專利名稱：一種大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)二次檢測核查的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有人民幣印刷產(chǎn)品質(zhì)量檢測系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性要求較高，因此要求實(shí)時(shí)檢測的算法復(fù)雜度不能太高。簡單高效的算法往往會(huì)影響檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性，因此誤廢數(shù)量較多。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有人民幣大張產(chǎn)品質(zhì)量檢測系統(tǒng)誤廢數(shù)量較多的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測并分倉的系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的系統(tǒng)，其特殊之處是，包括檢測從站、在線二次核查工作主站、顯示主站、控制主站以及信號(hào)同步控制處理單元，所述檢測從站包括正面檢測從站和背面檢測從站，用于實(shí)時(shí)采集印碼機(jī)收紙部分送出的被檢大張產(chǎn)品的全幅面圖像，并將全幅面圖像分割成若干個(gè)小圖像進(jìn)行檢測，得到缺陷信息及缺陷圖像， 然后將缺陷信息及缺陷圖像分別發(fā)送至在線二次核查工作主站、顯示主站和控制主站；所述在線二次核查工作主站用于將檢測從站發(fā)送的缺陷信息及缺陷圖像進(jìn)行錯(cuò)誤分級，并把錯(cuò)誤分級結(jié)果分別發(fā)送給控制主站與顯示主站；所述控制主站用于接收二次核查工作主站的錯(cuò)誤分級結(jié)果，并結(jié)合檢測從站發(fā)送的缺陷信息及缺陷圖像發(fā)出控制數(shù)據(jù)流；所述顯示主站用于接收二次核查工作主站的錯(cuò)誤分級結(jié)果，并實(shí)時(shí)顯示檢測從站檢測出的缺陷信息及缺陷圖像和二次核查工作主站發(fā)送的錯(cuò)誤分級結(jié)果；所述信號(hào)同步控制處理單元包括分別與檢測從站、在線二次核查工作主站以及控制主站連接的多個(gè)信號(hào)同步器，所述信號(hào)同步處理單元用于通過工業(yè)現(xiàn)場總線接收控制主站發(fā)送的控制數(shù)據(jù)流對人民幣大張產(chǎn)品進(jìn)行分倉處理。上述檢測從站設(shè)置在印碼機(jī)收紙部分并與出紙鏈輪相接，包括傳動(dòng)裝置、展平裝置和檢測裝置；所述傳動(dòng)裝置包括與印碼機(jī)出紙鏈輪10相接的檢測滾筒11、與檢測滾筒11 相接的兩個(gè)叼紙牙排鏈輪12、設(shè)置在兩個(gè)叼紙牙排鏈輪之間的傳動(dòng)鏈條18、設(shè)置在傳動(dòng)鏈條上的多個(gè)均布的叼紙牙排15 ；所述叼紙牙排可將檢測滾筒傳送的被檢大張產(chǎn)品從展平裝置上拖過；所述展平裝置包括設(shè)置在兩個(gè)叼紙牙排鏈輪12下方的吸風(fēng)板4、設(shè)置在吸風(fēng)板下方的兩個(gè)長條形橫向吸風(fēng)口 3、設(shè)置在吸風(fēng)板上方且橫向設(shè)置的吹風(fēng)裝置14 ；所述吸風(fēng)口 3與氣泵6相通，所述吹風(fēng)裝置可向吸風(fēng)板上吹氣；所述檢測裝置包括設(shè)置在吸風(fēng)板4 上的橫向缺口 8、與印碼機(jī)出紙鏈輪10相接的檢測滾筒11、與檢測滾筒11同軸連接的編碼器13設(shè)置在吸風(fēng)板上方的正面檢測從站、設(shè)置在吸風(fēng)板下方的背面檢測從站、用于接收檢測信息的顯示主站、用于連接正面檢測從站、背面檢測從站和顯示主站的千兆網(wǎng)絡(luò)；所述正面檢測從站和背面檢測從站分別包括兩臺(tái)彩色線陣CCD相機(jī)、兩臺(tái)與CCD相機(jī)分別相連的檢測前端PC、為前端PC提供照明的光源2 ；所述背面檢測從站的CCD相機(jī)正對缺口 8 ；所述編碼器可向所有的檢測前端PC及信號(hào)同步處理單元提供同步信號(hào)。上述小圖像的大小為180X 120像素。