WO2003005290A2 - Verfahren zur qualitativen beurteilung von material - Google Patents

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WO2003005290A2
WO2003005290A2 PCT/DE2002/002315 DE0202315W WO03005290A2 WO 2003005290 A2 WO2003005290 A2 WO 2003005290A2 DE 0202315 W DE0202315 W DE 0202315W WO 03005290 A2 WO03005290 A2 WO 03005290A2
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Jörn SACHER
Harald Heinrich Willeke
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Koenig & Bauer Aktiengesellschaft
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    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/20—Testing patterns thereon
    • G07D7/202—Testing patterns thereon using pattern matching
    • G07D7/206—Matching template patterns

Definitions

  • the invention relates to methods for the qualitative assessment of material according to the preamble of claim 1, 10 or 11.
  • a method is known for example from DE 196 13 082 C2.
  • the printed material for example sheets printed with banknotes or banknotes, which are provided with a window thread, hologram or kinegram, is illuminated with an illumination device such that the light reflected by the printed material falls into a photoelectric sensor.
  • the image thus recorded by the photoelectric sensor can then be evaluated in an evaluation device, for example a standard computer with suitable evaluation software, and checked for printing errors.
  • a disadvantage of the known methods is that recognition features whose image properties do not deviate sufficiently from the image properties of the other printed image after being recorded by the photoelectric sensor, as is the case, for example, with colored window threads, are not recognized with sufficient reliability by the evaluation device can.
  • DE 10000 364 A1 describes a method for the feature-based determination of errors. An average background level is calculated and separated to reinforce properties of certain features.
  • DE 26 20767 C2 discloses a method for checking the print quality of printed images, the partial images originating from different printing methods being combined to form an overall template.
  • US 5 125 037 A discloses a method for checking printed images, wherein additional marks are printed. The position and density of these print marks is checked.
  • the invention has for its object to provide methods for the qualitative assessment of material.
  • the object is achieved by the features of claims 1, 10 or 11.
  • the invention is based on the basic idea that, when evaluating position-variant identification features in which the optical properties, for example the reflectivity, are not sufficient for sufficiently reliable identification, known information about these identification features is also incorporated into the evaluation. It is assumed as a premise that the position-variant identification features, for example a colored window thread, differ at least in partial areas in the optical properties, for example in the gray value, so far from the other material to be inspected, e.g. B. Distinguish the printed image that at least there is no complete match between the identification feature and the printed image.
  • One advantage of the method is, in particular, that additional information about the known geometric contour of the identification feature or the relative arrangement of several identification features present in the printed image is evaluated for determining the position of the identification variant with position variation.
  • This additional data is stored in a mask reference, which is stored for each material to be evaluated, and which represents the geometric data in a suitable form.
  • a background reference value is stored in the evaluation device, which represents the optical properties of the print image in at least a part of a surrounding area that surrounds the identification feature.
  • the properties of the background reference value must differ at least slightly from the optical properties of the identification feature to be identified.
  • the current image data and the background reference value then become a difference image, at least for the Area of expectation formed.
  • the difference image essentially all features of the print image are hidden by difference formation, which correspond in their optical properties to the background reference value. Only the areas of the position-variant identification feature and also other elements, such as printing errors or edge deviations, are depicted in the difference image due to their deviation from the background reference value, the areas of the position-variant identification feature having particularly high amplitudes.
  • the difference image data is compared with the mask reference and the current position of the recognition feature is inferred from the result of the comparison.
  • This method step is based on the consideration that the difference image is essentially determined by the inclusion of the position-variant identification feature, so that the actual position of the position-variant identification characteristic can be inferred from extensive coverage between the mask reference and the difference image. If it is not possible to determine sufficient coverage between the mask reference and the differential image data due to other error influences, this is harmless, since this only leads to an error display in the print image control and to the removal of the corresponding sheet.
  • the areas of the printed image that result from the current position of the identification feature are hidden during the subsequent qualitative assessment of the printed material, so that disruptions in the inspection of the printed image due to the position variant arrangement of the identification feature are excluded.
