EP1958774A2 - Verfahren zur Regelung von drucktechnischen Prozessen - Google Patents
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- EP1958774A2 EP1958774A2 EP08002539A EP08002539A EP1958774A2 EP 1958774 A2 EP1958774 A2 EP 1958774A2 EP 08002539 A EP08002539 A EP 08002539A EP 08002539 A EP08002539 A EP 08002539A EP 1958774 A2 EP1958774 A2 EP 1958774A2
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Definitions
- the invention relates to a method for the regulation of printing processes according to the preamble of claim 1.
- the DE 42 37 004 C2 discloses a non-marking control method for controlling the color density of a printed product, wherein for this purpose the printed image of the printed product is measured directly by means of sensors. Actual values determined here are compared with reference values which are based on image data or prepress data.
- the DE 101 49 158 A1 discloses a likewise without a brand-working method for cutting register control on a printing machine, wherein also in this method for the control pressure pre-stage-based setpoints are used.
- the printing material is moved past a sensor fixed in the running direction or transport direction of the printing material to measure a printed image printed on the substrate, wherein the sensor detects a measuring location within the printed image by measuring to measure the printed image.
- the printing material is moved past a fixed sensor, wherein the sensor detects a measuring location on the printing material for measuring the print control marks.
- Either a one-dimensional sensor or a two-dimensional sensor can be used as a sensor for measuring a measuring location on the printed substrate, wherein a one-dimensional sensor provides a one-dimensional measuring vector as the measured value, whereas a two-dimensional sensor provides a two-dimensional measuring matrix as the measured value.
- a measurement accuracy between 10 microns and 50 microns can be easily achieved, but such a high resolution on the one hand results in a relatively small site and on the other hand requires very short exposure times of less than 1 microseconds. If such short exposure times are to be realized, then robust LED flashes can not be used, but then relatively expensive lamp flashes must be used, which exhaust relatively quickly and therefore must be maintained very frequently.
- the measurement of the measuring location with such a high resolution requires large calculation times.
- the present invention has the object to provide a novel method for the regulation of printing processes.
- the or each system deviation is determined in such a way that the actual value and the desired value are first offset at reduced resolution in a correlation method, and then an interpolation is performed in the region of the maximum of the correlation to the subpixel approximation.
- the respective actual value is first calculated with reduced resolution in a correlation method, then an interpolation for sub-pixel approximation is performed in the region of the maximum of the correlation.
- an interpolation for sub-pixel approximation is performed in the region of the maximum of the correlation.
- each value of a correlation vector resulting in the correlation method or of a resulting correlation matrix represents a very precise floating-point number
- the position of the maximum of the correlation and thus the highly accurate control deviation can nevertheless be determined in a very high resolution by means of the downstream subpixel approximation. In this case, even over the prior art, the resolution can be exceeded.
- the present invention relates to a method for controlling printing processes, in particular for cutting register control or color register control or for measuring location in the color density control or color location control or any other printing process in which a measuring location on a substrate is measured by means of a sensor for controlling.
- the measuring location on the printing material is measured by means of a stationary in the running direction or transport direction of the substrate pressure sensor, for which purpose the printing material is moved past the stationary sensor.
- At least one actual value is detected, wherein the or each measured actual value is compared with each one pre-pressure based setpoint.
- at least one control deviation determined from the or each actual value and the respective nominal value at least one actuating signal for the printing-technical process to be controlled is determined.
- the respective actual value is first offset with the respective desired value with reduced resolution in a correlation method, wherein an interpolation is then carried out in the region of the maximum of the correlation to the subpixel approximation.
- the correlation is preferably performed as normalized cross-correlation.
- cor Normalized cross-correlation is performed using the following equations, where cor is the normalized cross-correlation, and where A is the actual value and B is the setpoint.
- n corresponds to the number of measuring points in the actual value as well as the setpoint points in the nominal value and thus the resolution thereof, the resolution of the actual value corresponding to the resolution of the nominal value.
- the sizes A and B are vectors with n elements.