一張大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的方法，其包括以下步驟1檢測從站實(shí)時(shí)采集大張產(chǎn)品的全幅面圖像，并將全幅面圖像分割成若干個(gè)小圖像進(jìn)行檢測，得到缺陷信息及缺陷圖像，然后將缺陷信息及缺陷圖像發(fā)送至在線二次核查工作主站、顯示主站和控制主站；2在線二次核查工作主站將檢測從站發(fā)送的缺陷信息及圖像進(jìn)行錯(cuò)誤分級，并把錯(cuò)誤分級結(jié)果分別發(fā)送給控制主站與顯示主站；3控制主站接收到錯(cuò)誤分級結(jié)果，并結(jié)合各檢測從站發(fā)送的缺陷信息及缺陷圖像發(fā)出控制數(shù)據(jù)流給信號(hào)同步控制處理單元通過PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)分倉；4顯示主站接收二次核查工作主站的錯(cuò)誤分級結(jié)果，并實(shí)時(shí)顯示檢測從站發(fā)送的缺陷信息及缺陷圖像和二次核查工作主站發(fā)送的錯(cuò)誤分級結(jié)果；信號(hào)同步控制處理單元分別控制各檢測從站、二次核查工作主站以及控制主站的信號(hào)同步。上述步驟1的具體步驟如下1. 1]驅(qū)動(dòng)裝置將印碼機(jī)送出的被檢大張產(chǎn)品從展平裝置的吸風(fēng)板上勻速拖過，展平裝置的吸風(fēng)口和吹風(fēng)裝置將該被檢大張產(chǎn)品壓緊在吸風(fēng)板上以保持平整；1. 2]與檢測滾筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼器觸發(fā)相應(yīng)的CCD相機(jī)進(jìn)行采圖；1. 3]前端PC分別與CCD相機(jī)和印碼在線檢測系統(tǒng)相連，將采集到的實(shí)時(shí)圖像與內(nèi)置的模型圖像進(jìn)行小圖像對比分析，然后將有質(zhì)量缺陷的圖像信息與印碼在線檢測系統(tǒng)的號(hào)碼對應(yīng)；1. 4]將有質(zhì)量缺陷的缺陷圖像和缺陷信息以及對應(yīng)的號(hào)碼通過千兆網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到在線二次核查工作主站、顯示主站和控制主站。上述二次核查工作主站對接收到的缺陷信息及缺陷圖像進(jìn)行錯(cuò)誤分級，并把錯(cuò)誤分級結(jié)果送入顯示主站的具體步驟為2. 1收集若干大張好品樣張，進(jìn)行圖像特征信息提取過程，通過對所提取大量圖像特征信息，采用非參數(shù)估計(jì)法建立一個(gè)多維特征概率分布模型，形成二次檢測核查數(shù)據(jù)模型；2. 2對于待檢的來自各檢測從站的缺陷圖像，經(jīng)過圖像特征信息提取后得到圖像特征信息集合；2. 3步驟2. 2中所得出圖像特征信息集合與步驟2. 1中二次檢測核查數(shù)據(jù)模型進(jìn)行比較運(yùn)算，得到殘點(diǎn)圖像；2. 4通過聚類操作，將殘點(diǎn)圖像中的噪點(diǎn)剔除，得到精細(xì)殘點(diǎn)圖像；所述聚類操作包括殘點(diǎn)面積閾值和殘點(diǎn)間的距離閾值；2. 5篩選分類對精細(xì)殘點(diǎn)圖像提取尺寸、能量以及顏色信息，根據(jù)圖像作廢類型及程度進(jìn)行篩選分類，將其分為實(shí)廢、疑似和誤廢三類，作為輸出結(jié)果。上述圖像特征信息包括色彩信息、色差信息、定位核信息、空間位置信息、小尺度紋理信息以及大尺度圖像結(jié)構(gòu)信息。上述聚類操作為模糊C均值聚類操作。上述小圖像的大小為180X 120像素。
本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)大張檢查機(jī)機(jī)檢結(jié)果全圖像區(qū)域自動(dòng)、在線、高速的二次判廢計(jì)算；可實(shí)現(xiàn)圖像殘點(diǎn)的精準(zhǔn)提取與分類，實(shí)現(xiàn)大張檢查機(jī)機(jī)檢誤廢的自動(dòng)剔除和嚴(yán)重廢品的自動(dòng)篩查。