  • the recognition of the position-variant recognition feature when the method is carried out can be improved further in that a binarization threshold is stored in the evaluation device. After from the current image data and the If the background reference value the difference image was formed, then all image data whose values are below the binarization threshold can then be filtered out from the difference image. That is, Only those image points are preserved in the difference image that differ sufficiently significantly from the normal printed image so that the usually other deviations, for example printing errors or edge deviations, can be hidden from the difference image.
  • the procedure can be such that the mask reference is shifted until a maximum overlap between the mask reference and the difference image results.
  • Various mathematical evaluation methods can be used to evaluate the coverage between the mask reference and the difference image in order to find the corresponding coverage maximum.
  • the overlap between the difference image and the mask reference should be calculated in data form if possible based on suitable mathematical operations.
  • One way of evaluating the coverage between the mask reference and the difference image is to calculate centers of gravity according to the optical distribution of the pixels in the difference image and to compare these centers of gravity with the center of gravity of the mask reference. A maximum coverage occurs when the sum of the center of gravity differences between the mask reference and the difference image is minimized.
  • a prerequisite for the implementation of the method is the storage of a suitable background reference value in the evaluation device.
  • the background reference value for example based on empirical values, can simply be specified as a process parameter. However, it is advantageous if the background reference value is specifically determined in a learning phase depending on the respective print image of the material to be inspected. Two alternatives are given below.
  • printed reference material is used in the learning phase, which does not contain the position variant identification feature.
  • sheets printed with value notes can be used for which the window thread is not present.
  • the background reference value can be derived by a suitable evaluation of this reference material without a distinguishing feature.
  • the learning phase can also be carried out with reference material that contains the position-variant identification feature. If, during the evaluation of the print image of the reference material, the position-variant identification features appear bright in comparison to the surrounding area, a threshold value is selected as the background reference value which corresponds to the values of the darkest pixels of the identification feature. During the subsequent assessment of the printed material, it is then assumed, based on the threshold value, that at least in the expected range, all pixels that are darker than the background reference value do not belong to the position-variant identification feature. If, on the other hand, the identification feature appears dark in comparison to the surrounding area, a threshold value is selected as the background reference value, the value of which corresponds to the brightest pixels of the identification feature.
  • Figure 1 is a schematically illustrated difference image in a view from above.
  • FIG. 2 shows the difference image according to FIG. 1 after binarization has been carried out
  • FIG. 3 shows the mask reference for determining the position of the position-variant identification feature in the difference image according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows the overlap between the difference image according to FIG. 2 and the mask reference according to FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a second mask reference in a schematically represented side view
  • Fig. 6 shows a second difference image in a schematically illustrated side view.
  • the difference image 01 according to FIG. 1 was formed during the inspection of sheets printed with value notes, only a section of the difference image being shown in the area of a bank note in FIG. 1. It can be seen in FIG. 1 that the normal printed image of the banknote is hidden in the differential image 01 and only the areas of the printed image which differ significantly from the background reference value are depicted as dark fields in the differential image.
  • the position of a window thread 03 incorporated in the printed sheet, which corresponds to itself in the difference image 01, can be in a striped expectation area 02 indicated by dashed lines Breakthroughs in five dark fields 03 depicted vary.
  • FIG. 3 shows a mask reference 06 in its geometric form.
  • the data for the width 07 and the length 08 of the window thread openings are stored in the mask reference 06.
  • the mask reference 06 also stores the values for the distance 09 between the window thread openings and the number of window thread openings per bank note.
  • the mask reference 06 is shifted relative to the difference image 01 by data technology operations until there is a maximum overlap between the mask reference 06 and the dark fields 03 in the difference image 01. If this maximum of coverage is reached, the distances 11; 12, e.g. B. the current positions in the X and Y directions of the mask reference 06 relative to the edges of the banknote on the current position of the window thread 03 in the print image, so that the areas of the window thread openings can be hidden in a subsequent inspection of the print image.
  • FIG. 5 shows a second mask reference 13, the dark fields 14 corresponding to eight window thread openings 14 during the inspection of a bank note on a concave represents curved contact surface.
  • Fig. 6 shows a difference image 16 schematically, in which the window thread openings 14 in dark fields 17, z. B. in window threads 17 have shown.
