DE2620767C2

DE2620767C2 - Method and device for checking the print quality of print images, in particular banknotes

Info

Publication number: DE2620767C2
Application number: DE2620767A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. Steinmaur Ehrat; Ernst Wettingen Huber; Josef Dipl.-El.-Ing. Zürich Huber; Fred Dr. Wil Mast
Original assignee: Gretag AG
Current assignee: Gretag AG
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1976-05-11
Publication date: 1986-01-02
Also published as: CH609475A5; DE2620767A1

Description

3030th

mit vorgegebenen Konstanten Ky eine vorgegebene Anzahl vcn Positionswerten Pj bildet.forms a predetermined number of position values Pj with predetermined constants Ky.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektionierstufe (17/9ft 9t, 9o) eine Verschiebungsstufe (172) enthält, die aus den von der Summierstufe (13) gebildeten Summenwerten zu vorgegebenen Rasterbereichen gehörende Summenwerte auswählt und in der Selektionierstufe die ausgewählten Rasterbereiche relativ zum Abtaster nach Maßgabe der ausgewählten Summenwerte verschiebt32. Apparatus according to claim 30 or 31, characterized in that the selection stage (17 / 9ft 9t, 9o) contains a shift stage (172) which selects sum values belonging to predetermined raster areas from the sum values formed by the summation stage (13) and uses the Selection stage moves the selected grid areas relative to the scanner in accordance with the selected sum values

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25—32, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischstufe (21) und die Verknüpfungsstufe (20) Multiplizierschaltungen sind.33. Device according to one of claims 25-32, characterized in that the mixing stage (21) and the logic stage (20) are multiplier circuits.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25—33, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtungen unscharf eingestellte Abbildungsoptiken (3λ 3τ, 3o) sowie in den Abbildungsstrahlengängen Aperturblenden (Ap, 4r. Ao) mit von der optischen Achse weg nach außen abnehmender Transparenz aufweisen.34. Device according to one of claims 25-33, characterized in that the scanning devices have out-of-focus imaging optics (3λ 3τ, 3o) and aperture diaphragms (Ap, 4r. Ao) in the imaging beam paths with transparency decreasing outward from the optical axis.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25—34, dadurch gekennzeichnet, daS die Abtastvorrichtungen geradlinige Fotodiodenarrays (5a St, So) als fotoelektrische Wandler besitzen.35. Device according to one of claims 25-34, characterized in that the scanning devices have linear photodiode arrays (5a St, So) as photoelectric converters.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25—35, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtungen drehbar angetriebene Saugtrommeln (Wp, Wt, Wo) als Unterlage für die abzutastenden Druckbilder aufweisen.36. Device according to one of claims 25-35, characterized in that the scanning devices have rotatably driven suction drums (Wp, Wt, Wo) as a base for the printed images to be scanned.

37. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Unscharfe der Abbildungsoptiken so eingestellt und der Transparenzverlauf der Aperturblenden so ausgebildet ist daß sich bei der Abtastung gleichzeitig eine Tiefpaßfilterung ergibt und dabei die Periodenlänge der Grenzfrequenz dieser Tiefpaßfilterung mindestens vier- bis fünfmal größer ist als die Distanz zwischen zwei benachbarten Rasterpunkten des Abtastrasters.37. Apparatus according to claim 34, characterized in that the blurring of the imaging optics is set and the transparency profile of the Aperture diaphragms are designed so that a low-pass filtering results at the same time during the scanning and the period length of the cutoff frequency of this low-pass filtering at least four to five times is greater than the distance between two adjacent grid points of the scanning grid.

38. Vorrichtung nach den Ansprüchen 35—37, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodiodenarrays parallel zur Achjenrichtung der Saugtrommeln angeordnet sind, und daß die Aperturblenden einen von der Rotationssymmetrie derart abweichenden Transparenzverlauf besitzen, daß jede Diode der Arrays unter Berücksichtigung der Trommeldrehung Licht von einem zumindest angenähert kreisförmigen Bildfleck empfängt und dabei die Beiträge, die die einzelnen Punkte dieses Bildflecks zum von der Diode erzeugten Remissionswert leisten, bezüglich der optischen Achse rotationssymmetrisch sind38. Device according to claims 35-37, characterized in that the photodiode arrays are arranged parallel to the Achjenrichtung of the suction drums, and that the aperture diaphragms have such a different transparency course from the rotational symmetry that each diode of the Arrays taking into account the drum rotation light from an at least approximately circular Image spot receives and thereby the contributions that the individual points of this image spot to of the remission value generated by the diode are rotationally symmetrical with respect to the optical axis

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet daß die Unscharfe der Abbildungsoptiken so eingestellt und die Aperturblenden so ausgebildet sind, daß die Durchmesser der kreisförmigen 5i!di!cckc mindestens doppelt so groß sind wie die Rasterdistanzen.39. Apparatus according to claim 38, characterized in that the blurring of the imaging optics so adjusted and the aperture diaphragms are designed so that the diameter of the circular 5i! Di! Cckc are at least twice as large as the grid distances.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Druckqualität von Druckbildern, deren Bildinhalt sich aus wenigstens zwei von unterschiedlichen Druckverfahren dämmenden Teilbildinhalten zusammensetzt, durch Vergleichen je eines Prüflings mit einer Vorlage und Beurteilung des Prüflings anhand des Vergleichsergebnisses. The invention relates to a method for checking the print quality of print images, the image content of which changes composed of at least two partial image contents that are insulating from different printing processes, by comparing a test item with a template and assessing the test item on the basis of the comparison result.

Beim Druck neuer Banknoten wird eine sehr hohe Druckqualität verlangt So werden beispielsweise Druckfehler von der Größe von etwa 0,1 mm² bereits nicht mehr toleriert Deshalb ist eine möglichst genaue Qualitätskontrolle der Druckbilder sämtlicher neugedruckter Banknoten erforderlich. Diese Qualitätskontrolle geschieht heute visuell und ist bei der großen Zahl der zu prüfenden Banknoten (z. B. 1 000 000 pro Tag) personalintensiv. Die visuelle Kontrolle hat außer den hohen Personalkosten den Nachteil der unterschiedlichen, von der Konzentration und der Ermüdung der Prüfpersonen abhängigen Qualität Aus diesen Gründen ist eine maschinelle Qualitätsprüfung der gedruckten Bilder erstrebenswertWhen printing new banknotes, a very high print quality is required. For example, printing errors of about 0.1 mm ^{2 are} no longer tolerated. This quality control is now done visually and is labor-intensive given the large number of banknotes to be checked (e.g. 1,000,000 per day). In addition to the high personnel costs, the visual inspection has the disadvantage of the different quality depending on the concentration and fatigue of the test persons. For these reasons, a machine quality inspection of the printed images is desirable

Wären, abgesehen von den zu findenden Druckfehlern, alle Druckbilder bzw. Banknoten in allen geometrischen Details sowie in den Farben wirklich identisch, so wäre eine maschinelle Kontrolle durch Vergleich mit Standard-Druckbildern verhältnismäßig einfach. Man könnte dann z.B. als Vorlage ein photographisches 1 :1-Bild-Negativ herstellen und dieses mit den zu prüfenden Banknotenbildern zur Deckung bringen, wonach nur noch die gesuchten Druckfehler im Bildfeld verbleiben würden.Apart from the printing errors to be found, all printed images or banknotes would be in all geometrical forms Details and colors are really identical, so machine control by comparison with would be Standard print images are relatively easy. One could then e.g. use a photographic template as a template Produce a 1: 1 image negative and this with the ones to be checked Bring banknote images to cover, after which only the print errors sought remain in the image field would.

Praktisch ist es aber so, daß die Druckbilder von zu prüfenden Banknoten untereinander erheblich abweichen und zulässige Abweichungen aufweisen, welche nicht als Druckfehler zu taxieren sind, so daß die genannte Kontrollmethode nicht anwendbar ist Diese zulässigen Bildabweichungen sind unter anderen:In practice, however, it is the case that the printed images of the bank notes to be checked differ considerably from one another and have permissible deviations which are not to be assessed as printing errors, so that the aforementioned Control method is not applicable This permissible Image deviations are among others:

— Relatiwerschiebungen von Banknote zu Banknote bis zu 1,5 mm der von verschiedenen Druckprozessoren (Tiefdruck. Offset-Druck. Buchdruck) stammenden Teilbilder des Banknotenbilds,- Relative shifts from banknote to banknote up to 1.5 mm of that from various printing processors (gravure, offset, letterpress) Partial images of the banknote image,

— Registerfehler bis etwa 1 mm,- register errors up to approx. 1 mm,

— Unregelmäßiger, von Banknote zu Banknote ver-- More irregular, from banknote to banknote

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schiedener, speziell bei Tiefdruck von der Papier- lings-Druckbilds zuordnen, mit einer Verknüpfungsstuquetschung und Papiereinspannung herrührender fe zum Verknüpfen der einander zugeordneten Remis-Verzug, sionswerte der Vorlagen-Druckbilder, mit einer Ver-different, especially with rotogravure printing from the paper lingings-print image, with a linkage pinch and paper clamping of fe to link the associated draw delay, sion values of the template print images, with a

— Großflächige Variationen von Farbtönungen bis gleichsstufe zum Vergleichen der verknüpften Vorlaca.6%, 5 gcn-Remissionswerte mit den zugeordneten Rernis-- Large variations of color tones up to the same level for comparing the linked original approx. 6%, 5 gcn remission values with the assigned remission

— Abweichungen der Position von Farbübergängen, sionswerten des Prüflings-Druckbilds, und mit einem z. B. von rot auf grün, um mehrere Millimeter, der Vergleichsstufe nachgeschalteten Fehlerrechner zur- Deviations in the position of color transitions, sion values of the test object print image, and with a z. B. from red to green, by several millimeters, the error calculator downstream of the comparison stage

— Abweichungen der Position des Wasserzeichens, Auswertung der Vergleichsergebnisse.- Deviations in the position of the watermark, evaluation of the comparison results.

— Abweichungen der Papierkörnung des Banknoten- Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichpapiers, ίο nung näher erläutert Es zeigt- Deviations in the paper grain of the banknotes - In the following the invention is based on the drawing paper, ίο nung explained in more detail It shows

— Einzelne Fehlerpunkte bis etwa 0,0? mm² Fläche, F i g. 1 ein Blockschema eines Ausführungsbeispiels sofern sie über das Notenbild verstreut auftreten der erfindungsgemäßen Vorrichtung,- Individual points of failure up to about 0.0? mm ² area, F i g. 1 shows a block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention if they appear scattered over the note image,

bzw. voneinander mehr als 1 mm Abstand haben. F i g. 2 Details aus F i g. 1 in größerem Maßstab,or have a distance of more than 1 mm from each other. F i g. 2 details from FIG. 1 on a larger scale,

F i g. 3a-8c Examples of grid areas and their Many of these permissible deviations between the 15 remission courses, Print images of the various banknotes to be checked Fig. 9a-d remission curves to explain the

tenexemplare sind größer als die kleinsten noch zu de- Tiefpaßfiltrierung,specimens are larger than the smallest yet to be de- low-pass filtering,

tektierenden Druckfehler von ca. 0,1mm² (z.B. Fig. 10 eine stilisierte Banknote mit eingezeichnetenDetecting printing errors of approx. 0.1mm ² (e.g. Fig. 10 a stylized bank note with drawn

ο 3 γ o ^ rnrn^ ηΛςγ fM)5 χ 2 !ΏΠϊ²^ Rästcrbersichen und Feldeinteüun'*ο 3 γ o ^ rnrn ^ ηΛςγ fM) 5 χ 2! ΏΠϊ ² ^ Rästcrbersichen and Feldeinteüun '*

The object of the invention is to provide a block diagram of various details, particularly for FIG. 11-13

schinellen Durchführung geeignetes Qualitätsprüfungs- F i g. 1,Fast implementation of suitable quality inspection F i g. 1,

verfahren und eine entsprechende Prüfvorrichtung zu Fig. 14a—c Ausschnitte aus Abtastrastern,procedure and a corresponding test device for Fig. 14a-c excerpts from scanning grids,

schaffen, das es gestattet, nicht tolerierbare Druckfehler F i g. 15 und 16 Blockschaltschemen weiterer Detailscreate that allows intolerable printing errors F i g. 15 and 16 block circuit diagrams for further details

von den zulässigen Abweichungen zu separieren. Das aus Fig. 1,undto be separated from the permissible deviations. That from Fig. 1, and

dieser Aufgabe gerecht werdende Verfahren ist erfin- 25 Fig. 17—24 Diagramme zur weiteren ErläuterungA method which fulfills this task is inven- 25 Fig. 17-24 Diagrams for further explanation

dungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß für jedes der Tiefpaßfilterung.duly characterized in that for each of the low-pass filtering.

