EP2310818A1 - Image recording and color measuring system - Google Patents

Image recording and color measuring system

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Publication number
EP2310818A1
EP2310818A1 EP09734238A EP09734238A EP2310818A1 EP 2310818 A1 EP2310818 A1 EP 2310818A1 EP 09734238 A EP09734238 A EP 09734238A EP 09734238 A EP09734238 A EP 09734238A EP 2310818 A1 EP2310818 A1 EP 2310818A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
color
image
data
image recording
recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09734238A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralph Schweike
Stephan Schade
Walter Zind
Oliver Zind
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2310818A1 publication Critical patent/EP2310818A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an image recording and color measurement system, in particular an image recording and color measurement system, which is suitable as a print image control system for controlling printed images.
  • a task that also requires the determination of various parameters of an object is the print image control to control printed matter produced by a printing press, in terms of their quality.
  • Such printed matter can be two-dimensional printed matter such as magazines or books, but also three-dimensional objects such as cans or tons.
  • the quality of the printed image is essentially given by its clarity, respectively delimitation of contours, color purity, sharpness and exact superimposition of the successively printed colors.
  • Four-color printing is usually cyan, magenta, yellow and black, and multi-color printing adds more colors. These colors must come to lie exactly in the desired manner on top of each other, so that the printed image meets the aforementioned quality parameters.
  • the register determines the matching of these named different inks.
  • Known printing presses such as web presses nowadays use an automatic registration control, printed on the printing plates outside the final format small brands and continuously recorded, for example, from a high performance camera with flash.
  • Corresponding software that processes the enormous data volume of the high-performance camera recognizes the signals generated by the marks and causes the marks to be moved in relation to each other so that an adjustment of the printing plates in the print is possible if the markers are displaced .
  • the adjustment of the camera images also requires a certain amount of time, so that a large number of prints can be produced disadvantageously even before the recognition of print quality degradation and the corresponding adjustment of the printing press.
  • the high-performance camera will already be spaced according to the size of the product to be tested, and there is a risk that not all aspects of the test material can be optimally absorbed from the same angle, which can lead to distortions or blurring of the recorded image.
  • a system for assessing a quality of a printed matter produced from a printing machine is known from DE 202004020463 U1, which can be arranged in a simple manner on a printing machine and by means of which a complex method performed in the system for assessing the quality of the Printed matter in real time in the current printing process of the printing press can be performed.
  • the system is intended in particular to overcome problems of known camera systems which record image data which do not correspond to the color perception of the human eye when checking colored material by means of electronic image sensors, in particular color cameras. It is considered necessary to reconcile the spectral sensitivity distribution of the color cameras used with the sensitivity distribution of the human eye, so that one by a such a camera recorded on a color monitor printed image does not lead to a falsified visual impression.
  • DE 102004 029 140 A1 further describes a method for identifying a so-called individual benefit "having a printed image of faulty quality on a substrate having a plurality of uses.”
  • an image of at least part of the printing material is photographically recorded and Data correlated with the recorded image is checked as to whether there is an error on the printing material which reduces the quality of the printed image, and information about the location of the print image quality error is determined from the data correlating with the recorded image with respect to the printing material so that the information on the location of the quality of the printed image mitigating error is compared with information on the position and size of the individual arranged on the substrate benefits, the information of the aforementioned parameters are taken from an e- lektronisch generated record - that the quality inspection of the printed image can be done without the aid of a printed Referenzbetigstoffes.
  • DE 10 2006 025 324 A1 discloses a sensor device which is suitable for detecting strip-shaped printing surfaces along a printing material web of moving printing materials.
  • the strip-like detection area is to be sensed with respect to a spectral density measurement and color control on the basis of print control strips, whereby sections of the print area following one another in the direction of the main extent of the printing area are projected onto the matrix sensor adjacent to one another by optical means.
  • the patent DE 41 36 461 C2 discloses a device and a method for large-scale image inspection, wherein the device comprises an optical scanning device with a light source and a receiving element.
  • the receiving element is arranged so that it works together with a control and measurement electronics unit and a computer and evaluation unit, wherein the control and measurement electronics can be synchronized by means of an angle encoder with the running speed of the printed product, so that the timing of the recording cycles in dependence the web speed can be controlled and the computing and evaluation unit depending on an actual reference value comparison can control an adjusting device for the color guide of the printing press.
  • This is realized by element is constructed of several parallel-operated surface sensors of the CCD type, each with a matrix-like addressable image recording memory area with line device transverse to the printing direction. In the case of each area sensor, the information is displaceable in terms of clock and line and can be read serially, and at least one line transfer pulse can take place before the recording cycle.
  • the present invention based on the object to provide an improved image recording and color measuring device and an improved method for the simultaneous recording of image and color data.
  • This object is achieved by a device having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 15.
  • Another object is to provide an improved image acquisition and color measurement system and a corresponding improved method. This object is achieved by a device having the features of claim 13 and by a method having the features of claim 16.
  • Many image data and color data acquired in pairs from each dot provide an image and color data population that makes it possible to advantageously make an estimate about the quality of the object being measured or measured. This statement may concern, for example, the coloration itself or also the material properties of the object, if the expected level remains the same.
  • the coloration of an object may indicate color changes to surface changes of the object.
  • Another embodiment relates to the fact that a housing advantageously surrounds the image recording and color measurement protective.
  • An embodiment which describes the image recording and color measurement system according to the invention advantageously has a plurality of image recording and color measuring devices according to the invention, so that large areas such as a wide printing web or other objects with longitudinal and / or transverse dimensions of several meters Synchronous image recording and color measurement can be subjected, so that advantageously the quality of the surface of these objects can be examined and evaluated.
  • An embodiment of the invention relates to the use of the image recording and color measurement system according to the invention as a Druck brieflykontroll- device that is suitable to check printed images on an object during the ongoing process of printer setting or immediately thereafter to check their quality
  • the image recording and color measuring device advantageously has separate modules for recording image data and colorimetry.
  • Highly sensitive color sensors are used in parallel with a temperature-independent image acquisition device, such as a line sensor, which is encompassed by a camera module, and can simultaneously record corresponding image data and color measurement data from a point of the print image.
  • a temperature-independent image acquisition device such as a line sensor, which is encompassed by a camera module
  • a next embodiment relates to the fact that in the housing, which comprises the camera module and the color sensors, or alternatively on the housing, a light source for at least partial illumination of the object is arranged.
  • a light source for at least partial illumination of the object is arranged.
  • a further exemplary embodiment relates to the fact that the line sensor which is arranged in the camera module can be a merely monochrome line sensor which advantageously only measures gray values and thus takes up a reduced data set in comparison to color line sensors which have a data volume which is several times higher. produce. This results in advantageous that a lower storage volume for storing the recorded image data can be provided.
  • An embodiment of the method according to the invention for image acquisition and color measurement of image data and color data of a surface of an object which is carried out using an image recording and color measuring device according to the invention, refers to the step sequence of recording image data with the camera module and Color measurement data by color sensors for providing an image and color data set of a plurality of image data and color data of dots and corresponding to rows composed of a plurality of dots.
  • Another method relates to the use of the image acquisition and color measurement system according to the invention to get quality statements or other information about their surface color or texture by means of the obtained data on objects with an extent of up to several meters in the longitudinal or transverse direction.
  • An embodiment of the method according to the invention further relates to the use of the devices according to the invention as a print image control device for inline print image control of a print image printed on an object.
  • image data is acquired by the one or more color sensors simultaneously from a point of the print image consisting of a plurality of dots by the camera module comprising the line sensor and colorimetric data. Once the data of that point has been recorded, the aforementioned step is repeated with the next point, so that advantageously a plurality of image and color data are recorded at each individual point, which includes a picture and a picture Provides color data aggregate, which advantageously allows to check the quality of the printed image.
  • Figure 2 is a schematic perspective view of the print image control device.
  • FIG. 3 a shows a picture taken with the picture taking module
  • Figure 3b shows the associated data obtained from the same printed image from Figure 3a by means of color sensors.
  • An image capture and color measurement device as described herein means an apparatus that uses two separate technologies to measure colors and to capture images that are rendered as gray levels only. Such a system differs substantially from a color camera in that it performs a separate measurement of the aforementioned completely different parameters, and couples the synchronously acquired color and image data together to provide a set of data.
  • Image recording in the present case means the recording of contours and contrasts, and can also - but does not have to include colors, but without providing any statement about the quality of the color and its intensity.
  • a point that has a diameter or an extension of a few microns, or 2 microns, preferably a few mm, or a few mm 2 , but its extension or diameter in the cm or cm 2 range can be measured, so can be recorded on the one hand the image data and on the other via different color sensors whose color data are measured.
  • image and color measurement data are regarded as a data pair of a point.
  • a line sensor as described herein is a light or radiation sensitive detector from a two-dimensional array of photo or other detectors.
  • Line sensors can be simple monochrome detectors.
  • optics means a device for bundling or directing light.
  • the image recording and color measuring device according to the invention can very advantageously be used as a "print image control device” in a space-saving and low-cost manner.
  • This is basically understood to mean a device that is used in printing devices such as rotary printing presses, sheet-fed presses and other printing presses for offset printing. suitable for screen or flexo, or gravure, just to name a few printing techniques are used to control the printed image at least in terms of the registration and color identity.
  • Passport control is understood to mean that the exact superimposition of shapes, which are successively brought onto the printing surface in multicolor printing, is checked;
  • color control is meant the control of how far the resulting final color of a colored surface printed in several colors corresponds to the predetermined final color.
  • the final color may be determined using standardized color codes.
  • Passer problems can be caused by changing running speeds of printing cylinders; the faster such a speed change is detected, the faster a pressure cylinder can be corrected by a corresponding control and / or regulating device.
  • the printing error is detected in good time, changes in the behavior of the printing paper, the paper roll winding, paper storage conditions and the like can be detected and remedied, thus causing a reduction in the generation of misprints.
  • Those embodiments of the invention in which the Farbmess- and Image pickup system is used as a print image control device refer to the performance of an inline control of a printed image, which is printed on an object.
  • inline control is understood in the present case that the quality of the printed image is controlled during the printing process in terms of the passport and the coloring in the printing press.
  • Print image control devices according to the present invention can advantageously be arranged in the printing machine itself. Under the object on which the image is printed, is understood in the present case a document such as paper, metal or the like, for example, to produce magazines, newspapers but also printed cans and the like.
  • the image recording and color measuring device can be used as a print image control device, as the figures 1 and 2 show.
  • Fig. 1 shows the print image control device 1 with a camera module 3 in a camera 2, which comprises a line sensor.