  • the dark field 18 was caused by a printing error 18 and not by a window thread opening 14.
  • a window thread opening 14 in the middle did not appear in the difference image 16 due to the insufficient color difference between the substrate and window thread 17.
  • mask reference 13 is projected onto a projection line 19 and the resulting light-dark distribution with the light-dark distribution resulting from the projection of the difference image 16 onto a projection line 21 compared.
  • This one-dimensional comparison of the light-dark distribution enables the position of the window thread 17 to be determined in one direction.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur qualitativen Beurteilung von Material mit zumindest einem Erkennungsmerkmal, dessen Position innerhalb eines durch Toleranzgrenzen bestimmten Erwartungsbereichs variieren kann, unter Verwendung zumindest einer Beleuchtungseinrichtung, mindestens eines photoelektrischen Sensors und einer mit diesen zusammenwirkenden Auswerteeinrichtung. Dabei sind zumindest ein Untergrundreferenzwert und zumindest eine Maskenreferenz in der Auswerteeinrichtung hinterlegt, wobei der Untergrundreferenzwert die Eigenschaften des Druckbilds, insbesondere den Grauwert, in zumindest einem Teil eines Umgebungsbereichs, der das Erkennungsmerkmal umgibt, repräsentiert, und wobei die Maskenreferenz die geometrische Kontur des Erkennungsmerkmals und/oder die relative Anordnung mehrerer Erkennungsmerkmale untereinander repräsentiert. Bei der Inspektion des bedruckten Materials werden aus den aktuellen Bilddaten und dem Untergrundreferenzwert in der Auswerteeinrichtung Differenzbilddaten zumindest für den Erwartungsbereich gebildet. In der Auswerteeinrichtung wird anschließend aus dem Vergleich der Differenzbilddaten mit der Maskenreferenz die aktuelle Position des Erkennungsmerkmals abgeleitet.

Description

Beschreibung
Verfahren zur qualitativen Beurteilung von Material
Die Erfindung betrifft Verfahren zur qualitativen Beurteilung von Material gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 10 oder 11.
Ein Verfahren ist beispielsweise aus der DE 196 13 082 C2 bekannt. Bei diesem Verfahren wird das bedruckte Material, beispielsweise mit Bank- oder Wertnoten bedruckte Bogen, die mit einem Fensterfaden, Hologramm oder Kinegramm versehen sind, mit einer Beleuchtungseinrichtung derart beleuchtet, dass das von dem bedruckten Material reflektierte Licht in einen fotoelektrischen Sensor fällt. Das so vom fotoelektrischen Sensor aufgenommene Bild kann anschließend in einer Auswerteeinrichtung, beispielsweise einem Standardrechner mit geeigneter Auswertesoftware, ausgewertet und auf Druckfehler geprüft werden.
Insbesondere bei Banknoten, aber auch bei anderen Arten von bedruckten Materialien, kann es vorkommen, dass die Position von Erkennungsmerkmalen aufgrund vorgelagerter Produktionsprozesse innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen in einem definierten Erwartungsbereich variiert. Beispielsweise kann die Position eines Fensterfadens relativ zum Druckbild der Banknoten auf einem Druckbogen aufgrund der Eigenschaften des Produktionsprozesses zur Herstellung des Fensterfadens variieren. Bei bildgestützten Auswerteeinrichtungen der Art können derartige im Grundsatz tolerierbare Positionsabweichungen von bestimmten Erkennungsmerkmalen zur Störung der Druckbildinspektion führen, da beim Vergleich eines fehlerfreien Druckmusters (Master) mit dem aktuellen Druckbild Bildposition für Bildposition nacheinander verglichen wird, so dass Positionsabweichungen von Erkennungsmerkmalen als Fehler erkannt werden, die keine sind. Bei dem in der DE 196 13 082 C2 vorgeschlagenen Verfahren wird dieses Problem dadurch gelöst, dass die in ihrer Position variierenden Erkennungsmerkmale durch geeignete Beleuchtungsmaßnahmen das von der Beleuchtungseinrichtung abgegebene Licht so stark reflektieren, dass diese Bereiche von der Auswerteelektronik aufgrund ihres hohen Reflektionsgrades erkannt und dementsprechend weiterverarbeitet werden können. Voraussetzung für eine derartige Auswertung ist es jedoch, dass die in ihrer Position variierenden Erkennungsmerkmale einen ausreichendes Reflektionsvermögen aufweisen, beispielsweise als Silberfaden ausgebildet sind.