2、本發(fā)明利用大張檢查機(jī)檢測完成到分倉的間隔時(shí)間，采用更精確的算法和數(shù)算反饋機(jī)制，把在線二次檢測核查系統(tǒng)確定的大張檢查機(jī)誤廢產(chǎn)品和實(shí)廢產(chǎn)品按分倉要求精確分離投遞，實(shí)現(xiàn)大張檢查機(jī)在線二次核查并分倉，降低大張檢查機(jī)半廢品數(shù)量，從根本上解決半廢品處理難的問題，對簡化生產(chǎn)工序，加快檢查速度，節(jié)省生產(chǎn)資源起到至關(guān)重要的作用。3、大張?jiān)诰€二次核查技術(shù)實(shí)現(xiàn)大張檢查機(jī)機(jī)檢誤廢和實(shí)際廢品的在線分離，直接減少大張檢查機(jī)半廢品數(shù)量，使大張好品率提升8%以上，誤廢率降低50%以上，經(jīng)工藝應(yīng)用，可有效消除人工圖像判廢和人工小張?zhí)迯U的質(zhì)量、數(shù)字和產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)，對為簡化工藝、解放清分機(jī)、提高檢封效率，實(shí)現(xiàn)全機(jī)檢工藝奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，具有更好的推廣使用價(jià)值。 本發(fā)明取消了工藝中的人工圖像判廢環(huán)節(jié)，不但能消除人工干預(yù)的質(zhì)量、數(shù)字風(fēng)險(xiǎn)，而且節(jié)省人員、成本投入，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。4、本發(fā)明對原紙黑色小點(diǎn)具有較強(qiáng)的鑒別能力，可以將這類小點(diǎn)視為誤廢予以剔出；本發(fā)明對紙張拉伸變形及光線變化具有一定的適應(yīng)能力，減少了該類型引起的誤報(bào)。二次核查將人臉識(shí)別方法應(yīng)用于印刷產(chǎn)品檢測，除了大張檢測采用的色彩信息、色差信息、定位核信息之外，二次核查還從圖像中提取了更多可用信息，如空間位置信息、小尺度紋理信息、大尺度圖像結(jié)構(gòu)信息等，結(jié)合這些信息，算法將具有比大張檢測機(jī)更高的識(shí)別區(qū)分度。 源于人臉識(shí)別的思想，這些信息對于光線變化、結(jié)構(gòu)變化具有更高的魯棒性，因而對于印刷品時(shí)常發(fā)生的微小且在允許范圍內(nèi)的光線及空間形狀變化具有較強(qiáng)的容忍度。5、本發(fā)明利用小張核查令牌環(huán)同步技術(shù)，令牌號(hào)之間采取反饋校驗(yàn)，并于硬件同步信號(hào)進(jìn)行校驗(yàn)，在檢測端處理完成到分倉這很短的時(shí)間內(nèi)，保證二次核查結(jié)果信息能準(zhǔn)確對應(yīng)到相應(yīng)大張。對于二次核查處理來不及的缺陷圖像進(jìn)行預(yù)判，盡量保證每張?zhí)幚斫Y(jié)果在分倉之前到達(dá)，并避免擁塞。對于同步失敗的大張和來不及處理的大張按廢品處理，完全杜絕同步風(fēng)險(xiǎn)。6、本發(fā)明通過企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)和大張檢查系統(tǒng)局域網(wǎng)的構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)快速的圖像數(shù)據(jù)下載和上傳功能；數(shù)據(jù)傳輸采用索引效驗(yàn)機(jī)制，對數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤能及時(shí)提示；數(shù)據(jù)訪問采圖共享互斥訪問機(jī)制，避免大張檢測機(jī)和二次檢測核查系統(tǒng)信息共享沖突；開發(fā)的前臺(tái)操作模塊與后臺(tái)維護(hù)模塊，各級用戶操作便捷，實(shí)現(xiàn)機(jī)檢數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理、歷史數(shù)據(jù)的條件索引、后臺(tái)模板的維護(hù)優(yōu)化了。7、本發(fā)明完成了 2000萬生產(chǎn)驗(yàn)證，一般漏廢率為0. 03/萬，誤廢剔廢率達(dá)到68%。8、:本發(fā)明小圖像的大小優(yōu)選180X 120像素，圖像太大影響檢測質(zhì)量，圖像太小影響檢測速度。