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Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren zur Bildinspektion von Druckerzeugnissen mit dem Einsatz einer adaptiven Glättung.
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Die Erfindung liegt im technischen Bereich der automatischen Qualitätskontrolle.
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In der heutigen Druckindustrie wird insbesondere bei größeren Druckmaschinen die Qualitätskontrolle automatisiert über sogenannte Inline-Inspektionssysteme, im Weiteren als Bilderfassungssystem bezeichnet, durchgeführt. Inline bedeutet in diesem Fall, dass das Bilderfassungssystem, genauer gesagt die Kamera des Bilderfassungssystems, in der Druckmaschine angebracht ist. Sie wird dabei üblicherweise nach dem letzten Druckwerk oder, falls vorhanden, einer weiteren Nachbearbeitungsstation, wie zum Beispiel einem Lackwerk, angebracht und erfasst die von der Druckmaschine erzeugten Druckprodukte. Es kann sich dabei um eine Kamera oder auch um ein Kamerasystem mit mehreren Kameras handeln. Auch ist der Einsatz anderer Bildsensoren möglich. Vereinfachend wird im Folgenden jedoch von „Kamera“ gesprochen. Die derart mittels der Kamera erzeugten digitalen Druckbilder werden dann in einem Bildverarbeitungsrechner mit entsprechenden Gutbildern des Drucksujets abgeglichen. Diese Gutbilder können dabei entweder aus den Vorstufendaten erstellt werden oder sie werden eingelernt. Einlernen bedeutet in diesem Fall, dass eine Reihe von Druckprodukten mit dem zu erzeugenden Drucksujet gedruckt und von der Kamera des Bilderfassungssystems erfasst wird. Diese Musterdrucke sollten möglichst fehlerfrei sein und werden daher nach Erfassen durch das Bilderfassungssystem als digitale Referenz im Bildverarbeitungsrechner als Gutbild hinterlegt. Im Fortdruckprozess werden dann durch die Kamera des Bilderfassungssystems das erzeugte Druckbild oder Teile davon erfasst und mit der digital eingelernten oder der aus den Vorstufendaten erstellten Gutbildreferenz abgeglichen. Werden dabei Abweichungen zwischen den im Fortdruck produzierten Druckprodukten und der digitalen Referenz festgestellt, so werden diese Abweichungen dem Drucker angezeigt, welcher dann entscheiden kann, ob diese Abweichungen akzeptabel sind oder ob die derart erzeugten Druckprodukte als Makulatur zu entfernen sind. Die als Makulatur erkannten Druckbögen können über eine Makulaturweiche ausgeschleust werden. Dabei ist es von enormer Wichtigkeit, dass sowohl die Gutbildreferenz fehlerfrei ist, als auch, dass das real Gedruckte und vom Bilderfassungssystem erfasste Druckbild auch wirklich dem realen gedruckten Druckbild entspricht. Fehler, die durch die Bildaufnahme entstehen, z. B. durch eine mangelnde Beleuchtung, eine unsaubere Linse der Kamera oder sonstige Einflussquellen, dürfen nicht den Inspektionsprozess negativ beeinflussen.
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Ein sehr spezifisches Problem, welches die Inspektion eben in dieser Hinsicht negativ beeinflusst, stellen Unregelmäßigkeiten beim Drucksubstrattransport innerhalb der Druckmaschine dar. Das Bilderfassungssystem ist für eine gute Bildaufnahme darauf angewiesen, dass das transportierte Drucksubstrat an der Kamera des Bilderfassungssystems möglichst ruhig und gleichmäßig vorbeitransportiert wird. Besonders bei Bogendruckmaschinen ist dies sehr herausfordern. Es stellt hier ein bekanntes Problem dar, dass beim Transport von Druckbogen die Bogenhinterkante beim Transport über das Bogentransportleitblech in Schwingungen gerät, also hochschlägt -das Bogenende „flattert“ sozusagen. Während dies für die Bilderfassung des Anfangs- und Mittelbereichs des Bogens kein Problem darstellt, werden zu untersuchende Druckbilder, die am Bogenende auf dem Druckbogen platziert sind, von diesem „Flattern“ negativ beeinflusst. Denn dieses führt durch den sich verändernden Abstand von Bogenoberfläche zur Kamera zu einer leichten, sich verändernden Unschärfe in Form einer nichtlinearen Verzerrung im erfassten Druckbild. Da diese Unschärfe in der digitalen Referenz natürlich nicht vorhanden ist, wird sie bei einem Abgleich des erfassten, aufgenommenen Druckbildes mit der digitalen Referenz als Druckfehler klassifiziert. Bei einer manuellen Überwachung des Bildinspektionsverfahrens durch einen Drucker, erkennt dieser natürlich, dass es sich dabei nicht um echte Druckfehler handelt und weiß diese Fehleranzeigen dementsprechend einzuordnen. Für eine vollständig automatisierte Bildinspektion wäre es jedoch notwendig, solche Falschpositivfehler oder Pseudofehler von vorneherein auszuschließen.
