DE102006056759A1

DE102006056759A1 - Color and luminance proportion measuring method for luminar object, involves projecting objects or their individual regions on sensor surfaces of scanning element, and evaluating widened, enlarged or amplified objects or regions

Info

Publication number: DE102006056759A1
Application number: DE200610056759
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Fuchs; Annette Dr. Fuchs
Original assignee: LITHEC GmbH
Current assignee: LITHEC GmbH
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2008-08-07

Abstract

The method involves scanning measurement relevant objects or their individual regions by a luminar scanning element comprising individual sensors. The measurement relevant objects or their individual regions are projected on the sensor surfaces of the scanning element in widened, enlarged or amplified manner. The widened, enlarged or amplified measurement relevant objects or their individual regions are evaluated, where widening, enlarging or amplification takes place only in dimensions in an optical way. An independent claim is also included for a device for measuring color and luminance proportion on a luminar object.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Ausmessen von Farb- und Helligkeitsanteilen auf flächenförmigen Objekten, wie bedruckten Bogen, gefärbten Folien oder lackierten Blechteilen.The The invention relates to a method and a device for measuring of color and brightness components on sheet-like Objects, such as printed sheets, colored foils or painted sheet metal parts.

Für die Bewertung oder Produktionssteuerung von ruhenden oder bewegten flächenförmigen messwertrelevanten Objekten werden diese üblicherweise von einer Beleuchtungseinrichtung beaufschlagt und das remittierte, emittierte oder hindurch scheinende Licht von als Aufnahmekameras ausgebildeten Abtastelementen erfasst ( EP 0 713 447 B1 Vorrichtung zur Bildinspektion eines Druckproduktes).For the evaluation or production control of stationary or moving area-shaped objects relevant to measurement value, these are usually subjected to a lighting device and the reflected, emitted or transmitted light is detected by scanning elements designed as recording cameras ( EP 0 713 447 B1 Apparatus for image inspection of a printed product).

Die Beaufschlagung der Messfläche mit Licht durch die Beleuchtungseinrichtung erfolgt über Linien-, Flächen- oder Punktstrahler, wobei die Einzelpunkte der Punktstrahler auch in Linien angeordnet sein können.The Actuation of the measuring surface with light by the illumination device via line, area or spotlights, wherein the individual points of the spotlights are also arranged in lines could be.

Die als Zeilen- oder Flächenkameras ausgebildeten Aufnahmekameras bestehen aus sehr vielen in Linien oder Arrays angeordneten Einzelsensoren, auf die über ein Objektiv das messwertrelevante Objekt oder messwertrelevante Einzelbereiche davon projiziert werden. Die Aussteuerung der Einzelsensoren der Aufnahmekameras erfolgt nun pixelgenau und die Auswerteergebnisse werden danach für die weiteren Mess- und Regelaufgaben verwendet.The formed as a line or area cameras recording cameras consist of a large number of individual sensors arranged in lines or arrays via a lens the measured value relevant object or Measurements relevant to the individual areas of which are projected. The modulation The individual sensors of the recording cameras are now pixel-precise and the evaluation results are then used for the other measurement and rule tasks.

Die Verwendung von Zeilenkameras zur Aufnahme von bewegten Messobjekten hat den Nachteil, dass bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten die Zeilenrate von z. B. 50 kHz nicht ausreicht, um eine ausreichende örtliche Auflösung in Umfangsrichtung bei gleichzeitiger ausreichender Aussteuerung der Kamera zu erzielen.The Use of line scan cameras to record moving targets has the disadvantage that at high speeds the Line rate of z. B. 50 kHz is not sufficient to a sufficient local Resolution in the circumferential direction while sufficient To achieve control of the camera.

Flächenkameras wiederum können mit Objektiven so kombiniert und angeordnet werden, dass sowohl die örtliche Auflösung als auch die Aussteuerung der Kamera günstiger als die der Zeilenkameras ist. Allerdings wird bei einem linienförmigen Messbereich bis zu 95% der Sensorfläche nicht ausgenutzt und andererseits steht aber diese ungenutzte Sensorfläche für weitere Auswertungen, wie zum Beispiel für Mittelungen und eine Verbesserung der Signalqualität nicht zur Verfügung.area cameras in turn, can be combined with lenses and arranged so be that both the local resolution as synonymous, the control of the camera cheaper than the Line scan is. However, at a linear Measuring range up to 95% of the sensor area not used and On the other hand, this unused sensor surface stands for further evaluations, such as averaging and an improvement in signal quality not available.

