CN103042822B - 印刷品双识码动态数字管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及印刷品双识码动态数字管控系统，包括光电检测设备、图像处理系统、工控机PLC以及综合比对单元，工控机PLC控制光电检测设备和图像处理系统，图像处理系统包括输纸部相机、收纸部相机、第一图像采集卡、第二图像采集卡、图像服务器、图像比对模块、输纸部识码器、收纸部识码器以及号码比对模块；光电检测设备设置在喷码工序之前，输纸部相机设置在喷码工序和胶印印刷单元之间，第一图像采集卡用于接收输纸部相机采集到的输纸图像；收纸部相机设置在胶印印刷单元之后，第二图像采集卡用于接收收纸图像。本发明解决了现有不能为准确核查数字问题以及减少产品返工提供可靠的数据的技术问题，本发明达到精准、有效控制在线数字的目的。

Description

印刷品双识码动态数字管控系统及方法

技术领域

本发明属于印刷控制领域，具体涉及一种印刷品双识码动态数字管控系统及方法。

背景技术

现有的印刷生产过程中的数字管理通过印后增加的人工过数环节进行确认、核对和控制，不能及时准确核查数字，并且无法为减少产品返工提供可靠的数据信息。

发明内容

为了解决现有的人工过数环节不能为准确核查数字问题以及减少产品返工提供可靠的数据信息的技术问题，本发明提供一种印刷品双识码动态数字管控系统及方法，在线数字管控系统综合利用先进的计算机技术、机电技术、光电控制和图像识别技术，通过对大张产品准确喷印大张号码，利用相机图像识别技术进行准确识别的方式，达到精准、有效控制在线数字的目的，实现印刷环节数字管理从事后控制向实时控制的转变，为准确核查数字问题，减少产品返工提供可靠的数据信息。

本发明的技术解决方案：

印刷品双识码动态数字管控系统，其特殊之处在于：包括光电检测设备、图像处理系统、工控机PLC以及综合比对单元，所述工控机PLC控制光电检测设备和图像处理系统，

所述图像处理系统包括输纸部相机、收纸部相机、第一图像采集卡、第二图像采集卡、图像服务器、图像比对模块、输纸部识码器、收纸部识码器以及号码比对模块；

所述光电检测设备设置在喷码工序之前，用于对即将进入喷码工序的纸张进行状态判断，并针对不同的纸张状态分别进行光电计数，同时将纸张状态以及光电计数结果发送给综合比对单元；

所述输纸部相机设置在喷码工序和胶印印刷单元之间，所述第一图像采集卡用于接收输纸部相机采集到的输纸图像；

所述收纸部相机设置在胶印印刷单元之后，所述第二图像采集卡用于接收收纸部相机采集到的收纸图像；

所述图像服务器用于接收输纸图像和收纸图像，并根据输纸部相机和收纸部相机之间的距离将输纸图像和收纸图像一一对应，按照对应后的顺序存储；

所述图像比对模块用于分别提取对应的输纸图像和收纸图像的图像灰度，并根据得到的图像灰度与预设的图像灰度阈值的差异判断纸张状态为无纸、产品纸和过版纸，同时进行图像计数，并将图像纸张状态和图像计数结果发送给综合比对单元；

所述输纸部识码器用于对判断为产品纸的输纸图像利用号码图像模板识别输纸喷印号码；

所述收纸部识码器用于对判断为产品纸的收纸图像利用号码图像模板识别收纸喷印号码；

所述号码比对模块用于按照对应顺序依次比对同一张纸的输纸识别喷印号码与收纸喷印号码是否一致；

所述综合比对单元用于接收光电检测设备发送的光电纸张状态和图像比对模块发送的图像纸张状态，并按照接收的先后顺序将光电纸张状态和图像纸张状态进行比对。

上述光电检测设备为光电传感器。

一种数字管控系统的印刷品双识码动态数字管控方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1】光电检测：

1.1】光电检测设备对即将进入喷码工序的纸张进行状态判断，得到光电纸张状态；

1.2】针对不同的光电纸张状态分别进行光电计数，同时将光电纸张状态以及光电计数结果发送给综合比对单元；

2】输纸部相机采集喷码后的纸张图像，并将输纸图像传输给第一图像采集卡，第一图像采集卡将输纸图像传输给图像服务器；

3】收纸部相机采集胶印后的纸张图像，并将收纸图像传输给第二图像采集卡，第二图像采集卡将收纸图像输出给图像服务器；

4】图像存储与处理：

图像服务器接收输纸图像和收纸图像，根据输纸部相机和收纸部相机之间的距离将输纸图像和收纸图像分别一一对应成同一纸张，并按照对应后的顺序存储输纸图像和收纸图像；5】图像比对：