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Um diese Verzerrungen zu kompensieren wird daher heute in den meisten Fällen das Referenzbild geglättet. Diese Glättung findet gleichmäßig über den gesamten Bogen, das gesamte Referenzbild statt.
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In solchen Fällen wie dem des „Flatterns“, wo die Kamerasysteme nicht den ganzen Bogen scharf abbilden, sondern nur im Randbereich unscharf abbilden, liefert eine gleichmäßige jedoch Glättung in den Regionen, die unscharf abgebildet werden, keine optimalen Ergebnisse.
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Daher ist aus der japanischen Patentanmeldung
JP 2003 141520 A ein Bildlesegerät mit Modulen zur Kompensation der geometrischen Verzerrung aus Neigungsabtastung mittels Verzerrungsfaktor bekannt, wobei der Faktor an die ortsverschiedene Verzerrung angepasst wird. Der hier verwendete lokale Bildverzerrungsfaktor entspricht jedoch nicht der Unschärfe, welche durch eine bewegliche Bildvorlage, also eine Druckbogen, verursacht wird. Mit dem hier offenbarten Verfahren können zudem nur lineare Verzerrungen, aber keine nichtlinearen Verzerrungen wie sie im Bogenoffsetdruck durch das genannte Hochschlagen der Bogenhinterkante auftreten, kompensiert werden.
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Weiterhin ist aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2015 203 628 A1 ein Verfahren zur automatischen Prüfparameterwahl eines Bildinspektionssystems durch einen Rechner bekannt, welches die Schritte, Digitalisierung eines Referenzbildes oder eines eingescannten Druckbildes zur Ermittlung von Sollwerten, Klassifizierung der vorhandenen Bildelemente, Festlegung von Toleranzen für die Sollwerte anhand der Klassifizierung, Berechnung der Inspektionsempfindlichkeit aus Sollwerten und ihren jeweiligen Toleranzen, Setzen der Parameter des Bildinspektionssystems anhand der Inspektionsempfindlichkeit und Konfiguration der Bildinspektion mit diesen Parametern umfasst.
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Die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2016 224 307 A1 wiederum offenbart ein Verfahren zur Überprüfung eines Bildinspektionssystems, bestehend aus einem Kamerasystem, bestehend aus mindestens einer Kamera, einer Beleuchtungsvorrichtung zur zielgerichteten Beleuchtung des Bedruckstoffes, einem Bildverarbeitungsrechner, sowie einem Hauptrechner, zur Qualitätskontrolle für Erzeugnisse einer Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine durch den Hauptrechner, welches die Schritte Einlernen eines Referenzbildes und Übermittlung des Referenzbildes zum Hauptrechner, Aufnahme eines aktuellen Druckbildes durch das Kamerasystem und Übermittlung des aktuellen Druckbildes zum Bildverarbeitungsrechner, Auswahl mindestens eines Teilbildes in einem geeigneten, nicht mit Druckbilddaten bedruckten Bereich des aktuellen Druckbildes im Bildverarbeitungsrechner, Analyse des mindestens einen Teilbildes durch Abgleich mit dem Referenzbild im Bildverarbeitungsrechner und Bewertung des Inspektionssystems anhand des Analyseergebnisses des mindestens einen Teilbildes durch den Hauptrechner und Anzeige gefundener Mängel des Inspektionssystems umfasst.
