CN1162141A - 自动检测彩色图象印刷质量的方法 - Google Patents

Abstract

印有待测图像的一张纸(1)通过摄像仪(3)之前，该摄像仪(3)用于捕捉3种彩色图象，并发出3种信号(S1，S2，S3)。这些信号被引入装置(4)中，应用了函数F，该函数含有系数(K1，K2，K3，K10，K20，K30)，这些系数预先记录在相应装置(2)中。得自于函数F的单一信号(5)被输入装置(6)以检测印刷质量。

Description

自动检测彩色图象印刷质量的方法

本发明涉及一种自动检测彩色图象印刷质量的方法，利用了至少一个能从每条色道获得一个信号Si的光电装置。

自动检测彩色图象印刷质量的方法及设备是特别用于，但并非仅用于检测证券纸的印刷质量，如：钞票或信用发行的纸币。这些不同的自动检测印刷质量的方法及设备通过以下方式实现其检测目的：对被检测图象和参考图象的某些特性部分进行逐个象素的比较，或进行一组象素的比较。待检图象由一个摄像仪系统捕捉，该摄像仪系统可在每条色道捕捉一个图象，然后，被捕捉图象的结果同参考图象的捕捉结果进行比较。样品具有确定的预定值，该值本质上取决于所需的印刷质量的等级。当图象被检部分的色分量中一个象素的密度计的值与样品的值不一致时，被检部分则被认为有缺陷。

自动检测彩色印刷质量的方法和装置所提供的检测结果显然优于使用单色系统所得的结果。不过，前者所需捕捉并检测的数据量远远大于单色检测所需数据，因而使操作昂贵。如果欲获得与进行单色质量检测相同的速度，所使用的装置必须功效强大，这便使其费用增高。因此，对于彩色检测，例如对红、绿、蓝三原色的检测，与单色检测相比，其通道数量扩大3倍，并且所进行的工作量也扩大3倍。

本发明的目的是实现对彩色图象的自动质量控制，大幅度降低支出而不削弱对待检图像中存在的缺陷进行色彩检测的能力。

另一个目的是，与常规彩色系统相比，增强对缺陷的检测能力。

根据本发明，这一检测方法是：把从同一图像或该图像的某部分获得的一系列信号Si结合起来，从而得到一个单一信号，该单一信号将被输入一个装置中，该装置则根据参考图像或参考图像的一部分对每个待检图像或待检图像的部分进行印刷质量的自动检测，对所述信号的结合由函数F实现，一方面，结合从每条色道获得的信号Si的值，以及，另一方面，结合从参考图像或该图像的相应部分获得的SiO的值，所述函数旨在充分加强对被检图像和参考图像之差的可检测性。

根据本发明，这一方法的优点在于，尽管一个彩色图像正在被检测，该信号过去常常信号进行实际的检查，换言之，由于上述信号包含每条色道的函数，因此，与参考图像的比较就可以使用一个单一信道，并可加强对从待检图像中捕捉的每一个值与参考图像的相应值之差别的可检测性。

本发明所定义的方法，一方面使降低多通道信号处理的成本成为可能；另一方面，通过对函数和系数的合宜选择，本方法可以避免降低对在一条或其它彩色通道中存在的色缺陷大小的可检测性。

以同样方式，通过合宜选择系数，对于图像正在受检的部分，可以在一更显著的带内扩大色响应。

根据本发明的一个实施例，系数是自动定义的，例如在捕捉参考图像的过程中定义。

根据本发明的另一个实施例，系数是由操作者确定的。

根据本发明的另一个实施例，系数矩阵所对应的图像的部分是一个象素的量级。

根据本发明的另一个实施例，被选函数是根据人眼对色差的反应的近似值进行定义的。

根据另一个实施例，函数F被分解为一组部分函数，用于某些色信号。

根据另一个实施例，为了考虑相对参考图像可接受的偏差，针对每一个待检部分，都允许定义不止一个系数矩阵。

本发明也涉及用以实施本方法的设备。

该套设备包括：待检图像的每条色道各有一个捕捉装置；用于在存储器中存储系数的装置；产生函数的装置；以及一个处理由函数F得来的单一信号的装置，用于把该信号与对应参考图像的信号加以比较。

根据一个最佳实施例，可以产生函数的装置至少应包括一个查找表(look-up table)。

图像捕捉装置可为一架矩阵摄像仪或一架线性(linear)摄像仪。

在附图的辅助下，本发明将进一步被详细地说明。

图1和图2是实施本方法的两套设备的简图。

尽管本方法可适用于任何目的的彩色印刷的质量控制，我们在此所展示的仅是纸片1上所印图像的印刷质量控制。Ki，KiO系数矩阵是针对待检部分而预先设定的，一个部分可能仅有一个象素的大小，这些系数被存储在存储装置2的存储器中。含有系数Ki，KiO的矩阵可由操作者设定，这取决于待测图象；或者也可自动设定，例如：在捕捉参考样品时，借助一适合的软件包就可以根据预设的标准，针对图象的每一待测部分产生系数。

然后，打印在目标1上的图像由光电装置3捕捉，该装置3专门用于捕捉每条色道。这种电子装置可以是一组矩阵摄像仪或线性摄像仪或其他任何一种相等价的设备。通常，但并非唯一情况，使用3条色道：红、绿、蓝。这3条通道S1、S2、S3把各自的信号输入装置4，在此，使函数F应用于装置3所发出的信号。通过适当线路，系数K1、K10、K2、K20、K3、K30被引入该装置。

