CN106469450A - 一种印刷品墨斑的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种印刷品墨斑的检测方法及装置，该方法包括：获取通过扫描仪采集的印刷品和反射率校准样品的原始图像；对印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；对上述多个墨斑图像进行小波分解、高频去噪处理、图像重构，得到印刷品的平滑墨斑图像，并确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；对比印刷品和反射率校准样品的原始图像，确定印刷品的平均反射率；根据平均反射率和离散矩阵灰度值确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，本发明结合人眼对比敏感度，利用数字图像处理技术，使检测结果更符合人眼的主观感受，提高了检测结果与人眼视觉评价的相关性，实现了对印刷品墨斑简便、高精度、低成本的检测。

Description

一种印刷品墨斑的检测方法及装置

技术领域

本发明涉及印刷品质量检测技术领域，具体而言，涉及一种印刷品墨斑的检测方法及装置。

背景技术

所谓印刷品墨斑，可以被定义为在一个色调均匀的印刷区域中产生的非预期的、变化的光反射，呈模糊的云状、粒状或其它规则的图案。在ISO/IEC13660标准中，更专业的定义是：印品所有方向上，密度的无周期波动的空间频率小于0.4周期/mm。印刷品墨斑是长期困扰造纸和印刷工业的技术难题，研究印刷斑纹，利用墨斑指数评价墨斑并建立模型，以便更加客观的对印刷品墨斑进行评价，更加方便的解决印刷品墨斑所引起的问题，提高印品质量，具有非常重要的实际意义。

目前，印刷品墨斑的传统检测方法有很多，主要分为主观评价方法和客观判定方法。客观判定方法主要有以下这些，如背面剥离墨斑使用IGT测试法、VANDERCOOK印刷测试法、CRODA测试法检测，水干扰墨斑和湿粘印墨斑使用IGT测试法检测，上述传统的印刷品墨斑检测主要依赖于人眼的视觉，由于视觉观察敏感性的差异，其检测的一致性和精度有待提高。近年来，国内外主要是基于数字图像理论并采用数据快速处理的算法对印刷品墨斑进行深入的研究，构建数学模型，建立不同的评价体系，但是仍然存在着方法精度低、算法粗糙，与人眼视觉评价的相关性差等问题。

主观判定方法由于测试比较繁琐耗时而且实施起来相当昂贵，又易受到观察者本身的知识背景、情绪以及疲劳程度等因素的影响，使得在实际应用中受到严重的限制。现有的一些仪器检测方法大多采用贵重的实验仪器、成本高、难以普及。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种印刷品墨斑的检测方法及装置，结合人眼对比敏感度，利用数字图像处理技术，使检测结果更符合人眼的主观感受，提高了检测结果与人眼视觉评价的相关性，实现了对印刷品墨斑简便、高精度、低成本的检测，能够准确地对印刷品的墨斑大小进行检测，从而准确地对印刷品的印刷质量进行评价。

第一方面，本发明实施例提供了一种印刷品墨斑的检测方法，该方法包括：

获取通过扫描仪采集的印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；

根据所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；

对多个所述待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像；

利用小波逆变换对所述去除高频噪声后的墨斑图像进行图像重构，得到所述印刷品的平滑墨斑图像，并确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；

对所述印刷品的原始图像和所述反射率校准样品的原始图像进行对比，确定所述印刷品的平均反射率；

根据所述平均反射率和所述离散矩阵灰度值确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数表示墨斑大小的程度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述反射率校准样品包括多个具有不同反射率的区域图像。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像，包括：

利用墨斑分析软件读取所述印刷品的原始图像；

根据读取的所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度能够感知的波长范围确定选取的分区尺寸和分区数量；

根据选取的所述分区尺寸和所述分区数量对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述对多个所述待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像之前，还包括:

利用MATLAB软件读取多个所述待检测的墨斑图像。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述根据所述平均反射率和所述离散矩阵灰度值确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，包括：

根据所述离散矩阵灰度值、离散矩阵灰度值的标准差计算公式和离散矩阵灰度值的平均值计算公式，计算离散矩阵灰度值的标准差、以及离散矩阵灰度值的平均值，其中，所述离散矩阵灰度值的标准差计算公式为所述离散矩阵灰度值的平均值计算公式为

