印刷品質検査システムの原理と技術的ポイント

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マシンビジョンは、人間の目をビデオカメラで置き換え、人間の脳をコンピュータで置き換えることです。印刷および包装品質検査のマシンビジョンの作業原理も非常に簡単です。差異があって設定された許容値を超えた場合には、コンピュータの印刷物の標準画像（テンプレート）と比較して、印刷物の画像がカメラによって取り込まれる（取得される）。不適合と判定される製品。もちろん、実際のマシンビジョンシステムはずっと複雑です。

典型的な視覚検査システムは、照明源と、光学レンズと、カメラと、画像信号処理と、アクチュエータとからなる。良い光源と照明システムは、システム全体の成功の鍵の1つです。それは非常に重要な役割を果たします。単にオブジェクトを照らすだけではありません。第1に、照明源はプリントの色を真に再現することができなければならず、色の歪みを引き起こすことはできない。これは、光源の照明スペクトルが昼光に近づくことを必要とし、同時に照明領域全体にわたって十分な明るさおよび均一な明るさを確保することを必要とする。第2に、光源および照明システムの設計は、ブロンズ、レーザー偽造防止マークなど、印刷された製品に高い反射率を有するいくつかの特別な領域を避けて、収集された画像をオーバーフローさせ、精度または全く検出しないこと; 最終的には、対象物の特徴量を強調してコントラストを高めるためには、光源と照明の協調を可能な限り考慮する必要がある場合がある。要するに、光源を選択して照明系を設計する場合、印刷物の具体的な条件に応じて、幾何学形状、照明輝度、光源のスペクトル特性などを決定する必要があるまた、発光効率と光源の使用を考慮する。生活。

光学レンズは、人間の目のレンズに相当する。光学レンズの品質は、画像のコントラストおよび鮮明な画像（被写界深度）の程度に影響を及ぼす、物体を識別するための視覚システムの能力に影響を及ぼす。これらの特性のメリットはレンズ自体の収差によって制限され、レンズの優れた収差補正または悪い収差補正によってレンズの結像品質が決定される。共通収差には、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差、色収差が含まれる。

レンズは、撮影されている物体の光学的情報を通過させ、コンピュータは、撮影されている物体の電気的情報を処理する。カメラの役割は、光情報の電気的情報への変換を完了することである。カメラでは、キーデバイスはビジョンセンサと呼ばれるチップです。小さなプールのような細胞（ピクセル）はチップ上にきれいに並べられますが、水ではなく電荷です。被写体の光学情報を担う光は、レンズを介してチップの表面に到達し、光情報は電荷信号（露光）となる。光の強さの場所は豊富で、弱い場所の電荷は少なく、プリント上の異なる領域の明るさに対応する。異なる色は、赤、緑、青の3原色に分解され、それぞれ異なる画素に格納されます。露光により生成された電荷は、所定の順序（走査モード）で順次読み出され、増幅され、その他の処理が施され、最終的にカメラから出力される。これがカメラの仕組みです。

高品質の画像情報は、システムの正しい判断および意思決定のための元の基礎である。カメラのアプリケーションの原則から、単に性能要件を要約することができます。まず、十分なダイナミックレンジが必要です。プリントの明るい部分と暗い部分を正確に反映させることができます。第二に、十分な解像度（十分な数のピクセル）がなければならず、プリント上の細部ははっきりと反映することができます。第三に、プリントの色を真に再現できること。第4に、十分な精度と100％の収集を保証するために、カメラ読み取りの速度（ラインまたはフレームレート）は印刷の速度と一致する必要があります。もちろん、カメラには他にもパフォーマンスインジケータがありますが、ここには記載されていません。

印刷検査に使用されるカメラは、実際の状況、ラインアレイカメラ、エリアアレイカメラの2種類に分類されます。ラインカメラは、一度に1ラインの情報しか得ることができず、完全な画像を得るために、カメラの前をカメラの前を通過しなければならないので、オブジェクトの画像検出に非常に適している製品）を一定速度で一定速度で移動させる。エリアカメラは、毎日使用するデジタルカメラのように、一度に画像情報全体を取得できます。

画像信号の処理は、人間の脳と同等のマシンビジョンシステムの中核である。どのように画像を処理して計算するかは、マシンビジョンシステムの開発において重要かつ困難なポイントです。「テンプレートとの違いを変える」とは、マシンビジョンの原理が簡単ですが、実際の実装は非常に複雑です。通常、画像信号全体の処理には、

