CN114202498A

CN114202498A - 图像检查过滤器

Info

Publication number: CN114202498A
Application number: CN202110551945.2A
Authority: CN
Inventors: F·绍尔特韦德尔; F·许曼; S·埃普; V·费尔岑
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-03-18
Also published as: DE102021118983A1; US11908126B2; US20220067899A1

Abstract

本发明涉及一种用于借助于计算机(6)对印刷品(16)进行品质监控的方法，在待执行的印刷任务的范畴内，总是由印刷机(4)生产具有至少部分一致图像内容(17)的多个印刷品(16)，这些印刷品由至少一个图像传感器(5)检测，并且作为数字图像数据(8、8a、8b)发送给计算机(6)，该计算机对所述数字图像数据(8、8a、8b)以图像检查的形式针对印刷错误(9、9a、9b、10、13、13a、13b)进行检查并且进行评估并且分类出被评估为废页的印刷品(16)，计算机(6)对至少两个后续的印刷品(16)的数字图像数据(8、8a、8b)的一致图像内容(17)进行评估，并且仅仅考虑存在于经评估的至少两个后续的印刷品(16)上发现的印刷错误(10)。

Description

图像检查过滤器

技术领域

本发明提出一种经改善的用于对印刷品进行品质监控的方法。

本发明属于数字图像处理的技术领域。

背景技术

在印刷机中进行印刷的范围内，可能会在印刷产品中产生不同类型的错误。为了避免印刷错误，采用检查系统，该检查系统应识别这些错误，以便可以采取补救措施并移除错误页张。经常地，在检查的范畴内，将摄像机图像与参考图像进行PDF对比。对于摄像机图像相对于限定的参考图像(通常是数字样品)的这种PDF对比，应在图像中显示相比于参考图像存在的偏差。在此目的在于：避免了印刷产品中的错误，或者显示这些错误并采取适合的措施。在此可能由此引起承印页张上的错误，例如是由于印刷工艺、在印版或橡皮布(这种橡皮布例如在胶印印刷中是必要的)上的异物或错误。为了确保生产，在印刷任务的设定阶段经常生成摄像机图像(也即实际图像)，并且将该图像与数字参考图像(也即额定图像)对比。根据所选择的参数，作为结果显示出区别，作为偏差。

对于在印刷厂中的用户(印刷者)，现在至关重要地要识别的是：存在何种相关/重要偏差(relevanten Abweichungen)，以便能够必要时可采取措施，这是因为根据框架条件也可能会出现不应显示的所不期望的效果。

例如，如果对于印刷任务没有采用均质白色印刷纸(因为出于成本的原因采用具有较低成本的经使用的承印材料)，那么仅在纸上就已经可能会具有同样随后被视作偏差的结构或夹杂物(Einschlüsse)。这些结构或夹杂物然而并不相关/不重要，因为用户已经明确地决定了这种承印材料并且该用户因此已经想要将这些结构或夹杂物滤掉(也即不显示)。

迄今，在大多数情况下，参数化(Parametrierung)已经被如此改变，以至于通过检查参数的调整而降低了检查品质，以便抑制或至少减少这种承印材料错误。在大多数情况下，其方式是通过扩大公差范围。但这可能会导致：借此可能会抑制重要错误，或即便如此仍显示出不期望的纸错误，而这些纸错误随后必定要附加地由印刷者检验为“伪错误”。

因而该问题导致了：在承印材料不良的情况下，显示出额外的不重要的错误。印刷者必须除了重要错误之外同样还检验和评估这些不重要错误。这提高了耗费并且降低了当前状态的透明度。在存在多个偏差的情况下，还存在如下风险，即：漏看了至关重要的偏差，或者由于参数的改变而完全不显示至关重要的偏差。