  • the line sensor is associated with a first optics 3 'for focusing the light, as indicated by the beam path 14.
  • the printed image control device 1 comprises a plurality of color sensors 4 with a corresponding associated second optical system 5.
  • This optic 5 is advantageously constructed so that the glass fibers 9 are guided to the light pipe by as a cross-sectional transducer 9 'acting metal plates.
  • An arrangement of many color sensors 4 next to and / or one above the other with the corresponding glass fibers 9 can therefore, in conjunction with the longitudinal lens 5 ', a Lichteintrittsl. Have exit surface at the pointing to the object 20 end of the glass fibers 9 that corresponding square or round cross sections of the fibers 9 are provided for color data recording, whereby a defined area is provided with a diameter of a few millimeters or with a rectangular base, so that the area of an object surface to be examined for the parameter "color" can be determined exactly.
  • the camera module 3, with its optics 3 ' provides the camera, which is arranged in a camera body 16, and the color sensors 4 are arranged in a common housing 10 such that they have one and the same point or area of the print image to be controlled focus. Accordingly, the optical paths 13, 14 and the light waves guided through the optical fibers 9 are guided through the optics 3 ', 5 and 7 so as to focus a point or a line of an object 20.
  • a light control 13 for controlling the illumination by means of the light source 11 helps to ensure optimal illumination of the object - at least the part of the object surface. surface to be subjected to image acquisition and color measurement at the appropriate time.
  • the color sensors 4 and the camera module 3 can at the same time image data - by means of the camera module 3 - and color measurement data - by means of the corresponding color sensor 4 - record by the inventive arrangement.
  • image data - by means of the camera module 3 -
  • color measurement data - by means of the corresponding color sensor 4 - record by the inventive arrangement.
  • a plurality of points are successively imaged as image and color data and recorded by the corresponding recording modules, the detected electromagnetic waves or signals are transmitted by means of a corresponding data transmission line to an electronic component 12.
  • the beam path of the camera 2 and a plurality of color sensors 4 arranged as a line which thus provides a color measurement line 18, and a light source arrangement likewise designed for illumination line 17, can be made up of light-emitting diodes can be provided energy-saving, but which may also be made of other suitable lamps, a picture query in line form, shown by the arrows b, and a color scan in line form, shown by the arrows a, so that line by line scanning of the object surface can be performed.
  • the color sensors 4 and the camera module 3 may be arranged on a circuit board 19, corresponding outputs of the color sensors 4 and the camera module 3 are arranged on the board and the outputs are communicatively via signal lines to the electronic component 12 connected.
  • the person skilled in the art knows the technologies for equipping such a board. Of course, it is also possible to choose a cable or wireless communication technology between the modules and the electronic component 12 for signal transmission.
  • a light source 6 for illuminating the object 20 is shown within the housing 10.
  • the light source 6 is advantageously oriented so that it ideally illuminates the point or area of the printed image to be checked.
  • the person skilled in the art will know that in the present construction of the print image control device 1, he can in principle also arrange the light source 6 outside the housing 10 or on the housing 10.
  • An optic 7 focuses the light beam coming from the light source onto the desired object location.
  • a plurality of small light sources arranged approximately as a row. net used.
  • a row of color sensors 4, as shown in FIG. 2 can be arranged next to one another in a row.
  • a line sensor which is merely a monochrome line sensor and insofar only receives gray values.
  • a line sensor can be used whose temperature sensitivity is lower than that of a CEMOS, NMOS or CCD semiconductor, as used in color cameras. These provide different color data at different temperatures.
  • a monochrome camera when used, as in the present case, it has the advantage that it has a much higher resolution at a high speed and with respect to the above-mentioned cameras constructed by the semiconductors. This advantageously achieves fast and precise image resolution.
  • the necessary color information on a variety of color sensors are obtained, which can be done for example by commercially purchasable color sensors.
  • exemplary color sensors without wishing to limit the invention, may have a YXZ tri-stimulus output, so that the recorded data can be directly further processed by means of this output for a spectral evaluation, for example by means of CIELAB.
  • a so-called RGB output as used in cameras that record image and color data simultaneously, which complicates a corresponding spectral evaluation, not required.
  • RGB color sensors can be used, as well as spectral sensors or other suitable for the present use of sensors.
  • the recorded data is transmitted to an electronic component 12, which can advantageously store and / or further process the image data and colorimetric data.
  • the housing 10 can be ventilated. have slits 11, which, as shown in Figure 1, are advantageously arranged near the light source 6.
  • the corresponding ventilation slots 11 can also be arranged elsewhere, wherein the ventilation slots 11 are advantageously designed so that no external light affects the recording of the image data by the camera 2 or the color sensors 4. It is particularly advantageous that the entire system can be arranged in a small and elongate housing 10, which is designed so that it is suitable to be installed even in already on the market located printing devices.
  • the print image control apparatus 1 Due to the small depth of the print image control apparatus 1, wherein the term "depth” refers to the path of the signal input into the housing 10 up to a holding device for the camera module 3 and the color sensors 4, the print image control apparatus 1 according to the invention can be arranged in a printing press such that that they - and thus the corresponding measuring sensors - can be brought very close to the object 20 to be checked. This makes it possible to carry out a very precise control.
  • FIG. 3 shows, by way of example, the data which are recorded when an image module or a color measurement module is used alternatively: FIG. 3 shows an image recorded with the image acquisition module, while FIG. 3b shows the associated data which is obtained from the same print image from FIG Color sensors were obtained shows. It is good to see how intense staining increases the signal peaks detected by the color sensor.
  • the image recording and color measuring devices according to the invention When a plurality of the image recording and color measuring devices according to the invention are arranged adjacent to one another, whereby they are advantageously accommodated in a common housing, the possibility is created of objects with a large width - such as printing paper webs of up to several meters - or Large-scale objects, such as tons, during printing, inspect for in-line colorimaging and imaging for quality purposes. Due to the small size, many measuring applications are possible for the system according to the invention thus created.
  • the image recording and color measuring devices according to the invention can be accommodated in a very wide variety of housings in which two or more of the devices lie opposite each other around an object from two sides facing away from one another in all three dimensions.
  • the inventive methods are used for image acquisition and color measurement of image data and color data of a surface of an object.
  • the image recording and color measuring devices according to the invention are used.
  • the step of simultaneously recording image data by the camera module including a line sensor with the associated optics and colorimetric data by at least one or more color sensors, with an associated second optics of a point of the surface of an object consisting of a plurality of points, is repeated until a sufficient data set, which is an image and color data set of a plurality of image data and color data of individual dots, is obtained according to the purpose of use.
  • Line by line recording of the data is advantageous.
  • the method of image-taking and color-measuring image data and color data of a surface of an object can also be performed by using an image-taking and color-measuring system which may include a plurality or a plurality of image-taking and color-measuring devices.
  • image data and color measurement data can then be recorded with a plurality of image acquisition and color measurement devices.
  • the printed material can be guided past the device according to the invention or to the system, for instance by rotating printing cylinders.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

The present invention relates to an image recording and color measuring system for recording of image data and color data of a surface of an object (20).  The image recording and color measuring apparatus features at least one camera module (3) comprising a line sensor and with an associated, first lens (3') for bundling of light beams, and one or a plurality of color sensors (4) with one associated, second lens (5).  From one particular point of the surface of the object (20) image data are recorded simultaneously by the camera module (3) and measured color data are recorded by the one or several color sensors (4) and a plurality of image data and color data of individual points are processed into a totality of image and color data.  The invention further relates to an image recording and color measuring system which has a plurality of image recording and color measuring devices which are arranged side by side or opposite each other in a housing (10).  In addition, methods are disclosed for image recording and color measurement of image data and color data of a surface of an object (20) which use an image recording and color measuring apparatus or an image recording and color measuring system.

Description

BILDAUFNAHME- UND FARBMESSSYSTEM IMAGE RECORDING AND COLOR MEASURING SYSTEM
[0001] Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahme- und Farbmesssystem, insbesondere ein Bildaufnahme- und Farbmesssystem, das als Druckbildkontrollsystem zur Kontrolle von Druckbildern geeignet ist.The invention relates to an image recording and color measurement system, in particular an image recording and color measurement system, which is suitable as a print image control system for controlling printed images.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, um das äußere Erscheinungsbild eines Objektes aufzunehmen. Zweidimensionale Wiedergaben werden durch Bildkameras geschaffen, die das Objekt subjektiv genau abbilden. Eine Vielzahl von Abbildungen erlaubt unter Anwendung von Computertechnolo- gie auch eine dreidimensionale Darstellung. Andere Vorrichtungen wiederum ermöglichen die Abbildung weiterer Parameter zur Charakterisierung eines Gegenstandes, hierzu gehören Durchleuchtungstechnologien oder andere Technologien, die auf der Verwendung von elektromagnetischen und Schallwellen basieren, um die Merkmale der Struktur eines Objekts zu analysieren. So ist es möglich, über die Verwendung mehrerer verschiedener Technologien, die die Verwendung verschiedener Vorrichtungen erfordern, gewünschte zu ermittelnde charakterisierende Parameter eines Gegenstandes aufnehmen zu können, etwa Informationen über die Erdoberfläche bzw. über deren Struktur, Formen und Färbung oder etwa Informationen über eine Materialbeschaffenheit.Various devices are known from the prior art to accommodate the appearance of an object. Two-dimensional reproductions are created by image cameras that subjectively depict the object subjectively. Numerous illustrations also allow a three-dimensional representation using computer technology. Other devices, in turn, allow the imaging of additional parameters to characterize an object, including fluoroscopic technologies or other technologies based on the use of electromagnetic and acoustic waves to analyze the features of the structure of an object. Thus, it is possible, through the use of several different technologies requiring the use of different devices, to be able to record desired characterizing parameters of an object to be determined, such as information about the earth's surface or its structure, shapes and coloration or, for example, information about a material condition ,
[0003] Eine Aufgabenstellung, die ebenfalls die Ermittelung verschiedener Parameter eines Gegenstandes erfordert, ist die Druckbildkontrolle, um Drucksachen, die von einer Druckmaschine produziert werden, hinsichtlich ihrer Qualität zu kontrollieren. Solche Drucksachen können zweidimensionale Drucksachen, wie Zeitschriften oder Bücher, aber auch dreidimensionale Objekte wie Dosen oder Tonnen sein. Die Qualität des Druckbildes wird wesentlich gegeben durch ihre Klarheit, respektive Abgrenzung von Konturen, Farbreinheit, Schärfe und exaktes Übereinanderliegen der nacheinander gedruckten Farben. Im Vierfarbdruck handelt es sich üblicherweise um Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, bei Mehrfarbdrucken kommen weitere Farben hinzu. Diese Farben müssen exakt in der gewünschten Weise übereinander zu liegen kommen, damit das Druckbild die vorgenannten Qualitätsparameter erfüllt. Der Passer bestimmt das aufeinander Passen dieser genannten verschiedenen Druckfarben. Er ist nicht nur beim Druck der Vierfarbdrucktechniken zur Kontrolle wichtig, er stellt auch ein Qualitätsmerkmal bei der Herstellung von aus Sonderfarben gefertigten Druckprodukten dar. Um die Qualität einer Drucksache zu bestimmen, ist es insofern erforderlich, eine Echt- farbenmessung durchzuführen, also die gleich bleibende Qualität der Farbgebung selbst über einen Druckprozess hinweg zu kontrollieren, indem eine Vielzahl von Druckprodukten produziert wird, während gewisse Einstellungen und Größen in einem engen, für die Druckqualität aber erheblichen Maße dynamisch sind. Gleichzeitig ist die Passerdifferenz, also das Abweichen hinsichtlich des aufeinander Passens der Farben zu ermitteln.A task that also requires the determination of various parameters of an object is the print image control to control printed matter produced by a printing press, in terms of their quality. Such printed matter can be two-dimensional printed matter such as magazines or books, but also three-dimensional objects such as cans or tons. The quality of the printed image is essentially given by its clarity, respectively delimitation of contours, color purity, sharpness and exact superimposition of the successively printed colors. Four-color printing is usually cyan, magenta, yellow and black, and multi-color printing adds more colors. These colors must come to lie exactly in the desired manner on top of each other, so that the printed image meets the aforementioned quality parameters. The register determines the matching of these named different inks. Not only is it important to control the printing of four-color printing techniques, it is also a quality feature in the production of special color printed products. In order to determine the quality of a printed matter, it is therefore necessary to perform a true color measurement, ie to control the consistent quality of the color even over a printing process by producing a variety of printed products, while certain settings and sizes in a narrow , but for the print quality are considerably dynamic. At the same time, the registration difference, ie the deviation with regard to the matching of the colors, must be determined.