在获得关于这3种信号的函数F后，一个单一信号5被输入装置6，在此，单一信号被处理以进行印刷质量的检测。这个装置是进行单色质量控制的标准装置。显然，此前参考图像是以同样方式被捕捉，并且，由色道发出的不同信号的加权和组成的单一信号也被预先产生。

假设函数F＝ΣKi(Si-KiO SiO)，式中

i＝1至n，可以区别不同的情况：

1.如果KiO＝0，可以获得被检图像各色道的简单组合；

2.如果KiO＝1，可以获得每个色信号相对参考图像的值的色差的加权和。

也可以使用一种对应于人眼对色差的反应的近似值的函数，它可按以下方式设定：

F(Si，SiO)＝f(KilogSi/SiO)

根据另一实施例，允许把函数F分解为一些部分函数，使其用于某些信号，例如，就3种信号而言，将会有以下表达式：

F(S1，S10，S2S20，S3S30)

＝F(f1(S1，S10)，F0(f2(S2，S20)，f3(S3，S30)))

允许用一个或多个查找表取代装置4，从而既可以执行此函数，也可执行前面提到的函数。

在图2中，我们通过5个查找表LUT表示前文提及的函数F的情况：

F(Si，SiO)＝∑Ki(Si-KiO SiO)

LUT1产生K1(S1-K10S10)

LUT2产生K2(S2-K20S20)

LUT3产生K3(S3-K30S30)

而LUT F0产生

K2(S2-K20S20)+K3(S3-K30S30)

并且，LUTF产生从LUT1和LUTF0输出得到的结果之和。

本方法另有一优点，即：可以放大与图像待检部分更贴切的带内的色响应。例如，如果一个以红为主色的图像正被检测，与检测最相关的通道则是蓝色通道。在这种情况下，将会选出一些系数用以缩小红色和绿色的效果而扩大蓝色的效果。通过这种方式，色响应作为待检图像的函数在最适合的带内被放大，而非对不同色道发出的每个信号进行同等加权。因此，当一个平面或一个象素呈白色时，每个系数的值都将相等，例如，都等于1。

显然，可使用其他函数增强待检图像和参考图像之间的差的可检测性。

Claims (14)

1.一种自动检测彩色图像印刷质量的方法，该方法通过至少一个光电装置可从每条色道获得一个信号Si，其中把从同一个图像或该图像的某个部分获得的信号Si结合起来，从而得到一个单一信号，该单一信号将被输入一个装置中，该装置根据参考图像或参考图像的一部分自动检测每个图像或图像部分的印刷质量，所述信号的结合是一函数F，一方面，结合从每条色道所得的信号Si的值，以及，另一方面，结合从参考图像或该图像的相应部分所得的信号SiO的值，上述函数旨在加大被检测图像与参考图像之差的可检测性。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述函数F的表达式如下：

F(Si，SiO)＝Σ Ki(Si-KiO SiO)

i的取值从1到n，n是检测操作中所使用的色道的数量，Ki和KiO是适当的系数。

3.如权利要求2所述的方法，其中Ki，KiO系数矩阵为待检的每个图像或图像部分确定，其中待检图像由一个光电装置捕捉，使得从每条色道获得一个信号Si，并且其中，信号Si和对应于图像待检部分的系数Ki，KiO的值被引入函数F。

4.如权利要求3所述的方法，其中系数Ki，KiO的矩阵被作为参考图像的一个色分布函数自动确定。

5.如权利要求3所述的方法，其中Ki，KiO系数矩阵由操作者确定。

6.如权利要求1-5中的一项所述的方法，其中所述函数F(Si，SiO)＝f(Ki，log Si/SiO)，i的取值从1到n，n是检测仪器所使用的色道的数量，所述函数对应人眼对色差的响应的近似值。

7.如权利要求1-6中的一项所述的方法，其中函数F也由一些不同信号Si间的其它部分函数结合而成。

8.如权利要求7所述的方法，其中，就3条色道而言，所述函数的表达式为：

F(S1，S10，S2，S20，S3S30)

＝F(f1(S1，S10)，F0(f2(S2，S20)，f3(S3，S30)))。

9.如权利要求1-8中的一项所述的方法，其中，图像的被测部分的大小为一个象素。

10.如权利要求1-9中的一项所述的方法，其中，为了考虑相对参考图像被测图像的几种可接受的偏差，因此，对图像待测的每一个部分，都可定义不止一个系数矩阵。

11.如权利要求1-10中的一项所述的实施本方法的设备，包括：每条色道各有一个的图像捕捉装置(3)，用于在存储器中存储系数Ki，KiO的装置(2)；产生函数F的装置(4)，该函数F是每个捕捉装置(3)捕捉的信号(S1，S2，S3)的函数；以及，装置(6)，用于处理由函数F所得的单一信号(5)。

12.如权利要求11所述的设备，其中产生函数F的装置至少包含一个查找表。

13.如权利要求11、12任意一个所述的设备，其中，摄像仪是一架矩阵摄像仪。

14.如权利要求11、12中的一项所述的设备，其中图像捕捉装置是一架线性摄像仪。

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