- the sizes A and B are matrices with n elements, wherein the n elements of the matrices are structured in columns and rows. It is also possible to use a plurality of one-dimensional sensors in order to provide as actual value a two-dimensional measuring field or a measuring matrix which comprises a plurality of one-dimensional measuring tracks or measuring vectors.
- the correlation between the actual value and the desired value takes place at a reduced or reduced resolution, preferably with a reduction by a factor of 2 nm .
- the position of the maximum in the correlation vector or the correlation matrix is highly quantized, but each value of the correlation vector or of the correlation matrix is a very precise floating-point number, so that the position can be determined by interpolation of the maximum in a very high resolution or accuracy can be determined.
- Fig. 1 illustrates the inventive method for the case in which a one-dimensional sensor is used, wherein in Fig. 1 10 are plotted on the horizontal axis 10 values 11, 12 and 13 of a correlation vector resulting from the correlation performed at the reduced resolution.
- Fig. 1 In the region around the maximum of the correlation vector, namely in the region of the value 12, there is a subpixel approximation by interpolation, wherein the curve 14 was obtained by interpolation.
- the maximum of the correlation determined in this way by interpolation is in Fig. 1 denoted by the reference numeral 15.
- Fig. 1 is the interpolation realized via a parabolic fit.
- the method according to the invention can be used for cut-off register control, for color register control as well as for measuring location determination in color density control or chromaticity control.
- the method according to the invention is suitable both for non-marking control methods and for control methods using pressure control marks.
- the inventive method z in a markless color register control using a separate location for the ink black and a common location for the inks cyan, magenta and yellow are used.
- a two-dimensional color camera is then preferably used.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von drucktechnischen Prozessen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Die Regelung drucktechnischer Prozesse, wie z. B. eine Schnittregisterregelung, eine Farbregisterregelung oder eine Farbdichtregelung, erfolgt üblicherweise unter Verwendung von auf das Druckprodukt gedruckten Druckkontrollmarken, die mit Hilfe von Sensoren vermessen werden, wobei hierbei ermittelte Istwerte der Druckkontrollmarken mit druckvorstufebasierten Sollwerten für die Druckkontrollmarken verglichen werden, um auf Basis dieses Vergleichs Stellsignale für den zu regelnden drucktechnischen Prozess zu ermitteln. Derartige Druckkontrollmarken, die außerhalb des eigentlichen Druckbilds bzw. Sujets auf das Druckprodukt gedruckt werden, sind insbesondere im Zeitungsdruck störend, da im Zeitungsdruck kein Beschnitt des Druckprodukts erfolgt und demnach die Druckkontrollmarken im Endprodukt sichtbar sind.
- Die
DE 42 37 004 C2 offenbart ein markenlos arbeitendes Regelverfahren zur Regelung der Farbdichte eines Druckprodukts, wobei hierzu das Druckbild des Druckprodukts mit Hilfe von Sensoren unmittelbar vermessen wird. Hierbei ermittelte Istwerte werden mit Sollwerten verglichen, die auf Bilddaten bzw. Druckvorstufedaten basieren. - Die
DE 101 49 158 A1 offenbart ein ebenfalls markenlos arbeitendes Verfahren zur Schnittregisterregelung an einer Druckmaschine, wobei auch bei diesem Verfahren für die Regelung druckvorstufebasierte Sollwerte verwendet werden. - Bei markenlos arbeitenden Verfahren zur Regelung drucktechnischer Prozesse wird zur Vermessung eines auf den Bedruckstoff gedruckten Druckbilds der Bedruckstoff an einem in Laufrichtung bzw. Transportrichtung des Bedruckstoff feststehenden Sensor vorbeibewegt, wobei der Sensor zur Vermessung des Druckbilds einen Messort innerhalb des Druckbilds messtechnisch erfasst. Ebenso wird bei auf Druckkontrollmarken basierenden Verfahren zur Regelung drucktechnischer Prozesse der Bedruckstoff an einem feststehenden Sensor vorbeibewegt, wobei der Sensor zur Vermessung der Druckkontrollmarken einen Messort auf dem Bedruckstoff messtechnisch erfasst.
