DE102017213262A1 - Image capture with area-wise image resolution - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Bilderfassung in einer Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine (14) mittels eines Rechners (12, 15), wobei Bilddaten (16) eines Druckauftrages in der Vorstufe durch den Rechner (12, 15) analysiert und in Bildbereiche (2, 3, 4) mit unterschiedlichem Bildinhalt unterteilt werden, den unterschiedlichen Bereichen (2, 3, 4) unterschiedliche Bildauflösungen zugeordnet werden, die gedruckten Bilddaten (5) mittels eines Bildsensors (9) eines Bilderfassungssystems (10), bestehend aus einzelnen Modulen, aufgenommen und analysiert werden und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die einzelnen Module des Bildsensors (9) in der Lage sind, verschiedene Bildauflösungen zu verwenden und sie derart vom Rechner (15) angesteuert werden, dass die unterschiedlichen Bildbereiche mit den jeweils unterschiedlichen, zugeordneten Bildauflösungen (19) aufgenommen und an das Bilderfassungssystem (10) weitergegeben werden. A method for image acquisition in a substrate-processing machine (14) by means of a computer (12, 15), wherein image data (16) of a print job in the preliminary stage by the computer (12, 15) and analyzed in image areas (2, 3, 4) divided image contents are different, the different areas (2, 3, 4) are assigned different image resolutions, the printed image data (5) by means of an image sensor (9) of an image acquisition system (10) consisting of individual modules, recorded and analyzed and which thereby is characterized in that the individual modules of the image sensor (9) are able to use different image resolutions and they are controlled by the computer (15), that the different image areas with the respective different, associated image resolutions (19) recorded and to the Image Capture System (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Bilderfassung in einer Druckmaschine zur Qualitätssicherung von Druckprodukten.The invention relates to a method and a system for image acquisition in a printing machine for quality assurance of printed products.
Die Erfindung liegt im technischen Gebiet der automatischen Qualitätskontrolle.The invention is in the technical field of automatic quality control.
Viele moderne Druckmaschinen verfügen über automatisierte Bilderfassungssysteme, mit denen die Druckerzeugnisse auf die erreichte Druckqualität untersucht werden können. Untersucht werden dabei im Falle des Mehrfarbendrucks sowohl die erreichten Zielfarbwerte als auch der Passer, d. h. der Übereinanderdruck der einzelnen Farbauszüge. Weiterhin untersucht werden, auch im Einfarbendruck, die Register, d. h. der korrekte Abstand zum Rand des Drucksubstrates und die allgemeine Druckqualität. Letzteres stellt auf die korrekte Darstellung von bestimmten Bildobjekten ab, bei denen es wichtig ist, dass diese z. B. hinsichtlich der Kantenübergänge korrekt dargestellt werden. Ein Beispiel hierfür sind Barcodes oder QR-Codes, bei denen schon die kleinste Abweichung des Druckbildes zu einer Veränderung des transportierten Dateninhaltes und somit zu einem Druckfehler führen kann. Ein weiteres Beispiel sind Beipackzettel von Medikamenten, wo ebenfalls Druckfehler erhebliche Auswirkungen haben können.Many state-of-the-art printing presses have automated image capture systems that allow print products to be examined for print quality. In the case of multicolor printing, both the target color values achieved and the register are examined. H. the overprint of the individual color separations. Also under investigation, even in monochrome printing, are the registers, d. H. the correct distance to the edge of the print substrate and the overall print quality. The latter is based on the correct representation of certain image objects, where it is important that these z. B. with respect to the edge transitions are displayed correctly. An example of this is barcodes or QR codes, in which even the slightest deviation of the printed image can lead to a change in the transported data content and thus to a printing error. Another example is leaflets of medication, where also printing errors can have a significant impact.
Insbesondere in größeren Bogen- und Rollendruckmaschinen werden die Bilderfassungssysteme intern in der Druckmaschine, meistens hinter dem letzten Druck- oder Lackwerk, installiert, um somit während des Fortdrucks Inline-Messungen durchführen zu können. Die Bilderfassungssysteme verfügen dafür über eine oder mehrere Kameras oder Scanner-Leisten, welche zur entsprechenden Inline-Bilderfassung eingesetzt werden. Aus den so aufgenommenen Bilddaten können dann die Daten zur Farbmessung, zur allgemeinen Bildinspektion und zur Passer- und Registerhaltigkeit gewonnen werden.In particular, in larger sheetfed and web presses, the image capture systems are installed internally in the printing press, usually behind the last printing or coating unit, so as to be able to perform inline measurements during the production run. The image acquisition systems have one or more cameras or scanner strips, which are used for the corresponding inline image acquisition. From the image data recorded in this way, the data for colorimetry, for general image inspection and for registration and registration can then be obtained.
