印刷檢測設備在醫藥標簽印刷中的應用
發布時間：2024-05-04 點擊：82
引言
我國的標簽印刷產業在近十年來取得了長足的發展，根據相關資料統計，近年來我國標簽市場的年增長率高達15%-20%，已經遠遠高于國民經濟的平均增長速度。而醫藥類標簽印刷作為印刷產業中一個重要的分支，伴隨著我國的醫藥衛生事業的發展和醫藥產業的現代化、國際化趨勢，其產品生產要求也已經由高產高效轉向了高質高效。在某些保健類藥品的標簽印刷中，其印刷圖案更為精美、多樣，質量要求也較傳統藥品高出許多。同時，由于行業競爭的加劇，醫藥類標簽印刷企業的利潤越來越薄，而人工成本卻越來越高。對于一個致力于滿足更高客戶要求和長遠發展的醫藥包裝印刷企業而言，這些轉變和發展是不容忽視的。
在傳統的質量控制工序中，印刷品質的檢測依靠人工用肉眼完成。其中的弊端存在兩個方面：其一是人工檢測受情緒、身體健康狀況、勞累程度以及周圍環境干擾等因素的影響，檢測標準得不到很好的把握和執行，質量控制的一致性差；其二是對于某些特殊缺陷（如反光、透明材料上的某些瑕疵），人眼在某一個固定位置觀察時很難發現，而必需不斷調整觀察位置或視角方向才能發現這些缺陷，增加了人工的疲勞程度，同時也更加難以保證檢測的結果。筆者接觸的很多印刷企業，因為客訴的壓力，品檢部門不得不采用同一種產品人工多次檢測來保證檢測結果的方法，但由于人工檢測的不穩定性等因素導致效果并不理想。
機器視覺印刷質量檢測是一種模擬人工檢測方法和判斷邏輯，但同時又具有更高檢測精度和更好一致性的自動化檢測方法。既能滿足現代藥品標簽印刷的高質高效要求，又具備良好的柔性調節功能，滿足標簽客戶的個性化檢測等級要求；同時，從企業生產管理的角度而言，其特殊的檢測結果存儲、分析以及通訊功能可以很方便地嵌入企業erp系統，實現人工檢測根本無法實現的數字化質量管理。
一、機器視覺檢測的特點
1、機器視覺檢測技術簡介
機器視覺，簡而言之就是利用機器代替人工進行目標識別、判斷與測量。它是現代光學、電子學、軟件工程、信號處理與系統控制技術等多學科的交叉與融合。下圖是機器視覺檢測的工作流程：
圖1機器視覺檢測工作流程
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光學采集設備：由工業攝像機、光源及配套圖像采集卡等硬件組成。主要作用是獲取通過采集位置的標簽的數字圖像，為后續的分析與處理提供素材，相當于人工檢測的眼睛。
判斷識別：由工業控制計算機及植入的圖像處理與分析軟件、控制軟件構成。是視覺檢測的核心部分，最終形成缺陷的判斷并能向后續執行機構發出指令。
自動控制：最終將檢測系統的結果變換成具體操作的硬件，比如常見的聲光報警器、廢品剔除裝置或作標記的裝置（如噴墨機、貼標機等）。
除此之外，印刷檢測設備還必須有一套穩定的機械傳輸控制平臺，對于安裝在印刷機上的在線檢測系統而言，傳輸平臺就是印刷機；而對于離線檢測系統，則需要單獨配置傳輸平臺，如復卷機、單張傳輸平臺等。[next]
2、印刷缺陷檢測原理
印刷缺陷檢測主要依靠圖像比對的方法進行。如圖2所示，上部圖像是通過相機采集到的實時圖像，而下部圖像為事先采集并存儲下來的標準圖像。檢測時，首先將兩幅圖像通過定位等方法使其重合，然后進行逐點（逐像素）對比顏色（或亮度差異）。當他們之間的差異超出事先設定的范圍時即判為缺陷。
圖2 缺陷檢測原理圖
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圖中有兩個可能被找出來的瑕疵點（1和2），但由于2的面積小并且亮度差異小于事先設定的差值， 故不判為缺陷。