（1）前処理

（2）特徴抽出と認識

（3）測定。高速移動プリントがテンプレート画像と比較してカメラを通過するとき、移動し、回転し、時にはばらばらになりがちであり、キャプチャされた画像がゆがんでしまう。光源の不安定さと外部環境の影響が集まってしまいます。画像の明るさが不均一で色が変化します。他の外部装置、電源装置および取得装置自体が特定の干渉およびノイズを導入する。この目的のために、一方では、これらの不都合な要因を取り除くために、一方で画像効果を排除し、希釈する画像前処理によって、視覚システムを設置する過程において。

要約すると、機械視覚は、光、機械、電気、およびコンピュータ技術の組み合わせであり、量産における再現性の測定、検査および識別に非常に適しています。

2、印刷業界におけるマシンビジョンの応用

2.1オンライン検出とオフライン検出

視覚検査システムは、それが設置されている通信事業者に応じて、オンライン検出システムとオフライン検出システムとに分けることができる。

オンライン検査システムは、オフセット印刷機、グラビア印刷機、フレキソ印刷機、印刷機などの印刷機器に設置され、リアルタイムで印刷品質を検出します。印刷物は、1枚の用紙または1枚のロール紙とすることができる。オンライン検出システムの視覚検出部とオフライン検出システムは基本的に機能が同じであり、最も重要な違いは不良品の処理方法にある。欠陥が見つかった場合、オンライン検査システムは通常、欠陥の位置（長さ：ウェブ、枚数：シート）を記録するか、またはプリンタ、ラベラ、マーキング機を使用して紙にマーキングする。番号エラー番号を検出するまたは隣接するシートの枚数である。

オフライン検査システムは、通常、検査機またはワインダに取り付けられます。検査装置は、オンライン検査システムの位置記録およびマーキング機能に加えて、通常、検出結果に従って異なるビンに良品および不良品を自動的に割り当てるビニング機能を備えている。

2.2品質分析、追跡および管理

品質試験のための試験装置の使用は、プロセス全体にわたってリアルタイムのアラームと詳細で包括的な分析レポートを提供します。オンサイトオペレータは、自動検出装置のリアルタイムアラームおよび分析レポートに従って、作業中の問題を調整できます。マネージャは、テスト結果の分析レポートに基づいて生産プロセスを追跡することができ、生産技術の管理に役立ちます。顧客が要求する高品質の試験装置のために、印刷物の良否にとどまらず、分析後の性能も必要となります。いくつかの品質検査装置は、完成品の適格速度を改善するだけでなく、製造者がプロセスを改善し、品質管理システムを確立し、長期的に安定した品質基準を達成するのを助ける。

3.マシンビジョンは私たちに何をもたらしますか？

明らかに、中国はすでに印刷力であるが、中国は印刷力ではない。高度な印刷装置や検査装置の使用に加えて、管理を改善するために、我々は世界に行かなければなりません。管理は生産性、効率性は管理、コストは管理になります。もちろん、これはすべて同じ品質とサービスで保証されなければなりません。自動視覚検査システムの設置には、初期段階で一定の投資が必要です。しかし、品質検査における検査システムの優位性は、品質と人件費の面で会社に長期的な利益をもたらします。

視覚的品質検査は、印刷前、印刷中および印刷後に印刷および包装産業に適用することができるが、今日のアプリケーションのほとんどは、印刷後の品質検査に重点を置いている。中国には何万人もの印刷会社があり、実際の使用検知システムはごくわずかです。印刷物やチケットなどの特殊産業に加えて、それは主に包装産業にあります。包装業界では印刷要件が高く、品質と色に関する要件は特別です。包装および印刷工場では、印刷、サイクルおよび品質に関する顧客の要件を満たすために、独自の容量優位性、技術的利点および品質優位性が必要です。タバコ産業向けの印刷サービスを提供するタバコ印刷会社の出現が一例です。

マシンビジョンの検査を促進するためには、まず印刷および包装会社にマシンビジョンを理解させる必要があります。どこにインストールするか、インストールする方法、最良の結果を達成する方法、および具体的なメリットをもたらすことができます。これらはすべて、常に普及と宣伝を必要としています。印刷業界と包装業界の実務者は、それぞれ独自のニーズを提案し、マシンビジョン検査の概念と操作を学び、習得する必要があります。マシンビジョン業界の実務家は、印刷プロセス、生産プロセス、操作方法と品質基準を理解する必要があります2つだけが近いです組み合わせて、真に中国の国家の条件に適合する自動視覚検査システムは、効率を向上させ、コストを削減します。