DE102006056758A1 - Flat-like object's e.g. printed sheet, color and brightness portion measuring method, involves scanning measured value-relevant individual areas of object by scanning unit that includes individual sensors, and subjecting areas with light - Google Patents

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Abstract

The method involves scanning measured value-relevant individual areas of a flat-like object by a scanning unit that includes individual sensors. The measured value-relevant individual areas of the flat-like object are subjected with light. The subjection of the light of the individual areas of the object is combined to a geometric structure such as lines and/or rectangles. A radiated amount of light is individually changed for a radiating unit by controlling brightness of the light.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen auf flächenförmigen Objekten, wie bedruckten Bogen, gefärbten Folien oder lackierten Blechteilen.The The invention relates to a method and a device for measuring of color and brightness on flat objects, such as printed ones Bow, dyed Foils or painted sheet metal parts.

Für die Bewertung oder Produktionssteuerung von flächenförmigen Messobjekten werden diese üblicherweise von einer Beleuchtungseinrichtung beaufschlagt und das remittierte, emittierte oder hindurch scheinende Licht von als Aufnahmekameras ausgebildeten Abtastelementen erfasst ( EP 0 713 447 B1 Vorrichtung zur Bildinspektion eines Druckproduktes).For the evaluation or production control of sheet-like measuring objects, they are usually subjected to a lighting device and the reflected, emitted or transmitted light is detected by scanning elements designed as recording cameras ( EP 0 713 447 B1 Apparatus for image inspection of a printed product).

Aufnahmekameras bestehen aus sehr vielen Einzelsensoren auf die über eine Optik das Messobjekt oder Teile davon projiziert werden. Die Aussteuerung der einzelnen Zellen der Aufnahmekamera erfolgt nun pixelgenau und die Auswerteergebnisse werden danach für die weiteren Mess- und Regelaufgaben verwendet.recording cameras consist of very many individual sensors on the optics of the measurement object or parts of it are projected. The modulation of the individual Cameras of the recording camera are now pixel-precise and the evaluation results are afterwards for uses the other measurement and control tasks.

Die Beaufschlagung der Messfläche mit Licht erfolgt über Linien- oder Flächenstrahler. Dabei wird auf eine möglichst starke und vor allem gleichmäßige Beaufschlagung orientiert, um das auftretende Rauschen in Grenzen zu halten und die Aussteuerung der Einzelsensoren in einem optimalen Bereich zu halten.The Loading the measuring surface with light over Line or area radiator. It is on a possible strong and above all uniform admission oriented in order to limit the noise occurring and the modulation of the individual sensors in an optimal range hold.

Nachteilig ist dabei, dass bei der Verwendung von als Aufnahmekameras ausgebildeten Abtastelementen in Verbindung mit einer gleichmäßigen Linien- oder Flächenbeleuchtung die Genauigkeit der Auswertung durch die Wirkung des Streulichtes begrenzt ist. Das Streulicht bewirkt, dass auch Kamerazellen belichtet werden, obwohl die darauf abgebildeten Messobjektbereiche gar kein Licht abgeben. Durch den Effekt des Streulichtes ist der Messwert an einer bestimmten Stelle des aufgenommenen Messbereiches abhängig von den Bedingungen in der Nachbarschaft des Messpunktes. Diese örtliche Nebenwirkung führt dazu, dass die Messwerte unter bestimmten Bedingungen unbrauchbar sind. Bei Messungen im Druckbild von bedruckten Bogen ist dies dann der Fall, wenn die Dichte in dunklen Bildstellen interessiert, aber unmittelbar daneben weiße Papierstellen zu finden sind.adversely is that when using trained as recording cameras Scanning elements in conjunction with a uniform line or area lighting the accuracy of the evaluation by the effect of scattered light is limited. The scattered light also causes camera cells to be exposed although the measurement object areas shown on it are not Give off light. The effect of the scattered light is the measured value at a certain point of the recorded measuring range depending on the conditions in the neighborhood of the measuring point. This local Side effect leads cause the readings to be unusable under certain conditions are. For measurements in the printed image of printed sheets this is then the case when the density is interested in dark picture places, but next to it white Paper spots can be found.

Das zu lösende Problem besteht nun darin, dass die Verfälschung der Messwerte durch Streulicht minimiert oder beseitigt wird.The to be solved Problem is now that the falsification of the measured values by Stray light is minimized or eliminated.

Gelöst wird das Problem durch die Merkmale der Patentansprüche, zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.Is solved the problem by the features of the claims expedient embodiments are in the dependent claims disclosed.