[0004] Bekannte Druckmaschinen wie so genannte Rollendruckmaschinen verwenden heutzutage eine automatische Passersteuerung, wobei auf den Druckplatten außerhalb des Endformats kleine Marken mitgedruckt und beispielsweise von einer Hochleistungskamera mit Blitz kontinuierlich aufgenommen werden. Eine entsprechende Software, die das enorme Datenaufkommen der Hochleistungskamera verarbeitet, erkennt die durch die Marken hervorgerufenen Signale und bewirkt, dass die Marken entsprechend zueinander gefahren werden, so dass durch eine Justierung der Druck- platten im Druck möglich ist, wenn sich Verschiebungen der Marker ergeben. Der Abgleich der Kamerabilder erfordert auch auf Grund der großen zu verarbeitenden Datenmenge eine gewisse Zeit, so dass bis zum Erkennen einer Druckqualitätsverschlechterung und der entsprechenden Justierung der Druckmaschine nachteilig bereits eine Vielzahl von Drucken entstanden sein kann. Ferner wird die Hochleistungs- kamera bereits ihrer Größe entsprechend von dem zu prüfenden Produkt beabstandet sein, und es besteht die Gefahr, dass daher nicht alle Aspekte des Prüfguts aus gleichem Winkel optimal aufgenommen werden können, was zu Verzerrungen oder Unscharfe der aufgenommenen Abbildung führen kann.Known printing presses such as web presses nowadays use an automatic registration control, printed on the printing plates outside the final format small brands and continuously recorded, for example, from a high performance camera with flash. Corresponding software that processes the enormous data volume of the high-performance camera recognizes the signals generated by the marks and causes the marks to be moved in relation to each other so that an adjustment of the printing plates in the print is possible if the markers are displaced , Due to the large amount of data to be processed, the adjustment of the camera images also requires a certain amount of time, so that a large number of prints can be produced disadvantageously even before the recognition of print quality degradation and the corresponding adjustment of the printing press. Furthermore, the high-performance camera will already be spaced according to the size of the product to be tested, and there is a risk that not all aspects of the test material can be optimally absorbed from the same angle, which can lead to distortions or blurring of the recorded image.
[0005] Ein System zur Beurteilung einer Qualität von einer aus einer Druckmaschi- ne produzierten Drucksache ist aus der DE 202004020463 U1 bekannt, das auf einfache Weise an einer Druckmaschine angeordnet werden kann und mittels dem ein im System durchgeführtes komplexes Verfahren zur Beurteilung der Qualität der Drucksache in Echtzeit im laufenden Druckprozess der Druckmaschine ausgeführt werden kann. Das System soll insbesondere Probleme bekannter Kamerasysteme überkom- men, die bei der Prüfung von farbigem Material mittels elektronischer Bildsensoren, insbesondere Farbkameras, Bilddaten aufnehmen, die nicht dem Farbempfinden des menschlichen Auges entsprechen. Es wird insofern für erforderlich erachtet, die spektrale Empfindlichkeitsverteilung der eingesetzten Farbkameras mit der Empfindlichkeitsverteilung des menschlichen Auges in Einklang zu bringen, so dass ein durch eine solche Kamera aufgenommenes auf einem Farbmonitor angezeigtes Druckbild nicht zu einem verfälschten Seheindruck führt.[0005] A system for assessing a quality of a printed matter produced from a printing machine is known from DE 202004020463 U1, which can be arranged in a simple manner on a printing machine and by means of which a complex method performed in the system for assessing the quality of the Printed matter in real time in the current printing process of the printing press can be performed. The system is intended in particular to overcome problems of known camera systems which record image data which do not correspond to the color perception of the human eye when checking colored material by means of electronic image sensors, in particular color cameras. It is considered necessary to reconcile the spectral sensitivity distribution of the color cameras used with the sensitivity distribution of the human eye, so that one by a such a camera recorded on a color monitor printed image does not lead to a falsified visual impression.
[0006] Weiter beschreibt die DE 102004 029 140 A1 ein Verfahren zur Identifikation eines so genannten einzelnen Nutzens „mit einem Druckbild von fehlerhafter Quali- tat auf einem Bedruckstoff mit mehreren Nutzen". Hierbei wird ein Bild von zumindest einem Teil des Bedruckstoffs fotografisch aufgenommen und mit dem aufgenommenen Bild korrelierende Daten werden dahingehend geprüft, ob auf dem Bedruckstoff ein die Qualität des Druckbildes mindernder Fehler vorliegt. Es wird aus den mit dem aufgenommenen Bild korrelierenden Daten mit Bezug auf den Bedruckstoff eine Information zum Ort des die Qualität des Druckbilds mindernden Fehlers ermittelt, so dass die Information zum Ort des die Qualität des Druckbilds mindernden Fehlers mit einer Information zur Position und Größe der einzelnen auf dem Bedruckstoff angeordneten Nutzen abgeglichen wird, wobei die Informationen der vorgenannten Parameter einem e- lektronisch generierten Datensatz entnommen werden. Hierdurch soll vermieden wer- den, dass die Qualitätsüberprüfung des Druckbilds ohne Zuhilfenahme eines gedruckten Referenzbedruckstoffes erfolgen kann.[0006] DE 102004 029 140 A1 further describes a method for identifying a so-called individual benefit "having a printed image of faulty quality on a substrate having a plurality of uses." In this case, an image of at least part of the printing material is photographically recorded and Data correlated with the recorded image is checked as to whether there is an error on the printing material which reduces the quality of the printed image, and information about the location of the print image quality error is determined from the data correlating with the recorded image with respect to the printing material so that the information on the location of the quality of the printed image mitigating error is compared with information on the position and size of the individual arranged on the substrate benefits, the information of the aforementioned parameters are taken from an e- lektronisch generated record - that the quality inspection of the printed image can be done without the aid of a printed Referenzbedruckstoffes.
[0007] Außerdem offenbart die DE 10 2006 025 324 A1 eine Sensoreinrichtung, die geeignet ist, streifenförmige Druckflächen entlang einer Druckstoffbahn bewegter Bedruckstoffe zu erfassen. Mit verringertem apparativem Aufwand soll der streifenför- mige Erfassungsbereich hinsichtlich einer spektralen Dichtemessung und Farbregelung auf der Basis von Druckkontrollstreifen sensorisch erfasst werden, wobei durch optische Mittel Abschnitte der Druckfläche, die in Richtung der Hauptausdehnung der Druckfläche aufeinanderfolgen, benachbart zueinander auf den Matrixsensor projiziert werden.In addition, DE 10 2006 025 324 A1 discloses a sensor device which is suitable for detecting strip-shaped printing surfaces along a printing material web of moving printing materials. With reduced expenditure on equipment, the strip-like detection area is to be sensed with respect to a spectral density measurement and color control on the basis of print control strips, whereby sections of the print area following one another in the direction of the main extent of the printing area are projected onto the matrix sensor adjacent to one another by optical means.
[0008] Weiter offenbart die Patentschrift DE 41 36461 C2 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur großflächigen Bildinspektion, wobei die Vorrichtung eine optische Abtasteinrichtung mit einer Lichtquelle und einem Aufnahmeelement umfasst. Das Aufnahmeelement ist so angeordnet, dass es mit einer Ansteuer- und Messelektronikeinheit und einer Rechner- und Auswerteeinheit zusammen arbeitet, wobei die Ansteuer- und Messelektronik mittels eines Winkel-Encoders mit der Laufgeschwindigkeit des Druckerzeugnisses synchronisierbar ist, so dass die Zeitenfolge der Aufnahmezyklen in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit steuerbar ist und die Rechen- und Auswerteeinheit in Abhängigkeit eines Ist-Sollwert-Vergleichs eine Stelleinrichtung für die Farbführung der Druckmaschine steuern kann. Dies wird realisiert, indem das Aufnahme- element aus mehreren parallel betriebenen Flächensensoren des CCD-Typs mit jeweils einem matrixförmig adressierbaren Bildaufnahme-Speicherbereich mit Zeileneinrichtung quer zur Druckrichtung aufgebaut ist. Bei jedem Flächensensor sind die Informationen takt- und zeilenmäßig verschiebbar und seriell auslesbar und kann vor Auf- nahmezyklus zumindest ein Zeilentransferimpuls erfolgen.Further, the patent DE 41 36 461 C2 discloses a device and a method for large-scale image inspection, wherein the device comprises an optical scanning device with a light source and a receiving element. The receiving element is arranged so that it works together with a control and measurement electronics unit and a computer and evaluation unit, wherein the control and measurement electronics can be synchronized by means of an angle encoder with the running speed of the printed product, so that the timing of the recording cycles in dependence the web speed can be controlled and the computing and evaluation unit depending on an actual reference value comparison can control an adjusting device for the color guide of the printing press. This is realized by element is constructed of several parallel-operated surface sensors of the CCD type, each with a matrix-like addressable image recording memory area with line device transverse to the printing direction. In the case of each area sensor, the information is displaceable in terms of clock and line and can be read serially, and at least one line transfer pulse can take place before the recording cycle.
