EP0012724B1 - Verfahren zur maschinellen Beurteilung der Druckqualität eines Druckerzeugnisses sowie Vorrichtung zu dessen Durchführung - Google Patents

Verfahren zur maschinellen Beurteilung der Druckqualität eines Druckerzeugnisses sowie Vorrichtung zu dessen Durchführung Download PDF

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EP0012724B1
EP0012724B1 EP79810178A EP79810178A EP0012724B1 EP 0012724 B1 EP0012724 B1 EP 0012724B1 EP 79810178 A EP79810178 A EP 79810178A EP 79810178 A EP79810178 A EP 79810178A EP 0012724 B1 EP0012724 B1 EP 0012724B1
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image
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stage
differential values
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EP79810178A
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Josef A. Huber
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Gretag AG
Original Assignee
Gretag AG
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/206—Matching template patterns

Definitions

  • the invention relates to a method for the mechanical assessment of the print quality of a printed product by point-by-point comparison of the test specimen to be assessed with a template, with the formation of the difference values between the reflectance values of the individual pixels of the test specimen obtained by point-by-point photoelectric scanning and the reflectance values of the pixels of the template corresponding to the specimen pixels Processing and evaluation of the difference values obtained in this way according to certain criteria, and a device for carrying them out.
  • DE-A-26 20 611 states that the minimum threshold should not be the same over the entire image area, but locally, e.g. just in the area of a watermark, could also be chosen higher. Although this procedure already gives very good results, i.e. a relatively low frequency of incorrect assessments has shown that these measures are not always sufficient.
  • the invention is therefore based on the object of improving a method and a device of the type defined at the outset in such a way that it works more reliably and leads to fewer incorrect assessments of the test specimen. According to the invention, this is achieved by the measures specified in claim 1 and in claim 12.
  • the device shown is identical except for the parts with dashed lines with the device described in DE-A-26 20 767, DE-A-26 20 765 and DE-A-2620611 and comprises four devices 1, 2, 3 and 4 for pointwise Photoelectric scanning of the test specimen and three partial image templates, three shift levels 5, 6 and 7 to take account of and compensate for the register deviations (relative positions) between the test specimen and the individual templates, a combination level 8 for electronically combining the image contents of the three templates, a subtraction level 9, in which the Differences in the reflectance values of corresponding pixels from the test object and combined templates are formed, a tint correction stage 10, a minimum threshold correction stage 11, an error evaluation stage 12 working according to the error mountain method described in DE-A-26 20 611 and a decision stage 13 which, depending on the evaluation of the test object generate a "good" or "bad” signal ugt.
  • the device comprises a relative position determination stage 17, an (electronic) switch 14, a multiplier 15 and an error statistics stage 16, which in turn has a memory 101, a shift stage 102, a data switch 103, two accumulators 104 and 105, two correction stages 106 and 107, two averaging and reciprocal value formers 108 and 109, two weighting factor memories 110 and 111, a second data switch 112, a further displacement stage 113 and a sign detector 114.
  • Very high quality printed products e.g. Banknotes and other securities are usually produced in several passes using different printing technologies (gravure, letterpress, offset printing).
  • different printing technologies gravure, letterpress, offset printing
  • the use proposed in DE-A-26 20 767 permits a plurality of sub-templates, the image content of which only corresponds to the image content of the printed product generated with one of the different printing technologies, for a more precise examination.
  • test object and the template are known in relation to any fixed coordinate system (usually the scanning pattern of the test object).
  • any fixed coordinate system usually the scanning pattern of the test object.
  • the remission values of the three sub-templates that have been shifted or corrected in this way are then linked to one another in combination stage 8 by simple multiplication and then result in the overall template, which is compared in stage 9 with the respective test item point by point.
  • the reflectance value differences .DELTA.I i generated by comparison stage 9 form a difference image of the test object compared to the composite template.
  • These reflectance value differences ⁇ I i are first subjected to a tint correction in stage 10, an average value being formed from the difference values of a certain surrounding area of each pixel and subtracted from the difference value of the respective pixel. This tint correction is intended to avoid incorrect assessments due to minor tint deviations of the test specimen.
