EP3423280B1 - Verfahren zur überprüfung einer druckform, insbesondere eines tiefdruckzylinders - Google Patents

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EP3423280B1
EP3423280B1 EP18706632.9A EP18706632A EP3423280B1 EP 3423280 B1 EP3423280 B1 EP 3423280B1 EP 18706632 A EP18706632 A EP 18706632A EP 3423280 B1 EP3423280 B1 EP 3423280B1
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EP
European Patent Office
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image
engraving
template
images
proofs
Prior art date
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Active
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EP18706632.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3423280A1 (de
Inventor
Daniel Schmidt
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Matthews International GmbH
Original Assignee
Matthews International GmbH
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Publication date
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0027—Devices for scanning originals, printing formes or the like for determining or presetting the ink supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • 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 is based on a method for checking a printing form, in particular a gravure cylinder, as it is known from EP 1 673 226 B1 and the DE 10 2008 059759 A1 is known.
  • a test print or proof is often first generated, which is compared with a corresponding template, for example, with a given to the printer sample of the print job in paper form, or with a corresponding graphics file.
  • the deviations determined between the proof and the original are subsequently categorized according to different criteria and fed to a rating entity which automatically or automatically evaluates the deviations and classifies them as printing errors attributable to a printing plate's wrong engraving.
  • the known methods have the disadvantage that the proofs used for the performed print image inspection can sometimes map errors that are not due to faulty locations in the printing form, but have a different origin. For example, it may happen that in the printing process to create the proof Farbkleckser caused by a faulty paint, or the printing medium (eg paper) has defects. Such so-called non-reproducible pseudo errors are then erroneously included in the evaluation of the printing form and accordingly lead to an incorrect result.
  • Another disadvantage of the known method is that in these a template and a pressure of the finished print are compared, in which all colors are already applied and mixed, so that an investigation of the quality of the individual ink jobs is not possible.
  • the image acquisition unit may be, for example, an optical scanner.
  • Generating at least two proofs may comprise generating a monochrome print of the printing form, respectively.
  • the color used for the monochrome proof may be any monochrome color and, in particular, does not have to be a particular color as long as it has a color in relation to the printing substrate has sufficient contrast. If the printing form is intended for printing in the CMYK color space, the printouts can be made, for example, in one of the colors cyan, magenta, yellow and black.
  • an engraving file of the printing form or a reference image of the surface of the engraved printing plate can be used as the engraving template.
  • the engraving template can serve as a template, an engraving file, which was based on the production of the printing cylinder.
  • pixels on each of the images associated with respective pixels on the template can be identified.
  • the identification of corresponding pixels between the digital images and the engraving template may include assigning those pixels to a pair of points which have the greatest degree of correspondence with each other, the pair of dots being formed from one pixel each of one of the images and one associated pixel of the original.
  • an adjustment of a brightness value of the pixel of the image and a brightness value of the image point of the engraving template can take place, after which the brightness values can be approximated and preferably matched.
  • the production of at least two proofs may comprise printing on the printing form on a substrate, in particular on paper, and if, during the checking, corresponding deviations between the digital images of the at least two proofs have been determined, the presence of a substrate defect is further excluded.
  • the image acquisition unit can create the images in digital form. Accordingly, the images may be provided as image files that are processable with popular image processing software. Accordingly, a computer-aided image processing unit can be used to determine the deviations.
  • proofs are compared with an error-free reference, also referred to as a golden template, for which according to the invention the engraving original of the printing plate is used. At least two proofs of the printing form are compared with the reference and examined for deviations therefrom.
  • optical errors that can be detected, such as dents, scratches, inclusions, splatters, gradients, misalignments, blurring, too strong, pale or missing printing or even color errors, can be considered as possible errors.
  • Color errors include false colors, color gradients and color deviations from the target pattern.
  • a proof is a proof on a newly created or manufactured for a new motif printing die.
  • the printing is done on the same substrate and with the same colors, which correspond to the final use.
  • "full" printouts In the sense of the known from the prior art method for print image inspection are used as proofs "full" printouts, in which all the colors are already applied and should already show the final motif to be generated.
  • a first step two or more proofs of the printing form to be tested are produced on a substrate, for example a roll of paper.
  • the printing form may in particular be a gravure cylinder, but is not limited to such embodiments. Since each gravure cylinder is provided for printing one color each, therefore, the proofs produced can be monochrome.
  • the proofs are imaged by means of an image recording unit, for example a commercially available optical scanner, so that the proofs in digital form, especially in a common for image processing and image analysis file format.
  • an image recording unit for example a commercially available optical scanner
  • the template 3 is a target representation of the printed image to be produced and thus has no errors. It can be a pattern of the desired print image that has been handed over to the print shop, for example, by a customer.
  • a graphic file is used as a template.
  • the template may be the engraving template underlying the engraving of the respective gravure cylinder. The advantage of this second use of the engraving template is that the effort and the cost of producing a specially prepared for the review of the printing form template can be saved. On the other hand, no transmission errors can occur which can occur during the synthesis of the template from the graphics file and its production.