[0009] Der vorliegende Stand der Technik verdeutlicht, dass die parallele Aufnahme verschiedener, ein äußeres Erscheinungsbild eines Objektes bestimmender Parameter, wie etwa die Druckbildkontrolle bestimmter Drucksachen mit den gegebenen Druckbildkontrollsystemen bis dato trotz enormen apparativen Aufwandes noch unbe- friedigend gelöst wird.[0009] The present state of the art makes it clear that parallel recording of various parameters determining an external appearance of an object, such as the print image control of certain printed matters with the given print image control systems, has so far been achieved unsatisfactorily despite enormous expenditure on equipment.
OFFENBARUNGEPIPHANY
[00010] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur gleichzeitigen Aufnahme von Bild- und Farbdaten zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.Based on this prior art, the present invention based on the object to provide an improved image recording and color measuring device and an improved method for the simultaneous recording of image and color data. This object is achieved by a device having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 15.
[00011] Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung eines verbesserten Bildaufnahme- und Farbmesssystems und ein entsprechendes verbessertes Verfahren. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.Another object is to provide an improved image acquisition and color measurement system and a corresponding improved method. This object is achieved by a device having the features of claim 13 and by a method having the features of claim 16.
[00012] Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden durch die Unteransprüche beschrieben.Preferred embodiments are described by the subclaims.
[00013] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung zur Aufnahme von Bilddaten und Farbdaten einer Oberfläche ei- nes Objektes umfasst ein Kameramodul und vorteilhaft getrennt davon einen oder mehrere Farbsensoren mit entsprechenden Optiken, die es ermöglichen, dass von jeweils einem Punkt der Oberfläche des Objektes, zeitgleich Bilddaten und Farbmessda- ten aufnehmbar sind. Viele Bilddaten und Farbdaten, die paarweise von jedem Punkt erfasst werden, stellen eine Bild- und Farbdatengesamtheit bereit, die es ermöglicht, vorteilhaft etwa eine Aussage über die Qualität des aufgenommenen- bzw. gemessenen Objekts zu treffen. Diese Aussage kann etwa die Farbgebung selbst oder auch die Materialbeschaffenheit des Objekts betreffen, wenn bei zu erwartender gleich bleiben- der Färbung eines Objekts etwa Farbänderungen auf Oberflächenveränderungen des Objekts hindeuten. Durch die getrennte Verarbeitung der Bilddaten und der Farbdaten ist die Verwendung hoch spezialisierter Farbsensoren bzw. Bildaufnahmemodule möglich, die vorteilhaft mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit arbeiten. Damit wird ei- ne Verbesserte Datenaufnahme bereitgestellt, was etwa bei der Anwendung in der Druckbildkontrolle zu einer erhöhten Zuverlässigkeit und schneller Fehlererkennung führt.[00013] An exemplary embodiment of an image recording and color measuring device according to the invention for recording image data and color data of a surface of an object comprises a camera module and advantageously separate one or more color sensors with corresponding optics, which make it possible to obtain from each one point of the surface of the object Object, at the same time image data and color measurement data can be recorded. Many image data and color data acquired in pairs from each dot provide an image and color data population that makes it possible to advantageously make an estimate about the quality of the object being measured or measured. This statement may concern, for example, the coloration itself or also the material properties of the object, if the expected level remains the same. For example, the coloration of an object may indicate color changes to surface changes of the object. By separately processing the image data and the color data, it is possible to use highly specialized color sensors or image acquisition modules which advantageously operate at high speed and accuracy. An improved data recording is thus provided, which leads to increased reliability and faster error detection, for example when used in print image control.
[00014] Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich darauf, dass ein Gehäuse die Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung vorteilhaft schützend umgibt.Another embodiment relates to the fact that a housing advantageously surrounds the image recording and color measurement protective.
[00015] Ein Ausführungsbeispiel, das das erfindungsgemäße Bildaufnahme- und Farbmesssystem beschreibt, weist vorteilhaft eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtungen auf, so dass große Flächen wie etwa eine breite Druckbahn oder andere Objekte mit Längs- und/oder Querausdehnungen von mehreren Metern der synchronen Bildaufnahme und Farbmessung unterzogen werden können, so dass vorteilhaft die Qualität der Oberfläche dieser Objekte untersucht und bewertet werden kann.An embodiment which describes the image recording and color measurement system according to the invention advantageously has a plurality of image recording and color measuring devices according to the invention, so that large areas such as a wide printing web or other objects with longitudinal and / or transverse dimensions of several meters Synchronous image recording and color measurement can be subjected, so that advantageously the quality of the surface of these objects can be examined and evaluated.
[00016] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Bildaufnahme- und Farbmesssystems als eine Druckbildkontroll- vorrichtung, die dazu geeignet ist, auf ein Objekt aufgedruckte Bilder während der des laufenden Prozesses der Druckerstellung beziehungsweise unmittelbar danach auf ihre Qualität hin zu überprüfen. Die Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung weist dazu vorteilhaft getrennte Module zur Aufnahme von Bilddaten und zur Farbmessung auf. Hochempfindliche Farbsensoren werden parallel zu einer temperaturunabhängigen Bildaufnahmevorrichtung, wie einem Zeilensensor, der von einem Kameramodul um- fasst ist, eingesetzt und können zeitgleich entsprechende Bilddaten und Farbmessda- ten von einem Punkt des Druckbilds aufnehmen. Eine Vielzahl dieser jeweils einem einzelnen Punkt zuordenbaren Bild- und Farbmessdaten ergibt Zeilen zugeordneter Datensätze und sodann einen Gesamtdatensatz, der es vorteilhaft erlaubt, die Qualität des Druckbildes zu überprüfen.An embodiment of the invention relates to the use of the image recording and color measurement system according to the invention as a Druckbildkontroll- device that is suitable to check printed images on an object during the ongoing process of printer setting or immediately thereafter to check their quality , For this purpose, the image recording and color measuring device advantageously has separate modules for recording image data and colorimetry. Highly sensitive color sensors are used in parallel with a temperature-independent image acquisition device, such as a line sensor, which is encompassed by a camera module, and can simultaneously record corresponding image data and color measurement data from a point of the print image. A large number of these image and color measurement data, which can each be assigned to a single point, results in rows of assigned data records and then a complete data record which advantageously allows the quality of the print image to be checked.
[00017] Ein nächstes Ausführungsbeispiel bezieht sich darauf, dass in dem Gehäuse, welches das Kameramodul und die Farbsensoren umfasst, oder alternativ an dem Gehäuse, eine Lichtquelle zur zumindest teilweisen Beleuchtung des Objektes angeordnet ist. Somit ist es vorteilhaft möglich, eine Lichtquelle getrennt von den Modulen zur Aufnahme der Färb- und Bilddaten anzuordnen und die Lichtquelle näher an das Objekt heran zu bringen, so dass eine präzise Ausleuchtung vorgenommen werden kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass durch separate Anordnung der Lichtquelle vom Kameramodul und dem Farbmodul die durch die Lichtquelle entstehende Wärme we- niger direkt auf die genannten Module einwirkt.A next embodiment relates to the fact that in the housing, which comprises the camera module and the color sensors, or alternatively on the housing, a light source for at least partial illumination of the object is arranged. Thus, it is advantageously possible to have a light source separate from the modules to arrange the color and image data and bring the light source closer to the object, so that a precise illumination can be made. Furthermore, it is advantageous that by separate arrangement of the light source from the camera module and the color module, the heat generated by the light source acts less directly on the said modules.
[00018] Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich darauf, dass der Zeilensensor, der in dem Kameramodul angeordnet ist, ein lediglich monochromer Zeilensensor sein kann, der vorteilhaft nur Grauwerte misst und insofern einen reduzierten Datensatz im Vergleich zu Farbzeilensensoren aufnimmt, die ein mehrfach höheres Datenvolu- men erzeugen. Damit ergibt sich vorteilhaft, dass ein geringeres Speichervolumen zur Speicherung der aufgenommenen Bilddaten bereitgestellt werden kann.A further exemplary embodiment relates to the fact that the line sensor which is arranged in the camera module can be a merely monochrome line sensor which advantageously only measures gray values and thus takes up a reduced data set in comparison to color line sensors which have a data volume which is several times higher. produce. This results in advantageous that a lower storage volume for storing the recorded image data can be provided.
[00019] Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildaufnahme- und Farbmessung von Bilddaten und Farbdaten einer Oberfläche eines Objektes, das unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Bildaufnahme- und Farbmess- Vorrichtung ausgeführt wird, bezieht sich auf die Schrittabfolge der Aufnahme von Bilddaten mit dem Kameramodul und von Farbmessdaten durch Farbsensoren zur Bereitstellung einer Bild- und Farbdatengesamtheit aus einer Vielzahl von Bilddaten und Farbdaten von Punkten und entsprechend von Zeilen, die sich aus einer Vielzahl von Punkten zusammensetzen.An embodiment of the method according to the invention for image acquisition and color measurement of image data and color data of a surface of an object, which is carried out using an image recording and color measuring device according to the invention, refers to the step sequence of recording image data with the camera module and Color measurement data by color sensors for providing an image and color data set of a plurality of image data and color data of dots and corresponding to rows composed of a plurality of dots.
[00020] Ein weiteres Verfahren bezieht sich auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Bildaufnahme- und Farbmesssystems, um mittels der erlangten Daten über Objekte mit einer Ausdehnung von bis zu mehreren Metern in Längs- oder Querrichtung Qualitätsaussagen oder andere Informationen über deren Oberflächenfärbung oder Beschaffenheit zu bekommen.Another method relates to the use of the image acquisition and color measurement system according to the invention to get quality statements or other information about their surface color or texture by means of the obtained data on objects with an extent of up to several meters in the longitudinal or transverse direction.