5.1】在图像比对模块中建立图像模型，所述图像模型包括预设的图像灰度阈值；

5.2】按照存储的对应关系分别提取输纸图像和收纸图像的图像灰度；

5.3】将提取的图像灰度与图像模型中预设的图像灰度阈值进行比对，分别判断纸张状态；

如果输纸图像和收纸图像的图像纸张状态一致时，则执行步骤5.4】；

如果输纸图像和收纸图像的图像纸张状态不一致时，则报警；

5.4】

当均为无纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元后，等待上纸；

当均为产品纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元，并执行步骤6】；

当为过版纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元；

6】在输纸部识码器中建立号码图像模板，输纸部识码器对判断为产品纸的输纸图像利用号码图像模板进行识别，得到输纸喷印号码；

在收纸部识码器中建立号码图像模板，收纸部识码器对判断为产品纸的收纸图像利用号码图像模板进行识别，得到收纸喷印号码；

7】号码比对模块按照对应关系顺序依次比对同一张纸的输纸识别喷印号码与收纸喷印号码是否一致；

如果一致，则数据正常；

如果不一致，系统进行报警处理；

8】纸张状态综合比对：

8.1】综合对比单元接收光电检测设备发送的光电纸张状态和图像比对模块发送的图像纸张状态；

8.2】综合对比模块按照接收的先后顺序将光电纸张状态和图像纸张状态进行比对：

如果光电纸张状态和图像纸张状态一致，则数据正常；

如果光电纸张状态和图像纸张状态不一致，则系统进行报警处理。

本发明所具有的优点：

1、本发明综合利用先进的计算机技术、机电技术、光电控制和图像识别技术，通过对大张产品准确喷印大张号码，利用相机图像识别技术进行准确识别的方式，达到精准、有效控制在线数字的目的，实现印刷环节数字管理从事后控制向实时控制的转变，为准确核查数字问题，减少产品返工提供可靠的数据信息。

2、本发明优化了数管流程，减少过数环节和产品转运频次，实现产品从孔位管理到大张管理的细化，进一步完善了产品过程控制的精细化管理。同时，为质量检测系统提供产品标识，实现产品质量过程控制的精细化管理。并通过在印码环节与产品冠字号关联，实现印钞过程的数字信息关联，达到印钞生产、质量和数字管理过程控制的精准化。

3、本发明能够实现光电检测设备与图像处理系统是否正常的相互判断，提高系统的稳定性，为企业减员增效创造有利条件。

附图说明

图1为本发明印刷品双识码动态数字管控方法流程图；

图2为本发明印刷品双识码动态数字管控系统图。

具体实施方式

如图1所示，印刷品双识码动态数字管控系统，包括光电检测设备、图像处理系统、工控机PLC以及综合比对单元，工控机PLC控制光电检测设备和图像处理系统。

图像处理系统包括输纸部相机、收纸部相机、第一图像采集卡、第二图像采集卡、图像服务器、图像比对模块、输纸部识码器、收纸部识码器以及号码比对模块；

光电检测设备设置在喷码工序之前，用于对即将进入喷码工序的纸张进行状态判断，并针对不同的纸张状态(无纸、产品纸和过版纸)分别进行光电计数，同时将纸张状态以及光电计数结果发送给综合比对单元；一般光电检测设备选用光电传感器；

输纸部相机设置在喷码工序和胶印印刷单元之间，第一图像采集卡用于接收输纸部相机采集到的输纸图像；

收纸部相机设置在胶印印刷单元之后，第二图像采集卡用于接收收纸部相机采集到的收纸图像；

图像服务器用于接收输纸图像和收纸图像，并根据输纸部相机和收纸部相机之间的距离将输纸图像和收纸图像一一对应(也就是将同一纸张的输纸图像与收纸图像一一对应)，按照对应后的关系顺序存储；

图像比对模块用于分别提取对应的输纸图像和收纸图像的图像灰度，并根据得到的图像灰度与预设的图像灰度阈值的差异判断纸张状态为无纸、产品纸和过版纸，同时进行图像计数，并将图像纸张状态和图像计数结果发送给综合比对单元；

输纸部识码器用于对判断为产品纸的输纸图像利用图像模板识别输纸喷印号码；收纸部识码器用于对判断为产品纸的收纸图像利用图像模板识别收纸喷印号码；号码比对模块用于按照对应顺序依次比对同一张纸的输纸识别喷印号码与收纸喷印号码是否一致；综合比对单元用于接收光电检测设备发送的光电纸张状态和图像比对模块发送的图像纸张状态，并按照接收的先后顺序将光电纸张状态和图像纸张状态进行比对。