  • each image position of each image 1, 2 is compared with the corresponding image position of the original 3.
  • difference values of different predetermined optical parameters are detected as deviations.
  • the difference values may optionally be calculated between each matched pair of pixels or averaged over larger pixel aggregates, the pixel aggregations meaningfully representing specific image features, respectively.
  • the optical parameters can be, in particular, the brightness, the saturation and the hue of the respective pixel or pixel cluster considered. Such deviations determined are classified as errors if the respectively calculated difference values exceed a predetermined threshold value.
  • the relevant deviation is at the same image position on all images 1, 2 and, on the other hand, the differences of the ascertained difference values between the individual images 1, 2 are within a predetermined tolerance range. If, however, it is determined during the matching check that a deviation from the original 3 is not present on both images 1, 2, this fault location is classified as a pseudo-error and possibly also not forwarded to the evaluation unit, so that this is not due to the useless processing of pseudo-errors is charged.
  • Pseudo-faults 4 can arise, for example, as a result of paper defects or ink blotches and are thus not based on fault locations in the engraving of the gravure cylinder. For testing a printing cylinder, it is therefore desirable to identify pseudo-errors 4 already in the run-up to a further and more time-consuming evaluation and to exclude them from the check.
  • the image recording unit may be advantageous to record, for example, the different images 1, 2 using different scanners or image recording units. This prevents, for example, impurities of the scanner from leading to alleged errors on all recorded images and they can go through the above-mentioned check for pseudo-errors unrecognized.
  • the recorded images 1, 2 can first be adapted to the original 3.
  • identical or at least partially identical motifs must be recognized in the images 1, 2 and the original 3 and the respectively associated image regions must be assigned to one another.
  • both the scanned print 1, 2 and the original 3 can be examined pixel by pixel for coherent image features.
  • Features are summarized according to different criteria. In general, however, the boundaries or the border of a feature run in image areas with high gradients between pixels with regard to their color or brightness values. If a deviation from the original 3 or a defect is identified by the image processing unit on the receptacle 1, 2, which consists of a plurality of adjacent pixels which are delimited from the environment by a specific feature, this deviation is also combined into a feature.
  • a comparison between template 3 and recording 1, 2 for each assignment of certain features to each other In this case, the features from the recording 1, 2 are assigned to the corresponding pixels of each corresponding feature on the reference file 3, so that pairs of dots result.
  • a so-called feature descriptor method is used. An assignment of the points to each other is based on the test, which points to each other have the highest degree of agreement.
  • the RANSAC algorithm is used to search for the best transformation to match the pairs of points.
  • RANSAC is an algorithm for estimating a model within a range of outlier and coarse error measurements, which is used for its robustness, especially in the evaluation of automatic measurements, primarily in the field of machine vision.
  • a new transformation takes place in which the difference in the brightnesses is minimized.
  • an improved, affine transformation based on the transformation determined in the previous step is searched for.
  • Further transformations compensate for distortions in the image 1, 2 of the proof and the orientation of template 3. This process is done in two steps by first performing a global transformation of the entire proof and then a local transformation in smaller parts of the proof. Subsequently, the brightness difference between the two images is minimized by adjusting the brightness of the pixels in the image 1, 2 to the original 3 based on the determined difference of the brightness values of the individual pixels of the pixel pairs. In order to adjust the brightness, the respective areas in the image 1, 2 are adjusted for respective brightness ranges of the original 3.
  • first brightness ranges are defined which comprise pixels which have similar brightnesses.
  • the brightness in the corresponding region of the image 1, 2 is then adjusted.
  • the brightness is adjusted with the aid of the standard deviation and the mean of the total number of brightness values of the area, each pixel having a brightness value. Values with excessive deviation from the average brightness are not taken into account and are not included in the calculation.
  • Such a brightness adjustment allows an adaptation of the images 1, 2 without too much manipulation of potential errors, so that they could possibly no longer be found.
  • the difference between template 3 and adapted scanned image 1, 2 is calculated.
  • the areas for which the calculation gives a large difference between the brightness values now provide possible locations for potential errors in the pressure.
  • these resulting deviations or abnormalities are only forwarded to the subsequent evaluation unit if the corresponding differences in brightness firstly lie above predetermined threshold values and secondly, the potential errors in both images 1, 2 or proofs are to be found. By doing so, pseudo faults 4 resulting from blobs or paper defects can be filtered out from the later evaluation for the low pressure cylinder control.
  • FIGS. 2 to 4 show by way of example a template 3 and two images 1, 2 of proofs, some of which have regular errors 5 and partially pseudo errors 4.
  • FIG. 2 a template or a reference file 3, which shows a graph which has four similar elements, for example, each represent a print for a beverage carton and are available at regular intervals on the template 3.
  • FIG. 3 shows a representation of an image 4 of a first proof of a printing form, which also shows the four similar elements as the original 3, but additionally has a pseudo-error 4 and two regular errors 5, which are distributed on the pressure 1 and the recording 4.
  • FIG. 4 is shown another image 5 of a further An Kunststoffs the same printing form.
