全息底纹镭射包装材料印刷品质量检测系统和检测方法

摘要

一种全息底纹镭射包装材料印刷品质量检测系统和检测方法，用于对不固定位置的镭射底纹印刷品的表观质量检测，在承托全息镭射底纹印张的一个转运辊筒的外侧不对称设置有LED光源和CCD扫描头，避镭射光驱动机构至少可在经过检测点且与转运辊筒轴线垂直的平面内直线移动和绕中心轴自转动，用于调整CCD扫描头使CCD扫描头能够通过LED光源的反射光采集到印品清晰图案且避开镭射底纹的反射光。本发明针对在印刷品中带不固定位置出现的镭射底纹的成品提供了一种简便有效的检测方案，在印刷品的制作生产线上对原质量检测系统经过低成本的改造即可实现对印刷质量的检测。

说明书

技术领域

本发明涉及高质量印刷系统，具体说是一种全息底纹镭射包装材 料印刷品质量检测系统和检测方法。

背景技术

在高档包装印刷中，为突出包装表观炫彩效果，通常印刷采用镭 射承印材料，而在此基础上为进一步提高包装的防伪性，在镭射承印 材料上随机不同步镀上规律排列的、具有品牌特色的防伪图文，以提 高企业合法利益的保护。但随着材料表观效果复杂化，所承载的技术 也需进行提高，而目前对于镭射类材料，由于受其表面镭射效果的影 响，图像采集无法获得比较稳定或可以代表整体效果的数据，致使此 方面质量检测一直没有一种较为有效的检测手段和技术，至于带底纹 效果的承印材料更是对质量检测造成极大的困难。

由于镭射底纹印制工序并不是在最后进行，现有技术对带有不固 定位置镭射底纹的印刷品印刷质量无法在印刷半成品过程中进行，目 前最终的成品质量由于不固定位置的镭射底纹的影响，无法通过设备 自动完成，大量高质量印刷品的最终质检只有靠抽样目测完成，在图 像对照法的质量检测中如果对镭射底纹进行屏蔽将破坏采样图案，由 于镭射底纹出现位置的不固定，也无法通过软件排除采样图案中的不 一致斑点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对高速大批量带不固定位置镭射 底纹的印刷品生产过程中或对这种印刷产品，提供一种全息底纹镭射 包装材料印刷品质量检测系统和检测方法。

所述全息底纹镭射包装材料印刷品质量检测系统，用于对不固定 位置的镭射底纹印刷品的表观质量检测，其特征是：在承托全息镭射 底纹印张的一个转运辊筒的外侧设置有LED光源和CCD扫描头，所 述CCD扫描头安装在避镭射光驱动机构上，所述LED光源和CCD 扫描头不对称设置于检测点法线的两侧，该避镭射光驱动机构至少可 在经过检测点且与转运辊筒轴线垂直的平面内直线移动和绕中心轴自 转动，用于调整CCD扫描头使CCD扫描头能够通过LED光源的反 射光采集到印品清晰图案且避开镭射底纹的反射光；

在所述转运辊筒前方被测纸张的印刷面一侧装有位置传感器，所 述转运辊筒的转轴装有距离传感器，用于精确获取采样图案的位置；

所述检测系统设有控制器，驱动印张传送的驱动电机由所述控制 器控制转速，用于在对CCD扫描头进行采集图案并避开镭射底纹反射 光的调整时控制驱动电机低于正常转速半速运转，在获得CCD扫描头 的最佳位置和/或角度后控制驱动电机正常运转；

所述CCD扫描头的信息输出端经过低通滤波器后与标准样本信 息分别连接到比较放大器的输入端，比较放大器的输出端连接报警器。

作为优化方案，所述LED光源安装在一个独立的多维驱动机构 上，所述CCD扫描头所安装的避镭射光驱动机构可在进行6个自由度 的位置和角度调节，用于对光源照射位置和图像信息采集位置的预调 整；所述LED光源采用漫射光与直射光结合的混合照明光。

