高速工業(yè)相機(jī)：印刷質(zhì)量用機(jī)器視覺來檢測(cè)
機(jī)器視覺用于印刷、包裝行業(yè)中的質(zhì)量檢測(cè)，其基本的工作原理是用攝像機(jī)拍攝(采集)印刷品上的圖像，在計(jì)算機(jī)中與該印品的標(biāo)準(zhǔn)圖像(模板)相匹配比較，如果發(fā)現(xiàn)差異并超出設(shè)定的公差范圍，即判定為不合格產(chǎn)品，而實(shí)際的機(jī)器視覺系統(tǒng)要復(fù)雜得多。
視覺檢測(cè)系統(tǒng)主要由照明光源、光學(xué)鏡頭、攝像機(jī)、圖像信息的處理與執(zhí)行機(jī)構(gòu)四大部分所組成。
1.工作原理
其關(guān)鍵的器件是視覺傳感器的芯片。在芯片上整齊地排列著像小水池一樣的單元，但它們盛的不是水，而是電荷。攜帶被拍攝物體光學(xué)信息的光線通過鏡頭而到達(dá)芯片的表面上，光信息就變成了電荷信號(hào)，即曝光。光強(qiáng)的地方電荷多，光弱的地方電荷少，對(duì)應(yīng)著印品上不同區(qū)域的明暗程度。不同的顏色分解為紅、綠、藍(lán)三種基色，存放在不同的單元之中。曝光所產(chǎn)生的電荷信號(hào)，按掃描順序依次經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，從攝像機(jī)中輸出。
2.分類
印品質(zhì)量檢測(cè)所使用的工業(yè)相機(jī)，根據(jù)實(shí)際情況的不同可分為兩大類，線陣式和面陣式。線陣式一次只能獲得圖像的一行信息，被拍攝的物體必須以直線的形式從前來回通過，才能獲得完整的圖像，因此非常適合于對(duì)以一定速度勻速運(yùn)動(dòng)的物體的圖像檢測(cè)。而面陣式則可以一次獲得整幅圖像的信息，因此速度更快。
典型的光電轉(zhuǎn)換器件主要有CCD， CMOS圖像傳感器兩種。CCD是目前機(jī)器視覺常用的圖像傳感器。它集光電轉(zhuǎn)換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號(hào)讀取于一體，是典型的固體成像器件。CCD的突出特點(diǎn)是以電荷作為信號(hào)，而不同于其器件是以電流或者電壓為信號(hào)。這類成像器件通過光電轉(zhuǎn)換形成電荷包，而后在驅(qū)動(dòng)脈沖的作用下轉(zhuǎn)移、放大輸出圖像信號(hào)。典型的CCD攝像機(jī)由光學(xué)鏡頭、時(shí)序及同步信號(hào)發(fā)生器、垂直驅(qū)動(dòng)器、模擬/數(shù)字信號(hào)處理電路組成。CMOS 圖像傳感器的開發(fā)出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代初。90年代初期，隨著超大規(guī)模集成電路(VLSI)制造工藝技術(shù)的發(fā)展，CMOS圖像傳感器得到迅速發(fā)展。CMOS圖像傳感器將光敏元陣列、圖像信號(hào)放大器、信號(hào)讀取電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、圖像信號(hào)處理器及控制器集成在一塊芯片上，還具有局部像素的編程隨機(jī)訪問的優(yōu)點(diǎn)。CMOS圖像傳感器以其良好的集成性、低功耗、寬動(dòng)態(tài)范圍和輸出圖像兒乎無(wú)拖影等特點(diǎn)而得到了應(yīng)用。
視覺質(zhì)量檢測(cè)可以應(yīng)用在印前、印刷過程和印后加工中，但目前多數(shù)應(yīng)用主要集中在印后質(zhì)量檢查中。
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