3、機器視覺檢測特點
一套高品質的機器視覺檢測系統，必須具備以下幾個必備條件：
1）高品質的成像系統
成像系統被稱為視覺檢測設備的“眼睛”，因此“眼睛”識別能力的好壞是評價成像系統的最關鍵指標。通常，成像系統的評價指標主要體現在三個方面：
能否發現存在的缺陷
基于圖像方法進行的檢測，所能夠依據的最原始也是唯一的資料即是所采到的圖像上的顏色（或者亮度）變化，除此之外，沒有其他資料可供參考。所以，一個高品質的成像系統首先應該是一個能充分表現被檢測物表面顏色變化的成像系統。因此除了選擇具有高清晰度的相機與鏡頭之外，用以營造成像環境的光照設計也顯得非常重要，有時候甚至會出現為特殊缺陷專門設計的光照系統。我們經常所說的100%質量檢測系統，實際上指的是在能夠充分表現各種缺陷的圖像中的100%全檢。
能夠發現的缺陷的最小尺寸
數字圖像的最小計量單位是像素（pixel），它本身并不代表被攝物實際的尺寸大小。相應的，
被攝物實際尺寸大小與像素之間的關聯是通過一個叫做分辨力的物理量來完成的。分辨力指的是每單位像素代表的實際物體尺寸。分辨力數值越小，圖像的精細程度就越高，檢測系統能夠發現的缺陷尺寸就越小，檢測精度就越高。
能否足夠快地攝取圖像
如同人眼看運動物體一樣，當物體運動的足夠快時，人眼就不能再清晰的觀察到物體的全部。機器視覺檢測系統的“眼睛”-攝像機也有一個拍攝速度上限，即相機主頻。當被攝物的運行速度超出了攝像機的主頻上限時，攝像機就不能獲得清晰、完整的圖像，檢測就不能正常地繼續下去。攝像機主頻越高，采集速度也就越快，檢測才能保持高效進行。因此，是否采用了足夠高主頻的攝像機也是評價一個成像系統是否高品質的關鍵因素。
2）成熟的圖像處理與分析算法
圖像處理與分析算法在整個檢測系統中相當于人工檢測時人腦的判斷思維，由于機器視覺是一個實踐性很強的學科，評價一個算法的好壞
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我國的標簽印刷產業在近十年來取得了長足的發展，根據相關資料統計，近年來我國標簽市場的年增長率高達15%-20%，已經遠遠高于國民經濟的平均增長速度。而醫藥類標簽印刷作為印刷產業中一個重要的分支，伴隨著我國的醫藥衛生事業的發展和醫藥產業的現代化、國際化趨勢，其產品生產要求也已經由高產高效轉向了高質高效。在某些保健類藥品的標簽印刷中，其印刷圖案更為精美、多樣，質量要求也較傳統藥品高出許多。同時，由于行業競爭的加劇，醫藥類標簽印刷企業的利潤越來越薄，而人工成本卻越來越高。對于一個致力于滿足更高客戶要求和長遠發展的醫藥包裝印刷企業而言，這些轉變和發展是不容忽視的。
在傳統的質量控制工序中，印刷品質的檢測依靠人工用肉眼完成。其中的弊端存在兩個方面：其一是人工檢測受情緒、身體健康狀況、勞累程度以及周圍環境干擾等因素的影響，檢測標準得不到很好的把握和執行，質量控制的一致性差；其二是對于某些特殊缺陷（如反光、透明材料上的某些瑕疵），人眼在某一個固定位置觀察時很難發現，而必需不斷調整觀察位置或視角方向才能發現這些缺陷，增加了人工的疲勞程度，同時也更加難以保證檢測的結果。筆者接觸的很多印刷企業，因為客訴的壓力，品檢部門不得不采用同一種產品人工多次檢測來保證檢測結果的方法，但由于人工檢測的不穩定性等因素導致效果并不理想。
機器視覺印刷質量檢測是一種模擬人工檢測方法和判斷邏輯，但同時又具有更高檢測精度和更好一致性的自動化檢測方法。既能滿足現代藥品標簽印刷的高質高效要求，又具備良好的柔性調節功能，滿足標簽客戶的個性化檢測等級要求；同時，從企業生產管理的角度而言，其特殊的檢測結果存儲、分析以及通訊功能可以很方便地嵌入企業erp系統，實現人工檢測根本無法實現的數字化質量管理。
