基于图像处理技术的彩色印品质量检测方法研究

摘要

在印刷过程中,由于印刷工艺及机械精度等原因,印刷品缺陷在所难免,印刷品质量的检测一直为业内所重视。随着印刷系统的自动化程度越来越高,传统的检测技术已不能满足需要,印品质量在线检测技术的研究在全球蓬勃开展起来。本文针对印刷品中常见质量缺陷,将图像处理技术与印刷原理相结合,利用实际印刷实验数据,对基于图像处理技术的印品质量检测方法进行研究,在此基础上,开发出一套印品质量检测原型系统,为进一步研究彩色印刷图像缺陷在线检测系统进行方法探索和实现技术分析。本研究主要工作及取得的研究结论如下：1)基于自设色靶和IS012640标准彩色图像,设计制作了印刷测试版。将测试版进行实际印刷实验,随机选取20张连续印品进行扫描、测量,获得测试图像和实验数据。2)研究分析了不同的图像去噪算法和图像匹配算法。实验表明：用高斯模板去噪,可以最大限度地减少图像信息的损失；本文提出的改进SSDA图像匹配算法,在确保定位精度的同时,可以大大缩短定位时间。3)根据自设色靶在Photoshop中的设计值,通过实验选择3D-LUT四面体插值方法建立RGB-CIEL*a*b*空间转化模型。4)针对自设色靶的扫描数据和测量数据,通过优选,采用20项多项式回归方法,建立了RGB-CIEL*a*b*空间映射模型。5)基于实验数据,通过颜色缺陷阈值确定和色差计算,并以颜色缺陷阈值为标准,分别研究了基于色空间转化模型和基于色空间映射模型的印品颜色质量检测方法。实验结果表明：前者检测效果优于后者。6)对印品的形状缺陷检测方法进行了实验研究。研究表明：通过彩色图像的灰度化处理、差影以及二值化处理,以面积为阈值进行处理判断可以取得良好的印品图像形状缺陷检测效果。7)以VC++6.0为平台,设计开发了印品缺陷检测软件原型系统,实现了印刷图像颜色缺陷及形状缺陷检测和判断等基本功能。

目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 印品检测技术的发展

1.2 印品缺陷检测的研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 课题研究的背景及意义

1.4 本课题的主要内容

2 实验测试版的设计及数据的获取

2.1 实验测试版的设计

2.2 测试版的印刷条件

2.3 数据采集

2.4 本章小结

3 图像预处理

3.1 图像去噪

3.1.1 常用的去噪方法

3.1.2 去噪算法评价

3.2 图像匹配

3.2.1 传统的模板匹配法

3.2.2 序贯相似性检测算法(SSDA)

3.2.3 SSDA改进

3.3 图像平移

3.4 图像预处理实验

3.4.1 图像去噪实验

3.4.2 图像匹配实验

3.5 本章小结

4 RGB-L*a*b*模型的建立

4.1 颜色空间介绍

4.1.1 RGB颜色空间

4.1.2 CIE L*a*b*颜色空间

4.2 颜色空间转换方法

4.2.1 多项式回归

4.2.2 3D-LUT查找表插值算法

4.3 实验分析

4.4 本章小结

5 印品质量检测

5.1 颜色缺陷检测

5.1.1 颜色缺陷阈值的确定

5.1.2 颜色缺陷检测判断条件

5.1.3 颜色缺陷检测分析

5.2 形状缺陷检测

5.2.1 图像灰度化

5.2.2 图像差影

5.2.3 图像二值化

5.2.4 检测效果评价

5.3 本章小结

6 印刷品缺陷检测系统软件开发

6.1 系统开发平台简介

6.2 系统功能模块划分

6.3 各功能模块介绍

6.3.1 图像预处理模块

6.3.2 RGB-L*a*b*建模模块

6.3.3 印品质量分析模块

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 论文所做工作总结

7.2 未来展望及进一步工作

致谢

参考文献

附录

在校期间发表论文