Die unterschiedlichen Ziele der Bilderfassung erfordern dabei unterschiedliche Qualitätsanforderungen hinsichtlich der notwendigen Bildauflösung, welche die verwendeten Kameras oder Scanner-Leisten bereitstellen müssen. So ist zum Beispiel zur Überprüfung der Passer- und Registerhaltigkeit eine hohe Bildauflösung, z.B. von mindestens 300 dpi bis hin zu 600 dpi und mehr erforderlich, während zur Farbmessung geringere Bildauflösungen von 50 bis 150 dpi ausreichend sind. Für die allgemeine Bildinspektion sind normalerweise Bildauflösungen zwischen 100 und 300 dpi genug. Neben der Bildauflösung ist ein weiterer Faktor, aus dem sich eine Anforderung an die verwendeten Kameras ergibt, die Transportgeschwindigkeit des Drucksubstrates, welche von der Art der jeweils verwendeten Druckmaschine, z. B. ob es sich um eine Bogen- oder eine Rollendruckmaschine handelt, abhängig ist.The different objectives of the image capture thereby require different quality requirements in terms of the necessary image resolution, which must provide the cameras or scanner strips used. For example, to verify register and register integrity, high image resolution, e.g. from at least 300 dpi to 600 dpi and more, while for color measurement lower image resolutions of 50 to 150 dpi are sufficient. For general image inspection, image resolutions between 100 and 300 dpi are usually enough. In addition to the image resolution is another factor that results in a requirement for the cameras used, the transport speed of the printing substrate, which depends on the type of printing machine used in each case, for. B. whether it is a sheet-fed or web-fed press depends.
Aktuell werden im Stand der Technik vor allem CCD-basierte RGB-Kameras und Scanner-Leisten verwendet, welche jedoch bei den üblichen hohen Transportgeschwindigkeiten von mindestens 3 m/sec bei Bogenoffsetdruckmaschinen und mindestens 0,6 m/s bei Digital-, bzw. Inkjetdruckmaschinen nicht in der Lage sind, mit der aktuell verwendeten höchsten Auflösung von 600 dpi das gesamte Druckbild zu erfassen. Dabei betrifft der Flaschenhals vor allem die Datenverarbeitung in der Auswerteelektronik der Kameras, bzw. die Schnittstelle zwischen Kamera und nachfolgender Datenverarbeitung im Bildverarbeitungsrechner.Currently, CCD-based RGB cameras and scanner strips are currently used in the prior art, which, however, at the usual high transport speeds of at least 3 m / sec in sheetfed offset presses and at least 0.6 m / s in digital, or inkjet printing machines are unable to capture the entire print image with the currently used highest resolution of 600 dpi. In particular, the bottleneck relates to the data processing in the evaluation electronics of the cameras, or the interface between the camera and subsequent data processing in the image processing computer.
Dies resultiert daher in der Notwendigkeit, entsprechend mehrere Kameras einzusetzen, wobei zum Beispiel eine Kamera nur die Farbmessstreifen auf dem Drucksubstrat überwacht, eine zweite die allgemeine Bildinspektion durchführt und eine dritte nur die Registermarken scannt, um damit sämtliche Ziele der Bilderfassung durchführen zu können. Dies hat jedoch den Nachteil, dass damit der Installationsaufwand und somit der Kostenfaktor für das Bilderfassungssystem massiv zunimmt.This therefore results in the need to use a plurality of cameras, for example, one camera monitors only the colorimeters on the print substrate, a second performs the general image inspection and a third scans only the register marks, so as to be able to perform all the objectives of image capture can. However, this has the disadvantage that thus the installation effort and thus the cost factor for the image acquisition system increases massively.
Um dieses Problem zu beheben, wäre es daher von Vorteil, über einen Bildsensor, also eine Kamera oder Scanner-Leiste zu verfügen, welche das gesamte Drucksubstrat entsprechend der genannten Anforderungen überwachen kann. Da die einfachste Lösung, nämlich der Einsatz einer Kamera oder Scanner-Leiste, welche immer in der höchsten Auflösung das gesamte Drucksubstrat erfassen und verarbeiten kann, nicht möglich ist, da solche Kamerasysteme, entweder viel zu teuer wären oder die nachfolgende Datenverarbeitung des Bildverarbeitungsrechners überfordern, muss hier nach alternativen Kamerasystemen gesucht werden.To remedy this problem, it would therefore be advantageous to have an image sensor, so a camera or scanner bar, which can monitor the entire print substrate according to the requirements mentioned. Since the simplest solution, namely the use of a camera or scanner bar, which can always capture and process the entire print substrate in the highest resolution, is not possible since such camera systems would either be too expensive or overwhelm the subsequent data processing of the image processing computer. you have to search for alternative camera systems here.
