Primena mašinskog vida u kontroli kvaliteta štampe
Mi smo velika firma za štampanje u Shenzhen Kina. Nudimo sve publikacije u knjigama, štampanje knjiga u kavezima, štampanje knjiga u kutiji, izdanje knjiga sa tvrdim koverom, štampanje knjiga, štampanje brošura, štampanje brošura, ambalažu, kalendare, sve vrste PVC, brošure proizvoda, napomene, dečije knjige, naljepnice vrste specijalnih proizvoda za štampu u boji, karticu i tako dalje.
Za više informacija posetite
http://www.joyful-printing.com. Samo ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
email: info@joyful-printing.net
Prvo, radni princip sistema kontrole vida mašine
1. Značenje mašinske vizije
Machine Vision, kako to nazivaju, kombinuje snagu automatske mašine za upravljanje sa vizuelnim senzorom. Slika kaže da ljudi uočavaju promene u spoljašnjem svijetu kroz svoje oči, zatim ih analiziraju i procesuiraju kroz mozak, donose presude i konačno završavaju kretanja rukama i stopalima. Mašinska vizija je proces prenosa ovog procesa putem automatizovanog upravljačkog uređaja sa računarskom snagom. Konkretno, mašinski vid zamenjuje ljudsko oko kamerom i koristi umesto ljudskog mozga kompjuter za merenja i presude. Machine Vision sistem se odnosi na konverziju objekta koji se proizvodi u signal slike pomoću proizvoda za proizvodnju mašine (tj. Uređaja za snimanje slika, podijeljenog na CMOS i CCD) i prenose u namenski sistem za obradu slike, u skladu sa raspodelom piksela i svetlost, informacija kao što je boja pretvara se u digitalizovani signal; sistem slike vrši razne operacije na ovim signalima kako bi izvlači karakteristike cilja, kao što su oblast, dužina, broj, pozicija itd., a zatim izlazi rezultate u skladu sa unapred podešenim tolerancijama i drugim uvjetima, kao što su: Veličina, ugao, ofset , broj, prolaz / neuspjeh, prisustvo / odsustvo itd. Konačno, akcija uređaja na lokaciji se kontroliše na osnovu rezultata diskriminacije.
Tehnologija strojnog vida je interdisciplinarni predmet koji uključuje mnoge oblasti kao što su veštačka inteligencija, neurobiologija, psihofizika, računarstvo, obrada slike i prepoznavanje uzoraka. Karakteriše ga brza, visoka preciznost, visok stepen automatizacije i inteligencije, beskontaktnost, objektivnost, visoka pouzdanost, velika količina informacija, mnoge funkcije i visoka efikasnost proizvodnje. Budući da strojna vizija ima ove karakteristike, u savremenim automatizovanim proizvodnim procesima, sistemi vizuelnih vida se široko primenjuju u oblastima praćenja stanja, gotovih proizvoda i kontrole kvaliteta, a široko se koriste u prehrambenoj i pića, kozmetici, farmaciji, građevinskim materijalima. A u hemijskoj, metalskoj, elektronskoj, ambalažnoj i štamparskoj industriji, proizvodnji automobila i drugim industrijama.
Mašinska vizija se koristi za inspekciju kvaliteta u industriji štampe i ambalaže. Osnovni princip rada je snimanje (sticanje) slike na štampanom materijalu pomoću fotoaparata i upoređivanje sa standardnom slikom (template) štampanog proizvoda na računaru. Ako se pronađe razlika, i izvan podešenog opsega tolerancije, odnosno, smatra se da je proizvod koji nije u skladu sa propisima. Pravi sistem mašina je mnogo komplikovaniji.
2. Struktura i princip rada sistema vizuelne kontrole
Sistem vizuelne kontrole sastoji se uglavnom od četiri dela: izvora svetlosti, optičkog sočiva, kamere, obrade slike i aktuatora.