根据所述平均反射率、所述离散矩阵灰度值的标准差和灰度值变异系数计算公式，计算所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，其中，所述离散矩阵灰度值变异系数计算公式为

其中，x为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的横坐标，y为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的纵坐标，f(x,y)为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值，N为离散矩阵的大小，为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的平均值，σ_f为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的标准差，Refl.为印刷品的平均反射率，Mod CoV为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，PM为墨斑指数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述根据所述平均反射率和所述离散矩阵灰度值确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数之后，还包括：

按照预设规则设置多个墨斑生成取向；

分别计算各个所述墨斑生成取向上所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种印刷品墨斑的检测装置，该装置包括：

原始图像获取模块，用于获取通过扫描仪采集的印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；

墨斑图像生成模块，用于根据所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；

小波去噪模块，用于对多个所述待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像；

平滑墨斑图像生成模块，用于利用小波逆变换对所述去除高频噪声后的墨斑图像利用小波逆变换进行图像重构，得到所述印刷品的平滑墨斑图像，并确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；

平均反射率确定模块，用于对所述印刷品的原始图像和所述反射率校准样品的原始图像进行对比，确定所述印刷品的平均反射率；

灰度值变异系数确定模块，根据所述平均反射率和所述离散矩阵灰度值确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数表示墨斑大小的程度。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述墨斑图像生成模块包括：

图像读取单元，用于利用墨斑分析软件读取所述印刷品的原始图像；

分区确定单元，用于根据读取的所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度能够感知的波长范围确定选取的分区尺寸和分区数量；

取样单元，用于根据选取的所述分区尺寸和所述分区数量对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述灰度值变异系数确定模块包括：

第一计算单元，用于根据所述离散矩阵灰度值、离散矩阵灰度值的标准差计算公式和离散矩阵灰度值的平均值计算公式，计算得到离散矩阵灰度值的标准差、以及离散矩阵灰度值的平均值，其中，所述离散矩阵灰度值的标准差计算公式为所述离散矩阵灰度值的平均值计算公式为

第二计算单元，用于根据所述平均反射率、所述离散矩阵灰度值的标准差和灰度值变异系数计算公式，计算所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，其中，所述离散矩阵灰度值变异系数计算公式为

其中，x为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的横坐标，y为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的纵坐标，f(x,y)为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值，N为离散矩阵的大小，为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的平均值，σ_f为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的标准差，Refl.为印刷品的平均反射率，Mod CoV为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，PM为墨斑指数。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：

取向设置模块，用于按照预设规则设置多个墨斑生成取向；

计算模块，用于分别计算各个所述墨斑生成取向上所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。

本发明实施例提供的一种印刷品墨斑的检测方法及装置中，首先通过扫描仪采集印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；然后根据印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；对多个待检测的墨斑图像依次进行小波分解、高频去噪处理，并利用小波逆变换对去除高频噪声后的墨斑图像进行图像重构，得到印刷品的平滑墨斑图像，从而确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；最后，对印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像进行对比以确定印刷品的平均反射率，并根据该平均反射率和离散矩阵灰度值确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。本发明结合人眼对比敏感度，利用数字图像处理技术，使检测结果更符合人眼的主观感受，提高了检测结果与人眼视觉评价的相关性，实现了对印刷品墨斑简便、高精度、低成本的检测，能够准确地对印刷品的墨斑大小进行检测，从而准确地对印刷品的印刷质量进行评价。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种印刷品墨斑的检测方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的新闻纸的印刷墨斑的检测方法的流程示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种印刷品墨斑的检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到有技术中存在的算法粗糙、精度低、与人眼视觉评价的相关性差，以及主观判定方法受限严重、成本较高的问题，基于此，本发明实施例提供了一种印刷品墨斑的检测方法及装置，下面通过实施例进行描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种印刷品墨斑的检测方法，该方法包括步骤S101-S106，具体如下：

步骤S101：获取通过扫描仪采集的印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；

步骤S102：根据印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；

步骤S103：对多个待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像；

步骤S104：利用小波逆变换对去除高频噪声后的墨斑图像进行图像重构，得到印刷品的平滑墨斑图像，并确定该印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；

步骤S105：对印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像进行对比，确定该印刷品的平均反射率；

步骤S106：根据平均反射率和离散矩阵灰度值确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，该印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数表示墨斑大小的程度。