作为优化方案，所述控制器连接有存储器，用于存储所述CCD扫 描头的扫描信息和经过低通滤波器处理后的图像信息。

作为优化方案，所述的检测系统设有显示器，用于显示标准样本 图案、采样扫描图案和低通滤波器处理后的图案。

作为一种实施例，所述距离传感器是安装在转运滚筒转轴的编码 器，所述位置传感器是识别印张光电标识的光电传感器。

基于上述的全息底纹镭射包装材料印刷品质量检测系统的全息底 纹镭射包装材料印刷品质量检测方法，其特征是：在进行每个批次的 印刷时，按照下述步骤完成对带有不固定位置镭射底纹的已印刷印张 的质量检测：

第一步、对转运辊筒的待测图案方向点亮LED光源，以低于正常 速度一半的低速传送被测印刷品；

第二步、调整CCD扫描头和LED光源的位置和角度，直到CCD 扫描头所采集的图案与标准样品图案的大小和位置相符；

第三步、驱动避镭射光驱动机构，使CCD扫描头在经过检测点且 与转运辊筒轴线垂直的平面内做平移移动和绕中心轴的自转动，对比 采集图案中镭射反射光的效果，取镭射反射光影响最小的图案所对应 的CCD扫描头位置和角度；

第四步、启动正常转速传送被测印张；

第五步、对所采集的图案信息滤波处理，将滤波处理后的图案与 标准样本信息比较，所得偏差大于阈值则启动报警程序，否则继续检 测下一印张。

具体的，在第二步中，由位置传感器和距离传感器的反馈信号确 定一幅采集图案的起始和终止时刻，采集被测产品图案。

作为优化方案，在第五步中，将标准样本图案和采集滤波处理后 的图案送显示器显示，便于人工检查。

在第五步中，存储采集后的图案和滤波处理后的图案，作为检查 备案。

进一步地，在第五步中，保存并统计滤波处理后的图案信息与标 准样本信息的偏差值，根据统计算法推荐合理的偏差判断阈值。

本发明针对在印刷品中带不固定位置出现的镭射底纹的成品提供 了一种简便有效的检测方案，在印刷品的制作生产线上对原质量检测 系统经过低成本的改造即可实现对印刷质量的检测。

由于镭射底纹印制工序并不是在最后进行，现有技术对带有不固 定位置镭射底纹的印刷品印刷质量无法通过设备自动完成，大量高质 量印刷品的最终质检只有靠抽样目测完成，在图像对照法的质量检测 中如果对镭射底纹进行屏蔽将破坏采样图案，由于镭射底纹出现位置 的不固定，也无法通过软件排除采样图案中的不一致斑点。本方案利 用了镭射底纹对光线反射的方向一致性和非镭射底纹的漫反射特性的 区别，将CCD扫描头与LED光源在与被测产品位置对齐后不对称排 布，并自动寻找避开镭射反射点最佳位置，在对原检测装置进行简单 改造后即可实现有效排除不固定位置的镭射底纹干扰，模拟人眼识别 的过程，并且检测作用高效稳定。

本发明方案对LED光源要求低，并不限定漫反射光源，相反，由 于镭射底纹对方向一致性直射光的反射，使得CCD扫描头在避开镭射 反射光后，其余部分对光线的漫射，在经过滤波处理后可以很好地还 原印刷品的图案效果，因此本方案采用了直射光和漫射光结合的光源。