Druckverfahren eine separate Teilvorlage mit von dem Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung ist für Druckbetreffenden Druckverfahren stammendem Teilbildin- erzeugnisse bestimmt, welche nach zwei verschiedenen halt verwendet wird, daß für jede Teilvorlage die ReIa- Druckarten aufgebrachte Bildinformationen besitzen, tivposition zum jeweiligen Prüfling ermittelt wird, daß 30 Beispielsweise können dies, wie dargestellt, Banknoten die T iilbildinhalte von den einzelnen Teilvorlagen unter mit einem Offset-Druckbild und einem Tiefdruckbild Berücksichtigung der Relativpositionen der letzteren sein. Für solche Druckerzeugnisse werden, wie schon entsprechend den übereinandergedruckten Teilbildin- erwähnt, zwei separate Teilvorlagen, die nur die Bildinhalten des Prüflings optisch oder elektronisch, zu einem formation jeweils einer einzigen Druckart enthalten, Gesamtvorlagenbildinhalt kombiniert werden, und daß 35 verwendet und die Relativpositionen des zu prüfenden der Bildinhalt des Prüflings mit dem Gesamtvorlagen- Druckerzeugnisses in bezug auf jede Teilvorlage sepabildinhait verglichen wird. rat ermittelt Dementsprechend ist die Vorrichtung mitPrinting process a separate sub-template with from the die in F i g. 1 illustrated device is intended for partial image products originating from the printing process and which are produced according to two different halt is used that the ReIa printing types have applied image information for each sub-template, tivposition to the respective test object is determined that 30 For example, as shown, banknotes the tile image contents of the individual sub-templates with an offset print image and a rotogravure image Taking into account the relative positions of the latter. For such print products, as already corresponding to the sub-images printed one on top of the other, two separate sub-templates that only contain the image content of the test item optically or electronically, each containing a single type of printing to form a formation, The entire original image content is combined, and that 35 is used and the relative positions of the items to be checked the image content of the test specimen with the entire template print product in relation to each partial template sepabildinhait is compared. rat determined accordingly, the device is with

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur drei untereinander gleichen Abtastsystemen 1-7_Λ l-7_r Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung ist er- und 1-7_O ausgestattet, und zwar je eines für den Prüfling findungsgemäß gekennzeichnet durch eine erste punkt- «o Dp, für die Teilvorlage Z>rmit dem Tiefdruckbild und für weise arbeitende fotoelektrische Abtastvorrichtung zur die Teilvorlage Do mit dem Offset-Druckbild. Falls der Erzeugung von Remissionswerten in jedem einzelnen Prüfling Dp außer der Tiefdruck-Bildinformation und Abtastrasterpunkt, eine zweite und eine dritte zumin- der Offset-Druck-Bildinformation noch weitere Bildindest bezüglich der Abtastraster mit der ersten gleiche formationen nach anderen Druckarten (z. B. Buchdruck) Abtastvorrichtung oder einen ersten und zweiten, je an 45 enthält wären entsprechend viele weitere Abtastsyste· die erste Abtastvorrichtung anschließbaren Speicher me für die zusätzlichen Teilvorlagen vorzusehen,
mit je der Anzahl der Abtastrasterpunkte entsprechen- Die in der Zeichnung verschiedenen Bezugsziffern der Anzahl von Speicherplätzen, eine den Abtastvor- beigefügten Indices P, T, O beziehen sich auf Prüfling richtungen bzw. den Speichern nachgeschaltete Relativ- (P), Tiefdruckvorlage (T) und Offset-Druckvorlage (O) positionsmeßschaltung zur Bestimmung der Relativpo- 50 und werden im folgenden, wo keine Verwechslungsgesitionen einander entsprechender Bildpunkte von in den fahr besteht, der Einfachheit halber weggelassen,
drei Abtastvorrichtungen gleichzeitig oder in der ersten üie Abtastsysteme für den Prüfling D_P und die Teil-Abtastvorrichtung nacheinander abgetasteten Prüfling- vorlagen Drund Do umfassen je eine Spanntrommel W, und Vorlagendruckbildern, und durch eine ebenfalls den die auf einer gemeinsamen, in Lagern 2 drehbar gelager-Abtastvorrichtungen bzw. den Speichern nachgeschal- 5s ten und Ober einen nicht dargestellten Motor in Pfeiltete Bildvergleichsschaltung mit zwei an die zweite und richtung X angetriebenen Welle 1 befestigt sind, eine die dritte Abtastvorrichtung bzw. den ersten und den Abbildungsoptik 3 mit Aperturblende 4, fotoelektrische zweiten Speicher sowie an die Relativpositionsmeß- Wandler 5, einen Verstärker 6 und einen A/D-Wandler schaltung angeschlossenen Zuordnungsstufen, welche 7.The invention also relates to a device for three mutually identical scanning systems 1-7 _Λ l-7 _r performing the method. The device is _{equipped with and 1-7 O} , one for the test specimen characterized according to the invention by a first point- «o Dp, for the sub-original Z> r with the intaglio image and for wise working photoelectric scanning device for the sub-original Do with the Offset print image. If reflectance values are generated in each individual test object Dp, in addition to the intaglio image information and scanning raster point, a second and a third at least offset printing image information and additional image at least with respect to the scanning raster with the same formations according to other types of printing (e.g. Letterpress) scanning device or a first and second, each included at 45, would have to be provided with a corresponding number of additional scanning systems.
with each corresponding to the number of scanning raster points The different reference numbers in the drawing for the number of storage locations, an indices P, T, O attached to the scanning relate to test object directions or relative (P), gravure original (T) downstream of the memories and offset printing template (O) position measuring circuit for determining the relative po- 50 and will be omitted for the sake of simplicity in the following, where there is no mistaken identity of corresponding pixels in the fahr.
three scanning devices at the same time or in the first üie scanning systems for the test item D _P and the sub-scanning device successively scanned test specimen templates Drund Do each include a tensioning drum W, and template print images, and through one also the rotatably mounted on a common, in bearings 2 -Scanning devices or the memory downstream 5s th and are attached via a motor, not shown in arrows image comparison circuit with two to the second and direction X driven shaft 1, one the third scanning device or the first and the imaging optics 3 with aperture 4, photoelectric second memory and to the relative position measuring converter 5, an amplifier 6 and an A / D converter circuit connected allocation stages, which 7.

die von einander entsprechenden Bfldpunkten stam- eo Die Spanntrommeln sind an sich bekannte Saugtrommenden Remissionswerte der in der zweiten und der mein mit in ihrem Umfang eingelassenen und an eine dritten Abtastvorrichtung abgetasteten bzw. im ersten nicht dargestellte Saugquelle eingeschlossenen Saug- und im zweiten Speicher gespeicherten Vorlagen- schlitzen. Eine besonders vorteilhafte und zweckmäßige Druckbilder nach Maßgabe der von der Relativposi- Spanntrommel dieser Art ist in der DE-Patentanmeltionsmeßschaltung ermittelten Relativpositionswerte es dung Nr. P 25 52 300.6 beschrieben,
dieser Vorlagen-Druckbilder zu dem in der ersten Ab- Die fotoelektrischen Wandler sind sogenannte Fototasivorrichtung abgetasteten Prüflings-Druckbild ein- diodenarrays mit einer Vielzahl von geradlinig angeordander und den entsprechenden Bildpunkten des Prüf- neten Einzeldioden. Diese Fotodiodenarrays sind paral-the corresponding Bfldpunkte stam- eo The tension drums are known suction drum reflectance values of the suction and second memory stored in the second and the mine with embedded in their circumference and scanned at a third scanning device or included in the first suction source, not shown - slit. A particularly advantageous and expedient printed image in accordance with the relative position values determined by the relative position clamping drum of this type is described in the DE patent application measuring circuit No. P 25 52 300.6,
These original print images for the test object print image scanned in the first The photoelectric converters are so-called photo-tasive devices are one-diode arrays with a large number of linearly arranged and the corresponding image points of the test individual diodes. These photodiode arrays are parallel

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IeI arranged to the drum axes and received the product with the draw passed by the gate 9 _P

das von je einer Mantellinie der Spanntrommeln bzw. sionswerten direkt vergleichbar wird. Damit wird demwhich can be directly compared by one surface line of the tensioning drums or sion values. This becomes the

der darauf befestigten Druckbilder remittierte Licht Umstand Rechnung getragen, daß die Teilvoriagen nurThe light reflected in the printed images attached to it took into account the fact that the partial presentations only

For the sake of simplicity, the lighting for the print images is to have one print image each, while two for the test item

halber nicht dargestellt 5 Druckbilder Qbereinandergedruckt sind. In der Misch-Not shown for the sake of 5 print images Q are printed one above the other. In the mixed

Due to the mutual spacing of the individual diodes stage 11, the two sub-templates are to a certain extent

der Arrays einerseits und durch die Umdrehungsge- wieder zusammengefügt bzw. der Überdruck elektro-the arrays on the one hand and reassembled by the rotation or the overpressure electro-

schwindigkeit Jer Spanntrommeln andererseits ist die nisch nachgebildet.speed of the tensioning drums, on the other hand, the niche is reproduced.

gegenseitige Lage der Abtastrasterpunkte, also das Ab- Die Mischstufe 11 ist in der Praxis z. B. durch eine tastraster festgelegt Eine zentrale Steuereinheit 23 io Multiplizierschaltung realisiert Die in der Mischstufe 11 sorgt dafür, daß während der Drehung der Spanntrom- gemischten Remissionswerte der von der Steuerstufe 17 mein um die Distanz zweier Rasterzeilen jede einzelne ausgewählten Vorlagen-Rasterpunkte werden in der Diode der Arrays einmal abgefragt wird. Die von den Subtrahierstufe 12 von den Remissionswerten der enteinzelnen Fotodioden erzeugten elektrischen Signale sprechenden Prüflings-Rasterpunkte subtrahiert. Die werden den Verstärkern 6 zugeführt und nach Verstär- is dabei gewonnenen Remissionsdifferenzwerte werden in kung in den Analog/Digital-Wandlern 7 digitalisiert An der Summierstufe 13 über jeweils einen Rasterbereich. den Ausgängen 8 der A/D-Wandler 7 erscheinen dann d. h. jeweils eine bestimmte Gruppe von Rasterpunkten in Sequenz Rasterzeile um Rasterzeile die Remissions- nach Vorzeichen getrennt summiert. Die so gebildeten werte Her einzelnen Rasterpuükte der abzutastender! negativen und positiven Sumrr!S!!"'crtc werde" sn je Druckbilder in Form elektrischer Digitalsignale. 20 einem Speicherplatz im Speicher 14 vorübergehend ab-mutual position of the scanning raster points, so the down The mixer 11 is in practice z. B. by a key grid defined A central control unit 23 io multiplier circuit implemented in the mixer stage 11 ensures that during the rotation of the tension current mixed remission values of the control stage 17 My around the distance of two grid lines each individual selected template grid points are in the Array is queried once. The from the subtraction 12 from the remission values of the individual Photodiodes generated electrical signals speaking test sample raster points subtracted. the are fed to the amplifiers 6 and, after amplification, the reflectance difference values obtained in the process are shown in kung in the analog / digital converters 7 digitized at the summing stage 13 over a respective raster area. the outputs 8 of the A / D converter 7 then appear d. H. each a certain group of grid points In sequence, raster line by raster line, the remission is added up separated by sign. The so educated Dear individual raster points to be scanned! negative and positive sumrr! S !! "'crtc will" sn je Printed images in the form of electrical digital signals. 20 temporarily deducting a memory location in memory 14

Anstelle eigener Abtastsysteme für die beiden Teil- gespeichert. Im Positionenrechner 15 wird aus den gevorlagen D_T und Do könnten auch, wie in F i g. 1 strich- speicherten Summenwerten durch Inter- bzw. Extrapoliert angedeutet. Speicher 26 und 27 mit einer der An- lation eine Reihe von Positionswerten Pj gebildet die zahl der Rasterpunkte des dem verbleibenden Abtastsy- dann im Positionenspeicher 16 abgelegt werden und aus stern für den Prüfling zugrundeliegenden Abtastrasters 25 diesem über Leitungen 40 zur Verwertung, beispielsentsprechenden Anzahl von Speicherplätzen vorgese- weise zur Remissionswertkorrektur bei einem Bildverhen sein. Die beiden Teiivorlagen Dt und Do müßten gleich abgerufen werden können. Das Blockschaltbild dann vorgängig der eigentlichen Prüfung über das Prüf- einer für diese Operationen besonders vorteilhaften lingsabtastsystem abgetastet und die dabei gewonnenen Vorrichtung ist im linken oberen Teil von F i g. 1 darge-Remissionswerte in den Speichern 26 und 27 gespei- 30 stellt und wird weiter unten erläutert
chert werden, aus welchen sie dann zur weiteren Verar- In F i g. 13 ist eine bevorzugte Ausführungsform der beitung entnommen werden könnten. Steuerstufe 17 detaillierter dargestellt. Die SteuerstufeInstead of own scanning systems for the two partial saved. In the position computer 15, the templates D _T and Do could also, as in FIG. 1 dashed sum values indicated by interpolated or extrapolated. Memory 26 and 27 with one of the systems a number of position values Pj formed the number of raster points of the remaining scanning system are then stored in the position memory 16 and from the star for the test object underlying scanning raster 25 this via lines 40 for processing, for example the number of Storage locations should be provided for remission value correction in the case of an image. The two partial templates Dt and Do should be able to be called up immediately. The block diagram is then scanned prior to the actual test using the test system, which is particularly advantageous for these operations, and the device thus obtained is shown in the upper left part of FIG. 1 shows reflectance values stored in the memories 26 and 27 and will be explained further below
are chert, from which they are then used for further processing. 13 is a preferred embodiment from which processing could be gleaned. Control stage 17 shown in more detail. The tax bracket

It goes without saying that the scanning of the printed images 17 is essentially a correctable preset counter

nicht nur bezüglich der Helligkeit des remittierten Lieh- und umfaßt einen korrigierbaren Vorwahlspeicher 173,not only with regard to the brightness of the returned loan and includes a correctable preselection memory 173,

tes, sondern auch bezüglich dessen Farbzusammenset- 35 einen Vergleicher 175, einen Zähler 176 und eine Ra-tes, but also with regard to its color composition 35 a comparator 175, a counter 176 and a rate

zung erfolgen kann. sterbereichverschiebungsstufe 17Z Der mit dem Ab-can take place. area shift stage 17Z The

Dies würde lediglich etwas aufwendiger sein, da für tasttakt übereinstimmende Zähltakt 174 wird aus der jede Farbe ein eigenes Abtastsystem erforderlich wäre; zentralen Steuereinheit 23 zugeführt Im Vorwahlspeiprinzipiell würde es aber gleich wie die hier und im eher 173 sind die Ordnungsnummern aller derjenigen folgenden beschriebene Hell-Dunkel-Abtastung vor 40 Rasterpunkte gespeichert deren zugehörige Abtastsich gehen. bzw. Remissionswerte weiter verarbeitet werfen sollen.This would only be a little more complex, since the counting cycle 174 is used for the key cycle each color would require its own scanning system; central control unit 23 supplied in the preselection feed principle but it would be the same as the one here and in more 173 are the serial numbers of all of those The following described light-dark scanning before 40 raster points stored their associated scanning walk. or reflectance values should be processed further.

