CN101556251A - 一种基于数字信号处理器的ctp制版质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，首先进行图像信号的采集，再分别截取网点图像、直线条图像、棋盘块图像中央部分的子图像；提取子图像中的网点特征、直线特征、棋盘块特征；根据网点特征、直线特征、棋盘块特征的隶属度函数综合评价印版质量；将结果在LCD屏上显示。本发明检测方法，采用光源部分、全反射棱镜、显微成像透镜和CCD摄像头相结合的图像采集方式和基于DSP的嵌入式系统进行印版测控条信息的采集、处理、显示，通过数字图像处理算法，计算网点大小、直线宽度、棋盘块大小；对测控条上的网点区域、线条区域、棋盘区域进行特征提取以及综合评价，使判断结果更加可靠。

Description

一种基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法

技术领域

本发明属于印刷质量检测技术领域，涉及一种计算机直接制版的质量检测方法，具体涉及一种基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法。

背景技术

CTP(Computer-to-plate)是计算机直接制版的简称，CTP制版设备是采用计算机直接控制激光发生器，由激光束在CTP版材上扫描曝光成像，然后通过后续加工(如显影、固版、烤版等)工序制成印版。常用的激光光源有波长为488nm的氩离子蓝激光、波长为532nm的YAG绿激光、波长为830nm近红外激光、波长为1064nm的红外激光、以及波长为400nm的紫激光等，相对应于不同的激光光源，CTP版材主要分为感光体系CTP版材、感热体系CTP版材、紫激光体系CTP版材等。不同激光源和不同板材的成像效果对于数字图像采集的效果是不一样的。在制版过程中，制版设备的性能(如激光头的焦距、激光头的变焦距离、激光的发光功率以及滚筒的转速等)、显影条件(如显影液的化学成分、温度、浓度等)、工艺控制(各种工艺参数的设置，如曝光时间、显影时间等)、环境条件(如版房的湿度、温度、光照条件等)等因素都会影响制版质量。

目前对印版的质量监控是通过检测印版测控条来进行的，印版测控条随着待印刷版面一起被CTP制版机曝光以及经过后续处理，位于印版的水平边缘处。印版测控条一般包括网点区域(也称梯尺，含2％到98％的不同网点面积覆盖率)、多条阴线阳线等间隔排列的线条区域以及由正方形黑白等大相间的棋盘块组成的棋盘区域，通过检测网点再现质量(网点大小、形状等)、线条再现质量(线条尺寸和线条边缘的光滑程度等)等指标来综合判断制版设备的性能、显影条件、工艺控制、环境条件等是否符合制版质量要求。

目前，CTP制版质量的检测方法分为主观目测方法和客观测量方法。主观目测方法是人工用放大镜(5-10倍)直接观查测控条上梯尺中高光调、中间调、暗调区域的网点大小、线条区域中的线条宽度、棋盘区域中黑白相间的棋盘块的大小等，是一种对印版质量的综合判断，但由于是人工作出的定性判断，因此该方法受到观测者的先验知识、技能、经验等的局限，会产生判断偏差。客观测量方法是借助仪器设备对测控条进行检测及定量分析：