如图1所示，一种根据权利要求1所述的数字管控系统的印刷品双识码动态数字管控方法，包括以下步骤：

1】光电检测：

1.1】光电检测设备对即将进入喷码工序的纸张进行状态判断，得到光电纸张状态；

1.2】针对不同的光电纸张状态分别进行光电计数，同时将光电纸张状态以及光电计数结果发送给综合比对单元；

2】输纸部相机采集喷码后的纸张图像，并将输纸图像传输给第一图像采集卡，第一图像采集卡将输纸图像传输给图像服务器；

3】收纸部相机采集胶印后的纸张图像，并将收纸图像传输给第二图像采集卡，第二图像采集卡将收纸图像输出给图像服务器；

4】图像存储与处理：

图像服务器接收输纸图像和收纸图像，根据输纸部相机和收纸部相机之间的距离以及纸张的传输速度将输纸图像和收纸图像分别一一对应成同一纸张，并按照对应后的顺序存储输纸图像和收纸图像；

5】图像比对：

5.1】在图像比对模块中建立图像模型，所述图像模型包括预设的图像灰度阈值；

5.2】按照存储的对应关系分别提取输纸图像和收纸图像的图像灰度；

5.3】将提取的图像灰度与图像模型中预设的图像灰度阈值进行比对，分别判断纸张状态；

如果输纸图像和收纸图像的图像纸张状态一致时，则执行步骤5.4】；

如果输纸图像和收纸图像的图像纸张状态不一致时，则报警；

5.4】当均为无纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元后，等待上纸；

当均为产品纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元，并执行步骤6】；

当为过版纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元；

6】在输纸部识码器中建立号码图像模板，输纸部识码器对判断为产品纸的输纸图像利用号码图像模板进行识别，得到输纸喷印号码；

在收纸部识码器中建立号码图像模板，收纸部识码器对判断为产品纸的收纸图像利用号码图像模板进行识别，得到收纸喷印号码；

7】号码比对模块按照对应顺序依次比对同一张纸的输纸识别喷印号码与收纸喷印号码是否一致；

如果一致，则数据正常；

如果不一致，系统进行报警处理；

8】纸张状态综合比对：

8.1】综合对比单元接收光电检测设备发送的光电纸张状态和图像比对模块发送的图像纸张状态；

8.2】综合对比模块按照接收的先后顺序将光电纸张状态和图像纸张状态进行比对：

如果光电纸张状态和图像纸张状态一致，则数据正常；

如果光电纸张状态和图像纸张状态不一致，则系统进行报警处理。

如图2所示，设备组成：喷码机、输纸部相机、输纸部识码器、收纸部相机、收纸部识码器、光电检测设备、工控机PLC。

工控机PLC及图像处理系统接收信号、图像。通过图像服务器分别存储信息和图像，方便下工序数据比对，减少本地数据库压力的同时，通过管理查询界面方便工序、设备的历史数据查询。

通过光电检测设备判断无纸、产品纸、过版纸三种状态，并实时同步将纸张状态传递给综合比对单元，实现光电计数。

通过拍照图像与建模图像差异比对判断纸张状态完成软件计数功能，能有效区分无纸、过版纸、产品纸三类纸张状态，并同时记录所有的纸张图像。通过工控机PLC的同步机制，将进出设备的产品大张号进行同步识别，确保进出产品号码的对应准确。能够统计当万数据中的拒识数据、异常数据、重复上机数等，通过全部记录与分类记录。可方便查询出设备在某时刻产品运行情况，为查找数字问题提供依据。

综合比对单元对于硬件(即光电检测设备)的检测结果以及图像处理系统的检测结果比对有差异的，综合比对单元进行报警或归为“异常数据”待人工确认。分别记录上机产品数、上机过版纸数。准确控制印刷机台在线印刷产品数量，全程实现每一张产品的唯一身份识别和去向的跟踪，通过对印刷机入纸端和出纸端的数量和喷码号进行比对，及时检测出串车、多张、少张(机台遗落产品)等数字问题并进行报警，实现产品数字在线准确控制。实现准确的在线数字管控，使印刷环节数字管理从事后控制向事中控制转变，对于准确核查数字问题，减少产品返工提供准确、有效的数据信息。在此基础上进一步简化产品过数工艺，减少人员接触产品机率，降低人员劳动强度、提高产品数字安全控制力，提高生产效率。

另外，本发明采用将光电检测设备和图像处理系统两套检测设备，当一套检测设备出现故障，另一套设备可以继续工作。光电检测设备也可以直接得到纸张状态和纸张数量。

Claims (3)