目前，印刷品墨斑的检测和评价对于人眼的依赖度很大，在不同的尺度下非均匀性感知不同，人所感知到的视觉信息(光谱频率)决定于人眼对比敏感度。所谓人眼对比敏感度即人眼所能辨别的亮度差别的能力而人们常说的亮度辨别阈值是指人眼辨别亮度差异时所需要的最小的光亮度差。

进一步的，基于对视觉感知的认识和频率分析，将印刷品墨斑按照尺度分区，有多种尺度范围，从小到大，这些尺度对视觉判断的重要性不同。墨斑分析软件一般使用快速傅立叶变换(FFT)以分离出实地印刷的深色和浅色部分，以及逆傅立叶变换以强调这些部分，在正常臂长视觉距离内，人眼对1～10mm尺度范围(即2～20mm波长范围)内的尺度特征特别敏感。

一般情况下，空间频率不同的时候，对比敏感度的响应也会不相同。对比敏感度通常使用对比敏感度函数(CSF)来描述，定义为人眼刚好能分辨差异时的调制度随空间频率的变化，与临界对比度(也称为视觉阈值)互为倒数。通过大量科学实验证明，CSF主要对中频敏感，对高频和低频并不是特别敏感，具有带通滤波器的一些性质，常用的CSF函数是由提出的，具体表现形式如下:

A(f)＝2.6(0.192+0.114f)exp[-(0.114f)^1.1]

其中，是空间频率，单位是cpd即周期/度，f_x为水平方向的空间频率、f_y为垂直方向的空间频率，其单位也是cpd。

综上所述，人眼对比敏感度是检测印刷品墨斑必须要考虑这个因素，因此本发明结合人眼对比敏感度以提高检测质量。

本发明实施例中，首先通过专业平板扫描仪对纸张样品进行扫描，以采集印刷品图像，其中，纸张样品可以选择新闻纸、双胶纸、铜版纸或者喷墨纸中的任一种，扫描分辨率优选为150dpi，其他分辨率的选择以保证能够得到清晰的图像为准；同时该扫描仪配套有一片反射率校准样品，该反射率校准样品包括一定数量具有不同反射率的区域图像；将上述纸张样品与上述反射率校准样品同时被扫描，并将获得的图像保存，优选的，可以选择以无压缩TIFF格式保存图像；其中，反射率校准样品用于在后续分析时将从纸张样品表面获得的灰度值转换为反射率。

具体的，考虑到人眼对比敏感度能够感知的波长范围是0.25～16mm，为提高与人眼视觉评价的相关性，在本实施例中，选取的波长范围在0.5～16mm；当波长小于0.5mm时，因为人眼基本上不能观测到这么微小的，因此这段波长的可取性变小，反之，波长大于16mm时，由于通常用于视觉预测的印刷区域是大约5mm大小的颗粒，而且波长大于快速傅里叶变换中规定的波长时不易于求方根。

由于扫描的分辨率和评估所用分区的尺寸会限制可用的波长范围，因此，上述根据印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像，包括：利用墨斑分析软件读取印刷品的原始图像；根据读取的印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度能够感知的波长范围确定选取的分区尺寸和分区数量；根据选取的分区尺寸和分区数量对印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像。

具体的，本发明实施例中，采用墨斑分析软件获取印刷品的原始图像后，确定所获取的印刷品的原始图像的大小；然后，设置墨斑分析软件所使用的波长范围为0.5～16mm，墨斑分析软件经过对上述印刷品的原始图像的大小、图像分辨率以及波长范围的分析，提供优选的图像取样所采用的分区尺寸及分区数量，一般情况下同一样品上可选取的分区数量范围在1-20；在本实施例中，优选的，在分辨率为150dpi，波长范围为0.5～16mm时，墨斑分析软件提供的分区尺寸为43.3mm×43.3mm，分区数量可根据图像大小、分区尺寸和优选数量范围而定。

进一步的，为了改善算法的粗糙度，提高计算精度，在本发明实施例中，上述对多个待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像之前，还包括:利用MATLAB软件读取多个待检测的墨斑图像。

