摘要：在印刷过程中，由于工艺、设备及材料等原因，印刷品往往会 出现色差、脏点、墨线、套印不准、堆墨、重影和漏白等外观缺陷，从而导致印刷次品的出现。过去印刷企业一般采用人工方法，在印中抽样及印后逐一进行目测的方法分拣次品，检测效率低、成本高、劳动强度大。实践证明，利用机器视觉系统来代替人工进行印刷品缺陷检测，可以提高生产效率，降低生产成本。
关键词：印刷缺陷；质量检测；系统控制
前言：印刷质量自动检测系统是针对视觉信息数字化，通过电脑实现 印刷质量的“看见”和“认知”，对印刷品进行高速度、高精度的100％的实时检测，彻底消除人为的失误，建立统一的、可量化的检验标准。
为满足印刷中高速、高精、实时的质量检测需求，检测设备对硬件和软件的技术要求极高，国外企业中瑞士的B0BST、美国的PRoIMAGE、 日本的DAC和ToKIMEC、以色列的AVT一直是该领域的引导者，近年 来也有国内优秀企业快速发展起来，缩短差距，智造中国印刷产业特 色的质量检测系统和设备。
几种代表性印刷外观缺陷的成因分析
1.1 脏点，印刷品脏点是印刷过程中常遇到的印刷外观缺陷，其主要原因来自于印刷制版过程中的失误：PS版材的版基上凹点太深，无法通过电解氧化处理掉，再生PS版材原来旧版基上的图文脏点，也没彻底处理掉，经晒版显影后上机印刷，版面上的凹点或旧的图文脏点，逐渐形成了新的脏点，显露出来。
1.2 墨线，印刷中的墨线主要产生在丝网印刷及凹版印刷中，其成因有的是油墨中混入了坚硬的无机杂质，如沙子等形成无油墨的线痕；有时是由于一些软性粒子顶起了刮墨刀，或刃口损伤而产生较粗的有油墨的连续刮刀线痕；“流星”状的刮刀线痕的出现主要是印版与刮刀产生的铬离子和油墨中的“活性粒子”结合并吸附在版辊上所致，
这类刮刀线痕一般在印刷版辊的网点很浅或未雕刻网点部分出现，时隐时现，危害大也较复杂，涉及油墨、制版很多因素。
1.3 套印不准，套印不准是造成印刷质量问题的关键因素之一，究其原因主要有几点：（1）印版与半成品的尺寸规格未匹配。尤其在季节变化、工房温湿度不稳定时，应引起充分注意。另外机台人员在垛纸、印刷机台各种印版之间的结合都是影响套印的因素。（2）纸张变形引起 的套印不准。 纸张作为承印物，其尺寸变化是造成套印不准的常见因素。而影响纸张尺寸变化的原因主要是由于环境温湿度导致纸张含水量变化造成纸张尺寸变化，从而造成套印不准。（3）橡皮布及衬垫对套印的影响。压印橡皮布及衬垫是获得良好印迹的主要材料，其松紧度、厚度、均匀度都会给套印带来一定影响。（4）机械强度对套印的影响。除了印版、纸张原因造成的套印不准，印刷机械的故障也会造成套印不准。
1.4 印刷重影和漏白，这是在生产过程中经常出现的两个问题。基本都源于网纹辊与印版的压力失调。另外，印刷版不平整、版衬、印版硬度等质量都会影响到上述问题的产生，应进行局部调整。
2印刷质量自动检测的必要性
一些印刷企业尤其是烟草公司对质量的要求很高，一旦出现质量问题，就会造成大量退货。为了降低风险，大多数印刷厂都采取对印刷品施行人工全检的方法。但人工全检存在其局限性，且不说人会存在 视觉疲劳的问题，仅要在极短的时间内，检出印刷中可能发生的各种问题，这已是一件极具难度的工作。因此要真正保证品质，做到零缺陷，采用印品质量自动检查是必不可少的。
印刷中存在的色差、套准、刀线及条码等问题，都是渐进的、累积的、放大的，我们把这些渐进累积的问题称为印刷中的过程问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而那些印刷中随机产生的问题，如 脏点、飞墨等，则称其为随机问题。过程问题一旦开始出现，若不及 时采取措施，尤其是在凹印这样高速的印刷系统中，它会快速累积，直至产生大量废品。但若在人眼能分辨出这些问题之前，通过印刷自动控制设备的监测、分析、判断，及时给出警报，操作员及时采取措 施，则过程问题完全有可能被消灭在变成废品之前。对印刷中的随机 问题，则不必采取措施，但须有手段将其检出，避免废品流出。
