專利名稱：借助光電設備的自動評價方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用光電設備來評價紙張上圖象的印刷質量的方法，該圖象至少包括在一個印刷階段中印出的一個圖案。
在評價紙張上的印刷質量，特別是證券的印刷時，使用電子自動檢測裝置，它包括一臺或多臺黑白或彩色攝象機，用來攝取將被檢查的圖象。這些圖象由矩陣組成，通常是長方形的，并包括代表反射光密度的數(shù)字，或者換種說法，代表圖象被細分成的象素的密度值。圖象的象素數(shù)目取決于攝象機的分辨率。在單色(黑白)系統(tǒng)中，通過單一矩陣來描述圖象，而在彩色系統(tǒng)中，這種描述則由與所使用的色彩通道同樣多的矩陣組成。一般說來，對于RGB(紅、綠、藍)類型的描述，使用三種色彩通道。
用于執(zhí)行這種類型自動檢查的過程基于如下方案從一組被認為是良好的紙張中，構造一個帶可接受的印刷質量的模型。使用不同的技術來建造這一模型。這包括，從這套認為是良好的紙張中，計算出一種標準平均圖象，這就是說一種由矩陣描述的圖象，其中每一象素被分配一個它在這組測試紙張中所具有的平均值。
另一方法將兩個值賦給每一個象素，一個是在這組測試紙張中該象素所達到的最小值而另一個則是最大值。因此，對于每一圖象使用了兩個矩陣，一個采用最小值而另一個采用最大值。當然，在多彩色圖象的情況下，每個色彩通道便得到了兩個矩陣。
當產(chǎn)生要被檢測的圖象時，要被檢測圖象的每一象素與由此得到的模型的象素相比較。如果差值超過預定閾值或者如果它處在最小—最大范圍外，則該象素被認為帶有印刷缺陷。依照所希望得到的并已經(jīng)事先決定的質量，有缺陷的象素的數(shù)目便決定了對該圖象可能的否定。
當制造一定類型的有價值印刷品，如紙制證券、銀行票據(jù)、郵票等的時候，使用多種印刷技術，如膠印、銅板印刷等來印刷圖象。我們將這些多種印刷類型稱之為印刷階段。因此，在正常的印刷過程中，紙張首先通過用于第一階段的印刷系統(tǒng)從而印上第一圖案，而后通過用于第二印刷階段的第二印刷系統(tǒng)，以使第二圖案印到紙上。在這種情況下，除去印刷質量問題之外，還存在著使不同階段印出的圖案保持協(xié)調的問題。實際上，僅由于紙張變形，在不同階段印出的兩個圖象之間就可能存在偏差，即這些偏差與不同階段印出的圖案有關。這種對應幾個象素的偏移可能位于紙張的偏移方向內或者在其垂直方向內。在這種情況下，就不再可能通過使用上述技術來獲得一個代表所需印刷質量的模型，這是因為一個單獨的象素可能被賦給多個隨印刷階段之間校準與對位而變的非常不同的值。
在這種情況下，已建議為每一印刷階段建立一個模型。為此把僅采用每一印刷階段印出的幾組紙張包括在測試紙張組中。使用類似于前述過程的一個過程，為每一印刷階段構造一個模型。在準備這些模型的階段中，操作者確認只包括或基本上只包括單一印刷階段圖象部分。
在生成過程中，首先使用準備模型時所確認的象素來測量印刷階段之間相對的校準偏差。
隨后，結合諸模型，同時考慮到不同階段被連續(xù)在紙張上印刷的這一方式，從而得到一個其布置對應驗證用的圖象設計布置的單一參考模型。隨后，將每一幅圖象與如此建立的模型相比較。對于打印機，這一過程是復雜的而且特別昂貴，因為對于每個生成處理，都有必要印出與印刷階段相同數(shù)目的并能代表所希望印刷質量的幾組紙張。
在意大利申請的并具有參考號MI95A000430的專利申請中，同一發(fā)明人提出了一種方法，它能夠基于測試紙張組來為一個精密印刷階段中印出的圖案決定一個模型。因此得到的該模型隨后結合起來以形成一個單獨的用于評價的圖象的參考模型。
本發(fā)明的目的在一方面是消除先有技術中的問題，另一方面是提出對同一發(fā)明人的前述方法的另一種替代。
在根據(jù)本發(fā)明的評價方法中，準備出多個參考模型，其中每一個對應一個可接受的校準不齊，而且將印出的圖象與最近的一個或多個模型進行比較。