- Als Sensor zur Vermessung eines Messorts auf dem bedruckten Bedruckstoff kann entweder ein eindimensionaler Sensor oder ein zweidimensionaler Sensor verwendet werden, wobei ein eindimensionaler Sensor als Messwert einen eindimensionalen Messvektor bereitstellt, wohingegen ein zweidimensionaler Sensor als Messwert eine zweidimensionale Messmatrix bereitstellt. Bei Verwendung einer Kamera als Sensor kann eine Messgenauigkeit zwischen 10 µm und 50 µm problemlos erreicht werden, wobei jedoch eine derart hohe Auflösung einerseits in einem relativ kleinen Messort resultiert und andererseits sehr kurze Belichtungszeiten von weniger als 1 µsec erfordert. Sollen derart kurze Belichtungszeiten realisiert werden, so können keine robusten LED-Blitze verwendet werden, vielmehr müssen dann relativ teure Lampenblitze verwendet werden, die relativ schnell erschöpfen und demnach sehr häufig gewartet werden müssen. Des Weiteren bedingt die Vermessung des Messorts mit einer derart hohen Auflösung große Rechenzeiten.
- Es besteht ein Bedarf an einem Verfahren zur Regelung von drucktechnischen Prozessen, bei welchen auch dann, wenn mit geringer Auflösung gearbeitet wird, eine hochgenaue Regelung realisiert werden kann.
- Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Regelung von drucktechnischen Prozessen zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Regelung von drucktechnischen Prozessen gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird die oder jede Regelabweichung derart ermittelt, dass zuerst der Istwert und der Sollwert bei reduzierter Auflösung in einem Korrelationsverfahren verrechnet werden, und dass anschließend im Bereich des Maximums der Korrelation zur Subpixelapproximation eine Interpolation durchgeführt wird.
- Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird zur Ermittlung der oder jeder Regelabweichung der jeweilige Istwert mit dem jeweiligen Sollwert zuerst bei reduzierter Auflösung in einem Korrelationsverfahren errechnet, anschließend wird im Bereich des Maximums der Korrelation eine Interpolation zur Subpixelapproximation durchgeführt. Mit der Erfindung ist es möglich, Istwerte und Sollwerte mit relativ geringer Auflösung in einem Korrelationsverfahren zu verrechnen, wodurch Rechenzeit eingespart werden kann.
- Durch die nachgeschaltete Subpixelapproximation kann jedoch, da jeder Wert eines sich beim Korrelationsverfahren ergebenden Korrelationsvektors bzw. einer sich ergebenden Korrelationsmatrix eine sehr genaue Fließkommazahl darstellt, trotzdem in einer sehr hohen Auflösung die Lage des Maximums der Korrelation und damit hochgenau die Regelabweichung ermittelt werden. Hierbei kann sogar gegenüber dem Stand der Technik die Auflösung übertroffen werden.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. 1:
- ein Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von drucktechnischen Prozessen, insbesondere zur Schnittregisterregelung oder Farbregisterregelung oder zur Messortbestimmung bei der Farbdichteregelung oder Farbortregelung oder jedes anderen drucktechnischen Prozesses, bei welchem zur Regelung ein Messort auf einem Bedruckstoff mit Hilfe eines Sensors vermessen wird. Der Messort auf dem Bedruckstoff wird mit Hilfe eines in Laufrichtung bzw. Transportrichtung des Bedruckstoff ortsfesten Sensors vermessen, wobei hierzu der Bedruckstoff an dem ortsfesten Sensor vorbeibewegt wird.
- Bei der Vermessung des definierten Messorts wird mindestens ein Istwert erfasst, wobei der oder jeder gemessene Istwert mit jeweils einem druckvorstufebasierten Sollwert verglichen wird. Auf Basis mindestens einer aus dem oder jedem Istwert und dem jeweiligen Sollwert ermittelten Regelabweichung wird mindestens ein Stellsignal für den zu regelnden drucktechnischen Prozess ermittelt.
- Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird zur Ermittlung der oder jeder Regelabweichung zuerst der jeweilige Istwert mit dem jeweiligen Sollwert bei reduzierter Auflösung in einem Korrelationsverfahren verrechnet, wobei anschließend im Bereich des Maximums der Korrelation zur Subpixelapproximation eine Interpolation durchgeführt wird. Die Korrelation wird vorzugsweise als normierte Kreuzkorrelation durchgeführt.