发明内容

本发明的目的因此在于，提出一种经改善的用于对印刷品进行品质监控的方法，该方法可靠地发现印刷错误，并且同时降低了伪错误的出现。

该目的通过一种用于借助于计算机对印刷品进行品质监控的方法来解决，其中，在要执行的印刷任务的范畴内，总是由印刷机生产具有至少部分一致图像内容的多个印刷品，这些印刷品由至少一个图像传感器检测，并且作为数字图像数据发送给计算机，该计算机对这些数字图像数据以图像检查的形式针对印刷错误进行检查、并且进行评估、并且分类出评估为废页损耗的印刷品，其特征在于，计算机评估至少两个后续的印刷品的数字图像数据的一致图像内容，并且仅仅考虑如此发现的、存在于上述至少两个经评估的后续的印刷品上的印刷错误。按照本发明的方法的决定性的点在于，在决定所发现的偏差是否为印刷错误之前，多个后续的印刷品在此首先由图像传感器进行检测、并且由计算机进行分析处理。在现有技术中，对每个印刷品自身进行单独地评估，由此正好不可能或难以可能的是，识别并忽略(例如由于基底影响或摄像机影响所导致的)伪错误。在此，相比之下，首先对多个后续的印刷品针对偏差进行检查，并且随后分析处理：所发现的偏差是否出现在所有印刷品中。只有在这种情况下，计算机才认为是涉及系统的真实印刷错误，这是因为由于基底影响或摄像机影响所导致的伪错误很少在多个经数字检测的印刷图像上是一致的。

按照本发明的方法的有利并因此优选的改进方案由所属的从属权利要求以及带有所属附图的说明产生。

按照本发明的方法的一个优选改进方案在此在于，使所发现的、未在所有至少两个后续的印刷品中存在的印刷错误经历通过用户以鉴定形式的另一分析(进一步分析)和/或经历通过计算机的另一检验(进一步检验)。借助于这种分析，计算机检查：所发现的印刷错误是系统的真实印刷错误还是仅仅是伪错误。

按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，在通过计算机的另一检验中，该计算机检验：在数字图像数据中所发现的、未在所有至少两个后续的印刷品中存在的印刷错误关于x-位置、y-位置和像素尺寸方面与其他未在所有至少两个后续的印刷品中存在的、所发现的印刷错误是否具有相似值，其中，在这种情况下考虑所有这些印刷错误。另一分析的优选变型方案在于：直接检查在不同的经检测的印刷品中所发现的偏差在经数字检测的印刷图像中的位置以及其像素尺寸。如果这些都相符(或足够相似)，那么计算机则认为这涉及相同错误。

按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，在通过计算机的另一检验中，该计算机对未在所有至少两个后续的印刷品中存在的多个印刷错误关于x-位置、y-位置和像素尺寸的值方面进行求平均值，并且根据求平均值的结果于是相应地不再考虑这些印刷错误。这是用于直接评估偏差关于其位置和尺寸的备选方式。借此，罕见的伪错误随后会不那么明显地显现并且由此也能够被滤掉。但是，在某些情况下，这可能会导致这些偏差过滤不完全，或者在最坏情况下会导致过滤掉重要错误。

按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，计算机借助将数字图像数据与数字参考图像进行比较(Abgleich)来执行图像检查，其中，计算机产生且分析处理在数字图像数据与数字参考图像之间的数字差异图像。也即，在按照本发明的方法中，对于每个后续的经数字检测的印刷品，首先通过与参考图像进行比较来产生差异图像。这些差异图像于是由计算机针对偏差进行检查，并且对所发现的偏差关于其相似性(或一致性)进行检查。

按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，计算机不仅在对数字差异图像进行分析处理时、而且在对数字图像数据中所发现的印刷错误针对相似值进行检验时、以及在执行求平均值时都分别应用预给定的公差范围：在该公差范围之内，在差异图像中所发现的对象不是印刷错误，或这两个印刷错误的x-位置、y-位置和像素尺寸的值是相似的；而在该公差范围之外，相应地不再考虑多个未在所有至少两个后续的印刷品中存在的且经历了求平均值的印刷错误。这种方式在针对相似值的检验中能够检测这样的印刷错误：这些印刷错误不完全一致，但在本质上如此强烈地相似，以至于必定认为是系统的真实印刷错误而非随机的伪错误。例如这可能是发生变化的错误，这些发生变化的错误例如通过固定在印模上的凸块(Butzen)引起。

按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，计算机在图像区域具有动态图像内容的情况下总是仅仅评估一印刷品的图像内容，并且仅仅针对具有静态图像内容的图像区域对至少两个后续的印刷品的数字图像数据的一致图像内容进行评估。经常地，在印刷品上也存在动态变化的图像内容。在数字印刷的情况下，这可以包括整个印刷图像。在胶印印刷的情况下，这例如可以是页张编号或诸如此类，或者也可以是承印基底上的一般经预印刷的区域。这些动态区域在极端情况下连续不断地发生变化，并且无法利用按照本发明的方法进行检查。即便如此，如果这些动态区域相应地由连续不断的检查放行(ausgespart)，那么按照本发明也可以检查这些印刷品。对于这些区域，于是能够对各个印刷品进行现有技术的检查。