  • the image 5 also has a pseudo-error 4 and two regular errors 5. It should be noted that the pseudo-error 4 is in a different position than the pseudo-error of the first pressure according to FIG. 3 and in particular with regard to its shape is different.
  • both the regular errors 5 and the respective pseudo-errors 4 are recognized without first being distinguished.
  • each of the defects 4, 5 of each image 1, 2 is compared with the template 3 then checked whether this is also present on the respective other image 1, 2.
  • the two errors 5 can thereby be classified as coinciding in terms of their expression and their position on the images 1, 2 as regular / genuine errors of the printing form.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Überprüfung einer Druckform, insbesondere eines Tiefdruckzylinders, wie es aus der EP 1 673 226 B1 und der DE 10 2008 059759 A1 bekannt ist.
  • Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird häufig zunächst ein Testdruck beziehungsweise Andruck erzeugt, der mit einer entsprechenden Vorlage verglichen wird, beispielsweise mit einem an die Druckerei übergebenen Muster des zu druckenden Auftrags in Papierform, oder mit einer entsprechenden Grafikdatei. Die zwischen Andruck und Vorlage ermittelten Abweichungen werden im Weiteren nach unterschiedlichen Kriterien kategorisiert und einer Bewertungsinstanz zugeführt, die die Abweichungen automatisiert oder manuell bewertet und gegebenenfalls als auf eine Fehlgravur der Druckform zurückführbare Druckfehler einstuft.
  • Die bekannten Verfahren haben den Nachteil, dass die für die durchgeführte Druckbildinspektion verwendeten Andrucke mitunter Fehler abbilden können, die nicht auf fehlerhafte Stellen in der Druckform zurückzuführen sind, sondern einen andren Ursprung haben. Beispielsweise kann es vorkommen, dass beim Druckvorgang zur Erstellung des Andrucks Farbkleckser aufgrund eines fehlerhaften Farbauftrags entstehen, oder das Bedruckmedium (z.B. Papier) Fehlstellen aufweist. Solche sogenannten nicht reproduzierbaren Pseudofehler werden dann fälschlicherweise in die Bewertung der Druckform mit einbezogen und führen dementsprechend zu einem unkorrekten Ergebnis. Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren liegt darin, dass bei diesen eine Vorlage sowie ein Andruck des fertigen Drucks verglichen werden, bei dem bereits alle Farben aufgetragen und vermischt sind, sodass eine Untersuchung der Qualität der einzelnen Farbaufträge nicht möglich ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überprüfung einer Druckform derart weiterzuentwickeln, dass es eine hohe Genauigkeit aufweist und insbesondere den zuverlässigen Ausschluss von Pseudofehlern erlaubt.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Demgemäß weist das Verfahren die Schritte auf:
    • Erzeugen von mindestens zwei Andrucken mit einer zu überprüfenden Druckform,
    • Aufnehmen jeweils mindestens eines digitalen Abbilds mit einer Bildaufnahmeeinheit von den mindestens zwei Andrucken,
    • Abgleichen der digitalen Abbilder der mindestens zwei Andrucke jeweils mit einer Gravurvorlage der Druckform, wobei das Abgleichen aufweist:
    • Ermitteln von Abweichungen zwischen jedem der Abbilder und der Gravurvorlage, und
    • Prüfen der ermittelten Abweichungen auf übereinstimmende Abweichungen zwischen den digitalen Abbildern der mindestens zwei Andrucke,
    wobei auf einen Pseudofehler geschlossen wird, wenn bei dem Abgleichen keine übereinstimmenden Abweichungen zwischen den digitalen Abbildern der mindestens zwei Andrucke festgestellt worden sind, und wobei bei übereinstimmenden Abweichungen auf einen Gravurfehler in der Druckform geschlossen wird.
  • Die Bildaufnahmeeinheit kann beispielsweise ein optischer Scanner sein.
  • Das Erzeugen von mindestens zwei Andrucken kann das Erzeugen jeweils eines monochromen Ausdrucks der Druckform aufweisen. Die für den monochromen Andruck verwandte Farbe kann grundsätzlich jede monochrome Farbe sein und muss insbesondere auch keine bestimmte Farbe sein, solange sie in Bezug auf das Drucksubstrat einen hinreichenden Kontrast aufweist. Ist die Druckform für Ausdrucke im CMYK-Farbraum vorgesehen, so können die Ausdrucke beispielsweise in einer der Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz erfolgen.
  • Für das Abgleichen der digitalen Abbilder kann als Gravurvorlage eine Gravurdatei der Druckform oder ein Referenzbild der Oberfläche der gravierten Druckform verwendet werden. Beispielsweise kann als Vorlage eine Gravurdatei dienen, welche der Herstellung des Druckzylinders zugrunde gelegt wurde.
  • Beim Abgleichen zwischen der Gravurvorlage und den Abbildern können übereinstimmende Bildpositionen des jeweiligen Abbilds und der Gravurvorlage gegenübergestellt werden, wobei bei dem Ermitteln der Abweichungen zu jeder Bildposition Differenzwerte zwischen der Gravurvorlage und dem Abbild hinsichtlich vorbestimmter optischer Parameter, insbesondere der Helligkeit, auf die Einhaltung eines jeweiligen Toleranzbereichs überprüft werden. Weitere denkbare Prüfparameter können die Sättigung und/oder der Farbton sein, wobei diese insbesondere für die Unterscheidung zwischen Drucksubstrat und Druckpixel geeignet sind.