  • the difference values corrected in this way then arrive via the switch 14 and the multiplier 15, by means of which they are subjected to a weighting or masking process to be explained, to the minimum threshold correction stage 11, in which all those directed (and previously corrected for tone) difference values that have a predetermined minimum threshold not exceed, be eliminated so that they are no longer included in the further evaluation.
  • the minimum threshold can be the same for all pixels due to the masking or weighting of the difference values to be explained. More about tint and minimum threshold correction can be found in DE-A-26 20611, in which the following Starbucksberg evaluation stage 12 is also described in detail.
  • An essential feature of the Starbucksberg method is that the difference values of the individual pixels are not considered in isolation, but always in connection with the difference values of the surrounding points, whereby the respective surrounding points are still given a distance-dependent weight.
  • the difference values of each test specimen are stored in the image 101 via the switch 14 in the memory 101 and then shifted in the shift stage 102 such that they coincide with the pixels of any of the three templates, preferably those with the most pronounced and thus most error-prone image structures.
  • the shift stage 102 is constructed in the same way as stages 5-7. It causes an amount of the same amount but in the opposite direction to level 7.
  • the shifted or position-corrected difference values are now stored in the two accumulators 104 and 105 in the two accumulators 104 and 105, separated by signs, using the data switch 103, which is controlled by the sign detector 114.
  • these points are now assigned a lower error sensitivity, that is to say the device is set such that, at such critical points, it reacts weakly to errors which are expressed in reflectance difference values, the greater the total error or mean determined in the statistical analysis Error in these places is. This is done by multiplying the individual difference values by an individual weighting factor in stage 15, the weighting factors being chosen to be smaller for pixels with a larger statistical error and larger for pixels with a smaller statistical error.
  • the positive and negative total values in the accumulators are first subjected to a correction in stages 106 and 107 and then averaged in stages 108 and 109, and the reciprocal values are formed from the mean values.
  • These resiprok values are now stored in the mask memories 110 and 111, separated by sign, in terms of image.
  • the sum values from the accumulators are corrected in such a way that for each pixel the sum values of the pixels surrounding it are added with distance-dependent weighting to the sum value assigned to them. It may be sufficient to choose the weighting profile so steep that only a few neighboring points are taken into account. This correction amounts to the fact that the peaks of the error image represented by the individual sum values are flattened somewhat and the important factors or the error sensitivity of the device do not change too suddenly from pixel to pixel.
  • a separate error mask is used for positive and negative reflectance value differences. It is e.g. but it is also possible to get by with a single error mask. Instead of the signed errors or difference values, only their absolute amounts would have to be added up and averaged. Alternatively, it would be possible to accumulate and average the difference values by sign, but then only use the absolutely larger of the two positive and negative mean values to form the important factors.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur maschinellen Beuerteilung der Druckqualität eines Druckerzeugnisses durch punktweisen Vergleich des zu beurteilenden Prüflings mit einer Vorlage unter Bildung der Differenzwerte zwischen den durch punktweise fotoelektrische Abtastung gewonnenen Remissionswerten der einzelnen Bildpunkte des Prüflings und den Remissionswerten der den Prüflingsbildpunkten entsprechenden Bildpunkte der Vorlage und Verarbeitung und Auswertung der so gewonnenen Differenzwerte nach bestimmten Kriterien, sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.
  • Ein solches Beurteilungsverfahren ist z.B. in der DE-A-26 20 611 beschrieben. Wie aus dieser Literaturstelle auch hervorgeht, liegt eine der Schwierigkeiten bei einem solchen automatischen Beurteilungsverfahren darin, tolerierbare Fehler von untolerierbaren zu unterscheiden, um Fehlbeurteilungen des Prüflings zu vermeiden. So werden gemäss der genannten DE-A-2620611 z.B. kleinere Remissionswertdifferenzen wischen Prüfling und Vorlage mittels einer Minimalschwellenkorrektur eliminiert, sodass diese kleinen Fehler gar nicht erst in die weitere Auswertung eingehen. Kritisch ist dabei die Festlegung dieser Minimalschwelle. So gibt es z.B. bei Banknoten Zonen, in denen bereits kleinste Farbabweichungen von Auge als Fehler empfunden werden, und andererseits wiederum Zonen, z.B. beim Wasserzeichen, in denen selbst relativ grosse Abweichungen noch ohne weiteres als tolerierbar erachtet werden. In der DE-A-26 20 611 wird diesbezüglich ausgesagt, dass die Minimalschwelle nicht über die gesamte Bildfläche gleich sein müsste, sondern lokal, z.B. eben im Bereich eines Wasserzeichens, auch höher gewählt werden könnte. Wenngleich dieses Vorgehen bereits sehr gute Resultate, d.h. eine relativ geringe Häufigkeit von Fehlbeurteilungen bringt, hat sich doch gezeigt, dass diese Massnahmen noch nicht in jedem Fall ausreichen.