按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，作为至少一个图像传感器，应用图像检测系统，该图像检测系统以内联的方式(inline)在印刷机中安装在最后那个印刷机组之后。这是按照本发明的方法的优选应用。虽然按照本发明也可以执行后置的外部的图像检查，但是，为了方便起见，还是建议应用在大多数大型工业印刷机中在其间总归存在的图像检测系统用于品质监控。在该情况下，计算机优选地与图像检测系统的图像处理计算机一致并且与印刷机的控制计算机不同。

附图说明

本发明自身以及构造和/或功能上有利的改进方案接下来参照附图根据至少一个优选实施例进一步描述。在附图中彼此相应的元素设有分别相同的附图标记。附图示出：

图1：图像检测系统的示意结构；

图2：对于具有伪错误的印刷图像与参考图像的比较的示例；

图3：按照本发明的三个印刷图像与参考图像针对伪错误的比较，以及来自错误图像的差异考虑得出的最终结果；

图4：对于印刷图像与参考图像具有动态错误的比较的示例；

图5：按照本发明的三个印刷图像与参考图像具有动态错误的比较，以及来自错误图像的差异考虑得出的最终结果；

图6：对各个所发现的印刷错误的一致性检验的示例；

图7：按照本发明的方法的示意流程。

具体实施方式

图1示出图像检测系统2的示例，该图像检测系统2采用按照本发明的方法。该系统包括至少一个图像传感器5(通常是摄像机5)，其集成在页张印刷机4中。所述至少一个摄像机5拍摄由印刷机4产生的印刷图像并且将数据发送至计算机3、6用于分析处理。这种计算机3、6可以是自身独立的计算机6(例如一个或多个专业化的图像处理计算机6)或者可以是与印刷机4的控制计算机3一致。至少印刷机4的控制计算机3具有显示器7，在该显示器7上给用户1显示出图像检查的结果。

在图7中示意地示出按照本发明的方法。代替于单个的摄像机图像8，在此，为了与参考图像11的对比(Vergleich)，借助多于一个的摄像机图像8、8a、8b重复检查过程。在产生的差异图像12c的随后分析处理中，于是丢弃作为候选数据的罕见效果(如基底错误9、9a、9b或图像失真变形13、13a、13b)并且仅仅显示这样的错误：该错误在所有摄像机图像8、8a、8b上位于相同位置处。特别是，在此应利用针对在尺寸、位置和形状14方面的相同性15的检验。备选地，也可以采用生成平均值，这样生成平均值虽然不完全消除不期望的效果，但是至少将这些不期望的效果减少到这样的程度：能够通过所选择的检验参数将其排除。在图2中示出：在单个承印页张16的摄像机图像8中相比于以数字形式存在的参考图像11的差异被显示为偏差9、10。这些偏差于是按照图像检查是印刷错误10。

按照本发明，现在为了进行对比，利用多于一个要检查的印刷图像8、8a、8b，并且随后对于每个要印刷的承印页张16(或由图像检测系统产生的数字摄像机图像8、8a、8b)执行这种对比方法。图3示出一个示例，其中包括三个被检查的数字印刷图像8、8a、8b及其相应的通过与参考图像11比较所生成的差异图像12、12a、12b。在此，仅将所产生的差异图像12c中的这些发现的偏差9、9a、9b、10作为存在于所有检查的印刷图像8、8a、8b中的真实印刷错误10进行标记。在此，一次检查多少承印页张与印刷机系统4的要求有关。承印页张越多，那么该方法越可靠地过滤掉伪错误。固然，边际效用(Grenznutzen)在承印页张数量增大的情况下减小，而同时在过高数量的承印页张的情况下不再可能排除掉具有真实印刷错误10的承印页张，这是因为首先检查的承印页张已经经过了印刷机4的废页转辙器。在逻辑上，所有要检查的承印页张对于该方法必须具有相同的印刷图像(印前阶段图像)17。如果印刷图像17具有从承印页张8至承印页张8a、8b发生变化的动态组成部分，那么这种检查必须要么完全限于静态区域，要么按照本发明对多个承印页张8、8a、8b的比较仅仅用于静态区域，而动态区域则由图像处理计算机6以常规方式仅仅针对单个承印页张8检查。