  • Dabei kann von übereinstimmenden Abweichungen ausgegangen werden, wenn sich einerseits eine der ermittelten Abweichungen auf allen Abbildern an der gleichen Bildposition befindet und andererseits die ermittelten Differenzwerte innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegen.
  • Vor dem Abgleichen der digitalen Abbilder mit der Gravurvorlage können Bildpunkte auf jedem der Abbilder identifiziert werden, die jeweils entsprechenden Bildpunkten auf der Vorlage zugeordnet werden.
  • Das Identifizieren entsprechender Bildpunkte zwischen den digitalen Abbildern und der Gravurvorlage kann das Zuordnen derjenigen Bildpunkte zu einem Punktepaar zueinander aufweisen, welche den größten Übereinstimmungsgrad zueinander aufweisen, wobei das Punktepaar aus je einem Bildpunkt eines der Abbilder und je einem zugeordneten Bildpunkt der Gravurvorlage gebildet wird.
  • Für jedes Punktepaar kann ein Abgleich eines Helligkeitswerts des Bildpunkts des Abbilds und eines Helligkeitswerts des Bildpunkts der Gravurvorlage erfolgen, wobei im Anschluss daran die Helligkeitswerte einander angenähert und vorzugsweise in Übereinstimmung gebracht werden können.
  • Das Erzeugen von mindestens zwei Andrucken kann das Drucken mit der Druckform auf einem Substrat, insbesondere auf Papier umfassen, wobei, wenn bei dem Prüfen übereinstimmende Abweichungen zwischen den digitalen Abbildern der mindestens zwei Andrucke festgestellt worden sind, weiterhin das Vorliegen eines Substratfehlers ausgeschlossen wird.
  • Vorteilhafterweise kann die Bildaufnahmeeinheit die Abbilder in digitaler Form erstellen. Demgemäß können die Abbilder als Bilddateien bereitgestellt werden, die mit gängiger Bildverarbeitungssoftware verarbeitbar sind. Demgemäß kann zur Ermittlung der Abweichungen eine computergestützte Bildverarbeitungseinheit eingesetzt werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den nachstehenden Figuren gezeigten beispielhaften Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    einen schematischen Verfahrensablauf für die Überprüfung einer Druckform gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 2
    eine beispielhafte Gravurvorlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 3
    einen ersten Andruck einer nach der Gravurvorlage gemäß Figur 2 hergestellten Druckform mit einem ersten Pseudofehler; und
    Fig. 4
    einen zweiten Andruck einer nach der Gravurvorlage gemäß Figur 2 hergestellten Druckformmit mit einem zweiten Pseudofehler.
  • Aufgrund hoher Qualitätsanforderungen an moderne Verpackungsanwendungen wie Kunststofffolien oder Getränkekartons müssen hohe ästhetische Ansprüche erfüllt werden. Zudem müssen Texte, Warnsymbole und Barcodes gut lesbar sein. Für die Überprüfung der entsprechenden Druckformen werden Andrucke mit einer fehlerfreien Referenz verglichen, auch als Golden Template bezeichnet, für die erfindungsgemäß gerade die Gravurvorlage der Druckform herangezogen wird. Es werden mindestens zwei Andrucke der Druckform der Referenz gegenübergestellt und auf Abweichungen gegenüber dieser untersucht. Als mögliche Fehler können dabei insbesondre optische erfassbare Fehler wie Dellen, Kratzer, Einschlüsse, Spritzer, Verläufe, Versatz, Verwischungen und zu starke, blasse oder fehlende Bedruckung oder aber Farbfehler infrage kommen. Zu Farbfehlern zählen Fehlfarben, Farbverläufe und Farbabweichungen vom Sollmuster. Für den Vergleich der Andrucke müssen diese zunächst optisch erfasst, beispielsweise eingescannt werden, wobei ein digitales Abbild mindestens zweier Andrucke erzeugt wird. Der Abgleich der digitalen Abbilder mit der Referenz, und gegebenenfalls vorab eine Vorbereitung der digitalen Abbilder zur Verbesserung der Messergebnisse (Helligkeitsanpassung, Kontrastabgleich, etc.) kann computergestützt mithilfe gängiger Bildbearbeitungsverfahren erfolgen.
  • Klassischerweise ist ein Andruck ein Probedruck an einer für ein neues Motiv neu eingerichteten oder hergestellten Druckmatrize. Dabei erfolgt der Druck auf dem gleichen Bedruckstoff und mit den gleichen Farben, die der letztendlichen Verwendung entsprechen. Im Sinne der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Druckbildinspektion werden als Andrucke "vollständige" Ausdrucke verwendet, bei denen bereits sämtliche Farben aufgetragen sind und die bereits das final zu erzeugende Motiv zeigen sollen.