  • Die Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vosrichtung der eingangs definierten Art derart zu verbessern, dass es sicherer arbeitet und zu weniger Fehlbeurteilungen des Prüflings führt. Erfindungsgemäss wird dies durch die im Anspruch 1 sowie im Anspruch 12 angeführten Massnahmen erreicht.
  • Bei dem in der DE-A-26 20 611 beschriebenen Verfahren werden die Differenzwerte nach einigen vorbereitenden Verarbeitungsschritten dann nach der sogenannten Fehlerberg-Methode verarbeitet und ausgewertet. Ein wesentliches Merkmal dieser Fehlerbergmethode ist, dass die Differenzwerte der einzelnen Bildpunkte nicht isoliert für sich allein, sondern stets im Zusammenhang mit den Differenzwerten der Umgebungspunkte betrachtet werden, wobei den jeweiligen Umgebungspunkten in bezug auf den jeweils betrachteten Bildpunkt noch ein distanzabhängiges Gewicht beigemessen wird. Im Rahmen dieser Fehlerbergmethode finden somit ebenfalls Wichtungsprozesse statt, diese Prozesse arbeiten jedoch mit fest vorgegebenen Wichtfaktoren, die nicht das Ergebnis von Analysen von einer Anzahl von Druckerzeugnissen sind, und behandeln alle Bildpunkte gleich. Sie können keine lokale Beeinflussung der Fehlerempfindlichkeit bewirken und sind daher mit den erfindungsgemässen Wichtungsprozessen nicht vergleichbar.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung, die ein Blockschema einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung zeigt, näher erläutert.
  • Die dargestellte Vorrichtung ist bis auf die strichliert umrandeten Teile identisch mit der in DE-A-26 20 767, DE-A-26 20 765 und DE-A-2620611 beschriebenen Vorrichtung und umfasst vier Einrichtungen 1, 2, 3 und 4 zum punktweisen fotoelektrischen Abtasten von Prüfling und drei Teilbildvorlagen, drei Verschiebungsstufen 5, 6 und 7 zur Berücksichtigung und Kompensation der Registerabweichtungen (Relativpositionen) zwischen Prüfling und den einzelnen Vorlagen, eine Kombinationsstufe 8 zur elektronischen Vereinigung der Bildinhalte der drei Vorlagen, eine Subtrahierstufe 9, in der die Differenzen der Remissionswerte einander entsprechender Bildpunkte von Prüfling und vereinigten Vorlagen gebildet werden, eine Tönungskorrekturstufe 10, eine Minimalschwellenkorrekturstufe 11, eine nach der in der DE-A-26 20 611 beschriebenen Fehlerbergmethode arbeitende Fehlerauswertungstufe 12 und eine Entscheidungsstufe 13, die je nach Bewertung des Prüflings ein « Gut » - oder ein « Schlecht - Signal erzeugt. Zusätzlich zu den genannten Stufen umfasst die Vorrichtung eine Relativpositionsermittlungsstufe 17, einen (elektronischen) Umschalter 14, einen Multiplizierer 15 und eine Fehlerstatistikstufe 16, die ihrerseits einen Speicher 101, eine Verschiebungsstufe 102, eine Datenweiche 103, zwei Akkumulatoren 104 und 105, zwei Korrekturstufen 106 und 107, zwei Mittel- und Reziprokwertbildner 108 und 109, zwei Wichtfaktorenspeicher 110 und 111, eine zweite Datenweiche 112, eine weitere Verschiebungsstufe 113 und einen Vorzeichendetektor 114 umfasst.