Die von den drei Abtartsystemen ermittelten Remis- Sobald der Zähler 176 bei einer solchen gespeicherten sionswerte der einzelnen Rasterpunkte von Prüfling Ordnungsnummer ankommt gibt der Vergleicher 175 und Vorlagen werden einer Bildvergleichsschaltung 28 einen Impuls ab, welcher die Tore 9 für den betreffen- und gleichzeitig einer Relativpositionsmeßschaltung 29 45 den Rasterpunkt öffnet Der Vorwahlspeicher 173 ist zugeführt In der Meßschaltung werden die Relativposi- korrigierbar, d. h. durch Anlegen eines geeigneten Kortionen der einander entsprechenden Bildpunkte auf rektursignals können die Ordnungsnummern um bePrüfling und Vorlagen ermittelt und über Leitungen 40 stimmte Beträge vergrößert oder verkleinert werden, der Bildvergleichschaltung 28 zugeführt Dort wird die Zur Erzeugung dieses Korrektursignals werden in noch Zuordnung der Prüflings- und Vorlagenpunkte anhand 50 zu erklärender Weise bestimmte mittels der Rasterbedieser Relativpositionen korrigiert und dann der eigent- reichverschiebungsstufe 172 aus den im Speicher 14 geliche Bildvergleich durchgeführt. Vor diesen Operatio- speicherten Summenwerten ausgewählte Summenwernen wird selbstverständlich ein Abgleich des Hell- und teherangezogen.The draw as soon as the counter 176 is stored in such a system, determined by the three sub-systems The comparator 175 gives the sion values of the individual grid points from the test item's ordinal number and templates are an image comparison circuit 28 from a pulse, which the gates 9 for the relevant and at the same time a relative position measuring circuit 29 45 opens the raster point. The preselection memory 173 is In the measuring circuit, the relative posi are correctable, i. H. by applying suitable cortices the order numbers of the corresponding pixels on the rectification signal can be assigned to the test object and templates are determined and correct amounts are increased or decreased via lines 40, the image comparison circuit 28 is supplied there Allocation of the test specimen and template points based on 50, to be explained, determined by means of the grid operator Corrected relative positions and then the real shift stage 172 from the same in memory 14 Image comparison carried out. Sum values selected in front of these operational saved sum values A comparison of the light and teh is of course used.

des Dunkelpegels für Prüfling und Vorlagen vorgenom- In F i g. 11 ist ein Ausführungsbeispiel der Summier-of the dark level for the test object and templates. 11 is an embodiment of the summing

men. 55 stufe 13 detaillierter dargestellt Sie umfaßt ein Schiebe-men. 55 level 13 shown in more detail It includes a sliding

The relative position measuring circuit 29 comprises three of registers 135, two groups of upper lines 137 and

einer Steuerstufe 17 angesteuerte Tore 9a 9t und 9a 138 mit je einem Ausgang des Schieberegisters verbun-a control stage 17 controlled gates 9a 9t and 9a 138 each connected to an output of the shift register

eine Mischstufe 11, eine Subtrahierstufe 12, eine eben- denen Torschaltungen 139a und 1396, zwei mit je einera mixer 11, a subtracter 12, a gate circuit 139a and 1396, two with one each

falls von der Steuerstufe 17 angesteuerte Summierstufe der Torschaltungsgruppen verbundene Summierschal-if the summing stage of the gate circuit groups controlled by the control stage 17, connected summing switch

13, einen Speicher 14, einen Positionenrechner 15 und 60 tungen 131 und 132, zwei an die Summierschaltungen13, a memory 14, a position calculator 15 and 60 lines 131 and 132, two to the summing circuits

einen Positionenspeicher 16. angeschlossene Schwellenwertdetektoren 131a unda position memory 16. connected threshold value detectors 131a and

Die Steuerstufe 17 steuert die Tore 9 derart, daß nur 132a sowie eine an die Schwellenwertdetektoren ange-Remissionswerte von jeweils bestimmten Bereichen des schlossene Diskrinünatorschaltung 133.
Abtastrasters angehörenden Rasterpunkten an die Die von der Subtrahierstufe 12 ankommenden Remis-Mischstufe U bzw. die Subtrahierstufe 12 weiterge&n- 65 v.onsdifferenzen gelangen in das Schieberegister 135. In gen können. In der Mischstufe 11 werden die von den der am weitesten rechts gezeichneten der Registerstu-Toren 9_rund 9_O durchgelassenen Remissionswerte der- fen 135a ist eine solche Remissionsdifferenz durch die art miteinander verknüpft, daß das entstehende Misch- Binärzahlenreihe 1011010 angedeutet D^s achte Bit 136The control stage 17 controls the gates 9 in such a way that only 132a as well as one remission values from the respective areas of the closed discriminator circuit 133 that are assigned to the threshold value detectors.
The raster points belonging to the scanning raster are sent to the shift register 135. The remis mixer stage U arriving from the subtracting stage 12 or the subtracting stage 12 are passed on to the shift register 135. In the mixer 11 the transmitted by the right-most of the Registerstu gates subscribed 9 _R and 9 _O remission values are DER fen 135a is such a difference in reflectance related by the art with each other, the resulting mixed Binärzahlenreihe indicated D ^ s eighth 1011010 Bit 136

bilde«, dabei ein Vorzeichenbit, wobei »1« positive und »0« negative Differenzwerte bedeuten soll. Die Informationen des Schieberegisters 135 gelangen Ober die Torschaltungen 139a oder 1396 in die Summierschaltung 131 oder 132, je nachdem, welche der Torschaltungen durch den Vorzeichenbit 136 gerade geöffnet wird. Auf diese Weise werden z. B. in der Summierschaltung 131 nur die positiven und in der Summierschaltung 132 nur die negativen Remissionsdifferenzen aufsummiertform ", with a sign bit, where" 1 "is positive and "0" should mean negative difference values. The information of the shift register 135 reach over the Gate circuits 139a or 1396 in the summing circuit 131 or 132, depending on which of the gate circuits is just opened by the sign bit 136. In this way z. B. in the summing circuit 131 only the positive and in the summing circuit 132 only the negative remission differences are added up

Die Schwellenwertdetektoren 131a und 132a geben ein Signal ab, sobald die Ausgänge der Summierschaltungen, also die Summenwerte einen gewissen Schwellenwert überschritten haben. Die Diskriminatorschaltung 133 stellt nun fest, bei weichen der Schwellenwertdetektoren dio? zuerst der Fall ist und erzeugt an ihrem Ausgang z. B. eine logische »1«, wenn das Ausgangssignal der Schwellenwertschaltung 131a früher, und eine logische »0«, wenn das Ausgangssignal der Schwellenwertschaltung 131a später als das der anderen Schwellenwertschaltung 132a eintrifft Diese Information gelangt nun zusammen mit den in den Summierschaltungen 131 und 132 gebildeten Summenwerten in den nachfolgenden Speicher 14. Die Ausgangsinformation der Diskriminatorschahung gibt, wie aus dem weiter unten stehenden klar wird, die Richtung der gegenseitigen Lagedistanz von Prüfling und Vorlage an.The threshold detectors 131a and 132a emit a signal as soon as the outputs of the summing circuits, so the total values have exceeded a certain threshold. The discriminator circuit 133 now establishes at which threshold value detectors dio? first is the case and generates on theirs Exit z. B. a logic "1" if the output signal of the threshold circuit 131a earlier, and a logical "0" if the output signal of the threshold circuit 131a is later than that of the other threshold circuit 132a arrives This information now arrives together with that in the summing circuits 131 and 132 formed sum values in the subsequent memory 14. The output information of the There are discriminators, as shown below it becomes clear the direction of the mutual positional distance between the test object and the original.

Der prinzipielle Aufbau des Positionenrechners 15 ist in F i g. 12 dargestellt Er umfaßt einen Festwertspeicher 154 und eine Anzahl von untereinander im wesentlichen gleichen, je aus Multiplikator^.) 151 — 153 und einem Summierer 150 bestehenden Rechenschaltungen, von denen der Einfachheit halber nur eine einzige dargestellt ist Die Anzahl der Rechenschaltungen hängt von der noch zu beschreibenden Feldeinteilung der Vergleichsobjekte ab. Die beiden Eingänge der Multiplikatoren sind jeweils mit einem Speicherplatz des Festwertspeichers 154 und einem der Speicherplätze 140 oder 141 des dem Positionenrechner i5 vorgeschalteten Speichers 14 verbunden. Die Ausgänge der Multiplikatoren sind an die Eingänge des zugehörigen Summierers angeschlossen. An den Ausgängen 155 der -einen Summierer 150 liegen dann Positionswerte . _, ^ie mit jeweils einer bestimmten Anzahl der im Speicher 14 gespeicherten Summenwerte 5, über die BeziehungThe basic structure of the position computer 15 is shown in FIG. 12 It comprises a read-only memory 154 and a number of essentially equal to each other, each from the multiplier ^.) 151 - 153 and one Summer 150 existing computing circuits, only one of which is shown for the sake of simplicity is The number of computing circuits depends on the field division of the comparison objects, which is still to be described away. The two inputs of the multipliers each have a memory location in the read-only memory 154 and one of the storage locations 140 or 141 of the position computer i5 connected upstream Memory 14 connected. The outputs of the multipliers are connected to the inputs of the associated totalizer connected. Position values are then present at the outputs 155 of a summer 150. _, ^ ie with in each case a certain number of the sum values 5 stored in the memory 14, via the relationship

Pj - Σ Pj - Σ

zusammenhängen, wobei mit Ky die im Festwertspeicher gespeicherten Multiplikationskonstanten bezeichnet sind. Die Bedeutung dieser Positionswerte wird weiter unten erläutertrelated, where Ky denotes the multiplication constants stored in the read-only memory. The meaning of these position values is explained below

Die Bildvergleichsschaltung 28 umfaßt drei Zwischenspeicher 10a IPr und ΙΟ» zwei mit dem Positionenspeicher 16 über je eine Leitung 40 verbundene und die Zwischenspeicher ansteuernde Zuordner 18 und 19, eine Mischstufe 20, eine Subtrahierstufe 21 und einen Fehlerrechner 22.The image comparison circuit 28 includes three latches 10a IPr and ΙΟ »two connected to the position memory 16 via a line 40 each and allocators 18 and 19 which control the intermediate storage, a mixer 20, a subtracter 21 and a Error calculator 22.

Die Remissionswerte von Prüfling und Vorlagen gelangen von den Ausgängen 8 der A/D-Wandler 7 in die Zwischenspeicher 10, wo sie vorübergehend gespeichert werden. Die in den Vorlagen-Zwischenspeichern lOrund 1Oogespeicherten Remissionswerte werden von den Zuordnern 18 und 19 nach Maßgabe der ihnen zugeführten Positionswerte abgerufen und in der Mischstufe 20 in gleicher Weise wie in der Mischstufe Ii der Auswerteschaltung 29 verknüpft Diese verknüpften Vorlagenremissionswerte werden dann in der Subtrahierstufe 21 analog der Subtrahierstufe 12 von den aus dem Zwischenspeicher 10/> nach einer vorgegebenen Verzögerung ebenfalls abgerufenen Prüflingsremissionswerten abgezogen. Die so gebildeten Remissions-The remission values of the test item and templates arrive from the outputs 8 of the A / D converter 7 into the buffer 10, where they are temporarily stored will. The remission values stored in the template buffers lOr and 10o are used by the allocators 18 and 19 are called up in accordance with the position values supplied to them and in the mixing stage 20 in the same way as in the mixer stage Ii the Evaluation circuit 29 linked. These linked original remission values are then used in the subtraction stage 21 analogous to the subtraction stage 12 from the from the buffer 10 /> test object remission values also retrieved after a specified delay deducted. The remission-

s differenzwerte werden dann im Fehlerrechner 22 nach bestimmten Bewertungskriterien ausgewei tet Die einzelnen Funktionsabläufe werden wiederum von der zentralen Steuereinheit 23 gesteuert Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Zuordner 18 und 19 sowie der Zwischenspeicher lOrund 1Oo sollen zunächst die Fig. 14a—c erläutert werden. Diese zeigen je einen Ausschnitt aus den unter sich gleichen Abtastrastern der drei Abtastsysteme, und zwar Fig. 14a für den Prüfling, Fig. 14b für die Offset-Vorlage und Fig. 14c für die Tiefdruck-Vorlage. Die Distanz K zwischen je zwei Rasterlinien 41 ist in beiden Richtungen gleich groß.s difference values are then expanded in the error calculator 22 according to certain evaluation criteria. The individual functional sequences are in turn controlled by the central control unit 23. For a better understanding of the mode of operation of the allocators 18 and 19 as well as the buffers lOr and 10o, FIGS. 14a-c will first be explained. These each show a section from the mutually identical scanning rasters of the three scanning systems, namely FIG. 14a for the test object, FIG. 14b for the offset template and FIG. 14c for the intaglio template. The distance K between two raster lines 41 is the same in both directions.

In Fig. 14a ist ein ausgewählter Prüflings-Bildpunkt eingetragen und mit Pp bezeichnet Aufgrund z. B. der Ungenauigkeit beim Aufspannen des Prüflings und der Vorlagen auf die Spanntrommeln werden die dem Prüflingsbildpunkt Pp entsprechenden Vorlager.bildpunkte in der Regel aber nicht mit den mit (Pp) bezeichneten Rasterpunkten der Vorlagen-Abtastraster übereinstimmen, sondern werden sich in mehr oder weniger großer Entfernung (/1XuJa, (AY,_o,)o; (ΔΧ,_ο,)τ, (ΔΥ,_ύ,)τ von diesen befinden, beispielsweise etwa an den mit (Pax. άγ)ο bzw. (Pjx j_Y)r bezeichneten Zwischenpunkten. Diese Zwischenpunkte werden außerdem in der Regel, wie dargestellt, nicht mit einem Rasterpunkt übereinstimmen, sondern irgendwo zwischen vier Umgebungsrasterpunkten P\... Ρ* liegen. Die Abstände der Zwischenpunkte von dem den Punkten (Pp) jeweils am nächsten liegenden Umgebungsrasterpunkt Pi sind mit ΔΧ und ΔΥ bezeichnet Die Vorlagen-Remissionswerte in diesen Zwischenpunkten werden nun aus den Vorlagen-Remissionswerten in den jeweils vier Umgebungsrasierpunkten durch vorzugsweise lineare Interpolation ermittelt Diese Interpolationswerte werden dann an die Mischstufe 20 weitergeleitet, und zwar genau in dem Moment, daß sie zugleich mit dem Remissionswert des Prüflingspunkts P_P aus dem Zwischenspeicher 10_P an der Subtrahierstufe 21 ankommen.In FIG. 14a, a selected sample image point is entered and denoted by Pp. B. the inaccuracy when mounting the test specimen and the templates on the tensioning drums, the Vorlager.bildpunkte corresponding to the test object image point Pp usually do not coincide with the (Pp) designated grid points of the template scanning grid, but are more or less larger Distance (/ 1XuJa, (AY, _o ,) o ; (ΔΧ, _ο ,) τ, (ΔΥ, _ύ ,) τ from these, for example to the ones with (Pax. Άγ) ο or (Pjx j _Y ) r intermediate points designated. This intermediate points are also are generally as illustrated do not correspond to a grid point, but somewhere between four surrounding pixels P \ ... Ρ *. the distances of the intermediate points from the points (Pp) are respectively closest Surrounding raster points Pi are denoted by ΔΧ and ΔΥ . The original remission values in these intermediate points are now determined from the original remission values in the four surrounding shaving points by preferably linear interpolation elt These interpolation values are then forwarded to the mixer 20, precisely at the moment that they arrive at the subtraction stage 21 from the buffer 10 _P at the same time as the reflectance value of the test object point P _P.