  • Wie in den Figuren gezeigt ist, werden bei der vorliegenden Erfindung hingegen zwei Andrucke pro Druckform hergestellt. Da beim Tiefdruckverfahren für einen mehrfarbigen Druck für jede Farbe eine separate Druckform vorgesehen ist, können demnach für jede verwendete Druckform und damit Druckfarbe (beispielsweise Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz beim CMYK-Druck) zwei Andrucke produziert werden.
  • Bei dieser farbselektiven Qualitätskontrolle können gegenüber den klassischen Verfahren wesentlich kleinere Fehlerstellen ausfindig gemacht werden, da sich die unterschiedlichen Farben zu diesem Zeitpunkt noch nicht überlagern, wobei gegebenenfalls einzelne Farben Fehlerstellen anderer Farben kaschieren könnten. Das Herstellen von jeweils zwei Andrucken desselben Zylinders soll zudem verhindern, dass in die spätere Fehlerauswertung Fehler mit einfließen, die nur auf einem der Andrucke vorhanden sind und somit nicht auf einen Gravurfehler der betreffenden Druckform zurückzuführen sind. Bei diesen Fehlern handelt es sich dann nämlich mit hoher Wahrscheinlichkeit nur um drucktechnisch bedingte Fehler, die nicht auf eine fehlerhafte oder gegebenenfalls schadhafte Gravur der Druckform zurückzuführen sind.
  • In einem ersten Schritt werden zwei oder mehr Andrucke der zu prüfenden Druckform auf einem Substrat, etwa einer Rolle Papier erzeugt. Die Druckform kann insbesondere ein Tiefdruckzylinder sein, ist jedoch nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt. Da jeder Tiefdruckzylinder zum Drucken jeweils einer Farbe vorgesehen ist, können demnach auch die produzierten Andrucke einfarbig sein.
  • Anschließend werden die Andrucke mittels einer Bildaufnahmeeinheit, beispielsweise einem handelsüblichen optischen Scanner abgebildet, so dass die Andrucke in digitaler Form, insbesondere in einem für die Bildbearbeitung und Bildauswertung gängigen Dateiformat vorliegen.
  • Daraufhin erfolgt eine Untersuchung der digitalen Abbilder 1, 2 der Andrucke gegenüber einer Vorlage 3 auf Abweichungen, wobei jedes digitale Abbild 1, 2 einzeln mit der Vorlage 3 abgeglichen wird. Die Vorlage 3 ist eine Soll-Darstellung des zu produzierenden Druckbilds und weist somit keine Fehler auf. Sie kann ein Muster des gewünschten Druckbilds sein, das beispielsweise von einem Kunden an die Druckerei übergeben wurde. Vorzugsweise wird als Vorlage jedoch eine Grafikdatei verwendet. Insbesondere kann die Vorlage die der Gravur des jeweiligen Tiefdruckzylinders zugrunde gelegte Gravurvorlage sein. Der Vorteil dieser Zweitverwendung der Gravurvorlage besteht darin, dass der Aufwand und die Kosten zur Herstellung einer extra für die Überprüfung der Druckform angefertigten Vorlage eingespart werden können. Andererseits können sich auch keine Übertragungsfehler einschleichen, die bei der Synthese der Vorlage aus der Grafikdatei und ihrer Herstellung auftreten können.
  • Für den Abgleich zwischen jedem digitalen Abbild 1, 2 und der Vorlage 3 wird jeweils jede Bildposition jedes Abbilds 1, 2 der entsprechenden Bildposition der Vorlage 3 gegenübergestellt. Dabei werden als Abweichungen Differenzwerte unterschiedlicher vorbestimmter optischer Parameter erfasst. Die Differenzwerte können wahlweise zwischen jedem gegenübergestellten Paar an Bildpunkten berechnet oder über größere Pixelanhäufungen gemittelt berechnet werden, wobei die Pixelanhäufungen sinnvollerweise jeweils spezifische Bildmerkmale darstellen. Die optischen Parameter können insbesondere die Helligkeit, die Sättigung und den Farbton des jeweilig betrachteten Bildpunkts bzw. Pixelhaufens sein. Es werden solche ermittelten Abweichungen als Fehler eingestuft, wenn die jeweilig berechneten Differenzwerte einen vorbestimmten Schwellwert überschreiten. Nach der jeweiligen Untersuchung der Abbilder 1, 2 auf Abweichungen gegenüber der Vorlage 3 erfolgt anschließend eine Prüfung der Abbilder 1, 2 dahingehend, ob die ermittelten Abweichungen gegenüber der Vorlage auf beiden Abbilder 1, 2 identisch sind. Bei einem Fehler auf dem Oberflächenprofil des Tiefdruckzylinders müsste eine entsprechende Fehlstelle auf beiden Abbilder 1, 2 an der exakt gleichen Position zu sehen sein. Ergibt die abgleichende Prüfung beider Abbilder 1, 2 das Ergebnis, dass eine Abweichung auf jeder der untersuchten Abbilder 1, 2 vorhanden ist, so erfolgt gegebenenfalls daraufhin eine Weitergabe der übereinstimmenden Abweichungen an eine Auswerteeinheit zur weiteren Fehlerauswertung.
