CN115672786A - 一种印刷品智能平面检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷品智能平面检测系统，包括控制模块、视觉检测模块、输送模块、焦距调节模块和同步移动模块，控制模块分别与视觉检测模块、输送模块、焦距调节模块和同步移动模块通信连接；同步移动模块位于输送模块的上方，视觉检测模块通过焦距调节模块安装于同步移动模块上；控制模块获取输送模块的运行速度信息并指令同步移动模块与输送模块同步运动，使视觉检测模块与运输模块上的单张印刷品相对静止；视觉检测模块采集单张印刷品的信息并上传至控制模块，控制模块初步判别获取信息的清晰度，并指令焦距调节模块调节视觉检测模块与单张印刷品之间的距离。确保快速检测的同时，还能够保障采集的印刷品信息清晰度满足检测要求。

Description

一种印刷品智能平面检测系统及检测方法

技术领域

本发明属于视觉检测技术领域，尤其涉及一种印刷品智能平面检测系统及检测方法。

背景技术

单张印刷品主要是指在A3、A4等规格纸张上按照预定的排版印刷文字、图像或二维码信息的产品。在单张印刷品的印刷过程中，由于添加油墨、更换墨盒或其他环境因素的影响会导致印刷出的文字、图像或二维码的线条颜色、线条宽度呈现出一定的误差，还可能出现因油墨未及时烘干而污染印刷品版面的情况。因此，需要对单张印刷品的印刷质量进行检测，以剔除不良品，保证印刷质量。

传统的检测方法采用摄像头或相机对印刷品的版面进行录像或拍摄，而传送带带动单张印刷品经过检测区域时也不会停留，导致摄像头录制的影响或相机拍摄的图像清晰度普遍不足，导致经过检测的印刷品仍然存在较大的质量差异。而若在单张印刷品经过检测区域时将传送带停下来供摄像头或相机拍摄，则又会严重影响检测效率。

综上所述，亟需一种印刷品智能平面检测系统，确保快速检测的同时，还能够保障采集的印刷品信息清晰度满足检测要求，利于缩小合格印刷品的质量差异，提升印刷品的整体质量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种印刷品智能平面检测系统，确保快速检测的同时，还能够保障采集的印刷品信息清晰度满足检测要求，利于缩小合格印刷品的质量差异，提升印刷品的整体质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种印刷品智能平面检测系统，包括控制模块、视觉检测模块、输送模块、焦距调节模块和同步移动模块，所述控制模块分别与所述视觉检测模块、输送模块、焦距调节模块和同步移动模块通信连接；

所述同步移动模块位于所述输送模块的上方，所述视觉检测模块通过所述焦距调节模块安装于所述同步移动模块上；所述控制模块获取所述输送模块的运行速度信息并指令所述同步移动模块与所述输送模块同步运动，使所述视觉检测模块与所述运输模块上的单张印刷品相对静止；

所述视觉检测模块采集单张印刷品的信息并上传至所述控制模块，所述控制模块初步判别获取信息的清晰度，并指令所述焦距调节模块调节所述视觉检测模块与单张印刷品之间的距离。

所述同步移动模块为循环输送结构使所述视觉检测模块循环移动并逐个采集所述输送模块上的单张印刷品信息。

优选的，所述控制模块包括可编程控制单元、二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元；所述二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元的输入端均与所述视觉检测模块通信连接，其输出端并联与所述可编程控制单元通信连接，所述可编程控制单元与所述不良品剔除模块和收料模块通信连接；

所述二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元中任一单元检测出单张印刷品的印刷错误会向所述可编程控制单元发送信号；

所述可编程控制单元接收到任一单元的信号均会将单张印刷品判定为不良品；

所述可编程控制单元未接收到任何信号则会将单张印刷品判定为良品。

优选的，所述视觉检测模块包括相机；所述相机分别与二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元通信连接，用于对经过所述视觉检测模块的检测区域的单张印刷品表面拍照，以采集该单张印刷品的文字、图像、排版和二维码信息，以供各单元进行识别和比对。