Nachteilig an den bekannten Verfahren ist es, dass Erkennungsmerkmale, deren Bildeigenschaften nach der Aufnahme mittels des fotoelektrischen Sensors nicht ausreichend stark von den Bildeigenschaften des sonstigen Druckbilds abweichen, wie es beispielsweise bei farbigen Fensterfäden der Fall ist, nicht mit ausreichender Zuverlässigkeit von der Auswerteeinrichtung erkannt werden können.
Die DE 10000 364 A1 beschreibt ein Verfahren zur merkmalbasierenden Feststellung von Fehlern. Zur Verstärkung von Eingenschaften bestimmter Merkmale wird ein mittlerer Hintergrundpegel berechnet und abgetrennt.
I
Durch die DE 26 20767 C2 ist ein Verfahren zur Prüfung der Druckqualität von Druckbildern bekannt, wobei die von unterschiedlichen Druckverfahren stammende Teilbilder zu einer Gesamtvorlage kombiniert werden.
Die US 5 125 037 A offenbart ein Verfahren zur Kontrolle von Druckbildern, wobei zusätzliche Marken eingedruckt werden. Die Position und Dichte dieser Druckmarken wird kontrolliert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur qualitativen Beurteilung von Material zu schaffen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10 oder 11 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, bei der Auswertung von positionsvarianten Erkennungsmerkmalen, bei denen die optischen Eigenschaften, beispielsweise das Reflektionsvermögen, zur ausreichend zuverlässigen Identifizierung nicht ausreichen, zusätzlich bekannte Informationen über diese Erkennungsmerkmale in die Auswertung einfließen zu lassen. Als Prämisse wird dabei angenommen, dass die positionsvarianten Erkennungsmerkmale, beispielsweise ein farbiger Fensterfaden, zumindest in Teilbereichen sich in den optischen Eigenschaften, beispielsweise im Grauwert, so weit vom sonstigen zu inspizierenden Materials, z. B. Druckbild unterscheiden, dass zumindest keine vollständige Übereinstimmung zwischen Erkennungsmerkmal und Druckbild besteht.
Ein Vorteil des Verfahrens besteht insbesondere darin, dass zur Positionsbestimmung des positionsvarianten Erkennungsmerkmals zusätzliche Informationen über die an sich bekannte geometrische Kontur des Erkennungsmerkmals bzw. die relative Anordnung mehrerer im Druckbild vorhandener Erkennungsmerkmale ausgewertet werden. Diese zusätzlichen Daten werden dabei in einer zu jedem auszuwertenden Material gespeicherten Maskenreferenz hinterlegt, die die geometrischen Daten in geeigneter Form repräsentiert.
Weiter ist in der Auswerteeinrichtung ein Untergrundreferenzwert hinterlegt, der die optischen Eigenschaften des Druckbilds in zumindest einem Teil eines Umgebungsbereichs, der das Erkennungsmerkmal umgibt, repräsentiert. Der Untergrundreferenzwert muss sich in seinen Eigenschaften zumindest geringfügig von den optischen Eigenschaften des zu identifizierenden Erkennungsmerkmals unterscheiden. Bei der Inspektion des bedruckten Materials wird dann aus den aktuellen Bilddaten und dem Untergrundreferenzwert ein Differenzbild zumindest für den Erwartungsbereich gebildet. Im Differenzbild werden im Wesentlichen alle Merkmale des Druckbildes durch Differenzbildung ausgeblendet, die in ihren optischen Eigenschaften dem Untergrundreferenzwert entsprechen. Nur die Bereiche des positionsvarianten Erkennungsmerkmals und auch andere Elemente, wie Druckfehler oder Kantenabweichungen, werden im Differenzbild aufgrund Ihrer Abweichung gegenüber dem Hintergrundreferenzwert abgebildet, wobei die Bereiche des positionsvarianten Erkennungsmerkmals besonders hohe Amplituden aufweisen.