  • Für die Festlegung "übereinstimmender Abweichungen" kann vorgesehen sein, dass sich einerseits die betreffende Abweichung auf allen Abbilder 1, 2 an der gleichen Bildposition befindet und andererseits die Unterschiede der ermittelten Differenzwerte zwischen den einzelnen Abbilder 1, 2 innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegen. Wird bei der abgleichenden Prüfung hingegen festgestellt, dass eine Abweichung von der Vorlage 3 nicht auf beiden Abbilder 1, 2 vorhanden ist, wird diese Fehlerstelle als Pseudofehler eingeordnet und gegebenenfalls auch nicht an die Auswerteeinheit weitergeleitet, so dass diese nicht durch die unnütze Bearbeitung von Pseudofehlern belastet wird.
  • Pseudofehler 4 können beispielsweise durch Papierfehler oder Farbkleckser entstehen und beruhen somit nicht auf Fehlerstellen in der Gravur des Tiefdruckzylinders. Zur Prüfung eines Druckzylinders ist es daher wünschenswert, Pseudofehler 4 bereits im Vorfeld einer weiteren und zeitaufwendigeren Auswertung zu identifizieren und aus der Überprüfung auszuschließen.
  • Um zusätzlich die Bildaufnahmeeinheit als Fehlerquelle ausschließen zu können, kann es von Vorteil sein, beispielsweise die unterschiedlichen Abbilder 1, 2 mithilfe unterschiedlicher Scanner oder Bildaufnahmeeinheiten aufzunehmen. So wird verhindert, dass beispielsweise Verunreinigungen des Scanners zu vermeintlichen Fehlern auf allen aufgenommenen Bildern führen und diese die oben genannte Überprüfung auf Pseudofehler unerkannt durchlaufen können.
  • Um einen Fehlerabgleich zwischen den Abbildern 1, 2 und der Vorlage 3 zu ermöglichen, können die aufgenommenen Abbilder 1, 2 zunächst auf die Vorlage 3 angepasst werden. Dazu müssen in den Abbildern 1, 2 und der Vorlage 3 identische oder zumindest teilweise identische Motive erkannt und die jeweils zugehörigen Bildbereiche einander zugeordnet werden. Dazu kann eine Transformation der Abbilder 1, 2 auf die Vorlage 3 mittels sogenannter Feature Points erfolgen. Dazu können zunächst pixelweise sowohl der gescannte Ausdruck 1, 2 als auch die Vorlage 3 auf zusammenhängende Imagefeatures untersucht werden. Features werden dabei nach unterschiedlichen Kriterien zusammengefasst. In der Regel verlaufen die Grenzen beziehungsweise die Umrandung eines Features jedoch in Bildbereichen mit hohen Gradienten zwischen Pixeln bezüglich ihrer Farb- beziehungsweise Helligkeitswerte. Wird durch die Bildverarbeitungseinheit auf der Aufnahme 1, 2 eine Abweichung von der Vorlage 3 beziehungsweise eine Fehlerstelle identifiziert, die aus mehreren benachbarten Pixeln besteht, welche sich durch ein bestimmtes Merkmal von der Umgebung abgrenzen, so wird auch diese Abweichung zu einem Feature zusammengefasst.
  • Im nachfolgenden Schritt erfolgt ein Abgleich zwischen Vorlage 3 und Aufnahme 1, 2 zum jeweiligen Zuordnen bestimmter Features zueinander. Dabei erfolgt eine Zuordnung der Features aus der Aufnahme 1, 2 zu den entsprechenden Pixeln jedes entsprechenden Features auf der Referenzdatei 3, so dass sich Punktepaare ergeben. Zum Erkennen zugehöriger Punktepaare wird dabei ein sogenanntes Feature Descriptor Verfahren verwendet. Eine Zuordnung der Punkte zueinander erfolgt anhand der Prüfung, welche Punkte zueinander den höchsten Übereinstimmungsgrad aufweisen. Mittels des RANSAC-Algorithmus wird dabei die beste Transformation zur Übereinstimmung der Punktepaare gesucht. RANSAC ist ein Algorithmus zur Schätzung eines Modells innerhalb einer Reihe von Messwerten mit Ausreißern und groben Fehlern, der wegen seiner Robustheit vor allem bei der Auswertung automatischer Messungen vornehmlich im Bereich des maschinellen Sehens eingesetzt wird.
  • Nach Ermittlung der Punktepaare erfolgt eine erneute Transformation, bei der die Differenz der Helligkeiten minimiert wird. Um eine genauere Übereinstimmung zwischen Aufnahme 1, 2 und Vorlage 3 zu finden, wird dazu eine verbesserte, affine Transformation auf Basis der im vorherigen Schritt ermittelten Transformation gesucht. Durch weitere Transformationen werden Verzerrungen in dem Abbild 1, 2 des Andrucks ausgeglichen und an die Ausrichtung der Vorlage 3 angeglichen. Dieser Vorgang verläuft in zwei Schritten, indem erst eine globale Transformation des gesamten Andrucks und dann eine lokale Transformation in kleineren Teilbereichen des Andrucks durchgeführt werden. Anschließend wird die Helligkeitsdifferenz zwischen beiden Bildern minimiert, indem anhand der ermittelten Differenz der Helligkeitswerte der einzelnen Pixel der Punktepaare die Helligkeit der Pixel in dem Abbild 1, 2 an die Vorlage 3 angepasst wird. Um die Helligkeit anzupassen, werden für jeweilige Helligkeitsbereiche der Vorlage 3 die entsprechenden Bereiche in dem Abbild 1, 2 angepasst.
