CN100354144C - 增值税票印码质量在线检测装置 - Google Patents

Abstract

一各种增值税票印码质量在线检测方法，将待测的税票印码形成图像，并与一预知的标准模板进行比对识别，检测印刷号码是否存在缺损、糊版、断线、墨浅、嵌墨、蹭脏等质量问题，以及印刷号码的位置正确与否，并将识别结果与预知号码进行对比，如果比对结果相符并且没有质量问题，则储存检测结果，否则储存检测结果及该图像信息，并发出报警信号，控制停机。本发明提供的用于实现上述方法的在线检测装置由印刷机、摄像机、照明光源和编码器组成。本发明采用的是图像识别的方式，可以提高系统运行的稳定性，降低故障率，便于维护，整个系统的操作直观、简便。

Description

增值税票印码质量在线检测装置

技术领域

本发明涉及一种在线检测方法，具体地说涉及一种增值税票印码质量在线检测方法。

本发明还涉及一种用于实现上述方法的检测装置。

背景技术

随着我国市场经济的蓬勃发展，增值税票成为了一种常用的而且非常重要的票据，这也给增值税票的印刷工艺提出了更高的要求。目前，我国税票印刷生产过程中，在最后印码过程中会出现印刷号码错误、印刷质量缺陷和漏印的情况。如果不及时发现并处理这些问题，会连续出现大量的废品，造成很大的浪费；若含有以上情况的废品流入社会，必将造成严重的后果。

国内各税票印刷单位主要是靠人工抽检的方法控制号码印刷质量的。人工检查除了速度慢，需要占用大量的人力、物力资源和场地资源外，由于长时间的重复劳动，人眼极易出现疲劳的情况，此时甚至会将一些严重的废品放过去。其次，人工检查时，只能对一组产品的首尾号码进行抽查，无法做到逐张检查，很容易出现废品漏检的情况。这将给印刷厂家及使用单位带来严重损失，造成极坏的社会影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增值税票印码质量在线检测方法。

本发明的又一目的在于提供一种实现上述方法的检测装置。

由本发明提供的检测方法和检测装置，使检测过程与生产过程同步完成，以大大提高号码检测的可靠性，同时又可以简化生产工序，加快检测速度，节省资源。

为实现上述目的，本发明提供的增值税票印码质量在线检测方法是：

将待测的税票印码形成图像，并与一预知的标准模板进行比对识别，检测印刷号码是否存在缺损、糊版、断线、墨浅、嵌墨、蹭脏等质量问题，以及印刷号码的位置正确与否，并将识别结果与预知号码进行对比，如果比对结果相符并且没有质量问题，则储存检测结果，否则储存检测结果及该图像信息，并发出报警信号，控制停机。

本发明提供的一种用于实现上述方法的在线检测装置由税票印码机、摄像机、照明光源和编码器组成；其中：

一摄像机安装在印刷机上方，该摄像机镜头垂直朝向印刷机的工作面；

摄像机的一侧安装有一照明光源；

与印刷机的运动同步地安装有一编码器；

摄像机和编码器均与一计算机连接。

由于本发明采用的是图像识别的方式，即无接触式检测方式，可以大大提高系统运行的稳定性，降低故障率，便于维护。同时可以增加统计、图像存储回放等辅助功能，使整个系统的操作直观、简便；质量检测标准也是可以通过程序进行设置的，而且绝对不会受主观因素的影响，所以人工检查中几个致命的缺陷都将迎刃而解。

附图说明

图1是税票号码位置示意图。

图2是本发明检测方法的基本流程示意图。

图3是本发明检测方法的另一基本流程示意图

图4是本发明检测装置的结构示意图。

图5是本发明检测装置中摄像机与照明光源的位置示意图。

图6是本发明检测装置采集税票图像的示意图。

图7是本发明检测装置在线检测的工作流程示意图。

具体实施方式

请首先参阅图1，税票11上的印码包括号码定位标志12和税票号码13，该税票号码13的位置允许其有一公差范围14。检测一张税票的印码质量是否合格，包括检测：待测税票的号码、税票号码的位置、税票号码是否有缺损、糊版、断线、墨浅、嵌墨、蹭脏等质量问题。对此，本发明将待测税票印码形成图像，并输入计算机，与预先储入计算机的标准模板以及预知号码等信息进行比较。如果待测图像与计算机内储存的信息相符，则将检测结果存入数据库，不保存该待测图像；如果不相符，则将检测结果及该待测图像存入数据库，方便以后查询，同时由计算机发出报警，直至发出停机信号，停止印刷。

有关检测方法的基本流程请参阅图2。其中：

S201：形成一待测的税票印码图像。

S202：对待测图像进行预处理和分割。利用高斯-拉普拉斯卷积函数进行平滑去噪，然后利用标准边缘提取算子(可采用的边缘检测算子有Sobel算子、Canny算子和Laplace算子等)得到平滑后的梯度图像。在梯度图像中，拍摄到的号码得到了增强，从而有利于分割。

S203：号码定位。采用公知的预处理后二值化加投影法对采集的号码进行分割，根据号码自身的排列特征关系，稳定准确地分割出每一位字符。在此过程中，还要排除各种背景干扰，主要有色纸纹纤维丝干扰和光照不均匀造成的干扰等。通过测量号码和定位标志的相对位置测量出号码印刷位置是否超出规定的公差范围。

S204：号码识别。采用了双向高次集中几何距积和算法，结合模板匹配加外围特征加微结构特征判断加以配合。

S205：检测印刷质量。将分割出的每个数字与其标准模板进行比较，测量号码的每一个数字是否有印刷缺陷；通过计算每个数字笔划上的光密度和笔划的粗细检测出是否有墨量过大或过小的问题。

