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    隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)印刷產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高。如何控制復(fù)雜的圖像復(fù)制過(guò)程，使印刷質(zhì)量控制達(dá)到數(shù)據(jù)化、規(guī)范化是廣大生產(chǎn)者、經(jīng)營(yíng)者和消費(fèi)者普遍關(guān)心的問題。從國(guó)際形勢(shì)上看，這也是印刷發(fā)展的必然趨勢(shì)。綜觀我國(guó)目前的印刷業(yè)現(xiàn)狀，印刷質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)化和規(guī)范化工作離國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家還相差很遠(yuǎn)。因而如何從技術(shù)上和管理上改進(jìn)并加強(qiáng)印刷質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)化和規(guī)范化是廣大印刷工作者不可推卸的責(zé)任；也是企業(yè)在今后激烈的競(jìng)爭(zhēng)中是否得以生存的關(guān)鍵。

    所謂印刷質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)化，就是通過(guò)必要的測(cè)試手段，對(duì)印刷質(zhì)量的必要控制因素以數(shù)據(jù)的形式測(cè)定并記錄，做為質(zhì)量控制的依據(jù)。所謂規(guī)范化，就是通過(guò)大量的數(shù)據(jù)，綜合歸納出一系列能夠指導(dǎo)生產(chǎn)的規(guī)律，如公式、曲線、圖表、數(shù)據(jù)等，作到有規(guī)可循，有范可就。同時(shí)衡量印刷質(zhì)量控制數(shù)據(jù)化、規(guī)范化程度有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：一是穩(wěn)定性好；二是重復(fù)性好；三是效率高。

   印刷的目的是盡量忠實(shí)地再現(xiàn)原稿。為了達(dá)到并維持多色印刷的高質(zhì)量，測(cè)量和控制從黃、品、青、黑四色墨輥傳遞到紙張上的墨量是很重要的。半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)印刷品的外觀取決于兩個(gè)因素：網(wǎng)點(diǎn)大小和網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)部油墨密度。傳統(tǒng)的基于密度計(jì)或色度計(jì)的檢測(cè)方式只能對(duì)10 mm2左右的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法完整地直接從印刷畫面上獲得我們要求的信息。因而必須在印張上加印特殊的色塊（信號(hào)條），以便于印刷工人對(duì)印刷質(zhì)量進(jìn)行控制。這種方法無(wú)法知曉各單色網(wǎng)點(diǎn)油墨供給量和網(wǎng)點(diǎn)大小變化情況。在對(duì)測(cè)試條和信號(hào)條的使用中，多采用人眼目測(cè)或是采用簡(jiǎn)單的測(cè)試手段來(lái)得到判斷結(jié)果并作為生產(chǎn)實(shí)際中質(zhì)量控制的依據(jù)。由于膠印產(chǎn)品的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，與設(shè)備、紙張、油墨、環(huán)境等復(fù)雜因素息息相關(guān)，而采用傳統(tǒng)的控制方法，勢(shì)必受到許多人為主觀因素的影響。由于人的主觀觀測(cè)是不可度量的，無(wú)法作到穩(wěn)定性好、重復(fù)性好和效率高。同時(shí)，現(xiàn)代印刷動(dòng)輒每小時(shí)近萬(wàn)張的印刷速度，等到印刷工人根據(jù)信號(hào)條發(fā)現(xiàn)問題并作出調(diào)整時(shí)，不良印品已大量形成。所以找尋正確、可靠、快速的質(zhì)量控制方法，開發(fā)即時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)于確保膠印印刷過(guò)程中的質(zhì)量穩(wěn)定，降低印刷成本，提高印刷質(zhì)量和生產(chǎn)效率，具有十分重要和深遠(yuǎn)的意義。

    印刷質(zhì)量控制是一項(xiàng)非常精密的工作。目前的測(cè)試條和信號(hào)條測(cè)試方式雖然被證明是一種有效的質(zhì)量控制手段，但由于這種質(zhì)量控制方式主要依賴操作者長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累和主觀判斷，因而檢測(cè)結(jié)果的可重復(fù)性、穩(wěn)定性、效率和可靠性都不能得到保證，更談不上質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)化和規(guī)范化。近年來(lái)，顯微圖像技術(shù)在控制領(lǐng)域取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。采用顯微圖像技術(shù)對(duì)樣張及產(chǎn)品上的測(cè)試條和信號(hào)條信息進(jìn)行采集、量化和處理，得到準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，從而為在膠印生產(chǎn)工藝中實(shí)現(xiàn)測(cè)試條和信號(hào)條的自動(dòng)控制打下基礎(chǔ)。

