工业检测：基于线扫描的视觉系统解决彩色印刷检测问题 - 大恒图像

为了印制出客户所需的各种印刷材料，印刷公司需要使用不同的生产工艺。这些工艺包括胶印、凹印、激光印刷和全息印刷以及压花和压印等。然而，印制过程的不同阶段可能会产生各种缺陷，如墨点印记、压花缺陷和颜色配准错误。为确保通过印刷和压花工艺制作的复杂彩色图案符合客户要求，印刷公司必须对每一张印制品进行仔细检查。手动检查不仅速度慢，而且容易出现人为错误，导致检查结果不一致。

自动检查则可加快印刷质量检查的速度，提高可靠性，而且能够发现人眼难以察觉的缺陷。

为帮助完成此项任务，北京大恒图像（中国北京，网址：www.daheng-image.com）开发出一套自动化机器视觉系统，用于检查印刷材料是否存在此类缺陷。该公司设计的系统使用了两台 Teledyne DALSA（加拿大安大略省滑铁卢，网址：www.teledynedalsa.com）PC-30-04K80 彩色线扫描 Camera Link 相机，以便在彩色印制品以 300 米/分钟的速度沿传送带移动时捕捉图像。

因为是从两个不同的角度同时捕捉图像，因此能够检出诸如墨点印记、压花缺陷和颜色配准错误等缺陷。相机采集的数据会通过特定接口传输到两个独立的 Xcelera PX4 Dual 图像采集卡（同样来自 Teledyne DALSA），而这两个图像采集卡又分别与两台独立 PC 相集成。北京大恒图像介绍称，唯有使用两台 PC 才能满足系统的吞吐量要求。

在使用设备检查印制品之前，需要先捕获已确定的正常印制品，以此完成系统训练。

为了完成这项任务，公司选用了 MVTec Software（德国慕尼黑，网址：www.mvtec.com）的 HALCON 图像处理软件，以利用一组已确定的正常印制品图像训练参考印制品的变异模型。模型由参考图像和变异图像组成，用于确定可能产生的任何缺陷的变异允许范围。

在计算出变异模型后，每台 PC 将以类似的方式处理采集的图像。运行 HALCON 时，每台 PC 都会执行图像预处理、匹配、对齐、比较、颜色分割和分类功能。然后通过千兆以太网接口将分类结果传输至服务器。如果图像处理系统发现缺陷，则会通过服务器发送 I/O 信号，以此来触发拒绝机制，最终将有缺陷的印制品从传送带上移除。这些缺陷可能包括刀片划痕、压花偏差、印刷配准错误和彩箔烫印遗漏。

作者：Andy Wilson

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