2.1 izvor svetla i sistem osvetljenja
Svetlosni izvor osvetljenja i sistem osvetljenja jedna je od ključnih komponenti čitavog sistema vizuelne kontrole, igrajući veoma važnu ulogu, nije jednostavno osvetljenje objekata. Pre svega, izvor osvjetljenja bi trebao biti u stanju da stvarno reproducira boju štampe i ne može izazvati distorziju boja. Ovo zahteva da svetlosni spektar svetlosnog izvora bude blizu dnevne svetlosti, a istovremeno obezbeđuje dovoljno osvetljenosti i osvetljenosti u čitavoj oblasti osvetljenja. Jedinstvenost; drugo, dizajn izvora svjetlosti i sistema osvjetljenja treba izbjeći neke posebne oblasti sa visokom refleksijom na štampanim proizvodima, kao što su bronzanje, laserski znakovi protiv falsifikovanja i slično, što dovodi do preplavljenja prikupljenih slika, što rezultira smanjenom preciznošću detekcije ili nikakva detekcija; U nekim primenama takođe treba uzeti u obzir da saradnja izvora svetlosti i sistema osvetljenja treba da istakne značajnu količinu objekta što je više moguće, a razlika između dela koji treba da se detektuje i nebitnog dela treba da se napravi kao što je više moguće za povećanje kontrasta. Istovremeno, treba osigurati dovoljnu ukupnu osvetljenost, a promjene u položaju objekta ne bi trebale utjecati na kvalitet slike. Transmitovano i reflektirano svetlo se najčešće koristi u aplikacijama za mašinski vid. Za reflektovano svetlo, u potpunosti treba uzeti u obzir relativnu poziciju izvora svetlosti i optičke leće, teksturu površine objekta, geometriju objekta, pozadinu itd. Ukratko, prilikom izbora izvora svjetlosti i dizajniranja sistema osvjetljenja, geometrija, svjetlost osvjetljenja, jednoličnost, spektralne karakteristike, svjetlosna efikasnost i vijek trajanja potrebnog izvora svjetlosti treba odrediti prema specifičnim uslovima štampanog proizvoda.
2.2 optička sočiva
Optička sočiva su ekvivalentna sočivu ljudskog oka. Kvalitet optičkog sočiva utiče na sposobnost sistema vizuelne kontrole da razreši objekte, utičući na kontrast slike i stepen jasne slike. Kvalitet kvaliteta slike, odnosno njegovog odličnog ili lošeg za korekciju aberacije, može se meriti veličinom aberacije. Zajedničke aberacije obuhvataju sfernu aberaciju, komu, astigmatizam, krivinu polja, izobličenje i hromatsku aberaciju. .
2.3 kamera
Znamo da optička sočiva prolaze optičke informacije objekta koji se fotografišu, a na računaru su električne informacije o objektu koji se fotografiše, a onda je aparat uređaj koji završava konverziju sa optičkih informacija u električne informacije.
A. Princip rada
U kamerama, ključni uređaj je čip nazvan senzor vida. Ćelije poput malih bazena uredno su uređene na čipu, ali nisu voda, već električni naponi. Svetlost koja nosi optičke informacije subjekta prolazi kroz objektiv i dostiže površinu čipa, a optička informacija postaje signal punjenja, odnosno ekspozicije. Na mestu gde je svetlo jako puno električnog naelektrisanja, na slabom mestu je manje električnog naboja, što odgovara svetlosti različitih područja na štampanom materijalu. Različite boje su raspoređene u tri osnovne boje crvene, zelene i plave, koje se čuvaju u različitim jedinicama. Signal punjenja koji generiše ekspozicija obrađuje se amplifikacijom, analogno-digitalnom konverzijom itd. U redosledu skeniranja i na kraju izlazi iz fotoaparata.
B. Klasifikacija
Kamere koje se koriste za kontrolu kvaliteta štampanja mogu se podeliti u dve kategorije u skladu sa stvarnom situacijom, kamerama sa linijskim nizom i kamerama sa područnim nizom. Kamera linijskog niza može dobiti samo jednu liniju informacija istovremeno, a objekat koji treba fotografisati mora da se kreće napred i nazad sa prednje strane kamere na ravnoj liniji kako bi se dobila potpuna slika, tako da je vrlo pogodna za sliku otkrivanje objekta koji se kreće konstantnom brzinom pri konstantnoj brzini. Kamera sa područja može dobiti podatke o cijeloj slici istovremeno, tako da je brzina kamere brža. Na primjer, mi koristimo digitalne kamere za svakodnevnu upotrebu.