优选的，所述控制模块还包括版号识别单元；所述版号识别单元分别与所述视觉检测模块和所述可编程控制单元通信连接；所述视觉检测模块在采集单张印刷品的文字、图像、排版和二维码信息时还会录入该单张印刷品的版号信息，所述版号识别单元用于识别并记录该单张印刷品的版号并与该单张印刷品的文字、图像、排版和二维码信息同步上传至所述可编程控制单元。

优选的，还包括不良品剔除模块，所述不良品剔除模块包括不良品拾取单元和不良品版号识别器，所述不良品版号识别器分别与所述不良品拾取单元和所述可编程控制单元通信连接，所述可编程控制单元将不良品的版号发送至所述不良品版号识别器，所述不良品版号识别器找出所述输送模块上对应该版号的单张印刷品并指令所述不良品拾取单元将该单张印刷品剔除。

优选的，所述不良品剔除模块还包括不良品计数器，所述不良品计数器分别与所述不良品拾取单元和所述控制模块通信连接，用以记录不良品数量，并将该数量信息上传至所述控制模块。

优选的，还包括收料模块，所述收料模块包括码垛执行单元和良品计数器，所述码垛执行单元用于将合格的单张印刷品逐张叠放码垛，所述良品计数器分别与所述码垛执行单元和所述控制模块通信连接，用以记录良品数量，并将该数量信息上传至所述控制模块。

优选的，所述控制模块还包括存储单元，所述存储单元与所述可编程控制单元通信连接，所述存储单元用于供所述可编程控制单元调取或存储数据。

本发明的目的还在于，提供一种印刷品智能平面检测方法，确保快速检测的同时，还能够保障采集的印刷品信息清晰度满足检测要求，利于缩小合格印刷品的质量差异，提升印刷品的整体质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种印刷品智能平面检测方法，适用于上述方案中任意一项所述的印刷品智能平面检测系统，还包括如下步骤：

步骤一：在所述控制模块中建立标准印刷品的模板，该标准印刷品的模板包括标准的排版、文字、图像和二维码信息；

步骤二：将批量的单张印刷品逐一输入所述输送模块，使单张印刷品逐张平铺接受检测；

步骤三：单张印刷品经过所述视觉检测模块的检测区域时，所述同步移动模块启动并与所述输送模块同步运动，使所述视觉检测模块与单张印刷品相对静止以采集单张印刷品的排版、文字、图像和二维码信息，并上传至控制模块；

步骤四：控制模块在接收到所述视觉检测模块采集的信息后，初步判断上传信息的清晰度，

所述控制模块判断上传信息的清晰度满足检测要求，则进行二次比对，将单张印刷品的排版、文字、图像和二维码信息与步骤一中录入的标准印刷品的模板进行比对，甄别良品和不良品；

所述控制模块判断上传信息的清晰度不满足检测要求，则指令所述焦距调节模块调整所述视觉检测模块与单张印刷品之间的距离，并重复步骤三和步骤四的过程，直至所述控制模块判断上传信息的清晰度满足检测要求。

优选的，对步骤四中的良品和不良品分别进行计数统计，获得不良品率。

本发明的有益效果为：

本发明的印刷品智能平面检测系统及检测方法，能够替代人工对大批量的单张印刷品逐张检测，并随时剔除不良品，避免不良品混入良品堆中。确保快速检测的同时，还能够保障采集的印刷品信息清晰度满足检测要求，利于缩小合格印刷品的质量差异，提升印刷品的整体质量。特别是本发明还能够同时对单张印刷品的多种版面信息进行检测，并通过并联输出的方式使得任意错漏均能够被识别，进一步提升合格印刷品的质量。

附图说明

图1为本发明在一实施例中提供的一种印刷品智能平面检测系统示意图。

图2为本发明在一实施例中提供的同步移动模块与输送模块的同步状态示意图。

图例：

1、输送模块；2、同步移动模块；3、焦距调节模块；4、视觉检测模块；5单张印刷品。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种印刷品智能平面检测系统，包括控制模块、视觉检测模块4、输送模块1、焦距调节模块3和同步移动模块2。控制模块分别与视觉检测模块4、输送模块1、焦距调节模块3和同步移动模块2通信连接。