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Aus der US-Patentanmeldung
US 02016 003 1246 A1 ist zudem ein Verfahren zum Steuern eines digitalen Drucksystems, um digitale Bilddaten für einen Bildbereich auf eine kontinuierliche Druckmedienbahn zu drucken, bekannt. Hier speichert eine Bildbereichsdatenbank Daten, die eine Vielzahl von Referenzbildbereichen kennzeichnen, wobei jeder Referenzbildbereich einen oder mehrere zugehörige Systemsteuerparameter aufweist, die zur Verwendung beim Drucken des Referenzbildbereichs geeignet sind. Die Systemsteuerparameter können Parameter enthalten, die sich auf das Korrigieren von Farbregistrierungsfehlern beziehen. Der zu druckende Bildbereich wird mit den Referenzbildbereichen in der Bildbereichsdatenbank verglichen und ein ähnlicher Referenzbildbereich wird ausgewählt. Der Bildbereich wird unter Verwendung der Systemsteuerparameter gedruckt, die dem ausgewählten ähnlichen Referenzbildbereich zugeordnet sind.
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Die US-Patentanmeldung
US 2012 007 0040 A1 wiederum offenbart ein automatisiertes Prüfverfahren zum Erkennen eines Fehlers in einem gedruckten Bild, umfassend das Verarbeiten eines Rasterbildes, das Senden des Rasterbildes an einen Druckprozess, das Drucken eines dem Rasterbild entsprechenden Druckbildes auf ein Medium, das Erfassen eines Zielbildes von mindestens einem Teil davon das gedruckte Bild mit einer niedrigeren Auflösung als das gedruckte Bild, zumindest in einer Bewegungsrichtung des Mediums, das mindestens einen Teil des Rasterbildes in ein Referenzbild umwandelt und das Referenzbild mit dem Zielbild vergleicht.
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Die US-Patentanmeldung
US20160292526A1 stellt außerdem noch ein Bildprüfverfahren und eine Bildprüfvorrichtung sowie eine Tintenstrahldruckvorrichtung bereit, die einen Streifendefekt hochgenau erfassen können. Hier gibt es ein Inspektionsbild, das durch eine Bilderzeugungsvorrichtung erhalten wird, die eine Drucksache abbildet, die durch eine Tintenstrahldruckvorrichtung gedruckt wurde, die einen Zeilenkopf enthält. Jedes von mindestens einem linearen Strukturelement ohne Abtastrichtung, das ein lineares Strukturelement in einer Richtung ist, die nicht parallel zu einer Richtung des Scannens durch den Zeilenkopf relativ zu einem Medium ist, wird verwendet, um eine Morphologie-Verarbeitung eines Graustufenbildes auszuführen, um dadurch das Inspektionsbild zu glätten, um ein erstes geglättetes Inspektionsbild zu erzeugen. Ein streifenförmiger Bilddefekt, der sich in der Abtastrichtung erstreckt, kann so unter Verwendung von mindestens des Inspektionsbildes und eines zweiten geglätteten Inspektionsbildes, das basierend auf dem Inspektionsbild erzeugt wird, und dem ersten geglätteten Inspektionsbild ermittelt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein verbessertes Verfahren zur Bildinspektion von Druckerzeugnissen zu offenbaren, welches Falschpositivfehler weitgehend vermeidet.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bildinspektion von Druckerzeugnissen in einer Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine mittels eines Rechners, wobei im Rahmen der Bildinspektion durch ein Bilderfassungssystem die produzierten Druckerzeugnissen mittels mindestens eines Bildsensors erfasst und digitalisiert werden, die so entstandenen erfassten, digitalen Druckbilder durch den Rechner mit einem digitalen Referenzbild abgeglichen werden, der Rechner das digitale Referenzbild vorher einer Glättung unterzieht, und im Falle von Abweichungen der erfassten, digitalen Druckbilder vom digitalen Referenzbild die fehlerhaft erkannten Druckerzeugnisse ausgeschleust werden und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass vor der Glättung des digitalen Referenzbildes der Rechner einen Abgleich der erfassten, digitalen Druckbilder mit dem digitalen Referenzbild durchführt, das Ergebnis des Abgleichs auf Bildbereiche mit unscharfen Regionen im erfassten, digitalen Druckbild untersucht, geeignete Glättungsfaktoren für diese unscharfen Bildbereiche berechnet und die Glättung des digitalen Referenzbildes dann mit den berechneten, geeigneten Glättungsfaktoren für diese unscharfen Bildbereiche durchführt, sodass in diesen Bildbereichen das digitale Referenzbild eine vergleichbare Unschärfe aufweist, wie das erfasste, digitale Druckbild. Um zu verhindern, dass die Bildverzerrung im betreffenden Bereich des Drucksubstrates die Bildinspektion stört, müssen diese Effekte