Fotoelektrični uređaj za konverziju je osnovni uređaj koji čini kameru. U ovom trenutku tipični fotoelektrični pretvarači uglavnom uključuju CCD i CMOS senzore slike. CCD je trenutno najčešće korišteni senzor slike za mašinski vid. Integriše fotoelektričnu konverziju i skladištenje punjenja, prenošenje punjenja i čitanje signala. To je tipičan solid-state imaging uređaj. Izuzetna karakteristika CCD-a je to što je signal punjenja, a njegov uređaj je signal struje ili napona. Ovakav uređaj za snimanje oblikuje paket punjenja pomoću fotoelektrične konverzije, a zatim prenosi i pojačava signal izlazne slike pod dejstvom impulsa vožnje. Tipična CCD kamera se sastoji od optičkog objektiva, vremenskog i sinhronizovanog signala, vertikalnog drajvera i kola za obradu analognog / digitalnog signala. Razvoj senzora slike CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) prvi put se pojavio početkom 1970-ih. Početkom devedesetih godina, uz razvoj tehnologije velikog obima procesa integrisanog kola (VLSI), senzori CMOS slike su se brzo razvili. CMOS senzor slike integriše niz osjetljivog elementa svjetlosti, pojačalo signala slike, krug za čitanje signala, kolo analogno-digitalnog pretvaranja, procesor slike signala i kontroler na jednom čipu, i ima prednost programskog slučajnog pristupa lokalnom piksela. Trenutno CMOS senzori slike se široko koriste zbog njihove dobre integracije, male potrošnje energije, širokog dinamičkog opsega i gotovo bez razmaza izlaznih slika.
C. Štampani zahtevi proizvoda za kamere
Iz principa rada gore navedenih kamera može se videti da ukoliko sistem mora da bude u stanju da donosi odluke i odluke ispravno, mora se zahtevati: a. Prvo, kvalitet originalnih informacija o slici je visok; b, fotoaparat mora imati dovoljan dinamički opseg, odnosno na štampanom materijalu. Veoma svetli i veoma tamni dijelovi mogu se tačno odraziti; c, kamera bi trebala imati dovoljno rezolucije, to jest, mogu se jasno reprodukovati sitni detalji na štampanom proizvodu; d, kamera bi trebala biti u stanju da stvarno reproducira boju štampanog proizvoda; e. Brzina čitanja fotoaparata mora biti u skladu sa brzinom prednje strane štampanja kako bi se osigurala dovoljna tačnost i 100% akvizicija.
2.4. Obrada i izvršavanje informacija o slici
Obrada i izvršenje informacija o slici, računar, su jezgro sistema vida mašine, što je ekvivalentno ljudskom mozgu. Obrada celokupnih informacija o slici obično uključuje:
A. Pretreatment. U poređenju sa šablonskom grafikom, brzo pokretno štampanje često proizvodi pozicioni pomak, rotaciju, a ponekad čak i treperenje, što dovodi do izobličenja snimljene slike; nestabilnost izvora svetlosti i uticaj spoljašnjeg okruženja čine Prikupljene slike su neujednačene u osvetljenosti i boja se menja; drugi spoljni uređaji, napojni uređaji i akvizicioni uređaji sami uvode određene smetnje i buke. Iz tog razloga, u procesu postavljanja sistema vida, s jedne strane, eliminišu se nepovoljni faktori, a sa druge strane se predodređivanje slike koristi da bi se eliminisao i razblažio njihov uticaj. Uobičajene operacije preimućivanja slika uključuju poboljšanje slike, kodiranje podataka i prenos, glajenje, oštrenje ivice, segmentaciju i još mnogo toga. Nakon ovih tretmana, kvalitet slike je u značajnoj meri poboljšan, što ne samo da poboljšava vizuelni efekat slike, već i olakšava računaru da analizira, obrađuje i prepoznaje sliku.
B. Ekstrakcija i prepoznavanje karakteristika;
C. Merenje. U jednoj kratkoj rečenici, to je "da saznamo razliku u odnosu na predložak."
Ukratko, mašinski vid je tehnologija koja kombinuje svetlost, mašinu, električnu energiju i računar. Veoma je pogodan za merenje ponovljivosti, inspekciju i identifikaciju u masovnoj proizvodnji.
Drugo, primena mašinske vizije u industriji štampe i ambalaže
1. Online detekcija i otkrivanje na mreži
Sistem vizuelne kontrole može se podijeliti na sistem za detekciju na mreži i sistem za otkrivanje bez naknade prema različitim nosačima koji su tu instalirani.
