CN113682050A - 一种套准靶标的采集方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种套准靶标的采集方法，所述方法在每组靶标之首设置光电靶标和校准靶标，所使用的视觉套色系统在图像采集设备的上游设置传感器，利用所述传感器作为触发器，通过所述传感器识别光电靶标来发送触发信号，所述图像采集设备根据所述传感器发出的触发信号经过一定延时后被启动，从而精准地控制图像采集时机，使所采集的图像能够仅包括目标套准靶标，并且，所述目标套准靶标已被消除角度误差。

Description

一种套准靶标的采集方法

技术领域

本申请属于印刷领域，特别涉及一种套准靶标的采集方法。

背景技术

多色组印刷机印刷颜色复杂图案一般通过不同色组套叠印刷而形成，在正式印刷之前，调试印刷机使多个色组精准配合，使印刷而得的印刷品满足印刷精度的要求，这一过程称为套准。高品质印刷品通常要求更高的套准精度，为实现套准精度控制，需要对套偏值进行及时准确的测量，从而不断修正套色参数。

现有技术中，实时检测套偏值的方法包括基于视觉方法的套准方案，通常，基于视觉方法的套准方案首先对色标组进行拍照，再从拍照所得的图像中识别色标影像，再根据所述色标影像确定单个色标区域，后续根据识别的区域在固定时机拍照。然而，上述方案至少存在以下问题：1.用于拍照的相机需要较大视场，导致所获得的分辨率低，测量精度差；2.每次换印刷版后需要重新寻找色标位置；3.无法实时调整拍照时机，因此，随印刷长度的不断增加，累积误差也不断增加，导致拍照时机与套准靶标的位置错位，最终所采集的套准靶标图像无法用于计算套偏值或者不能反映目标色组的套偏值。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本申请提供一种套准靶标的采集方法，所述方法在每组靶标之首设置光电靶标和校准靶标，所使用的视觉套准系统在图像采集设备的上游设置传感器，利用所述光电靶标以及传感器作为触发器，所述图像采集设备根据所述传感器发出的触发信号被启动，从而精准地控制图像采集时机，使每个色组中图像采集器所采集的图像能够仅包括目标套准靶标，并且，所述目标套准靶标已被消除角度误差。

本申请的目的在于提供以下几个方面：

第一方面，本申请提供一种套准靶标的采集方法，所述方法应用于机组式印刷机，所述机组式印刷机包括套准模块和多个色组，每个色组均配置有一个套准模块，每个套准模块包括传感器、图像采集器和处理器，所述套准模块在印刷过程中持续采集套准靶标图像，对每个目标套准靶标的采集方法包括：

所述传感器根据光电靶标向延时触发器发送触发信号；

所述延时触发器根据所述触发信号向所述图像采集器发送采集信号；

所述图像采集器根据所述采集信号采集靶标图像。

在一种可实现的方式中，在所述延时触发器根据所述触发信号向所述图像采集器发送采集信号之前，所述处理器分别获取标定靶标延时时长/距离和目标套准靶标延时时长/距离，使所述图像采集器在接受到所述采集信号后根据各个所述延时时长/距离采集靶标图像，其中，所述靶标图像包括标定靶标图像和目标套准靶标图像。

在一种可实现的方式中，靶标延时时长包括目标套准靶标延时时长和标定靶标延时时长，所述靶标延时距离包括目标套准靶标延时距离和标定靶标延时距离，其中，所述目标套准靶延时时长为光电靶标到目标套准靶标之间的延时时长；所述标定靶标延时时长为光电靶标到标定靶标之间的延时时长；所述目标套准靶延时距离为光电靶标到目标套准靶标之间的延时距离；所述标定靶标延时距离为光电靶标到标定靶标之间的延时距离。

