用于检测片状材料的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于检测片状材料的装置及方法。该装置包括传输装置、照射装置、接收装置、以及信息处理装置。传输装置用于承载并传输片状材料；照射装置用于将光照射到片状材料上；接收装置用于接收从片状材料漫射或反射的光，并将所接收的光转变成相应的检测图像；信息处理装置用于采集并处理检测图像，并将检测图像与模板进行比较，以便检测片状材料的彩色印刷质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测装置和方法，尤其涉及。
技术介绍
片状材料彩色印刷质量检查装置对检查精度、检查速度的要求很高。目前，世界上只有瑞士的ORMA----GIORI-----DE LA RUE公司生产出了大张钞票彩色印刷质量检查机Nota Save Check II。但是，这种机器的检查方法是通过下式将图像彩色的三刺激值R(红色值)、G(绿色值)、和B(蓝色值)转换成黑白灰度J值，即J＝KrR+KgG+KbB(1)在上式中，Kr、Kg、和Kb是在大张上分区域设定的分别与红色、绿色、以及蓝色对应的转换系数。从而，可以将彩色图像转换成黑白图像。上述方法可称之为“黑白模型”，它的优点是将信息量由224位减小为28位，即信息量减少到6万5千分之一，这对于简化系统和加快检查速度无疑是很有意义的。但是，因为丢失了彩色信息，而企图用灰度信息来反映彩色状况是有严重缺陷的，即不能检查出彩色印刷的色度(如色调和饱和度)误差；另一方面，为了使上述“黑白模型”能部分反应彩色印刷的某种色度误差现象，便需要建立许多实施的检查模型，为此，在检查现场，需要耗时几个月才能建立起预定的检查算法模型。上述“黑白模型”还有一个严重缺点，即对使用环境极其敏感，例如，这种“黑白模型”对照明光源和钞票纸的颜色变动就很敏感，所以工作中一天至少要做三次白平衡校正工作。因此，需要能够克服上述缺陷的用于检测片状材料的彩色印刷质量的装置和方法
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供克服了上述现有技术的至少一个缺陷，能够高速度检查片状材料(例如包括35小张钞票的大张钞票)的彩色印刷质量的检测装置和方法。本专利技术的一个目的在于提供计算数据量不大、对环境的敏感度低、并能准确快速检测片状材料的彩色印刷质量的检测装置和方法。本专利技术的另一目的在于提供结构简单、检查速度快的片状材料印刷质量检测装置。本专利技术提供了一种用于检测片状材料彩色印刷质量的装置，该装置包括传输装置、照射装置、接收装置、以及信息处理装置，传输装置用于承载并传输待检测的片状材料；照射装置用于将光照射到待检测的片状材料上；接收装置用于接收从片状材料反射或漫射的光，并将所接收的光转换为相应的检测图像；信息处理装置用于采集并处理该检测图像，储存所建立的模板，并将检测图像与所建立的模板进行比较，以便检测该片状材料的彩色印刷质量；上述的照射装置包括用于将光线照射到片状材料上的光源；接收装置包括至少一个线阵CCD彩色摄像机组，该线阵CCD彩色摄像机组包括至少两个线阵CCD彩色摄像机。根据本专利技术，在进行检测之前需要建立模板，通过肉眼观察，挑选一定数量的好品，利用根据本专利技术的装置逐一采集好品的图像，将多个好品的图像进行平均化处理，即得出一个模板，随着检测的进行，需要不断对模板进行修正，使其更趋标准。信息处理装置包括处理装置，该处理装置包括预处理装置，用于对所述检测图像进行预处理；模板建立装置，用于建立模板并对模板进行修正；以及比较装置，用于将所述经过预处理的检测图像与所述模板进行比较。传输装置可以是滚筒，片状材料被贴附在滚筒上，随着滚筒一起运动，在靠近滚筒的位置还设置有刮板，用于防止片状材料翘起，使片状材料紧贴在滚筒上。光源是光纤线形光源，可将光线均匀照射到该片状材料上。该光源的前部设置有聚光透镜，用于将光线聚集到片状材料上。该聚光镜优选采用圆柱形聚光透镜。在上述传输装置上设置有编码器，该编码器能够传感滚筒旋转角度的信号，从而输出一个控制信号，以使传输装置、照射装置、以及接收装置同步工作。上述检测装置中的信息处理装置包括采集装置，用于采集来自照射装置的检测图像；处理装置，该处理装置用于接收采集装置采集的检测图像，对检测图像进行预处理，通过采集和平均化处理过的图像建立模板，并将经过预处理的检测图像与模板进行比较；存储装置，用于储存模板及部分检测图像；输入装置，用于输入指令，以改变模板参数并控制传输装置的传输速度；以及输出装置，用于将比较结果输出。