  • Anstelle der vier separaten Abtasteinrichtungen 1-4 könnten selbstverständlich auch nur eine einzige Abtastvorrichtung und drei geeignete Speicher vorgesehen sein, wobei zunächst die einzelnen Teilbildvorlagen sequentiell abgetastet und die dabei anfallenden Abtastwerte bildmässig in den jeweiligen Speicher eingeschrieben werden müssten.
  • Sofern es sich um einfachere Druckerzeugnisse handelt, die nur mittels eines einzigen Druckverfahrens hergestellt sind, z.B. nur im Tiefdruck oder im Offset-Druck, genügt selbstverständlich eine einzige Vorlage mit dem Gesamtbildinhalt. In diesem Falle würde sich die Vorrichtung um die entsprechende Anzahl von Abtasteinrichtungen bzw. Speicher und die Kombinationsstufe reduzieren.
  • Qualitativ sehr hochstehende Druckerzeugnisse, wie z.B. Banknoten und andere Wertpapiere, werden in der Regel in mehreren Durchgängen unter Anwendung verschiedener Drucktechnologien (Tiefdruck, Buchdruck, Offset-Druck) hergestellt. In diesem Falle erlaubt die in der DE-A-26 20 767 vorgeschlagene Verwendung mehrere Teilvorlagen, deren Bildinhalt jeweils nur dem mit jeweils einer der verschiedenen Drucktechnologien erzeugten Bildinhalt des Druckerzeugnisses entspricht, eine präzisere Prüfung.
  • Eine wesentliche Voraussetzung für diese Art der Prüfung ist, dass die gegenseitigen Positionen von Prüfling und Vorlagen mit Bezug auf ingendein ortsfestes Koordinatensystem (meistens das Abtastraster des Prüflings) bekannt sind. In der Praxis ist es nämlich fast unmöglich, die Vorlagen und die Prüflinge derart in der Abtasteinrichtung zu positionieren, dass die abgetasteten Rasterpunkte auch mit den jeweiligen Bildpunkten auf Prüfling und Vorlage(n) übereinstimmen.
  • In der in der DE-A-26 20 765 ausführlichst beschriebenen Positionsbestimmungseinrichtung 17 werden daher drei Paare von Relativkoordinaten Δx, Δy zwischen dem jeweiligen Prüfling und den drei Vorlagen ermittelt. Die direkt ermittelten oder gespeicherten Abtastwerte der drei Vorlagen werden dann in den Verschiebungsstufen 5, 6 und 7 um die ihnen zugeordneten Koordinaten Δx, Δy durch Umrechnung so verschoben, dass alle Bildpunkte aller drei Vorlagen mit denen des jeweiligen Prüflings zur Deckung kommen. Wie dies im einzelnen erfolgt, ist in der schon genannten DE-A-26 20 767 ausführlichst beschrieben.
  • Die derart verschobenen bzw. positionskorrigierten Remissionswerte der drei Teilvorlagen werden dann in der Kombinationsstufe 8 durch einfache Multiplikation miteinander verknüpft und ergeben dann die Gesamtvorlage, die in der Stufe 9 mit dem jeweiligen Prüfling Punkt für Punkt verglichen wird. Die dabei von der Vergleichsstufe 9 erzeugten Remissionswertdifferenzen ΔIi bilden ein Differenzenbild des Prüflings gegenüber der zusammengesetzten Vorlage. Diese Remissionswertdifferenzen ΔIi werden zunächst in Stufe 10 einer Tönungskorrektur unterworfen, wobei aus den Differenzwerten eines gewissen Umgebungsbereichs jedes Bildpunkts ein Mittelwert gebildet und vom Differenzwert des jeweiligen Bildpunktes abgezogen wird. Mit dieser Tönungskorrektur sollen durch kleinere Tönungsabweichungen des Prüflings bedingte Fehlbeurteilungen vermieden werden.