同步移动模块2平行设置于输送模块1的上方，视觉检测模块4先安装于焦距调节模块3上，再将焦距调节模块3安装在同步移动模块2上。由同步移动模块2来带动视觉检测模块4的水平方向移动，由焦距调节模块3来调整视觉检测模块4与单张印刷品5之间的距离。

当输送模块1将单张印刷品5运送至视觉检测模块4的检测区域时，控制模块获取输送模块1的运行速度数据，并根据输送模块1的运行速度调控同步移动模块2的运行速度，使同步移动模块2与输送模块1的运行速度保持一致，进而实现二者同步移动，保持视觉检测模块4与单张印刷品5相对静止的效果。

再由视觉检测模块4采集单张印刷品5的信息并上传至控制模块，控制模块对该上传信息进行清晰度判断，若清晰度符合检测要求则进行后续的详细内容比对判断印刷品为良品或不良品；若清晰度不符合检测要求则指令焦距调节模块3调整视觉检测模块4与单张印刷品5之间的距离，促成视觉检测模块4的对焦以提高清晰度，再由视觉检测模块4重新采集信息并上传，由控制模块再次进行清晰度判别，直至视觉检测模块4上传的信息达到清晰度要求。

为了让视觉检测模块4能够连续检测印刷品，本实施例中的同步移动模块2采用上下双层的循环传送带结构，视觉检测模块4位于下层传送带上时，开始对一份印刷品执行采集工作，随着传送带与输送模块1保持相对静止的状态，视觉检测模块4有充足的时间进行初步的自动对焦、采集信息并上传。而在控制模块判断清晰度不符合要求后，受益于同步移动模块2提供的同步运动时间，焦距调节模块3具有足够的时间调节视觉检测模块4与单张印刷品5之间的距离，以供视觉检测模块4重新进行对焦。直至视觉检测模块4拍摄到满足检测要求的信息。

值得一提的是，若在同步移动模块2的移动行程内视觉检测模块4经多次调节焦距均无法采集到符合检测要求的信息，则该单张印刷品5列入不良品。而视觉检测模块4则通过同步移动模块2的上层传送带快速归位，对下一份单张印刷品5进行信息采集的工作。而为了缩减在输送模块1上的相邻两单张印刷品5之间的距离，加快视觉检测模块4采集信息的速度。在一实施例中，视觉检测模块4可包括多个同时设置于同步移动模块2上的摄像头或相机，每个摄像头或相机均可同步跟踪单张印刷品5移动并拍摄印刷品上的内容，并循环该动作。

需要说明的是，本实施例的视觉检测模块4采用摄像头或相机，虽然现有的摄像头或相机均具备小范围内自动调节焦距的能力，但随着单张印刷品5的尺寸变化、光照强度的变化或运动速度的变化均会对其对焦能力造成非常大的影响，需要重新调整镜头与印刷品之间的距离才能实现理想的调焦效果。因此，本实施例的焦距调节模块3主要用以粗调视觉检测模块4与单张印刷品5之间的距离，给视觉检测模块4的自动调焦创造归零预设值和重新自动调焦的条件，从而提升视觉检测模块4采集信息的清晰度。

本实施例的印刷品智能平面检测系统，通过同步移动模块2保持视觉检测模块4与单张印刷品5相对静止，既不需要输送机构停机影响检测效率，又为视觉检测模块4提供了更稳定的信息采集条件。特别是通过该同步操作还为调节视觉检测模块4的焦距争取了时间，视觉检测模块4可对同一张印刷品进行多次信息采集，以提高获取信息的清晰度，提高检测质量。

