基于线阵相机的不干胶印刷品缺陷检测技术研究

摘要

时下不论是人民币印刷、烟标印刷等国家管控的印刷行业，还是日化、图书等因精美度主导市场的软包装行业，还是电池、药品、食品因其表面要承载重要信息的标签行业，都离不开印刷检测。印刷检测的效果直接的、间接的影响人们的生活。而在印刷检测方面，传统的色度法、密度法都太依赖人工的主观因素，不能满足工业检测速度和精度。图像处理、视觉传感技术等不断的更新发展，使得机器视觉技术已经成熟广泛的应用在各种工业检测领域，同时使用机器视觉技术也给印刷质检提供科学有效的保障。与此同时国内企业大都依赖进口国外印刷检测设备，其高昂的费用以及国内市场上开源的案例少之又少，这些因素一定程度上阻碍着中国印刷行业的发展。 本文基于人工检测不足以及国内印刷检测的现状，从日化行业的不干胶印刷品入手，设计并搭建一套由线阵相机、光源、镜头、PC机及运动控制的印刷缺陷在线检测实验平台。主要通过检测不干胶印刷品是否存在印刷几何形状缺陷（漏印、飞墨、刀丝等）、尺寸测量是否满足公差要求、对无缺陷的检测区域进行OCR识别，总结出一些印刷检测的通用技术思路，目的是给从事印刷检测的同行提供些许帮助。 首先设计搭建实验检测平台，采用运动控制板卡加PU同步带配合线扫相机完成图像采集。图像处理上分析了灰度定位、几何定位、几何变换等图像配准算法的特点，并对比了灰度定位和几何定位的优缺点。采用了双模板几何形状进行配准。然后介绍了模板法、分层法缺陷检测方法，在halcon中分析对比了区域图差法和图像背景差法的异同并用前者完成形状缺陷检测。最后在课题采取的关键技术中介绍Blob分析、测量、OCR识别技术的通用流程。最终用Halcon联合C#完成软件界面开发，实现了对印刷品形状缺陷、尺寸缺陷的检测并识别了无缺陷区域的OCR字符。

目录

声明

1. 绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2印刷品缺陷检测技术发展概述

1.2.1 传统人工或半自动缺陷检测

1.2.2国内外缺陷检测技术现状

1.3机器视觉缺陷检测技术概述

1.3.1机器视觉概述

1.3.2机器视觉在印刷品缺陷检测关键技术

1.4 论文的主要内容及组织结构安排

2.印刷品缺陷检测系统方案设计

2.1印刷品缺陷检测系统的分析

2.2印刷品缺陷检测平台的设计

2.3视觉检测系统的搭建

2.3.1视觉成像系统

2.3.2运动控制系统

2.4、本章小结

3.图像的配准定位

3.1 图像配准定位概述

3.2 匹配定位

3.2.1基于灰度的模板匹配

3.2.2 几何定位

3.2.3 灰度定位和几何（轮廓）定位的比较

3.3图像几何变换

3.3.1 刚体变换

3.3.2 仿射变换

3.3.3 投影变换

3.4本章小结

4.印刷品缺陷检测的方法

4.1课题采用的缺陷检测概述

4.2 印刷品的缺陷检测算法

4.2.1 模板检测法

4.2.2 分层检测法

4.3 课题采取的关键技术

4.3.1 基于Halcon的尺寸测量

4.3.2 基于Halcon的OCR识别技术

4.3.3 Blob分析技术

4..4本章小结

5.印刷品缺陷检测的软件设计

5.1 软件开发平台概述

5.2 印刷缺陷检测的流程

5.2.1 图像处理软件设计

5.2.2 运动控制软件设计

5.3 本章小结

6.总结与展望

6.1 论文所做的工作总结

6.2展望

参考文献

致谢