aus dem Abgleich zwischen erfasstem Druckbild und digitalem Referenzbild entfernt werden. Anstatt die verzerrten Bereiche im erfassten Druckbild wieder zu entzerren, was natürlich ebenfalls möglich ist, allerdings auch relativ aufwendig, ist es meist sinnvoller, das Referenzbild so zu bearbeiten, dass es ebenfalls diese systematischen Verzerrungseffekte aufweist. Dies geschieht mittels geeigneter Glättungsfaktoren, welche auf das digitale Referenzbild angewandt werden. Da jedoch die systematischen Verzerrungseffekte nur auf einen bestimmten Bereich des Drucksubstrats einwirken, muss natürlich sichergestellt werden, dass auch wirklich nur Glättungsfaktoren für diesen verzerrten Bereich ermittelt, berechnet und angewandt werden. Die einfachste Methode besteht darin, durch einen Abgleich zwischen erfasstem, gedruckten Druckbild und dem digitalen Referenzbild die Differenzen zwischen diesen beiden Bildern zur Ermittlung der entsprechend verzerrten Bereiche im Druckbild zu benutzen. Ein solches Differenzbild zeigt sehr deutlich Artefakte in den verzerrten Bereichen. Natürlich enthält das Differenzbild auch echte Druckfehler, die ja im Rahmen der Bildinspektion gefunden werden sollen, jedoch sind diese von ihrem Erscheinungsbild her sehr deutlich und einfach von den systematischen Verzerrungseffekten zu unterscheiden. Aus dem Differenzbild lassen sich somit durch den Rechner sehr einfach die Bereiche mit den systematischen, nichtlinearen Verzerrungseffekten isolieren. Mit den so ermittelten Bereichen kann der Rechner nun geeignete lokale Glättungsfaktoren berechnen. Mit diesen lokalen Glättungsfaktoren wird dann das digitale Referenzbild überarbeitet, so dass dieses für den Abgleich mit den realen, erfassten Druckbildern verwendet werden kann. Die Bildinspektion wird somit unbeeinflusst von diesen lokalen, nichtlinearen Verzerrungen durchgeführt und ist somit wesentlich effizienter, da keine derartigen Falschpositivfehler mehr im Rahmen der Bildinspektion erzeugt werden. Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Berechnung der Glättungsfaktoren während der Einlernphase des Bilderfassungssystems zu Beginn jeden Druckauftrages individuell für die spezifischen erfassten, digitalen Druckbilder dieses Druckauftrages durchgeführt wird. Die Ermittlung der verzerrten Bildbereiche und entsprechende Berechnung der hierfür geeigneten Glättungsfaktoren kann während der ohnehin notwendigen Einlernphase des Bilderfassungssystems zu Beginn jeden Druckauftrages durchgeführt werden. Damit ist das Bilderfassungssystem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Beginn des eigentlichen Fortdrucks des Druckauftrages sofort einsatzbereit. Dabei ist die Ermittlung der verzerrten Bereiche mittels des Abgleichs zwischen digitalem Referenzbild und erfasstem realen Druckbild natürlich immer nur für die jeweiligen spezifischen Druckbilder möglich. Ob dabei einzelne Druckbilder, welche sich in den entsprechenden Substratbereichen befinden, einzeln miteinander abgeglichen werden, oder als eine Art zusammengefasstes Gesamtbild, ist dabei für die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht entscheidend.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass zur Berechnung der Glättungsfaktoren durch den Rechner während der Einlernphase des Bilderfassungssystems zu Beginn jeden Druckauftrages mehrere erfasste, digitale Druckbilder mit dem digitalen Referenzbild abgeglichen werden, wobei aus den Ergebnissen dieses Abgleichs mittels mathematischer Operatoren eine Auswahl getroffen wird. Dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen der Einlernphase des Bilderfassungssystems für mehrere erfasste, digitale Druckbilder durchgeführt wird, lässt sich die Ermittlung der verzerrten Bildbereiche und die daraus folgende und davon abhängige Berechnung der lokalen Glättungsfaktoren entsprechend verfeinern. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil der unsaubere Drucksubstrattransport zwar stets zu einem ähnlichen Fehlerbild in Form der lokalen nichtlinearen Verzerrungen führt, die genauen Auswirkungen auf die lokalen Verzerrungen durch das „Flattern“ der Bogenhinterkante jedoch bei jeder Bildaufnahme leicht unterschiedlich sein können. Es ist daher sinnvoll, mehrere Aufnahmen zu machen und erfindungsgemäß auszuwerten, um diese Schwankungen entsprechend auszugleichen und auch sonstige Messfehler, die während der Bildaufnahme des Bilderfassungssystems immer auftreten können, auszugleichen. Aus den so vorliegenden mehreren Ergebnissen lässt sich dann mittels verschiedenster mathematischer Operatoren eine realitätsnahe Verzerrung ermitteln, mit der optimal geeignete lokale Glättungsfaktoren berechnet werden können.