專利名稱：：自動檢測彩色圖象印刷質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種自動檢測彩色圖象印刷質(zhì)量的方法，利用了至少一個(gè)能從每條色道獲得一個(gè)信號Si的光電裝置。自動檢測彩色圖象印刷質(zhì)量的方法及設(shè)備是特別用于，但并非僅用于檢測證券紙的印刷質(zhì)量，如鈔票或信用發(fā)行的紙幣。這些不同的自動檢測印刷質(zhì)量的方法及設(shè)備通過以下方式實(shí)現(xiàn)其檢測目的對被檢測圖象和參考圖象的某些特性部分進(jìn)行逐個(gè)象素的比較，或進(jìn)行一組象素的比較。待檢圖象由一個(gè)攝像儀系統(tǒng)捕捉，該攝像儀系統(tǒng)可在每條色道捕捉一個(gè)圖象，然后，被捕捉圖象的結(jié)果同參考圖象的捕捉結(jié)果進(jìn)行比較。樣品具有確定的預(yù)定值，該值本質(zhì)上取決于所需的印刷質(zhì)量的等級。當(dāng)圖象被檢部分的色分量中一個(gè)象素的密度計(jì)的值與樣品的值不一致時(shí)，被檢部分則被認(rèn)為有缺陷。自動檢測彩色印刷質(zhì)量的方法和裝置所提供的檢測結(jié)果顯然優(yōu)于使用單色系統(tǒng)所得的結(jié)果。不過，前者所需捕捉并檢測的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單色檢測所需數(shù)據(jù)，因而使操作昂貴。如果欲獲得與進(jìn)行單色質(zhì)量檢測相同的速度，所使用的裝置必須功效強(qiáng)大，這便使其費(fèi)用增高。因此，對于彩色檢測，例如對紅、綠、藍(lán)三原色的檢測，與單色檢測相比，其通道數(shù)量擴(kuò)大3倍，并且所進(jìn)行的工作量也擴(kuò)大3倍。本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)對彩色圖象的自動質(zhì)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(jìn)行色彩檢測的能力。另一個(gè)目的是，與常規(guī)彩色系統(tǒng)相比，增強(qiáng)對缺陷的檢測能力。根據(jù)本發(fā)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(jié)合起來，從而得到一個(gè)單一信號，該單一信號將被輸入一個(gè)裝置中，該裝置則根據(jù)參考圖像或參考圖像的一部分對每個(gè)待檢圖像或待檢圖像的部分進(jìn)行印刷質(zhì)量的自動檢測，對所述信號的結(jié)合由函數(shù)F實(shí)現(xiàn)，一方面，結(jié)合從每條色道獲得的信號Si的值，以及，另一方面，結(jié)合從參考圖像或該圖像的相應(yīng)部分獲得的SiO的值，所述函數(shù)旨在充分加強(qiáng)對被檢圖像和參考圖像之差的可檢測性。根據(jù)本發(fā)明，這一方法的優(yōu)點(diǎn)在于，盡管一個(gè)彩色圖像正在被檢測，該信號過去常常信號進(jìn)行實(shí)際的檢查，換言之，由于上述信號包含每條色道的函數(shù)，因此，與參考圖像的比較就可以使用一個(gè)單一信道，并可加強(qiáng)對從待檢圖像中捕捉的每一個(gè)值與參考圖像的相應(yīng)值之差別的可檢測性。本發(fā)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(shù)和系數(shù)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(shù)，對于圖像正在受檢的部分，可以在一更顯著的帶內(nèi)擴(kuò)大色響應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，系數(shù)是自動定義的，例如在捕捉參考圖像的過程中定義。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，系數(shù)是由操作者確定的。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，系數(shù)矩陣所對應(yīng)的圖像的部分是一個(gè)象素的量級。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，被選函數(shù)是根據(jù)人眼對色差的反應(yīng)的近似值進(jìn)行定義的。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，函數(shù)F被分解為一組部分函數(shù)，用于某些色信號。