本發(fā)明的優(yōu)點在于其參考模型形成的巨大靈活性。實際上，有許多種準備那些具有可接受校準不齊的參考模型的方法。例如，可以使用傳統(tǒng)方法來選擇每一圖案的參考模型并隨后通過將所述設計圖案與處于可接受值之內的相對的校準不齊相接合來形成參考圖象。參考圖象或者通過計算或者通過適當印刷來得到。每一圖案的模型可以通過已知方法或同一發(fā)明人在上述意大利專利申請中介紹的方法來得到。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選變化，參考模型可由測試圖象產(chǎn)生，其中每一圖象具有可接受的校準不齊。
根據(jù)另一實施例，將被使用的參考模型由這樣一種方法選出來，該方法能夠得到參考模型的預定象素與其在評價用圖象上的對應點之間的最佳對準(最好配合)。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，它也可以減小采樣噪聲的影響，這些采樣噪聲在光電設備與用于攝取和用于評價的圖象之間的校準不齊小于所述設備的象素尺寸是，可能使結果無效。實際上，在這些評價過程中，如果一條黑線精確地位于傳感器中央或者如果它稍微偏置，則所獲取的密度值將不同。
本著這樣一個目的，即減小攝象機與用于攝取或評價的圖象之間的這一校準不齊，也可能為每一圖案產(chǎn)生圖象參考模型，他們對應小于光電設備象素尺寸的可能偏差。這樣，在評價中，攝象機與圖象之間較差的校準將不會使評價結果無效。
即使這種方法首先需要更多地使用電子系統(tǒng)的存儲器，但是在檢查過程中無須進行任何計算，因此該方法更快。
通過使用兩幅簡單附圖，將更詳細地描述本發(fā)明。


圖1和2代表兩個用于評價的圖象，它由兩個獨立的畫面組成，畫面之間的相對位置并不一樣。
圖3簡略地示出了可以采用本方法的一種裝置。
圖1代表一幅由一個三角形T1和一個長方形R1組成的圖象。這些圖案中的每一幅在不同的印刷階段中得以印出，例如三角形在膠版印刷中而長方形在凹版印刷中。
圖2代表一幅也由一個三角形T2和一個長方形R2組成的圖象，它們也分別在膠板和凹版印刷階段中印出來，這兩幅圖的唯一差別在于以下事實，即三角形和長方形的相對位置不一樣。顯然，在這些圖中夸大了校準不齊。從理論上講，印刷過程中的這一校準不齊只有幾個象素。
根據(jù)本發(fā)明的方法，通過將兩幅圖中所表達的每一畫面與由三角形和長方形組成的參考模型(其相對校準不齊處于已經(jīng)預先決定的可接受范圍)進行比較，來進行因數(shù)質量的評價，特別是與形成圖象的兩個畫面之間的校準不齊有關的評價。
攝象機2在紙張1前通過并檢查它，隨后所攝取的圖象進入設備3，這就使測量校準不齊的值成為可能。這一校準不齊值送入存儲器，在存儲器中已標明了具有可接受校準不齊的所有模型。這樣就可以選出正確模型，并隨后將其送入設備5，即比較器。通過使用選自存儲器4的模型和由攝象機2所攝取的圖象，來評價印刷質量。
很明顯，本設備需要大的存儲器，因為具有可接受校準不齊的所有模型必須存在存儲器中，但是在另一方面，在評價過程中無須進行計算，因為通過設備3辨認對應所實測到的校準不齊的模型以繼續(xù)進行質量評價，這就足夠了。
這些參考模型的生成是作為印刷質量的函數(shù)得以進行的。這樣，當印刷容余(可接受的校準不齊)已固定之時，或者通過計算或者從適當數(shù)目的測試用紙張(其圖象被送入電子系統(tǒng)的存儲器中)開始來生成參考模型。在一幅圖象，例如圖1或2中的一幅的行進過程中，這一圖象與最接近的參考模型進行比較，并且如果差值為零或者處于預定范圍(容余)之內，則接受該圖象，否則拒絕它。
也可以通過其他方式生成參考圖象。例如，可以通過已知方法或通過形成前述專利申請的主題內容的發(fā)明中所開發(fā)的方法來為每一圖案生成一個參考模型，而且采用處于限定的容余范圍內的多種相對校準來再組合該圖案。