包括控制模块、视觉检测模块4、输送模块1、不良品剔除模块和收料模块。单张印刷品5由输送模块1运输，经过视觉检测模块4的信息采集后，由控制模块对采集的文字信息、图像信息、排版信息和二维码信息进行比对和识别，判定为合格的单张印刷品5输送到收料模块进行叠层码放，判定为不合格的单张印刷品5则通过不良品剔除模块剔除。本实施例能够对大批量的单张印刷品5逐张检测，并随时剔除不良品，避免不良品混入良品堆中，有效保证了单张印刷品5的成品质量。并且该检测系统相较于人工检测的效率更高，极大地缩减了检测时间。

本实施例中，控制模块包括可编程控制单元、二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元。其中可编程控制单元作为该检测系统的核心运算和控制中枢，负责信息处理和发送命令。视觉检测模块4分别与二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元的输入端通信连接，使视觉检测模块4采集到的文字信息输入文字比对单元，图像信息输入图像比对单元，排版信息输入排版比对单元，二维码信息则输入二维码识别单元。经过各单元进行的单向比对或识别检测，各自输出比对是否有误或能否识别的结果并将各自的结果并联输入到可编程控制单元中。

可编程控制单元同步获取各单元上传的结果，任一单元的结果为比对有误或无法识别二维码，则可编程控制单元向不良品剔除模块发送命令，将不良品剔除。

可编程控制单元同步获取各单元上传的结果，各单元的结果均为对比无误且可以识别二维码，则可编程控制单元向收料模块发送命令，将良品收纳。

单张印刷品5上印刷的内容有的繁杂密集，有的简洁清晰。为了能够保障视觉检测模块4采集信息的清晰度，本实施例中，视觉检测模块4采用了高清相机，通过对单张印刷品5的版面进行拍照的方式，将单张印刷品5的版面信息录入到系统中，确保录入的信息文字清楚、图像清洗，避免因采集信息的清晰度不足而造成的误判。

高清相机能够拍摄单张印刷品5版面上印制的文字信息、图像信息、排版结构和二维码，将该整体信息上传后，由二维码识别单元专门针对二维码区域进行识别，文字对比单元针对文字信息进行单字比对，图像比对单元针对图像信息进行特征比对，排版比对单元对排版结构进行布局对比。

在实际检测中，由于将二维码先通过高清相机拍照录入系统再读取识别该二维码需要一定的时间，识别过程还需要额外的时间，在一实施例中，视觉检测模块4还包括扫码器，通过扫码器扫描二维码直接连通二维码识别单元，建立针对二维码识别的专用通道，加快二维码的识别速度，使识别二维码与比对其他信息的速度相当，进而使各单元的检测同步，避免因二维码识别单元的处理速度较慢而拖延整体检测速度。

由于单张印刷品5在被视觉检测模块4采集完信息后，检测和发送剔除不良品命令均需要一定的时间，而输送模块1的输送动作不会停止，而检测的速度又受到内容繁复或简洁的差异影响而有所区别，因此，不良品剔除模块每次在执行剔除不良品的动作时需要精确的识别。而每张单张印刷品5上均会印刷版号作为独立标识，基于此，在一实施例中，在控制模块内还安装有版号识别单元。该版号识别单元与视觉检测模块4中的高清相机通信连接，在高清相机拍摄完单张印刷品5的版面信息后，由版号识别单元针对读取该受检单张印刷品5的版号，并将该版号与检测结果及可编程控制单元发送的命令绑定。若检测结果为不良品，则由不良品剔除模块识别具有该版号的单张印刷品5并进行剔除。

基于上述实施例，为使不良品剔除模块具备对应不良品版号做有针对性的剔除动作，本实施例中，不良品剔除模块包括不良品拾取单元和不良品版号识别器。不良品版号识别器与不良品拾取单元通信连接，同时还与可编程控制单元通信连接。在可编程控制单元将不良品信息转化为剔除指令发送到不良品版号识别器后，不良品版号识别器读取经过此处的单张印刷品5上的版号，直到检录到不良品的版号，则发送指令让不良品拾取单元将不合格的单张印刷品5从输送模块1上剔除。

