用數(shù)字視頻檢測“捍衛(wèi)”絲網(wǎng)印刷質(zhì)量

數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，有助于提高絲網(wǎng)印刷的產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率，防止嚴(yán)重廢品的出現(xiàn)，減少連續(xù)性印廢，減輕機(jī)臺人員抽檢的強(qiáng)度和密度，減少人為不可控因素。
隨著時代的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，對于絲網(wǎng)印刷產(chǎn)品的質(zhì)量控制也不再是生產(chǎn)工序完成后的最后一次質(zhì)量把關(guān)，而應(yīng)該是一個過程，融于生產(chǎn)之中。當(dāng)下國外許多印刷企業(yè)采用的數(shù)字視頻檢測技術(shù)，正是遵循了這樣的發(fā)展規(guī)律，保證了絲網(wǎng)印刷產(chǎn)品的最終質(zhì)量。
應(yīng)用之優(yōu)勢
數(shù)字視頻檢測技術(shù)是一項綜合技術(shù)，包括數(shù)字圖像處理技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、光源照明技術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)，以及人機(jī)接口技術(shù)等。而數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)是一個模塊化設(shè)計，是在印刷過程行中對產(chǎn)品進(jìn)行100%質(zhì)量控制的圖像信息加工處理系統(tǒng)。在實際操作過程中，完成印刷的產(chǎn)品首先進(jìn)入數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)的展平裝置，該裝置通過吹風(fēng)提供均勻正壓，使印刷產(chǎn)品的運動軌跡不變；隨后，對稱線光源將均勻光照射在展平后的產(chǎn)品上，經(jīng)過高像質(zhì)鏡頭在ccd上完成成像過程，高速線陣ccd在一個積分周期內(nèi)完成對產(chǎn)品的一維成像，并通過紙張的自身運動完成二維成像；成像后的圖像信息經(jīng)過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)入計算機(jī)，通過與檢測程序中的標(biāo)準(zhǔn)圖像比較，確定產(chǎn)品上是否有瑕疵；最后，系統(tǒng)統(tǒng)計合格品、廢品數(shù)量，進(jìn)行廢品位置標(biāo)識，發(fā)出分艙信號、報警信號及停機(jī)信號等，特別提及的是，采集到的每一幅圖像都會在監(jiān)視器上實時顯示，以便實施人工干預(yù)和調(diào)整。
數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，有助于提高絲網(wǎng)印刷的產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率，防止嚴(yán)重廢品的出現(xiàn)，減少連續(xù)性印廢，減輕機(jī)臺人員抽檢的強(qiáng)度和密度，減少人為不可控因素。在操作中可以完成以下任務(wù)。①及時發(fā)現(xiàn)因油墨、網(wǎng)版、淺花、滋墨、白道、走版、缺印和其他因素造成的印刷瑕疵；②準(zhǔn)確記錄及顯示瑕疵位置；③控制印刷機(jī)將合格品、廢品分倉放置；④連續(xù)出現(xiàn)廢品時，令印刷機(jī)停機(jī)，并提供聲光報警, 以便進(jìn)行人工復(fù)查和錯誤修正。
應(yīng)用之關(guān)鍵
數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)可以有效地保證絲網(wǎng)印刷產(chǎn)品的質(zhì)量。為了達(dá)到這一最終目的，關(guān)于數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)、關(guān)于操作過程，還有一些關(guān)鍵點需要操作人員加以了解。
1.光源。光源直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和至少30%的應(yīng)用效果。由光源構(gòu)成的照明系統(tǒng)按其照射方法可分為背向照明、前向照明、結(jié)構(gòu)光照明和頻閃光照明等。其中，結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或線光源等投射到被測物上，根據(jù)它們產(chǎn)生的畸變解調(diào)出被測物的三維信息。針對絲網(wǎng)印刷質(zhì)量檢測的數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)一般應(yīng)用的就是結(jié)構(gòu)光照明，為開口式日光燈。其特點是：①譜段寬，為0.38～0.78μm，針對絲網(wǎng)印刷油墨特性擴(kuò)展了發(fā)光光譜，解決了普通日光燈缺少紅色光譜的特點；②采用特制熒光粉，獲得了高達(dá)1%的光源穩(wěn)定性；③熒光粉涂層開口30°，提高了亮度，光源均勻性可達(dá)5%；④采用特制變頻日光燈電源，保證了圖像采集質(zhì)量。