接着，在另一方法步骤中，再次针对一致性检验所发现的印刷错误9、9a、9b、10。如果例如偏差9、9a、9b、10在所有差异图像12、12a、12b中在x-位置、y-位置和像素尺寸14方面具有相同值15，那么图像处理计算机6将偏差9、9a、9b、10标记为发现的印刷错误；否则不予采纳。在图6中，根据列举的示例阐明这种一致性检验。在此，偏差10相应地具有针对x-位置、y-位置和像素尺寸14相同的值15，并且因此将其标记为印刷错误。

此外，可以在可选择的另一方法步骤中再次附加地检查这些偏差9、9a、9b：这些偏差9、9a、9b仅在一个承印页张中出现或者至少不在所有承印页张中出现。在此，图像处理计算机6在此也分析单个错误的尺寸和位置，其中，该图像处理计算机6根据对于这些变量的确定的预定值来估计：这些错误是否极大可能会是真实的印刷错误10。在第一种情况下，于是同样将这些错误相应地标记为印刷错误。由此，例如可以将大的单个偏差滤掉，这种偏差是重要的，例如是墨滴，对此只能重新识别所有x个承印页张。这些偏差例如可以借助于预定值来限定，其中，图像处理计算机将尺寸＞x平方毫米的单个错误与罕见出现无关地总是标记为印刷错误。

备选地，求取不期望的伪像形成物(Artefakten)，这通过在多个承印页张图像8、8a、8b上求平均值是可行的。在此，罕见的错误紧接着更弱地显现出来，并且通过适合的参数同样可被滤掉。可能地，但这也会导致这些偏差9、9a、9b的不完全过滤，或者在最坏情况下导致重要错误的过滤，这些重要错误必要时可能会由于所选择的参数也被省略。

除了求取由于不良承印材料所导致的伪错误之外，相同方法再者也可用于将不期望的图像失真变形13、13a、13b作为伪错误滤掉，这种图像失真变形13、13a、13b例如可能是由于在摄像机拍摄时在承印页张输送中的运动产生，例如是棱边噪声(Kantenrauschen)、阴影形成等。

在图4中示出了：该情况分别针对按照现有技术的方法对应的要检查的承印页张。图5示出对于该情况的按照本发明的方法。

按照本发明的方法的另外的补充方案例如是：

印刷者可以通过设置(Konfiguration)来选择：是否他如在现有技术中那样希望应用仅一个承印页张8，例如在制药产品中→在此一般应用高品质的承印材料。在此可以标记出具有动态元素的区域，在此图像处理计算机6经典地仅仅比较一个承印页张8，而在剩余的静态区域中多个承印页张8、8a、8b则按照本发明进行比较。

在需要时(例如在承印材料的品质改变的情况下)，印刷者可以选择：他想要多少承印页张用于与期望的参考图像11进行比较。标准值为三个承印页张/印刷图像8、8a、8b。

因而本发明基本上包括：为了将摄像机图像8与数字参考图像11进行图像比较，将多于一个摄像机图像8、8a、8b(例如三个承印页张)用于对比。因为在承印材料9、9a、9b中的结构或夹杂物(相比于真实的印刷错误10)并非均匀分布，而是随机分布的，因而这些偏差随后基于在该位置处的频率可以被滤掉。与之相比，在每个页张上重复的、对印刷重要的偏差10即便如此仍能够被可靠地发现。该方法因此将所求得的偏差9、9a、9b、10、13、13a、13b减少到对于对印刷者重要的偏差10，并且因此节省用于多余措施的检验时间。如果例如在PDF检查中完全不具有对印刷重要的偏差10，但是例如具有基于所选择的承印材料的品质的100个偏差9、9a、9b，那么在过去印刷者必须评估所有100个纸错误9、9a、9b。借助本发明，印刷者则不必进行评估，由此多倍地加快设定流程。