检测方法1：使用反射密度计，测量梯尺中的实地密度以及网点密度，用穆莱-戴维斯公式或尤尔-尼尔森方程计算网点面积率；

检测方法2：使用图像采集装置将印版测控条上的梯尺图像采集后传入计算机，通过运行计算机上的软件对网点图像进行处理，得出网点大小、形状、角度的检测结果；

检测方法3：使用相机采集印版测控条上的梯尺图像，依靠专用图像处理芯片对网点图像进行处理，得出与网点相关的检测结果。

上述客观测量方法只是对网点进行检测，存在检测对象单一的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，解决了现有检测方法检测对象单一、检测结果误差较大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，该方法采用一种检测装置，该检测装置包括图像信号采集部分和图像信号处理部分，图像信号采集部分包括光源部分，光源部分包括四面封闭的遮光罩，遮光罩顶部中心开有通光孔，遮光罩顶部封闭部分的下方设置有毛玻璃，遮光罩的顶部平面上开有LED光源孔，LED光源孔内设置有LED光源，遮光罩的底部开有采集孔，通光孔的上方相隔一段距离设置有全反射棱镜，与全反射棱镜成90°角设置有显微透镜，与显微透镜相隔一段距离设置有CCD摄像头，图像信号处理部分包括DSP系统板，DSP系统板与CCD摄像头相连接，DSP系统板上还连接有功能键盘、LCD屏、多色环形光源控制电路、JTAG、串口，电源分别和光源部分、多色环形光源控制电路、CCD摄像头、DSP系统板和LCD屏相连接。

该方法按照以下步骤实施，

步骤1：图像信号的采集

利用图像信号采集部分对CTP印版测控条上的网点区域、线条区域、棋盘区域进行图像采集，具体采集方法如下：将印版测控条水平放在遮光罩底部采集孔的下方，使采集孔对应于印版测控条的待测区域，调节物距微调环对遮光罩的高度进行微调，得到固定的物距，LED光源发出的光线向下通过采集孔均匀照射在印版测控条上，产生的反射光线通过遮光罩顶部的通光孔向上传至全反射棱镜，全反射棱镜使一部分反射光线垂直向上传至人眼观测口，操作者通过人眼观测口对印版测控条待测区域进行粗定位，另一部分反射光线由全反射棱镜进行90°反射后成水平光线传到显微透镜，显微透镜成像后投影在CCD摄像头内的CCD感光器件上，得到显微成像的梯尺网点图像、直线条图像、棋盘块图像；

步骤2：图像信号的处理

利用图像信号处理部分对图像信号进行处理，将上步得到的显微成像的网点图像、直线条图像、棋盘块图像信号分别通过视频输入端口送入基于DSP的嵌入式结构的核心处理器，在核心处理器中预先通过JTAG端口写入图像处理程序，按以下步骤对图像进行处理：

(1)分别截取上步得到的网点图像、直线条图像、棋盘块图像中央部分的子图像；

(2)提取梯尺区域子图像中的网点特征、直线区域子图像中的直线特征、棋盘区域子图像中的棋盘块特征；

(3)根据得到的网点特征、直线特征、棋盘块特征的隶属度函数综合评价印版质量；

(4)将结果在LCD屏上显示，检测完毕。

本发明的有益效果是，

(1)采用光源部分、全反射棱镜、显微成像透镜和CCD摄像头相结合的图像采集方式和基于DSP的嵌入式系统进行印版测控条信息的采集、处理、显示，具有速度快、使用方便、可靠性高的特点；