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，為了考慮相對參考圖像可接受的偏差，針對每一個(gè)待檢部分，都允許定義不止一個(gè)系數(shù)矩陣。本發(fā)明也涉及用以實(shí)施本方法的設(shè)備。該套設(shè)備包括待檢圖像的每條色道各有一個(gè)捕捉裝置；用于在存儲器中存儲系數(shù)的裝置；產(chǎn)生函數(shù)的裝置；以及一個(gè)處理由函數(shù)F得來的單一信號的裝置，用于把該信號與對應(yīng)參考圖像的信號加以比較。根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，可以產(chǎn)生函數(shù)的裝置至少應(yīng)包括一個(gè)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(fā)明將進(jìn)一步被詳細(xì)地說明。圖1和圖2是實(shí)施本方法的兩套設(shè)備的簡圖。盡管本方法可適用于任何目的的彩色印刷的質(zhì)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(zhì)量控制。Ki，KiO系數(shù)矩陣是針對待檢部分而預(yù)先設(shè)定的，一個(gè)部分可能僅有一個(gè)象素的大小，這些系數(shù)被存儲在存儲裝置2的存儲器中。含有系數(shù)Ki，KiO的矩陣可由操作者設(shè)定，這取決于待測圖象；或者也可自動設(shè)定，例如在捕捉參考樣品時(shí)，借助一適合的軟件包就可以根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，針對圖象的每一待測部分產(chǎn)生系數(shù)。然后，打印在目標(biāo)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(jià)的設(shè)備。通常，但并非唯一情況，使用3條色道紅、綠、藍(lán)。這3條通道S1、S2、S3把各自的信號輸入裝置4，在此，使函數(shù)F應(yīng)用于裝置3所發(fā)出的信號。通過適當(dāng)線路，系數(shù)K1、K10、K2、K20、K3、K30被引入該裝置。在獲得關(guān)于這3種信號的函數(shù)F后，一個(gè)單一信號5被輸入裝置6，在此，單一信號被處理以進(jìn)行印刷質(zhì)量的檢測。這個(gè)裝置是進(jìn)行單色質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)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(fā)出的不同信號的加權(quán)和組成的單一信號也被預(yù)先產(chǎn)生。假設(shè)函數(shù)F＝ΣKi(Si-KiOSiO)，式中i＝1至n，可以區(qū)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(gè)色信號相對參考圖像的值的色差的加權(quán)和。也可以使用一種對應(yīng)于人眼對色差的反應(yīng)的近似值的函數(shù)，它可按以下方式設(shè)定F(Si，SiO)＝f(KilogSi/SiO)根據(jù)另一實(shí)施例，允許把函數(shù)F分解為一些部分函數(shù)，使其用于某些信號，例如，就3種信號而言，將會有以下表達(dá)式F(S1，S10，S2S20，S3S30)＝F(f1(S1，S10)，F(xiàn)0(f2(S2，S20)，f3(S3，S30)))允許用一個(gè)或多個(gè)查找表取代裝置4，從而既可以執(zhí)行此函數(shù)，也可執(zhí)行前面提到的函數(shù)。在圖2中，我們通過5個(gè)查找表LUT表示前文提及的函數(shù)F的情況F(Si，SiO)＝∑Ki(Si-KiOSiO)LUT1產(chǎn)生K1(S1-K10S10)LUT2產(chǎn)生K2(S2-K20S20)LUT3產(chǎn)生K3(S3-K30S30)而LUTF0產(chǎn)生K2(S2-K20S20)+K3(S3-K30S30)并且，LUTF產(chǎn)生從LUT1和LUTF0輸出得到的結(jié)果之和。本方法另有一優(yōu)點(diǎn)，即可以放大與圖像待檢部分更貼切的帶內(nèi)的色響應(yīng)。例如，如果一個(gè)以紅為主色的圖像正被檢測，與檢測最相關(guān)的通道則是藍(lán)色通道。在這種情況下，將會選出一些系數(shù)用以縮小紅色和綠色的效果而擴(kuò)大藍(lán)色的效果。通過這種方式，色響應(yīng)作為待檢圖像的函數(shù)在最適合的帶內(nèi)被放大，而非對不同色道發(fā)出的每個(gè)信號進(jìn)行同等加權(quán)。因此，當(dāng)一個(gè)平面或一個(gè)象素呈白色時(shí)，每個(gè)系數(shù)的值都將相等，例如，都等于1。