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Auswahl mittels mathematischer Operatoren durch den Rechner die Berechnung von Durchschnittswerten, Medianwerten, Minimal-, sowie Maximalwerten der Abgleichergebnisse umfasst. Welche mathematischen Operatoren nun genau verwendet werden, hängt von den jeweiligen Prioritäten ab. Am sinnvollsten erscheint es, aus den mehrfach vorliegenden Ergebnissen für die lokale Bildverzerrung die durchschnittlichen Werte zu verwenden. Falls jedoch die erfassten Werte wider Erwarten sehr stark streuen, hat auch die Verwendung von Median-Werten durchaus Sinn. Auch die Verwendung von Minimal-oder Maximalwerten hinsichtlich der lokalen Bildverzerrungen kann in einzelnen Fällen durchaus angebracht sein.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass zusätzlich oder alternativ zur Glättung des digitalen Referenzbildes der Rechner jeweils vor dem Abgleich der erfassten, digitalen Druckbilder mit dem digitalen Referenzbild eine Glättung des aktuell abzugleichenden erfassten, digitalen Druckbildes durchführt. Wie bereits erwähnt, ist es auch möglich, anstatt das digitale Referenzbild entsprechend zu glätten, alle Artefakte zu verzerren, stattdessen das jeweils erfasste digitale Druckbild entsprechend zu entglätten bzw. entzerren. Diese Vorgehensweise hat allerdings den Nachteil, dass die berechneten Glättungsfaktoren dann jedes Mal erneut auf jedes aufgenommene digitale Druckbild vor dem Abgleich mit dem digitalen Referenzbild angewandt werden müssen. Die umgekehrte Vorgehensweise, nämlich, das digitale Referenzbild zu glätten, hat den Vorteil, dass so für das betreffende Druckbild nur einmal eine Anpassung durch Anwendung der berechneten lokalen Glättungsfaktoren notwendig ist. Ist das digitale Referenzbild einmal entsprechend geglättet, so kann es im Rahmen der normalen Bildinspektion für sämtliche entsprechend erfassten digitalen Druckbilder verwendet werden, ohne dass eine erneute Anwendung der berechneten lokalen Glättungsfaktoren notwendig ist. Dennoch kann es natürlich absolut sinnvoll sein, das erfindungsgemäße Verfahren in regelmäßigen Abständen für das digitale Referenzbild erneut durchzuführen, da sich im Rahmen eines Druckauftrages die durch den unsauberen Drucksubstrattransport verursachten lokalen Verzerrungseffekte durchaus auch ändern können.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass in regelmäßigen Abständen während der Bildinspektion erneut mit aktuellen, erfassten, digitalen Druckbildern aktualisierte Glättungsfaktoren für die verzerrten Bildbereiche berechnet werden und damit das digitale Referenzbild entsprechend modifiziert wird. Ist das digitale Referenzbild einmal entsprechend geglättet, so kann es im Rahmen der normalen Bildinspektion für sämtliche entsprechend erfassten digitalen Druckbilder verwendet werden, ohne dass eine erneute Anwendung der berechneten lokalen Glättungsfaktoren notwendig ist. Dennoch kann es natürlich sinnvoll sein, das erfindungsgemäße Verfahren in regelmäßigen Abständen für das digitale Referenzbild erneut durchzuführen, da sich im Rahmen eines Druckauftrages die durch den unsauberen Drucksubstrattransport verursachten lokalen Verzerrungseffekte durchaus verändern können.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass es sich bei der Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine um eine Bogendruckmaschine handelt, wobei die produzierten Druckerzeugnisse auf Druckbogen gedruckt werden. Prinzipiell ist das erfindungsgemäße Verfahren für die meisten Arten von Druckmaschinen anwendbar. Besonders die spezifischen lokalen Verzerrungen beim Substrattransport treten jedoch vor allem bei Druckbogen auf, da besonders die einzelnen Druckbögen beim Bogentransport durch Anstoßen an die Bogenleitbleche die entsprechenden Schwingungen, also das Flattern des Bogenendes, aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also besonders für Bogendruckmaschinen und für die Bildinspektion von mit einer solchen Bogendruckmaschine produzierten Druckerzeugnissen geeignet.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass es sich bei der Bogendruckmaschine um eine Inkjet- oder eine Offsetdruckmaschine handelt. Vor allem wird das erfindungsgemäße Verfahren aktuell bei Bogenoffsetdruckmaschinen eingesetzt, jedoch ist auch eine Verwendung in einer Inkjet-Bogendruckmaschine vorstellbar.