进一步地，计算所述靶标图像延时时长包括：

获取光电靶标与靶标之间的距离；

获取走纸速度；

根据所述光电靶标与靶标之间的距离，以及走纸速度计算靶标延时时长。

在本申请中，所述光电靶标与靶标之间的距离为预设值；和/或所述获取走纸速度为预设值或者实测值。

在本申请中，获取所述靶标延时距离包括：

获取光电靶标与靶标之间的编码器点数；

获取印刷机编码器分辨率；

根据所述编码器点数以及所述印刷机编码器分辨率计算标定靶标延时距离或者目标套准靶标延时距离。

在一种可实现的方式中，对于根据各个所述延时距离采集靶标图像的方案，如果所采集的靶标图像中的影像不完整或者不位于图像中央，则：

计算延时距离偏移校正值；

根据所述延时距离偏移校正值校正延时距离。

可选地，计算距离偏移校正值包括：

确定靶标影像中心坐标；

根据所述靶标影像中心与图像中心的偏差以及图像的分辨率计算延时距离偏移校正值。

在一种可实现的方式中，对于根据各个所述延时时长采集靶标图像的方案，如果所采集图像中靶标影像不完整或者不位于图像中央，则：

计算延时时长偏移校正值；

根据所述延时时长偏移校正值校正延时时长。

进一步地，计算延时时长偏移校正值包括：

确定靶标中心坐标；

根据靶标中心与图像中心的偏差以及图像的分辨率计算得到距离偏移校正值；

根据所述距离偏移校正值与走纸速度计算延时时长偏移校正值。

第二方面，本申请还提供一种套准靶标的采集程序，所用程序用于执行时实现上述第一方面所述套准靶标的采集方法的步骤。

第三方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述第一方面所述套准靶标的采集方法的步骤。

与现有技术相比，本申请提供的方法图像采集器的触发是依靠物理性的光电靶标，使得触发时机更为精准，从而消除累积误差；并且，本申请提供的方法在采集到套准靶标图像后立即使用独立的处理器对所述图像进行分析处理，生成该色组的套偏值，一方面缩短系统延时，提高处理效率，另一方面，使得各套准模块相互独立，印刷机的模块化增强，更加便于维护和使用；此外，本申请提供的方法能够容纳印刷基材的拉伸形变，以常规印刷基材的最大拉伸形变计算，本申请提供的方法能够准确地采集到靶标图像，并且，所采集到的靶标图像中相应的靶标影像完整清晰，分辨高。

附图说明

图1示出本申请提供一种套准靶标的采集方法的流程图；

图2示出本申请优选的一个版周的套色靶标。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致方法的例子。

下面通过具体的实施例对本申请提供的套准靶标的采集方法进行详细阐述。

首先，对本方案的使用场景作简要介绍。

本申请使用的印刷设备为机组式多色组印刷机，与传统多色组印刷机套色系统不同的是，本申请所使用的机组式多色组印刷机包括多个相互独立的套色子系统，每个套色子系统包括一个色组和一个套准模块，其中，每个套准模块专为特定色组服务，每个套准模块至少包括一个传感器、延时触发板、图像采集器和处理器。

在本实例中，每个处理器均与印刷机控制器连通，使得所述处理器能够将计算所得的校正参数发送给印刷机控制器，以使各色组能够及时调整套色参数，其中，所述印刷机控制器为执行调整印刷机中各色组物理位置、印刷参数的控制器。

图1示出本申请提供一种套准靶标的采集方法的流程图，如图1所示，所述方法包括对多个版周套准靶标的采集，对每个版周套准靶标的采集包括以下步骤S101至步骤S103：

步骤S101，所述传感器根据光电靶标向延时触发器发送触发信号。

图2示出本申请优选的一个版周的套色靶标，如图2所示，每个版周的套色靶标依次包括光电靶标、标定靶标和多个基准靶标，其中，所述光电靶标和标定靶标各一个，基准靶标的数量与色组的数量相对应，在所述套色靶标经过各色组后，各色组在对应的基准靶标上套叠印刷色组靶标，从而，每个色组靶标与其套叠的基准靶标形成一个套准靶标。