In Figs. 15 and 16, the template intermediate storage

eher 1Oo und 1Or sowie die Zuordner 18 und 19 detaillierter dargestellt Jeder der beiden Zwischenspeicher umfaßt einen Schreibspeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 101 und einen Interpolationsrechner 104. Die beiden Zuordner umfassen je eine Weiche 195, zweirather 1Oo and 1Or as well as the allocators 18 and 19 in more detail Each of the two buffers includes a write memory with random access (RAM) 101 and an interpolation computer 104. The two allocators each include a switch 195, two

so Quotientenbilder 182 und 183, vier Speicher 184, 185, 186 und 187 und einen Schaltprogrammgeber 190. Die Quotientenbildner und die Speicher sind in einem Quotientenrechner 196 zusammengefaßt. Der Prüflings Zwischenspeicher XOp enthält im wesentlichen nur ein RAM und ist deswegen nicht detailliert dargestelltthus quotient images 182 and 183, four memories 184, 185, 186 and 187 and a switching programmer 190. The quotient formers and the memories are combined in a quotient calculator 196. The test object buffer memory XOp essentially only contains a RAM and is therefore not shown in detail

Die in der Meßschaltung 29 ermittelten, über die Leitungen 40 den Zuordnern 18 und 19 über die Leitungen 40 den Zuordnern 18 und 19 zugeführten Positionswerte AX und AY (entsprechend AX_tot und AY_tot in F i g. 14b and 14c) gelangen in den Eingang 197 der Weiche 195 (Fig. 16). Dieses leitet die AX-Werte an den Quotientenbildner 182 und die AY-V/erte an den Quotientenbildner 183 weiter. In diesen werden die Positionswerte durch die Rasterdistanz K dividiert Die ganzen Quotientenwerte (ganze Zahlen) werden dann jeweils in den Speichern 184 und 186, allenfalls verbleibende Reste (echte Brüche) in den Speichern 185 und 187 abgelegt The position values AX and AY (corresponding to AX _tot and AY _to t in FIGS. 14b and 14c) which are determined in the measuring circuit 29 and are fed to the allocators 18 and 19 via the lines 40 to the allocators 18 and 19 Input 197 of switch 195 (Fig. 16). This forwards the AX values to the quotient generator 182 and the AY values to the quotient generator 183. The position values are divided by the grid distance K in these

Die ganzen Quotientenwerte entsprechen den Abständen (/SX_m~aX) bzw. (AYtM-ΔΥ) zwischen den Punkten (Pp) und Pi in Fig. 14b und 14c, die Reste den Distanzen AX und AY zwischen P\ und den Zwischenpunkten P(OKJY)- Lne ganzen Quotientenwerte werden dann über Leitungen 193 und 194 an den Scbaltprogrammgeber weitergeleitet, der nach Maßgabe dieser Werte aus dem ihm fiber die Leitung 191 von der zentralen Steuereinheit 23 zugeführten Steuertakt einen Selektioniertakt erzeugt Der am Ausgang 192 des Schaltprogrammgebers anstehende Selektioniertakt wird fiber eine Leitung 106 dem RAM 101 des jeweils mit dem Zuordner verbundenen Zwischenspeichers 10 (Fig. 15) zugeführt. Die Restwerte aus den Speichern 185 und 187 gelangen über Leitungen 188 bzw. 189 an die Eingangs 107 und 108 des Interpolationsrechners 104 des betreffenden Zwischenspeichers.The whole quotient values correspond to the distances (/ SX _m ~ aX) or (AYtM-ΔΥ) between the points (Pp) and Pi in Fig. 14b and 14c, the remainder to the distances AX and AY between P \ and the intermediate points P ( OKJY) - Lne whole quotient values are then forwarded via lines 193 and 194 to the switching programmer, which generates a selection cycle according to these values from the control cycle fed to it via the line 191 from the central control unit 23 a line 106 is supplied to the RAM 101 of the intermediate memory 10 (FIG. 15) connected in each case to the allocator. The residual values from the memories 185 and 187 reach the inputs 107 and 108 of the interpolation computer 104 of the relevant intermediate memory via lines 188 and 189, respectively.

Die von den Ausgängen 8 der A/D-Wandler 7 ankommenden Remissionswerte werden in den RAM's der drei Zwischenspeicher gespeichert. Dabei sorgt der über Leitungen 102 jedem RAM von der zentralen Steuereinheit zugeführte Steuertakt dafür, daß Remiuionswerte von Rasterpunkten mit gleicher Ordnungsnummer in allen d<-ei RAM's jeweils unter derselben Adresse abgespeichert werden.The incoming from the outputs 8 of the A / D converter 7 Remission values are stored in the RAMs of the three buffers. The over takes care of Lines 102 to each RAM from the central control unit supplied control clock for that remiuion values of grid points with the same order number in all d <-ei RAM's under the same address can be saved.

Von den RAM's 101 der beiden Zwischenspeicher 1Oo und 10t gelangen nun fiber Transferleitungen 109 die Remissionswerte gleichzeitig von jeweils vier benachbarten Rasterpunkten in die jeweiligen Interpolationsrechner 104. Die Auswahl der vier Rasterpunkte wird durch die von den Schaltprogrammgebern 190 erzeugten Selektioniertakte bewirkt Die Interpolationsrechner 104 ermitteln nun die Remissionswerte der durch die an den Eingängen 107 und 108 anliegenden AX- und AY-Werte definierten Zwischenpunkte und geben diese Qber die Ausgänge 105 an die Mischstufe 20 weiter. Gleichzeitig werden die Remissionswerte der den jeweiligen Zwischenpunkten entsprechenden Prüflingsrasterpunkte aus dem RAM des Prüfli; gs-Zwischenspeichers 10/>abgerufen.From the RAM's 101 of the two buffers 10o and 10t, the remission values from each of four adjacent raster points arrive simultaneously via transfer lines 109 in the respective interpolation computers 104 Remission values of the intermediate points defined by the AX and AY values applied to the inputs 107 and 108 and pass these on to the mixer 20 via the outputs 105. At the same time, the reflectance values of the test sample grid points corresponding to the respective intermediate points are taken from the RAM of the test item; gs cache 10 /> retrieved.

Die Interpolation selbst ist zweckmäßigerweise linear und erfolgt vorzugsweise in diskreten Schritten durch entsprechende Teilung der Rasterdistanz K. Dabei kann so vorgegangen werden, daß zunächst zwei Interpolationswerte zwischen jeweils zwei auf je einer Rasterzeile liegenden Rasterpunkten gebildet werden und aus diesen Interpolationswerten dann ^urch einen weiteren Interpolationsprozeß der definitive Remissionswert der Zwischenpunkte bestimmt wird. Selbstverständlich sind auch andere Interpolationsverfahren möglich.The interpolation itself is expediently linear and is preferably carried out in discrete steps by appropriate division of the grid distance K. The procedure can be that first two interpolation values are formed between two grid points each on a grid line and then from these interpolation values through a further interpolation process the definitive remission value of the intermediate points is determined. Of course, other interpolation methods are also possible.

Im folgenden wird die in der Meßschaltung 29 durchgeführte Bestimmung der Relativpositionen einander entsprechender Bildpunkte auf Prüfling und Vorlagen näher erläutert Wie schon einleitend erwähnt, ist die Bestimmung der Relativpositionen zwischen dem Prüfling Dp und den Vorlagen Dr und Do mittels Orientierung an den Bildrändern nicht ausreichend Gemäß der Erfindung werden daher mehrere ausgewählte, relativ kleine und fiber die gesamte Bildfläche verteilte Positionier-Bildbereiche zur Messung herangezogen. Es werden die Relativpositionen einander entsprechender Positionier-Bildbereiche von Prüfling und Vorlage ermittelt und von diesen rechnerisch auf die Relativpositionen der einzelnen Bildpunkte geschlossen. Vorzugsweise wird aber nicht die Relativposition eines jeden Bildpunkts einzeln ausgerechnet sondern die Bildfläche wird in einzelne Felder eingeteilt und es wird in einer der Praxis genügenden Näherung angenommen, daß die Bildpunkte innerhalb jeden Feldes untereinander gleiche Relativpositionen besitzen, so daß nur die ReJativpositionen der einzelnen Felder bestimmt zu werden brauchen.In the following, the processing performed in the measuring circuit 29 determining the relative positions will be explained in mutually corresponding image points on the test specimen and templates closer As already mentioned in the introduction, the determination of the relative positions between the examinee Dp and the templates Dr and do not by orientation at the edges sufficiently According to the According to the invention, several selected, relatively small positioning image areas distributed over the entire image area are therefore used for the measurement. The relative positions of corresponding positioning image areas of the test specimen and the template are determined, and from these, the relative positions of the individual pixels are calculated. Preferably, however, the relative position of each pixel is not calculated individually, but rather the image area is divided into individual fields and, in practice, it is assumed that the pixels within each field have the same relative positions, so that only the relative positions of the individual fields are determined need to become.

Ein Beispiel für die Feldeinteilung sowie die Verteilung bzw. Anordnung von Positionier-Bildbereichen ist in Fig. 10 dargestellt Das Druckbild D ist in sechzig Felder F\... F)... F₆₀ eingeteilt Ober seine Oberfläche sind acht Positionier-Bildbereiche Px₁ ... Px₄. Py_t,.. Py₄ An example of the field division and the distribution or arrangement of positioning image areas is shown in FIG. 10. The print image D is divided into sixty fields F \ ... F) ... F _60. Over its surface are eight positioning image areas Px ₁ ... Px ₄ . Py _t , .. Py ₄

ίο verteilt Die Auswahl bzw. Anordnung dieser Positionier-Bildbereiche ist so getroffen, daß sie jeweils Bildpartien mit stark kontrastierenden Bildkanten umfassen, wobei diese Bildkanten zudem in verschiedenen Positionier-Bildbereichen senkrecht aufeinander stehen. Fer- ner sollten die Bildkanten möglichst in Achsen- oder inίο distributed The selection or arrangement of these positioning image areas is made in such a way that they each include parts of the picture with strongly contrasting picture edges, these image edges also being perpendicular to one another in different positioning image areas. Fer- The edges of the image should be axially or in

Circumferential direction of the tensioning drums. the Advantages of such a positioning image area selection

erhellen unmittelbar aus dem Nachstehenden.are immediately evident from the following.

Another selection criterion for the positioning

halte der einzelnen Teilvorlagen. Gemäß F i g. 1 sind die Positionier-Bildbereiche beispielsweise so ausgewählt daß einige von ihnen auf solche Bildpartien fallen, an denen der Prüfling D_P nur Bildinformation von dem einen oder dem anderen Druckverfahren, nicht aber von beiden Druckverfahren zugleich enthält So fallen z. B. die Positionier-Bildbereiche Ρχζη des Prüflings auf eine nur nach dem Tiefdruckverfahren aufgebrachte Bildpartie, was aus der Offset-Teilvorlage Do sofort ersicht-Hch ist, welche an den entsprechenden Stellen keine Information enthält Analog fallen die Positionier-Bikl· büreiche Ρχρ; und Ργ(θ) auf reine Offset-Druck-Bildpartien. Zur Bildbereich-Relativpositionsmessung müssen dann selbstverständlich die entsprechenden Vorlagen-Positionier-Bildbereiche Px*m, Py*m und Px'/ot. Pv*im auf den zugehörigen Teilvorlagen Dr bzw. Do herangezogen werden.keep the individual sub-templates. According to FIG. 1, the positioning image areas are selected, for example, so that some of them fall on those parts of the image in which the test specimen D _P only contains image information from one or the other printing process, but not from both printing processes at the same time. B. the positioning image areas Ρχζη of the test object on an image area applied only by the gravure printing process, which is immediately apparent from the offset sub-template Do , which contains no information at the corresponding points. and Ργ (θ) to pure offset print image areas. For the relative position measurement of the image area, the corresponding template positioning image areas Px * m, Py * m and Px '/ ot must then of course. Pv * im can be used on the associated sub-templates Dr or Do.

Zum Verständnis des Folgenden muß sich vor Augen gehalten werden, daß der Begriff Positionier-Bildbereich bildbezogen ist d. h. einen bestimmten Ausschnitt der Prüflings- oder Vorlagenbildfläche bezeichnet Im Unterschied dazu sind Rasterbereiche, unter weichen im folgenden Gruppen von Rasterpunkten des Abtastrasters verstanden werden, auf das Abtastraster bezogen und demnach sozusagen ortsfest Das heißt mit anderenTo understand the following, it must be kept in mind that the term positioning image area image-related is d. H. a certain section the test object or template image area The following groups of raster points of the scanning raster are understood to be related to the scanning raster and therefore stationary, so to speak. That means with others

Words, corresponding grid areas of the

verschiedenen Abtastsysteme umfassen Rasterpunkte mit exakt denselben Ordnungsnummern.different scanning systems include raster points with exactly the same order numbers.

The determination of the relative position of two assigned

ordneten Positionier-Bildbereichen auf Prüfling und Vorlage geschieht nun dadurch, daß ein entsprechender Rasterbereich mit dem Vorlagen-Positionierbereich übereinstimmend ausgewählt und damit festgelegt wird und dann die Remissionswerte in den einzelnen Rasterpunkten dieses für alle Abtastsysteme festen Rasterbereichs für Prüfling und Vorlage ermittelt und miteinander verglichen werden. Bei bezuglich des Abtastrasters nicht in allen Bildpunkten identisch mit der Vorlage ausgerichtetem Prüfling wird der Prüfling-Positionierbildbereich nicht mit dem ortsfesten Rasterbereich zusammenfallen und es werden daher die Remissionswerte in den Rasterpunkten des Prüflings nicht mit denen der Vorlage übereinstimmen. Der Grad der Obereinstimmung wird dann wie noch weiter unten beschrieben zur Bestimmung der Relativposition ausgewertetarranged positioning image areas on the test specimen and template is now done in that a corresponding Grid area is selected and determined to match the template positioning area and then the remission values in the individual raster points of this raster area, which is fixed for all scanning systems for the test item and template are determined and compared with each other. With regard to the scanning raster If the test object is not aligned identically in all image points with the original, the test object positioning image area becomes do not coincide with the fixed grid area and therefore the reflectance values in the grid points of the test item do not match those of the template. The degree of agreement is then evaluated as described below to determine the relative position

Die Auswahl der Rasterbereiche und damit der Positionier-Bildbereiche erfolgt elektronisch, und zwar in der Steuerstufe 17 durch entsprechende Programmie-The selection of the grid areas and thus the positioning image areas takes place electronically, namely in control level 17 through appropriate programming

rung des Vorwahlspeichers 173.tion of the preset memory 173.