    針對(duì)此問題，本文提出一種利用計(jì)算機(jī)的快速、重復(fù)性高、穩(wěn)定性好、不受任何人為主觀因素影響的數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)膠印產(chǎn)品的信號(hào)條進(jìn)行測(cè)量和處理。利用顯微圖像處理方法得到一系列與信號(hào)條控制內(nèi)容一致的指標(biāo)，從而達(dá)到實(shí)時(shí)地?cái)?shù)字化、規(guī)范化控制膠印產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，減少浪費(fèi)。目前顯微圖像處理技術(shù)在印刷領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨廣泛。如美國(guó)的AVT公司研制的實(shí)用化PrintVision 9000和PrintVision 9000NT Automatic Defect Detection System（印刷瑕疵自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)），就是采用顯微視覺技術(shù)，對(duì)印刷過(guò)程中出現(xiàn)的問題，包括顏色變化、套印不準(zhǔn)、拉毛、污點(diǎn)等瑕疵進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)并報(bào)警。美國(guó)的３Ｍ公司R.S.FISCH等用快速付里葉變換方法對(duì)電子加網(wǎng)產(chǎn)生的屏幕上的網(wǎng)點(diǎn)圖像進(jìn)行了識(shí)別和分類，對(duì)網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)部的密度分布進(jìn)行了研究，并開發(fā)了基于顯微密度計(jì)的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大和網(wǎng)點(diǎn)形狀測(cè)試系統(tǒng)；T.YUASA和H.MISHINA用二維付里葉變換對(duì)彩色印刷中龜紋產(chǎn)生的幾種模式進(jìn)行了識(shí)別，找出了控制龜紋產(chǎn)生的方法,以便于更好地控制色彩復(fù)制的質(zhì)量；趙偉利用邊緣識(shí)別方法對(duì)網(wǎng)點(diǎn)面積進(jìn)行了計(jì)算，并以此為基礎(chǔ)對(duì)紐介堡方程作了修正。其他的研究還有用數(shù)字圖像處理技術(shù)測(cè)量油墨覆蓋率、平均灰度、網(wǎng)點(diǎn)面積、形狀因子以及套印的準(zhǔn)確性等。SWIDISH NEWSPRINT RESEARCH CENTER的CHRISTINE BARRATTE等人開發(fā)了一套自動(dòng)檢測(cè)報(bào)紙印刷單色印張中網(wǎng)點(diǎn)大小、密度分布等參數(shù)的讀版系統(tǒng)，并已投入使用。隨著新技術(shù)的切入，印刷質(zhì)量測(cè)控的手段和技術(shù)也在不斷更新，下面就此技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的論述。

    一、顯微圖像處理的基本原理和方法

    所謂顯微圖像處理，就是在圖像數(shù)據(jù)采集時(shí)利用顯微設(shè)備將人眼很難分辨清楚的圖像細(xì)節(jié)進(jìn)行放大，從而獲得放大的圖像。然后采用一系列的圖像處理方法和手段對(duì)顯微圖像進(jìn)行處理，獲得預(yù)期的指標(biāo)值，并與傳統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果相比較，找出二者之間的相關(guān)性，從而用數(shù)字技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人為的難以預(yù)測(cè)和控制的控制手段。

    1.顯微圖像處理的基本流程
    2.圖像處理的基本原理與基本算法

    一般的圖像是不可能直接用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的，因而首先應(yīng)把各類圖像信號(hào)（如照片、圖形、X光照片等）轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像，即圖像的數(shù)字化。

    一幅單色圖像可以看成一個(gè)二維連續(xù)函數(shù)，其亮度表現(xiàn)為位置的連續(xù)函數(shù)，計(jì)算機(jī)中的數(shù)字圖像是以矩陣形表示的。不同的處理就是用不同的算法對(duì)這一圖像矩陣進(jìn)行運(yùn)算。從二維連續(xù)函數(shù)到矩陣涉及到不同空間位置上取出函數(shù)值（亮度）為樣本，并用一組整數(shù)值來(lái)表示這些樣本的量化過(guò)程，這就是圖像的取樣和量化過(guò)程，即數(shù)字化過(guò)程。數(shù)字化后的圖像被分割成許多小區(qū)域，這些小區(qū)域被稱為像素。每個(gè)像素的值用亮度值或灰度值表示。對(duì)于黑白圖像來(lái)說(shuō)，只有二值信息，即“黑”和“白”。在計(jì)算機(jī)中，用“1”表示圖像信息，則“0”表示非圖像信息。