本专利技术还提供了一种用于检测片状材料彩色印刷质量的方法，其包括以下步骤使用传输装置承载并传输该片状材料；使用照射装置照射该片状材料；使用接收装置接收该片状材料反射或漫射的光线，并将其转化为检测图像，检测图像为彩色图像；使用信息处理装置采集该检测图像；以及使用信息处理装置对检测图像进行处理，将检测图像与预先建立的标准模板进行比较。在上述方法中，使用信息处理装置对该检测图像进行处理的步骤包括对检测图像的色度误差进行检查，以及对检测图像的色度误差之外的其他印刷误差进行检查。对检测图像的色度误差进行检查的步骤包括按照彩色图像的颜色分区进行采样检查，和采用LUV色度算法对彩色图像进行检测。采样检查步骤中的采样密度为原始图像的4％。对检测图像的色度误差之外的其他印刷误差进行检查的所有步骤包括将彩色图像转变成黑白图像，以及采用逐点法对黑白图像进行检查。根据本专利技术提供的用于检测片状材料的彩色印刷质量的装置和方法的优点如下1.根据本专利技术的装置和方法采用直接检测彩色印刷的色度和色度误差的方法，避免用CheckII所采用的“黑白模型”带来的建模困难和检查色度的失误，对环境也不敏感；2.根据本专利技术的装置和方法采用了国际色度标准LUV算法，而该标准算法是由许多国家的很多颜色专家经过几十年研究后得出的国际色度标准算法，是评价颜色色度的很好的标准算法；由于采用该标准算法，使得对颜色的评价比较客观真实，并且容易与国际相关的技术接轨； 3.根据本专利技术的装置和方法采用了少量(4％)抽样检查的方法，大大减少了计算和存储量，显著简化了计算设备，同时提高了运算速度；4.在本专利技术中使用圆柱形聚光镜将光源发出的光线汇聚到片状材料上，相对于现有技术中使用的双平凸柱形透镜组成的聚光透镜而言，根据本专利技术的检测装置的结构大为简化，成本大大降低；以及5.由于传输装置上同时结合使用了编码器，所以允许滚筒的转动速度不恒定，降低了对机械的精度要求，可以调整滚筒的转动速度，并可使传输装置、照射装置、接收装置同步工作，提高了检测精度。附图说明图1是根据本专利技术的检测装置的原理结构图；图2是图1所示检测装置中的部分部件的剖面图；图3是沿图2所示A-A′切线方向观察的剖面图；图4是图1所示的检测装置中的信息处理装置的框图；图5是根据本专利技术的检测片状材料彩色印刷质量的方法的流程图；图6是图5中使用信息处理装置对检测图像进行处理的流程图；图7是图6所示的方法中的步骤602的流程图； 图8是图6所示的方法中的步骤604的流程图；以及图9是利用根据本专利技术的检测装置对片状材料的彩色印刷质量进行检测的原理框图。具体实施例方式现在参考附图说明本专利技术。图1是根据本专利技术的检测装置的结构图。该检测装置100包括传输装置102，用于承载并传输片状材料103(未示出)；照射装置104，用于将光照射到所述片状材料上；接收装置106，用于接收从片状材料漫射或反射的光，并将所接收的光转换为相应的检测图像，该检测图像是彩色图像；信息处理装置400，用于采集并处理检测图像，并将检测图像与模板进行比较，以便检测片状材料的彩色印刷质量。模板建立过程如下，在进行检测之前需要建立模板，通过肉眼观察，挑选一定数量的好品，利用根据本专利技术的装置逐一采集好品的图像，将多个好品的图像进行平均化处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测片状材料的装置，所述装置包括：传输装置，用于承载并传输所述片状材料；　照射装置，用于将光照射到所述片状材料上，并产生反射或漫射的光；接收装置，用于接收从所述片状材料反射或漫射的光，并将所接收的光转换为检测图像；信息处理装置，用于采集并处理所述检测图像，并将所述检测图像与标准模板进行比较，以便检测所述片状材料的彩色印刷质量；其特征在于：所述照射装置包括光纤线形光源；所述接收装置包括至少两台线阵ＣＣＤ彩色摄像机；以及所述信息处理装置包括处理装置，其中所述处理装置包括：预处理装置，用于对所述检测图像进行预处理；模板建立装置，用于建立模板并对所述模板进行修正；以及比较装置，用于将所述经过预处理的检测图像与所述模板进行比较。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾克俭，周仁忠，李乐平，屈明生，王川，杨艺，
申请(专利权)人：中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]