(2)通过数字图像处理算法，计算网点大小、直线宽度、棋盘块大小，为CTP印版质量评价提供数字化的定量分析依据；

(3)对测控条上的网点区域、线条区域、棋盘区域进行特征提取以及综合评价，使判断结果更加可靠。

附图说明

图1是本发明方法采用的检测装置的结构示意图；

图2是本发明方法实施例中棋盘块正方形顶点求取示意图；

图3是本发明方法实施例中隶属度函数折点示意图；

图4是本发明方法采用的图像信号处理部分的端口连接框图；

图5是本发明方法采用的图像信号采集部分的结构示意图；

图6是本发明方法采用的图像信号采集部分中光源部分的俯视图；

图7是本发明方法采用的图像信号处理部分中多色环形光源控制电路示意图。

图中，1.采集孔，2.物距微调环，3.遮光罩，4.LED光源，5.通光孔，6.毛玻璃，7.印版测控条，8.光源部分，9.全反射棱镜，10.显微透镜，11.CCD摄像头，12.功能键盘，13.LCD屏，14.DSP系统板，15.多色环形光源控制电路，16.JTAG，17.串口，18.电源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，采用一种检测装置，该检测装置包括图像信号采集部分和图像信号处理部分，图像信号采集部分的结构如图1、图5及图6所示，包括光源部分8，光源部分8包括四面封闭的遮光罩3，遮光罩3顶部中心开有通光孔5，遮光罩3顶部封闭部分的下方设置有毛玻璃6，遮光罩3的顶部平面上开有LED光源孔，LED光源孔内设置有LED光源4，遮光罩3的底部开有采集孔1，通光孔5的上方相隔一段距离设置有全反射棱镜9，与全反射棱镜9成90°角设置有显微透镜10，与显微透镜10相隔一段距离设置有CCD摄像头11，图像信号处理部分的结构如图1所示，包括DSP系统板14，DSP系统板14与CCD摄像头11相连接，DSP系统板14上还连接有功能键盘12、LCD屏13、多色环形光源控制电路15、JTAG16、串口17，电源18分别和光源部分8、多色环形光源控制电路15、CCD摄像头11、DSP系统板14和LCD屏13相连接。

该方法按照以下步骤实施，

步骤1：图像信号的采集

利用图像信号采集部分对CTP印版测控条上的网点区域、线条区域、棋盘区域进行图像采集，具体采集方法如下：将印版测控条7水平放在遮光罩3底部采集孔1的下方，使采集孔1对应于印版测控条7的待测区域，调节物距微调环2对遮光罩3的高度进行微调，从而得到固定的物距，使图像采集过程中不会因物距的变化而影响图像清晰度，LED光源4发出的光线向下通过采集孔1均匀照射在印版测控条7上，产生的反射光线通过遮光罩3顶部的通光孔5向上传至全反射棱镜9，全反射棱镜9使一部分反射光线垂直向上传至人眼观测口，操作者可通过人眼观测口对印版测控条7待测区域进行粗定位，另一部分反射光线由全反射棱镜9进行90°反射后成水平光线传到显微透镜10，显微透镜10成像后投影在CCD摄像头11内的CCD感光器件上，得到显微成像的梯尺网点图像、直线条图像、棋盘块图像；

步骤2：图像信号的处理

利用图像信号处理部分对图像信号进行处理，如图4所示，将上步得到的显微成像的网点图像、直线条图像、棋盘块图像信号分别通过视频输入端口送入基于DSP的嵌入式结构的核心处理器，在核心处理器中预先通过JTAG端口写入图像处理程序，按以下步骤对图像进行处理：

(1)分别截取上步得到的网点图像、直线条图像、棋盘块图像中央部分的子图像；

(2)提取梯尺区域子图像中的网点特征、直线区域子图像中的直线特征、棋盘区域子图像中的棋盘块特征；

(3)根据得到的网点特征、直线特征、棋盘块特征的隶属度函数综合评价印版质量；

(4)将结果分步在LCD屏13显示，检测完毕。

实施例

采用一种检测装置，该检测装置包括图像信号采集部分和图像信号处理部分，图像信号采集部分的结构如图1、图5及图6所示，包括光源部分8，光源部分8包括四面封闭的遮光罩3，遮光罩3顶部中心开有通光孔5，遮光罩3顶部封闭部分的下方设置有毛玻璃6，遮光罩3的顶部平面上开有LED光源孔，LED光源孔内设置有LED光源4，遮光罩3的底部开有采集孔1，通光孔5的上方相隔一段距离设置有全反射棱镜9，与全反射棱镜9成90°角设置有显微透镜10，与显微透镜10相隔一段距离设置有CCD摄像头11，图像信号处理部分的结构如图1所示，包括DSP系统板14，DSP系统板14与CCD摄像头11相连接，DSP系统板14上还连接有功能键盘12、LCD屏13、多色环形光源控制电路15、JTAG16、串口17，电源18分别和光源部分8、多色环形光源控制电路15、CCD摄像头11、DSP系统板14和LCD屏13相连接。

