專利名稱：：自動檢測彩色圖象印刷質量的方法
技術領域：
：本發明涉及一種自動檢測彩色圖象印刷質量的方法，利用了至少一個能從每條色道獲得一個信號Si的光電裝置。自動檢測彩色圖象印刷質量的方法及設備是特別用于，但并非僅用于檢測證券紙的印刷質量，如鈔票或信用發行的紙幣。這些不同的自動檢測印刷質量的方法及設備通過以下方式實現其檢測目的對被檢測圖象和參考圖象的某些特性部分進行逐個象素的比較，或進行一組象素的比較。待檢圖象由一個攝像儀系統捕捉，該攝像儀系統可在每條色道捕捉一個圖象，然后，被捕捉圖象的結果同參考圖象的捕捉結果進行比較。樣品具有確定的預定值，該值本質上取決于所需的印刷質量的等級。當圖象被檢部分的色分量中一個象素的密度計的值與樣品的值不一致時，被檢部分則被認為有缺陷。自動檢測彩色印刷質量的方法和裝置所提供的檢測結果顯然優于使用單色系統所得的結果。不過，前者所需捕捉并檢測的數據量遠遠大于單色檢測所需數據，因而使操作昂貴。如果欲獲得與進行單色質量檢測相同的速度，所使用的裝置必須功效強大，這便使其費用增高。因此，對于彩色檢測，例如對紅、綠、藍三原色的檢測，與單色檢測相比，其通道數量擴大3倍，并且所進行的工作量也擴大3倍。本發明的目的是實現對彩色圖象的自動質量控制，大幅度降低支出而不削弱對待檢圖像中存在的缺陷進行色彩檢測的能力。另一個目的是，與常規彩色系統相比，增強對缺陷的檢測能力。根據本發明，這一檢測方法是把從同一圖像或該圖像的某部分獲得的一系列信號Si結合起來，從而得到一個單一信號，該單一信號將被輸入一個裝置中，該裝置則根據參考圖像或參考圖像的一部分對每個待檢圖像或待檢圖像的部分進行印刷質量的自動檢測，對所述信號的結合由函數F實現，一方面，結合從每條色道獲得的信號Si的值，以及，另一方面，結合從參考圖像或該圖像的相應部分獲得的SiO的值，所述函數旨在充分加強對被檢圖像和參考圖像之差的可檢測性。根據本發明，這一方法的優點在于，盡管一個彩色圖像正在被檢測，該信號過去常常信號進行實際的檢查，換言之，由于上述信號包含每條色道的函數，因此，與參考圖像的比較就可以使用一個單一信道，并可加強對從待檢圖像中捕捉的每一個值與參考圖像的相應值之差別的可檢測性。本發明所定義的方法，一方面使降低多通道信號處理的成本成為可能；另一方面，通過對函數和系數的合宜選擇，本方法可以避免降低對在一條或其它彩色通道中存在的色缺陷大小的可檢測性。以同樣方式，通過合宜選擇系數，對于圖像正在受檢的部分，可以在一更顯著的帶內擴大色響應。根據本發明的一個實施例，系數是自動定義的，例如在捕捉參考圖像的過程中定義。根據本發明的另一個實施例，系數是由操作者確定的。根據本發明的另一個實施例，系數矩陣所對應的圖像的部分是一個象素的量級。根據本發明的另一個實施例，被選函數是根據人眼對色差的反應的近似值進行定義的。根據另一個實施例，函數F被分解為一組部分函數，用于某些色信號。根據另一個實施例，為了考慮相對參考圖像可接受的偏差，針對每一個待檢部分，都允許定義不止一個系數矩陣。本發明也涉及用以實施本方法的設備。該套設備包括待檢圖像的每條色道各有一個捕捉裝置；用于在存儲器中存儲系數的裝置；產生函數的裝置；以及一個處理由函數F得來的單一信號的裝置，用于把該信號與對應參考圖像的信號加以比較。根據一個最佳實施例，可以產生函數的裝置至少應包括一個查找表(look-uptable)。圖像捕捉裝置可為一架矩陣攝像儀或一架線性(linear)攝像儀。在附圖的輔助下，本發明將進一步被詳細地說明。圖1和圖2是實施本方法的兩套設備的簡圖。盡管本方法可適用于任何目的的彩色印刷的質量控制，我們在此所展示的僅是紙片1上所印圖像的印刷質量控制。Ki，KiO系數矩陣是針對待檢部分而預先設定的，一個部分可能僅有一個象素的大小，這些系數被存儲在存儲裝置2的存儲器中。含有系數Ki，KiO的矩陣可由操作者設定，這取決于待測圖象；或者也可自動設定，例如在捕捉參考樣品時，借助一適合的軟件包就可以根據預設的標準，針對圖象的每一待測部分產生系數。然后，打印在目標1上的圖像由光電裝置3捕捉，該裝置3專門用于捕捉每條色道。這種電子裝置可以是一組矩陣攝像儀或線性攝像儀或其他任何一種相等價的設備。通常，但并非唯一情況，使用3條色道紅、綠、藍。這3條通道S1、S2、S3把各自的信號輸入裝置4，在此，使函數F應用于裝置3所發出的信號。通過適當線路，系數K1、K10、K2、K20、K3、K30被引入該裝置。在獲得關于這3種信號的函數F后，一個單一信號5被輸入裝置6，在此，單一信號被處理以進行印刷質量的檢測。這個裝置是進行單色質量控制的標準裝置。顯然，此前參考圖像是以同樣方式被捕捉，并且，由色道發出的不同信號的加權和組成的單一信號也被預先產生。假設函數F＝ΣKi(Si-KiOSiO)，式中i＝1至n，可以區別不同的情況1.如果KiO＝0，可以獲得被檢圖像各色道的簡單組合；2.