为了解单张印刷品5的成品状态以及印刷设备的工作状态，在一实施例中，不良品剔除模块还安装有不良品计数器，该计数器用于记录不良品拾取单元的运行次数，不良品拾取单元每剔除一件单张印刷品5，不良品计数器进行一次计数，并将数量信息回传至控制模块中进行累加，获取不良品的总量。通过不良品的数量来判断印刷机器的运行状态，若不良品的数量明显超出正常范围，则需要及时停机调整以降低不良品率，减少成本消耗。

在剔除了不良品后，还需要将合格的单张印刷品5进行收纳整理，因此，在一实施例中，收料模块包括码垛执行单元和安装在其上的良品计数器。码垛执行单元用于接收输送模块1运送过来的合格单张印刷品5，并将逐一接收的单张印刷品5叠放堆叠，码垛为一摞。而每一次码垛执行单元执行一次动作，良品计数器均会进行一次计数，并将数量信息回传至控制模块中进行累加，获取良品的总量。通过不良品的数量与良品的数量来计算不良品率。

为了能够即时缓存或长期存储交互数据，控制模块内还设置有存储单元，该存储单元用于匹配可编程控制单元的调取或存储数据，提升可编程控制单元的工作效率。

在一实施例中还提供了一种印刷品智能平面检测方法，适用于上述实施例的印刷品智能平面检测系统，包括如下步骤：

步骤一：在控制模块中建立标准印刷品的模板，该标准印刷品的模板包括标准的排版、文字、图像和二维码信息；

步骤二：将批量的单张印刷品5逐一输入输送模块1，使单张印刷品5逐张平铺接受检测；

步骤三：单张印刷品5经过视觉检测模块4的检测区域时，同步移动模块2启动并与输送模块1同步运动，使视觉检测模块4与单张印刷品5相对静止以采集单张印刷品5的排版、文字、图像和二维码信息，并上传至控制模块；

步骤四：控制模块在接收到视觉检测模块4采集的信息后，初步判断上传信息的清晰度，

控制模块判断上传信息的清晰度满足检测要求，则进行二次比对，将单张印刷品5的排版、文字、图像和二维码信息与步骤一中录入的标准印刷品的模板进行比对，甄别良品和不良品；

控制模块判断上传信息的清晰度不满足检测要求，则指令焦距调节模块3调整视觉检测模块4与单张印刷品5之间的距离，并重复步骤三和步骤四的过程，直至控制模块判断上传信息的清晰度满足检测要求。

步骤五：对步骤四中的良品和不良品分别进行计数统计，获得不良品率。

以上实施方式中的各种技术特征可以任意进行组合，只要特征之间的组合不存在冲突或矛盾即可，但是限于篇幅，未进行一一描述。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。

Claims (10)

1.一种印刷品智能平面检测系统，其特征在于：包括控制模块、视觉检测模块、输送模块、焦距调节模块和同步移动模块，所述控制模块分别与所述视觉检测模块、输送模块、焦距调节模块和同步移动模块通信连接；

所述同步移动模块位于所述输送模块的上方，所述视觉检测模块通过所述焦距调节模块安装于所述同步移动模块上；所述控制模块获取所述输送模块的运行速度信息并指令所述同步移动模块与所述输送模块同步运动，使所述视觉检测模块与所述运输模块上的单张印刷品相对静止；

所述视觉检测模块采集单张印刷品的信息并上传至所述控制模块，所述控制模块初步判别获取信息的清晰度，并指令所述焦距调节模块调节所述视觉检测模块与单张印刷品之间的距离；

所述同步移动模块为循环输送结构使所述视觉检测模块循环移动并逐个采集所述输送模块上的单张印刷品信息。

2.根据权利要求1所述印刷品智能平面检测系统，其特征在于：所述控制模块包括可编程控制单元、二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元；所述二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元的输入端均与所述视觉检测模块通信连接，其输出端并联与所述可编程控制单元通信连接，所述可编程控制单元与所述不良品剔除模块和收料模块通信连接；