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明檢測從站的正面結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明檢測從站的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明方法原理圖；圖5為本發(fā)明控制主站實(shí)現(xiàn)分倉的原理圖；圖6為本發(fā)明二次檢測核查方法原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，在線二次核查工作主站的圖像獲取(錯(cuò)誤區(qū)域圖像)通過圖像數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)(千兆網(wǎng)絡(luò))由各檢測從站傳輸?shù)皆诰€二次核查工作主站，實(shí)現(xiàn)缺陷區(qū)域再處理。在線二次核查工作主站檢測結(jié)果信息通過信息數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)(千兆網(wǎng)絡(luò))傳輸?shù)娇刂浦髡荆瑢?shí)現(xiàn)控制分倉、統(tǒng)計(jì)分析和信息顯示等功能。在線二次核查工作主站控制數(shù)據(jù)流通過專用的工業(yè)現(xiàn)場總線傳輸?shù)叫盘?hào)同步控制處理單元，解決在線二次核查工作主站處理小圖的大張序列同步問題。檢測從站檢測實(shí)時(shí)大張產(chǎn)品，300ms內(nèi)完成一個(gè)大張的全幅面檢測，把缺陷位置的圖像發(fā)送到在線二次核查工作主站。在線二次核查工作主站利用各檢測從站完成到分倉之間的間隔時(shí)間，對接收到的缺陷圖像執(zhí)行第二次檢測、利用更為精細(xì)的算法對接收到的缺陷圖像進(jìn)行錯(cuò)誤分級，并把分級的結(jié)果分別傳送到控制主站與顯示主站?？刂浦髡窘邮斩魏瞬楣ぷ髦髡镜腻e(cuò)誤分級結(jié)果，綜合利用檢測從站檢測出的缺陷信息和二次核查工作主站的錯(cuò)誤分級結(jié)果輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)分倉的控制數(shù)據(jù)流。顯示主站接收二次核查工作主站的錯(cuò)誤分級結(jié)果，實(shí)時(shí)顯示檢測從站檢測出的缺陷信息、缺陷圖像和二次核查工作主站的分級信息。檢測從站的結(jié)構(gòu)檢測從站設(shè)置在印碼機(jī)收紙部分并與出紙鏈輪相接，包括傳動(dòng)裝置、展平裝置和檢測裝置；傳動(dòng)裝置包括與印碼機(jī)出紙鏈輪10相接的檢測滾筒11、與檢測滾筒11相接的兩個(gè)叼紙牙排鏈輪12、設(shè)置在兩個(gè)叼紙牙排鏈輪之間的傳動(dòng)鏈條18、設(shè)置在傳動(dòng)鏈條上的多個(gè)均布的叼紙牙排15 ；所述叼紙牙排可將檢測滾筒傳送的被檢大張產(chǎn)品從展平裝置上拖過；展平裝置包括設(shè)置在兩個(gè)叼紙牙排鏈輪12下方的吸風(fēng)板4、設(shè)置在吸風(fēng)板下方的兩個(gè)長條形橫向吸風(fēng)口 3、設(shè)置在吸風(fēng)板上方且橫向設(shè)置的吹風(fēng)裝置14 ；吸風(fēng)口 3與氣泵6 相通，所述吹風(fēng)裝置可向吸風(fēng)板上吹氣；檢測裝置包括設(shè)置在吸風(fēng)板4上的橫向缺口 8、與印碼機(jī)出紙鏈輪10相接的檢測滾筒11、與檢測滾筒11同軸連接的編碼器13設(shè)置在吸風(fēng)板上方的正面檢測從站、設(shè)置在吸風(fēng)板下方的背面檢測從站、用于接收檢測信息的顯示主站、用于連接正面檢測從站、背面檢測從站和顯示主站的千兆網(wǎng)絡(luò)；正面檢測從站和背面檢測從站分別包括兩臺(tái)彩色線陣CXD相機(jī)、兩臺(tái)與CXD相機(jī)分別相連的檢測前端PC、為前端PC提供照明的光源2 ；所述背面檢測從站的CXD相機(jī)正對缺口 8 ；編碼器可向所有的檢測前端PC及信號(hào)同步器提供同步信號(hào)。