  • Die derart tönungskorrigierten Differenzwerte gelangen dann über den Schalter 14 und den Multiplizierer 15, mittels welchem sie einem noch zu erklärenden Wichtungs- bzw. Maskierungsprozess unterworfen werden, zur Minimalschwellenkorrekturstufe 11, in welcher alle diejenigen gerichteten (und vorher tönungskorrigierten) Differenzwerte, die eine vorgegebene Minimalschwelle nicht überschreiten, eliminiert werden, sodass sie in die weitere Auswertung nicht mehr eingehen. Die Minimalschwelle kann wegen der noch zu erklärenden Maskierung bzw. Wichtung der Differenzwerte für sämtliche Bildpunkte gleich sein. Näheres über Tönungs- und Minimalschwellenkorrektur ist in der DE-A-26 20611 zu finden, in welcher auch die nachfolgende Fehlerberg-Auswertungsstufe 12 ausführlich beschrieben ist. Ein wesentliches Merkmal der Fehlerbergmethode ist, dass die Differenzwerte der einzelnen Bildpunkte nicht isoliert für sich allein, sondern immer im Zusammenhang mit den Differenzwerten der Umgebungspunkte betrachtet werden, wobei den jeweiligen Umgebungspunkten noch ein distanzabhängiges Gewicht beigemessen wird.
  • Die so verarbeiteten Differenzwerte führen dann schliesslich in der Stufe 13 durch Schwellenwertdetektion zum Entscheid « Gut bzw. « Schlecht-.
  • Die Auffindung bzw. Gewinnung der in der Maskierungsstufe 15 verwendeten Wichtfaktoren, mit denen jeder einzelne Differenzwert multipliziert wird, erfolgt anhand einer statistischen Fehleranalyse einer grösseren Anzahl von durch visuelle Prüfung für gut befundenen Druckerzeugnissen. Als « gut werden dabei solche Erzeugnisse verstanden, die keine visuell erkennbaren oder zumindest nur tolerierbare Fehler enthalten. Die « guten Prüflinge werden nun nacheinander punktweise mit den auch für die spätere maschinelle Prüfung der eigentlichen Prüfobjekte vorgesehenen Prüfvorlagen verglichen und die dabei allenfalls entstehenden Differenzwerte ΔIi tönungskorrigiert.
  • Die Differenzwerte jedes Prüflings werden über den Schalter 14 im Speicher 101 bildmässig abgespeichert und anschliessend in der Verschiebungsstufe 102 so verschoben, dass sie mit den Bildpunkten irgendeiner der drei Vorlagen, vorzugsweise derjenigen mit den ausgeprägtesten und damit fehlergefährdetsten Bildstrukturen, koinzidieren. Die Verschiebungsstufe 102 ist gleich aufgebaut wie die Stufen 5-7. Sie bewirkt eine betragsmässig gleich grosse aber entgegengesetzt gerichtete Verschiebung wie die Stufe 7.
  • Die verschobenen oder positionskorrigierten Differenzwerte werden nun über die Datenweiche 103, die vom Vorzeichendetektor 114 angesteuert ist, nach Vorzeichen getrennt in den beiden Akkumulatoren 104 und 105 bildmässig gespeichert.
  • Diese Vorgänge wiederholen sich nun solange, bis alle « guten Prüflinge verarbeitet sind. Dabei werden in den Akkumulatoren für jeden Bildpunkt die positiven bzw. negativen Differenzwerte über alle Prüflinge aufsummiert.
  • Nachdem alle « guten » Prüflinge derart geprüft worden sind, wird sich in den Akkumulatoren ein Abbild der über alle Prüflinge summierten Remissionswertdifferenzen in jedem einzelnen Bildpunkt befinden. Diese Differenzsummen geben nun Aufschluss darüber, welche Stellen des Druckerzeugnisses kritisch und/oder mit systematischen Fehlern behaftet sind bzw. an welchen Stellen an sich tolerierbare Fehler besonders häufig auftreten und deshalb leicht zu Fehlbeurteilungen des Druckerzeugnisses führen können.
  • Gemäss der Erfindung wird nun diesen Stellen eine geringere Fehlerempfindlichkeit zugeordnet, d.h., die Vorrichtung wird so eingestellt, dass sie an solchen kritischen Stellen umso schwächer auf Fehler, die sich in Remissionsdifferenzwerten ausdrücken, reagiert, je grösser der bei der statistischen Analyse ermittelte Gesamtfehler oder mittlere Fehler an diesen Stellen ist. Dies geschieht dadurch, dass in der Stufe 15 die einzelnen Differenzwerte mit einem individuellen Wichtfaktor multipliziert werden, wobei die Wichtfaktoren für Bildpunkte mit grösserem statistischem Fehler kleiner und für Bildpunkte mit kleinerem statistischen Fehler grösser gewählt sind.