Das zu lösende Problem besteht in einer Verbesserung der Auswertung.The problem to be solved is to improve the evaluation.

Gelöst wird das Problem durch die Merkmale der Patentansprüche, zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.Solved the problem is solved by the features of the claims, expedient refinements are in the dependent claims disclosed.

Es werden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die abgetasteten messwertrelevanten Objekte oder deren Einzelbereiche aufgeweitet, vergrößert oder vervielfältigt auf die Sensorfläche des Abtastelementes projiziert und die auf die Sensorfläche projizierten aufgeweiteten, vergrößerten oder vervielfältigten messwertrelevanten Objekte oder deren Einzelbereiche ausgewertet. Dabei erfolgt die Aufweitung, Vergrößerung oder Vervielfältigung vorzugsweise nur in einer Dimension (Achsrichtung) auf optischem Wege.It be according to the inventive method the sampled value-relevant objects or their individual areas expanded, enlarged or duplicated projected onto the sensor surface of the scanning element and the expanded, projected on the sensor surface expanded or duplicated measurement-value-relevant objects or their individual areas evaluated. The expansion, enlargement takes place or duplication preferably only in one dimension (Axial direction) optically.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird eine verbesserte Auswertung erreicht, da mehr auszuwertende Einzelsensoren zeitgleich ausgesteuert werden können. Diese Auswerteergebnisse stehen nunmehr für eine Verbesserung der Signalqualität und/oder für die Gewinnung zusätzlicher Ergebnisse, beispielsweise zur Mittelwertbildung oder der Tendenzbestimmung zur Verfügung.By the inventive method or by the Inventive device is an improved Evaluation achieved because more individual sensors to be evaluated at the same time can be controlled. These evaluation results are now available for an improvement of signal quality and / or for obtaining additional results, for example to averaging or bias determination.

Andererseits kann durch die Vervielfältigung der messwertrelevanten Objekte oder deren Einzelbereiche die Auswertezeit verkürzt werden, da zeitgleich eine Aussteuerung von einem Teil der ersten Einzelsensoren und einem anderen Teil der zweiten Einzelsensoren erfolgen kann. Die Verbesserung der Auswertung wird dabei durch die umfassendere Ausnutzung der bereits vorhandenen Sensorfläche erreicht.on the other hand can through the duplication of the measured value relevant Objects or their individual areas shortens the evaluation time be since at the same time a modulation of a part of the first individual sensors and another part of the second individual sensors. The improvement of the evaluation is thereby by the more comprehensive Utilization of the existing sensor surface achieved.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Zeichnung zeigt inThe Inventive device will be below described on an exemplary embodiment. The drawing shows in

1 Anordnung von optischen Mitteln symmetrisch zur optischen Achse 1 Arrangement of optical means symmetrical to the optical axis

2 Anordnung von optischen Mitteln in gewinkelter Position 2 Arrangement of optical means in angled position

Die in 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen enthalten eine auf das messwertrelevante Objekt 1 oder deren Einzelbereiche 2 gerichtete Beleuchtungseinrichtung 3. Eine aus einem Objektiv 4 und einem Abtastelement 5 bestehende Aufnahmekamera 6 tastet die messwertrelevanten Objekte 1 oder deren Einzelbereiche 2 ab, d. h. die messwertrelevanten Objekte oder deren Einzelbereiche werden auf das aus Einzelsensoren bestehende Abtastelement 5 projiziert. Im Strahlengang zwischen messwertrelevantem Objekt 1 und Abtastelement 5 sind optische Mittel 7, wie Planspiegel, Hohlspiegel, Prismen, Zylinderlinsen etc. angeordnet, die je nach Ausführungsform eine Aufweitung, Vergrößerung oder Vervielfältigung der messwertrelevanten Objekte oder deren Einzelbereiche ermöglichen.In the 1 and 2 illustrated embodiments include an object on the Meßwertrelevante 1 or their individual areas 2 directed illumination device 3 , One out of a lens 4 and a scanning element 5 existing recording camera 6 scans the measurement-value-relevant objects 1 or their individual areas 2 from, ie the Meßwertrelevanten objects or their individual areas are on the consisting of individual sensors sensing element 5 projected. In the beam path between object relevant to measurement 1 and sensing element 5 are optical means 7 arranged as plane mirror, concave mirror, prisms, cylindrical lenses, etc., depending on the embodiment, a widening, enlargement or duplication of Meßwertrelevanten objects or their individual areas.