S206：输出结果。检测完成后，如果检测出号码错误或印刷质量缺陷，则输出报警信息，并将检测结果存入数据库；如果正常，则只是将检测结果存入数据，然后开始新的检测循环。

本发明前述的检测方法中，由人工事先将税票的预知号码及其变化规律输入计算机。本发明还可以由计算机推算预知号码，请参阅图3。其中：

S301至S304同前述步骤S201至S204。

S305：计算机已经确认的N个号码。

S306：通过计算步骤S305确认的N个号码之间递增或递减的规律，计算出待印刷号码的变化规律，由此推算出的第N+1个号码就是预知号码，然后进入与人工输入预知号码相同的检测状态。

根据上述的检测方法，本发明的检测装置请参阅图4，主要由印刷机10、摄像机20、照明光源30和编码器40组成。其中：

至少一台摄像机20，该摄像机20的镜头垂直朝向印刷机10的工作面，以摄取印刷品(税票)11上的图像。为保证摄像质量，该摄像机20采用线阵或面阵CCD摄像机，必要时还可以配有放大镜头。该摄像机20与一计算机50连接。比如采用黑白高速数字CCD摄像机，分辨率为640×480像素，最短曝光时间20μs，象素尺寸6.7μm×6.7μm，图像采集分辨率可达到0.15mm×0.15mm，最高检测的速度为140米/分钟。

摄像机20的一侧靠近纸张处安装有照明光源30，作为摄像机20的工作光源。照明光源要求均匀，并且保持稳定和不反光，较理想地是采用的是条形发光二极管(LED)同轴照明光源；也可以在摄像机20的两侧均安装照明光源30，参阅图5所示。照明光源30与印刷品之间的距离可以调节。

与印刷机10同步地安装有一编码器40。当印刷品每运动一张，该编码器40即向与其连接的计算机50发出一脉冲信号，计算机50即采集由摄像机20在该时刻摄取的税票11上的号码区域图像12，请参阅图6所示，并与预先储存在计算机50内的号单进行比较，以判别该张印刷品的号码与计算机内的号单是否相符。

本发明采用的计算机50为一公知的设备，其与摄像机20和编码器40的连接关系也是公知技术中计算机与周边设备相连接的关系，对此不作赘述。

请参阅图7，显示了本发明的工作流程：

在线检测装置具体步骤：

1)打开系统总电源后，检测系统自动启动，检测与摄像机、编码器的连接正常后进入等待检测状态，等待开始检测的信号；如果连接不正常则发出报警信号，请求人工干预。

2)系统提示输入预知号码，操作员输入将要印刷的号码作为预知号码，并设置预知号码的变化规律，开始印刷时，系统直接进入正常检测状态。如果操作员选择让系统自动计算预知号码，开始印刷时，系统将先运行预知号码识别程序得到预号码，然后再进入正常检测状态。

3)检测系统进入等待检测状态后，循环读取编码器信号和开始检测信号，接收到信号后，控制图像采集卡和摄像机采集图像。

4)图像采集完成后，检测系统启动检测模块完成号码识别和号码印刷质量检测。

5)如果检测结果没有发现质量缺陷，则继续等待下一个检测信号，如果发现质量缺陷，则将质量缺陷的信息和对应的图像显示出来，并发出报警和控制停机信号。

6)重复步骤3～5。

7)印刷完成后，税票印码机发出停机信号，检测系统到停机信号后停止检测。

为了能对本发明有更清楚的了解，下面举例说明其工作原理。

假设需要印刷一批张税票，先将该税票号码的标准模板和一个预知号码预先储存在计算机内(预知号码也可以不预先储存，而有计算机自己计算获得)。当开始印刷第一张税票时，该张税票由印刷机传送，并经过摄像机的镜头。由于编码器与印刷机是同步运动，因此编码器也同时向计算机发出第一个脉冲信号，计算机在设定的时刻控制摄像机拍摄号码图像，并将该号码图像与计算机内储存的标准模板和预知号码相比较作出判断。以此类推，印刷第N张税票时，编码器发出第N个脉冲信号，计算机除了将图像进行比较外，还将即刻采集的号码与计算机内储存的第N个预知号码进行比较(第N个预知号码由计算机根据操作员输入或自动计算的结果，根据变化规律计算获得)，如果不一致则发出报警提示信号，控制印刷机停机。

Claims (4)

1.一种增值税票印码质量在线检测方法，将待测的税票印码形成图像，并与一标准模板进行比对识别，检测印刷号码质量以及印刷号码的位置，并将识别结果与预知号码进行比较，其步骤为：

形成一待测的税票印码图像；

对待测图像进行预处理和分割；

号码定位，对采集的号码进行分割，根据号码自身的排列特征关系，分割出每一位字符；

号码识别，结合标准模板加外围特征加微结构特征判断加以配合；

检测印刷质量，将分割出的每个数字与其标准模板进行比较，测量号码的每一个数字是否有印刷缺陷；

将识别结果与预知号码进行对比；

输出结果，检测完成后，将正确检测结果存入数据，循环检测。

2.权利要求1的方法，其特征在于，图像预处理和分割是利用高斯-拉普拉斯卷积函数进行平滑去噪，然后利用标准边缘提取算子得到平滑后的梯度图像。

3.权利要求2的方法，其特征在于，边缘提取算子是：Sobel算子、Canny算子或Laplace算子。

4.权利要求1的方法，其特征在于，检测印刷质量是通过计算每个数字笔划上的光密度和笔划的粗细来检测出墨量多或少。

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