一、機器視覺檢測的特點
1、機器視覺檢測技術簡介
機器視覺，簡而言之就是利用機器代替人工進行目標識別、判斷與測量。它是現代光學、電子學、軟件工程、信號處理與系統控制技術等多學科的交叉與融合。下圖是機器視覺檢測的工作流程：
圖1機器視覺檢測工作流程
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光學采集設備：由工業攝像機、光源及配套圖像采集卡等硬件組成。主要作用是獲取通過采集位置的標簽的數字圖像，為后續的分析與處理提供素材，相當于人工檢測的眼睛。
判斷識別：由工業控制計算機及植入的圖像處理與分析軟件、控制軟件構成。是視覺檢測的核心部分，最終形成缺陷的判斷并能向后續執行機構發出指令。
自動控制：最終將檢測系統的結果變換成具體操作的硬件，比如常見的聲光報警器、廢品剔除裝置或作標記的裝置（如噴墨機、貼標機等）。
除此之外，印刷檢測設備還必須有一套穩定的機械傳輸控制平臺，對于安裝在印刷機上的在線檢測系統而言，傳輸平臺就是印刷機；而對于離線檢測系統，則需要單獨配置傳輸平臺，如復卷機、單張傳輸平臺等。[next]
2、印刷缺陷檢測原理
印刷缺陷檢測主要依靠圖像比對的方法進行。如圖2所示，上部圖像是通過相機采集到的實時圖像，而下部圖像為事先采集并存儲下來的標準圖像。檢測時，首先將兩幅圖像通過定位等方法使其重合，然后進行逐點（逐像素）對比顏色（或亮度差異）。當他們之間的差異超出事先設定的范圍時即判為缺陷。
圖2 缺陷檢測原理圖
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圖中有兩個可能被找出來的瑕疵點（1和2），但由于2的面積小并且亮度差異小于事先設定的差值， 故不判為缺陷。
3、機器視覺檢測特點
一套高品質的機器視覺檢測系統，必須具備以下幾個必備條件：
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能夠發現的缺陷的最小尺寸
數字圖像的最小計量單位是像素（pixel），它本身并不代表被攝物實際的尺寸大小。相應的，
被攝物實際尺寸大小與像素之間的關聯是通過一個叫做分辨力的物理量來完成的。分辨力指的是每單位像素代表的實際物體尺寸。分辨力數值越小，圖像的精細程度就越高，檢測系統能夠發現的缺陷尺寸就越小，檢測精度就越高。
能否足夠快地攝取圖像
如同人眼看運動物體一樣，當物體運動的足夠快時，人眼就不能再清晰的觀察到物體的全部。機器視覺檢測系統的“眼睛”-攝像機也有一個拍攝速度上限，即相機主頻。當被攝物的運行速度超出了攝像機的主頻上限時，攝像機就不能獲得清晰、完整的圖像，檢測就不能正常地繼續下去。攝像機主頻越高，采集速度也就越快，檢測才能保持高效進行。因此，是否采用了足夠高主頻的攝像機也是評價一個成像系統是否高品質的關鍵因素。
2）成熟的圖像處理與分析算法
圖像處理與分析算法在整個檢測系統中相當于人工檢測時人腦的判斷思維，由于機器視覺是一個實踐性很強的學科，評價一個算法的好壞
Ipex2014國際印刷展吸引觀眾必須參觀的九大理由
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想知道護照是怎么印刷出來的嗎？
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