Die Aufgabe der vorliegende Erfindung ist somit, ein Verfahren zur Bilderfassung in einer Druckmaschine mit einem Kamerasystem als Teil der Druckmaschine zu finden, mit welchem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden können.The object of the present invention is thus to find a method for image acquisition in a printing press with a camera system as part of the printing press, with which the disadvantages known from the prior art can be overcome.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bilderfassung in einer Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine mittels eines Rechners, wobei Bilddaten eines Druckauftrages durch den Rechner analysiert und in Bildbereiche mit unterschiedlichem Bildinhalt unterteilt werden, den unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Bildauflösungen zugeordnet werden, die gedruckten Bilddaten mittels eines Bildsensors eines Bilderfassungssystems, bestehend aus einzelnen Teilen, aufgenommen und analysiert werden und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die einzelnen Teile des Bildsensors in der Lage sind, verschiedene Bildauflösungen zu verwenden und sie derart vom Rechner angesteuert werden, dass die unterschiedlichen Bildbereiche mit den jeweils unterschiedlichen, zugeordneten Bildauflösungen aufgenommen und an das Bilderfassungssystem weitergegeben werden. Entscheidend ist dabei, dass der verwendete Bildsensor für das Kamerasystem für verschiedene Bereiche des Druckbildes verschiedene Bildauflösungen darstellen kann. Damit kann im Rahmen der Bilderfassung zur Qualitätsprüfung der erzeugten Druckprodukte für die einzelnen Bereiche jeweils mit der optimalen Bildauflösung erfasst werden. Das Bilderfassungsverfahren muss dabei an diese neuen Möglichkeiten entsprechend angepasst werden. Das heißt, es muss durch einen Rechner, zum Beispiel den Rechner des Bilderfassungssystems, den Steuerungsrechner der Druckmaschine oder den Rechner der Druckvorstufe, anhand der Vorstufendaten analysiert werden, welche Bilddaten aktuell gedruckt werden sollen, diese Bilddaten müssen dann in entsprechende Bildbereiche mit dem unterschiedlichen Bildinhalt unterteilt werden und die entsprechend optimalen Bildauflösungen müssen diesen unterschiedlichen Bildbereichen zugeordnet werden. Dies kann idealerweise bereits direkt in der Vorstufe erledigt werden, falls das verwendete Vorstufensystem dazu in der Lage ist. Andernfalls wird es von einem nachgelagerten Rechner, wie z.B. dem Bildverarbeitungsrechner, welcher für die Überwachung des Bilderfassungssystems zuständig ist, übernommen. Diese Aufteilung wird dann dem Bilderfassungssystem entsprechend zur Verfügung gestellt, so dass die entsprechenden aufgeteilten Bildbereiche vom Bildsensor eigenständig mit der jeweils zugeordneten optimalen Bildauflösung erfasst und im Bildverarbeitungsrechner analysiert werden können.The object is achieved by a method according to the invention for image acquisition in a substrate-processing machine by means of a computer, wherein image data of a print job are analyzed by the computer and divided into image areas with different image content, the different areas are assigned different image resolutions, the printed image data by means of an image sensor an image capture system consisting of individual parts, be recorded and analyzed and which is characterized in that the individual parts of the image sensor are able to use different image resolutions and they are controlled by the computer that the different image areas recorded with the respective different, associated image resolutions and transmitted to the image capture system become. It is crucial that the image sensor used for the camera system for different areas of the print image can represent different image resolutions. Thus, in the context of image capture for quality control of the generated print products for the individual areas can be detected in each case with the optimal image resolution. The image acquisition process must be adapted to these new possibilities. That is, it must be analyzed by a computer, for example, the computer of the image acquisition system, the control computer of the printing press or the computer of the prepress, based on the precursor data, which image data is currently being printed, these image data must then in corresponding image areas with the different image content and the corresponding optimal image resolutions must be assigned to these different image areas. Ideally, this can already be done directly in the preliminary stage if the precursor system used is capable of doing so. Otherwise, it is taken over by a downstream computer, such as the image processing computer, which is responsible for monitoring the image acquisition system. This division is then made available to the image acquisition system, so that the corresponding split image areas can be detected by the image sensor independently with the respectively assigned optimal image resolution and analyzed in the image processing computer.
Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen.Advantageous and therefore preferred developments of the method according to the invention will become apparent from the accompanying dependent claims and from the description with the accompanying drawings.
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Bereiche mit unterschiedlichem Bildinhalt, Bildbereiche zur Passer- und Registermessung und/oder zur Farbmessung und/oder zur allgemeinen Bildinspektion umfassen. Die Passer- und Registermarken können also entsprechend mit der höchsten Bildauflösung erfasst werden, die Farbkontrollstreifen mit einer entsprechend geringeren Bildauflösung und die Bereiche zur allgemeinen Bildinspektion mit einer entsprechend mittleren Bildauflösung.A preferred embodiment of the method according to the invention is that the areas with different image content, image areas for register and register measurement and / or for color measurement and / or for general image inspection include. The registration and registration marks can therefore be correspondingly recorded with the highest image resolution, the color control strips with a correspondingly lower image resolution and the areas for general image inspection with a correspondingly average image resolution.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass dass den Bildbereichen zur Passer- und Registermessung eine Bildauflösung von mindestens 200 dpi, den Bildbereichen zur Farbmessung eine Bildauflösung von mindestens 50 dpi und den Bildbereichen zur allgemeinen Bildinspektion für die Inspektion von maschinenlesbaren Datencodes, wie z.B. Barcodes, eine Bildauflösung von mindestens 200 dpi, zur Inspektion anderer Bereiche eine Bildauflösung von mindestens 100 dpi zugeordnet werden. Für die Passer- und Registermessung ist die höchste Bildauflösung von mindestens 200 dpi bis hin zu 600 dpi bei aktuellen Bilderfassungssystemen vonnöten, um eine möglichst genaue Erfassung der Passer und Register durchführen zu können. Für die allgemeine Bildinspektion reichen mittlere Bildauflösungen von mindestens 200 dpi für bestimmte Datencodes, wie Barcodes oder QR-Codes, während für andere Bereiche der Inspektion mindestens 100 dpi ausreichend sind. Die Farbmesskontrolle über die Erfassung der Farbkontrollstreifen benötigt die geringste Bildauflösung von 50 dpi bis hin zu 200 dpi bei aktuellen Systemen.A further preferred embodiment of the method according to the invention is that the image areas for register and register measurement, an image resolution of at least 200 dpi, the image areas for color measurement, an image resolution of at least 50 dpi and the image areas for general image inspection for the inspection of machine-readable data codes, such eg Barcodes, an image resolution of at least 200 dpi, for the inspection of other areas an image resolution of at least 100 dpi. For register and register measurement, the highest image resolution of at least 200 dpi up to 600 dpi is required for current image acquisition systems in order to be able to record the registers and registers as accurately as possible. For general image inspection, average image resolutions of at least 200 dpi are sufficient for certain data codes, such as barcodes or QR codes, while at least 100 dpi are sufficient for other areas of the inspection. The color measurement control via the acquisition of the color control strips requires the lowest image resolution from 50 dpi up to 200 dpi with current systems.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Rechner aus den Bilddaten mit den unterschiedlich aufgelöst-erfassten Bildbereichen eine Interface-Vorschrift erstellt, welche die Bildbereiche dem jeweiligen Bildaufnahmeort zuordnet, diese dem Bilderfassungssystem übermittelt, welches die einzelnen Teile des Bildsensors derart ansteuert, dass die einzelnen Bildbereiche mit ihrer jeweils zugeordneten Bildauflösung ausgewertet werden. Um die entsprechend aufgeteilten Bildbereiche mit unterschiedlicher Bildauflösung und deren Bilderfassungssystem in einer korrekten Art und Weise zur Verfügung zu stellen, so dass das Bilderfassungssystem mit diesen Daten auch etwas anfangen kann, wird vom Rechner, welcher zum Beispiel der Bilderfassungsrechner, der Steuerungsrechner einer Druckmaschine oder auch der Rechner der Druckvorstufe sein kann, aus den Bilddaten mit den unterschiedlich aufgeteilten Bildbereichen eine Interface-Vorschrift für das Bilderfassungssystem, genauer gesagt, für das Kamerasystem, erstellt, welches dann dem Bilderfassungssystem übermittelt wird. Damit können dann die einzelnen Module des Bildsensors derart angesteuert werden, dass sie mit ihrer jeweils zugeordneten optimalen Bildauflösung die entsprechenden unterschiedlichen Bildbereiche auswerten. Die Ansteuerung der einzelnen Module des Bildsensors wird dabei in der Regel von der Steuerelektronik des Bildsensors mittels der Information, welche Bereiche mit welcher Bildauflösung erfasst werden sollen, eigenständig umgesetzt. D.h. die entsprechend angesteuerten Teile der Bildsensoren erfassen ihren jeweiligen Bereich zwar optisch immer mit ihrer maximalen Bildauflösung. Da dies jedoch zu den genannten Problemen in der Datenauswertung führt, werden die erfassten Bilddaten durch das sogenannte „Binning“, also das Zusammenfassen einzelner Bildpunkte zu einem gemeinsamen Bildpunkt, reduziert.A further preferred embodiment of the method according to the