檢測從站的工作過程1. 1]驅(qū)動(dòng)裝置將印碼機(jī)送出的被檢大張產(chǎn)品從展平裝置的吸風(fēng)板上勻速拖過，展平裝置的吸風(fēng)口和吹風(fēng)裝置將該被檢大張產(chǎn)品壓緊在吸風(fēng)板上以保持平整；1. 2]與檢測滾筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼器觸發(fā)相應(yīng)的CCD相機(jī)進(jìn)行采圖；各檢測從站在 300ms內(nèi)完成一個(gè)大張的全幅面檢測，實(shí)質(zhì)是將全幅面圖像分割成若干個(gè)小圖像進(jìn)行檢測， 得到缺陷信息及缺陷圖像；1. 3]前端PC分別與CCD相機(jī)和印碼在線檢測系統(tǒng)相連，將采集到的實(shí)時(shí)圖像與內(nèi)置的模型圖像進(jìn)行對比分析，然后將有質(zhì)量缺陷的圖像信息與印碼在線檢測系統(tǒng)的號(hào)碼對應(yīng)；1. 4]各檢測從站將有質(zhì)量缺陷的圖像信息和號(hào)碼通過千兆網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到二次核查工作主站、顯示主站和控制主站。在線二次核查工作主站包括建模過程和檢查過程收集若干大張好品樣張，通過特征提取過程，建立二次核查模型，作為檢查的模板；對于每一張來自大張檢查系統(tǒng)的缺陷小圖，經(jīng)過特征提取過程后，與二次核查模板做模板匹配操作；通過與模板的對比，提取殘點(diǎn)后，將獲得一個(gè)粗糙的殘點(diǎn)圖像；通過聚類操作，殘點(diǎn)圖像中的噪點(diǎn)被剔除，獲得精細(xì)的殘點(diǎn)圖像；殘點(diǎn)分析器根據(jù)判斷規(guī)則，對精細(xì)殘點(diǎn)圖像進(jìn)行分析，將其分為實(shí)廢、疑似和誤廢三類，作為輸出結(jié)果。分倉控制利用大張檢查機(jī)首次檢測完成到分倉之間的間隔時(shí)間，采用更精細(xì)的算法，誤廢分到三倉，把實(shí)廢分到四倉，實(shí)現(xiàn)大張檢查機(jī)誤廢和實(shí)廢的在線分離。在線二次核查同步分倉技術(shù)點(diǎn)采用主流、成熟的軟件設(shè)計(jì)體系J2EE規(guī)范作為開發(fā)技術(shù)，多層分布式的應(yīng)用模型，組件重用、一致化的安全模型和靈活的事務(wù)控制，支持應(yīng)用的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和可伸縮性，采用數(shù)據(jù)緩沖技術(shù)實(shí)現(xiàn)對于大數(shù)量級的用戶訪問支持，采用實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡和事務(wù)管理、 消息處理機(jī)制。程序構(gòu)架上采用模塊-接口模式，把在線二次核查模塊獨(dú)立到大張機(jī)系統(tǒng)外，約定固定的接口進(jìn)行通信，即使二次核查工作不正常也不影響大張機(jī)一次檢測的正常分倉。 數(shù)據(jù)流上繼續(xù)沿用大張機(jī)成熟的圖像數(shù)據(jù)流、信息數(shù)據(jù)流和控制數(shù)據(jù)流分離技術(shù)，數(shù)據(jù)上做到互不干擾，互不影響，保證了控制數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)的時(shí)效準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)的同步控制是項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)之一，在高速運(yùn)行下信號(hào)的絲毫延遲都可能會(huì)產(chǎn)生對應(yīng)錯(cuò)位的現(xiàn)象，所以在方案上采用令牌環(huán)反饋校驗(yàn)技術(shù)和令牌環(huán)與硬件信號(hào)互相校驗(yàn)技術(shù)，對于同步校驗(yàn)不通過或數(shù)據(jù)不完整的產(chǎn)品分入廢品倉，保證好品倉的產(chǎn)品都是同步正確的產(chǎn)品，從硬件和軟件兩個(gè)方面保證同步對應(yīng)萬無一失。在線二次核查的缺陷小圖處理速度是整個(gè)項(xiàng)目效率的核心，在線二次核查在海量的特征分析下，提高各個(gè)特征分析的速度是關(guān)鍵，在程序上采用多線程并行處理技術(shù)，對算法上可以并行分析的特征分配到各個(gè)線程當(dāng)中去處理，充分利用服務(wù)器的資源，對核心耗時(shí)代碼采用SSE技術(shù)，在算法上降低冗余，降低處理時(shí)間。