Es werden gemäß der Erfindung nur die interessierenden Einzelbereiche des Messobjektes einzeln wirkend mit Licht beaufschlagt, sodass die Gesamtmenge des emittierten Lichtes so gering wie möglich ist und Streulicht vermieden oder verringert wird. Dabei wird immer nur ein sog. Frame betrachtet, denn nach dem kompletten Auslesen der Aufnahmekamera werden die Inhalte aller Kamerapixel und damit auch eventuell noch vorhandene Streulichtanteile auf Null zurückgesetzt. Beim nächsten Frame werden nunmehr andere Bereiche des Messobjektes belichtet, die zuvor noch nicht berücksichtigt worden sind. Durch die Verwendung einer abbildenden Optik auch für die Beleuchtungseinrichtung wird das Licht direkt auf das Messobjekt projiziert.It be according to the invention only the individual areas of interest of the measurement object individually acted upon by light, so that the total amount of emitted Light as low as possible and scattered light is avoided or reduced. It always gets only a so-called. Frame considered, because after the complete readout The recording camera will record the contents of all camera pixels and thus also any remaining stray light components reset to zero. At the next Frame are now exposed to other areas of the measurement object, previously not considered have been. By using an imaging optics for the lighting device The light is projected directly onto the target.

Bei der Verwendung von aus Einzelbeleuchtungselementen bestehenden Beleuchtungseinrichtungen mit einem messrelevanten Kern und einem nichtmessrelevanten Rand entsteht auf dem Messobjekt ein Muster mit hellen Rechtecken getrennt durch dunkle Bereiche. In den dunklen Bereichen kann dabei nicht gemessen werden. Daher muss die Lage und Anordnung der Einzelbeleuchtungselemente so gewählt werden, dass dunkle Bereiche in nicht interessierenden Messbereichen abgebildet werden.at the use of lighting devices consisting of individual lighting elements with a measurement-relevant core and a non-measurement-relevant edge A pattern with bright rectangles is formed on the measurement object separated by dark areas. In the dark areas can not be measured become. Therefore, the location and arrangement of the individual lighting elements so chosen be dark areas in non-interest measuring areas be imaged.

Als Einzelbeleuchtungselemente mit messaktivem Kern werden LED-Elemente oder auch Laser eingesetzt, natürlich ist es auch möglich LED-Elemente ohne Rand einzusetzen. Des weiteren besteht die Möglichkeit verschiedenfarbige LED-Elemente einzusetzen, um die Vorteile einer punktuellen Beleuchtung mit der Möglichkeit zu kombinieren, interessante Spektralbereiche gesondert und differenziert zu analysieren. Die Einzelbeleuchtungselemente sind mit einer Steuereinrichtung versehen, sodass diese einzeln oder in Gruppen, wie zum Beispiel Linien oder anderen geometrischen Gebilden, aktiviert werden können. Des weiteren ist mittels der Steuerung die eingestrahlte Lichtmenge durch Veränderung der Stärke der Ansteuerung oder der Einschaltdauer im Blitzbetrieb variierbar, womit erreicht wird, dass zum Beispiel helle Messstellen weniger Licht als der Durchschnitt erhalten. Die eingestrahlte Lichtmenge wird mit der gemessenen Lichtmenge verrechnet, wodurch der Vorteil entsteht dass die potentiell störende Lichtmenge weiter gesenkt wird. Des weiteren können dadurch preiswertere Aufnahmekameras mit z.B. 8 Bit Auflösung verwendet werden, die unter Einbeziehung der eingestrahlten Lichtmenge auf eine effektive Auflösung von 10 bis 12 Bit kommen.When Single lighting elements with active measuring core become LED elements or even lasers used, of course it is also possible Insert LED elements without edge. Furthermore, there is the possibility to use different colored LED elements to the advantages of a point lighting with the possibility to combine interesting To analyze spectral ranges separately and differentiated. The Individual lighting elements are provided with a control device, so that these individually or in groups, such as lines or other geometric entities, can be activated. Of Another is by means of the control, the incident light amount through change the strength the control or the duty cycle can be varied in flash operation, which ensures that, for example, bright measuring points less Get light as the average. The amount of light irradiated is charged with the measured amount of light, which gives the advantage arises that the potentially disturbing Amount of light is lowered further. Furthermore, this can be cheaper recording cameras with e.g. 8 bit resolution to be used, taking into account the amount of light irradiated an effective resolution come from 10 to 12 bits.

