CN101045374A - 用于对运动的物体的棱边进行图像摄取的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于对处理承印物的机器中的运动的物体、尤其是页张的棱边进行图像摄取的方法，其中，在使用照明装置(200)的情况下进行照明(600)，在使用图像摄取装置(210)的情况下对该棱边(208)的至少一个区段进行图像摄取(610)，其特征在于：该照明装置(200)和/或该图像摄取装置(210)的使用相对于该物体(111)的运动基本上同步地并且相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行地进行。该照明装置(200)优选具有一排光源(204.1至204.n)或一个由它们组成的场，这些光源各相对于该物体(111)的运动同步地被接通及关断。通过照明产生的恒定的阴影(206)或阴影条(206.1)随该物体(111)一起运动并且引起被照亮的物体(111)与暗背景之间的足够的反差，由此可至少在该棱边(208)的区域中将该物体(111)可靠地分开并且可测定该物体的位置、取向及运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对处理承印物的机器中的运动的物体的棱边进行图像摄取的方法，其中，在使用照明装置的情况下进行照明，在使用图像摄取装置的情况下对该棱边的至少一个区段进行图像摄取。此外，本发明还涉及一种用于对处理承印物的机器中的运动的物体的棱边进行图像摄取的装置，该装置具有照明装置及图像摄取装置。
背景技术
所述类型的方法及装置主要用于监测运动的承印物页张。这种方法及装置尤其在处理承印物页张的机器、例如处理纸张或硬纸板页张的平版胶印机中的监测装置中使用。
DE 198 42 192 A1描述了一种用于监测页张行进的装置，其中对由彼此相继的页张棱边引起的光-阴影变化的周期性进行分析处理。在页张上方设置有一个光源，该光源这样照亮页张表面，使得每个页张棱边引起一个暗条。为了增强光-阴影变化的反差，该文献提出：给页张棱边施加发荧光的物质。为了产生确定的光-阴影变化，可设置多个布置在不同位置上的照明装置，其中，被这样照亮的区域可通过多个图像摄取装置成像。但未描述控制该光源(或这些光源)或布置多个光源的类型和方式。
DE 101 49 096 A1描述了一种用于检测相对于输送方向平行延伸的页张棱边的位置的装置。构造成光电测量装置的所述装置相对于输送方向横向地布置并且包括一个照明装置及一个接收器。页张棱边的位置在照明时作为亮/暗区别成像。为了增强反差，该文献提出：使用由三排LED发出的彩色光，这样控制这些LED，使得获得最佳的亮/暗区别。但未描述相对于输送方向垂直延伸的棱边的棱边探测。并且也未描述对这些LED的时间控制。
发明内容
本发明的一个任务在于，提出一种相对于现有技术改进的方法，该方法克服现有技术的所指出的至少一个缺点。
本发明的另一个或变换的任务在于，提出一种相对于现有技术改进的方法，该方法允许可靠地监测运动的物体。
本发明的另一个或变换的任务在于，提出一种相对于现有技术改进的方法，该方法允许将运动的物体与背景可靠地分开并且允许可靠地确定物体的至少一个棱边的位置、取向和/或运动。
本发明的一个任务在于，提出一种相对于现有技术改进的装置，该装置克服现有技术的所指出的至少一个缺点。
本发明的另一个或变换的任务在于，提出一种相对于现有技术改进的装置，该装置允许可靠地监测运动的物体。
本发明的另一个或变换的任务在于，提出一种相对于现有技术改进的装置，该装置允许将运动的物体与背景可靠地分开并且允许可靠地确定物体的至少一个棱边的位置、取向和/或运动。
根据本发明，这些任务通过本发明的方法和本发明的装置来解决。
本发明的有利的进一步构型由下述技术方案及附图中得到。
根据本发明的用于对处理承印物的机器中的运动的物体的棱边进行图像摄取的方法，其中，在使用照明装置的情况下进行照明，在使用图像摄取装置的情况下对该棱边的至少一个区段进行图像摄取，其特征在于：该照明装置和/或该图像摄取装置的使用相对于该物体的运动基本上同步地并且相对于该物体的运动方向基本上平行地进行。
根据本发明的方法在相对于该物体的运动同步地并且相对于该物体的运动方向基本上平行地使用该照明装置和/或该图像摄取装置的基础上以有利的方式允许可靠地监测该运动的物体，尤其是允许将该运动的物体与背景可靠地分开并且可靠地确定该物体的至少一个棱边的位置、取向和/或运动。
根据本发明的方法的一个有利的并且因此优选的进一步构型的特征可在于：该照明装置和/或该图像摄取装置相对于该物体的运动基本上同步地并且相对于该物体的运动方向基本上平行地被激活。
根据本发明的方法的另一个有利的并且因此优选的进一步构型的特征可在于：该照明装置包括一排光源，这些光源单个地或成组地相对于该物体的运动基本上同步地并且相对于该物体的运动方向基本上平行地被接通及关断。