[00021] Weiter bezieht sich eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen als Druckbildkontrollvor- richtung zur Inline-Druckbildkontrolle, eines auf einem Objekt aufgedruckten Druckbilds. Vorteilhaft werden in dem Verfahren zeitgleich von einem Punkt des Druckbilds, das aus einer Vielzahl von Punkten besteht, Bilddaten durch das den Zeilensensor um- fassende Kameramodul und Farbmessdaten durch einen oder mehrere Farbsensoren aufgenommen. Sobald die Daten dieses Punktes aufgenommen sind, wird der vorgenannte Schritt mit dem nächsten Punkt wiederholt, so dass vorteilhaft eine Vielzahl von Bild- und Farbdaten zu jedem einzelnen Punkt aufgenommen wird, die eine Bild- und Farbdatengesamtheit bereitstellt, die es vorteilhaft ermöglicht, die Qualität des Druckbildes zu überprüfen.[00021] An embodiment of the method according to the invention further relates to the use of the devices according to the invention as a print image control device for inline print image control of a print image printed on an object. Advantageously, in the method, image data is acquired by the one or more color sensors simultaneously from a point of the print image consisting of a plurality of dots by the camera module comprising the line sensor and colorimetric data. Once the data of that point has been recorded, the aforementioned step is repeated with the next point, so that advantageously a plurality of image and color data are recorded at each individual point, which includes a picture and a picture Provides color data aggregate, which advantageously allows to check the quality of the printed image.
[00022] Diese und weitere Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich.These and other advantages will be apparent from the following description.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
[00023] Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigt:The reference to the figures in the description serves to assist the description. Articles or parts of objects which are substantially the same or similar may be given the same reference numerals. The figures are merely schematic representations of embodiments of the invention. It shows:
[00024] Figur 1 einen Längsschnitt durch die Druckbildkontrollvorrichtung und ein davor angeordnetes Objekt,1 shows a longitudinal section through the print image control device and an object arranged in front,
[00025] Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht der Druckbildkontrollvorrichtung.Figure 2 is a schematic perspective view of the print image control device.
[00026] Figur 3a ein mit dem Bildaufnahmemodul aufgenommenes Bild undFIG. 3 a shows a picture taken with the picture taking module and FIG
[00027] Figur 3b die zugehörigen Daten, die von demselben Druckbild aus Fig.3a mittels Farbsensoren erhalten wurden.Figure 3b shows the associated data obtained from the same printed image from Figure 3a by means of color sensors.
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
[00028] Zur Verdeutlichung der Bedeutung einiger der hierin verwendeten Begriffe wird dargelegt, wie diese verstanden werden sollen. Eine Bildaufnahme- und Farb- messvorrichtung wie vorliegend beschrieben, meint eine Vorrichtung, die zwei getrennte Technologien zur Messung von Farben und zur Aufnahme von Bildern, die lediglich als Grauwerte wiedergegeben zu brauchen. Ein solches System unterscheidet sich in wesentlichen Punkten von einer Farbkamera, da es eine getrennte Messung der ge- nannten völlig unterschiedlichen Parameter durchführt, und die synchron aufgenommenen Daten bezüglich Farbe und Bild miteinander koppelt, um ein Datensatzpaar bereitzustellen. Bildaufnahme bedeutet vorliegend die Aufnahme von Konturen und Kontrasten, und kann auch - muss aber nicht Farben umfassen, aber ohne eine Aussage über die Qualität der Farbe wie deren Intensität bereitzustellen. [00029] Wenn ein Punkt, der ein Durchmesser oder eine Ausdehnung von wenigen μm, bzw. μm2, vorzugsweise von wenigen mm, bzw. wenigen mm2 haben wird, aber dessen Ausdehnung oder Durchmesser auch im cm- bzw. cm2-Bereich liegen kann, gemessen wird, so können zum einen dessen Bilddaten erfasst und zum anderen über unterschiedliche Farbsensoren dessen Farbdaten gemessen werden. Bild- und Farb- messdaten werden vorliegend als Datenpaar eines Punktes angesehen.To clarify the meaning of some of the terms used herein, it will be explained how they are to be understood. An image capture and color measurement device as described herein means an apparatus that uses two separate technologies to measure colors and to capture images that are rendered as gray levels only. Such a system differs substantially from a color camera in that it performs a separate measurement of the aforementioned completely different parameters, and couples the synchronously acquired color and image data together to provide a set of data. Image recording in the present case means the recording of contours and contrasts, and can also - but does not have to include colors, but without providing any statement about the quality of the color and its intensity. If a point that has a diameter or an extension of a few microns, or 2 microns, preferably a few mm, or a few mm 2 , but its extension or diameter in the cm or cm 2 range can be measured, so can be recorded on the one hand the image data and on the other via different color sensors whose color data are measured. In the present case, image and color measurement data are regarded as a data pair of a point.
[00030] Ein Zeilensensor wie vorliegend beschrieben ist ein licht- bzw. strahlungsempfindliche Detektor aus einer zweidimensionalen Anordnung aus Foto- oder anderen Detektoren. Zeilensensoren können einfache monochrom arbeitende Detektoren sein.A line sensor as described herein is a light or radiation sensitive detector from a two-dimensional array of photo or other detectors. Line sensors can be simple monochrome detectors.
[00031] Der Begriff Optik, wie vorliegend gebraucht, meint eine Vorrichtung zum Bündeln oder Leiten von Licht.The term optics, as used herein, means a device for bundling or directing light.
[00032] Weiter kann die erfindungsgemäße Bildaufnahme - und Farbmessvorrich- tung sehr vorteilhaft Platz sparend und günstig als „Druckbildkontrollvorrichtung" verwendet werden: Hierunter wird grundsätzlich eine Vorrichtung verstanden, die in Druckvorrichtungen wie Rotationsdruckmaschinen, Bogendruckmaschinen und anderen Druckmaschinen, die zum Offset-Druck, zum Sieb- oder Flexo-, oder auch Tiefdruck geeignet sind, nur um einige Drucktechniken zu nennen, zur Kontrolle des Druckbilds zumindest hinsichtlich der Passer- und Farbidentität eingesetzt werden.[00032] Furthermore, the image recording and color measuring device according to the invention can very advantageously be used as a "print image control device" in a space-saving and low-cost manner. This is basically understood to mean a device that is used in printing devices such as rotary printing presses, sheet-fed presses and other printing presses for offset printing. suitable for screen or flexo, or gravure, just to name a few printing techniques are used to control the printed image at least in terms of the registration and color identity.
[00033] Unter Passerkontrolle wird verstanden, dass das exakte übereinander Pas- sen von Formen, die im Mehrfarbdruck nacheinander auf die Bedruckfläche gebracht werden, geprüft wird; unter Farbkontrolle wird die Kontrolle dessen verstanden, in wie weit die ergebende Endfarbe einer aus mehreren Farben gedruckten farbigen Fläche der vorbestimmten Endfarbe entspricht. Dabei kann die Endfarbe etwa über genormte Farbcodes festgelegt sein. Passerprobleme können etwa durch veränderte Laufge- schwindigkeiten von Druckzylindern hervorgerufen werden; je rascher eine solche Laufgeschwindigkeitsänderung erkannt wird, desto schneller kann ein Druckzylinder durch eine entsprechende Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung korrigiert werden. Analog können bei rechtzeitiger Detektion des Druckfehlers Änderungen des Verhaltens des Druckpapiers, der Papierrollenwicklung, Papierlagerbedingungen und ähn- liches erkannt und behoben und somit eine Reduktion der Erzeugung von Fehldrucken bewirkt werden.[00033] Passport control is understood to mean that the exact superimposition of shapes, which are successively brought onto the printing surface in multicolor printing, is checked; By color control is meant the control of how far the resulting final color of a colored surface printed in several colors corresponds to the predetermined final color. The final color may be determined using standardized color codes. Passer problems can be caused by changing running speeds of printing cylinders; the faster such a speed change is detected, the faster a pressure cylinder can be corrected by a corresponding control and / or regulating device. Similarly, if the printing error is detected in good time, changes in the behavior of the printing paper, the paper roll winding, paper storage conditions and the like can be detected and remedied, thus causing a reduction in the generation of misprints.
[00034] Diejenigen Ausführungsformen der Erfindung, in denen das Farbmess- und Bildaufnahmesystem als Druckbildkontrollvorrichtung eingesetzt wird, beziehen sich auf die Durchführung einer Inline-Kontrolle eines Druckbilds, das auf ein Objekt aufgedruckt wird. Unter Inline-Kontrolle wird vorliegend verstanden, dass die Qualität des Druckbilds während des Druckprozesses hinsichtlich des Passers und der Farbgebung in der Druckmaschine kontrolliert wird. Vorteilhaft können dabei Druckbildkontrollvor- richtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in der Druckmaschine selbst angeordnet werden. Unter dem Objekt, auf welches das Bild aufgedruckt wird, wird vorliegend eine Unterlage wie Papier, Metall oder ähnliches verstanden, um beispielsweise Zeitschriften, Zeitungen aber auch bedruckte Dosen und ähnliches zu fertigen.Those embodiments of the invention in which the Farbmess- and Image pickup system is used as a print image control device, refer to the performance of an inline control of a printed image, which is printed on an object. Under inline control is understood in the present case that the quality of the printed image is controlled during the printing process in terms of the passport and the coloring in the printing press. Print image control devices according to the present invention can advantageously be arranged in the printing machine itself. Under the object on which the image is printed, is understood in the present case a document such as paper, metal or the like, for example, to produce magazines, newspapers but also printed cans and the like.
[00035] Die erfindungsgemäße Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung kann als Druckbildkontrollvorrichtung eingesetzt werden, wie die Figuren 1 und 2 zeigen. Fig. 1 zeigt die Druckbildkontrollvorrichtung 1 mit einem Kameramodul 3 in einer Kamera 2 auf, das einen Zeilensensor umfasst. Dem Zeilensensor ist eine erste Optik 3' zur Bündelung des Lichts zugeordnet, wie durch den Strahlengang 14 angedeutet. Weiter um- fasst die Druckbildkontrollvorrichtung 1 mehrere Farbsensoren 4 mit einer entsprechenden zugehörigen zweiten Optik 5.The image recording and color measuring device according to the invention can be used as a print image control device, as the figures 1 and 2 show. Fig. 1 shows the print image control device 1 with a camera module 3 in a camera 2, which comprises a line sensor. The line sensor is associated with a first optics 3 'for focusing the light, as indicated by the beam path 14. Furthermore, the printed image control device 1 comprises a plurality of color sensors 4 with a corresponding associated second optical system 5.
