高速工業(yè)相機：印刷質(zhì)量用機器視覺來檢測
機器視覺用于印刷、包裝行業(yè)中的質(zhì)量檢測，其基本的工作原理是用攝像機拍攝(采集)印刷品上的圖像，在計算機中與該印品的標(biāo)準(zhǔn)圖像(模板)相匹配比較，如果發(fā)現(xiàn)差異并超出設(shè)定的公差范圍，即判定為不合格產(chǎn)品，而實際的機器視覺系統(tǒng)要復(fù)雜得多。
視覺檢測系統(tǒng)主要由照明光源、光學(xué)鏡頭、攝像機、圖像信息的處理與執(zhí)行機構(gòu)四大部分所組成。
1.工作原理
其關(guān)鍵的器件是視覺傳感器的芯片。在芯片上整齊地排列著像小水池一樣的單元，但它們盛的不是水，而是電荷。攜帶被拍攝物體光學(xué)信息的光線通過鏡頭而到達(dá)芯片的表面上，光信息就變成了電荷信號，即曝光。光強的地方電荷多，光弱的地方電荷少，對應(yīng)著印品上不同區(qū)域的明暗程度。不同的顏色分解為紅、綠、藍(lán)三種基色，存放在不同的單元之中。曝光所產(chǎn)生的電荷信號，按掃描順序依次經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，從攝像機中輸出。
2.分類
印品質(zhì)量檢測所使用的工業(yè)相機，根據(jù)實際情況的不同可分為兩大類，線陣式和面陣式。線陣式一次只能獲得圖像的一行信息，被拍攝的物體必須以直線的形式從前來回通過，才能獲得完整的圖像，因此非常適合于對以一定速度勻速運動的物體的圖像檢測。而面陣式則可以一次獲得整幅圖像的信息，因此速度更快。
典型的光電轉(zhuǎn)換器件主要有CCD， CMOS圖像傳感器兩種。CCD是目前機器視覺常用的圖像傳感器。它集光電轉(zhuǎn)換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號讀取于一體，是典型的固體成像器件。CCD的突出特點是以電荷作為信號，而不同于其器件是以電流或者電壓為信號。這類成像器件通過光電轉(zhuǎn)換形成電荷包，而后在驅(qū)動脈沖的作用下轉(zhuǎn)移、放大輸出圖像信號。典型的CCD攝像機由光學(xué)鏡頭、時序及同步信號發(fā)生器、垂直驅(qū)動器、模擬/數(shù)字信號處理電路組成。CMOS 圖像傳感器的開發(fā)出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初。90年代初期，隨著超大規(guī)模集成電路(VLSI)制造工藝技術(shù)的發(fā)展，CMOS圖像傳感器得到迅速發(fā)展。CMOS圖像傳感器將光敏元陣列、圖像信號放大器、信號讀取電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、圖像信號處理器及控制器集成在一塊芯片上，還具有局部像素的編程隨機訪問的優(yōu)點。CMOS圖像傳感器以其良好的集成性、低功耗、寬動態(tài)范圍和輸出圖像兒乎無拖影等特點而得到了應(yīng)用。
視覺質(zhì)量檢測可以應(yīng)用在印前、印刷過程和印后加工中，但目前多數(shù)應(yīng)用主要集中在印后質(zhì)量檢查中。
魯ICP備09100748號-2