-
- Die Größe n entspricht der Anzahl der Messpunkte im Istwert sowie der Sollpunkte im Sollwert und demnach der Auflösung derselben, wobei die Auflösung des Istwerts der Auflösung des Sollwerts entspricht.
- Dann, wenn zur Durchführung des Verfahrens ein eindimensionaler Sensor verwendet wird, handelt es sich bei den Größen A und B um Vektoren mit n Elementen. Dann, wenn ein zweidimensionaler Sensor, z. B. eine Kamera, verwendet wird, handelt es sich bei den Größen A und B um Matrizen mit n Elementen, wobei die n Elemente der Matrizen in Spalten und Zeilen strukturiert sind. Es können auch mehrere eindimensionale Sensoren verwendet werden, um als Istwert ein zweidimensionales Messfeld bzw. eine Messmatrix bereitzustellen, die mehrere eindimensionale Messspuren bzw. Messvektoren umfasst.
- Als Ergebnis der normierten Kreuzkorrelation liegt abhängig davon, ob ein eindimensionaler Sensor oder ein zweidimensionaler Sensor verwendet wird, ein eindimensionaler Korrelationsvektor oder eine zweidimensionale Korrelationsmatrix vor.
- Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Korrelation von Istwert und Sollwert bei reduzierter bzw. verringerter Auflösung, wobei vorzugsweise mit einer Reduzierung um den Faktor 2rn gearbeitet wird.
- Für einen zweidimensionalen Sensor führt dies bei m=3 zu einer Reduzierung der Datenmenge auf 1/64 bei einer Reduzierung der Auflösung auf 1/8. Bei einer derartigen Reduzierung spricht man auch von einer reduzierten Auflösung im Sinne einer dritten Ebene der Bildpyramide.
- Bei Durchführung einer Korrelation mit einer derart stark reduzierten Auflösung bzw. Datenmenge ist die Lage des Maximums im Korrelationsvektor bzw. der Korrelationsmatrix stark quantisiert, jeder Wert des Korrelationsvektors bzw. der Korrelationsmatrix ist jedoch eine sehr genaue Fließkommazahl, so dass sich durch eine Interpolation die Lage des Maximums in einer sehr hohen Auflösung bzw. Genauigkeit ermitteln lässt.
-
Fig. 1 verdeutlicht das erfindungsgemäße Verfahren für den Fall, in welchem ein eindimensionaler Sensor verwendet wird, wobei inFig. 1 über der horizontal verlaufenden Achse 10 Werte 11, 12 und 13 eines sich bei der mit reduzierter Auflösung durchgeführten Korrelation ergebenden Korrelationsvektors aufgetragen sind. Im Bereich um das Maximum des Korrelationsvektors, nämlich im Bereich des Werts 12, erfolgt eine Subpixelapproximation durch Interpolation, wobei die Kurve 14 durch Interpolation gewonnen wurde. Das auf diese Weise durch Interpolation ermittelte Maximum der Korrelation ist inFig. 1 durch die Bezugsziffer 15 gekennzeichnet. InFig. 1 ist die Interpolation über einen Parabelfit realisiert. - Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es möglich, zur Erfassung des oder jedes Istwerts in Verbindung mit einem als Kamera ausgebildeten Sensor einen LED-Blitz mit einer relativ langen Belichtungszeit von 30 µsec zu verwenden. Hierdurch kann ein relativ großer Messort mit einer Fläche von einigen Hundert Quadratmillimetern, z. B. ein Messort mit der Abmessung 32 mm x 24 mm, vermessen werden. Insofern kann relativ robuste und kostengünstige Hardware zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Schnittregisterregelung, zur Farbregisterregelung sowie zur Messortbestimmung bei der Farbdichteregelung oder Farbortregelung verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl für markenlos arbeitende Regelverfahren als auch für Regelverfahren unter Verwendung von Druckkontrollmarken.