Sistem on-line inspekcije se instalira na opremi za štampu, kao što su offset presa, gravure presa, flekso štampači i štampači za detekciju kvaliteta štampe u realnom vremenu. Štampanje može biti jedan list papira ili papir. Deo vizuelne inspekcije sistema za detekciju online i sistem za otkrivanje na mreži u osnovi su u funkciji jednako isti, a razlika je uglavnom u postupku tretiranja nesaglasnog proizvoda. Kada se pronađe nedostatak, sistem on-line inspekcije obično beleži lokaciju oštećenja (web: dužina, list: broj listova) ili označava ivicu papira pomoću štampača, oznaka ili mašine za obeležavanje. , otkrivanje broja evidentira broj greške ili broj susednog lista.
Off-line sistemi za inspekciju se obično instaliraju na mašinama za inspekciju ili navijalcima. Osim funkcije za snimanje i označavanje položaja sistema za onlajn inspekciju, mašina za inspekciju obično ima i binning funkciju, odnosno automatski i lošu distribuciju loših i loših proizvoda u različite kante prema rezultatu detekcije.
2. Analiza kvaliteta, praćenje i upravljanje
Otkrivanje kvaliteta putem sistema detekcije može da obezbedi alarme u realnom vremenu i detaljne i potpune izveštaje analize tokom čitavog procesa. Operator polja takođe može da izvrši odgovarajuće probleme u radu prema izveštaju alarma i izveštaja o analizi sistema automatskog detekcije u realnom vremenu. Prilagođavanje. Menadžer takođe može pratiti izveštaj analize rezultata testa kako bi pratio proizvodni proces, što je više pogodno za upravljanje proizvodnom tehnologijom. To znači da oprema za inspekciju kvaliteta ne samo da poboljša kvalifikovanu stopu gotovog proizvoda već i da pomogne proizvođaču da poboljša tok procesa, uspostavi sistem upravljanja kvalitetom i postigne dugoročno stabilan standard kvaliteta.
Treće, promocija i popularizacija inspekcije mašinske vizije u industriji štampe i ambalaže
Trenutno, iako je Kina štamparija, nije štamparija. Da idemo u svet, moramo koristiti naprednu opremu za štampu i opremu za testiranje. Instalacija automatizovanog sistema vizuelne inspekcije, iako određena investicija u ranoj fazi, ali njene prednosti u testiranju kvaliteta, donijeti će dugoročne prednosti za troškove kvaliteta i rada preduzeća.
Inspekcija vizuelnog kvaliteta se može primeniti na pripremu pripreme, štampanje i postpress, ali većina aplikacija se danas fokusira na inspekcije kvaliteta nakon štampanja. U Kini ima desetina hiljada štamparskih kompanija, ali ima vrlo malo sistema za otkrivanje stvarne upotrebe. Pored posebnih industrija kao što je štampanje novca i ulaznica, uglavnom je u industriji ambalaže. Industrija ambalaže ima veće zahtjeve za štampanje, a zahtjevi kvaliteta i boja su posebni. Ovo zahteva da fabrike za pakovanje i štampanje imaju prednosti jedinstvenog kapaciteta, tehničke prednosti i kvalitetne prednosti kako bi zadovoljili sveobuhvatne zahteve kupaca za štampu, ciklus i kvalitet.
Da bismo unapredili inspekciju mašinskih vidova, prvo moramo da štamparsko-ambalažne kompanije budu svjesnije o mašinskom vidu. Gde instalirati, kako instalirati, kako postići najbolje rezultate i kakve specifične prednosti mogu da se podignu, a sve to mora biti stalno popularizirano i objavljeno. Praktičari u industriji štampe i ambalaže treba da predlažu svoje specifične potrebe, nauče i savladaju koncepte i operacije inspekcije mašinske vizije; praktičari u industriji mašina moraju shvatiti proces štampe, proizvodni proces, metode rada i standarde kvaliteta, samo su ova dva integrisana. Da bi se proizvela automatizovani sistem kontrole vizuelnog kvaliteta koji je u potpunosti u skladu sa nacionalnim uslovima Kine, postiže se osnovna svrha poboljšanja kvaliteta, poboljšanja efikasnosti i smanjenja troškova.