In F i g. 2 ist je ein Bnddetail aus Prüfling D_P und Tiefdruck-TeOvorlage Dj-vergrößert dargestellt Die strichpunktierten Quadrate geben dabei die Lage der Rasterbereiche relativ zum Bilddetail auf Prüfling und Vorlage an. F i g. 3a zeigt den Remissionsverlauf / im Rasterbereich Px(j) des Prüflings beim Abtasten in JT-Richtung (Umfangsrichtung) längs einer der Linien ACvon Xo bis X\. F i g. 3b zeigt den Remissionsveriauf / längs derselben Rasterlinie bei der Vorlage. Der Verlauf der Differenz AI fax Rernissäonswerte geht aus Fig. 3c hervor. Die unter der Differenzkurve AI liegende Fläche ist ein MaB für die Relativposition AX der betreffenden Positionier-BUdbereiche bezüglich der A'-Richtung. Eine positive Fläche bedeutet dabei, daß die Vorlage gegenüber dem Prüfling bzw. der untersuchte Vorlagen-Positionier-Bildbereich gegenüber dem entsprechenden Prüfüngs-Positionier-Bildbereich in Plus-A"-Richtung verschoben istIn Fig. 2 shows a band detail each from test specimen D _P and intaglio TeO template Dj enlarged. The dash-dotted squares indicate the position of the grid areas relative to the image detail on the test specimen and template. F i g. 3a shows the reflectance curve / in the grid area Px (j) of the test object when scanning in the JT direction (circumferential direction) along one of the lines AC from Xo to X \. F i g. 3b shows the remission process along the same grid line in the original. The course of the difference AI fax Rernissäonswerte is shown in Fig. 3c. The area below the difference curve AI is a measure of the relative position AX of the relevant positioning BUd areas with respect to the A 'direction. A positive area means that the template is shifted in the plus-A "direction with respect to the test specimen or the examined template positioning image area with respect to the corresponding test positioning image area

In der Praxis wird natürlich nicht nur eine einzige Rasterlinse, sondern der gesamte Rasterbereich abgetastet Durch Mittelwertbildung über die einzelnen Abtastlinien AL kann dian beispielsweise der Einfluß zufälliger Druckunregelmäßigkeiten ausgeglichen werden. In practice, of course, not just a single lenticular lens but the entire raster area is scanned. By averaging over the individual scanning lines AL , for example, the influence of random printing irregularities can be compensated for.

In F i g. 4a und 4b sind die Remissionsverläufe /und /* beim Abtasten der Rasterbereiche Ργχη und Ργ*ρ) in y-Richtung (parallel zur Spanntrommelachse) längs ein und derselben Rasterlinie Y₀- Yi dargestellt Der Verlauf der Remissionsdifferenz AI"!—!* ist aus Fig.4c ersichtlich. Die Fläche der Remissionskurve ist ein Maß für die Relativposition AYdtr betreffenden Positionfcr-Bildberiiche bezüglich der K-Richtung. Die hier negative Fläche bedeutet daß die Vorlage gegenüber dem Prüfling im untersuchten Positionier-Bildbereich in Minus- V-Richtung verschoben istIn Fig. 4a and 4b are the reflectance curves / and / * when scanning the grid areas Ργχη and Ργ * ρ) in the y-direction (parallel to the tensioning drum axis) along one and the same grid line Y ₀ - Yi. The course of the remission difference AI "! -! * Is 4c. The area of the reflectance curve is a measure of the relative position AYdtr related position fcr image areas with respect to the direction K. The negative area here means that the original is displaced in the minus V direction in relation to the test object in the examined positioning image area is

Aus den weiter unten erläuterten Gründen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Abbildung der Druckbilder auf die Fotodiodenarrays etwas unscharf zu machen. Durch die Einführung der Unscharfe werden die Remissionsverläufe geglättet Die Fig.5a—5c zeigen als Beispiel die den Remissionsverläufen nach F i g. 4a—4c entsprechenden Remissionsverläufe bei unscharfer Abbildung. For the reasons explained below, it has proven to be advantageous to map the print images to blur the photo diode arrays a bit. Through the introduction of the fuzzy, the remission courses smoothed FIGS. 5a-5c show as an example the remission profiles according to FIG. 4a-4c corresponding Remission curves with a blurred image.

Die in den F i g. 3a bis 5c dargestellten kontinuierlichen Remissionsverläufe können sich selbstverständlich nur bei kontinuierlicher Abtastung ergeben. Wegen der Abtastung in diskreten Rasterpunkten bestehen die Kurven in Wirklichkeit nur aus einzelnen diskreten Punkten.The in the F i g. 3a to 5c shown continuous remission courses can of course result only with continuous scanning. Because of the scanning in discrete raster points, the Curves in reality only consist of individual discrete points.

In F i g. 5d, die im Prinzip denselben Remissionsdifferenzverlauf wie F i g. 5c darstellt sind die diskreten Raslerpunkte: k... fts mit ihren diskreten Remissionsdifferenzwerten AU ... Ah eingetragen. Fig.5e zeigt einen Rasterbereich /Yp? mit durch Minus-Zeichen markierten Rasterpunkten.In Fig. 5d, which in principle have the same remission difference curve as FIG. 5c shows the discrete rasping points: k ... fts with their discrete remission difference values AU ... Ah . Fig.5e shows a grid area / Yp? with grid points marked with a minus sign.

Wie schon gesagt bilden die Flächen der Remissionsdifferenzverläufe ein Maß für die Relativpositionen AX und AY. Diese Flächen können nun leicht durch Summieren der diskreten Remissionwertdifferenzen längs einer Rasterlinie (innerhalb des betreffenden Rasterbereichs) ermittelt werden. Um von Zufälligkeiten unabhängig zu sein, wird jedoch die Summe nicht nur über eine einzige Rasterlinie, sondern über sämtliche Rasterlinien bzw. sämtliche Rasterpunkte des betreffenden Bereichs erstreckt Dieser Summenwert 5/ ist dann selbstverständlich ebenso ein Maß für die Relativposition des jeweiligen Positionier-Bildbereichs, aber von Zufälligkeiten befreit und daher aussagekräftiger.As already said, the areas of the reflectance difference curves form a measure for the relative positions AX and AY. These areas can now easily be determined by adding up the discrete remission value differences along a grid line (within the relevant grid area). In order to be independent of coincidences, however, the sum is not only extended over a single grid line, but over all grid lines or all grid points of the relevant area freed from coincidences and therefore more meaningful.

Fig.6 zeigt einen Remissionsverlauf ähnlich Fig.5a mit eingetragenen Rasterpunkten Y₀, bx ... As, Y₁. Strichliert ist ein kontinuierlicher Kurvenzug 31 dargestellt (entsprechend Fig.5a), voll ausgezogen dagegen ein Kurvenzug 32, der sich aus einzelnen, jeweils zwei diskrete Remissionswerte h verbindenden Geraden zusammensetzt Es ist leicht ersichtlich, daß an den für die Bestimmung der Relativpositionen relevanten steilenFIG. 6 shows a remission curve similar to FIG. 5a with entered raster points Y ₀ , bx ... As, Y ₁ . A continuous curve 31 is shown in dashed lines (corresponding to FIG. 5a), while in full line a curve 32 is composed of individual straight lines each connecting two discrete reflectance values h

ίο Stellen des Remissionsverlaufs (z. B. bei I_nAi) der Positionsfehler Yf, welcher bei diskreter Abtastung und linearer Interpolation zwischen zwei diskreten Remissionswerten (anstatt kontinuierlicher Abtastung mit kontinuierlichem Kurvenverlauf) entsteht verschwin-ίο Set the reflectance curve (e.g. with I _n Ai) the position error Yf, which occurs with discrete scanning and linear interpolation between two discrete reflectance values (instead of continuous scanning with a continuous curve), disappears.

t5 dend gering istt5 dend is low

Die Fig. 7a—7g erläutern, daß die zur Bestimmung der ausgewählten Positionier-Bildbereiche nictrf unbedingt immer eine scharfe Bildkante, d. h. zwei stark konstrastierende im wesentlichen homogene Zonen mit relativ scharfer Grenzlinie aufweisen müssen, sondern daß auch solche Positionier-Bildbereiche geeignet sind, die z. B. einen Bildstrich, also eine linienförmige Zone auf einer stark kontrastierenden Untergrucdzone enthalten. Fig. 7a zeigt die Lage je eines solchen Vorlagen-Bildstrichs S* und Prüfling-Bildstrichs Sin bezug auf das ortsfeste Abtastraster, das durch die Koordinatenachse X repräsentiert ist F i g. 7d zeigt dieselben Striche, jedoch mit größerem gegenseitigem Abstand AX. Die Fig.7b und 7e zeigen die Verläufe der Remissionen / und /* für die Strichanordnungen gemäß Fig.7a bzw. 7d und die Fig.7c und 7f die entsprechenden Remissionsdifferenzenverläufe AI. FIGS. 7a-7g explain that the positioning image areas for determining the selected positioning image areas do not necessarily always have to have a sharp image edge, ie two strongly contrasting, essentially homogeneous zones with a relatively sharp boundary line, but that positioning image areas are also suitable which z. B. contain a picture line, so a line-shaped zone on a strongly contrasting underground zone. 7a shows the position of each such original image line S * and test object image line Sin in relation to the fixed scanning grid which is represented by the coordinate axis X F i g. 7d shows the same lines, but with a greater mutual spacing AX. 7b and 7e show the courses of the remissions / and / * for the line arrangements according to FIG. 7a and 7d and FIGS. 7c and 7f the corresponding reflectance difference courses AI.

Der wesentlichste Unterschied gegenüber den Remissionsdifferenzenverläufen bei Positionier-Bildbereichen mit Bildkanten besteht darin, daß jetzt RemissionsuiiicTcuZwcftc ΐϊΐνιΐι ΪΗΠ* cuirä VOFZciCiicfuS, 5UHUcFu bei der Vorzeichen auftreten. Während der Absolutwert der Relativposition AX durch die über die gesamte Rasterbereichfläche erstreckte Summe entweder der positiven oder der negativen Remissionsdifferenzen allein schon gegeben ist hängt das Vorzeichen der Relativposition davon ab, ob die positiven oder die negativen Remissionsdifferenzen beim Abtasten längs einer Rasterzeile zuerst auftreten. Fig. 7g zeigt einen Rasterbereich Ρχ/τ), in welchem diejenigen Rasterpunkte, in denen entsprechend Fig.7f positive Remissionsdifferenzen auftreten, mit einem Plus-Zeichen und die übrigen Rasterpunkte mit einem Minus-Zeichen markiert sind.
Die Auswertung des zeitlich früheren Eintreffen derThe most important difference compared to the remission difference profiles in positioning image areas with image edges is that remissionsuiiicTcuZwcftc ΐϊΐνιΐι ΪΗΠ * cuirä VOFZciCiicfuS, 5UHUcFu now appear in the sign. While the absolute value of the relative position AX is already given by the sum of either the positive or the negative remission differences extending over the entire raster area, the sign of the relative position depends on whether the positive or negative remission differences occur first when scanning along a raster line. FIG. 7g shows a raster area Ρχ / τ) in which those raster points in which positive reflectance differences occur according to FIG. 7f are marked with a plus sign and the remaining raster points are marked with a minus sign.
The evaluation of the earlier arrival of the

so von Remissionsdifferenzen des einen oder des anderen Vorzeichens geschieht in der in F i g. 11 dargestellten Summierstufe.so of remission differences of one or the other sign happens in the in FIG. 11 shown Summing level.

In Fig.8a—8c ist angedeutet daß die Bildkanten in den Positionier-Bildbereichen nicht unbedingt parallel zu den Rasterlinien des Abtastrasters (Richtungen X und Y) verlaufen müssen, sondern auch schräg dazu verlaufen können. Die beiden rechteckigen Rasterbereiche P\ und Pi in F i g. 8a und 8b sind ebenfalls schräg zu den Koordinatenachsen (F i g. 8c) geneigt Die Bildkan-In FIGS. 8a-8c it is indicated that the image edges in the positioning image areas do not necessarily have to run parallel to the raster lines of the scanning raster (directions X and Y) , but can also run obliquely to them. The two rectangular grid areas P \ and Pi in FIG. 8a and 8b are also inclined at an angle to the coordinate axes (Fig. 8c).

GQ ten in Prüfling und Vorlage sind mit K\ und K\" bzw, K₂ und Kt* bezeichnet Die Summen der in den mit + markierten Rasterpunkten gemessenen Remissionswertdifferenzen sind dann ein Maß für die Distanzen dS\ und ASi der einander zugeordneten Bildkanten. Die Relativpositionen AX und A Yder Positionier-Bildbereiche lassen sich dann aus diesen Distanzen in einfacher Weise über die (bekannten) Winkel g>\ und φι der Bildkanten zu den Koordinatenachsen bestimmen. GQ th in the test item and template are denoted by K \ and K \ " or, K ₂ and Kt * . The sums of the remission value differences measured in the grid points marked with + are then a measure of the distances dS \ and ASi of the image edges assigned to one another Relative positions AX and A Y of the positioning image areas can then be determined in a simple manner from these distances via the (known) angles g> \ and φι of the image edges to the coordinate axes.

17 1817 18

Die Fig.9a—9d geben Aufschluß über den Einfluß Die Positkmier-Bildbereiche sind wegen ihrer Ausverschiedener Bildinformationsstrukturen auf die erfor- wahlkriterien im allgemeinen recht unregelmäßig über derüche Genauigkeit bei der Bestimmung der Relativ- die Bildfläche verteilt Für den Vergleich von Prüfling Positionen des jeweils betreffenden Bildbereichs. und Vorlagen müssen aber die Relativpositionen von Fig.9a zeigt in ^-Richtung hintereinander drei Bild- 5 allen Bildpartien verfügbar sein. Deshalb wird nun das strukturen, wie sie für Banknoten typisch sind. Die erste Druckbild gemäß Fig. 10 in z.B. lauter gleich große Struktur ist eine Fläche homogener Dichte mit zwei Felder eingeteilt und aus den Relativpositionen der jebegrenzenden Büdkanten BKX und BK2. Die zweite dem Feld nächstiiegenden Positionier-BildbereHie die Struktur setzt sich aus einer feinen Strichstruktur und Relativposition (AX, AY) der einzelnen Felder durch einer homogenen Fläche zusammen, wobei die Strich- io Inter- bzw. Extrapolation berechnet Wenn der Index j struktur eine in .Y-Richtung zunehmende Dichte auf- die Nummer eines Feldes und der Index /die Nummer weist Die Begrenzungskanten der homogenen Fläche eines Summenwerts bzw. einer Relativposition AXoder sind mit BK3 und BKA bezeichnet Die dritte Struktur ΔYeines Positionier-Büdoereichs ist errechnen sich die umfaßt eine Reihe gröberer Striche BK 5. Die F i g. 9b P.elativposhionen AXf₁- und ΔΥη des Feldes Fj nach den zeigt die zu den einzelnen Bildstrukturen gehörenden 15 folgenden Formeln:
Remissionsverläufe bei scharfer Abbildung. In Fig.9c9a-9d provide information about the influence. Because of their different image information structures on the selection criteria, the Positkmier image areas are generally distributed quite irregularly over the accuracy in determining the relative image area Image area. and templates, however, the relative positions of Fig. 9a shows in the ^ -direction three picture 5 one behind the other must be available for all picture parts. This is why it is now structured as it is typical for banknotes. The first print image according to FIG. 10 in, for example, a structure of the same size is an area of homogeneous density divided into two fields and from the relative positions of the bounding edges BKX and BK2. The second nächstiiegenden the field positioning BildbereHie the structure is composed of a fine line structure and relative position (AX, AY) of the individual fields with a homogeneous surface together, wherein the stroke io interpolation or extrapolation calculated If the index j in a structure .Y-direction increasing density - the number of a field and the index / number indicates the boundary edges of the homogeneous area of a total value or a relative position AXor are designated with BK3 and BKA . The third structure ΔY of a positioning office area is calculated which includes a series of coarser strokes BK 5. The F i g. 9b P. relative _{positions AXf 1} - and ΔΥη of the field Fj according to the shows the 15 following formulas belonging to the individual image structures:
Remission curves with a sharp image. In Fig.9c

stellt die voll ausgezogene linie den Remissionsverlauf AXr ^ Σ Κχ -AX₁ the solid line represents the remission curve AXr ^ Σ Κχ -AX ₁

derselben Bildstrukturen bei unscharfer Abbildung dar. ' , ^u
Die strichlierte y nie ist der Remissionsverlauf einer umthe same image structures with a blurred image. ', ^u
The dashed y never is the remission course of a um