一般地，在此本发明的优点包括：

1.仅仅显示出在承印页张的摄像机图像8相对于参考图像11的对比中重要的偏差10。

2.通过用户/印刷者的检验因此显著更快速。

3.在最好的情况下，完全不显示偏差9、9a、9b、10(例如当基于所应用的承印材料仅存在偏差9、9a、9b时)。

4.附加地，也可以通过这种方式滤掉由于承印页张运动而导致的不期望的伪错误13、13a、13b。

5.与多于1个(例如3个)承印页张进行PDF比较，作为过滤后的结果会降低要求、降低纸品质。

附图标记列表：

1 用户

2 图像检测系统

3 控制计算机

4 印刷机

5 图像传感器/摄像机系统

6 图像处理计算机

7 显示器

8 摄像机图像(印刷图像)

8a、8b 连续的摄像机图像(印刷图像)

9 由于基底错误导致的随机的图像偏差

9a、9b 连续的基底错误

10 真实的印刷错误

11 参考图像

12 差异图像

12a、12b 连续的差异图像

12c 产生的差异图像

13 由于图像失真变形导致的随机的图像偏差

13a,13b 连续的图像失真变形

14 图像偏差的x-位置、y-位置和像素尺寸

15 针对x-位置、y-位置和像素尺寸的相同值

16 所印刷的印刷图像

17 数字印前阶段图像(印刷图像)

Claims

1.一种用于借助于计算机(6)对印刷品(16)进行品质监控的方法，

其中，在待执行的印刷任务的范畴内，总是由印刷机(4)生产具有至少部分一致图像内容(17)的多个印刷品(16)，

这些印刷品由至少一个图像传感器(5)检测，并且作为数字图像数据(8、8a、8b)发送给计算机(6)，

该计算机对所述数字图像数据(8、8a、8b)以图像检查的形式针对印刷错误(9、9a、9b、10、13、13a、13b)进行检查并且进行评估并且分类出被评估为废页的印刷品(16)，

其特征在于，

计算机(6)对至少两个后续的印刷品(16)的数字图像数据(8、8a、8b)的一致图像内容(17)进行评估，并且仅仅考虑存在于经评估的至少两个后续的印刷品(16)上发现的印刷错误(10)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

使发现的未在所有至少两个后续的印刷品(16)中存在的印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)经历由用户以鉴定形式进行的另一分析和/或经历由计算机(6)进行的另一检验。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

在由计算机(6)进行所述另一检验时，该计算机检验：在所述数字图像数据(8、8a、8b)中发现的未在所有至少两个后续的印刷品(16)中存在的印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)关于x-位置、y-位置以及像素尺寸(14)方面是否与在另外至少两个后续的印刷品(16)中另外发现的印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)具有相似的值(15)，其中，在该情况下考虑所有这些印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)。

4.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

在由计算机(6)进行所述另一检验时，该计算机对未在所有至少两个后续的印刷品中存在的多个印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)关于x-位置、y-位置以及像素尺寸(14)的值方面进行求平均值，并且根据求平均值的结果然后相应地不再考虑这些印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

计算机(6)借助于将所述数字图像数据(8、8a、8b)与数字参考图像(11)进行比较来执行图像检查，

其中，计算机(6)产生且分析处理所述数字图像数据(8、8a、8b)与所述数字参考图像(11)之间的数字差异图像(12、12a、12b、12c)。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

计算机(6)不仅在分析处理所述数字差异图像(12、12a、12b、12c)时、而且在对所述数字图像数据(8、8a、8b)中发现的印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)针对相似值(15)进行检验时、以及在执行求平均值时都分别应用预给定的公差范围，

在所述公差范围之内，在所述差异图像(12、12a、12b、12c)中发现的对象不是印刷错误，或这两个印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)的x-位置、y-位置以及像素尺寸(14)的值都是相似的，并且

在所述公差范围之外，相应地不再考虑未在所有至少两个后续的印刷品(16)中存在的且经历了求平均值的多个印刷错误(9、9a、9b、13、13a、13b)。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

计算机(6)在图像区域具有动态图像内容的情况下总是仅仅评估一印刷品(16)的图像内容，并且

仅仅针对具有静态图像内容的图像区域执行对至少两个后续的印刷品(16)的数字图像数据(8、8a、8b)的一致图像内容(17)的评估。

8.根据上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

所述至少一个图像传感器(5)用作图像检测系统(2)的一部分，该图像检测系统以内联的方式在印刷机(4)中安装在最后的印刷机组之后。