invention is that the computer creates an interface specification from the image data with the differently resolved image areas, which assigns the image areas to the respective image recording location, transmits these to the image acquisition system which controls the individual parts of the image sensor in that the individual image areas are evaluated with their respective assigned image resolution. In order to provide the appropriately divided image areas with different image resolution and their image acquisition system in a correct manner, so that the image acquisition system can also do something with these data, the computer, which for example the image acquisition computer, the control computer of a printing press or the computer of the prepress can be, from the image data with the differently divided image areas an interface specification for the image capture system, more precisely, for the camera system, created, which is then transmitted to the image capture system. In this way, the individual modules of the image sensor can then be controlled in such a way that they evaluate the corresponding different image areas with their respectively assigned optimum image resolution. The control of the individual modules of the image sensor is usually implemented independently by the control electronics of the image sensor by means of the information which areas are to be detected with which image resolution. That is, the correspondingly controlled parts of the image sensors always capture their respective area visually with their maximum image resolution. However, since this leads to the problems mentioned in the data analysis, the captured image data by the so-called "binning", ie the Combine individual pixels to a common pixel, reduced.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die einzelnen Teile des Bildsensors derart angesteuert werden, dass bei den Bildbereichen, welche mit einer reduzierten Bildauflösung erfasst werden, die Bildinformation von mehreren Pixeln auf ein Pixel gewichtet wird. Da die Optik der Bildsensoren das entsprechende Druckbild, bzw. die entsprechend zugeordneten aufgeteilten Bereiche stets mit der vollen Bildauflösung erfasst, wird die gewünschte Bildauflösung mittels der Ansteuerung der einzelnen Teile des Bildsensors über deren Auswerteelektronik durchgeführt. Grund hierfür ist, dass der kritische Punkt der Bilderfassung und Bildverarbeitung des Bildsensors weniger die Optik ist, sondern dass die nachgeschaltete Auswerteelektronik nicht in der Lage ist, die von der Optik gelieferten Bilddaten mit der nötigen Geschwindigkeit zu verarbeiten. Und auch falls die Auswerteelektronik des Bildsensors selber vielleicht in der Lage ist, die entsprechenden Bilddaten zu verarbeiten, so ist doch das Bilderfassungssystem selbst mit der Übertragung der Menge an Daten überfordert. Daher geschieht die entsprechende Ansteuerung der Einzelmodule des Bildsensors zur Erfassung mit unterschiedlicher Bildauflösung über das Bilderfassungssystem an die Auswerteelektronik des Bildsensors.A further preferred development of the method according to the invention is that the individual parts of the image sensor are controlled in such a way that the image information of a plurality of pixels is weighted onto a pixel in the image regions which are detected with a reduced image resolution. Since the optics of the image sensors always captures the corresponding print image or the respectively assigned split regions with the full image resolution, the desired image resolution is carried out by means of the control of the individual parts of the image sensor via their evaluation electronics. The reason for this is that the critical point of the image acquisition and image processing of the image sensor is less the optics, but that the downstream evaluation is not able to process the image data supplied by the optics with the necessary speed. And even if the evaluation of the image sensor itself may be able to process the corresponding image data, but the image acquisition system itself is overwhelmed with the transfer of the amount of data. Therefore, the corresponding control of the individual modules of the image sensor for detection with different image resolution via the image capture system to the evaluation of the image sensor.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Bildbereiche mit unterschiedlicher Bildauflösung mit voller RGB-Farbinformation ausgelesen werden. Da mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens im Rahmen der Bilderfassung zum Beispiel auch eine Farbmessung durchgeführt wird, muss es selbstverständlich möglich sein, die entsprechenden Bildbereiche, welche die Farbkontrollstreifen auswerten, auch mit einer vollen Farbinformation zu erfassen. Auch die Bereiche zur allgemeinen Bildinspektion können eine Erfassung mit voller RGB-Farbinformation notwendig machen.A further preferred development of the method according to the invention is that the image areas are read out with different image resolution with full RGB color information. Since, for example, a color measurement is also carried out by means of the method according to the invention in the context of image acquisition, it must of course be possible to also capture the corresponding image areas which evaluate the color control strips with full color information. The areas for general image inspection may also require detection with full RGB color information.