    原圖像通過(guò)圖像輸入設(shè)備輸入計(jì)算機(jī)，變成離散的數(shù)字圖像，可用矩陣表示如下：

    對(duì)于一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)顯微圖像，可以表示。

    “黑”區(qū)域表示網(wǎng)點(diǎn)圖像，“白”區(qū)域表示非圖文部分。從圖中可以看出，這個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的百分比可看成是13/25=50%，長(zhǎng)和寬的比例為1∶1。

在圖像處理過(guò)程中，即對(duì)這樣的像素矩陣進(jìn)行計(jì)算和處理。一般的圖像處理方法包括圖像的平滑、銳化、圖像分割、二值化處理、邊緣跟蹤等。

    二、膠印質(zhì)量控制系統(tǒng)

在膠印質(zhì)量控制系統(tǒng)中，顯微圖像是印張上、打樣樣張上或印版上的測(cè)控條。利用圖像放大設(shè)備，如顯微攝像機(jī)或顯微照相機(jī)，將測(cè)控條放大60或100倍，再利用數(shù)字化設(shè)備，將圖像的二值化信息以一定的頻率采集到計(jì)算機(jī)內(nèi)；利用圖像處理軟件對(duì)圖像信息進(jìn)行處理，得到預(yù)定的一系列指標(biāo)的值。通過(guò)計(jì)算和比較，得到印刷質(zhì)量的控制信息，再通過(guò)計(jì)算機(jī)將這些信息反饋到印刷機(jī)的供水裝置、供墨裝置、壓力調(diào)節(jié)裝置、套轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置等控制裝置，以便對(duì)印刷條件及時(shí)做出調(diào)整和改變。

硬件的發(fā)展已經(jīng)為我們提供了極大的方便并使實(shí)用成為可能。目前圖像的顯微放大、數(shù)字化用一臺(tái)設(shè)備即可完成，計(jì)算機(jī)在印刷廠已經(jīng)成為最普遍的設(shè)備。對(duì)于平版膠印質(zhì)量控制系統(tǒng)，其所涉及的圖像處理方法非常簡(jiǎn)單和常見，因此圖像處理軟件的實(shí)現(xiàn)在高速計(jì)算機(jī)的支持下，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的計(jì)算和控制也不是難題。一套實(shí)用的膠印印刷質(zhì)量控制系統(tǒng)。

    三、利用顯微圖像控制膠印的印刷質(zhì)量
    1.印品版面水墨平衡控制

    GATF質(zhì)量控制條通常置放于印品咬口處，可以清楚地看到印品版面水墨的比例情況，便于控制版面水分。這種質(zhì)量控制條是由兩部分組成的，即斜線與實(shí)地條塊。若潤(rùn)版液過(guò)量，GATF控制條的斜線部分會(huì)產(chǎn)生“積水”現(xiàn)象；反之，若版面水量不足，其上半部分著墨好一些，而下半部分則容易起臟。在傳統(tǒng)的印刷質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，這些變化也是肉眼難以直接觀察到的，需要采用放大鏡才能看準(zhǔn)確。在顯微圖像處理中，起臟的概念可以用二值圖像中局部區(qū)域“黑”的增大來(lái)描述。具體檢測(cè)這一指標(biāo)時(shí)，可以將印張上的信息與測(cè)控條的信息進(jìn)行比較計(jì)算。若印品上積水時(shí)，則顯微圖像上的“黑”色的值大于打樣樣張上或印版上相應(yīng)部分的黑色值；反之，若印品水量不足，則顯微圖像上的“黑”色的值小于打樣樣張上或印版上相應(yīng)部分的黑色值。在實(shí)際生產(chǎn)中，可將顯微圖像的計(jì)算結(jié)果與印版上的水量進(jìn)行嚴(yán)格的量化實(shí)驗(yàn)，從而可以達(dá)到利用GATF質(zhì)量控制條精確地檢驗(yàn)平印產(chǎn)品版面水墨比例是否合適。

    2.印品墨量的控制

    利用GATF星標(biāo)控制版面墨量，可以確保印品墨色達(dá)到印刷質(zhì)量的要求。當(dāng)網(wǎng)點(diǎn)沒有變形、重影、版面給墨量適中的情況下，星標(biāo)的中間呈發(fā)白狀，在二值圖像中，此部分的“0”的總量多于“1”的總量。假如印刷時(shí)版面受墨量過(guò)多時(shí)，印張上的星標(biāo)中心出現(xiàn)大黑圈，且黑圈越大，表明墨量越多。反之，如版面墨量不夠時(shí)，星標(biāo)中心的空白圈擴(kuò)大，網(wǎng)點(diǎn)縮小。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，建立星標(biāo)處“0”的總量與“1”的總量之間的比例，就可以十分準(zhǔn)確地判斷墨量的供給情況。