可以理解的是，不同色组在不同基准靶标上套叠，不同色组形成的套准靶标相互独立，可选地，各个色组顺次在基准靶标上形成套准靶标，以便图像采集。

并且，相邻基准靶标之间的距离为预设值，可选地，任意两个相邻基准靶标之间的距离可以相同，也可以不同，但是，无论相同或者不同，任意两者之间的距离是预设的，即，任意一个基准靶标与光电靶标之间的预设距离均已知。

在本实例中，所述光电靶标、标定靶标以及基准靶标是被第一组色组即时印制的，后续色组依次在相应基准靶标上套叠印制色组靶标。

在本实例中，在所述延时触发器根据所述触发信号向所述图像采集器发送采集信号之前，各套准模块内的所述处理器分别获取标定靶标延时时长/距离和目标套准靶标延时时长/距离，使所述图像采集器在接受到所述采集信号后根据所述延时时长/距离采集靶标图像，其中，所述靶标图像包括标准靶标图像和目标套准靶标图像。

可以理解的是，标定靶标延时时长/距离和目标套准靶标延时时长/距离等参数，对于相同的参数，各个处理器所获取的数值是不同的，并且，所获取的数值与该处理器所在套准模块的位置相关。

在本实例中，所述目标套准靶延时时长为光电靶标到目标套准靶标之间的延时时长；所述标定靶标延时时长为光电靶标到标定靶标之间的延时时长；所述目标套准靶延时距离为光电靶标到目标套准靶标之间的延时距离；所述标定靶标延时距离为光电靶标到标定靶标之间的延时距离。

进一步地，所述标定靶标延时时长的初始值与所述目标套准靶标延时时长可以为人为设定，随着套准的不断进行，两种延时时长也随之不断调整；相似地，所述标定靶标延时距离的初始值与所述目标套准靶标延时距离的初始值也可以为人为设定，随着套准的不断进行，两种延时距离也随之不断调整以使所采集到的目标套准靶标图像在承印材料变形情况下仍能位于所采集的图像中央，具体方式如下所述。

需要说明的是，在本申请中，所述延时时长是指在延时该时长后，延时触发板向特定器件发送启动信号；所述延时距离是指在承印材料走纸该距离后，延时触发板向特定器件发送启动信号。

在本实例中，对目标套准靶标的采集是随着印刷不断进行的，即，在正式印刷过程中也在不断地采集目标套准靶标，计算套偏值，从而实现在印刷过程中实时校正套色参数，使印刷品的套准精度始终保持于预设范围内。

在本实例中，计算所述标定靶标延时时长与计算所述目标套准靶标的延时时长的方式相似。下面以计算标定靶标延时时长为例进行说明包括：

获取光电靶标与标定靶标之间的距离；

获取走纸速度；

根据所述光电靶标与标定靶标之间的距离以及走纸速度计算采集标定靶标延时时长。

在本实例中，所述光电靶标与标定靶标之间的距离可以为预设值，也可以为实测值，并且，该距离可以通过控制面板等输入设备输入至处理器，也可以由测距装置自动上报给所述处理器。

可以理解的是，使用实测值能够尽可能地消除由于承印材料在走纸过程中可能发生拉伸形变而产生的误差。

在本实例中，对获得实测值的方法不做特别限定，可以使用现有技术中任意一种采集承印材料走纸距离的方法。

相似地，所述走纸速度可以为预设值，也可以为实测值，并且，所述走纸速度可以通过控制面板等输入设备输入至处理器，也可以为测速装置自动上报给所述处理器。

在本实例中，所述根据所述光电靶标与标定靶标之间的距离以及走纸速度计算采集标定靶标的延时时长具体可以包括：计算所述光电靶标与标定靶标之间的距离与走纸速度之商。

在本实例中，计算所述标定靶标延时距离的方法与计算所述目标套准靶标延时距离的计算方法相似。

下面以计算标定靶标图像延时距离为例说明：

获取光电靶标与标定靶标之间的编码器点数；

获取系统参数得到印刷机编码器分辨率；

根据所述编码器点数以及所述印刷机编码器分辨率计算采集标定靶标延时距离。

在本实例中，所述编码器点数以及所述印刷机编码器分辨率均可以为预设值，也可以为测量值，并且，所述编码器点数以及所述印刷机编码器分辨率均可以通过控制面板输入至处理器，也可以为测量装置自动上报给所述处理器。