Sobald die Differenzbilddaten vorliegen, werden die Differenzbilddaten mit der Maskenreferenz verglichen und aus dem Ergebnis des Vergleichs auf die aktuelle Position des Erkennungsmerkmals zurückgeschlossen. Diesem Verfahrensschritt liegt die Überlegung zugrunde, dass das Differenzbild im Wesentlichen durch die Aufnahme des positionsvarianten Erkennungsmerkmals bestimmt ist, so dass aus einer weitgehenden Überdeckung zwischen Maskenreferenz und Differenzbild auf die tatsächliche Position des positionsvarianten Erkennungsmerkmals zurückgeschlossen werden kann. Lässt sich aufgrund anderer Fehlereinflüsse keine ausreichende Überdeckung zwischen Maskenreferenz und Differenzbilddaten ermitteln, so ist dies unschädlich, da dies lediglich zu einer Fehleranzeige bei der Druckbildkontrolle und zur Ausschleusung des entsprechenden Bogens führt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Bereiche des Druckbildes, die sich aus der aktuellen Position des Erkennungsmerkmals ergeben, bei der nachfolgenden qualitativen Beurteilung des bedruckten Materials ausgeblendet, so dass Störungen der Inspektion des Druckbildes durch die Positionsvariante Anordnung des Erkennungsmerkmals ausgeschlossen sind.
Die Erkennung des positionsvarianten Erkennungsmerkmals bei der Durchführung des Verfahrens kann noch dadurch verbessert werden, dass in der Auswerteeinrichtung eine Binarisierungsschwelle hinterlegt ist. Nachdem aus den aktuellen Bilddaten und dem Untergrundreferenzwert das Differenzbild gebildet wurde, können dann aus dem Differenzbild alle Bilddaten ausgefiltert werden, deren Werte unterhalb der Binarisierungsschwelle liegen. D. h. im Differenzbild bleiben nur solche Bildpunkte erhalten, die sich ausreichend signifikant vom normalen Druckbild unterscheiden, so dass die meist anderen Abweichungen, beispielsweise Druckfehler oder Kantenabweichungen, aus dem Differenzbild ausgeblendet werden können.
Bei der Positionsfindung des positionsvarianten Erkennungsmerkmals im aktuellen Druckbild kann derart vorgegangen werden, dass die Maskenreferenz so lange verschoben wird, bis sich eine maximale Überdeckung zwischen Maskenreferenz und Differenzbild ergibt. Dabei können verschiedene mathematische Bewertungsverfahren eingesetzt werden, um die Überdeckung zwischen Maskenreferenz und Differenzbild zu bewerten, um das entsprechende Überdeckungsmaximum zu finden. Selbstverständlich ist es möglich, die Überdeckung durch optische Betrachtung eines ausreichend geschulten Prüfpersonal beurteilen zu lassen, was jedoch aufgrund der hohen Personalkosten und der geringen Verarbeitungsgeschwindigkeit in den meisten Fällen nicht ausreichend wirtschaftlich ist. Deshalb soll die Berechnung der Überdeckung zwischen Differenzbild und Maskenreferenz möglichst aufgrund geeigneter mathematischer Operationen in Datenform erfolgen.
Eine Möglichkeit zur Bewertung der Überdeckung zwischen der Maskenreferenz und dem Differenzbild ist es, dass entsprechend der optischen Verteilung der Bildpunkte im Differenzbild Schwerpunkte berechnet werden und diese Schwerpunkte mit dem Schwerpunkt der Maskenreferenz verglichen werden. Eine maximale Überdeckung ergibt sich dann, wenn die Summe der Schwerpunktdifferenzen zwischen Maskenreferenz und Differenzbild minimiert ist.
Voraussetzung für die Durchführung des Verfahrens ist die Hinterlegung eines geeigneten Untergrundreferenzwertes in der Auswerteeinrichtung. Grundsätzlich kann der Untergrundreferenzwert, beispielsweise ausgehend von Erfahrungswerten, einfach als Verfahrensparameter vorgegeben werden. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn der Untergrundreferenzwert abhängig vom jeweiligen Druckbild des zu inspizierenden Materials spezifisch in einer Lernphase festgelegt wird. Dazu werden nachfolgend zwei Alternativen angegeben.