    若網(wǎng)點(diǎn)產(chǎn)生橫向變形，中心的黑圈就向縱向擴(kuò)展成鴨蛋形狀。若網(wǎng)點(diǎn)產(chǎn)生縱向變形，星標(biāo)中心的黑圈就向橫向擴(kuò)展呈鴨蛋形狀。在星標(biāo)的中心處建立兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)代表橫向墨量的多少，也就是在中心坐標(biāo)上，橫向有多少個(gè)“黑”像素，另外一個(gè)指標(biāo)就是代表縱向“黑”像素的多少。兩個(gè)指標(biāo)的比值就可以反映網(wǎng)點(diǎn)的變形情況，且反映的結(jié)果極其精確。同理若網(wǎng)點(diǎn)出現(xiàn)重影，星標(biāo)的中央部分則消失掉，殘缺的輪廓就象“8”字形�！�8”字形橫向擴(kuò)大，重影為縱向產(chǎn)生；“8”字形若縱向擴(kuò)展，重影就是朝橫向出現(xiàn)。若是星際中央產(chǎn)生黑圓點(diǎn)狀時(shí)，表明版面墨量過(guò)大。

    3.網(wǎng)點(diǎn)增大的檢測(cè)

    平印工藝中，墨量對(duì)網(wǎng)點(diǎn)增大影響很大。網(wǎng)點(diǎn)大小和墨層厚度都影響網(wǎng)目階調(diào)值。網(wǎng)點(diǎn)增大測(cè)試條上則提供了可作測(cè)試用的實(shí)地和網(wǎng)目階調(diào)的測(cè)試段。網(wǎng)點(diǎn)增大，表明版面上的墨量過(guò)大；反之，則表明墨量不夠。在傳統(tǒng)的測(cè)試手段中，為了評(píng)定網(wǎng)點(diǎn)增大和縮小，是用密度計(jì)測(cè)定測(cè)試條的實(shí)地密度轉(zhuǎn)換成網(wǎng)點(diǎn)百分比。由于必須確定網(wǎng)點(diǎn)部分的光學(xué)效應(yīng)，因此各種因素對(duì)網(wǎng)點(diǎn)光學(xué)效應(yīng)的影響勢(shì)必會(huì)影響網(wǎng)點(diǎn)百分比的結(jié)果。采用顯微圖像處理技術(shù)，則可以直接鎖定單個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)點(diǎn)的像素?cái)?shù)，可以非常精確地計(jì)算網(wǎng)點(diǎn)百分比。實(shí)際上，只要測(cè)得印張上的網(wǎng)點(diǎn)像素?cái)?shù)和印版上的網(wǎng)點(diǎn)像素?cái)?shù)，得到它們的差值，就是印張上網(wǎng)點(diǎn)增大的值。根據(jù)不同的加網(wǎng)線數(shù)，網(wǎng)點(diǎn)增大或縮小的計(jì)算可以精確到萬(wàn)分之一平方厘米。在網(wǎng)點(diǎn)變化和供墨量系統(tǒng)之間建立一系列的對(duì)應(yīng)值，則在實(shí)際生產(chǎn)中，可以很快地達(dá)到精確的供墨量。

    4.灰平衡檢測(cè)和控制

    布魯納爾測(cè)試條先后推出了三代測(cè)試條，其測(cè)試內(nèi)容不斷地豐富和完善，并且將印前與印后工藝指標(biāo)更好地結(jié)合。但其本質(zhì)也都是通過(guò)對(duì)印版、印張上測(cè)試條上的網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量�；移胶獾呢�(fù)值效果控制主要是檢測(cè)印版或印張上的25%、50%、75%網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大情況，方法完全同以上介紹的顯微圖像處理方法一致，只是描述指標(biāo)的改變。相應(yīng)地，在圖像處理的測(cè)量和處理結(jié)果與描述指標(biāo)之間建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，則達(dá)到利用顯微圖像處理來(lái)控制膠印印刷質(zhì)量的目的。

    總之，由于印刷品的種類和用途不同，質(zhì)量要求有所差異。但印品的質(zhì)量必須滿足市場(chǎng)的要求，這就需要加強(qiáng)全過(guò)程的數(shù)據(jù)化、規(guī)范化的質(zhì)量控制。采用顯微圖像處理控制膠印產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是印刷過(guò)程中的在線抽樣自檢十分重要。它關(guān)系到批產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，上述幾種印刷質(zhì)量控制的工藝措施和方法再加上計(jì)算機(jī)顯微圖像控制技術(shù)的高精確性、高重復(fù)性和高一致性，是對(duì)膠印產(chǎn)品優(yōu)良質(zhì)量的保證。在具體實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，還涉及到硬件及電路電氣部分，本文不再贅述。