還有一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于，如果產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致在某一段時(shí)間大規(guī)模報(bào)圖，可能會(huì)對二次核查工作主站造成處理擁塞，對于這種情況，在二次核查工作主站對于分倉前來不及處理的小圖在處理前進(jìn)行處理時(shí)間的預(yù)判，專門編寫了準(zhǔn)確的處理時(shí)間預(yù)判法則，如果預(yù)判到缺陷小圖來不及處理則直接丟棄處理下一個(gè)小圖，保證程序處理的小圖都是有效的，避免缺陷小圖過多時(shí)導(dǎo)致的擁塞，影響
核查效率。在線二次核查工作主站的軟件架構(gòu)由模板數(shù)據(jù)庫、建模模塊、檢測模塊和查詢模塊組成。查詢模塊用于瀏覽已完成生產(chǎn)的產(chǎn)品，按車號(hào)、時(shí)間查詢，瀏覽核查結(jié)果。檢測模塊用于執(zhí)行在線二次核查檢測功能。建模模塊用于提供宏區(qū)域定義、各種檢測參數(shù)配置交互接口。本發(fā)明原理由于大張檢測結(jié)果具有較高的識(shí)別敏感度(漏廢少)，和較低的識(shí)別特異性(誤報(bào)多)，因此，在線二次核查的核心思想在于采用與大張檢測不同的圖像處理算法對大張?jiān)诰€檢測得到的局部小圖(180X120像素)進(jìn)行分析，該算法同樣具有高敏感度特性，且檢測側(cè)重點(diǎn)與大張檢測算法具有較高的不一致性，因而兩種算法的先后使用將產(chǎn)生一個(gè)檢測交集，將處于交集中的錯(cuò)誤視為真實(shí)廢品，這樣的識(shí)別結(jié)果兼?zhèn)涓呙舾卸群透咛禺愋?，也即較大張檢測算法具有更高的準(zhǔn)確性。算法流程算法流程包含建模過程和檢查過程。第一步收集若干大張好品樣張，通過對所提取大量圖像特征信息，采用非參數(shù)估計(jì)法建立一個(gè)多維特征概率分布模型，形成二次檢測核查數(shù)據(jù)模型，作為檢查的模板。以下是對“提取特征”的詳細(xì)介紹在線二次核查將人臉識(shí)別方法應(yīng)用于印刷產(chǎn)品檢測，除了大張檢測采用的色彩信息、色差信息、定位核信息之外，二次核查還從圖像中提取了更多可用信息，如空間位置信息、小尺度紋理信息、大尺度圖像結(jié)構(gòu)信息等，結(jié)合這些信息，算法將具有比大張檢測機(jī)更高的識(shí)別區(qū)分度。源于人臉識(shí)別的思想，這些信息對于光線變化、結(jié)構(gòu)變化具有更高的魯棒性，因而對于印刷品時(shí)常發(fā)生的微小且在允許范圍內(nèi)的光線及空間形狀變化具有較強(qiáng)的容忍度。為了使獲得的信息對于旋轉(zhuǎn)、尺度縮放、仿射變換、視角變化、光照變化等圖像變化因素保持一定的不變性，需要從原始圖像中提取魯棒性特征，并對這些特征做歸一化運(yùn)
笪弁。1、空間位置特征采用基于相關(guān)的模板匹配(conrelation-based)，適用于紋理圖像，聚焦不清的圖像和形狀變形。該方法利用模板圖像Y與待檢測特性X之間的相關(guān)系數(shù)，來確定兩者之間的相對位移，通過圖像平移實(shí)現(xiàn)空間位置的歸一化。
權(quán)利要求
1.一種大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的系統(tǒng)，其特征在于包括檢測從站、 在線二次核查工作主站、顯示主站、控制主站以及信號(hào)同步控制處理單元，所述檢測從站包括正面檢測從站和背面檢測從站，用于實(shí)時(shí)采集印碼機(jī)收紙部分送出的被檢大張產(chǎn)品的全幅面圖像，并將全幅面圖像分割成若干個(gè)小圖像進(jìn)行檢測，得到缺陷信息及缺陷圖像，然后將缺陷信息及缺陷圖像分別發(fā)送至在線二次核查工作主站、顯示主站和控制主站；所述在線二次核查工作主站用于將檢測從站發(fā)送的缺陷信息及缺陷圖像進(jìn)行錯(cuò)誤分級，并把錯(cuò)誤分級結(jié)果分別發(fā)送給控制主站與顯示主站；所述控制主站用于接收二次核查工作主站的錯(cuò)誤分級結(jié