因此本发明在原印刷品检测方案基础上进行了低成本的改进后， 很好地解决了对于带有不固定位置镭射底纹的印刷品印刷质量的检测 问题。

附图说明

图1是本发明应用状态示意图，

图2是本发明信息处理电路示意图，

图3是本发明工作流程示意图。

图中：1—避镭射光驱动机构，2—CCD扫描头，3—LED光源，4 —转运辊筒，5—被测纸张，6—移动轨，7—标准样本信息，8—低通 滤波器，9—比较放大器，10—报警器，11—存储器，12—控制器，13 —显示器，14—距离传感器，15—位置传感器，16—驱动电机，17— 检测点，18—多维驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：如图1、2中所示， 所述全息底纹镭射包装材料印刷品质量检测系统，用于对不固定位置 的镭射底纹印刷品的表观质量检测，在承托全息镭射底纹印张的一个 转运辊筒4的外侧设置有LED光源3和CCD扫描头2，所述CCD扫 描头2安装在避镭射光驱动机构1上，所述LED光源3和CCD扫描 头2不对称设置于检测点17法线的两侧，该避镭射光驱动机构1至少 可在经过检测点17且与转运辊筒4轴线垂直的平面内直线移动和绕中 心轴自转动，用于调整CCD扫描头2使CCD扫描头能够通过LED 光源的反射光采集到印品清晰图案且避开镭射底纹的反射光。检测通 过承托印刷品的转运辊进行，结合CCD线扫，可以有效防止由于印刷 品表面不平整带来的反射图案变形问题。对于针对避开带不固定位置 镭射底纹的反射，CCD扫描头仅需平移和转动两个自由度的调整即可 进行。作为优化方案，所述LED光源3安装在一个独立的多维驱动机 构18上，所述CCD扫描头2所安装的避镭射光驱动机构1可在进行 6个自由度的位置和角度调节，用于对光源照射位置和图像信息采集位 置的预调整。

在所述转运辊筒4前方被测纸张5的印刷面一侧装有位置传感器 15，所述转运辊筒4的转轴装有距离传感器14，用于精确获取采样图 案的位置；作为一种实施例，所述距离传感器14是安装在转运滚筒4 转轴的编码器，所述位置传感器15是识别印张光电标识的光电传感器。 位置传感器15和距离传感器14结合印刷品上的定位标识可以准确地 将待检测图案定位，决定CCD扫描的采样范围。

所述检测系统设有控制器12，驱动印张传送的驱动电机16由所述 控制器控制转速，用于在对CCD扫描头2进行采集图案并避开镭射底 纹反射光的调整时控制驱动电机16低于正常转速半速运转，在获得 CCD扫描头2的最佳位置和/或角度后控制驱动电机16正常运转。

所述CCD扫描头2的信息输出端经过低通滤波器8后与标准样本 信息7分别连接到比较放大器9的输入端，比较放大器9的输出端连 接报警器10。

所述控制器12连接有存储器11，用于存储所述CCD扫描头2的 扫描信息和经过低通滤波器8处理后的图像信息。所述的检测系统设 有显示器13，用于显示标准样本图案、采样扫描图案和低通滤波器8 处理后的图案。

基于上述的全息底纹镭射包装材料印刷品质量检测系统的全息底 纹镭射包装材料印刷品质量检测方法，在进行每个批次的印刷时，按 照下述步骤完成对带有不固定位置镭射底纹的已印刷印张的质量检 测：

第一步、对转运辊筒4的待测图案方向点亮LED光源3，以低于 正常速度一半的低速传送被测印刷品；

第二步、调整CCD扫描头2和LED光源3的位置和角度，直到 CCD扫描头2所采集的图案与标准样品图案的大小和位置相符；由位 置传感器15和距离传感器14的反馈信号确定一幅采集图案的起始和 终止时刻，采集被测产品图案。

第三步、驱动避镭射光驱动机构1，使CCD扫描头2在经过检测 点17且与转运辊筒4轴线垂直的平面内做平移移动和绕中心轴的自转 动，对比采集图案中镭射反射光的效果，取镭射反射光影响最小的图 案所对应的CCD扫描头2位置和角度；

第四步、启动正常转速传送被测印张；

第五步、对所采集的图案信息滤波处理，将滤波处理后的图案与 标准样本信息比较，所得偏差大于阈值则启动报警程序，否则继续检 测下一印张。将标准样本图案和采集滤波处理后的图案送显示器显示， 便于人工检查。存储采集后的图案和滤波处理后的图案，作为检查备 案。保存并统计滤波处理后的图案信息与标准样本信息的偏差值，根 据统计算法推荐合理的偏差判断阈值。

由上述检测方案可见，本发明在调整LED光源和CCD扫描头位 置，并能够精确确定图案的采样后，还要进行避开镭射光的反射光的 调整，以实现本发明针对带有不固定位置镭射底纹的印刷品印刷质量 检测的目的。