所述二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元中任一单元检测出单张印刷品的印刷错误会向所述可编程控制单元发送信号；

所述可编程控制单元接收到任一单元的信号均会将单张印刷品判定为不良品；

所述可编程控制单元未接收到任何信号则会将单张印刷品判定为良品。

3.根据权利要求2所述印刷品智能平面检测系统，其特征在于：所述视觉检测模块包括相机；所述相机分别与二维码识别单元、文字比对单元、图像比对单元和排版比对单元通信连接，用于对经过所述视觉检测模块的检测区域的单张印刷品表面拍照，以采集该单张印刷品的文字、图像、排版和二维码信息，以供各单元进行识别和比对。

4.根据权利要求2所述印刷品智能平面检测系统，其特征在于：所述控制模块还包括版号识别单元；所述版号识别单元分别与所述视觉检测模块和所述可编程控制单元通信连接；所述视觉检测模块在采集单张印刷品的文字、图像、排版和二维码信息时还会录入该单张印刷品的版号信息，所述版号识别单元用于识别并记录该单张印刷品的版号并与该单张印刷品的文字、图像、排版和二维码信息同步上传至所述可编程控制单元。

5.根据权利要求4所述印刷品智能平面检测系统，其特征在于：还包括不良品剔除模块，所述不良品剔除模块包括不良品拾取单元和不良品版号识别器，所述不良品版号识别器分别与所述不良品拾取单元和所述可编程控制单元通信连接，所述可编程控制单元将不良品的版号发送至所述不良品版号识别器，所述不良品版号识别器找出所述输送模块上对应该版号的单张印刷品并指令所述不良品拾取单元将该单张印刷品剔除。

6.根据权利要求5所述印刷品智能平面检测系统，其特征在于：所述不良品剔除模块还包括不良品计数器，所述不良品计数器分别与所述不良品拾取单元和所述控制模块通信连接，用以记录不良品数量，并将该数量信息上传至所述控制模块。

7.根据权利要求6所述印刷品智能平面检测系统，其特征在于：还包括收料模块，所述收料模块包括码垛执行单元和良品计数器，所述码垛执行单元用于将合格的单张印刷品逐张叠放码垛，所述良品计数器分别与所述码垛执行单元和所述控制模块通信连接，用以记录良品数量，并将该数量信息上传至所述控制模块。

8.根据权利要求2所述印刷品智能平面检测系统，其特征在于：所述控制模块还包括存储单元，所述存储单元与所述可编程控制单元通信连接，所述存储单元用于供所述可编程控制单元调取或存储数据。

9.一种印刷品智能平面检测方法，适用于权利要求1-8任意一项所述的印刷品智能平面检测系统，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤一：在所述控制模块中建立标准印刷品的模板，该标准印刷品的模板包括标准的排版、文字、图像和二维码信息；

步骤二：将批量的单张印刷品逐一输入所述输送模块，使单张印刷品逐张平铺接受检测；

步骤三：单张印刷品经过所述视觉检测模块的检测区域时，所述同步移动模块启动并与所述输送模块同步运动，使所述视觉检测模块与单张印刷品相对静止以采集单张印刷品的排版、文字、图像和二维码信息，并上传至控制模块；

步骤四：控制模块在接收到所述视觉检测模块采集的信息后，初步判断上传信息的清晰度，

所述控制模块判断上传信息的清晰度满足检测要求，则进行二次比对，将单张印刷品的排版、文字、图像和二维码信息与步骤一中录入的标准印刷品的模板进行比对，甄别良品和不良品；

所述控制模块判断上传信息的清晰度不满足检测要求，则指令所述焦距调节模块调整所述视觉检测模块与单张印刷品之间的距离，并重复步骤三和步骤四的过程，直至所述控制模块判断上传信息的清晰度满足检测要求。

10.根据权利要求9所述印刷品智能平面检测方法，其特征在于：对步骤四中的良品和不良品分别进行计数统计，获得不良品率。

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