Allen optischen Mitteln ist gemein, dass sie die Abbildung in einer Achse nicht oder kaum verändern, aber in der anderen Achse ein zweckmäßige Vervielfachung oder Vergrößerung bewirken.All optical means is common to them not or hardly changing the image in one axis, but effecting a suitable multiplication or enlargement in the other axis.

In 1 ist eine Variante dargestellt, bei der die als Spiegel ausgebildeten optischen Mittel 7 unmittelbar vor dem Objektiv 4 der Aufnahmekamera 6 angeordnet sind, wobei diese Spiegel eine Mehrfachabbildung 8 (Vervielfältigung) eines Einzelbereiches 2 des messwertrelevanten Objektes 1 auf dem Abtastelement 5 bewirken. Die Auswertung der Mehrfachabbildung 8 auf den Einzelsensoren des Abtastelementes erfolgt nunmehr mit bekannten Mitteln.In 1 a variant is shown in which the optical means designed as a mirror 7 right in front of the lens 4 the recording camera 6 are arranged, these mirrors a multiple image 8th (Duplication) of a single area 2 of the measured value-relevant object 1 on the scanning element 5 cause. The evaluation of the multiple image 8th on the individual sensors of the scanning now takes place with known means.

In 2 ist eine Variante dargestellt, bei der die als Spiegel ausgebildeten optischen Mittel 7 in unmittelbarer Nähe des messwertrelevanten Objektes oder deren Einzelbereiche angeordnet ist. Vorzugsweise sind die optischen Mittel in die dargestellte Beleuchtungseinrichtung integriert.In 2 a variant is shown in which the optical means designed as a mirror 7 is arranged in the immediate vicinity of the measurement value-relevant object or their individual areas. Preferably, the optical means are integrated in the illustrated illumination device.

11: Messwertrelevantes ObjektReading Relevant object
22: Einzelbereich von 1 Single area of 1
33: Beleuchtungseinrichtunglighting device
44: Objektivlens
55: Abtastelementscanning
66: Aufnahmekamerarecording camera
77: optische Mitteloptical medium
88th: MehrfachabbildungMultiple imaging

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 0713447 B1 [0002]

Claims

Method for measuring color and brightness components on a sheet-like object, which is exposed to light and its Meßwertrelevanten objects or their individual areas are scanned by a sheet-like sensing elements consisting of individual sensors, characterized in that the Meßwertrelevanten objects or their individual areas expanded, enlarged or duplicated projected onto the sensor surface of the scanning element and evaluated on the sensor surface projected expanded, magnified or reproduced Meßwertrelevanten objects or their individual areas.

Method for measuring according to claim 1, characterized characterized in that the widening, enlargement or duplication only in one dimension.

Method for measuring according to claim 1, characterized characterized in that the widening, enlargement or duplication is achieved by optical means.

Device for measuring color and brightness components on a sheet-like object, which is acted upon by means of a lighting device with light and whose measurement-value-relevant objects or their individual areas are scanned by a sheet-like, consisting of individual sensors scanning element, characterized in that optical means ( 7 ) for widening, enlarging or duplicating the items of measurement value ( 1 ) or their individual areas ( 2 ) between measured value-relevant object and scanning element ( 5 ) are arranged.

Method for measuring color and brightness components according to Claim 4, characterized in that the optical means ( 7 ) are designed as mirrors, lenses or prisms.

Measuring method according to Claim 4, characterized in that the optical means ( 7 ) near the lens ( 4 ) of the recording camera ( 6 ) are arranged.

Means for measuring according to claim 4, characterized in that the optical means ( 7 ) in the vicinity of the illumination device ( 3 ) are arranged.

Means for measuring according to claim 4, characterized in that the angular position of the optical means ( 7 ) is changeable.