- So kann das erfindungsgemäße Verfahren z. B. bei einer markenlosen Farbregisterregelung unter Verwendung eines separaten Messorts für die Druckfarbe schwarz und eines gemeinsamen Messorts für die Druckfarben Zyan, Magenta und Gelb verwendet werden. Als Sensor wird dann vorzugsweise eine zweidimensionale Farbkamera verwendet.
- Ebenso ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren für eine markenlose Farbregisterregelung unter Verwendung eines mehrfarbigen Messorts mit einer markanten Struktur in einer Druckfarbe zu verwenden.
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- 10
- Achse
- 11
- Korrelationswert
- 12
- Korrelationswert
- 13
- Korrelationswert
- 14
- Interpolationskurve
- 15
- interpoliertes Korrelationsmaximum
Claims (12)
- Verfahren zur Regelung von drucktechnischen Prozessen, insbesondere zur Schnittregister- oder Farbregisterregelung oder zur Messortbestimmung bei der Farbdichteregelung oder Farbortregelung an einer Druckmaschine, wobei zur Ermittlung mindestes eines Istwerts ein Messort auf einem Bedruckstoff mit Hilfe mindestens eines Sensors vermessen wird, wobei der oder jeder gemessene Istwert mit jeweils einem druckvorstufebasierten Sollwert verglichen wird, und wobei auf Basis mindestens einer aus dem oder jedem Istwert und dem jeweiligen Sollwert ermittelten Regelabweichung mindestens ein Stellsignal für den zu regelnden drucktechnischen Prozess ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Regelabweichung derart ermittelt wird, dass zuerst der Istwert und der Sollwert bei reduzierter Auflösung in einem Korrelationsverfahren verrechnet werden, und dass anschließend im Bereich des Maximums der Korrelation zur Subpixelapproximation eine Interpolation durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor mindestens ein eindimensionaler Sensor verwendet wird, der als Istwert eine eindimensionale Messspur bzw. einen Messvektor bereitstellt, wobei der Istwert mit einem als eindimensionale Sollspur bzw. Sollvektor ausgebildeten Sollwert verrechnet wird.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere eindimensionale Sensoren verwendet werden, um als Istwert ein zweidimensionales Messfeld bzw. eine Messmatrix bereitzustellen, die mehrere eindimensionale Messspuren bzw. Messvektoren umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor ein zweidimensionaler Sensor verwendet wird, der als Istwert ein zweidimensionales Messfeld bzw. eine Messmatrix bereitstellt, wobei der Istwert mit einem als zweidimensionales Sollfeld bzw. Sollmatrix ausgebildeten Sollwert verrechnet wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert und der Sollwert unter Verwendung einer normierten Kreuzkorrelation verrechnet werden.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrechnung von Istwert und Sollwert bei einer reduzierten Auflösung im Sinne einer m-ten Ebene der Bildpyramide mit einer um 2rn reduzierten Auflösung durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrechnung von Istwert und Sollwert bei einer reduzierten Auflösung im Sinne einer dritten Ebene der Bildpyramide mit einer um den Faktor 8 reduzierten Auflösung durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfassung des oder jedes Istwerts zusammen mit einem als Kamera ausgebildeten Sensor ein Blitz zur Belichtung des Bedruckstoffs verwendet wird, wobei die Kamera einen relativ großen Messort mit einer Fläche von einigen Hundert Quadratmillimetern erfasst, und wobei der Blitz eine relativ lange Belichtungszeit von mehr als 10 µsec aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Blitz ein LED-Blitz verwendet wird.
- Verwendung des Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, zur Schnittregisterregelung an einer Druckmaschine.
- Verwendung des Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, zur Farbregisterregelung an einer Druckmaschine.
- Verwendung des Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, zur Messortbestimmung bei der Farbdichteregelung oder Farbortregelung.
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Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR |
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| AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA MK RS |
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| AKY | No designation fees paid | ||
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Effective date: 20120201 |
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| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R108 Effective date: 20120208 |
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| 19W | Proceedings resumed before grant after interruption of proceedings |
Effective date: 20140203 |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN |
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| 18W | Application withdrawn |
Effective date: 20140311 |