步骤1：图像信号的采集

利用图像信号采集部分对CTP印版测控条上的网点区域、线条区域、棋盘区域进行图像采集，具体采集方法如下：将印版测控条7水平放在遮光罩3底部采集孔1的下方，使采集孔1对应于印版测控条7的待测区域，调节物距微调环2对遮光罩3的高度进行微调，从而得到固定的物距，使图像采集过程中不会因物距的变化而影响图像清晰度，LED光源4发出的光线向下通过采集孔1均匀照射在印版测控条7上，产生的反射光线通过遮光罩3顶部的通光孔5向上传至全反射棱镜9，全反射棱镜9使一部分反射光线垂直向上传至人眼观测口，操作者可通过人眼观测口对印版测控条7待测区域进行粗定位，另一部分反射光线由全反射棱镜9进行90°反射后成水平光线传到显微透镜10，显微透镜10成像后投影在CCD摄像头11内的CCD感光器件上，得到显微成像的梯尺网点图像、直线条图像、棋盘块图像；

步骤2：图像信号的处理

利用图像信号处理部分对图像信号进行处理，如图4所示，将上步得到的显微成像的网点图像、直线条图像、棋盘块图像信号分别通过视频输入端口送入基于DSP的嵌入式结构的核心处理器，在核心处理器中预先通过JTAG端口写入图像处理程序，按以下步骤对图像进行处理：

(1)分别截取上步得到的网点图像、直线条图像、棋盘块图像中央部分128*128大小的子图像；

(2)提取梯尺区域子图像中的网点特征、直线区域子图像中的直线特征、棋盘区域子图像中的棋盘块特征，具体按以下步骤实施：

a.提取梯尺区域图像中网点特征：

首先采用类间最大方差法(Valley-emphasis法)对梯尺区域的网点图像进行二值分割，网点像素为0，背景像素为1；然后对分割后得到的二值图像进行逐个像素扫描，得到网点部分所占的像素数，则实测网点面积率计算方法如下：

P＝p_r/p_a    (1)

式中P为网点面积率，p_r为网点所占像素数，p_a为图像所含像素数。

对印版梯尺上2％到98％的各网点面积覆盖率的网点图像分别进行实测网点面积率计算后，按照下式计算梯尺区域的特征：

$E=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}|P{I}_i-P_i|---\left(2\right)$

$\mathrm{\σ}={\left(\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\left(\right|P{I}_{i^{\′}}-P_i|-E)}^2\right)}^{1/2}---\left(3\right)$

式中M为梯尺中不同网点面积覆盖率的个数，PI_i为各期望的网点面积覆盖率，P_i为相应的实测网点面积率。该组特征反映制版过程造成的网点扩大程度。

b.提取直线区域图像中直线特征：

CTP印版质量检测测控条上线条区域内的等间隔多条直线都是平行的，不会发生相交的现象，即所有直线的边缘都不会相交。首先采用Canny算子对线条区域图像进行边缘检测，寻找线条区域中的所有直线边缘，然后对所有边缘进行扫描，将每个边缘区分开，并做标记，再利用直线的Hough变换对每一个标记的边缘进行直线检测，得到每条直线的每一个边缘，从一个边缘到另一个边缘计算每一条直线的宽度，然后根据下式计算直线特征：