[00036] Diese Optik 5 ist vorteilhaft so aufgebaut, dass die Glasfasern 9 zur Lichtleitung durch als Querschnittswandler 9' wirkende Metallplatten geführt werden. Eine Anordnung vieler Farbsensoren 4 neben und/oder übereinander mit den entsprechen- den Glasfasern 9 kann daher in Verbindung mit der Längslinse 5', eine Lichteintrittsbzw. Austrittsfläche an der zu dem Objekt 20 weisenden Ende der Glasfasern 9 aufweisen, dass entsprechende quadratische oder runde Querschnitte der Fasern 9 zur Farbdatenaufnahme bereitgestellt werden, wodurch eine definierte Fläche mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern oder mit einer rechteckigen Grundfläche bereit- gestellt wird, so dass die auf den Parameter „Farbe" zu untersuchende Fläche einer Objektoberfläche exakt bestimmt werden kann.This optic 5 is advantageously constructed so that the glass fibers 9 are guided to the light pipe by as a cross-sectional transducer 9 'acting metal plates. An arrangement of many color sensors 4 next to and / or one above the other with the corresponding glass fibers 9 can therefore, in conjunction with the longitudinal lens 5 ', a Lichteintrittsbzw. Have exit surface at the pointing to the object 20 end of the glass fibers 9 that corresponding square or round cross sections of the fibers 9 are provided for color data recording, whereby a defined area is provided with a diameter of a few millimeters or with a rectangular base, so that the area of an object surface to be examined for the parameter "color" can be determined exactly.
[00037] Das Kameramodul 3, das mit seiner Optik 3' die Kamera bereitstellt, die in einem Kameragehäuse 16 angeordnet ist, und die Farbsensoren 4 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 10 derart angeordnet, dass sie ein und denselben Punkt oder Bereich des zu kontrollierenden Druckbilds fokussieren. Entsprechend werden die Strahlengänge 13, 14 und die durch die Glasfasern 9 geführten Lichtwellen durch die Optiken 3', 5 und 7 so geführt, dass sie einen Punkt bzw. eine Linie eines Objekts 20 fokussieren. Eine Lichtsteuerung 13 zur Steuerung der Beleuchtung mittels der Lichtquelle 11 hilft, eine optimale Objektausleuchtung -zumindest des Teils der Objektober- fläche, die zum entsprechenden Zeitpunkt der Bildaufnahme und Farbmessung unterzogen werden soll.The camera module 3, with its optics 3 'provides the camera, which is arranged in a camera body 16, and the color sensors 4 are arranged in a common housing 10 such that they have one and the same point or area of the print image to be controlled focus. Accordingly, the optical paths 13, 14 and the light waves guided through the optical fibers 9 are guided through the optics 3 ', 5 and 7 so as to focus a point or a line of an object 20. A light control 13 for controlling the illumination by means of the light source 11 helps to ensure optimal illumination of the object - at least the part of the object surface. surface to be subjected to image acquisition and color measurement at the appropriate time.
[00038] Die Farbsensoren 4 und das Kameramodul 3 können durch die erfindungsgemäße Anordnung zeitgleich Bilddaten - mittels des Kameramoduls 3 - und Farb- messdaten - mittels des entsprechenden Farbsensors 4 - aufnehmen. So werden eine Vielzahl von Punkten nacheinander als Bild- und Farbdaten abgebildet und von den entsprechenden Aufnahmemodulen aufgenommen, die detektierten elektromagnetischen Wellen beziehungsweise Signale werden mittels einer entsprechenden Datenübertragungsleitung an eine Elektronikkomponente 12 weitergegeben.The color sensors 4 and the camera module 3 can at the same time image data - by means of the camera module 3 - and color measurement data - by means of the corresponding color sensor 4 - record by the inventive arrangement. Thus, a plurality of points are successively imaged as image and color data and recorded by the corresponding recording modules, the detected electromagnetic waves or signals are transmitted by means of a corresponding data transmission line to an electronic component 12.
[00039] Wie insbesondere Fig.2 zeigt, ermöglicht der Strahlengang der Kamera 2 und eine als Zeile angeordnete Vielzahl von Farbsensoren 4, die somit eine Farbmess- zeile 18 bereitstellt, sowie eine ebenfalls Beleuchtungszeile 17 gestaltete Lichtquellenanordnung, die etwa aus Leuchtdioden platz- und energiesparend bereit gestellt sein kann, die jedoch ebenfalls aus anderen geeigneten Leuchtmitteln beschaffen sein kann, eine Bildabfrage in Zeilenform, gezeigt durch die Pfeile b, und eine Farbabfrage in Zeilenform, gezeigt durch die Pfeile a, so dass zeilenweises Scannen der Objektoberfläche durchgeführt werden kann.2, the beam path of the camera 2 and a plurality of color sensors 4 arranged as a line, which thus provides a color measurement line 18, and a light source arrangement likewise designed for illumination line 17, can be made up of light-emitting diodes can be provided energy-saving, but which may also be made of other suitable lamps, a picture query in line form, shown by the arrows b, and a color scan in line form, shown by the arrows a, so that line by line scanning of the object surface can be performed.
[00040] Wie in Fig. 1 gezeigt, können die Farbsensoren 4 und das Kameramodul 3 auf einer Platine 19 angeordnet sein, entsprechende Ausgänge der Farbsensoren 4 und des Kameramoduls 3 sind auf der Platine angeordnet und die Ausgänge sind über Signalleitungen mit der Elektronikkomponente 12 kommunikativ verbunden. Der Fachmann kennt die Technologien zur Bestückung einer solchen Platine. Natürlich ist es ebenfalls möglich, eine kabel- oder leitungslose Kommunikationstechnologie zwischen den Modulen und der Elektronikkomponente 12 zur Signalübertragung zu wählen.As shown in Fig. 1, the color sensors 4 and the camera module 3 may be arranged on a circuit board 19, corresponding outputs of the color sensors 4 and the camera module 3 are arranged on the board and the outputs are communicatively via signal lines to the electronic component 12 connected. The person skilled in the art knows the technologies for equipping such a board. Of course, it is also possible to choose a cable or wireless communication technology between the modules and the electronic component 12 for signal transmission.
[00041] Vorliegend ist innerhalb des Gehäuses 10 eine Lichtquelle 6 zur Beleuchtung des Objekts 20 gezeigt. Die Lichtquelle 6 ist vorteilhaft so ausgerichtet, dass sie den zu kontrollierenden Punkt oder Bereich des Druckbilds ideal beleuchtet. Selbstverständlich wird der Fachmann wissen, dass er bei der vorliegenden Konstruktion der Druckbildkontrollvorrichtung 1 die Lichtquelle 6 grundsätzlich auch außerhalb des Ge- häuses 10 oder an dem Gehäuse 10 anordnen kann. Eine Optik 7 fokussiert den Lichtstrahl, der aus der Lichtquelle kommt, auf die gewünschte Objektstelle. Natürlich kann statt einer größeren Lichtquelle, die von einer Halterung 8 gehalten und von der Steuerung 13 gesteuert wird, auch eine Vielzahl kleiner Lichtquellen etwa als Zeile angeord- net zum Einsatz kommen.In the present case, a light source 6 for illuminating the object 20 is shown within the housing 10. The light source 6 is advantageously oriented so that it ideally illuminates the point or area of the printed image to be checked. Of course, the person skilled in the art will know that in the present construction of the print image control device 1, he can in principle also arrange the light source 6 outside the housing 10 or on the housing 10. An optic 7 focuses the light beam coming from the light source onto the desired object location. Of course, instead of a larger light source, which is held by a holder 8 and controlled by the controller 13, a plurality of small light sources arranged approximately as a row. net used.
[00042] Durch die getrennte Aufnahme von Bild- und Farbdaten, die jeweils absolut synchron in Bezug auf einen Punkt erfolgt, und damit das getrennte Durchführen zweier Messverfahren, ist es möglich, die entsprechende Vorrichtung zur Durchführung ei- nes Messverfahrens für sich getrennt zu optimieren und in kleinstmöglicher Bauform in dem Gehäuse 10 anzuordnen.[00042] The separate recording of image and color data, which in each case takes place absolutely synchronously with respect to one point, and thus the separate carrying out of two measuring methods, makes it possible to separately optimize the corresponding apparatus for carrying out a measuring method and to be arranged in the smallest possible design in the housing 10.
[00043] Dies bedeutet, dass die gesamte Druckbildkontrollvorrichtung 1 bezüglich des Volumens, das sie einnimmt, optimiert werden kann. Es kann beispielsweise eine Reihe von Farbsensoren 4, wie gezeigt in Figur 2, in einer Reihe nebeneinander ange- ordnet werden. Es ist damit möglich, als Kameramodul 3 außer einem Farbkamerar- modul einen Zeilensensor zu verwenden, der lediglich ein monochromer Zeilensensor ist und insofern nur Grauwerte aufnimmt. Dabei ist grundsätzlich gemeint, dass ein Zeilensensor eingesetzt werden kann, dessen Temperaturempfindlichkeit geringer ist als etwa die eines CEMOS, NMOS oder CCD-Halbleiters, wie sie in Farbkameras einge- setzt werden. Diese liefern bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Farbdaten. Wird hingegen eine Monochrom-Kamera, wie im vorliegenden Fall, verwendet, so bringt diese den Vorteil, dass sie mit hoher Geschwindigkeit und in Bezug auf die oben genannten mittels der Halbleiter aufgebauten Kameras eine wesentlich höhere Auflösung aufweist. Hiermit wird vorteilhaft eine schnelle und präzise Bildauflösung er- reicht. Vorteilhaft werden die notwendigen Farbinformationen über eine Vielzahl von Farbsensoren erhalten, die etwa durch kommerzielle erwerbbare Farbsensoren geleistet werden kann. Beispielhafte Farbsensoren, ohne die Erfindung jedoch begrenzen zu wollen, können einen YXZ-Tri-Stimulusausgang aufweisen, so dass mittels dieses Ausgangs die aufgenommenen Daten unmittelbar einer spektralen Auswertung, etwa mittels CIELAB weiterverarbeitet werden können. Insofern ist ein so genannter RGB- Ausgang, wie er bei Kameras verwendet wird, die Bild- und Farbdaten gleichzeitig aufnehmen, der eine entsprechende spektrale Auswertung erschwert, nicht erforderlich.This means that the entire print image control device 1 with respect to the volume that it occupies can be optimized. For example, a row of color sensors 4, as shown in FIG. 2, can be arranged next to one another in a row. As a result, it is possible to use, as the camera module 3, in addition to a color camera module, a line sensor which is merely a monochrome line sensor and insofar only receives gray values. This basically means that a line sensor can be used whose temperature sensitivity is lower than that of a CEMOS, NMOS or CCD semiconductor, as used in color cameras. These provide different color data at different temperatures. On the other hand, when a monochrome camera is used, as in the present case, it has the advantage that it has a much higher resolution at a high speed and with respect to the above-mentioned cameras constructed by the semiconductors. This advantageously achieves fast and precise image resolution. Advantageously, the necessary color information on a variety of color sensors are obtained, which can be done for example by commercially purchasable color sensors. However, exemplary color sensors, without wishing to limit the invention, may have a YXZ tri-stimulus output, so that the recorded data can be directly further processed by means of this output for a spectral evaluation, for example by means of CIELAB. In this respect, a so-called RGB output, as used in cameras that record image and color data simultaneously, which complicates a corresponding spectral evaluation, not required.