)果，并結(jié)合檢測從站發(fā)送的缺陷信息及缺陷圖像發(fā)出控制數(shù)據(jù)流；所述顯示主站用于接收二次核查工作主站的錯(cuò)誤分級結(jié)果，并實(shí)時(shí)顯示檢測從站檢測出的缺陷信息及缺陷圖像和二次核查工作主站發(fā)送的錯(cuò)誤分級結(jié)果；所述信號(hào)同步控制處理單元包括分別與檢測從站、在線二次核查工作主站以及控制主站連接的多個(gè)信號(hào)同步器，所述信號(hào)同步處理單元用于通過工業(yè)現(xiàn)場總線接收控制主站發(fā)送的控制數(shù)據(jù)流對人民幣大張產(chǎn)品進(jìn)行分倉處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的系統(tǒng)，其特征在 所述檢測從站設(shè)置在印碼機(jī)收紙部分并與出紙鏈輪相接，包括傳動(dòng)裝置、展平裝置和檢測裝置；所述傳動(dòng)裝置包括與印碼機(jī)出紙鏈輪(10)相接的檢測滾筒(11)、與檢測滾筒(11)相接的兩個(gè)叼紙牙排鏈輪(12)、設(shè)置在兩個(gè)叼紙牙排鏈輪之間的傳動(dòng)鏈條(18)、設(shè)置在傳動(dòng)鏈條上的多個(gè)均布的叼紙牙排(1 ；所述叼紙牙排可將檢測滾筒傳送的被檢大張產(chǎn)品從展平裝置上拖過；所述展平裝置包括設(shè)置在兩個(gè)叼紙牙排鏈輪(1 下方的吸風(fēng)板G)、設(shè)置在吸風(fēng)板下方的兩個(gè)長條形橫向吸風(fēng)口(3)、設(shè)置在吸風(fēng)板上方且橫向設(shè)置的吹風(fēng)裝置(14)；所述吸風(fēng)口(3)與氣泵(6)相通，所述吹風(fēng)裝置可向吸風(fēng)板上吹氣；所述檢測裝置包括設(shè)置在吸風(fēng)板⑷上的橫向缺口(8)、與印碼機(jī)出紙鏈輪(10)相接的檢測滾筒(11)、與檢測滾筒(11)同軸連接的編碼器(1 設(shè)置在吸風(fēng)板上方的正面檢測從站、設(shè)置在吸風(fēng)板下方的背面檢測從站、用于接收檢測信息的顯示主站、用于連接正面檢測從站、背面檢測從站和顯示主站的千兆網(wǎng)絡(luò)；所述正面檢測從站和背面檢測從站分別包括兩臺(tái)彩色線陣CCD相機(jī)、兩臺(tái)與CCD相機(jī)分別相連的檢測前端PC、為前端PC提供照明的光源O)；所述背面檢測從站的CCD相機(jī)正對缺口 (8)；所述編碼器可向所有的檢測前端PC及信號(hào)同步處理單元提供同步信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的系統(tǒng)，其特征在于所述小圖像的大小為180X120像素。
4.一種大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的方法，其特征在于其包括以下步驟1檢測從站實(shí)時(shí)采集大張產(chǎn)品的全幅面圖像，并將全幅面圖像分割成若干個(gè)小圖像進(jìn)行檢測，得到缺陷信息及缺陷圖像，然后將缺陷信息及缺陷圖像發(fā)送至在線二次核查工作主站、顯示主站和控制主站；2在線二次核查工作主站將檢測從站發(fā)送的缺陷信息及圖像進(jìn)行錯(cuò)誤分級，并把錯(cuò)誤分級結(jié)果分別發(fā)送給控制主站與顯示主站；3控制主站接收到錯(cuò)誤分級結(jié)果，并結(jié)合各檢測從站發(fā)送的缺陷信息及缺陷圖像發(fā)出控制數(shù)據(jù)流給信號(hào)同步控制處理單元通過PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)分倉；4顯示主站接收二次核查工作主站的錯(cuò)誤分級結(jié)果，并實(shí)時(shí)顯示檢測從站發(fā)送的缺陷信息及缺陷圖像和二次核查工作主站發(fā)送的錯(cuò)誤分級結(jié)果；信號(hào)同步控制處理單元分別控制各檢測從站、二次核查工作主站以及控制主站的信號(hào)同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的方法，其特征在于所述步驟1的具體步驟如下1.1]驅(qū)動(dòng)裝置將印碼機(jī)送出的被檢大張產(chǎn)品從展平裝置的吸風(fēng)板上勻速拖過，展平裝置的吸風(fēng)口和吹風(fēng)裝置將該被檢大張產(chǎn)品壓緊在吸風(fēng)板上以保持平整； 1. 