Nach der ersten Alternative zur Festlegung des Untergrundreferenzwertes wird in der Lernphase bedrucktes Referenzmaterial verwendet, das das Positionsvariante Erkennungsmerkmal nicht enthält. Beispielsweise können dazu mit Wertnoten bedruckte Bogen verwendet werden, bei denen der Fensterfaden nicht vorhanden ist. Durch eine geeignete Auswertung dieses Referenzmaterials ohne Erkennungsmerkmal kann der Untergrundreferenzwert abgeleitet werden.
Steht ein Referenzmaterial ohne Erkennungsmerkmal nicht zur Verfügung, kann die Lernphase auch mit Referenzmaterial, das das positionsvarianten Erkennungsmerkmal enthält, durchgeführt werden. Treten bei der Auswertung des Druckbildes des Referenzmaterials die positionsvarianten Erkennungsmerkmale im Vergleich zum Umgebungsbereich hell hervor, so wird als Untergrundreferenzwert ein Schwellwert gewählt, der den Werten der dunkelsten Bildpunkte des Erkennungsmerkmals entspricht. Bei der späteren Begutachtung des bedruckten Materials wird dann ausgehend von dem Schwellwert angenommen, dass zumindest im Erwartungsbereich alle Bildpunkt, die dunkler als der Untergrundreferenzwert sind, nicht zum positionsvarianten Erkennungsmerkmal dazugehören. Tritt das Erkennungsmerkmal dagegen im Vergleich zum Umgebungsbereich dunkel hervor, wird als Untergrundreferenzwert ein Schwellwert gewählt, dessen Wert den hellsten Bildpunkten des Erkennungsmerkmals entspricht.
Soweit aufgrund der optischen Eigenschaften des Druckbildes erforderlich, ist es selbstverständlich möglich, für unterschiedliche Bereiche des bedruckten Materials unterschiedliche Untergrundreferenzwerte zu definieren, damit das Positionsvariante Erkennungsmerkmal im Differenzbild ausreichend signifikant abgebildet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisch dargestelltes Differenzbild in Ansicht von oben;
Fig. 2 das Differenzbild gemäß Fig. 1 nach Durchführung einer Binarisierung;
Fig. 3 die Maskenreferenz zur Positionsbestimmung des positionsvarianten Erkennungsmerkmals im Differenzbild gemäß Fig. 2;
Fig. 4 die Überdeckung zwischen Differenzbild gemäß Fig. 2 und Maskenreferenz gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine zweite Maskenreferenz in schematisch dargestellter seitlicher Ansicht;
Fig. 6 ein zweites Differenzbild in schematisch dargestellter seitlicher Ansicht.
Das Differenzbild 01 gemäß Fig. 1 wurde bei der Inspektion von mit Wertnoten bedruckten Bogen gebildet, wobei in Fig. 1 lediglich ein Ausschnitt aus dem Differenzbild im Bereich einer Banknote dargestellt ist. Man erkennt in Fig. 1, dass im Differenzbild 01 das normale Druckbild der Banknote ausgeblendet ist und lediglich die Bereiche des Druckbildes, die sich signifikant vom Untergrundreferenzwert unterscheiden, als Dunkelfelder im Differenzbild abgebildet werden. In einem strichliniert angedeuteten, streifenförmigen Erwartungsbereich 02 kann die Position eines im bedruckten Bogen eingearbeiteten Fensterfadens 03, der sich im Differenzbild 01 entsprechend seinen Durchbrüchen in fünf Dunkelfeldern 03 abbildet, variieren.
Neben den fünf Dunkelfeldern 03, die sich aus der Abbildung des Fensterfadens 03 ergeben, bilden sich im Differenzbild 01 noch weitere Druckbildmerkmale als Dunkelfelder 04, z. B. als Druckfehler 04, ab.