  • Zur Gewinnung der Wichtfaktoren werden die in den Akkumulatoren befindlichen, je einem Bildpunkt zugeordneten positiven und negativen Summenwerte zunächst in den Stufen 106 bzw. 107 einer Korrektur unterworfen und dann in den Stufen 108 und 109 gemittelt und von den Mittelwerten die Reziprokwerte gebildet. Diese Resiprokwerte werden nun wieder bildmässig nach Vorzeichen getrennt in.den Maskenspeichern 110 und 111 abgespeichert.
  • Die Reziprokwerte werden nun direkt als Wichtfaktoren verwendet. Es ist leicht einzusehen, dass die Gesamtheit der in den Speichern befindlichen Wichtfaktoren gewissermassen eine Fehlermaske (je für positive und negative Differenzwerte) bildet, die dann dem durch die Differenzwerte repräsentierten Fehlerbild des Prüflings überlagert wird.
  • Die Korrektur der Summenwerte aus den Akkumulatoren erfolgt derart, dass für jeden Bildpunkt zum ihnen zugeordneten Summenwert noch die Summenwerte der ihn umgebenden Bildpunkte mit entfernungsabhängiger Wichtung hinzuaddiert werden. Dabei kann es genügen, das Wichtungsprofil so steil zu wählen, dass nur einige wenige Nachbarpunkte mit berücksichtigt werden. Diese Korrektur läuft darauf hinaus, dass die Spitzen des durch die einzelnen Summenwerte dargestellten Fehlerbilds etwas abgeflacht werden und sich die Wichtfaktoren bzw. die Fehlerempfindlichkeit der Vorrichtung nicht zu sprunghaft von Bildpunkt zu Bildpunkt ändern.
  • Es versteht sich, dass die Korrekturstufen 106 und 107 und die Mittelwert- Reziprokwertbildner 108 und 109 nicht doppelt vorhanden sein müssen, sondern dass je eine der beiden genügt, wobei dann die Inhalte der Akkumulatoren sequentuell verarbeitet werden müssten. Ueberhaupt ist klar, dass der gesamte elektronische Teil der Vorrichtung, sofern es sich nicht um rein analoge Bereiche handelt, zweckmässigerweise nicht in Hardware, sondern durch einen geeignet programmierten elektronischen Rechner realisiert ist.
  • Die Wichtung der (tönungskorrigierten) Differenzwerte bei der maschinellen Prüfung der eigentlichen Prüfobjekte erfolgt nun derart, dass zu jedem Differenzwert abhängig vom Vorzeichen des Differenzwerts der dem betreffenden Bildpunkt zugeordnete Wichtfaktor über die vom Vorzeichendetektor 114 angesteuerte Datenweiche 112 aus dem einen oder anderen der Maskenspeicher 110 und 111 abgerufen wird und im Multiplizierer 15 mit dem betreffenden Differenzwert multipliziert wird. Da jedoch in den Maskenspeichern 110 und 111 die Wichtfaktoren mit den Bildpunkten der in Stufe 4 abgetasteten (oder gespeicherten) Teilvorlage koinzidieren, müssen die einzelnen Wichtfaktoren vorerst noch im selben Sinn und um den gleichen Betrag wie die Remissionswerte dieser Teilvorlage verschoben bzw. positionskorrigiert werden. Dies erfolgt in der Verschiebungsstufe 102, die mit gemeinsam mit der Verschiebungsstufe 7 für die Teilvorlage bzw. den Abtaster 4 synchron über die Relativpositionsermittlungsstufe 17 angesteuert ist.
  • Die vorstehend beschriebene spezielle Wahl (reziproker Mittelwert) der Wichtfaktoren bewirkt, dass der mittlere Fehler bei den «guten Prüflingen über das gesamte Bildfeld gleich ist. Selbstverständlich wäre auch eine andere Wahl möglich, wesentlich ist lediglich, dass die Wichtfaktoren umso kleiner werden, je grösser der mittlere Fehler im betreffenden Bildpunkt ist. Auch ist es z.B. wenngleich vorteilhaft nicht unbedingt nötig, jedem Bildpunkt einen eigenen Wichtfaktor zuzuordnen, sondern es könnten auch mehr oder weniger Bildpunkte zu Zonen oder Gruppen zusammengefasst und mit einem gemeinsamen Wicht faktor versehen werden. Die Anzahl n der für die Auffindung der Wichtfaktoren notwendigen « guten » Prüflinge richtet sich danach, wie genau die statistische Analyse durchgeführt werden soll. Brauchbare Zahlen liegen bei 100-500.