[00044] Selbstverständlich können so genannte RGB-Farbsensoren verwendet werden, genauso wie spektrale Sensoren oder andere für die vorliegende Verwendung geeignete Sensoren.Of course, so-called RGB color sensors can be used, as well as spectral sensors or other suitable for the present use of sensors.
[00045] Die aufgenommenen Daten werden in eine Elektronikkomponente 12 übertragen, die vorteilhaft die Bilddaten und Farbmessdaten speichern und/oder weiter verarbeiten kann. Damit die Vorrichtung nicht überhitzt, kann das Gehäuse 10 Lüftungs- schlitze 11 aufweisen, die, wie gezeigt in Figur 1 , vorteilhaft nahe der Lichtquelle 6 angeordnet sind. Selbstverständlich können die entsprechenden Lüftungsschlitze 11 auch an anderer Stelle angeordnet sein, wobei die Lüftungsschlitze 11 vorteilhaft so gestaltet sein werden, dass kein Fremdlicht die Aufnahme der Bilddaten durch die Kamera 2 be- ziehungsweise die Farbsensoren 4 beeinträchtigt. Besonders vorteilhaft ist, dass das gesamte System in einem kleinen und länglichen Gehäuse 10 angeordnet werden kann, dass so beschaffen ist, dass es geeignet ist, auch in bereits auf dem Markt befindliche Druckvorrichtungen eingebaut zu werden. Durch die geringe Tiefe der Druck- bildkontrollvorrichtung 1 , wobei unter Tiefe der Weg des Signaleingangs in das Gehäu- se 10 bis zu einer Haltevorrichtung für das Kameramodul 3 und die Farbsensoren 4 gemeint ist, kann die erfindungsgemäße Druckbildkontrollvorrichtung 1 in einer Druckmaschine derart angeordnet werden, dass sie - und damit die entsprechenden Mess- sensoren - sehr nah an das zu kontrollierende Objekt 20 herangeführt werden kann. Damit ist es möglich, eine sehr präzise Kontrolle durchzuführen.The recorded data is transmitted to an electronic component 12, which can advantageously store and / or further process the image data and colorimetric data. To prevent the device from overheating, the housing 10 can be ventilated. have slits 11, which, as shown in Figure 1, are advantageously arranged near the light source 6. Of course, the corresponding ventilation slots 11 can also be arranged elsewhere, wherein the ventilation slots 11 are advantageously designed so that no external light affects the recording of the image data by the camera 2 or the color sensors 4. It is particularly advantageous that the entire system can be arranged in a small and elongate housing 10, which is designed so that it is suitable to be installed even in already on the market located printing devices. Due to the small depth of the print image control apparatus 1, wherein the term "depth" refers to the path of the signal input into the housing 10 up to a holding device for the camera module 3 and the color sensors 4, the print image control apparatus 1 according to the invention can be arranged in a printing press such that that they - and thus the corresponding measuring sensors - can be brought very close to the object 20 to be checked. This makes it possible to carry out a very precise control.
[00046] Figur 3 zeigt beispielhaft die Daten, die bei alternativer Anwendung eines Bildmoduls bzw. eines Farbmessmoduls aufgenommen werden: In Figur 3 ist ein mit dem Bildaufnahmemodul aufgenommenes Bild gezeigt, während Figur 3b die zugehörigen Daten, die von demselben Druckbild aus Figur 3a mittels Farbsensoren erhalten wurden, zeigt. Es ist gut zu sehen, wie bei intensiver Färbung die Signalpeaks, die der Farbsensor detektiert hat, anwachsen.FIG. 3 shows, by way of example, the data which are recorded when an image module or a color measurement module is used alternatively: FIG. 3 shows an image recorded with the image acquisition module, while FIG. 3b shows the associated data which is obtained from the same print image from FIG Color sensors were obtained shows. It is good to see how intense staining increases the signal peaks detected by the color sensor.
[00047] Wenn eine Vielzahl der erfindungsgemäßen Bildaufnahme- und Farbmess- vorrichtungen benachbart zueinander angeordnet werden, wobei sie vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden, wird die Möglichkeit geschaffen, Objekte mit einer großen Breite - wie etwa Druckpapierbahnen von bis zu mehreren Metern - oder Objekte mit großem Umfang, wie etwa Tonnen, während der Bedruckung Inline einer Farbmess- und Bildaufnahme zu Qualitätszwecken zu untersuchen. Dem so geschaffenen erfindungsgemäßen System sind auf Grund der geringen Größe viele Messanwendungen möglich: Die erfindungsgemäßen Bildaufnahme- und Farb- messvorrichtungen können in verschiedensten Gehäusen untergebracht werden, in denen zwei oder mehrere der Vorrichtungen sich gegenüber liegen um ein Objekt von zwei einander abgewandten Seiten oder auch in allen drei Dimensionen untersuchen.When a plurality of the image recording and color measuring devices according to the invention are arranged adjacent to one another, whereby they are advantageously accommodated in a common housing, the possibility is created of objects with a large width - such as printing paper webs of up to several meters - or Large-scale objects, such as tons, during printing, inspect for in-line colorimaging and imaging for quality purposes. Due to the small size, many measuring applications are possible for the system according to the invention thus created. The image recording and color measuring devices according to the invention can be accommodated in a very wide variety of housings in which two or more of the devices lie opposite each other around an object from two sides facing away from one another in all three dimensions.
[00048] Von der beidseitigen Druckbildkontrolle von Kronkorkenbedruckungen bis hin zu Scheckkarten oder anderen, wesentlich größeren bedruckten oder naturgemäß farbigen Objekten sind kaum Grenzen gesetzt. Eine wichtige Anwendung ergibt sich auch bei der Qualitätskontrolle der Materialbeschaffenheit von Objekten mit farbiger Oberfläche. Solarpanneis etwa, die durch Kratzer oder Fehlstellen beschädigt sind, weisen an den fehlerbehafteten Stellen eine andere Färbung auf, die mit dem erfin- dungsgemäßen System auffindbar ist. Es ergibt sich eine breite Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für das System.From the two-sided print image control of Kronkorkenbedruckungen to check cards or other, much larger printed or naturally Colored objects have no limits. An important application also results in the quality control of the material properties of objects with a colored surface. Solar pannies, for example, which are damaged by scratches or imperfections, have a different coloration on the defect-prone areas, which can be found using the system according to the invention. There is a wide variety of uses for the system.
[00049] Die erfindungsgemäßen Verfahren dienen der Bildaufnahme- und Farbmessung von Bilddaten und Farbdaten einer Oberfläche eines Objektes. Hierzu werden die erfindungsgemäßen Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtungen eingesetzt. Es wird der Schritt des zeitgleichen Aufnehmens von Bilddaten durch das einen Zeilensensor umfassende Kameramodul mit der zugehörigen Optik und von Farbmessdaten durch zumindest einen oder mehrere Farbsensoren, mit einer zugehörigen zweiten Optik eines Punktes der Oberfläche eines Objektes die aus einer Vielzahl von Punkten besteht, solange wiederholt bis ein hinreichender Datensatz, der eine Bild- und Farbda- tengesamtheit aus einer Vielzahl von Bilddaten und Farbdaten einzelner Punkte ist, entsprechend dem Anwendungszweck erlangt ist. Zeilenweises Aufnehmen der Daten ist vorteilhaft.The inventive methods are used for image acquisition and color measurement of image data and color data of a surface of an object. For this purpose, the image recording and color measuring devices according to the invention are used. The step of simultaneously recording image data by the camera module including a line sensor with the associated optics and colorimetric data by at least one or more color sensors, with an associated second optics of a point of the surface of an object consisting of a plurality of points, is repeated until a sufficient data set, which is an image and color data set of a plurality of image data and color data of individual dots, is obtained according to the purpose of use. Line by line recording of the data is advantageous.
[00050] Natürlich kann das Verfahren zur Bildaufnahme- und Farbmessung von Bilddaten und Farbdaten einer Oberfläche eines Objektes auch unter Verwendung ei- nes Bildaufnahme- und Farbmesssystems erfolgen, das eine Mehrzahl oder Vielzahl von Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtungen enthalten kann. Gleichzeitig können dann mit mehreren Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtungen Bilddaten und Farbmessdaten aufgenommen werden. Bei der Anwendung des Verfahrens in einer Druckvorrichtung zur Inline-Druckbildkontrolle eines auf einem Objekt aufgedruckten Druck- bildes kann das bedruckte Gut an der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder an dem System vorbeigeführt werden, etwa durch sich drehende Druckzylinder. [00050] Of course, the method of image-taking and color-measuring image data and color data of a surface of an object can also be performed by using an image-taking and color-measuring system which may include a plurality or a plurality of image-taking and color-measuring devices. At the same time, image data and color measurement data can then be recorded with a plurality of image acquisition and color measurement devices. When using the method in a printing device for inline print image control of a printing image printed on an object, the printed material can be guided past the device according to the invention or to the system, for instance by rotating printing cylinders.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Druckbildkontrollvorπchtung1 print image control device
2 Kamera2 camera
3 Kameramodul3 camera module
3' erste Optik3 'first optics
4 Farbsensor4 color sensor
5 zweite Optik5 second optics
5' Längslinse5 'longitudinal lens
6 Lichtquelle6 light source
7 dritte Optik7 third optics
8 Halterung für Lichtquelle8 holder for light source
9 Glasfasern9 glass fibers
9' Querschnittswandler9 'cross-section converter
10 Gehäuse10 housing
11 Lüftungsschlitz11 ventilation slot
12 Elektronikkomponente12 electronic component
13 Lichtsteuerung13 light control
14 Strahlengang14 beam path
15 Strahlengang15 beam path
16 Kameragehäuse16 camera housings
17 Beleuchtungszeile17 lighting line
18 Farbmesszeile18 color measurement line
19 Platine19 board
20 Objekt a Farbabfrage b Bildabfrage 20 Object a Color query b Picture request

Claims

ANSPRÜCHE
1. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung zur Aufnahme von Bilddaten und Farbdaten einer Oberfläche eines Objektes (20), wobei die Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung - zumindest ein einen Zeilensensor umfassendes Kameramodul (3) mit einer zugehörigen ersten Optik (31) zur Bündelung von Lichtstrahlen, und - einen oder mehrere Farbsensoren (4) mit einer zugehörigen zweiten Optik (5) aufweist, und wobei von jeweils einem Punkt der Oberfläche des Objektes (20) zeitgleich BiId- daten durch das Kameramodul (3) und Farbmessdaten durch den einen oder mehrere Farbsensoren (4) aufnehmbar sind, und wobei eine Vielzahl von Bilddaten und Farbdaten einzelner Punkte eine Bild- und Farbdatengesamtheit bereitstellt.1. Image recording and color measuring device for recording image data and color data of a surface of an object (20), wherein the image recording and color measuring device - at least one camera sensor comprising a line sensor (3) with an associated first optics (3 1 ) for focusing light beams, and - having one or more color sensors (4) with an associated second optics (5), and wherein from each one point of the surface of the object (20) simultaneously BiId- data by the camera module (3) and color measurement data by the one or more color sensors (4) are receivable, and wherein a plurality of image data and color data of individual dots provide an image and color data population.
2. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung in einem Gehäuse (10) angeordnet ist.2. Image recording and color measuring device according to claim 1, wherein the image recording and color measuring device is arranged in a housing (10).
3. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung eine Druckbildkontroll- Vorrichtung (1) zur Inline-Kontrolle eines auf einem Objekt (20) aufgedruckten3. Image recording and color measuring device according to one of the preceding claims, wherein the image recording and color measuring device, a print image control device (1) for inline control of a printed on an object (20)
Bildes ist.Picture is.
4. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Druckbildkontrollvorrichtung (1) in und an dem Gehäuse (10) zu- mindest eine Lichtquelle (6), insbesondere eine Lichtquelle (6) mit einer dritten4. image recording and color measuring device according to one of the preceding claims, wherein the print image control device (1) in and on the housing (10) at least one light source (6), in particular a light source (6) with a third
Optik (7) zur Bündelung von Lichtstrahlen, zur zumindest teilweisen Beleuchtung des Objekts (20) aufweist.Optics (7) for focusing light beams, for at least partially illuminating the object (20).
5. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprü- che, wobei die erste, die zweite und die dritte Optik (3', 5, 7) so angeordnet sind, dass die durch die Optiken (3', 5,7) hindurchtretenden und auf das Objekt (20) fo- kussierten Lichtwellen sich auf einen Punkt oder auf einer Linie vereinigen.5. Image recording and color measuring device according to one of the preceding claims, wherein the first, the second and the third optics (3 ', 5, 7) are arranged so that through the optics (3', 5,7) passing and focused on the object (20) focused light waves to a point or on a line.
6. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden An- spräche, wobei der von dem Kameramodul (3) umfasste Zeilensensor ein monochromer Zeilensensor ist.6. image recording and color measuring device according to one of the preceding Anspräche, wherein the line of the camera module (3) comprises a line sensor monochrome line sensor is.
7. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Farbsensoren (4) aus der Gruppe umfassend RGB Farbsensoren oder spektrale Sensoren oder Farbsensoren mit einem YXZ-Tri-Stimulus Ausgang sind.The image capture and color measurement apparatus of any one of the preceding claims, wherein the one or more color sensors (4) are selected from the group consisting of RGB color sensors or spectral sensors or color sensors having a YXZ tri-stimulus output.
8. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Optik (5) zumindest eine der Komponenten: - eine Längslinse (5")8. image recording and color measuring device according to one of the preceding claims, wherein the second optics (5) at least one of the components: - a longitudinal lens (5 ")
- Glasfasern (9) zur Übertragung elektromagnetischer Wellen zwischen dem Punkt des Objektes (20) und dem einen oder den mehreren Farbsensoren (4)- Glass fibers (9) for transmitting electromagnetic waves between the point of the object (20) and the one or more color sensors (4)
- einen Querschnittswandler (91) umfasst.- Includes a cross-section converter (9 1 ).
9. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Farbsensoren (4) und das Kameramodul (3) in kommunikativer Verbindung, insbesondere in elektronischer Verbindung, mit einer Datenspeicher- und Datenverarbeitungsvorrichtung stehen, die in einer Elektro- nikkomponente (12) bereitgestellt ist.9. Image recording and color measuring device according to one of the preceding claims, wherein the color sensors (4) and the camera module (3) in communicative connection, in particular in electronic connection, with a data storage and data processing device in an electronic nikkomponente (12) is provided.
10. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Farbsensoren (4) und das Kameramodul (3) auf zumindest einer Platine (19) angeordnet sind.10. Image recording and color measuring device according to one of the preceding claims, wherein the color sensors (4) and the camera module (3) are arranged on at least one circuit board (19).
11. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung zumindest eine Vorrichtung zur Synchronisierung der zeitgleich aufgenommenen Bilddaten und Farbmessdaten aufweist.11. Image recording and color measuring device according to one of the preceding claims, wherein the image recording and color measuring device has at least one device for synchronizing the simultaneously recorded image data and colorimetric data.
12. Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (10) eine oder mehrere Öffnungen zur Wärmeabfuhr aufweist.12. Image recording and color measuring device according to one of the preceding claims, wherein the housing (10) has one or more openings for heat dissipation.
13. Bildaufnahme- und Farbmesssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildaufnahme- und Farbmesssystem eine Mehrzahl von Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist, die benachbart zueinander oder einander gegenüberliegend in einem Gehäuse (10) angeordnet sind.13. image recording and color measurement system, characterized in that the Imaging and color measurement system comprising a plurality of image recording and color measuring devices according to one of claims 1 to 11, which are arranged adjacent to each other or opposite one another in a housing (10).
14. Bildaufnahme- und Farbmesssystem, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem der Mehrzahl von Kameramodulen (3) und von den einem Kameramodul (3) zur synchronen Aufnahme zugeordneten Farbsensoren (4) zu gleicher Zeit Bild- und Farbmessdatenpaare von einer Mehrzahl von Punkten der O- berfläche des Objekts (20) aufnehmbar sind, und wobei die Vielzahl der gleichzeitig aufgenommenen Bilddaten- und Farbdatenpaare der Mehrzahl von Punkten eine Bild- und Farbdatengesamtheit bereitstellt.14. Image recording and color measurement system, characterized in that from each of the plurality of camera modules (3) and of a camera module (3) for synchronous recording associated color sensors (4) at the same time image and Farbmessdatenpaare of a plurality of points of O. - surface of the object (20) are receivable, and wherein the plurality of simultaneously recorded image data and color data pairs of the plurality of points an image and color data entirety provides.
15. Verfahren zur Bildaufnahme- und Farbmessung von Bilddaten und Farbdaten einer Oberfläche eines Objektes (20) unter Verwendung einer Bildaufnahme- und Farbmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 112, umfassend die Schritte des a) zeitgleichen AufnehmensA method of image-taking and color-measuring image data and color data of a surface of an object (20) using an image-taking and color-measuring device according to any one of claims 1 to 112, comprising the steps of a) simultaneous recording
- von Bilddaten durch das einen Zeilensensor umfassende Kameramodul (3) mit einer zugehörigen ersten Optik (31)image sensor data by the camera module (3) comprising a line sensor with an associated first optical system (3 1 )
- von Farbmessdaten durch zumindest einen oder mehrere Farbsensoren (4), mit einer zugehörigen zweiten Optik (5), eines Punktes der Oberfläche eines Objektes (20) die aus einer Vielzahl von Punkten besteht, b) Wiederholens des Schrittes a), zur Bereitstellung einer Bild- und Farbdatengesamtheit aus einer Vielzahl von Bilddaten und Farbdaten einzelner Punkte.color measurement data by at least one or more color sensors (4), with an associated second optics (5), a point of the surface of an object (20) consisting of a plurality of points, b) repeating step a), to provide a Image and color data of a large number of image data and color data of individual points.
16. Verfahren zur Bildaufnahme- und Farbmessung von Bilddaten und Farbdaten einer Oberfläche eines Objektes (20) unter Verwendung eines Bildaufnahme- und Farbmesssystems nach einem der Ansprüche 13 bis 14, umfassend die Schritte des a) zeitgleichen Aufnehmens16. A method for image acquisition and color measurement of image data and color data of a surface of an object (20) using an image capture and color measurement system according to any one of claims 13 to 14, comprising the steps of a) simultaneous recording
- von Bilddaten durch das einen Zeilensensor umfassende Kameramodul (3) mit einer zugehörigen ersten Optik (3J) - von Farbmessdaten durch zumindest einen oder mehrere Farbsensoren (4), mit einer zugehörigen zweiten Optik (5), einer Vielzahl von Punkten der Oberfläche eines Objektes (20), wobei eine Vielzahl von Bilddaten- und Farbmessdatenpaaren, die jeweils einem Punkt zuordenbar sind, bereitgestellt wird, b) Wiederholens des Schrittes a), und Bereitstellen einer Farbdatengesamt- heit aus der Vielzahl der gleichzeitig aufgenommenen Bilddaten- und Farbda- tenpaare der Mehrzahl von Punkten.image data from the camera module (3) comprising a line sensor with an associated first optical system (3 J ) color measurement data by at least one or more color sensors (4), with an associated second optics (5), a multiplicity of points on the surface of an object (20), a plurality of image data and color measurement data pairs, each assignable to a point, b) repeating step a), and providing a color data total from the plurality of simultaneously acquired image data and color data pairs of the plurality of points.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Verfahren in einer Druckvorrichtung zur Inline-Druckbildkontrolle eines auf einem Objekt (20) aufgedruckten Druckbildes ausgeführt wird.17. The method according to claim 15 or 16, wherein the method is carried out in a printing device for inline print image inspection of an object (20) printed image.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, umfassend den Schritt des Beleuchtens des auf dem Objekt (20) aufgedruckten Druckbildes mittels einer in oder/und an dem Gehäuse (10) angeordneten Lichtquelle (6). 18. The method according to any one of claims 16 to 17, comprising the step of illuminating the on the object (20) printed printed image by means of a in or / and on the housing (10) arranged light source (6).
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