优选的，小波去噪步骤如下：

步骤1：小波分解，利用MATLAB软件采用不同的小波基函数和不同的分解级数J对读取的多个待检测的墨斑图像进行二维多尺度小波分解。其中，分解级数J可选为1到4级，小波基函数可选为Haar，sym4，sym5，db系列小波基、Coifler小波基。以sym5小波基函数一级小波分解为例：

[ca,ch,cv,cd]＝swt2(I,1,'sym5')；其中，swt是进行多尺度二维离散小波变换，sym5为处理的小波基函数，ca,ch,cv,cd分别表示低频系数、水平方向高频系数、垂直方向高频系数和对角方向高频系数；

步骤2：高频去噪处理，小波一级分解置零，即将一级分解级数的细节部分设置为零，以此来去除高频噪声，优选可以采用如下方法实现：

mzero＝zeros(size(cd))；

chd＝mzero；

cvd＝mzero；

cdd＝mzero；

步骤3：小波逆变换，采用二维逆SWT变换，得到重构后的平滑墨斑图像，优选可以采用如下方法实现：

I1＝iswt2(ca,chd,cvd,cdd,'sym5')；其中I1表示所获得的平滑墨斑图像。

进一步的，得到印刷品的平滑墨斑图像后，并计算该印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，即墨斑大小的程度。

上述平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数可以反映出印刷品墨斑的不均匀性，变异系数越大，不均匀性越明显。

传统变异系数表示为其中，离散矩阵灰度值的标准差计算公式为所述离散矩阵灰度值的平均值计算公式为其中，CoV为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的传统变异系数，x为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的横坐标，y为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的纵坐标，f(x,y)为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值，N为离散矩阵的大小，为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的平均值，σ_f为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的标准差，PM为墨斑指数。

上述传统变异系数CoV存在很多不足之处，仅考虑了印刷品的光谱频率。进一步的，为了提高检测结果与人眼视觉评价的相关性，本发明提出了改进型的变异系数Mod CoV(Modified Coefficient of Variation，Mod CoV)是改进型的CoV，该改进型的变异系数利用标准偏差除以平均反射率的平方根，使用的是人眼对比敏感度能够感知的波长范围，且不是直接使用平均反射率来分割反射的标准偏离，而是用平均反射值的开方值来分割印品反射的标准偏离值，如下所示：其中，Refl.为印刷品的平均反射率，Mod CoV为改进型的变异系数，即印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。

具体的，对比反射率校准样品的原始图像的灰度值和印刷品的原始图像的灰度值，然后根据反射率校准样品的原始图像的灰度值相对应的反射率确定印刷图像的反射率。

进一步的，一般认为纸张及印刷表面是漫反射源，向全方向反射光线，与入射角度无关。纸张表面细小的起伏，皱纹、裂痕及其他表面特性，都会明显影响光的反射，表现出变化的反射率，这使得在不同方向上感知到的印刷品墨斑不一样。计算墨斑的不同取向，用来判断是否同个样品在某些方向具有较高的墨斑数值，从而分析出容易产生墨斑的方向，有利于指导工作人员对打印参数或者方式进行调整，提高印刷品的印刷质量。

优选的，本实施例中可选取90°、45°，0°和-45°等4个方向，按照预设规则设置多个墨斑生成取向；并分别计算各个所述墨斑生成取向上所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。

具体的，为了方便，本发明实施例中，利用墨斑软件对不同生成取向的墨斑图像进行检测，首先由墨斑分析软件读取由MATLAB软件获得的印刷品的平滑墨斑图像，然后在软件中设置不同的方向参数，利用墨斑分析软件中的计算系统根据本发明提供的改进型的变异系数计算公式进行印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数计算。

具体的，以新闻纸的印刷墨斑为例，说明本发明检测印刷品墨斑的方法，如图2所示：

步骤1：调整扫描仪参数，放置好新闻纸印刷品的墨斑样张和反射率校准样品进行图像的正确采集。扫描仪参数设置如下：模式选为专业模式，文稿类型选为反射，文稿来源选为文稿台，自动曝光类型选为文稿，图像类型选为16位灰度，分辨率为150dpi；其中，采用新闻纸青色实地印刷品，样品数量分别为100，图像大小为A4；