在本实例中，所述根据所述编码器点数以及所述印刷机编码器分辨率计算采集标定靶标延时距离可以采用现有技术中任意一种相关方案进行计算。

在本实例中，延时时长与延时距离在本质上采用不同的计量标准，但是，两种计量延时的方式都能够提高采集靶标图像的准确度，如无特别说明，本实例后续使用延时时长的方式为例对本申请的方案加以说明。

在本实例中，当所述光电靶标被传感器识别时，所述光电靶标与所述传感器对正，所述图像采集器位于所述传感器的下游，而标定靶标位位于所述光电靶标的上游，因此，所述图像采集器与标定靶标位之间的距离L可按如下式(1)计算：

L＝L1+L2 式(1)

其中，L1表示传感器与图像采集器之间的距离，L2表示光电靶标与标定靶标之间的距离。

在本实例中，所述走纸速度为预设值，或者可根据检测设备实时采集获得。

进一步地，所述标定靶标延时时长T可按如下式(2)计算：

T＝L/V 式(2)

其中，L表示图像采集器与标定靶标位之间的距离；V表示走纸速度。

在本实例中，计算目标套准靶标图像延时时长可以包括两种方式，一种是直接计算法，另一种是间接计算法，其中，直接计算法的具体过程与计算标定靶标图像延时时长的方法相似，区别在于将L2替换为目标基准靶标与标定靶标之间的距离，具体地，包括以下步骤：

获取图像采集器与目标套准靶标之间的距离；

获取走纸速度；

根据所述图像采集器与目标套准靶标之间的距离以及走纸速度计算采集目标套准靶标延时时长。

在本实例中，另一种方式，即，间接计算法可以计算采集标定靶标与采集目标套准靶标的时间差，在本方法中，所述目标套准靶标图像延时时长可以选用光电靶标与目标套准靶标之间的时间差作为延时时长，也可以选用标定靶标与目标套准靶标之间的时间差作为延时时长。

具体地，间接计算法可以包括以下步骤：

获取目标套准靶标与所述标定靶标之间的距离；

获取走纸速度；

根据所述目标套准靶标与所述标定靶标之间的距离以及走纸速度计算目标套准靶标图像延时时长。

在间接法中，所述目标套准靶标与所述标定靶标之间的距离为预设值，走纸速度如前所述，可以为设定值，也可以为实测值。

进一步地，所述标定靶标与目标套准靶标之间的时间差T’可根据下式(3)计算：

T’＝L’/V 式(3)

其中，L’表示目标套准靶标与所述标定靶标之间的距离。

在本实例中，如果以光电靶标与目标套准靶标之间的时间差作为延时时长，则该延时时长为T与T’之和；如果以标定靶标与目标套准靶标之间的时间差作为延时时长，则该延时时长为T’。

本申请提供的方法根据光电靶标的物理信号作为触发信号，使得延时触发板能够精确控制图像采集的时机，从而能够减小图像采集器的视野，使得在相同拍摄条件下，所获得的目标套准靶标图像的分辨率更高，据此计算而得的套偏值更为准确可靠。

