機器視覺就是用攝像機代替人眼，用計算機代替人的大腦。機器視覺用于印刷、包裝質量檢測的工作原理也很簡單，用攝像機拍攝（采集）印品的圖像，在計算機中與該印品標準圖像（模板）比較，如果發現差異并超出設定的公差范圍，即判定為不合格產品。當然，實際的機器視覺系統要復雜的多。 通常的視覺檢測系統，由照明光源、光學鏡頭、攝像機、圖像信號的處理和執行機構組成。好的照明光源及照明系統是整個系統成敗的關鍵之一，起著非常重要的作用，它并不是簡單的照亮物體而已。首先照明光源要能夠真實地再現印品的色彩，不能夠造成顏色的失真，這就要求光源的發光光譜接近日光，同時應保證有足夠的亮度并在整個照明區域內亮度均勻；其次是光源和照明系統的設計要避免印品上的一些高反射率的特殊區域，如:燙金、激光防偽標志等使采集的圖像溢出，造成檢測精度降低或根本無法檢測；最后，在某些應用場合，還要考慮光源與照明方案的配合應盡可能地突出物體特征量，增加對比度?？傊?，在選擇光源和設計照明系統時，要根據印品的具體情況，確定光源所需的幾何形狀、照明亮度、均勻度、發光的光譜特性等，當然同時還要考慮光源的發光效率和使用壽命。 光學鏡頭相當于人眼的晶狀體。光學鏡頭的品質會影響視覺系統分辨物體的能力，影響圖像的對比度以及清晰成像的范圍（景深）。而這些特性的優劣受鏡頭本身像差的限制，鏡頭對像差校正的優良與否，決定了鏡頭的成像品質。常見的像差有球差、彗差、像散、場曲、畸變、色差等六種。 鏡頭通過的是被拍攝物體的光學信息，而在計算機中處理的是被拍攝物體的電信息，攝像機的作用就是完成光學信息到電信息的轉換。在攝像機中，關鍵的器件是稱為視覺傳感器的芯片。在芯片上整齊的排列著象小水池一樣的單元（像素），但它們盛的不是水，而是電荷。攜帶被拍攝物體光學信息的光線通過鏡頭到達芯片的表面，光信息變成電荷信號（曝光），光強的地方電荷多，光弱的地方電荷少，對應著印品上不同區域的明暗程度；不同的顏色分解為紅、綠、蘭三種基色，存放在不同的像素中。曝光產生的電荷，按規定好的順序（掃描方式）依次將電荷讀出，經過放大和其它處理，最后從攝像機輸出。這就是攝像機的工作原理。 高質量的圖像信息是系統正確判斷和決策的原始依據。從攝像機的應用原理，我們能夠簡單地概括出對其性能的要求。第一，要有足夠的動態范圍，印品上很亮和很暗的部分都能夠準確地反映；第二，要有足夠的分辨率（足夠多的像素數），印品上的微小細節都能夠清晰地體現；第三，要能夠真實地再現印品的色彩；第四，攝像機的讀出（行頻或幀率）的速度要與印品的速度匹配，保證足夠的精度和100％的采集。當然，攝像機還有其它的性能指標，這里不再一一列舉。 印品檢測使用的攝像機根據實際情況的不同分為二大類，線陣攝像機和面陣攝像機。線陣攝像機一次只能獲得圖像的一行信息，被拍攝的物體必須以直線形式從攝像機前通過，才能獲得完整的圖像，因此非常適合對以一定速度勻速運動的物體（印品）的圖像檢測。而面陣攝像機則可以一次獲得整幅圖像的信息，象我們日常使用的數碼相機。 圖像信號的處理是機器視覺系統的核心，它相當于人的大腦。如何對圖像進行處理和運算，是機器視覺系統開發中的重點和難點所在?！芭c模板相比，找出差異”，機器視覺的工作原理說起來比較簡單，但真正實現上卻很復雜。整個圖像信號的處理通常包括： （1）預處理 （2）特征的提取與識別 （3）測量。