根据本发明的方法的另一个有利的并且因此优选的进一步构型的特征可在于：该照明装置和/或该图像摄取装置相对于该物体的运动基本上同步地并且相对于该物体的运动方向基本上平行地运动。
根据本发明的方法的另一个有利的并且因此优选的进一步构型的特征可在于：该照明装置这样对该物体进行照明，使得该物体投下一个基本上恒定大小的一起运动的阴影。
根据本发明的用于对处理承印物的机器中的运动的物体的棱边进行图像摄取的装置，具有照明装置及图像摄取装置，其特征在于：设置有一个控制单元，该控制单元控制该照明装置和/或该图像摄取装置相对于该物体的运动基本上同步地并且相对于该物体的运动方向基本上平行地被使用。
根据本发明的装置的使用可得出与前面已经在根据本发明的方法方面所述的优点相同的优点。
根据本发明的装置的一个有利的并且因此优选的进一步构型的特征可在于：该照明装置和/或该图像摄取装置可相对于该物体的运动基本上同步运动地并且可相对于该物体的运动方向基本上平行运动地设置。
根据本发明的装置的另一个有利的并且因此优选的进一步构型的特征可在于：该照明装置和/或该图像摄取装置可相对于该物体的运动基本上同步运动地并且可相对于该物体的运动方向基本上平行运动地设置。
根据本发明的装置的另一个有利的并且因此优选的进一步构型的特征可在于：该照明装置包括相对于该物体的运动方向基本上平行地取向的一排n个光源。
根据本发明的装置的另一个有利的并且因此优选的进一步构型的特征可在于：该照明装置包括一个相对于该物体的运动方向基本上平行地并且垂直地取向的由n乘m个光源组成的场。
在本发明的范围内还要涉及一种处理承印物的机器、尤其是印刷机或用于平版胶印的处理页张的轮转印刷机，其特征在于：所述机器具有至少一个如上就本发明进行描述的装置。
优选该处理承印物的机器是用于平版胶印、尤其是湿式平版胶印的处理页张的轮转印刷机。该承印物可以是硬纸板、薄膜或优选是纸。该印刷机可以以单面印刷或优选以双面印刷工作。该印刷机可给承印物施加单色印刷图像或优选施加多色印刷图像。该印刷机可在承印物传送方向上具有一个续纸器、一个输入台、多个印刷装置、一个翻转装置、其它印刷装置、一个上光装置、一个干燥装置、一个喷粉装置和/或一个收纸器。该印刷机可包括一个操作台及一个控制单元。
所述的本发明及本发明的所述有利的进一步构型也彼此任意组合地构成本发明的有利的进一步构型。
附图说明
下面参照附图借助于至少一个优选实施例来详细描述本发明及本发明的其它在结构上及功能上有利的进一步构型。
附图表示：
图1根据本发明的单张纸轮转印刷机的(示意性)剖面图；
图2a～b根据现有技术的一个装置的(示意性)视图；
图3a～d根据本发明的装置的一个优选实施例的(示意性)视图；
图4a～b根据本发明的装置的另一个优选实施例的(示意性)视图；
图5a～b根据本发明的装置的另一个优选实施例的(示意性)视图；及
图6根据本发明的方法的一个优选实施例的流程图。
具体实施方式
在附图中，彼此相应的元件标记以相同的参考标号。
图1中示出了一个根据本发明的用于平版胶印的单张纸轮转印刷机100。该印刷机100在页张传送方向上具有一个续纸器110、一个输入台120、多个例如两个印刷装置130a及130b(或例如四个、六个或八个印刷装置)、一个上光装置140及一个收纸器150。承印物页张111在续纸器110中从续纸叠堆112中取出，作为鳞片状流通过输入台120并且逐个地输入给第一印刷装置130a。印刷装置130a及130b各包括一个印版滚筒131、一个转移滚筒132和一个压印滚筒133以及一个输墨装置135及一个润湿装置136。在印刷装置130a与130b之间设置有至少一个传送滚筒134，所述传送滚筒也可构造成翻转滚筒。页张由最后的印刷装置130b转送给收纸器150的输送装置151。页张为了干燥而被输送经过一个干燥装置152旁边，为了洒粉而被输送经过一个喷粉装置153旁边并且被收放在收纸器150的收纸叠堆154上。该印刷机100通过一个控制单元160控制。
图1中用参考标号170表示承印物行进区域中的各个位置，在这些位置上可优选设置根据本发明的装置190。
图2a中示出了根据现有技术的一个装置的视图，其中，承印物页张111(以下称为页张)由一个照明装置200照明，该照明装置设置在页张111的传送路径202上方并且包括一个光源204。通过光源204进行的照明在页张111下面通过至少局部遮光而产生一个阴影206。一个图像摄取装置210也设置在页张111上方，该图像摄取装置摄取被照明的页张111及通过遮光产生的阴影206。因为摄取的图像具有亮的页张111与暗的阴影206之间的非常好的、即强的反差，所以可用公知的电子图像处理措施来测定页张111的棱边208、尤其是前棱边或后棱边。
如从两个图2a与2b的比较中可看出的那样，通过图像摄取装置210摄取的阴影206或阴影条206.1的大小在页张111在传送方向220上运动期间发生变化。该效应可导致在确定页张111的棱边208的位置及运动时出现一些问题，因为在页张111的确定位置中摄取不到或仅摄取到非常窄的阴影条206.1。