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Die Erfindung als solche sowie konstruktiv und/oder funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung 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.
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Die Figuren zeigen:
- 1: ein Beispiel einer Bogen-Inkjet-Druckmaschine
- 2: beispielhaft das Entstehen des „Flatterns“ an der Bogenhinterkante
- 3: ein Beispiel einer resultierenden, lokalen Bildverzerrung an der Bogenhinterkante
- 4: ein Differenzbild einer Bildinspektion mit resultierender, lokaler Bildverzerrung
- 5: schematisch den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
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1 zeigt ein Beispiel für ein Bilderfassungssystem 2, welches das erfindungsgemäße Verfahren einsetzt. Es besteht aus mindestens einem Bildsensor 5, üblicherweise einer Kamera 5, welche in die Bogen-Druckmaschine 4 integriert ist. Die mindestens eine Kamera 5 nimmt die von der Druckmaschine 4 erzeugten Druckbilder auf und sendet die Daten an einen Rechner 3, 6 zur Auswertung. Dieser Rechner 3, 6 kann ein eigener separater Rechner 6 sein, z.B. ein oder mehrere spezialisierte Bildverarbeitungsrechner 6, oder auch mit dem Steuerungsrechner 3 der Druckmaschine 4 identisch sein. Mindestens der Steuerungsrechner 3 der Druckmaschine 4 besitzt ein Display 7, auf welchem die Ergebnisse der Bildinspektion angezeigt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren selbst ist bezüglich seines Ablaufes schematisch in 4 in einer bevorzugten Ausführungsvariante dargestellt. Beim Transport des Druckbogens 8 in der Bogenoffsetdruckmaschine 4 kommt es dabei zu Schwingungen, besonders am Bogenende, welche ein Flattern des Bogenendes bewirken, welches sich wiederum auf die Bildaufnahme der Kamera 5 des Bilderfassungssystems 2 negativ auswirkt. Dieser Sachverhalt ist in 2 strukturell dargestellt. Gut lässt sich hier erkennen, wie der Bogentransport über den Druckzylinder 9 durch das Bogenleitblech 10 gesteuert wird. Sobald das Bogenende jedoch das Bogenleitblech 10 verlässt, entlädt sich die im Bogen 8 durch den Transport zwischen Druckzylinder 9 und Bogenleitblech 10 aufgeladene mechanische Spannung und es kommt zu den das „Flattern“ verursachenden leichten Schwingungen. Die Kamera 5, die kurz nach dem Druckwerk installiert ist, erfasst den gerade gedruckten Bogen 8 und leitet das so erfasste digitale Druckbild 14 an den entsprechenden Bildverarbeitungsrechner 6 weiter. Durch das leichte „Flattern“ verändert sich jedoch der Abstand zwischen dem bedruckten Bogen 8 und der Kamera 5 leicht in hoher Frequenz. Dadurch kommt es zu leichten Unschärfen am Ende des flatternden Bogens 8. Diese Unschärfen verursachen die Bereiche mit den lokalen, nichtlinearen Verzerrungen 11 im Druckbild, welche die Pseudofehler in der Bildinspektion verursachen, die bisher vom Anwender 1 der Druckmaschine 4 manuell bewertet werden müssen.
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Ein Beispiel eines solchen Druckbildes 14 mit lokaler, nichtlinearer Verzerrung 11 am Bogenende ist in 3 schematisch dargestellt. Wie man hier gut erkennen kann, sind die lokalen Verzerrungen 11 nicht existent am Anfang und in der Mitte des Bogens 8, bzw. des entsprechenden Druckbildes 14. Sie entstehen bzw. verschärfen sich aber, je mehr sich das Druckbild 14 dem Bogenende nähert.