Fig. 2 stellt das Differenzbild 01 nach einer geeigneten Binarisierung, durch die die irrelevante Dunkelfelder 04 ausgefiltert wurden, dar. Im Differenzbild 01 treten im Ergebnis nur noch die vom Fensterfaden 03 herrührenden Dunkelfelder 03 signifikant hervor.
Fig. 3 stellt eine Maskenreferenz 06 in ihrer geometrischen Form dar. In der Maskenreferenz 06 sind die Daten für die Breite 07 und die Länge 08 der Fensterfadendurchbrüche hinterlegt. Weiter sind in der Maskenreferenz 06 die Werte für den Abstand 09 zwischen den Fensterfadendurchbrüchen und die Anzahl von Fensterfadendurchbrüchen je Banknote hinterlegt.
Wie in Fig. 4 schematisch angedeutet, wird bei der Auswertung die Maskenreferenz 06 durch datentechnische Operationen so lange relativ zum Differenzbild 01 verschoben, bis sich eine maximale Überdeckung zwischen der Maskenreferenz 06 und den Dunkelfeldern 03 im Differenzbild 01 ergibt. Ist dieses Maximum an Überdeckung erreicht, kann aus den Abständen 11; 12, z. B. der aktuellen Positionen in X- und Y-Richtung der Maskenreferenz 06 relativ zu den Kanten der Banknote auf die aktuelle Position des Fensterfadens 03 im Druckbild zurückgeschlossen werden, so dass bei einer nachfolgenden Inspektion des Druckbildes die Bereiche der Fensterfadendurchbrüche ausgeblendet werden können.
Fig. 5 zeigt eine zweite Maskenreferenz 13, die acht Fensterfadendurchbrüchen 14 entsprechende Dunkelfelder 14 bei der Inspektion einer Banknote an einer konkav gekrümmten Anlagefläche repräsentiert.
Fig. 6 stellt ein Differenzbild 16 schematisch dar, bei dem sich die Fensterfadendurchbrüche 14 in Dunkelfeldern 17, z. B. in Fensterfäden 17, abgebildet haben. Das Dunkelfeld 18 wurde dabei von einem Druckfehler 18 und nicht von einem Fensterfadendurchbruch 14 verursacht. Außerdem hat sich ein Fensterfadendurchbruch 14 in der Mitte aufgrund der nicht ausreichenden Farbdifferenz zwischen Untergrund und Fensterfaden 17 nicht im Differenzbild 16 abgebildet.
Um den Vergleich zwischen Maskenreferenz 13 und Differenzbild 16 zur Positionsfindung zu vereinfachen, wird die Maskenreferenz 13 auf eine Projektionslinie 19 projiziert und die daraus entstehende Hell-Dunkel-Verteilung mit der aus der Projektion des Differenzbilds 16 auf eine Projektionslinie 21 entstehenden Hell-Dunkel-Verteilung verglichen. Durch diesen eindimensionalen Vergleich der Hell-Dunkel-Verteilung kann die Position des Fensterfadens 17 in einer Richtung festgestellt werden.