  • Dazu werden zunächst Helligkeitsbereiche definiert, die Pixel umfassen, welche ähnliche Helligkeiten aufweisen. Für jeden Helligkeitsbereich des Referenzbilds bzw. der Vorlage 3 wird anschließend die Helligkeit im entsprechenden Bereich des Abbilds 1, 2 angepasst. Die Helligkeit wird dabei unter Zuhilfenahme der Standardabweichung und des Mittelwerts der Gesamtzahl an Helligkeitswerten des Bereichs angepasst, wobei jeder Pixel einen Helligkeitswert aufweist. Werte mit zu hoher Abweichung von der durchschnittlichen Helligkeit werden dabei nicht berücksichtigt und fließen in die Berechnung nicht mit ein. Eine derartige Helligkeitsanpassung ermöglicht eine Anpassung der Abbilder 1, 2 ohne zu große Manipulation potentieller Fehler, sodass diese eventuell nicht mehr gefunden werden könnten.
  • Bei der anschließenden Fehlerfindung wird die Differenz zwischen Vorlage 3 und angepasstem gescannten Bild 1, 2 berechnet. Die Bereiche, für die die Berechnung eine große Differenz zwischen den Helligkeitswerten ergibt, liefern nun mögliche Stellen für potentielle Fehler im Andruck. Diese sich ergebenden Abweichungen bzw. Auffälligkeiten werden jedoch nur an die nachfolgende Auswerteeinheit weitergeleitet, wenn die entsprechenden Helligkeitsdifferenzen erstens oberhalb vorbestimmter Schwellwerte liegen und zweitens die potentiellen Fehler in beiden Abbilder 1, 2 oder Andrucken vorzufinden sind. Durch dieses Vorgehen können Pseudofehler 4, die aus Farbklecksern oder Papierfehler resultieren, aus der späteren Bewertung zur Tiefdruckzylinderkontrolle herausgefiltert werden.
  • Die Figuren 2 bis 4 zeigen beispielhaft eine Vorlage 3 sowie zwei Abbilder 1, 2 von Andrucken, die teilweise reguläre Fehler 5 und teilweise Pseudofehler 4 aufweisen. Dazu zeigt Figur 2 eine Vorlage bzw. eine Referenzdatei 3, die eine Grafik zeigt, welche vier gleichartige Elemente aufweist, die beispielsweise jeweils eine Bedruckung für einen Getränkekarton darstellen und in regelmäßigen Abständen auf der Vorlage 3 vorhanden sind.
  • Figur 3 zeigt eine Darstellung eines Abbilds 4 eines ersten Andrucks einer Druckform, der ebenfalls die vier gleichartigen Elemente wie die Vorlage 3 zeigt, jedoch zusätzlich einen Pseudofehler 4 sowie zwei reguläre Fehler 5 aufweist, die auf dem Andruck 1 bzw. der Aufnahme 4 verteilt sind.
  • In Figur 4 ist ein weiteres Abbild 5 eines weiteren Andrucks derselben Druckform gezeigt. Das Abbild 5 weist ebenfalls einen Pseudofehler 4 auf sowie zwei reguläre Fehler 5. Dabei ist zu beachten, dass der Pseudofehler 4 sich hierbei an einer anderen Position befindet als der Pseudofehler des ersten Andrucks gemäß Figur 3 und insbesondere hinsichtlich seiner Form anders ausgeprägt ist.
  • Bei einem ersten Vergleich der Abbilder 1, 2 mit der Vorlage 3 werden sowohl die regulären Fehler 5 als auch die jeweiligen Pseudofehler 4 erkannt, ohne dass sie zunächst unterschieden werden. Beim nachfolgenden Abgleich der beiden Abbilder 1, 2 miteinander wird jeder der Fehler 4, 5 jedes Abbilds 1, 2 gegenüber der Vorlage 3 daraufhin überprüft, ob dieser auch auf dem jeweils anderen Abbild 1, 2 vorhanden ist.
  • Die beiden Fehler 5 können dadurch als übereinstimmend hinsichtlich ihrer Ausprägung und ihrer Position auf den Abbildern 1, 2 als reguläre/echte Fehler der Druckform klassifiziert werden. Für den Pseudofehler 4 aus Figur 3 liegt kein entsprechender Fehler aus Figur 4 vor, und umgekehrt liegt für den Pseudofehler 4 aus Figur 4 kein entsprechender Pseudofehler 4 aus Figur 3 vor. Dadurch dass diese (Pseudo-)Fehler 4 nur einmalig auftreten, werden sie für das nachfolgende Auswerteverfahren als irrelevant eingestuft, so dass die Pseudofehler 4 keiner weitergehenden Untersuchung unterzogen werden und dementsprechende die Qualitätsprüfung der Druckform vereinfacht wird.