Statt LED-Elementen ist es auch möglich einen Laser einzusetzen., der über drehbare Spiegel oder optische Schalter die interessierenden Messorte individuell mit Licht beaufschlagt., wobei der Laser auch durchstimmbar ausgebildet sein kann.Instead of It is also possible LED elements to use a laser rotatable mirrors or optical switches the measuring sites of interest individually exposed to light., The laser also tunable can be trained.

Claims (15)

Verfahren zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen auf einem flächenförmigen Objekt, das mit Licht beaufschlagt wird und dessen messwertrelevante Einzelbereiche von einem aus mehreren Einzelsensoren bestehenden Abtastelement abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils messwertrelevanten Einzelbereiche des Messobjektes einzeln wirkend mit Licht beaufschlagt werden.Method for measuring color and brightness components on a sheet-like object, which is exposed to light and its Meßwertrelevante individual areas are scanned by a plurality consisting of individual sensors scanning element, characterized in that the respective Meßwertrelevanten individual areas of the measurement object individually acted upon by light. Verfahren zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrfache einzelne wirkende Lichtbeaufschlagung der messwertrelevanten Einzelbereiche des Messobjektes zu geometrischen Gebilden wie Linien und/oder Rechtecken zusammengefasst wird.Method for measuring color and brightness components according to claim 1, characterized in that the multiple individual acting light exposure of the measured value-relevant individual areas of the measurement object to geometric structures such as lines and / or rectangles is summarized. Verfahren zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die eingestrahlte Lichtmenge für jedes einstrahlende Element einzeln veränderbar ist.Method for measuring color and brightness components according to claim 1, characterized in that the irradiated amount of light for each einstrahlende element is individually variable. Verfahren zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der eingestrahlten Lichtmenge über die Steuerung der Helligkeit des Lichtes erfolgt.Method for measuring color and brightness components according to claim 3, characterized in that the change the amount of light irradiated the control of the brightness of the light takes place. Verfahren zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der eingestrahlten Lichtmenge über die Steuerung der Blitzdauer erfolgt.Method for measuring color and brightness components according to claim 3, characterized in that the change the amount of light irradiated the control of the flash duration takes place. Verfahren zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrfache einzeln wirkende Lichtbeaufschlagung der Einzelbereiche des Messobjektes messaufgabenabhängig einzeln, in Gruppen oder insgesamt erfolgt.Method for measuring color and brightness components according to claim 1, characterized in that the multiple individually acting light exposure of the individual areas of the measurement object measured Depending on the task individually, in groups or in total. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen mit einem aus Einzelsensoren bestehenden Abtastelement und einer Beleuchtungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die dem aus Einzelsensoren bestehenden Abtastelement zugeordnete Beleuchtungseinrichtung aus mindestens einem einzeln wirkenden Einzelbeleuchtungselement besteht.Device for measuring color and brightness components with a consisting of individual sensors sensing element and a Lighting device, characterized in that the individual sensors from consisting of existing scanning element lighting device consists of at least one single-acting single lighting element. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einzelbeleuchtungselemente linienförmig angeordnet sind.Device for measuring color and brightness components according to claim 7, characterized in that a plurality of individual lighting elements arranged in a line are. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einzelbeleuchtungselemente flächenförmig angeordnet sind.Device for measuring color and brightness components according to claim 7, characterized in that a plurality of individual lighting elements arranged in a planar shape are. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbeleuchtungselemente mit einem messrelevanten Kern und einen nichtmessrelevanten Rand ausgestattet sind.Device for measuring color and brightness components according to claim 7, characterized in that the individual lighting elements with a measurement-relevant core and a non-measurement-relevant edge are equipped. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelbeleuchtungselement als LED-Element ausgebildet ist.Device for measuring color and brightness components according to claim 8, characterized in that the individual lighting element is designed as an LED element. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Farben abgebende LED-Elemente eingesetzt sind.Device for measuring color and brightness components according to claim 11, characterized in that different Color emitting LED elements are used. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbeleuchtungselemente als Laser ausgebildet sind.Device for measuring color and brightness components according to claim 7, characterized in that the individual lighting elements are designed as lasers. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser einfarbiges Licht aussenden.Device for measuring color and brightness components according to claim 13, characterized in that the laser monochrome Send out light. Einrichtung zum Messen von Farb- und Helligkeitsanteilen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durchstimmbare, den Gesamten Strahlungsbereich überstreichende Laser verwendet werden.Device for measuring color and brightness components according to claim 13, characterized in that tunable, the Entire radiation range sweeping Lasers are used.
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