进一步地，各套准模块的延时时长独立计算、独立设置，互不干扰，极大地简化参数的设定和修改，也便于系统维护。

步骤S102，所述延时触发器根据所述触发信号向所述图像采集器发送采集信号。

在本实例中，所述延时触发器在接收到触发信号后启动计时，并在计时至相应延时时长后，向图像采集器发送启动信号，图像采集器根据所述启动信号而启动运行。

例如，所述延时触发器接收到触发信号后开始计时，在计时到标定靶标延时时长后，向图像采集器发送启动信号，图像采集器根据所述启动信号启动运行，采集标定靶标的图像。

延时触发器继续运行，直至计时至目标套准靶标延时时长，再次向图像采集器发送启动信号，所述图像采集器再次被触发，启动运行，采集目标套准靶标的图像。

在向所述图像采集器发出第二个启动信号后，所述延时触发器停止计时，并归零。

步骤S103，所述图像采集器根据所述采集信号采集靶标图像。

在本实例中，所述图像采集器根据所述采集信号依次采集标定靶标图像和目标套准靶标图像。

在本实例中，所述图像采集器的视野范围略大于标定靶标以及目标套准靶标影像中较大的尺寸，使得所采集的图像中影像在所述图像中所占比例最大，例如，图像采集器视野为双环靶标外径的200％。

在本实例中，各色组的色组靶标的尺寸相同，以便于设置图像采集器的视野范围。

在本实例中，所述标定靶标可以为十字标识，所述基准靶标可以为环形靶标，而套准靶标也为环形靶标，并且，所述套准靶标的外径大于所述基准靶标的内径。

在本实例中，如果所采集的标定靶标图像和/或目标套准靶标图像中的靶标影像不完整或者不位于图像中央，则会导致图像采集器的标定不准确或者套偏差计算不准确，因此，可以调整延时时长使靶标影像完整，具体地，可以包括以下步骤：

步骤S141，计算延时距离偏移校正值；

步骤S142，根据所述延时时长校正值校正延时距离。

进一步地，所述计算延时距离偏移校正值包括：

步骤S1421，确定靶标影像中心坐标。

在本实例中，可以使用现有技术中任意一种在图像上确定影像中心坐标的方法。例如，首先确定靶标影像的外缘，再确定所述靶标影像的几何中心。

本申请对确定靶标影像外缘的方法不做特别限定，可以使用现有技术中任意一种在图像上确定影像外缘的方法。

进一步地，本申请对确定靶标影像几何中心的方法也不做特别限定，可以使用现有技术中任意一种确定影像几何中心的方法。例如，本申请所用靶标为圆环形，因此，所述靶标影像的几何中心可根据几何学原理进行反推，例如，三点确定圆心位置等方法。可以理解的是，靶标影像的几何中心可能超出图像之外，但仍可在基于所采集到的图像建立的坐标系中确定该点的坐标。

步骤S1422，根据所述靶标影像的几何中心与图像几何中心之间的偏差以及图像分辨率计算延时距离偏移校正值。

在本实例中，所述延时时长校正值可以使用两个所述几何中心之间的像素距离与图像分辨率计算出两个所述几何中心的物理距离，使得调整后，所述靶标影像最大程度地位于所述图像的中央，以减少由于图像采集器所采集到图像的畸变而导致的计算误差。

如果触发延时板以延时时长计延时，则若所采集的标定靶标图像和/或目标套准靶标图像中的靶标影像不完整或者不位于图像中央，还包括：

根据所述距离偏移校正值与走纸速度计算延时时长偏移校正值。

在本实例中，将前述计算所得距离偏移校正值与走纸速度之商来确定延时时长偏移校正值。

在本实例中，图像采集器如果绕垂直成像平面的轴旋转，则导致套偏值的测量结果有较大误差。具体地，假设图像采集器的角度偏差为1°，如果套准偏差为1mm，则由于角度偏差造成的误差为0.9mm×sin(1°)＝0.016mm，在套色印刷中被认为是较大的偏差，因此，有必要进行校正。

在本实例中，在采集到标定靶标图像后，可以根据所述标定靶标图像对图像采集器进行安装角度标定，如果安装角度偏差超出预设范围，则对图像采集器进行安装角度校正。

本申请还提供一种套准靶标的采集程序，所用程序用于执行时实现上述前述套准靶标的采集方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述前述套准靶标的采集方法的步骤。