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Bilderfassung des Bilderfassungssystems bei einer Transportgeschwindigkeit des Drucksubstrates von mindestens 3m/s bei Offsetdruckmaschinen und mindestens 0,6m/s bei Inkjetdruckmaschinen geschieht. Die Transportgeschwindigkeit des Drucksubstrates in einer Druckmaschine, welche von einem Bilderfassungssystem überwacht wird, beträgt in der Regel bei Offsetdruckmaschinen mindestens 3 m/sec. Bei Inkjetdruckmaschinen ist die Transportgeschwindigkeit aktuell noch deutlich geringer - aktuell mindestens 0,6 m/sec. Die Bilderfassung des Bilderfassungssystems mit den unterschiedlichen Bildbereichen mit entsprechend optimaler, individueller Bildauflösung muss also ebenfalls die mit mindestens 3 m/sec, bzw. 0,6 m/sec Transportgeschwindigkeit erzeugten Bilddaten erfassen und verarbeiten können.A further preferred embodiment of the method according to the invention is that the image capture of the image acquisition system at a transport speed of the printing substrate of at least 3m / s in offset printing machines and at least 0.6m / s in inkjet printing machines happens. The transport speed of the printing substrate in a printing machine, which is monitored by an image acquisition system, is generally at least 3 m / sec in offset printing presses. In inkjet printing machines, the transport speed is currently much lower - currently at least 0.6 m / sec. The image capture of the image acquisition system with the different image areas with correspondingly optimal, individual image resolution must therefore also be able to capture and process the image data generated with at least 3 m / sec, or 0.6 m / sec transport speed.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass im Falle der Verwendung des Bilderfassungssystems in einer Inkjet-Druckmaschine ein gedrucktes Druckbild in mehrere Bildbereiche aufgeteilt wird, welche jeweils mit der höchsten möglichen Bildauflösung sequentiell erfasst werden und dann zur Detektion fehlerhafter Druckdüsen verwendet werden. Fehlerhafte Druckdüsen verursachen Bildstörungen in den Bildbereichen, in denen die fehlerhafte Druckdüse eigentlich hätte drucken sollen. Für die Detektion solcher Bildstörungen und damit fehlerhafter Druckdüsen, ist eine sehr hohe Bildauflösung in der Bilderfassung des Druckbildes notwendig. Auch hier lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren anwenden, in dem einzelne Bereiche des Druckbildes mit der höchsten verfügbaren Bildauflösung sequentiell erfasst werden und dann vom Bilderfassungssystem oder von einer anderen Komponente entsprechend ausgewertet werden. Dabei werden die einzelnen Bereiche sequentiell, d.h. nacheinander mit der höchsten verfügbaren Bildauflösung erfasst und ausgewertet, bis das gesamte Druckbild und damit die gesamte Druckkopfbreite mit der höchst möglichen Bildauflösung überprüft wurden.A further preferred embodiment of the method according to the invention is that in the case of using the image capture system in an inkjet printing machine, a printed image is divided into several image areas, which are sequentially detected with the highest possible image resolution and then used to detect faulty print nozzles. Faulty print nozzles cause image disturbances in the image areas where the faulty print nozzle should have actually printed. For the detection of such image disturbances and thus faulty printing nozzles, a very high image resolution in the image capture of the printed image is necessary. Here too, the method according to the invention can be used in which individual regions of the printed image with the highest available image resolution are detected sequentially and then evaluated accordingly by the image acquisition system or by another component. The individual areas are sequentially, i. one after the other with the highest available image resolution recorded and evaluated until the entire print image and thus the entire print head width were checked with the highest possible image resolution.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass bei der Erfassung der Bildbereiche zur Farbmessung die Farbauflösung des Bildsensors auf mehr als 8 Bit erhöht wird. Die übliche Farbauflösung von 8 Bit ermöglicht eine Farbwerttiefe von
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe stellt ein Bilderfassungssystem für eine Bogendruckmaschine mit einer Inline-Messvorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche dar, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Bildsensor eine modular aufgebaute CIS-Scannerleiste auf CMOS- oder CCD-Basis oder eine CMOS-Kamera ist, wobei alle Teile der CIS-Scannerleiste oder der CMOS-Kamera zur Bildaufnahme mit unterschiedlicher Bildauflösung abschnittsweise angesteuert und ausgelesen werden können. Das erfindungsgemäße Bilderfassungssystem für die Bogendruckmaschine mit Inline-Messvorrichtung sieht eine modular aufgebaute CIS-Scanner-Leiste vor, wobei dann sämtliche Teile, bzw. Module zur Bildaufnahme mit entsprechend unterschiedlicher Bildauflösung einzeln angesteuert werden können. Damit lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit der Erfassung der unterschiedlichen Bildbereiche mit entsprechend optimaler Bildauflösung durchführen. Alternativ kann auch eine modular ansteuerbare CMOS-Kamera verwendet werden. Wobei modular ansteuerbar meint, dass die einzelnen CMOS-Sensoren der