  • In vorstehend beschriebenem Ausführungsbeispiel wird für positive und negative Remissionswertdifferenzen je eine eigene Fehlermaske verwendet. Es ist z.B. aber durchaus auch möglich, mit einer einzigen Fehlermaske auszukommen. Dazu müssten anstelle der vorzeichenbehafteten Fehler bzw. Differenzwerte nur deren Absolutbeträge aufsummiert und gemittelt werden. Alternativ wäre es möglich, die Differenzwerte zwar nach Vorzeichen getrennt zu akkumulieren und zu mitteln, dann aber jeweils nur den absolut grösseren der beiden positiven und negativen Mittelwerte zur Bildung der Wichtfaktoren zu verwenden.
  • Wie schon mehrfach erwähnt, sind mit Ausnahme der Fehlerstatistik-Stufe 16 alle Stufen der Vorrichtung in den drei genannten Literaturstellen DE-A-26 20 611, DE-A-26 20 767 und DE-A-2620765 ausführlichst erläutert. Ebenso erläutert sind in diesen Literaturstellen allgemeine Probleme der fotoelektrischen Abtastung bei der maschinellen Qualitätsprüfung von Druckerzeugnissen sowie geeignete Methoden und Vorrichtungen dazu.

Claims (17)

1. Verfahren zur maschinellen Beurteilung der Druckqualität eines Druckerzeugnisses durch punktweisen Vergleich des zu beurteilenden Prüflings mit einer Vorlage unter Bildung der Differenzwerte zwischen den durch punktweise fotoelektrische Abtastung gewonnenen Remissionswerten der einzelnen Bildpunkte des Prüflings und den Remissionswerten der den Prüflingsbildpunkten entsprechenden Bildpunkte der Vorlage und Verarbeitung und Auswertung der so gewonnenen Differenzwerte nach bestimmten Kriterien, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzwerte einem die spezifische Fehlerempfindlichkeit der jeweiligen Verarbeitungs- und Auswertungskriterien bezüglich der einzelnen Bildpunkte des Druckerzeugnisses individuell beeinflussenden Wichtungsprozess unterworfen werden, bei welchem sie mit einem jedem einzelnen Bildpunkt oder jeweils einer Gruppe von Bildpunkten individuell zugeordneten Wichtfaktor multipliziert werden, wobei die Wichtfaktoren anhand einer Analyse einer Vielzahl von Druckerzeugnissen derart gewonnen werden, dass für Bildpunkte mit grösseren Differenzwerten zwischen Vorlage und den genannten Druckerzeugnissen das Gewicht kleiner gewählt wird und umgekehrt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dass die Druckerzeugnisse der genannten Vielzahl mit der Vorlage durch punktweise Abtastung verglichen und für jeden Bildpunkt die Remissionswertdifferenzen gegenüber der Vorlage über die Vielzahl der Druckerzeugnisse summiert oder gemittelt werden, wobei die Wichtfaktoren umso kleiner gewählt werden, je grösser die Summe bzw. der Mittelwert der Remissionswertdifferenzen in den betreffenden Bildpunkten ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Bildpunkt ein individueller Wichtfaktor verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wichtfaktoren umgekehrt proportional der Summe bzw. dem Mittelwert der Remissionswertdifferenzen in den betreffenden Bildpunkten gewählt werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Wichtungsprozess eine Tönungskorrektur durchgeführt wird, indem aus den Differenzwerten in den einzelnen Bildpunkten durch vorzugsweise arithmetische Mittelung ein Mittelwert gebildet und von den einzelnen Differenzwerten abgezogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Bildpunkt ein separater Mittelwert gebildet und vom Differenzwert des jeweiligen Bildpunkts abgezogen wird, wobei zur Bildung des separaten Mittelwertes nur die Differenzwerte vorgegebener Umgebungspunkte des betreffenden Bildpunkts herangezogen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass auch die für die Ermittlung der Wichtfaktoren gebildeten Remissionswertdifferenzen zwischen den als qualitativ befriedigend bekannten Druckerzeugnissen und der Vorlage einer entsprechenden Tönungskorrektur unterworfen werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzwerte nach dem Wichtungsprozess einer Minimalschwellenkorrektur unterzogen werden, bei der eine Minimalschwelle nicht überschreitende Differenzwerte eliminiert werden, so dass sie für die weitere Verarbeitung und Auswertung nicht berücksichtigt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Minimalschwelle für alle Bildpunkte gleich ist.