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Das bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens für einen aktuellen Druckauftrag schaut nun so aus, dass im Rahmen einer Einlernphase des Bilderfassungssystems 2 aus den digitalen Vorstufendaten ein entsprechend digitales Referenzbild 15 erstellt wird, welches dann mit den erfassten digitalen Druckbildern 14 in der Bildinspektion abgeglichen werden kann. Zur Ermittlung der lokalen Glättungsfaktoren 16 wird dabei in der Einlernphase das zu erzeugende Druckbild mindestens einmal, bevorzugt jedoch mehrfach auf dem Druckbogen 8 gedruckt und über das Bilderfassungssystem 2 aufgenommen. Die so erfassten, digitalen Druckbilder 14 werden in einem weiteren Verfahrensschritt durch den Bilderfassungsrechner 6 mit dem digital vorliegenden Referenzbild 15 abgeglichen. Die dabei durchgeführte Differenzbildung 12 resultiert in einem entsprechenden Differenzbild 13, wie in 4 zu sehen ist. Dieses Differenzbild 13 weist nun sämtliche Abweichungen des realen erfassten digitalen Druckbildes 14 von der fehlerfreien digitalen Referenz 15 auf. Besonders gut sieht man im Differenzbild 13 die entsprechenden Abweichungen an den Stellen 11, an denen die lokalen, nichtlinearen Verzerrungen das erfasste, digitale Druckbild 14 beeinflusst haben. Dieser Sachverhalt ist in 5 schematisch dargestellt. Der Bilderfassungsrechner 6 erkennt nun die Bereiche 11 im lokalen Druckbild, welche durch die nichtlineare Verzerrung verursacht bzw. beeinflusst wurden. Da diese lokalen Verzerrungen 11 im Differenzbild 13 ein sehr spezifisches Erscheinungsbild haben, lassen sie sich sehr leicht isolieren und automatisiert vom Bilderfassungsrechner 6 erkennen. Der Bilderfassungsrechner 2 ist nun imstande, für die so isolierten Bereiche 11 mit den lokalen, nichtlinearen Verzerrungen lokale Glättungsfaktoren 16 zu berechnen. Im nächsten Verfahrensschritt modifiziert der Bilderfassungsrechner 6 das digitale Referenzbild 15 in den betroffenen Bereichen 11, welche er anhand des Differenzbildes 13 identifizieren konnte, mit den derart berechneten Glättungsfaktoren 16. Man erhält somit ein digitales Referenzbild, welches ebenfalls in den betroffenen Bildbereichen 11 derartige, nichtlineare lokale Verzerrungen aufweist. Dieses digitale Referenzbild 13, welches mit den berechneten lokalen Glättungsfaktoren 16 modifiziert wurde, wird dann im Rahmen der normalen Bildinspektion verwendet. Ein Abgleich der erfassten digitalen Druckbilder 14 mit diesem modifizierten digitalem Referenzbild zeigt nun lediglich noch reale vorhandene Druckfehler und eventuell andere Pseudofehler auf, jedoch nicht mehr Abweichungen 11, welche durch die lokalen, nichtlinearen Verzerrungen verursacht wurden. Da diese in beiden Bildern, nämlich dem digitalen modifizierten Referenzbild und dem erfassten digitalen Druckbild 14 vorhanden sind, löschen sie sich bei einem Abgleich gegenseitig aus.
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Die erfindungsgemäße lokale Glättung beseitigt also zuverlässig durch Abstandseffekte bedingte Pseudofehler und liefert somit verbesserte Inspektionsergebnisse.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anwender
- 2
- Bilderfassungssystem
- 3
- Steuerungsrechner
- 4
- Druckmaschine
- 5
- Bildsensor
- 6
- Bildverarbeitungsrechner
- 7
- Display
- 8
- Druckbogen
- 9
- Druckzylinder
- 10
- Leitblech
- 11
- Bereiche mit lokalen Verzerrungen
- 12
- Differenzbildung zwischen digitalem Referenzbild und erfasstem Druckbild
- 13
- Differenzbild
- 14
- erfasstes Druckbild
- 15
- digitales Referenzbild
- 16
- berechnete Glättungsfaktoren
