印刷業(yè)是我國文化產業(yè)發(fā)展的主力軍,隨著國民經濟與科學技術的飛速發(fā)展,印刷工業(yè)不斷向自動化、數字化邁進,印刷產品也逐漸滲入到人們生活的方方面面。印刷企業(yè)為提高市場競爭力,對印刷產品的質量把控越來越嚴格。但是由于在印刷過程中,存在印刷裝置及其工藝水平,還有外部環(huán)境等不確定因素干擾,導致實際生產出的印刷品會存在刀痕、飛墨、拖筆、斷筆畫等字符缺陷。這些字符缺陷會造成產品信息的缺失,因此對印刷字符缺陷進行質量檢測顯得尤為重要。傳統(tǒng)的人工缺陷檢測方法因其存在很大的局限性和主觀性已無法滿足現代工業(yè)化的生產需求,而機器視覺技術因其具有非接觸性、精度高、速度快等優(yōu)點逐步取代人工檢測,已成為缺陷檢測領域的主流方向。因此,本文提出基于機器視覺印刷字符缺陷在線檢測技術的研究,對提高印刷企業(yè)生產效率和產品質量具有重要的現實意義。本文在對現有字符缺陷檢測方法進行分析和總結的基礎上,提出了一種基于畸變區(qū)域優(yōu)化校正的印刷字符缺陷在線檢測系統(tǒng)。并根據具體的檢測對象和檢測要求,完成了印刷字符缺陷在線檢測硬件系統(tǒng)的構建、字符缺陷檢測算法的研究和軟件系統(tǒng)的開發(fā)。主要研究工作包括以下幾點:(1)印刷字符缺陷在線檢測硬件系統(tǒng)的構建字符缺陷檢測硬件系統(tǒng)按照安裝結構和功能分為光源、圖像采集模塊、控制模塊和機械傳送模塊四部分,通過對這四部分的設計與整合,搭建出基于工控機、機器視覺成像系統(tǒng)和機械傳送裝置的硬件實驗平臺,完成了對印刷字符圖像的采集,并利用工控機對采集到的字符圖像進行圖像處理工作。(2)印刷字符缺陷檢測算法的研究字符缺陷檢測算法的研究包括預處理、缺陷檢測和缺陷分類三部分,針對環(huán)繞字符檢測難問題,提出采用多次區(qū)域分割等預處理方法,對小篇幅圖像進行缺陷檢測,從一定程度上避免了檢測精度低的問題;針對缺陷檢測精度受限于圖像配準效果的難點問題,提出了一種基于畸變區(qū)域優(yōu)化校正的印刷字符缺陷檢測算法,通過引入菌群算法對校正控制點尋優(yōu)以得到最佳配準效果及最優(yōu)差分結果,準確而高效的實現了印刷字符的缺陷檢測;最后采用SVM完成了對印刷字符缺陷的準確分類。(3)印刷字符缺陷檢測軟件系統(tǒng)的開發(fā)字符缺陷檢測軟件系統(tǒng)在VS2010開發(fā)環(huán)境下,采用C++語言在MFC類庫的基礎上進行開發(fā),通過對圖像采集模塊、圖像處理模塊、界面控制與數據管理模塊三部分進行設計,實現了印刷字符缺陷的檢測、分類以及缺陷信息的顯示和存儲功能。本文通過對印刷字符缺陷在線檢測硬件系統(tǒng)的構建、字符缺陷檢測算法的研究和軟件系統(tǒng)的開發(fā),完成了印刷字符缺陷的在線檢測與分類。同時,本文還從準確性、檢測精度及實時性三方面對缺陷檢測系統(tǒng)進行了測試,測試結果表明,本系統(tǒng)能夠準確而高效的實現印刷字符缺陷的檢測和分類工作,滿足印刷字符缺陷檢測要求。
【學位單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.41;TS807
【部分圖文】：