2]與檢測滾筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼器觸發(fā)相應(yīng)的CCD相機(jī)進(jìn)行采圖； 1. 3]前端PC分別與CCD相機(jī)和印碼在線檢測系統(tǒng)相連，將采集到的實(shí)時(shí)圖像與內(nèi)置的模型圖像進(jìn)行小圖像對比分析，然后將有質(zhì)量缺陷的圖像信息與印碼在線檢測系統(tǒng)的號(hào)碼對應(yīng)；1.4]將有質(zhì)量缺陷的缺陷圖像和缺陷信息以及對應(yīng)的號(hào)碼通過千兆網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到在線二次核查工作主站、顯示主站和控制主站。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的方法，其特征在于二次核查工作主站對接收到的缺陷信息及缺陷圖像進(jìn)行錯(cuò)誤分級，并把錯(cuò)誤分級結(jié)果送入顯示主站的具體步驟為2.1收集若干大張好品樣張，進(jìn)行圖像特征信息提取過程，通過對所提取大量圖像特征信息，采用非參數(shù)估計(jì)法建立一個(gè)多維特征概率分布模型，形成二次檢測核查數(shù)據(jù)模型；2. 2對于待檢的來自各檢測從站的缺陷圖像，經(jīng)過圖像特征信息提取后得到圖像特征信息集合；2. 3步驟2. 2中所得出圖像特征信息集合與步驟2. 1中二次檢測核查數(shù)據(jù)模型進(jìn)行比較運(yùn)算，得到殘點(diǎn)圖像；2. 4通過聚類操作，將殘點(diǎn)圖像中的噪點(diǎn)剔除，得到精細(xì)殘點(diǎn)圖像；所述聚類操作包括殘點(diǎn)面積閾值和殘點(diǎn)間的距離閾值；2. 5篩選分類對精細(xì)殘點(diǎn)圖像提取尺寸、能量以及顏色信息，根據(jù)圖像作廢類型及程度進(jìn)行篩選分類，將其分為實(shí)廢、疑似和誤廢三類，作為輸出結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的方法，其特征在于所述圖像特征信息包括色彩信息、色差信息、定位核信息、空間位置信息、小尺度紋理信息以及大尺度圖像結(jié)構(gòu)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的方法，其特征在于所述聚類操作為模糊C均值聚類操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的方法，其特征在于所述小圖像的大小為180X120像素。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大張檢查機(jī)機(jī)檢數(shù)據(jù)在線二次檢測核查的系統(tǒng)及方法，包括各檢測從站、在線二次核查工作主站、顯示主站、控制主站以及信號(hào)同步控制處理單元，檢測從站用于實(shí)時(shí)采集大張產(chǎn)品的全幅面圖像，將缺陷信息及缺陷圖像發(fā)送至在線二次核查工作主站、顯示主站和控制主站；在線二次核查工作主站用于進(jìn)行錯(cuò)誤分級，并把錯(cuò)誤分級結(jié)果發(fā)送；控制主站用于接收錯(cuò)誤分級結(jié)果，并發(fā)出控制數(shù)據(jù)流；顯示主站用于接收錯(cuò)誤分級結(jié)果，并顯示錯(cuò)誤分級結(jié)果；信號(hào)同步控制處理單元包括多個(gè)信號(hào)同步器。本發(fā)明解決了現(xiàn)有人民幣大張產(chǎn)品質(zhì)量檢測系統(tǒng)誤廢數(shù)量較多的技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了大張檢查機(jī)機(jī)檢誤廢的自動(dòng)剔除和嚴(yán)重廢品的自動(dòng)篩查。
文檔編號(hào)G07D5/00GK102157024SQ201110112808
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者侯銳, 劉煒哲, 孫曉剛, 張亮, 張民考, 李政, 梁軍, 王曦, 陳勇 申請人:中國印鈔造幣總公司, 西安印鈔有限公司