AX shifted imaginary, identical Büdstruktsir. 2S A Yfj = Σ -r _u 'A?; - F i g. 9d shows the course of the differences between the two .... i_ _. ... __

Remissionskurven / und/" von F i g. 9c Es ist klar ersichtlich, daß größere Differenzwerte AI nur an denjeni- In diesen Formeln bedeuten die K_x^ und Ky^ empigen Stellen der Bildstrukturen auftreten, welche scharfe risen ermittelte Interpolationskonstanten, die im we-Bildkanten enthalten. In diesen Bildpartien müssen die 25 sentlichen von der Entfernung Dx- und Dy^(Fig. 10) Relativpositionen also besonders genau bestimmt wer- zwischen dem Positiv iierbereich mit der Nummer /und den, da hier bereits kleinste nicht über die Relativposi- dem Zentrum des Felds mit der Nummer j abhängen, tionsmessung korrigierte Verschiebungen zwischen Die Indizes X und Y beziehen sich lediglich auf die Prüfling und Vorlage zu Fehlinterpretationen beim Ver- Zuordnung der Konstanten K zu /Mf-Positionier-Bildgleich derselben führen können. Bildpartien mit getön- 30 bereichen oder zu Jy-Positionier-Bildbereichen. Die ten Flächen oder gröberen Strichstrukturen (Lattenzäu- Summen laufen je nach Lage der Felder j für verschiene) sind für die Ermittlung der Rtiativpositionen wenig dene j über dieselben oder über verschiedene /-Werte, geeignet Hier brauchen die Relativpositionen aber Für das in Fig. 10 dargestellte Feld Nr.27 lauten die auch nicht so exakt bestimmt zu werden, da in solchen obigen Formeln explizit wie folgt:
Bildpartien kleinere Positionsabweichungen nicht so 35
sehr ins Gewicht fallen. " AXp₁, - Kx₄₃, AX₄ + Kx₃₂₇ AX₃ + Kx₁₃₇ AX₂ Remission curves / and / "from FIG. 9c It can be clearly seen that larger difference values AI only occur at those points in these formulas, the K _x ^ and Ky ^ empigen points of the image structures, which have sharp interpolation constants determined in the we In these parts of the image, the 25 essential relative positions from the distance Dx and Dy ^ (FIG. 10) must be determined particularly precisely between the positive area with the number / and the, since here already the smallest relative positions are not determined via the relative positions - depend on the center of the field with the number j , position measurement corrected shifts between the indices X and Y relate only to the test object and template to misinterpretations when assigning the constants K to / Mf-Positionier-Bild the same can lead tinted areas or Jy-positioning image areas. The th areas or coarser line structures (picket fence sums run depending on the position of the fields j for different) are suitable for the determination of the rtiative positions less than j over the same or over different / values, but here the relative positions need for the field number 27 shown in Fig in such formulas above explicitly as follows:
Image parts smaller positional deviations not so 35
be very important. " AXp ₁ , - Kx ₄₃ , AX ₄ + Kx ₃₂₇ AX ₃ + Kx ₁₃₇ AX ₂

im allgemeinen wird es wohl fast immer möglich sein,in general it will almost always be possible

die Positionier-Bildbereiche so auszuwählen, daß sie AYf₁₇- Ky_4x,-AY₄ + Ky₃J₁-AYy+ Ky₂J₇-AY₃
parallel zu den Rasterlinien verlaufende Bildkanten enthalten. Allerdings werden die dichteren Zonen dieser <o Die Durchführung dieser Rechenoperationen erfolgt Positionier-Bildbereiche kaum immer homogen sein im schon beschriebenen Positionenrechner 15. Die Konoder auch nur aus einer Strichstruktur mit zur Bildkante stanten /C sind im Festwertspeicher 154 gespeichert
parallelen Tönungs-Strichen bestehen. In der Regel Zur Festlegung der Konstanten K_XlJ und Ky_kJ kann werden die Tönungsstriche vielmehr geneigt zur Bild- man sich auch folgender Näherungsformel bedienen:
kante verlaufen, so daß letztere gar nicht scharf, son- 45
dem gewissermaßen ausgefranst erscheint Durch ge- K : K " 1.1.1select the positioning image areas in such a way that they AYf ₁₇ - Ky _4x , -AY ₄ + Ky ₃ J ₁ -AYy + Ky ₂ J ₇ -AY ₃
Contain image edges running parallel to the grid lines. However, the denser zones of these arithmetic operations will hardly always be homogeneous in the position calculator 15 already described
parallel tinted lines exist. As a rule, in order to determine the constants K _XlJ and Ky _kJ , the tinting lines can be inclined towards the image - the following approximation formula can also be used:
edge so that the latter is not sharp at all, but rather 45
which appears to be frayed, as it were, through- K: K " 1.1.1

eignete Bemessung der Unscharfe bei der Abbildung · ' ⁺" '^*'^J Dfj Df+)j Suitable dimensioning of the fuzziness in the mapping · ' ⁺ "' ^ * ' ^J Dfj Df +) j

auf die Fotodiodenarrays können diese »ausgefransten« on the photodiode arrays these "frayed"

However, the edges of the wall are artificially made sharp. Therein c is an empirical constant which, for example,

Es versteht sich, daß anstelle der unscharfen Abbil- so weise 1 sein kann. Die Formel gilt sowohl für Kx^ als dung auch eine elektronische Tiefpaßfilterung verwen- auch für Ky₁^, die Indices X und Ywurden daher weggedet werden könnte. lassen. Ferner sollen die folgenden Bedingungen erfülltIt goes without saying that 1 can be used instead of the blurred image. The formula applies to Kx ^ as well as electronic low-pass filtering, and also to Ky ₁ ^, so the indices X and Y could be removed. permit. Furthermore, the following conditions should be met

Anhand des vorstehend beschriebenen wird also eine sein:
Reihe von Positionier-Bildbereichen, und zwar pro Vorlage mindestens 2, vorzugsweise aber 10 bis 20, ausge- 55 0<K_Xl.<\; Q<K_Ylj<\
wählt und für jeden einzelnen Bereich die Relativposition zum entsprechenden Bereich der Vorlage be- Σ ^Kx, ⁼ * Σ *'r,, ⁼ 1So, based on what was described above, there will be one:
Series of positioning image areas, namely at least 2, but preferably 10 to 20, per original, except for 55 0 <K _Xl . <\; Q <K _Ylj <\
and for each individual area the relative position to the corresponding area of the template is Σ ^K x, ⁼ * Σ * 'r ,, ⁼ 1

stimmt. Ein Maß für die Relativpositionen AX und AY j '_ _/_it's correct. A measure for the relative positions AX and AY j '_ _ / _

sind dann, wie gesagt, jeweils die für jeden einem Positionier-Bildbereich zugeordneten Rasterbereich gebil- eo Unter Umständen kann es erförderlich sein, nicht nur deten Summenwerte 5; der Remissionsdifferenzen. Auf- die jeweils nächstiiegenden Positionier-Bereiche zur grund der speziellen Auswahl der Positionier-Bildberei- Berechnung der Relativpositionen der einzelnen Felder ehe mit zu den Rasterlinien parallelen Bildkanten oder heranzuziehen sondern auch weiter weg liegende Posi-Bildstrichen werden außerdem für gewisse Positionier- tionier-Bereiche, wie z. B. den Bereich Px₁ (mit der ReIa-Bildbereiche nur die Relativpositionen AX und für ande- 65 tivposition AX\) für das Feld F₂, in F i g. 10. Da die weire nur die Relativpositionen AY vorhanden sein. Die ter entfernt liegenden Positionier-Bildbereiche durch ersteren sind beispielsweise in F i g. 10 mit Px 1... P_X4 die näher liegenden gewissermaßen abgeschirmt sind, und die letzteren mit Py 1... Py₄ bezeichnet. muß deren Einfluß verhältnismäßig reduziert werden.are then, as I said, each of the raster areas assigned to a positioning image area formed eo Under certain circumstances, it may be necessary to use not just the sum values 5; of the remission differences. The respective next positioning areas for the special selection of the positioning image areas are to be used for calculation of the relative positions of the individual fields before with image edges parallel to the grid lines, but also further away positioning image lines are also used for certain positioning areas such as B. the area Px ₁ (with the ReIa image areas only the relative positions AX and for other positions AX \) for the field F ₂ , in FIG. 10. Since the weire only the relative positions AY are available. The remote positioning image areas through the former are, for example, in FIG. 10 with Px 1 ... P _X4 the closer ones are shielded, so to speak, and the latter with Py 1 ... Py ₄ . their influence must be reduced proportionally.

was z.B. durch Multiplikation des betreffenden Ausdrucks Kjj · JXt nut einem Abschinnfaktor sin iptjj erfolgen kann. Darin bedeutet tflujden Winkel, unter welchem die Distanz zwischen abgeschirmtem Positionier-Bildbereich Pk und abschirmendem Positionier-Bildbereich i³, vom Mittelpunkt des Felds /7 aus erscheintwhich can be done, for example, by multiplying the relevant expression Kjj · JXt with a cut-off factor sin iptjj. Here, tfluj denotes the angle at which the distance between the shielded positioning image area Pk and the shielding positioning image area i ^{3 appears} from the center of the field / 7

Bisher wurden nur translatorische Relatiwerschiebungen zwischen Prüfling und Vorlagen berücksichtigt. Selbstverständlich können auch Relatiwerdrehungen in die Berechnung der Relativpositionen der Felder miteinbezogen werden. Am besten werden dazu zwei möglichst weit auseinander Hegende Pcsitionier-Büdbereiche, z. B. Ργ\ und Pn in Fig. 10, ausgewählt und aus deren Relativpositionendifferenz (z.B. JY%—JYi) durch Division durch deren Abstand (A) der Winkel der Grobverdrehung der gesamten Vorlage gegenüber dem genannten Prüfling bestimmtSo far, only translational relative shifts between the test object and templates have been taken into account. Of course, relative rotations can also be included in the calculation of the relative positions of the fields. It is best to use two physical storage areas as far apart as possible, e.g. B. Ργ \ and Pn in Fig. 10, selected and determined from their relative position difference (eg JY% -JYi) by dividing by their distance (A) the angle of the rough rotation of the entire original with respect to the named test specimen

In F · g. t war in den ausgewählten Positionier-Bildbereichen nur Bildinformation je eines einzigen Druckverfahrens (nur Tiefdruck oder nur Offset-Druck) vorhanden. Dies ist der günstigste Fall, da dadurch die unabhängige Reiativpositionsermittlung vom jeweils anderen Druck nicht gestört wird. Die Mischstufe 11 hat in diesem Fall eher die Funktion eines Oder-Tores, da gleichzeitig Bildinformation entweder nur von der Offset-Vorlage oder nur von der Tiefdruck-Vorlage kommt Es kann aber durchaus vorkommen, daß man auf Positionier-Bildbereiche angewiesen ist, in welchen Information aus beiden Druckverfahren vorhanden ist, z. B. eine ausgeprägte Bildkante aus einem und eine wenig ausgeprägte Strich- oder Tönungsstruktur aus dem anderen Druckverfahren. In diesem Fall wirkt die Mischstufe 11 als Überdruckrechner, welcher aus den Einzelremissionswerten von Tiefdruck- und Off set-Vorlage die kombinierten Remissionswerte errechnet, welche denjenigen des beide Drucke enthaltenden Prüflings entsprechen soll. Damit werden z. B. die resultierenden Remissionsprünge an Bildkanten nach der Mischstufe gleich groß wie diejenigen des Prüflings, so daß in der Subtrahierstufe die richtigen Differenzwerte gebildet werden können.In F · g. t was in the selected positioning image areas only image information of a single printing process (only gravure printing or only offset printing) is available. This is the most favorable case, as it enables the independent determination of the relative position of the other Pressure is not disturbed. The mixer 11 has in in this case rather the function of an OR gate, there at the same time image information either only from the offset template or only comes from the intaglio template. But it can certainly happen that one relies on positioning image areas in which information from both printing processes is available, z. B. a pronounced image edge from one and a less pronounced line or tint structure from the other printing processes. In this case, the mixing stage 11 acts as an overpressure computer, which from the Individual remission values from gravure and offset templates, the combined remission values are calculated, which should correspond to those of the test specimen containing both prints. This z. B. the resulting Jumps in reflectance at the edges of the image after the mixing stage are the same as those of the test object, see above that the correct difference values can be formed in the subtraction stage.