Bezugszeichenliste
01 Differenzbild
02 Erwartungsbereich
03 Dunkelfeld, Fensterfaden
04 Dunkelfeld, Druckfehler
05 -
06 Maskenreferenz
07 Breite (06)
08 Länge (06)
09 Abstand zwischen zwei Maskenreferenzen
10 -
11 Abstand, aktuelle Position in X-Richtung
12 Abstand, aktuelle Position in Y-Richtung
13 Maskenreferenz
14 Dunkelfeld, Fensterfadendurchbrüche
15 -
16 Differenzbild
17 Dunkelfeld, Fensterfaden
18 Dunkelfeld, Druckfehler
19 Projektionslinie 0 - 1 Projektionslinie

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur qualitativen Beurteilung von Material mit zumindest einem Erkennungsmerkmal, wobei
- zumindest ein Untergrundreferenzwert und zumindest eine Maskenreferenz (06; 13) in der Auswerteeinrichtung hinterlegt sind, wobei der Untergrundreferenzwert die Eigenschaften des zu inspizierenden Materials, in zumindest einem Teil eines Umgebungsbereichs, der das Erkennungsmerkmal umgibt, repräsentiert, und wobei die Maskenreferenz (06; 13) die geometrische Kontur des Erkennungsmerkmals und/oder die relative Anordnung mehrerer Erkennungsmerkmale untereinander repräsentiert,
- bei der Inspektion des bedruckten Materials aus den aktuellen Bilddaten und dem Untergrundreferenzwert in der Auswerteeinrichtung Differenzbild (01 ; 16) zumindest für den Erwartungsbereich (02) gebildet werden,
- in der Auswerteeinrichtung aus dem Vergleich der Differenzbild (01 ; 16) mit der Maskenreferenz (06; 13) die aktuelle Position des Erkennungsmerkmals abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des zu inspizierenden Materials, der sich aus der aktuelle Position des Erkennungsmerkmals ergibt, bei einem nachfolgenden Beurteilungsschritt zur qualitativen Beurteilung des bedruckten Materials ausgeblendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Erkennungsmerkmales innerhalb eines durch Toleranzgrenzen bestimmten Erwartungsbereichs (02) variiert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinrichtung eine Binarisierungsschwelle hinterlegt ist, wobei aus dem Differenzbild (01 ; 16) alle Bilddaten ausgefiltert werden, deren Wert unterhalb der Binarisierungsschwelle liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Positionsfindung des Erkennungsmerkmals die Maskenreferenz (06; 13) solange verschoben wird, bis sich eine maximale Überdeckung zwischen Maskenreferenz (06; 13) und Differenzbild (01 ; 16) ergibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Positionsfindung des Erkennungsmerkmals eine Schwerpunktberechnung mit einem Vergleich der Schwerpunkte der Maskenreferenz (06; 13) mit den Schwerpunkten des Differenzbilds (01; 16) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als aktuelle Position des Erkennungsmerkmals die Positionswerte angenommen werden, bei denen sich beim Vergleich der Schwerpunkte der Maskenreferenz (06; 13) mit den Schwerpunkten des Differenzbilds (01; 16) insgesamt eine minimale Abweichung ergibt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmerkmal streifenförmig ausgebildet ist oder streifenförmige Abschnitte aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmerkmal als Sicherheitsmerkmal einer Banknote, insbesondere als Fensterfaden (03; 17) oder Fensterfadendurchbrüche (14), Hologramm oder Kinegramm, ausgebildet ist.
10. Verfahren zur qualitativen Beurteilung von Material mittels mindestens eines Untergrundreferenzwertes, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung des Untergrundreferenzwerts in einer Lernphase bedrucktes Referenzmaterial ohne Erkennungsmerkmal verwendet wird, wobei der Untergrundreferenzwert aus den die Eigenschaften des zu inspizierenden Materials insbesondere im Erwartungsbereich (02) abgeleitet wird.
11. Verfahren zur qualitativen Beurteilung von Material mittels mindestens eines Untergrundreferenzwertes, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung des Untergrundreferenzwerts in einer Lernphase bedrucktes Referenzmaterial mit mindestens einem Erkennungsmerkmal verwendet wird, wobei bei einem im Vergleich zum Umgebungsbereich hell hervortretenden Erkennungsmerkmal der Untergrundreferenzwert als Schwellwert aus den Werten der dunkelsten Bildpunkte des Erkennungsmerkmals abgeleitet wird, und wobei bei einem im Vergleich zum Umgebungsbereich dunkel hervortretenden Erkennungsmerkmal der Untergrundreferenzwert als Schwellwert aus den Werten der hellsten Bildpunkte des Erkennungsmerkmals abgeleitet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Bereiche des bedruckten Materials unterschiedliche Untergrundreferenzwerte definiert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Maskenreferenz (13) und Differenzbild (16) jeweils auf zumindest eine Projektionslinie (19; 21) projiziert werden, wobei die aktuelle Position des Erkennungsmerkmals in Längsrichtung der Projektionslinien (19; 21) aus dem Vergleich der Projektionsdaten von Maskenreferenz (13) und Differenzbild (16) abgeleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung in der Auswerteeinrichtung durch geeignete mathematische Operationen digitalisierter Eingangsdaten erfolgt.
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