2.光學(xué)系統(tǒng)。對于數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)來說，圖像是唯一的信息來源，而圖像的質(zhì)量是由光學(xué)系統(tǒng)決定的。數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)把光學(xué)系統(tǒng)和成像電子結(jié)合在一起，通過計算機(jī)系統(tǒng)分辨、測量、分類和探測產(chǎn)品。通常，由于圖像質(zhì)量差引起的最終誤差是不能用軟件糾正的。目前，越來越多的制造商需要6-sigma（小于百萬分之三的有效單位）的結(jié)果，以便能夠在質(zhì)量意識越來越強(qiáng)的市場中更具競爭力，所以光學(xué)系統(tǒng)的作用就尤為重要。光學(xué)系統(tǒng)的主要參數(shù)與圖像傳感器的光敏面有很大關(guān)系。針對絲網(wǎng)印刷質(zhì)量檢測的數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)的光路是成像光線的通道，基本上達(dá)到了密光、無遮擋要求，并具有防消雜光的功能。此外，為保證像面照度均勻，在照明光路中還增加了照度均勻校正裝置。
3.相機(jī)。相機(jī)實際上是一個光電轉(zhuǎn)換裝置，即將無限稠密的模擬信號通過圖像傳感器接收到的光學(xué)圖像，轉(zhuǎn)化為計算機(jī)所能處理的離散數(shù)字信號。光電轉(zhuǎn)換器件是構(gòu)成相機(jī)的核心器件，目前典型的光電轉(zhuǎn)換器件為真空攝像管、cmos圖像傳感器和ccd等。
針對絲網(wǎng)印刷質(zhì)量檢測的數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)采用的就是高速線陣ccd相機(jī)。這款相機(jī)具有高靈敏度設(shè)計，超越了傳統(tǒng)的線掃描限制，可滿足較為苛刻的應(yīng)用。其特點是像元尺寸大，可以獲得較高的調(diào)制傳遞函數(shù)（mtf），保證了系統(tǒng)成像清晰度。另外這款相機(jī)的信噪比也較高，可以保證系統(tǒng)的檢測精度。
4.圖像的采集及控制單元。
①圖像的采集和分析。在數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)中，相機(jī)的主要功能是將光敏元接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電壓的幅值信號并輸出。若要得到計算機(jī)處理與識別的數(shù)字信號，還需要對視頻信息進(jìn)行量化處理。圖像采集卡就是進(jìn)行視頻信息量化處理的重要工具。
圖像采集卡主要完成對模擬視頻信號的數(shù)字化過程。視頻信號首先經(jīng)低通濾波器濾波，轉(zhuǎn)換為在時間上連續(xù)的模擬信號；其次，圖像采集卡按照應(yīng)用系統(tǒng)對圖像分辨率的要求，對連續(xù)的視頻信號在時間上進(jìn)行間隔采樣，把視頻信號轉(zhuǎn)換為離散的模擬信號；最后，再由a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號輸出。圖像采集卡具有模數(shù)轉(zhuǎn)換，以及對視頻圖像分析、處理的功能，并可對相機(jī)進(jìn)行有效的控制。
②控制單元。控制單元采用專用工控機(jī)，內(nèi)部包括cpu和多路帶光隔離器的i/o卡等，外部連接ccd相機(jī)、plc（印刷機(jī)電氣控制信號）、編碼器、同步驅(qū)動器、打印機(jī)和其他輔助設(shè)備。ccd相機(jī)可協(xié)助工控機(jī)實現(xiàn)對圖像采集的同步控制、曝光控制和圖像信號傳輸；plc可幫助工控機(jī)獲取印刷機(jī)的狀態(tài)信息并傳遞圖像質(zhì)量信息；編碼器經(jīng)同步驅(qū)動器向工控機(jī)提供檢測所需的高穩(wěn)定的圖像幀同步和行同步信號；打印機(jī)和其他輔助設(shè)備與工控機(jī)的連接可實現(xiàn)檢測系統(tǒng)的顯示和輸出功能。
在對數(shù)字視頻檢測系統(tǒng)有了些許了解后，為了保持穩(wěn)定的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)，操作人員還需要做好以下工作。
1.照明單元工作要有恒定的光強(qiáng)度，因此在正式檢測前，光源需預(yù)熱一段時間（標(biāo)準(zhǔn)為20分鐘），預(yù)熱完成以后方可啟動檢查，絕對不能人為終止預(yù)熱程序。
2.更換新光源以后，需要保證新光源已經(jīng)持續(xù)照明40小時以上，以保證更換后的光源照度基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3.在采集標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)時，避免將有缺陷的產(chǎn)品輸入檢測程序。
4.根據(jù)生產(chǎn)情況和工作環(huán)境，需要定期對相機(jī)和光源進(jìn)行維護(hù)，通常情況下每周清理一次即可，若環(huán)境較差則需要每天清理。
5. 定期檢查吹風(fēng)展平裝置，清理吹風(fēng)口周圍的灰塵，保證風(fēng)壓的正常。


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