Wie schon beschrieben, erfolgt die Auswahl der Rasterbereiche und damit der für die gesamte Rechnung benötigten Positionier-Bildbereiche durch entsprechende Programmierung des korrigierbaren Vorwahlspeichers 173. Üa die zu ermittelnden Relativpositionen in einem recht großen Intervall liegen können, müßten die Positionier-Bildbereiche relativ groß gewählt werden, um ein sicheres »Einrasten« des ganzen Funktionsablaufs zu gewährleisten. Je größer aber die Positionier-Riklbcrcichc gewählt werden, desto geringer ist die zu erwartende Ccnauigkeit und außerdem wird mehr Rechen/eil benötigt. Um nun die Posiiionier-Bildbereiche möglichst kleinflachig zu halten, wird ihre Lage anhand einer ersten Grobpositionsmessung korrigiert Dazu werden z. B. die Relativpositionen JX, JY bestimmter ausgewählter Positions-Bildbereiche ausgemessen und dem korrigierbaren Vorwahlspeicher als Korrekturwertc zugeführt. Dadurch werden dann die übrigen Positionier-Bildbcreiche bzw. Rasterbereiche nach Maßgabe dieser ausgewählten Relativpositionen verschoben bzw. korrigiert Die Auswahl der für diese Korrektur herangezogenen Relativpositionswerte bzw. Positionier-Bildbereiche erfolgt durch die bereits erwähnte und geeignet programmierte Rasterbereichverschiebungssuife 172 Selbstvrrständlich werden die Rasterbcreichc bzw. Positionterbildbereiche so gelegt daß ihre Abtastung vor derjenigen der übrigen Positionier-As already described, the selection of the grid areas and thus the positioning image areas required for the entire calculation is made by appropriate programming of the correctable preselection memory 173. If the relative positions to be determined can lie within a fairly large interval, the positioning image areas would have to be selected relatively large to ensure that the entire functional sequence is safely »locked into place«. However, the larger the positioning ricochc selected, the lower the expected accuracy and, moreover, more calculation speed is required. In order to keep the positioning image areas as small as possible, their position is corrected using a first rough position measurement. B. the relative positions JX, JY of certain selected position image areas are measured and fed to the correctable preset memory as a correction value. As a result, the remaining positioning image areas or grid areas are then shifted or corrected according to these selected relative positions.The selection of the relative position values or positioning image areas used for this correction is made by the previously mentioned and suitably programmed grid area shifting guide 172. The grid areas or positioner image areas are of course placed in such a way that their scanning precedes that of the other positioning

Image areas is finished

Im übrigen ist es vorteilhaft,die Positionier-Bildbereiche bzw. Rasterbereiche so auszuwählen, daß sich kein Rasterpunkt eines Bereichs in derselben Rasterzeile (Y-Richtung) wie ein Rasterpunkt irgendeines anderen Bereichs befindet Auf diese Weise vereinfacht sich der schaltungstechnische Aufwand für die für jeden Rasterbereich getrennte Summierung der Remissionsdifferenzen beträchtlich.In addition, it is advantageous to select the positioning image areas or grid areas so that no grid point of an area is in the same grid line (Y direction) as a grid point in any other area. This simplifies the circuitry for each grid area separate summation of the remission differences considerable.

ίο Im folgenden werden einige mit der eigentlichen Abtastung selbst zusammenhängende Probleme näher erläutert ίο The following are some of the actual scanning self-related problems explained in more detail

Wie schon weiter oben gesagt, werden die Relativpositionen zwischen Prüflings- und Vorlagenpunkten in den seltensten Fällen genau das Vielfache der Rasterdistanz K, sondern meistens Bruchteile derselben betragen, so daß die zum Bildvergleich herengezogenen Vorlagen-Remissionswerte jeweils durch Interpolation aus den Remissionswerten von den betreffenden Bildpunkten benachbarten Rasterpunkten geriklet werden müssen. Uni den Rechenaufwand und dank ai-eh den Schaltungsaufwand möglichst gering zu halten, wird dazu vorzugsweise eine lineare Interpolation verwendet Damit der dabei auftretende Interpolationsfehler hinreichend gering bleibt, müssen aber bei der Bildabtastung gewisse Voraussetzungen erfüllt sein. Dies soll anhand von Fig. 17 verdeutlicht werden, welche ein Beispiel eines Remissionverlaufs längs einer Rasterspalte (Spannwalzenumfangsrichtung X) zeigtAs already said above, the relative positions between test object and template points will in the rarest cases be exactly the multiple of the grid distance K, but mostly fractions of it, so that the template reflectance values used for the image comparison are each made by interpolation from the reflectance values of the relevant image points neighboring grid points must be riklet. In order to keep the computational effort and, thanks to ai-eh, the circuit effort as low as possible, a linear interpolation is preferably used. So that the interpolation error that occurs remains sufficiently small, certain requirements must be met during image scanning. This should be clarified with reference to FIG. 17, which shows an example of a reflectance curve along a grid column (tension roller circumferential direction X)

Die kontinuierliche Remissionskurve ergibt sich aus den diskreten Remissionswerten in den einzelnen Rasterpunkten, von denen die Punkte P\ ... A mit den zugehörigen Remissionswerten Z₁ ... /₄ eingezeichnet sind. Der gegenseitige Abstand der Rasterpunkte beträgt K. Wird nun der Remissionswert I₁ des Zwischenpunkts P₁ mit dem Abstand JX₁ vom Rasterpunkt P, durch lineare Interpolation aus den beiden Remissionswerten I\ und h gebildet, so fällt dieser mit dim tatsächlichen Remissionswert des betreffenden Punkts P, praktisch zusammen. Im wenig gekrümmten Kurventeil ist also der Interpolationsfehler verschwindend klein. Anders hingegen ist die Situation im stärker gekrümmten Kurventeil. Dort weicht der interpolierte Remissionswert Ib* des Zwischenpunkts Pb merklich vom tatsächli- chen Wert h ab. Im Beispiel beträgt der Interpolationsfehler immerhin 10%. Der maximale Interpolationsfehler wird, wie leicht einzusehen ist, bei gegebener Rasterdistanz K mit der maximalen im Remissionsspektrum enthaltenen Frequenz ansteigen.The continuous remission curve results from the discrete remission values in the individual grid points, of which the points P \ ... A with the associated remission values Z ₁ ... / _{4 are} drawn. The mutual distance of the raster points is K. If now the reflectance value formed I ₁ of the intermediate point P ₁ with the distance JX ₁ from the grid point P, by linear interpolation from the two reflectance values I \ and h, this coincides with dim actual reflectance value of the respective point P, practically together. In the slightly curved part of the curve, the interpolation error is therefore negligibly small. On the other hand, the situation is different in the more curved part of the curve. There the interpolated reflectance value Ib * of the intermediate point Pb deviates noticeably from the actual value h . In the example, the interpolation error is at least 10%. As is easy to see, the maximum interpolation error will increase with the maximum frequency contained in the remission spectrum for a given grid distance K.

so Wenn also der Interpolationsfehler klein gehalten werden und die Rasterdistanz dabei nicht zu klein sein soll, muß dafür Sorge getragen werden, daß das Remissionss^ektrum keine allzu hohen Frequenzen enthält Mit anderen Worten, das Remissionsspektrum muß tiefpaßgefiltert werden. Eine Verminderung der Rasterdistanz würde einer Erhöhung der Rasterpunktanzahl gleich kommen und damit den Rechenaufwand zumindest in zeitlicher Hinsicht stark steigern. In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die GrenzfrequenzSo if the interpolation error is kept small and the grid distance is not too small should, care must be taken that the remission s ^ ectrum does not contain excessively high frequencies. In other words, the remission spectrum must be low-pass filtered will. A reduction in the grid distance would increase the number of grid points come soon and thus greatly increase the computational effort, at least in terms of time. In practice it has proven to be useful to set the cutoff frequency

SQ fa der Tiefpaßfilterung, d. h. diejenige Frequenz, deren Amplitude bei der Filtrierung auf die Hälfte der Amplitude der Frequenz Null gedämpft wird, so zu wählen, daß die zugehörige GrenzperiodenlängeSQ fa of the low-pass filtering, ie that frequency whose amplitude is attenuated during the filtering to half the amplitude of the frequency zero, is to be selected so that the associated limit period length

T₀ =4"
Sg T ₀ = 4 "
Sg

wenigstens 4-5mal größer ist als die Rasterdistanz K. is at least 4-5 times larger than the grid distance K.

21 ²² 21 ²²

The remission curve shown in F i β 17 'represents an image spot detected by a photodiode.

^e ebeisokhen Wellenzugs mit der Grenzfrequenz Mit dem in Fig. 19 gezeigten Transparenzenver,_aur^ e same wave train with the cutoff frequency With the transparency comparison shown in Fig. 19, _a ur

foDie Bedingung T₀-S Kist erfüllt. Wird berücksich- der Aperturblenden 4 erg.bt sich e.ne Ü^ragungs-foThe condition T ₀ -SK is fulfilled. If the aperture diaphragm 4 is taken into account, a transmission

St that the amplitude already functions at the cutoff frequency fc, whose Prof.l .n F, g. 20 shown .st. How out

i!f die Hälfte gedämpft wird, so fällt der maximale In- 5 der in Fig.21 dargestellten Four.er-Transform.crtenIf half is attenuated, the maximum index of the Four.er transform.crten shown in FIG. 21 falls

terpolationsfehler von 10% nicht mehr ins Gewicht. dieser Übcrtragungsfunkt.on ers.chtl.ch .st. werdeninterpolation errors of 10% no longer matter. this transmission function on ers.chtl.ch .st. will

In practice, the grid distance K can be, for example, image frequencies with penode lengths that are the same or greater

0.2 mm und die Grenzperiodenlänge T_c dementspre- als der Bildfleck- bzw. Basiskreisdurchmesser 7 um 50%0.2 mm and the limit period length T _c accordingly than the image spot or base circle diameter 7 by 50%

chend 1mm betragen. oder mehr abgeschwächtbe equal to 1mm. or more attenuated

Bis zu einem gewissen Grad wird die Tiefpaßfiltrie- io In Fig.22 ist ein Ausschnitt aus einem Abiasirusler rung bereits durch die schon weiter oben erwähnte un- mit den Rasterlinien 41 und der Rastcrdisian/. K darge scharfe Abbildung der Druckbilder auf die einzelnen stellt. Mit 5 ist der einer Fotodiode bei Si-hurfnbb.ldimp Dioden des Fotodiodenarrays erreicht. Die einzelnen entsprechende Bildfleck bezeichnet. Der voll uusge/o Fotodioden der Arrays sind selbstverständlich nicht ide- gene Kreis mit dem Durchmesser 7'bc/cichiici ilen mif al punktförmig, sondern quadratisch mit den Kantenlän- 15 grund der Unscharfe unsachlich von der I-Oiiulindr eigen K gleich der Rasterdistanz. Die Mittelpunkte der faßten Bildfleck. Die sirichlicrtcn Kreise definieren/u ei Fotodioden definieren dann die Rasterpunkte des Ab- in A'-Richtung benachbarte Hildflccke. Die kleine tastrasters. Bei scharfer Abbildung würde auf jede Foto- schraffierte Fläche 43 bezeichnet einen Druckfehler, diode nur Licht aus einem quadratischen Bildpunkt der F i g. 23 zeigt nochmals die Übertragungsfunktion geDimensionen KxK auf treffen. Durch die Unscharfe 20 maß F i g. 20. Mit P\... P₆ sind vom Zentrum des Bildwerden die für jede Fotodiode wirksamen Bildpunkte flecks verschieden weit entfernte Punkte bezeichnet, aber nach allen Seiten um den halben Durchmesser d_u Die Bewertungsfaktoren B\... A geben dann die Beiträeines sogenannten Unschärfekreises vergrößert. Die ge der Punkte Pi... Pi zu dem von der Fotodiode ermiteinzelnen Fotodioden empfangen daher Licht von ei- telten Remissionswert des betreffenden Bildflecks an. nem etwa quadratischen Bildfleck mit der Kantenlänge 25 Wenn also die Punkte P, des Bildflecks die Remissions- (K+du). Dabei hat natürlich das vom Zentrum des Bild- werte /,·... haben, so ergibt sich der Gesamtremissionsflecks ausgehende Licht eine größere Wirkung auf die wert des Bildflecks als Summe der Produkte von /, mit Fotodiode als das Licht von peripheren Zonen des Bild- den entsprechenden Bewertungsfaktoren B, Ober den flecks, so daß sich bei der unscharfen Abbildung eine (in gesamten Bildfleck. (Die eben genannten Punkte P, sind je einer Dimension AOder F^dreieckige Obertragungs- 30 selbstverständlich nicht mit den R&sterpunkten zu verfunktion mit der Spitze in der Bildfleckmitte ergibt. Die- wechseln.)To a certain extent, the low-pass filter is in FIG. K represents a sharp image of the print images on the individual. With 5 that of a photodiode is reached in Si-hurfnbb.ldimp diodes of the photodiode array. The individual designated corresponding image spot. The full photodiodes of the arrays are of course not an ideal circle with a diameter of 7'bc / cichiici ilen mif al point-shaped, but square with the edge length of the blurring irrelevant from the I-Oiiulindr own K equal to the grid distance. The centers of the captured image spot. The true circles define / u ei photodiodes then define the raster points of the image in the A 'direction that are adjacent. The small tastrasters. In the case of a sharp image, a printing error would be indicated on each photo-hatched area 43, and only light from a square image point in FIG. 23 shows the transfer function geDimensions KxK meet again. F i g measured through the fuzziness 20. 20. P \ ... P ₆ are effective for each photodiode pixels referred from the center of the image are flecks various distances points, but d on all sides by half the diameter _u The evaluation factors B \ ... A then give the contributions of a so-called uncertainty circle enlarged. The ge of the points Pi ... Pi received, therefore, in light of egg telten reflectance value of the respective image spot to the ermiteinzelnen from the photodiode photodiodes. nem approximately square image spot with the edge length 25 If the points P, of the image spot is the remission (K + du). Of course, the light emanating from the center of the image values /, · ... have a greater effect on the value of the image spot as the sum of the products of /, with photodiode than the light from peripheral zones of the image The corresponding evaluation factors B, over the spots, so that in the case of the blurred image there is a (in the entire image spot (The points P mentioned above are each one dimension A or F ^ triangular transmission 30 of course not to function with the R &ster points with the Point in the center of the image spot results in. The change.)

se Übertragungsfunktion hat aber noch nicht die ge- Als mittlere Bildfleckgröße F_n, wird diejenige FlächeHowever, this transfer function does not yet have the As mean image spot size F _n , that area becomes

wünschte Tiefpaßwirkung, & h, die Anteile der höheren mit dem Durchmesser I_n, definiert, welche bei homoge- Desired low-pass effect, & h, defines the proportions of the higher ones with the diameter I _n , which in the case of homogeneous

Frequencies in the remission spectrum are still too great. ner remission (density) over the entire surface