高速運動的印品通過攝像機時，與模板圖像相比，往往會產生位置的移動、旋轉，有時甚至有飄動，使采集的圖像發生變形失真；光源的不穩定和外界環境的影響，使采集的圖像亮度不均勻，顏色發生變化；其它外部設備、供電電源和采集設備本身也會引入一定的干擾和噪聲。為此，在安裝視覺系統的過程中，一方面要消除這些不利的因素，另一方面還要通過圖像預處理排除和淡化它們的影響。 綜上所述，機器視覺是光、機、電、計算機相結合的技術，極適用于大批量生產過程中的重復性的測量、檢查和辨識。 2、機器視覺在印包行業的應用 2.1在線檢測和離線檢測 視覺檢測系統按照其安裝的載體可分為在線檢測系統和離線檢測系統。 在線檢測系統安裝在膠印機、凹印機、柔印機、印碼機等印刷設備上，實時檢測印刷質量。印品可以是單張紙，也可以是卷筒紙。在線檢測系統與離線檢測系統的視覺檢測部分在功能上基本相同，最主要的區別在于缺陷品的處理方法上。當發現缺陷時，在線檢測系統通常記錄下缺陷的位置（長度：卷筒紙，張數：單張紙），或使用噴碼機、貼標機、打標機在紙邊做出標記，號碼檢測記錄出錯號碼或相鄰張的號碼。 離線檢測系統通常裝在檢品機或復卷機上。除可實現在線檢測系統的位置記錄與標記功能外，檢品機通常具有分倉功能，根據檢測結果將好、壞品自動分配到不同的倉中。 2.2質量分析、跟蹤和管理 采用檢測設備進行質量檢測可提供檢測全過程的實時報警和詳盡、完善的分析報告?，F場操作者可以根據全自動檢測設備的實時報警及分析報告，對工作中的問題進行調整。管理者可以依據檢測結果的分析報告，對生產過程進行跟蹤，更有利于生產技術的管理。因為客戶所要求的，高質量的檢測設備，不僅僅是停留在檢出印刷品的好與壞，還要求具備事后的分析能力。某些質量檢測設備所能做的不僅可以提升成品的合格率，還能協助生產商改進工藝流程，建立質量管理體系，達到一個長期穩定的質量標準。 3、機器視覺能夠給我們帶來什么 顯然，盡管中國已然是一個印刷大國，然而中國還不是印刷強國。我們要走向世界，除了采用先進的印刷設備和檢測設備外，還要提高管理水平。管理就是生產力，向管理要效益，向管理要成本，當然，這一切要在保證在相同質量和服務的前提下。安裝自動化的視覺檢測系統，前期需要一定的投入，然而，檢測系統的在質量檢測的優勢，會給企業在質量和人工成本上帶來長期的效益。 視覺質量檢測在印刷包裝行業中的應用可以在印前、印刷過程中和印后，但目前多數應用集中在印后質量檢查。中國有幾萬家印刷企業，真正使用檢測系統的很少，除印鈔、票證等特殊行業外，主要是在包裝行業。包裝行業對印刷要求較高，對質量和色彩的要求比較特殊。包裝印刷廠必須具備獨特的產能優勢、技術優勢和質量優勢，才能滿足客戶對于印量、周期和質量的要求。專門針對煙草行業提供印刷服務的煙印企業的出現，即是一例。 推廣機器視覺檢測，首先要使印刷包裝企業更多的了解機器視覺。裝在哪里、怎么安裝、如何達到最好效果、能帶來什么具體效益，這一切都需要不斷地普及和宣傳。印刷包裝行業的從業者要提出自己的具體需求，學習和掌握機器視覺檢測的概念和操作；機器視覺行業的從業者要了解印刷的工藝，生產流程，操作方式和質量標準，只有兩者的緊密結合，才能有真正符合中國國情的自動化視覺檢測系統，才能達到提高質量、提高效率、降低成本的目的。

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