顯然，可使用其他函數(shù)增強(qiáng)待檢圖像和參考圖像之間的差的可檢測性。權(quán)利要求1.一種自動檢測彩色圖像印刷質(zhì)量的方法，該方法通過至少一個(gè)光電裝置可從每條色道獲得一個(gè)信號Si，其中把從同一個(gè)圖像或該圖像的某個(gè)部分獲得的信號Si結(jié)合起來，從而得到一個(gè)單一信號，該單一信號將被輸入一個(gè)裝置中，該裝置根據(jù)參考圖像或參考圖像的一部分自動檢測每個(gè)圖像或圖像部分的印刷質(zhì)量，所述信號的結(jié)合是一函數(shù)F，一方面，結(jié)合從每條色道所得的信號Si的值，以及，另一方面，結(jié)合從參考圖像或該圖像的相應(yīng)部分所得的信號SiO的值，上述函數(shù)旨在加大被檢測圖像與參考圖像之差的可檢測性。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述函數(shù)F的表達(dá)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(shù)量，Ki和KiO是適當(dāng)?shù)南禂?shù)。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中Ki，KiO系數(shù)矩陣為待檢的每個(gè)圖像或圖像部分確定，其中待檢圖像由一個(gè)光電裝置捕捉，使得從每條色道獲得一個(gè)信號Si，并且其中，信號Si和對應(yīng)于圖像待檢部分的系數(shù)Ki，KiO的值被引入函數(shù)F。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中系數(shù)Ki，KiO的矩陣被作為參考圖像的一個(gè)色分布函數(shù)自動確定。5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中Ki，KiO系數(shù)矩陣由操作者確定。6.如權(quán)利要求1-5中的一項(xiàng)所述的方法，其中所述函數(shù)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(shù)量，所述函數(shù)對應(yīng)人眼對色差的響應(yīng)的近似值。7.如權(quán)利要求1-6中的一項(xiàng)所述的方法，其中函數(shù)F也由一些不同信號Si間的其它部分函數(shù)結(jié)合而成。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，就3條色道而言，所述函數(shù)的表達(dá)式為F(S1，S10，S2，S20，S3S30)＝F(f1(S1，S10)，F(xiàn)0(f2(S2，S20)，f3(S3，S30)))。9.如權(quán)利要求1-8中的一項(xiàng)所述的方法，其中，圖像的被測部分的大小為一個(gè)象素。10.如權(quán)利要求1-9中的一項(xiàng)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(gè)部分，都可定義不止一個(gè)系數(shù)矩陣。11.如權(quán)利要求1-10中的一項(xiàng)所述的實(shí)施本方法的設(shè)備，包括每條色道各有一個(gè)的圖像捕捉裝置(3)，用于在存儲器中存儲系數(shù)Ki，KiO的裝置(2)；產(chǎn)生函數(shù)F的裝置(4)，該函數(shù)F是每個(gè)捕捉裝置(3)捕捉的信號(S1，S2，S3)的函數(shù)；以及，裝置(6)，用于處理由函數(shù)F所得的單一信號(5)。12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中產(chǎn)生函數(shù)F的裝置至少包含一個(gè)查找表。13.如權(quán)利要求11、12任意一個(gè)所述的設(shè)備，其中，攝像儀是一架矩陣攝像儀。14.如權(quán)利要求11、12中的一項(xiàng)所述的設(shè)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(fā)出3種信號(S1，S2，S3)。這些信號被引入裝置(4)中，應(yīng)用了函數(shù)F，該函數(shù)含有系數(shù)(K1，K2，K3，K10，K20，K30)，這些系數(shù)預(yù)先記錄在相應(yīng)裝置(2)中。得自于函數(shù)F的單一信號(5)被輸入裝置(6)以檢測印刷質(zhì)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(yōu)先權(quán)日1996年3月22日發(fā)明者斯特林加·路吉申請人:吉奧里大街公司