$W=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{D}_i---\left(4\right)$

式中M为线条区域中直线个数，D_i为直线宽度。该特征反映制版过程造成的直线尺寸变化程度。

c.提取棋盘区域图像中棋盘块特征：

CTP印版质量检测测控条上的棋盘区域是由黑白等大相间的棋盘块组成，棋盘块都是正方形，使用确定正方形顶点的方法来检测棋盘块的宽度。

如图2所示，以像素f(x，y)为中心定义4个方向e1、e2、e3和e4，这4个方向与4个边缘方向(d1、d2、d3、和d4)所成的角度分别为α1、α2、α3、α4(αr∈[0°，90°]，r＝1，…，4)，若在e1、e2、e3和e4方向上分别取相同数量的像素点(n＝2)，则当e1与e3分别远离与其相邻的两个边缘d1和d3时，沿着这两个方向上的像素点接近白色(白色的灰度值为255)，其灰度值的累加和较大，且在α1＝α3＝45°时达到最大；同理，当e2与e4分别远离与其相邻的两个边缘d2和d4时，沿着这两个方向上的像素点接近黑色(黑色的灰度值为0)，其灰度值的累加和较小，且在α2＝α4＝45°时达到最小。根据下式计算整幅图像中各个像素的e1、e3方向(α1＝α3＝45°)与e2、e4方向(α2＝α4＝45°)累计灰度值的差，最后得到与图像相同大小的数组C(i，j)：

C(i，j)＝|∑f(l，m)-∑f(p，q)|(i，j＝0，1，...，127)(5)

式中∑f(l，m)代表以像素点(i，j)为中心沿着e1、e3方向上遍历数目为2n的像素点的灰度值和，而∑f(p，q)代表以点(i，j)为中心沿着e2、e4方向上遍历数目为2n的像素点的灰度值和。

用m*m的模板，以m为列间距及行间距在数组C(i，j)中遍历，标记每个局部(m*m)的最大值点，这些点是正方形的顶点。m通过实验确定，在理想情况下制版一个测控条，采集它的棋盘区域图像，人工测算某个棋盘块的边长，以此边长作为模板的大小m。计算所有相邻顶点间的距离，然后根据下式计算棋盘区域的特征：

$L=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{D}_i---\left(6\right)$

式中M为相邻顶点间的距离的个数，D_i为相邻顶点间的距离。

(3)根据各特征的隶属度函数模糊综合评价印版质量：

对印版测控条上的3个区域，提取4个特征，E、σ为梯尺区域的特征，W为线条区域的特征，L为棋盘区域的特征。每个特征的权值均为0.25，即权向量A＝[0.25 0.25 0.25 0.25]。对印版质量，使用“合格”与“不合格”作为评判结果，即模糊评判集向量B＝[b1 b2]，其中，评价集元素b1为合格，b2为不合格。

对每个特征建立隶属度函数，如图3所示，隶属度函数均被定义为梯形，包含4个折点，从左至右分别用A、B、C、D表示，其中A和D点的隶属度为0，B和C点的隶属度为1。当B和C点的横坐标相同时，隶属度函数退化为三角形。通过实验方式确定各特征的A、B、C、D的横坐标值。在理想的情况下制版一个测控条P，在最不理想的情况下制版另一个测控条Q，分别计算测控条P的四个特征Ep、σp、Wp、Lp，以及测控条Q的四个特征Eq、σq、Wq、Lq。

对特征E，取A＝-|Eq|，B＝C＝0，D＝|Eq|；

对特征σ，取A＝B＝C＝0，D＝σ²q；

对特征W，取B＝C＝Wp，如果Wq＜Wp，则A＝Wq，D＝Wp+|Wp-Wq|；如果Wq＞Wp，则A＝Wp-|Wp-Wq|，D＝Wq；

对特征L，取B＝C＝Lp，如果Lq＜Lp，则A＝Lq，D＝Lp+|Lp-Lq|；如果Lq＞Lp，则A＝Lp-|Lp-Lq|，D＝Lq。

对待测印版测控条，首先计算各区域的4个特征值E、σ、W、L，然后根据各特征值的隶属度函数，计算各特征值所对应的隶属度r_E、r_σ、r_W、r_L，构建隶属度矩阵R＝(r_ij)_4×2，(i＝1，...，4，j＝1，2)，其中r_i1和r_i2互补，即r_i1+r_i2＝1，r₁₁＝r_E、r₁₂＝r_σ、r₁₃＝r_W、r₁₄＝r_L。

利用下式的模糊综合评价数学模型得到评价结果B＝{b_j}(j＝1，2)，在其中取最大值所对应的评判集元素就是最后评判的结果：

$b_j=\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}(a_i\·r_{\mathrm{ij}}),(j=\mathrm{1,2})---\left(8\right)$