10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Remissionswertdifferenzen nach Vorzeichen getrennt summiert und/ oder gemittelt werden und dass für jede Gruppe von Bildpunkten oder jeden individuellen Bildpunkt entsprechend den beiden Summen bzw. Mittelwerten über die positiven und negativen Remissionswertdifferenzen zwei Wichtfaktoren gebildet werden, und dass positive Differenzwerte mit dem einen und negative Differenzwerte mit dem anderen Wichtfaktor gewichtet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Summen der Remissionswertdifferenzen über die Gesamtzahl der als befriedigend bekannten Druckerzeugnisse einer Korrektur unterworfen werden, bei der zum Summenwert eines jeden Bildpunkts die Summenwerte der ihn umgebenden Bildpunkte mit entfernungsabhängiger Wichtung hinzuaddiert werden.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Abtaststufe (1) zur punktweisen fotoelektrischen Abtastung des zu beurteilenden Prüflings, mit einer Vergleichsstufe (9), welche die durch die punktweise Abtastung des Prüflings gewonnenen Remissionswerte mit den entsprechenden Remissionswerten einer Vorlage vergleicht und dabei für jedes Paar einander entsprechender Bildpunkte auf Prüfling und Vorlage die Differenz zwischen den Remissionswerten bildet, und mit einer Verarbeitungs-und Auswertungsstufe (10-16), welche die so gewonnenen Differenzwerte nach bestimmten, vorgegebenen Kriterien verarbeitet and für eine Gut-Schlecht-Entscheidung auswertet, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungs- und Auswertungsstufe (10-16) eine ihre spezifische Fehlerempfindlichkeit bezüglich der einzelnen Bildpunkte individuell beeinflussende Wichtungsstufe (15-16) enthält, die die Differenzwerte vor ihrer weiteren Verarbeitung mit einem jedem einzelnen Bildpunkt oder jeweils einer Gruppe von Bildpunkten individuell zugeordneten Wichtfaktor multipliziert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wichtungsstufe (15,16) eine Statistik-Stufe (16) aufweist, welche über eine gegebene Anzahl von Abtastungen für jeden einzelnen Bildpunkt die Differenzwerte summiert oder mittelt und aus den Summen- bzw. Mittelwerten für jeden einzelnen Bildpunkt oder für jeweils eine Gruppe von Bildpunkten einen individuellen Wichtfaktor bildet und speichert, der umso kleiner ist, je grösser der betreffende Summen- bzw. Mittelwert ist und umgekehrt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Statistik-Stufe (16) die Differenzwerte getrennt nach Vorzeichen summiert bzw. mittelt und für jede Gruppe von Bildpunkten oder jeden individuellen Bildpunkt je einen nur von den positiven Differenzwerten und einen nur von den negativen Differenzwerten abhängigen Wichtfaktor bildet, und dass die Wichtungsstufe die Differenzwerte vorzeichenabhängig jeweils mit dem einen bzw. dem anderen individuellen Wichtfaktor multipliziert.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Statistik-Stufe (16) wenigstens eine Korrekturstufe (106, 107) enthält, die zu dem Summenwert eines jeden Bildpunkts die Summenwerte der ihn umgebenden Bildpunkte mit entfernungsabhängiger Wichtung hinzuaddiert.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, dass die Statistik-Stufe (16) die Wichtfaktoren als umgekehrt proportional zum Mittelwert bzw. dem Summenwert oder korrigierten Summenwert des jeweiligen Bildpunkts ermittelt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wichtungsstufe (15, 16) eine Tönungskorrekturstufe (10) vorgeschaltet ist, die aus den Differenzwerten der einzelnen Bildpunkte einen Mittelwert bildet und diesen von den Differenzwerten vor deren Wichtung subtrahiert.
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