Um dem abzuhelfen sind nun gemäß einem weiteren 35 konstanter Maximalbewertung B_m auf die Fotodiode die wichtigen Aspekt der Erfindung die in den Abtaststrah- gleiche Wirkung ausübt wie der gesamte Bildfleck bei iungsgängen angeordneten Aperturbienden 4 speziell der von innen nach außen abnehmenden Bewertung, ausgebildet, und zwar mit einer von der optischen Achse Diese mittlere Bildfleckgröße F_n, ist maßgebend für die nach außen abnehmenden Transparenz. Der Transpa- Empfindlichkeit der Einrichtung auf kleinflächige renzverlauf ist in Fig. 19 dargestellt Die ausgezogene 40 Druckfehler. Wenn z.B. ein schwarzer Fehlerfleck 43 Linie 7> gilt für die Richtung parallel zu den Spanntrom- (Fig. 22) von der Größe Ff in einem weißen Feld liegt, melachsen n^t die strichlierte Linie 7>fürdieUmfangs- so beträgt die durch die Fotodiode gemessene, durch richtung (X). Mit R ist der Radius der Aperturblenden den Fehlerfleck verursachte relative Remissionsändebezeichnet. Durch den leichten Unterschied des Trans- rung FfIF_n. Die prozentuale Remissionsänderung darf parenzverlaufs für die beiden Koordinatenrichtungen 45 nicht beliebig klein sein, da sonst die Anforderungen an ergeben sich nicht kreisförmige, sondern etwa ellipti- die Genauigkeit und das Auflösungsvermögen der Absehe Linien gleicher Transparenz. Mit Hilfe dieser Ab- testsysteme (Fotodioden, Verstärker, A/D-Wandler) zu weichung von der Rctationssymmetrie kann der Einfluß groß wurden. Dies bedeutet aber eine untere Schranke der kontinuierlichen Drehung der Spanntrommeln korn- für den kleinsten erfaßbaren Fehlerfleck, d. h, daß Verpensiert werden. Wie die Fig. 18 zeigt wandert der 50 hältnis FfZF_n, kann ebenfalls nicht beliebig klein seir. Bei einer Fotodiode entsprechende Bildpunkt aufgrund der vernünftigem Aufwand lassen sich aber immerhin noch Spanntrommeldrehung während der Abtastung um den Fehlerflecke bis hinab zu etwa 0,05 mm² detektieren. Betrag der Rasterdistanz K an der betreffenden Fotodi- In F i g. 24 sind die Übertragungsfunktionen bzw. Beode in Richtung X vorbei Dadurch ergibt sich eine Ver- Wertungskurven entsprechend F i g. 22 für drei nebenzerrung der Übertragungsfunktion in A"-Richiung, und 55 einander liegende Bildflecke dargesteUt Durch ihre zwar wird die Übertragungsfunktion fai dieser Richtung starke gegenseitige Überlappung (T> AK) ist gewährleibei scharfer Abbildung ähnlich dreieckig wie die Über- stet, daß jeder Fehlerfleck 43, auch wenn er zwischen tragungsfunktion bei unscharfer Abbildung, aber mit den Rasterpunkten liegt, mit Sicherheit von der einen stehender SpanntrommeL Für die lineare Interpolation oder der anderen Fotodiode mit einem hohen Bewerist es aber von größter Wichtigkeit daß die Übertra- 60 tungsfaktor Ba bzw. Bß erfaßt wird. Wäre die gegenseigungsfunktion rotationssymmetrisch ist Durch den un- tige Überlappung der Bewertungskurven nicht so aussymmetrischen Transparenzverlauf der Aperturblenden geprägt (T~ K), so könnte es vorkommen, daß der Fehwird nun die durch die Spanntrommelbewegung be- lerfleck von allen in Frage kommenden Fotodioden nur dingte Unsymmetrie gerade ausgeglichen, so daß sich mit einem relativ geringen Bewertungsfaktor berückschließlich eine rotationssymmetrische Obertragungs- 65 sichtigt und somit möglicherweise gar nicht detektiert funktion ergibt Der in F i g. 18 gezeigte Kreis mit dem würde.In order to remedy this, according to a further constant maximum evaluation B _m on the photodiode, the important aspect of the invention has the same effect in the scanning beam as the entire image spot in aperture ends 4, especially the evaluation decreasing from the inside to the outside, and this mean image spot size F _n is decisive for the transparency which decreases towards the outside. The transparency sensitivity of the device to small-area reference curve is shown in FIG. 19, the solid 40 printing errors. For example, if a black error spot 43 line 7> applies to the direction parallel to the voltage current (Fig. 22) of size Ff lies in a white field, the dashed line 7> for the circumference is that through the photodiode measured by direction (X). With R , the radius of the aperture diaphragms is referred to as the relative remission changes caused by the defect spot. Due to the slight difference in the transfer FfIF _n . The percentage change in reflectance must not be arbitrarily small for the two coordinate directions 45, since otherwise the requirements are not circular, but approximately elliptical. The accuracy and resolution of the lines of the same transparency. With the help of these scanning systems (photodiodes, amplifiers, A / D converters) too deviating from the rotation symmetry, the influence can become great. However, this means a lower limit of the continuous rotation of the tensioning drums grain for the smallest detectable flaw, i.e. h that are paid off. As FIG. 18 shows, the ratio FfZF moves _n , and cannot be arbitrarily small either. In the case of a photodiode corresponding image point due to the reasonable effort, the clamping drum rotation can still be detected during the scanning around the defect spot down to about 0.05 mm ² . Amount of the grid distance K at the relevant photodi- In F i g. 24, the transfer functions or Beode in direction X are over. This results in a evaluation curve corresponding to FIG. 22 for three additional distortions of the transfer function in the A "direction, and 55 mutually lying image spots. Although the transfer function in this direction is strong mutual overlap (T> AK), it is guaranteed, with a sharp image similar to triangular as the overlap, that every error spot is constant 43, even if he does is between tragungsfunktion at blurred picture, with the raster points, certainly from one standing tensioning drum for the linear interpolation or the other photodiode with a high Bewerist it but of the greatest importance that the transmission 60 power factor Ba or If the counter-inclination function were rotationally symmetrical, due to the lower overlap of the evaluation curves, the transparency course of the aperture diaphragms was not so asymmetrical (T ~ K), it could happen that the error is now the blemish of everyone in question due to the tensioning drum movement Coming photodiodes just compensated for some asymmetry en, so that with a relatively low evaluation factor taking into account a rotationally symmetrical transmission 65 and thus possibly not detected at all, the result in FIG. 18 shown circle with the would.

Diameter Γ is the one of the special choice. Although the invention above only in combination

der Übertragungsfunktion abhängige Größe des von hang mit der Qualitätsprüfung von Druckerzeugnissen,the transfer function dependent size of the dependance on the quality inspection of print products,

23 2423 24

insbesondere Banknoten beschrieben ist, ist es selbstverständlich, daß das erflndungsgemäße Verfahren auch im Zusammenhang mit anderen Informationsträgern, beispielsweise Magnetkarten oder dergleichen, sinngemäß verwendbar istin particular banknotes is described, it goes without saying that the method according to the invention also in connection with other information carriers, for example magnetic cards or the like, can be used accordingly

In addition 17 sheets of drawings

2020th

2525th

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

Claims

Patent claims:

1. Method for checking the print quality of print images, in particular banknotes, their image content consist of at least two partial image contents originating from different printing processes composed by comparing a test item with a template and assessing the test item based on of the comparison result, characterized in that for each printing process a separate sub-template is used with sub-image content originating from the relevant printing process is that for each sub-template the relative position to the respective test item is determined that the Sub-image content from the individual sub-templates, taking into account the relative positions of the latter Optical or electronic according to the printed TeQ image content of the test item can be combined to form a total template image content, and that the candidate's commitment to the Total original image content is compared.

2. The method according to claim 1, characterized in that that examination and partial submissions based on the same scanning grid photoelectrically be scanned, and that c * ie combination of the partial image contents by appropriate linkage the reflectance values obtained during the scanning of the partial originals and the image content comparison Comparison of the linked reflectance values with the reflectance values obtained during the testing of the test item he follows

3. The method according to claim 2, characterized in that the scanning of the ^ ilvorlagen before the of the test specimen takes place and that the Rcrnissäonswcric obtained when scanning the Teüvcriagcu is stored will.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that higher frequencies of the frequency spectrum contained in the reflectance values obtained during the scans are suppressed by low-pass filtering with the cutoff frequency fa.

5. The method according to claim 4, characterized in that the cutoff frequency Io of the low-pass filtering is chosen such that its period length

/ c

50

is at least four to five times greater than the distances K between each two adjacent grid points of the scanning grid.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the low-pass filtering by fuzzy Mapping of the test item or the sub-templates to the photoelectric used for scanning Converter as well as by arranging an aperture diaphragm away from the optical axis outwardly decreasing transparency in the imaging beam path takes place

7. The method according to claim 6, characterized in that the degree of blurring and the transparency course the aperture diaphragm can be chosen so that the photoelectric converter for each it Raster point received light from a substantially circular image spot and thereby the Contributions that the individual points of this image spot to the total emission values generated by the transducers afford, are at least approximately rotationally symmetrical with respect to the optical axis

8. The method according to claim 7, characterized in that the diameter Γ of the circular image spot at least twice as large as the grid distances K is selected.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that a plurality of photoelectric converters arranged in a straight line at a spacing of the grid distance K is used and the test object or the sub-templates are essentially perpendicular to this line relative to the photoelectric transducers are shifted, and that the transparency course of the aperture diaphragm is chosen to differ from the rotational symmetry that points equidistant from the center of the diaphragm on a diaphragm diameter parallel to the direction of relative displacement have a greater transparency than on a diameter perpendicular to it.

10. The method according to any one of claims 2-9, characterized in that, if the test object image points corresponding template pixels not taking into account their relative positions coincide with points of the scanning grid, the remission values of these original image points through preferably linear interpolation from the reflectance values in four of the relevant original image points surrounding grid points are formed.

11. The method according to any one of claims 2-10, characterized in that the remission values are linked in the form of a multiplication

12. The method according to any one of claims 2-1! characterized in that the remissiocs values in grid points to determine the relative positions from individually selected, with respect to the entire template or test object area comparatively small grid areas are used that for each such grid area the differences the reflectance values of corresponding grid points of the test specimen and the original are formed that positive and negative difference values each for themselves over each individual grid area are summed up, and that the determined positive and negative Siimmwerte as a measure for the to be determined Relative positions are used.

13. The method according to claim 12, characterized in that that submission and examination are divided into individual fields in the same way and that the relative positions of the individual test item fields are determined with regard to the respective template fields will.

14. The method according to claim 13, characterized in that the relative positions of the individual Fields can be determined from the sum values determined in a part of the grid areas.

15. The method according to claim 14, characterized in that the relative position of each field from the Sum values of a number of grid areas that are spatially closest to the relevant field Inter- or extrapolation taking into account their distance can be determined.

16. The method according to any one of claims 12-15, characterized in that at least one grid area is selected and dimensioned so that it is on

a template area falls which only two adjoining, contains substantially homogeneous zones with strong mutual contrast

17. The method according to any one of claims 12-16, characterized in that at least one grid area is selected and dimensioned so that it falls on a template area which is only a line-shaped Zone and a strongly contrasting and essentially homogeneous surrounding zone contains

18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that the grid area is selected becomes that the boundary between the two zones is straight

19. The method according to claim 17, characterized in, that the grid area is selected such that the boundary lines of the zones parallel to the Axes of the coordinate system on which the grid point division is based come to lie.

20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that at least? another grid area is selected according to the same criteria, and that the grid areas are selected in such a way that that the boundary line between the zones of at least one template or raster area for Boundary line between the zones of at least one other template or raster area at least approximated runs vertically

21. The method according to any one of claims 12-20, characterized in that at least one grid area is selected so that it applies to a specimen area falls, the image content of which comes exclusively from the same printing process as the one selected part template.

22. The method according to any one of claims 12-21, characterized in that the grid areas be selected such that none of the grid points two different grid areas lies on one and the same grid line

23. The method according to any one of claims 12-22, characterized in that at least 2, preferably about 10-20 grid areas can be used for evaluation.

24. The method according to any one of claims 12-23, characterized in that a first relay from at least one grid area ^; vposition is determined so that the remaining grid areas are shifted in their position in accordance with this first relative position, and that finally the definitive relative positions are determined with these paster areas shifted in this way.

25. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by a first photoelectric scanning device (1-7 />> operating point by point for generating reflectance values in each individual scanning raster point, a second and a third at least with respect to the scanning raster with the same first scanning device ( l-7r, X-To) or a first and second memory (26, 27), each connectable to the first scanning device, with a number of memory locations corresponding to the number of scanning raster points, a relative position measuring circuit (29) connected downstream of the scanning devices or memories Determination of the relative positions of corresponding image points of test object and original print images scanned simultaneously in the three scanning devices or one after the other in the first scanning device, and by an image comparison circuit (28) also connected downstream of the scanning devices or memories with two to the second and the third tte scanning device (l-7r, t-7o) or the first and the second memory (26, 27) as well as allocation stages (18, lOo; 19, IO7-JI which add the remission values from the corresponding image points of the original print images scanned in the second and third scanning device or stored in the first and second memory in accordance with the relative position values of these original print images determined by the relative position measuring circuit (29) assign the test specimen thick image scanned in the first scanning device {X-7p) to each other and the corresponding pixels of the test thin image, with a linking stage (20) for linking the remission values of the original print images assigned to one another, with a comparison stage (21) for comparison of the linked original reflectance values with deü assigned reflectance values of the test item print image, and with an error reducer (22) connected downstream of the comparison stage for evaluating the comparison result23.

26. The device according to claim 25, characterized in that each allocation stage (18, 10o; 19, XQt) has a write memory with random access (101) for the remission values from the individual raster points and a read-out control (18; 19), which controls the timing of the reading out of the individual reflectance values in accordance with the relative position values

27. The device according to claim 26, characterized in that the readout control (18; 19) such it is designed that in each case the stored reflectance values of four adjacent raster points can be read out.

28. The device according to claim 27, characterized in that the write memory (101) is an interpolation computer (104) is followed by the one from four read-out remission wc-nen linear interpolation according to the relative position values forms an intermediate value

29. Device according to one of claims 26-28, characterized in that the readout control (18; 19) a quotient computer connected to the relative position measuring circuit (i96) and a switching programmer (190) connected to this is provided by the quotient calculator (196) a quotient generator (182), which the ium supplied by the relative position measurement Relative position values divided by a fixed value and shows mean (184-189.1S3.194) the integer quotient values from the divisions to the switching programmer (190) and the remaining residual values to the interpolation calculator (104) feed, and that the switching programmer (190) according to him supplied quotient values a? n Sdectioniertakt generates the addresses of the four the remission values to be read out from the write memory (101) are determined.

30. Device according to one of claims 26-29, characterized in that the relative position measuring circuit (29) a selection stage (17,

9p, 9τ, 9ο), which selects from the totality of the scanned reflectance values only those grid points or memory locations belonging to predetermined, individual grid areas, a mixer stage (11) downstream of the selection stage for linking the selected reflectance values from the second scanning device (\ -7τ ) or the first memory (26) with those from the third scanning device (i-7o) or the first memory (27), a subtracting stage (12) connected downstream of the scanning stage and the mixing stage to form the differences between the selected reflectance values and the first Scanning device (i-7p) and the reflectance values linked by the mixing stage, and a summing stage (13) connected downstream of the subtraction stage and controlled by the selection stage for the formation of the sum values of positive and negative reflectance value differences over the grid plate in each case within the range .

31. The device according to claim 30, characterized by one downstream of the summing stage Memory (14) for the total values of the individual grid areas and by a connected to the memory Position calculator (15), which from the individual sum values S, - according to the relationship

- Σ K _u ■ S ₁