图3a～d中示出了根据本发明的装置190的一个优选实施例的视图，该装置具有一个基本上位置固定的照明装置200及一个基本上位置固定的图像摄取装置210，该装置克服了这些问题。照明装置200具有一排光源204.1至204.n，这些光源在传送方向220上彼此相继地布置并且可单个地或成组地控制、即可接通及可关断。光源204.1至204.n可各由一排垂直于传送方向220并排地布置的m个光源组成。因此，照明装置200可具有由n乘m个光源构成的场(其中n及m是自然数，且有n＞＝2并且m＞＝1)。
照明装置200与页张111的传送路径202邻近地设置，优选设置在该传送路径上方。光源204.1至204.n优选构造成半导体光源(发光二极管或LED)。图像摄取装置210优选构造成CCD摄像机或CMOS摄像机。不仅光源204.1至204.n而且图像摄取装置210可在其相应的有效阶段即工作阶段连续地或节拍地工作。
在图3a中，光源204.1被激活并且在页张111下面这样地产生一个阴影206，使得图像摄取装置210不仅摄取页张111的被照亮的表面111.1，也摄取暗的阴影条206.1。由于表面111.1与阴影条206.1之间的强反差，可通过公知的电子图像处理措施容易地将页张111(至少在其前棱边或后棱边的区域中)与背景分开并且测定页张111的棱边208的位置、取向和/或运动。
在图3b中，页张111的位置相对于图3a中的位置由于页张传送而变化。光源204.1被去激活并且光源204.2被激活，由此，阴影条206.1基本上具有与图3a中的阴影条206.1相同的大小(尤其是传送方向220上的伸展距离)。光源204.1至204.n的控制通过一个控制单元230来实现，该控制单元被供应以关于页张111的传送速度的信息或其运动过程的信息并且与该传送速度适配地引起光源204.1至204.n的激活或去激活。图像摄取装置210能以有利的方式再次摄取亮的表面111.1与暗的阴影条206.1的一个反差显著的图像并且供电子分析处理使用。基本上恒定的阴影条206.1因此随页张111一起运动。
在图3c及3d中示出，也相对于页张111的运动基本上同步地、例如脉冲地或节拍地并且相对于页张111的运动方向或传送方向220基本上平行地进行其它光源204.3至204.n的激活及去激活。阴影条206.1在页张111的运动的所有阶段大小或伸展距离基本上相同。
作为同步控制光源204.1至204.n的替换方案，也可设置与页张111基本上同步地一起运动的光源(或一排m个光源)。这样的实施例在图4a及4b中示出。光源204可运动地设置并且由一个被控制单元230控制的驱动装置致使相对于页张111的运动220基本上同步地运动，优选直线地移动。以此方式也产生出基本上恒定的且随页张111一起运动的阴影条206.1。此外，位置固定的光源204可结合一起运动的反射镜。
此外，作为替换方案或作为补充，也可设置一个与页张111基本上同步地一起运动的图像摄取装置210，以便摄取不变的阴影。这样的实施例在图5a及5b中示出。该图像摄取装置210可运动地设置并且由一个被控制单元230控制的驱动装置致使相对于页张111的运动基本上同步地运动，优选直线地移动。通过一个同步地激活或运动的照明装置200与一个同步地运动的图像摄取装置210共同作用，图像摄取状况和照明在页张传送期间基本上始终相同并且因此基本上引起始终相同的良好的分析处理结果。
此外，作为替换方案，可照亮背景、如页张导向面，而前景、即页张111可以是暗的。在所有实施例中重要的是，在运动的页张111与背景之间产生足够的反差，该反差在可靠的棱边探测的基础上允许页张111与背景可靠地分开。
通过根据本发明的装置190或根据本发明的方法可检测任何运动的物体。例如列举：运动的承印物页张111、运动的面、用于承印物页张的运动的叼纸牙或旋转的滚筒通道或这些滚筒通道的与传送方向垂直的对应棱边。
下面借助于图6中所示的流程图来描述根据本发明的方法的一个优选实施形式。
A)照明(方法步骤600)：在使用照明装置200的情况下对处理承印物的机器中的运动的物体111、尤其是页张的棱边进行照明。
B)摄取一个图像或多个图像(方法步骤610)：在使用图像摄取装置210及公知的电子图像处理措施的情况下摄取运动的物体111的棱边208、尤其是棱边的至少一个区段。
根据本发明，这样进行照明A及一个图像或多个图像的摄取B，使得照明装置200和/或图像摄取装置210的使用、尤其是激活例如接通及关断和/或运动相对于物体111的运动220基本上同步地并且相对于物体111的运动方向220基本上平行地进行。在此情况下，照明装置200对物体111这样照明，使得物体111投下基本上恒定大小的一个一起运动的阴影206或一个一起运动的阴影条206.1。
