位时,主动向图像采集装置发送图像采集信号,从而自动化控制图像采集装置采集到标识符号的图像。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种印刷套印监控***的监控方法,其特征在于,该方法包括:
获取印刷纸到达套印工位的标准位置图像数据;
监测印刷纸是否到达套印工位,若是,则发出印刷纸到达套印工位的信号,若否,继续监测,其中,预先在印刷纸的边缘处设定标识符号;
响应于印刷纸到达套印工位的信号,获取印刷纸上标识符号的图像数据;
将获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据传输至显示器上进行比较,并计算套印偏差值;
判断套印偏差值是否在合格阈值范围内,若是,则无需进行修正,若否,则执行修正过程;
执行修正过程后,重新获取标识符号的图像数据,在显示器上显示新获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据;
还包括计算采集的标识符号的图像与标准位置图像数据中的标准图像的相似度值,判断标识符号的图像的位置与标准的位置之间的误差程度;
相似度值计算公式为:
4.根据权利要求1所述的印刷套印监控***的监控方法,其特征在于,修正过程包括如下步骤:
将套印偏差值输入到预先构建的问题搜索模型中,获得产生套印偏差的原因;
根据获得的产生套印偏差的原因对套印偏差进行修正。
5.根据权利要求4所述的印刷套印监控***的监控方法,其特征在于,预先构建的问题搜索模型的方法包括如下步骤:
构建问题搜索模型的项目;
设定每一个项目的搜索阈值;
为每一个项目配置权重;
设定每一个项目的搜索优先级;
优化每一个项目的搜索阈值。
6.根据权利要求5所述的印刷套印监控***的监控方法,其特征在于,权重的计算公式为:Wj=Kj/N;
其中;Wj表示第j个项目的权重,Kj表示第j个项目出现的数量;N表示样本的总数量。
7.一种印刷套印监控***,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取印刷纸到达套印工位的标准位置图像数据;
定位监测模块,用于监测印刷纸是否到达套印工位,若是,则发出印刷纸到达套印工位的信号,若否,则继续监测;
标识符号设定模块,用于预先在印刷纸的边缘处设定标识符号;
图像采集装置,响应于印刷纸到达套印工位的信号,用于获取印刷纸上标识符号的图像;
数据处理单元,获取标识符号的图像数据和标准位置图像数据,将获取的标识符号的图像数据和标准位置图像数据进行比较,并计算套印偏差值;
计算采集的标识符号的图像与标准位置图像数据中的标准图像的相似度值,判断标识符号的图像的位置与标准的位置之间的误差程度;
相似度值计算公式为:
其中,表示标识符号的图像中各个像素点的横坐标,表示标准图像中各个像素点的横坐标,表示标识符号的图像中各个像素点的纵坐标,表示标准图像中各个像素点的纵坐标,其中,i=1,2,3,...,n;n为标识符号的图像中像素点的个数;表示标识符号图像的像素点与标准图像的像素点的误差因子;
判断模块,用于判断套印偏差值是否在合格阈值范围内,若是,则无需进行修正,若否,则执行修正过程。
8.根据权利要求7所述的印刷套印监控***,其特征在于,还包括:
模型构建模块,用于预先构建问题搜索模型;
偏差原因获取模块,用于将套印偏差值输入到预先构建的问题搜索模型中,获得产生套印偏差的原因。
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