要解 决过程控制问题，关键是要在人眼不能辨别之前，就及时察觉到问题 的存在。从技术角度讲，这一目标只能依靠印刷质量自动检测系统来实现。
3印刷质量自动检测系统的核心技术
3.1 照明光源：好的照明光源及照明系统是整个系统成败的关键之一，起着非常重要的作用，它并不是简单的照亮物体而已。首先照明光源要能够真实地再现印品的色彩，不能够造成颜色的失真，这就要求光源的发光光谱接近日光，同时应保证有足够的亮度并在整个照明区 域内亮度均匀；其次是光源和照明系统的设计要避免印品上的一些高反射率的特殊区域，如：烫金、激光防伪标志等使采集的图像溢出，造成检测精度降低或根本无法检测；最后，在某些应用场合，还要考虑光源与照明方案的配合应尽可能地突出物体特征量，增加对比度。
3.2 光学镜头：光学镜头相当于人眼的晶状体。光学镜头的品质会影响视觉系统分辨物体的能力，影响图像的对比度以及清晰成像的范围（景深）。而这些特性的优劣受镜头本身像差的限制，镜头对像差校正 的优良与否，决定了镜头的成像品质。常见的像差有球差、彗差、像散、场曲、畸变、色差等六种。
3.3 视觉传感器：镜头通过的是被拍摄物体的光学信息，而在计算机 中处理的是被拍摄物体的电信息，摄像机视觉传感器的作用就是完 成光学信息到电信息的转换，直接完成这一转换任务的是视觉传感器 的芯片。在芯片上整齐地排列着象小水池一样的单元（像素），但它们 盛的不是水，而是电荷。携带被拍摄物体光学信息的光线通过镜头到 达芯片的表面，光信息变成电荷信号（曝光），光强的地方电荷多，光弱的地方电荷少，对应着印品上不同区域的明暗程度；不同的颜色分 解为红、绿、蓝三种基色，存放在不同的像素中。曝光产生的电荷，按规定好的顺序（扫描方式）依次将电荷读出，经过放大和其他处理，最后从摄像机输出。
3.4 图像信号处理系统：它相当于检测系统的大脑，如何对图像进行处理和运算，是检测系统开发中的重点和难点所在。“与模板相比，找出差异”，机器视觉的工作原理说起来比较简单，但真正实现上却 很复杂。整个图像信号的处理通常包括：（1）预处理；（2）特征的提 取与识别；（3）测量。高速运动的印品通过摄像机时，与模板图像相 比，往往会产生位置的移动、旋转，有时甚至有飘动，使采集的图像 发生变形失真；光源的不稳定和外界环境的影响，使采集的图像亮度 不均匀，颜色发生变化；其他外部设备、供电电源和采集设备本身也会引入一定的干扰和噪声。为此，在安装视觉系统的过程中，一方面要消除这些不利的因素，另一方面还要通过图像预处理排除和淡化它 们的影响。
结束语：随着高新技术对行业的快速渗透，印刷呈现着数字化、自动 化、系统化、多样化的发展趋势。印刷品质量在线检测技术恰恰适应 了这种发展趋势，大大减少了印刷品质量控制的人为干预。大幅度提 高印刷机械的生产效率，降低了对操作人员技能的要求，为真正实现 印刷机械自动化、智能化提供了一项可行的实施方案。目前中国已经成为全球印刷业增长速度最大的市场，印刷品质量在线检测设备的需求也会快速膨胀，相信在这个大好形势下，国内企业必将获得空前的发展。
参考文献：
[1]华新星. 基于线阵CCD的印刷品缺陷在线检测方法研究{J}.哈尔滨工业大学，2006.
[2]刘世昌. 印刷品质量测控与控制技术{J}.北京机械工业出版社，2004.
[3]王庆有. CCD应用技术{J}.天津大学出版社，2000.
[4]宋培华. 在线检测机器视觉中的CCD方案{J}.计算机工程，2001（07）
论文作者:郭杰庄
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/4
标签：套印论文; 印刷品论文; 质量论文; 电荷论文; 视觉论文; 图像论文; 光源论文; 《基层建设》2017年第36期论文;