CMOS-Kamera individuell so angesteuert werden können, dass damit eine bereichsweise Bilderfassung des bedruckten Drucksubstrates in seiner gesamten Breite möglich ist. Egal ob eine CIS-Scannerleiste oder eine CMOS-Kamera verwendet werden: Wichtig ist, dass die modulare Ansteuerung eine bereichsweise Bilderfassung mit unterschiedlicher Bildauflösung ermöglicht. Bei der CIS-Scannerleiste bedeutet dies, dass die einzelnen Module derart feingliedrig aufgeteilt sein müssen, dass es möglich ist, sämtliche Bildbereiche mit zugeordneter optimaler individueller Bildauflösung zu erfassen. Bei der CMOS-Kamera ist dies, aufgrund der individuellen Ansteuerbarkeit der einzelnen CMOS-Sensoren ohnehin kein Problem. Dabei können durchaus einzelne Bildbereiche mit entsprechender Bildauflösung von mehreren Teilen der Kamera, d.h. CMOS-Sensoren mit der gleichen Bildauflösung erfasst werden. Wichtig ist jedoch, dass der Überwachungsbereich eines CMOS-Sensors nicht so groß ist, dass mehrere Bildbereiche mit unterschiedlicher Bildauflösung nur von diesem einen CMOS-Sensor erfasst werden können.Another object of the invention is to provide an image acquisition system for a sheetfed press with an inline measuring device for carrying out a method according to one of the preceding claims, which is characterized in that the image sensor is a modular CIS scanner bar based on CMOS or CCD or a CMOS camera, wherein all parts of the CIS scanner bar or the CMOS camera for image acquisition with different image resolution in sections driven and can be read out. The image acquisition system according to the invention for the sheet-fed printing machine with inline measuring device provides a modular CIS scanner strip, in which case all parts or modules for image acquisition with correspondingly different image resolution can be individually controlled. Thus, the method according to the invention can be carried out with the detection of the different image areas with correspondingly optimal image resolution. Alternatively, a modular controllable CMOS camera can be used. Where modular controllable means that the individual CMOS sensors of the CMOS camera can be individually controlled so that a partial image capture of the printed substrate in its entire width is possible. No matter whether a CIS scanner bar or a CMOS camera is used: It is important that the modular control allows a partial image capture with different image resolution. In the case of the CIS scanner bar, this means that the individual modules must be divided in such a way that it is possible to capture all image areas with an assigned optimal individual image resolution. In the case of the CMOS camera, this is anyway no problem due to the individual controllability of the individual CMOS sensors. It is quite possible to capture individual image areas with corresponding image resolution from several parts of the camera, ie CMOS sensors with the same image resolution. However, it is important that the monitoring range of a CMOS sensor is not so large that several image areas with different image resolution can only be detected by this one CMOS sensor.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bilderfassungssystems ist dabei, dass das Bilderfassungssystem eine geänderte Interface- mindestens innerhalb von 20 Bildzeilen übernehmen kann. Um das bereits geschilderte Problem, dass mehrere Bildbereiche mit unterschiedlicher Bildauflösung nur von einem Teil des Bildsensors erfasst werden können zu vermeiden, muss das Bilderfassungssystem in der Lage sein, eine geänderte Interface-Vorschrift, d. h. in Form der Anwendung einer anderen Bildauflösung, innerhalb von maximal 20 Bildzeilen übernehmen zu können. Die Übernahme von einer Bildzeile auf die Nächste ist das Fernziel, ist jedoch mit der aktuellen Bildsensortechnik nicht zu erreichen. Mit einer Übernahme innerhalb von maximal 20 Bildzeilen ist aber sichergestellt, dass jeder Bereich mit einer individuellen Bildauflösung entsprechend von einem individuellen Teil des Bildsensors erfasst wird.A further preferred development of the image acquisition system according to the invention is that the image acquisition system can take over a changed interface at least within 20 image lines. In order to avoid the already described problem that several image areas with different image resolution can only be detected by a part of the image sensor, the image acquisition system must be able to produce a modified interface specification, ie. H. in the form of the application of another image resolution, to be able to take over within a maximum of 20 picture lines. The transfer of one image line to the next is the long-term goal, but can not be achieved with the current image sensor technology. With a takeover within a maximum of 20 image lines, however, it is ensured that each area is captured with an individual image resolution corresponding to an individual part of the image sensor.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bilderfassungssystems ist dabei, dass der Bildsensor (
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie funktionell vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.The inventive method and functionally advantageous developments of the method will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to at least one preferred embodiment. In the drawings, corresponding elements are provided with the same reference numerals.