步骤2：墨斑分析软件参数设定，包括采用的波长范围，确定选择4个区域，每个区域的尺寸大小为43.3mm×43.3mm，获得待检测的墨斑图像；

步骤3：利用MATLAB软件对步骤3取得的待测墨斑图像，进行小波去噪，获得平滑墨斑图像；

步骤4：计算印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，确定墨斑大小。

具体的，对上述步骤中每个分区计算所得的中间结果，包括印刷品的平均反射率、印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的平均值、印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的标准差中的一种或者多种，均保存在相应的结果数据文件中。

此外，在检测过程中，也可以直接利用墨斑软件获取由MATLAB软件获得的印刷品的平滑墨斑图像，通过不同的参数设定，计算不同波长范围即各个倍频带内的印刷品的反射率、印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，并保存上述参数在每个分区的平均值。

本发明实施例提供的一种印刷品墨斑的检测方法中，首先通过扫描仪采集印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；然后根据印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；对多个待检测的墨斑图像依次进行小波分解、高频去噪处理，并利用小波逆变换对去除高频噪声后的墨斑图像进行图像重构，得到印刷品的平滑墨斑图像，从而确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；最后，对印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像进行对比以确定印刷品的平均反射率，并根据该平均反射率和离散矩阵灰度值确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。本发明结合人眼对比敏感度，利用数字图像处理技术，使检测结果更符合人眼的主观感受，提高了检测结果与人眼视觉评价的相关性，实现了对印刷品墨斑简便、高精度、低成本的检测，能够准确地对印刷品的墨斑大小进行检测，从而准确地对印刷品的印刷质量进行评价。

对应于上述印刷品墨斑的检测方法，本发明实施例还提供一种印刷品墨斑的检测装置，如图3所示，该装置包括：

原始图像获取模块51，用于获取通过扫描仪采集的印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；

墨斑图像生成模块52，用于根据印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；

小波去噪模块53，用于对多个所待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像；

平滑墨斑图像生成模块54，用于利用小波逆变换对去除高频噪声后的墨斑图像利用小波逆变换进行图像重构，得到印刷品的平滑墨斑图像，并确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；

平均反射率确定模块55，用于对印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像进行对比，确定印刷品的平均反射率；

灰度值变异系数确定模块56，根据平均反射率和离散矩阵灰度值确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数表示墨斑大小的程度。

进一步的，上述墨斑图像生成模块52包括：

图像读取单元，用于利用墨斑分析软件读取印刷品的原始图像；

分区确定单元，用于根据读取的印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度能够感知的波长范围确定选取的分区尺寸和分区数量；

取样单元，用于根据选取的分区尺寸和所述分区数量对印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像。

进一步的，上述灰度值变异系数确定模块56包括：

第一计算单元，用于根据离散矩阵灰度值、离散矩阵灰度值的标准差计算公式和离散矩阵灰度值的平均值计算公式，计算得到离散矩阵灰度值的标准差、以及离散矩阵灰度值的平均值，其中，离散矩阵灰度值的标准差计算公式为离散矩阵灰度值的平均值计算公式为

第二计算单元，用于根据平均反射率、离散矩阵灰度值的标准差和灰度值变异系数计算公式，计算印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，其中，离散矩阵灰度值变异系数计算公式为

其中，x为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的横坐标，y为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的纵坐标，f(x,y)为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值，N为离散矩阵的大小，为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的平均值，σ_f为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的标准差，Refl.为印刷品的平均反射率，Mod CoV为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，PM为墨斑指数。

进一步的，上述装置还包括：

取向设置模块，用于设置多个墨斑生成取向；

计算模块，用于分别计算各个墨斑生成取向上印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。

本发明实施例提供的一种印刷品墨斑的检测装置中，首先获取通过扫描仪采集的印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；然后根据印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；对多个待检测的墨斑图像依次进行小波分解、高频去噪处理，并利用小波逆变换对去除高频噪声后的墨斑图像进行图像重构，得到印刷品的平滑墨斑图像，从而确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；最后，对印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像进行对比以确定印刷品的平均反射率，并根据该平均反射率和离散矩阵灰度值确定印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。本发明结合人眼对比敏感度，利用数字图像处理技术，使检测结果更符合人眼的主观感受，提高了检测结果与人眼视觉评价的相关性，实现了对印刷品墨斑简便、高精度、低成本的检测，能够准确地对印刷品的墨斑大小进行检测，从而准确地对印刷品的印刷质量进行评价。