很明顯，所用參考模型的數(shù)目決定了系統(tǒng)的精度。一種選擇在質量評價中所用模型的方法是這樣一種技術，它能夠把一些預定象素放到參考模型與用于評價的圖象之間的對應中去。在圖象出現(xiàn)在兩幅圖中的情況中，也可能使用，例如三角形的較低頂點和長方形右上角，這里稱作A1、B1。這樣，在評價過程中，將進行這樣的嘗試，即將用于評價的圖象上的象素A1、B1或A2、B2對應于參考模型上的對應象素。
這一方法也能夠校正采樣噪音的影響，這種噪音與攝象機和用于攝取或評價的圖象之間的相對位置有關。實際上，攝象機和用于攝取或評價的圖象之間的校準并非總是完美的。這樣舉例來說，如果其寬度對應象素寬度的一條黑線正好面對傳感器，則其獲得的密度值與同一條黑線輕微偏差時所獲得的值并不相同，該偏置小于象素的寬度。
為了減少或消除攝象機/圖象的校準不齊，可使用同樣的方法，也就是說生成一定數(shù)目的參考模型，也應考慮入攝象機和圖象之間的校準不齊，這種校準不齊嚴格限制于象素的尺寸。在這種情況下，也可以生成這樣一些模型，它們具有，例如±0.5象素的校準不齊，并帶有0.1象素的級差，這當然是在X和Y方向內。對于上述情況，由此生成121個模型并將其存于存儲器，例如圖3中介紹的設備4中，該設備隨后用于選擇適當模型并評價質量。這樣，沒有產(chǎn)生工作負荷的顯著增長，除了電子系統(tǒng)中所使用的存儲器之外。
很明顯，用于減小采樣噪音影響的多模型技術即使在多階段印刷的情況中也是可行的，因為為每一印刷階段生成對應攝象機和畫面之間多種校準的多個參考模型，就是足夠的。
權利要求
1.一種使用光電設備來自動評價紙張上圖象的印刷質量的方法，該圖象至少包括在一個印刷階段中印出的一個圖案，其中準備多個參考模型，每一個參考模型對應一種可接受的相對校準不齊，而且其中印刷出的圖象與最接近的一個或多個模型進行比較。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中從測試用圖象生成參考模型，每一測試圖象具有可接受的校準不齊。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中通過為在每一印刷階段中的印出的每一圖案生成一個參考模型來形成多個參考模型，并且根據(jù)不同且可接受的相對校準來結合每一圖案的參考模型以便形成用于檢測的圖案。
4.根據(jù)權利要求1-3所述的方法，其中通過查尋參考模型中預定數(shù)目的象素與其在用于評價的圖象上的對應點之間的最佳對應，來選擇出將在評價中使用的參考模型。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述校準不齊小于光電設備的象素尺寸。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述校準不齊是光電設備和用于檢測的圖象之間的相對的校準不齊，從而能夠減小生成參考模型中或質量評價中采樣噪音的影響。
7.根據(jù)權利要求1-4中任何一項所述的方法，其中也為每一圖案準備參考模型，每一模型對應光電設備和圖案之間可能的相對校準不齊，該校準不齊于光電設備的象素尺寸。
全文摘要
為了借助光電設備來自動評價圖象的印刷質量，采用隨后的步驟通過已知方式和方法來準備多個參考圖象。每個參考圖象包括形成該圖象的多個畫面之間的一種可接受的相對校準不齊。術語“不同圖案”意味著不同印刷階段中印出的圖案。在對評價用的圖象進行評價的過程中，將其與最接近的參考模型進行比較。
文檔編號B41M3/14GK1138693SQ96104160
公開日1996年12月25日 申請日期1996年3月29日 優(yōu)先權日1995年3月30日
發(fā)明者L·思特林格 申請人:吉奧里大街公司