Die Zeichnungen zeigen:
-
1 einen Druckbogen mit Bildbereichen unterschiedlicher Bildauflösung -
2 den funktionalen Aufbau einer CIS-Scannerleiste -
3 den funktionalen Aufbau eines Bilderfassungssystems -
4 den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
-
1 a printed sheet with image areas of different image resolution -
2 the functional structure of a CIS scanner bar -
3 the functional structure of an image capture system -
4 the course of the method according to the invention
Moderne Bildaufnahmetechnologien wie z.B. Scannerleisten
RGB-Scannerleisten bestehen üblicherweise grundsätzlich schon aus mehreren RGB-Sensormodulen mit unterschiedlicher elektronischer Ansteuerung. RGB-Kameras mit CCD-Technik, sind üblicherweise nur aus wenigen RGB-Sensormodulen aufgebaut, die einzeln ausgelesen werden können. Die CMOS-Technologie bietet hier größere Möglichkeiten, erfordert aber auch eine lokal unterschiedliche Ansteuerung von Sensorbereichen, so dass diese Funktionen mit mehr oder weniger hohem Aufwand realisierbar sind bzw. als Sonderkonfigurationen entwickelt werden müssen.Generally, RGB scanner strips already consist of several RGB sensor modules with different electronic control. RGB cameras with CCD technology are usually built up from just a few RGB sensor modules that can be read out individually. The CMOS technology offers greater possibilities, but also requires a locally different control of sensor areas, so that these functions can be realized with more or less high effort or have to be developed as special configurations.
Für das erfindungsgemäße Verfahren werden bevorzugt CIS-Scannerleisten
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform ist die Verwendung einer CMOS-Kamera
Das verwendete Bilderfassungssystem
Aus den verschiedenen Bereichen des Druckbildes in seiner digitalen Form mit den zugeordneten Bildauflösungen
Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Bilderfassungssystem
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass üblicherweise die Schnittstelle
Ein Nachteil kann hingegen sein, dass die größere Hardware und Softwareaufwände auf Seiten der Scannerleiste
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Drucksubstratprinting substrate
- 22
- Passer-/RegistermarkeRegister / register mark
- 33
- FarbkontrollstreifenColor bar
- 44
- Bildobjekt (Barcode)Image object (barcode)
- 55
- gedrucktes Druckbildprinted print image
- 66
- LED zur BeleuchtungLED for lighting
- 77
- Linselens
- 88th
- Sensormodulsensor module
- 99
- CIS-ScannerleisteCIS scanner strip
- 1010
- BilderfassungssystemImage capture system
- 1111
- Anwenderuser
- 1212
- Steuerungsrechner der DruckmaschineControl computer of the printing machine
- 1313
- Display des SteuerungsrechnersDisplay of the control computer
- 1414
- Druckmaschinepress
- 1515
- BildverarbeitungsrechnerImage processing computer
- 1616
- digitales Druckbilddigital print image
- 1717
- zu inspizierende Druckbildbereicheto be inspected print image areas
- 1818
- Interface-VorschriftInterface specification
- 1919
- Druckbildbereiche mit zugeordneter BildauflösungPrint image areas with assigned image resolution
- 2020
- Ergebnis der BilderfassungResult of image acquisition
- 2121
- Signalprozessorsignal processor
- 2222
- Hardware-InterfaceHardware interface
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