1.印刷品双识码动态数字管控系统，其特征在于：包括光电检测设备、图像处理系统、工控机PLC以及综合比对单元，所述工控机PLC控制光电检测设备和图像处理系统，

所述图像处理系统包括输纸部相机、收纸部相机、第一图像采集卡、第二图像采集卡、图像服务器、图像比对模块、输纸部识码器、收纸部识码器以及号码比对模块；

所述光电检测设备设置在喷码工序之前，用于对即将进入喷码工序的纸张进行状态判断，并针对不同的纸张状态分别进行光电计数，同时将纸张状态以及光电计数结果发送给综合比对单元；

所述输纸部相机设置在喷码工序和胶印印刷单元之间，所述第一图像采集卡用于接收输纸部相机采集到的输纸图像；

所述收纸部相机设置在胶印印刷单元之后，所述第二图像采集卡用于接收收纸部相机采集到的收纸图像；

所述图像服务器用于接收输纸图像和收纸图像，并根据输纸部相机和收纸部相机之间的距离将输纸图像和收纸图像一一对应，按照对应后的顺序存储；

所述图像比对模块用于分别提取对应的输纸图像和收纸图像的图像灰度，并根据得到的图像灰度与预设的图像灰度阈值的差异判断纸张状态为无纸、产品纸和过版纸，同时进行图像计数，并将图像纸张状态和图像计数结果发送给综合比对单元；

所述输纸部识码器用于对判断为产品纸的输纸图像利用号码图像模板识别输纸喷印号码；

所述收纸部识码器用于对判断为产品纸的收纸图像利用号码图像模板识别收纸喷印号码；

所述号码比对模块用于按照对应顺序依次比对同一张纸的输纸识别喷印号码与收纸喷印号码是否一致；

所述综合比对单元用于接收光电检测设备发送的光电纸张状态和图像比对模块发送的图像纸张状态，并按照接收的先后顺序将光电纸张状态和图像纸张状态进行比对。

2.根据权利要求1所述的印刷品双识码动态数字管控系统，其特征在于：所述光电检测设备为光电传感器。

3.一种根据权利要求1所述的数字管控系统的印刷品双识码动态数字管控方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】光电检测：

1.1】光电检测设备对即将进入喷码工序的纸张进行状态判断，得到光电纸张状态；

1.2】针对不同的光电纸张状态分别进行光电计数，同时将光电纸张状态以及光电计数结果发送给综合比对单元；

2】输纸部相机采集喷码后的纸张图像，并将输纸图像传输给第一图像采集卡，第一图像采集卡将输纸图像传输给图像服务器；

3】收纸部相机采集胶印后的纸张图像，并将收纸图像传输给第二图像采集卡，第二图像采集卡将收纸图像输出给图像服务器；

4】图像存储与处理：

图像服务器接收输纸图像和收纸图像，根据输纸部相机和收纸部相机之间的距离将输纸图像和收纸图像分别一一对应成同一纸张，并按照对应后的顺序存储输纸图像和收纸图像；5】图像比对：

5.1】在图像比对模块中建立图像模型，所述图像模型包括预设的图像灰度阈值；

5.2】按照存储的对应关系分别提取输纸图像和收纸图像的图像灰度；

5.3】将提取的图像灰度与图像模型中预设的图像灰度阈值进行比对，分别判断纸张状态；

如果输纸图像和收纸图像的图像纸张状态一致时，则执行步骤5.4】；

如果输纸图像和收纸图像的图像纸张状态不一致时，则报警；

5.4】

当均为无纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元后，等待上纸；

当均为产品纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元，并执行步骤6】；

当为过版纸时，则进行图像计数，同时将纸张状态发送至综合比对单元；

6】在输纸部识码器中建立号码图像模板，输纸部识码器对判断为产品纸的输纸图像利用号码图像模板进行识别，得到输纸喷印号码；

在收纸部识码器中建立号码图像模板，收纸部识码器对判断为产品纸的收纸图像利用号码图像模板进行识别，得到收纸喷印号码；

7】号码比对模块按照对应关系顺序依次比对同一张纸的输纸识别喷印号码与收纸喷印号码是否一致；

如果一致，则数据正常；

如果不一致，系统进行报警处理；

8】纸张状态综合比对：

8.1】综合对比单元接收光电检测设备发送的光电纸张状态和图像比对模块发送的图像纸张状态；

8.2】综合对比模块按照接收的先后顺序将光电纸张状态和图像纸张状态进行比对：

如果光电纸张状态和图像纸张状态一致，则数据正常；

如果光电纸张状态和图像纸张状态不一致，则系统进行报警处理。