如果KiO＝1，可以獲得每個色信號相對參考圖像的值的色差的加權和。也可以使用一種對應于人眼對色差的反應的近似值的函數，它可按以下方式設定F(Si，SiO)＝f(KilogSi/SiO)根據另一實施例，允許把函數F分解為一些部分函數，使其用于某些信號，例如，就3種信號而言，將會有以下表達式F(S1，S10，S2S20，S3S30)＝F(f1(S1，S10)，F0(f2(S2，S20)，f3(S3，S30)))允許用一個或多個查找表取代裝置4，從而既可以執行此函數，也可執行前面提到的函數。在圖2中，我們通過5個查找表LUT表示前文提及的函數F的情況F(Si，SiO)＝∑Ki(Si-KiOSiO)LUT1產生K1(S1-K10S10)LUT2產生K2(S2-K20S20)LUT3產生K3(S3-K30S30)而LUTF0產生K2(S2-K20S20)+K3(S3-K30S30)并且，LUTF產生從LUT1和LUTF0輸出得到的結果之和。本方法另有一優點，即可以放大與圖像待檢部分更貼切的帶內的色響應。例如，如果一個以紅為主色的圖像正被檢測，與檢測最相關的通道則是藍色通道。在這種情況下，將會選出一些系數用以縮小紅色和綠色的效果而擴大藍色的效果。通過這種方式，色響應作為待檢圖像的函數在最適合的帶內被放大，而非對不同色道發出的每個信號進行同等加權。因此，當一個平面或一個象素呈白色時，每個系數的值都將相等，例如，都等于1。顯然，可使用其他函數增強待檢圖像和參考圖像之間的差的可檢測性。權利要求1.一種自動檢測彩色圖像印刷質量的方法，該方法通過至少一個光電裝置可從每條色道獲得一個信號Si，其中把從同一個圖像或該圖像的某個部分獲得的信號Si結合起來，從而得到一個單一信號，該單一信號將被輸入一個裝置中，該裝置根據參考圖像或參考圖像的一部分自動檢測每個圖像或圖像部分的印刷質量，所述信號的結合是一函數F，一方面，結合從每條色道所得的信號Si的值，以及，另一方面，結合從參考圖像或該圖像的相應部分所得的信號SiO的值，上述函數旨在加大被檢測圖像與參考圖像之差的可檢測性。2.如權利要求1所述的方法，其中所述函數F的表達式如下F(Si，SiO)＝ΣKi(Si-KiOSiO)i的取值從1到n，n是檢測操作中所使用的色道的數量，Ki和KiO是適當的系數。3.如權利要求2所述的方法，其中Ki，KiO系數矩陣為待檢的每個圖像或圖像部分確定，其中待檢圖像由一個光電裝置捕捉，使得從每條色道獲得一個信號Si，并且其中，信號Si和對應于圖像待檢部分的系數Ki，KiO的值被引入函數F。4.如權利要求3所述的方法，其中系數Ki，KiO的矩陣被作為參考圖像的一個色分布函數自動確定。5.如權利要求3所述的方法，其中Ki，KiO系數矩陣由操作者確定。6.如權利要求1-5中的一項所述的方法，其中所述函數F(Si，SiO)＝f(Ki，logSi/SiO)，i的取值從1到n，n是檢測儀器所使用的色道的數量，所述函數對應人眼對色差的響應的近似值。7.如權利要求1-6中的一項所述的方法，其中函數F也由一些不同信號Si間的其它部分函數結合而成。8.如權利要求7所述的方法，其中，就3條色道而言，所述函數的表達式為F(S1，S10，S2，S20，S3S30)＝F(f1(S1，S10)，F0(f2(S2，S20)，f3(S3，S30)))。9.如權利要求1-8中的一項所述的方法，其中，圖像的被測部分的大小為一個象素。10.如權利要求1-9中的一項所述的方法，其中，為了考慮相對參考圖像被測圖像的幾種可接受的偏差，因此，對圖像待測的每一個部分，都可定義不止一個系數矩陣。11.如權利要求1-10中的一項所述的實施本方法的設備，包括每條色道各有一個的圖像捕捉裝置(3)，用于在存儲器中存儲系數Ki，KiO的裝置(2)；產生函數F的裝置(4)，該函數F是每個捕捉裝置(3)捕捉的信號(S1，S2，S3)的函數；以及，裝置(6)，用于處理由函數F所得的單一信號(5)。12.如權利要求11所述的設備，其中產生函數F的裝置至少包含一個查找表。13.如權利要求11、12任意一個所述的設備，其中，攝像儀是一架矩陣攝像儀。14.如權利要求11、12中的一項所述的設備，其中圖像捕捉裝置是一架線性攝像儀。全文摘要印有待測圖像的一張紙(1)通過攝像儀(3)之前，該攝像儀(3)用于捕捉3種彩色圖象，并發出3種信號(S1，S2，S3)。這些信號被引入裝置(4)中，應用了函數F，該函數含有系數(K1，K2，K3，K10，K20，K30)，這些系數預先記錄在相應裝置(2)中。得自于函數F的單一信號(5)被輸入裝置(6)以檢測印刷質量。文檔編號G07D7/20GK1162141SQ97104840公開日1997年10月15日申請日期1997年3月21日優先權日1996年3月22日發明者斯特林加·路吉申請人:吉奧里大街公司