照明装置200在此情况下优选具有一排n个光源204.1至204.n，这些光源单个地或成组地相对于物体111的运动220基本上同步地并且相对于物体111的运动方向220基本上平行地接通及关断。
因为物体111及阴影206或阴影条206.1的多个图像的图像摄取在非常短的时间内完成，因此可忽略在光源204.1至204.n同步激活时或在光源204一起运动时图像摄取状况由于物体111相对于图像摄取装置210的相对运动而发生的变化。
参考标号清单
100 印刷机 112 续纸叠堆
110 续纸器 120 输入台
111 承印物页张 130a～130b 印刷装置
111.1表面 131 印版滚筒
132 转移滚筒 190 装置
133 压印滚筒 200 照明装置
134 传送滚筒 202 传送路径
135 输墨装置 204 光源
136 润湿装置 204.1～204.n 光源
140 上光装置 206 阴影
150 收纸器 206.1阴影条
151 输送装置 208 棱边
152 干燥装置 210 图像摄取装置
153 喷粉装置 220 传送方向
154 收纸叠堆 230 控制单元
160 控制单元 600 方法步骤照明
170 位置 610 方法步骤摄取图像
Claims (10)
1.用于对处理承印物的机器中的运动的物体的棱边进行图像摄取的方法，其中，在使用照明装置(200)的情况下进行照明(600)，在使用图像摄取装置(210)的情况下对该棱边(208)的至少一个区段进行图像摄取(610)，其特征在于：该照明装置(200)和/或该图像摄取装置(210)的使用相对于该物体(111)的运动基本上同步地并且相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行地进行。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：该照明装置(200)和/或该图像摄取装置(210)相对于该物体(111)的运动基本上同步地并且相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行地被激活。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于：该照明装置(200)包括一排光源(204.1至204.n)，这些光源单个地或成组地相对于该物体(111)的运动基本上同步地并且相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行地被接通及关断。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于：该照明装置(200)和/或该图像摄取装置(210)相对于该物体(111)的运动基本上同步地并且相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行地运动。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于：该照明装置(200)这样对该物体(111)进行照明，使得该物体(111)投下一个基本上恒定大小的一起运动的阴影(206，206.1)。
6.用于对处理承印物的机器中的运动的物体的棱边进行图像摄取的装置，该装置具有照明装置(200)及图像摄取装置(210)，其特征在于：设置有一个控制单元(230)，该控制单元控制该照明装置(200)和/或该图像摄取装置(210)相对于该物体(111)的运动基本上同步地并且相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行地被使用。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于：该照明装置(200)和/或该图像摄取装置(210)可相对于该物体(111)的运动基本上同步运动地并且可相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行运动地设置。
8.根据权利要求6的装置，其特征在于：该照明装置(200)包括相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行地取向的一排n个光源(204.1至204.n)。
9.根据权利要求6的装置，其特征在于：该照明装置(200)包括一个相对于该物体(111)的运动方向(220)基本上平行地并且垂直地取向的由n乘m个光源(204.1至204.n)组成的场。
10.处理承印物的机器、尤其是印刷机、用于平版胶印的处理页张的轮转印刷机或处理页张的印后处理机器，其特征在于：所述机器具有至少一个根据权利要求6至9中一项的装置。
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