式中A为权向量，R为隶属度矩阵。

(4)将结果分步在LCD屏13显示，检测完毕。

本实施例的图像处理部分采用数字信号处理器DSP系统板14实现，DSP系统板14端口连接框图如图4所示，DSP系统板14以TMS320DM642为核心处理器，具有600MHz的主频，广泛应用于数字视频监控终端、手机、数码相机等嵌入式应用中。TMS320DM642核心处理器包括：

(1)三个可配置的视频端口VP0、VP1、VP2，可提供与普通视频输入输出解码器、编码器的无缝接口，连接CCD摄像头11以及LCD屏13；

(2)64位外部存储器接口EMIF，可与多种存储器如闪烁存储器FLASH无缝连结，检测装置所需要的软件代码通过JTAG烧写固化在闪烁存储器FLASH中，即可实现便携式检测；

(3)通用输入/输出端口GPIO，提供通用I/O支持，本实施例中，将部分GPIO口置为输出，用于连接多色环形光源控制电路15；将部分GPIO口置为输入，用于连接人机交互的功能键盘12；

(4)符合IEEE1149标准的JTAG(Joint Test Action Group)标准测试接口，通过DSP仿真器可以向DSP加载程序和对程序进行调试。

本实施例选用四种颜色的LED光源4(白光源组W、红光源组R、绿光源组G、蓝光源组B)等间隔装配在遮光罩3上的LED光源孔中。多色环形光源控制电路15示意图如图5所示，四种光源使用同一个电源18供电，采用四个PNP三极管作为每组光源的电子开关。四个三极管的基极分别接DSP板的四个GPIO口，四个GPIO口均置为输出状态，使用功能键盘12中的光源选择按键同时控制四个GPIO口的输出值，同一时刻只允许四个GPIO口中的一个为低电平。当其中一个GPIO口为低电平时，对应的PNP三极管发射极与集电极导通，相应颜色LED光源组发光，其它三个GPIO口为高电平，对应的PNP三极管发射极和集电极断路，LED光源组不发光。通过以上的方式，使四种颜色的LED光源组在一个按键的控制下，实现循环的开关，以此选择最佳颜色的光源。

本实施例中，LED光源4和DSP系统板14需要5V工作电压，CCD摄像头11和LCD屏13需要12V工作电压。采用通用电源适配器，将220V交流电转换为12V的直流电，直接用于检测装置供电。在检测装置内，12V工作电压分别对CCD摄像头11和LCD屏13供电，同时采用DC/DC电源转换模块将12V的工作电压转换为5V的工作电压，得到的5V工作电压分别对LED光源4和DSP系统板14供电。

检测装置上电后，上电自检程序自动将FLASH中的程序拷贝到核心处理器TMS320DM642中。LCD屏13显示位于采集孔下方印版测控条待检区域的视频图像，操作者可以使用功能键盘上的按键选择不同颜色的光源、进行图像采集、网点面积率计算、直线宽度计算、棋盘块边长计算以及印版质量综合判断，所有结果分别显示在LCD屏13上，还可将采集的图像、计算结果通过串行通信端口传输至计算机。

Claims (5)

1.一种基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，其特征在于，该方法采用一种检测装置，该检测装置包括图像信号采集部分和图像信号处理部分，所述的图像信号采集部分包括光源部分(8)，光源部分(8)包括四面封闭的遮光罩(3)，遮光罩(3)顶部中心开有通光孔(5)，遮光罩(3)顶部封闭部分的下方设置有毛玻璃(6)，遮光罩(3)的顶部平面上开有LED光源孔，LED光源孔内设置有LED光源(4)，遮光罩(3)的底部开有采集孔(1)，通光孔(5)的上方相隔一段距离设置有全反射棱镜(9)，与全反射棱镜(9)成90°角设置有显微透镜(10)，与显微透镜(10)相隔一段距离设置有CCD摄像头(11)，所述的图像信号处理部分包括DSP系统板(14)，DSP系统板(14)与CCD摄像头(11)相连接，DSP系统板(14)上还连接有功能键盘(12)、LCD屏(13)、多色环形光源控制电路(15)、JTAG(16)、串口(17)，电源(18)分别和光源部分(8)、多色环形光源控制电路(15)、CCD摄像头(11)、DSP系统板(14)和LCD屏(13)相连接。