出的印刷品會存在刀痕、飛墨、拖筆、斷筆畫等字符缺陷。這些字符缺陷息的缺失，直接影響用戶的準確獲取。而不同的缺陷具有不同的形態(tài)、灰依據這些特征對缺陷進行歸類，并完成后續(xù)的缺陷檢測與識別。以下對印型進行分析和說明。1）刀痕：印輥上存在的雜質對印刷品表面刮擦形成的細線，如圖 2-1 a)所分布大多為水平或垂直方向，形態(tài)特征明顯。2）拖筆：印刷過程中油墨滲漏導致字符邊緣產生多余印跡，如圖 2-1 b)所征和大小多種多樣，具有隨機性，但在灰度特征上較明顯，拖筆的灰度值3）斷筆畫：印刷過程中漏印造成的字符筆畫不連貫，如圖 2-1 c)所示。其小同樣多種多樣，具有隨機性，但在灰度特征上較明顯，斷筆畫的灰度值4）其他缺陷：除以上三種主要字符缺陷外，還存在一些不常見缺陷，如筆畫，這類缺陷具有隨機性，不易找出形態(tài)、灰度等明顯特征，故本文主要討要字符缺陷。

圖 2-2 印刷產品實物圖Fig. 2-2 Physical map of printed product如圖 2-2 所示，本課題的檢測對象是塑料薄膜包裝產品中的印刷字符。該包裝材料為幅寬在 1000-1200mm 的不透明介質印刷產品，印刷生產線運行速度為 0-250m/min。通過觀察分析印刷廠家提供的產品樣本，聯系企業(yè)實際生產需求，結合自身技術能力和硬件設備，最終確定本系統(tǒng)檢測要求如下：（1）對印刷過程中出現的刀痕、拖筆和斷筆畫等字符缺陷能有效檢出并進行識別和分類，存儲缺陷圖像，建立缺陷信息數據庫，同時實時顯示字符缺陷圖像，發(fā)現缺陷時及時報警，由操作人員檢查或停機；（2）確保字符缺陷檢測的準確率達到 95%以上；（3）字符缺陷的檢測精度：要求最小可被檢測缺陷的面積為 0.25mm2；（4）確保字符缺陷的檢測速度與生產線運行速度一致，不低于 200m/min；（5）要求系統(tǒng)界面簡潔美觀且便于操作，可靠性高。2.3 系統(tǒng)難點分析

表 3-1 SC-34-02K80 相機主要技術指標3-1 Main technical specifications of the SC-34-02K80性能 參數分辨率 2048×2 pixels最大行掃描頻率 18kHz像元尺寸 14μm×14μm彩色/黑白 彩色數據接口 Camera Link鏡頭接口 M42/C/F外形尺寸 72mm ×60mm ×60m工作溫度 0℃- 65℃工作電壓 12V - 15V功耗 < 9W重量 300g

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 黃麗華;穆平安;戴曙光;;汽車音響面板印刷字符缺陷快速檢測算法[J];計算機與數字工程;2010年07期

2 李志強;項輝宇;李哲;;OCR在印刷字符實時檢測系統(tǒng)中的應用[J];機電產品開發(fā)與創(chuàng)新;2013年03期

3 尚會超,陳幼平,余文勇,周祖德;印刷字符在線檢測的預處理算法及試驗研究[J];計算機應用研究;2005年01期

4 馮秋歌;吳祿慎;王曉輝;;基于視覺的印刷字符缺陷自動檢測方法[J];南昌大學學報(工科版);2018年04期

5 郭劍雄;楊力華;;一種基于襯線去除的英文印刷體多字號字符分割算法[J];模式識別與人工智能;2006年06期

6 徐勇民;;從文檔中看到什么——寫在《新建文檔》展覽及手札出版后[J];湖北美術學院學報;2015年04期

7 楊戈,張凱,趙驥;BP機網絡模型[J];遼寧大學學報(自然科學版);2002年03期

8 盧達,謝銘培,浦煒;基于印刷字符模糊結構分析的字符預分類方法[J];軟件學報;2000年10期

9 ;《光譜學與光譜分析》對來稿英文摘要的要求[J];光譜學與光譜分析;2016年07期

10 ;《光譜學與光譜分析》對來稿英文摘要的要求[J];光譜學與光譜分析;2014年03期

相關碩士學位論文 前2條

1 楊曉妍;基于畸變區(qū)域優(yōu)化校正的印刷字符缺陷在線檢測算法研究[D];陜西科技大學;2019年

2 黃文軍;基于機器視覺的印字缺陷檢測系統(tǒng)研究與實現[D];五邑大學;2015年

本文編號：2819275