本发明实施例所提供的一种印刷品墨斑的检测装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种印刷品墨斑的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取通过扫描仪采集的印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；

根据所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；

对多个所述待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像；

利用小波逆变换对所述去除高频噪声后的墨斑图像进行图像重构，得到所述印刷品的平滑墨斑图像，并确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；

对所述印刷品的原始图像和所述反射率校准样品的原始图像进行对比，确定所述印刷品的平均反射率；

根据所述平均反射率和所述离散矩阵灰度值确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数表示墨斑大小的程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反射率校准样品包括多个具有不同反射率的区域图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像，包括：

利用墨斑分析软件读取所述印刷品的原始图像；

根据读取的所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度能够感知的波长范围确定选取的分区尺寸和分区数量；

根据选取的所述分区尺寸和所述分区数量对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对多个所述待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像之前，还包括：

利用MATLAB软件读取多个所述待检测的墨斑图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均反射率和所述离散矩阵灰度值确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，包括：

根据所述离散矩阵灰度值、离散矩阵灰度值的标准差计算公式和离散矩阵灰度值的平均值计算公式，计算离散矩阵灰度值的标准差、以及离散矩阵灰度值的平均值，其中，所述离散矩阵灰度值的标准差计算公式为所述离散矩阵灰度值的平均值计算公式为

根据所述平均反射率、所述离散矩阵灰度值的标准差和灰度值变异系数计算公式，计算所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，其中，所述离散矩阵灰度值变异系数计算公式为

其中，x为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的横坐标，y为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的纵坐标，f(x,y)为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值，N为离散矩阵的大小，为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的平均值，σ_f为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的标准差，Refl.为印刷品的平均反射率，Mod CoV为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，PM为墨斑指数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均反射率和所述离散矩阵灰度值确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数之后，还包括：

按照预设规则设置多个墨斑生成取向；

分别计算各个所述墨斑生成取向上所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。

7.一种印刷品墨斑的检测装置，其特征在于，所述装置包括：

原始图像获取模块，用于获取通过扫描仪采集的印刷品的原始图像和反射率校准样品的原始图像；

墨斑图像生成模块，用于根据所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像；

小波去噪模块，用于对多个所述待检测的墨斑图像进行小波分解，并对分解后的墨斑图像进行高频去噪处理，得到去除高频噪声后的墨斑图像；

平滑墨斑图像生成模块，用于利用小波逆变换对所述去除高频噪声后的墨斑图像利用小波逆变换进行图像重构，得到所述印刷品的平滑墨斑图像，并确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值；

平均反射率确定模块，用于对所述印刷品的原始图像和所述反射率校准样品的原始图像进行对比，确定所述印刷品的平均反射率；

灰度值变异系数确定模块，根据所述平均反射率和所述离散矩阵灰度值确定所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数表示墨斑大小的程度。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述墨斑图像生成模块包括：

图像读取单元，用于利用墨斑分析软件读取所述印刷品的原始图像；

分区确定单元，用于根据读取的所述印刷品的原始图像的大小和人眼对比敏感度能够感知的波长范围确定选取的分区尺寸和分区数量；

取样单元，用于根据选取的所述分区尺寸和所述分区数量对所述印刷品的原始图像进行取样，得到多个待检测的墨斑图像。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述灰度值变异系数确定模块包括：

第一计算单元，用于根据所述离散矩阵灰度值、离散矩阵灰度值的标准差计算公式和离散矩阵灰度值的平均值计算公式，计算得到离散矩阵灰度值的标准差、以及离散矩阵灰度值的平均值，其中，所述离散矩阵灰度值的标准差计算公式为所述离散矩阵灰度值的平均值计算公式为

第二计算单元，用于根据所述平均反射率、所述离散矩阵灰度值的标准差和灰度值变异系数计算公式，计算所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，其中，所述离散矩阵灰度值变异系数计算公式为

其中，x为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的横坐标，y为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵的纵坐标，f(x,y)为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值，N为离散矩阵的大小，为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的平均值，σ_f为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值的标准差，Refl.为印刷品的平均反射率，Mod CoV为印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数，PM为墨斑指数。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

取向设置模块，用于设置多个墨斑生成取向；

计算模块，用于分别计算各个所述墨斑生成取向上所述印刷品的平滑墨斑图像的离散矩阵灰度值变异系数。