该方法按照以下步骤实施，

步骤1：图像信号的采集

利用图像信号采集部分对CTP印版测控条上的网点区域、线条区域、棋盘区域进行图像采集，具体采集方法如下：将印版测控条(7)水平放在遮光罩(3)底部采集孔(1)的下方，使采集孔(1)对应于印版测控条(7)的待测区域，调节物距微调环(2)对遮光罩(3)的高度进行微调，得到固定的物距，LED光源(4)发出的光线向下通过采集孔(1)均匀照射在印版测控条(7)上，产生的反射光线通过遮光罩(3)顶部的通光孔(5)向上传至全反射棱镜(9)，全反射棱镜(9)使一部分反射光线垂直向上传至人眼观测口，操作者通过人眼观测口对印版测控条(7)待测区域进行粗定位，另一部分反射光线由全反射棱镜(9)进行90°反射后成水平光线传到显微透镜(10)，显微透镜(10)成像后投影在CCD摄像头(11)内的CCD感光器件上，得到显微成像的梯尺网点图像、直线条图像、棋盘块图像；

步骤2：图像信号的处理

利用图像信号处理部分对图像信号进行处理，将上步得到的显微成像的网点图像、直线条图像、棋盘块图像信号分别通过视频输入端口送入基于DSP的嵌入式结构的核心处理器，在核心处理器中预先通过JTAG端口写入图像处理程序，按以下步骤对图像进行处理：

(1)分别截取上步得到的网点图像、直线条图像、棋盘块图像中央部分的子图像；

(2)提取梯尺区域子图像中的网点特征、直线区域子图像中的直线特征、棋盘区域子图像中的棋盘块特征；

(3)根据得到的网点特征、直线特征、棋盘块特征的隶属度函数综合评价印版质量；

(4)将结果在LCD屏(13)上显示，检测完毕。

2.按照权利要求1所述的基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，其特征在于，所述的提取梯尺区域子图像中的网点特征，具体按以下步骤实施：

首先采用类间最大方差法对梯尺区域的网点图像进行二值分割，网点像素为0，背景像素为1；然后对分割后得到的二值图像进行逐个像素扫描，得到网点部分所占的像素数，实测网点面积率计算方法如下：

P＝p_r/p_a

式中P为网点面积率，p_r为网点所占像素数，p_a为图像所含像素数；

对印版梯尺上2％到98％的各网点面积覆盖率的网点图像分别进行实测网点面积率计算后，按照下式计算梯尺区域的特征：

<math> <mrow> <mi>E</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>M</mi> </mfrac> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>M</mi> </munderover> <mo>|</mo> <msub> <mi>PI</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>|</mo> </math>

$\mathrm{\&sigma;}={\left(\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left(\right|{\mathrm{PI}}_{i^{\&prime;}}-P_i|-E)}^2\right)}^{1/2}$

式中M为梯尺中不同网点面积覆盖率的个数，PI_i为各期望的网点面积覆盖率，P_i为相应的实测网点面积率。

3.按照权利要求1所述的基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，其特征在于，所述的提取直线区域子图像中的直线特征，具体按以下步骤实施：

首先采用Canny算子对线条区域图像进行边缘检测，寻找线条区域中的所有直线边缘，然后对所有边缘进行扫描，将每个边缘区分开，并做标记，再利用直线的Hough变换对每一个标记的边缘进行直线检测，得到每条直线的每一个边缘，从一个边缘到另一个边缘计算每一条直线的宽度，然后根据下式计算直线特征：