与现有技术相比，本申请提供的方法图像采集器的触发是依靠物理性的光电靶标，使得触发时机更为精准，从而消除累积误差；并且，本申请提供的方法在采集到套准靶标图像后立即使用独立的处理器对所述图像进行分析处理，生成该色组的套偏值，一方面缩短系统延时，提高处理效率，另一方面，使得各套准模块相互独立，印刷机的模块化增强，更加便于维护和使用；此外，本申请提供的方法能够容纳印刷基材的拉伸形变，以常规印刷基材的最大拉伸形变计算，本申请提供的方法能够准确地采集到标定靶标图像和目标套准靶标图像，并且，所采集到的标定靶标图像以及目标套准靶标图像中相应的靶标完整清晰，分辨高。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种套准靶标的采集方法，其特征在于，所述方法应用于机组式印刷机，所述机组式印刷机包括多个套准模块和多个色组，每个色组均配置有一个套准模块，每个套准模块包括传感器、图像采集器和处理器，所述套准模块在印刷过程中持续采集目标套准靶标图像，对每个目标套准靶标的采集方法包括：

所述传感器根据光电靶标向延时触发器发送触发信号；

所述延时触发器根据所述触发信号向所述图像采集器发送采集信号；

所述图像采集器根据所述采集信号采集靶标图像。

2.根据权利要求1所述的采集方法，其特征在于，在所述延时触发器根据所述触发信号向所述图像采集器发送采集信号之前，所述处理器获取靶标延时时长/距离，使所述图像采集器在接受到所述采集信号后根据各个所述延时时长/距离采集靶标图像，所述靶标图像包括标定靶标图像和目标套准靶标图像。

3.根据权利要求2所述的采集方法，其特征在于，靶标延时时长包括目标套准靶标延时时长和标定靶标延时时长，所述靶标延时距离包括目标套准靶标延时距离和标定靶标延时距离，其中，

所述目标套准靶延时时长为光电靶标到目标套准靶标之间的延时时长；所述标定靶标延时时长为光电靶标到标定靶标之间的延时时长；

所述目标套准靶延时距离为光电靶标到目标套准靶标之间的延时距离；所述标定靶标延时距离为光电靶标到标定靶标之间的延时距离。

4.根据权利要求2所述的采集方法，其特征在于，计算所述标定靶标延时时长或者目标套准靶标延时时长包括：

获取光电靶标与标定靶标/目标套准靶标之间的距离；

获取走纸速度；

根据所述光电靶标与标定靶标/目标套准靶标之间的距离，以及走纸速度计算标定靶标/目标套准靶标延时时长。

5.根据权利要求4所述的采集方法，其特征在于，所述光电靶标与标定靶标/目标套准靶标之间的距离为预设值；所述走纸速度为预设值或者实测值。

6.根据权利要求2所述采集方法，其特征在于，获取所述标定靶标延时距离或者所述目标套准靶标延时距离包括：

获取光电靶标与标定靶标/目标套准靶标之间的编码器点数；

获取印刷机编码器分辨率；

根据所述编码器点数以及所述印刷机编码器分辨率计算标定靶标延时距离或者目标套准靶标延时距离。

7.根据权利要求2所述的采集方法，其特征在于，对于根据各个所述延时距离采集靶标图像的方案，如果所采集的靶标图像中靶标影像不完整或者不位于图像中央，则：

计算延时距离偏移校正值；

根据所述延时距离偏移校正值校正延时距离。

8.根据权利要求2所述的采集方法，其特征在于，对于根据各个所述延时时长采集靶标图像的方案，如果所采集图像中靶标影像不完整或者不位于图像中央，则：

计算延时时长偏移校正值；

根据所述延时时长校正值校正延时时长。

9.根据权利要求7所述的采集方法，其特征在于，计算延时距离偏移校正值包括：

确定靶标影像中心坐标；

根据所述靶标影像中心与图像中心的偏差以及图像的分辨率计算得到距离偏移校正值。

10.根据权利要求7所述的采集方法，其特征在于，计算延时时长校正值包括：

确定靶标影像中心坐标；

根据所述靶标影像中心与图像中心的偏差以及图像的分辨率计算得到距离偏移校正值；

根据所述距离偏移校正值与走纸速度计算延时时长校正值。

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