  • Selbst wenn die Pseudofehler 4 im gezeigten Beispiel an einer ähnlichen oder gleichen Bildposition abgebildet wären, unterschieden sie sich immer noch in ihrer geometrischen Ausprägung, so dass auch in diesem Fall die Fehler 4 als Pseudofehler erkannt würden. Andersrum verhält es sich genauso, wenn zwei Fehler gleicher geometrischer Ausprägung an unterschiedlichen Bildpositionen der Abbilder 1, 2 vorhanden wären. Auch in diesem Fall würden diese Fehler als Pseudofehler erkannt.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Überprüfung einer Druckform, insbesondere eines Tiefdruckzylinders, auf Fehler in einer Gravur der Druckform, das die Schritte aufweist:
    - Erzeugen von mindestens zwei Andrucken (1, 2) mit einer zu überprüfenden Druckform,
    - Aufnehmen jeweils mindestens eines digitalen Abbilds (4, 5) mit einer Bildaufnahmeeinheit (3) von den mindestens zwei Andrucken (1, 2),
    - Abgleichen der digitalen Abbilder (4, 5) der mindestens zwei Andrucke (1, 2) jeweils mit einer Gravurvorlage (6) der Druckform, wobei das Abgleichen aufweist:
    - Ermitteln von Abweichungen zwischen jedem der Abbilder (4, 5) und der Gravurvorlage (6), und
    - Prüfen der ermittelten Abweichungen auf übereinstimmende Abweichungen zwischen den digitalen Abbildern (4, 5) der mindestens zwei Andrucke (1, 2),
    wobei auf einen Pseudofehler geschlossen wird, wenn bei dem Abgleichen keine übereinstimmenden Abweichungen zwischen den digitalen Abbildern (4, 5) der mindestens zwei Andrucke (1, 2) festgestellt worden sind, und wobei bei übereinstimmenden Abweichungen auf einen Gravurfehler in der Druckform geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen von mindestens zwei Andrucken (1, 2) das Erzeugen jeweils eines monochromen Ausdrucks der Druckform aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Abgleichen der digitalen Abbilder (4, 5) als Gravurvorlage (6) eine Gravurdatei der Druckform oder ein Referenzbild der Oberfläche der gravierten Druckform verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abgleichen zwischen der Gravurvorlage (6) und den Abbildern (4, 5) übereinstimmende Bildpositionen des jeweiligen Abbilds (4, 5) und der Gravurvorlage (6) gegenübergestellt werden, wobei bei dem Ermitteln der Abweichungen zu jeder Bildposition Differenzwerte zwischen der Gravurvorlage (6) und dem Abbild (4, 5) hinsichtlich vorbestimmter optischer Parameter, insbesondere Helligkeit, Sättigung und Farbton, auf die Einhaltung eines jeweiligen Toleranzbereichs überprüft werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von übereinstimmenden Abweichungen ausgegangen wird, wenn sich einerseits eine der ermittelten Abweichungen auf allen Abbildern (4, 5) an der gleichen Bildposition befindet und andererseits die ermittelten Differenzwerte innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegen.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Abgleichen der digitalen Abbilder (4, 5) mit der Gravurvorlage (6) Bildpunkte auf jedem der Abbilder (4, 5) identifiziert werden, die jeweils entsprechenden Bildpunkten auf der Vorlage (6) zugeordnet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren entsprechender Bildpunkte zwischen den digitalen Abbildern (4, 5) und der Gravurvorlage (6) das Zuordnen derjenigen Bildpunkte zu einem Punktepaar zueinander aufweist, welche den größten Übereinstimmungsgrad zueinander aufweisen, wobei das Punktepaar aus je einem Bildpunkt eines der Abbilder (4, 5) und je einem zugeordneten Bildpunkt der Gravurvorlage (6) gebildet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Punktepaar ein Abgleich eines Helligkeitswerts des Bildpunkts des Abbilds (4, 5) und eines Helligkeitswerts des Bildpunkts der Gravurvorlage (6) erfolgt, und wobei im Anschluss daran die Helligkeitswerte einander angenähert und vorzugsweise in Übereinstimmung gebracht werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Punktepaar auf einer optischen Anzeige nebeneinander oder übereinander die Gravurvorlage (6) und das jeweilige Abbild (4, 5) angezeigt werden, wobei die beiden Bildpunkte des Punktepaars optisch einander zugeordnet, insbesondere über eine Linie miteinander verbunden sind.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen von mindestens zwei Andrucken (1, 2) das Drucken mit der Druckform auf einem Substrat, insbesondere Papier aufweist, wobei, wenn bei dem Prüfen übereinstimmende Abweichungen zwischen den digitalen Abbildern (4, 5) der mindestens zwei Andrucke (1, 2) festgestellt worden sind, weiterhin das Vorliegen eines Substratfehlers ausgeschlossen wird.
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