$W=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{D}_i$

式中M为线条区域中直线个数，D_i为直线宽度。

4.按照权利要求1所述的基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，其特征在于，所述的提取棋盘区域子图像中的棋盘块特征，具体按以下步骤实施：

以像素f(x，y)为中心定义4个方向e1、e2、e3和e4，这4个方向与4个边缘方向(d1、d2、d3、d4)所成的角度分别为α1、α2、α3、α4(αr∈[0°，90°]，r＝1，…，4)，根据下式计算整幅图像中各个像素的e1、e3方向(α1＝α3＝45°)与e2、e4方向(α2＝α4＝45°)累计灰度值的差，最后得到与图像相同大小的数组C(i，j)：

C(i，j)＝|∑f(l，m)-∑f(p，q)|(i，j＝0，1，...，127)

式中∑f(l，m)代表以像素点(i，j)为中心沿着e1、e3方向上遍历数目为2n的像素点的灰度值和，而∑f(p，q)代表以点(i，j)为中心沿着e2、e4方向上遍历数目为2n的像素点的灰度值和；

在理想情况下制版一个测控条，采集它的棋盘区域图像，人工测算某个棋盘块的边长，以此边长作为模板的大小m，用m*m的模板，以m为列间距及行间距在数组C(i，j)中遍历，标记每个局部(m*m)的最大值点，这些点是正方形的顶点，计算所有相邻顶点间的距离，然后根据下式计算棋盘区域的特征：

$L=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{D}_i$

式中M为相邻顶点间的距离的个数，D_i为相邻顶点间的距离。

5.按照权利要求1所述的基于数字信号处理器的CTP制版质量检测方法，其特征在于，所述的根据得到的网点特征、直线特征、棋盘块特征的隶属度函数评价印版质量，具体按以下步骤实施：

对印版测控条上的3个区域，提取4个特征，E、σ为梯尺区域的特征，W为线条区域的特征，L为棋盘区域的特征，每个特征的权值均为0.25，即权向量A＝[0.25 0.25 0.25 0.25]，对印版质量，使用“合格”与“不合格”作为评判结果，即模糊评判集向量B＝[b1 b2]，其中，评价集元素b1为合格，b2为不合格，对每个特征建立隶属度函数，隶属度函数均被定义为梯形，包含4个折点，从左至右分别用A、B、C、D表示，其中A和D点的隶属度为0，B和C点的隶属度为1，当B和C点的横坐标相同时，隶属度函数退化为三角形，在理想的情况下制版一个测控条P，在最不理想的情况下制版另一个测控条Q，分别计算测控条P的四个特征Ep、σp、Wp、Lp，以及测控条Q的四个特征Eq、σq、Wq、Lq：

对特征E，取A＝-|Eq|，B＝C＝0，D＝|Eq|；

对特征σ，取A＝B＝C＝0，D＝σ²q；

对特征W，取B＝C＝Wp，如果Wq＜Wp，则A＝Wq，D＝Wp+|Wp-Wq|；如果Wq＞Wp，则A＝Wp-|Wp-Wq|，D＝Wq；

对特征L，取B＝C＝Lp，如果Lq＜Lp，则A＝Lq，D＝Lp+|Lp-Lq|；如果Lq＞Lp，则A＝Lp-|Lp-Lq|，D＝Lq；

对待测印版测控条，首先计算各区域的4个特征值，然后根据各特征值的隶属度函数，计算隶属度矩阵R＝(r_ij)_4×2，(i＝1，...，4，j＝1，2)，其中r_i1和r_i2互补，即r_i1+r_i2＝1，利用下式的模糊综合评价数学模型得到评价结果B＝{b_j}(j＝1，2)，在其中取最大值所对应的评判集元素就是最后评判的结果：

$b_j=\underset{i=1}{\overset{4}{\mathrm{\&Sigma;}}}(a_i\&CenterDot;r_{\mathrm{ij}}),(j=\mathrm{1,2})$

式中A为权向量，R为隶属度矩阵。

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