在印刷向多色、高效發(fā)展的今天，人們對(duì)印品質(zhì)量和印刷效率有了更高的要求，而提高印品質(zhì)量和印刷效率的有效途徑之一就是印品檢測(cè)?，F(xiàn)今的印刷工藝，多數(shù)是利用調(diào)幅網(wǎng)點(diǎn)作為印刷圖像成像的最基本單元，所以控制網(wǎng)點(diǎn)變化是控制印品質(zhì)量的關(guān)鍵。
檢測(cè)印品質(zhì)量的方法有很多，其中較常用的是對(duì)網(wǎng)點(diǎn)面積率的檢測(cè)。目前用于印品質(zhì)量檢測(cè)較常用的方法是控制條檢測(cè)，但該方法的缺點(diǎn)是無(wú)法知曉各單色網(wǎng)點(diǎn)的油墨供給量和網(wǎng)點(diǎn)大小變化等情況，不能全面真實(shí)地反映整個(gè)印品的質(zhì)量特征，不能全方位地實(shí)施質(zhì)量監(jiān)控，有時(shí)人眼的鑒別會(huì)因圖像的復(fù)雜性和套色的多少而產(chǎn)生顧此失彼的現(xiàn)象。為了提高印刷的控制精度，海德堡、曼羅蘭公司采用了直接檢測(cè)印刷圖像的先進(jìn)技術(shù)。印品檢測(cè)的自動(dòng)化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，而將數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用于印品質(zhì)量檢測(cè)無(wú)疑是一個(gè)新的發(fā)展方向。
數(shù)字圖像處理技術(shù)及其重要性
圖像處理就是用一系列的特定操作來(lái)改變圖像的像素，以達(dá)到特定的目標(biāo)，如使圖像更清晰，從圖像中提取某些特定的信息等。數(shù)字圖像處理是現(xiàn)代圖像處理的主要方法，具有再現(xiàn)性好、精度高、適用面廣和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字圖像處理的內(nèi)容非常豐富，從功能上講可以將其劃分為三大類：像質(zhì)改善、圖像分析和圖像重建。而對(duì)印刷圖像的處理主要為圖像分析，而在工業(yè)自動(dòng)化、在線產(chǎn)品檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程控制等實(shí)際工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，主要應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)為圖像分割，其是圖像分析的一種非常重要的技術(shù)，也是印品圖像處理的主要方法。
在對(duì)圖像的研究和應(yīng)用過(guò)程中，人們往往僅對(duì)圖像中的某些部分感興趣，其一般對(duì)應(yīng)著圖像中某些特定的、具有獨(dú)特性質(zhì)的區(qū)域。為了辨識(shí)和分析圖像中的目標(biāo)，需要將其從圖像中分離出來(lái)，在此基礎(chǔ)上才有可能進(jìn)一步利用圖像，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。圖像分割是指將圖像分成各具特性的區(qū)域并提取出目標(biāo)的技術(shù)和過(guò)程，其在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中有著不同的稱謂，是圖像處理過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是一個(gè)難題。事實(shí)上，雖然對(duì)圖像分割的研究已有幾十年的歷史，并取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展和成果，也提出了如邊緣檢測(cè)、區(qū)域分裂、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模式識(shí)別等算法，但由于應(yīng)用的領(lǐng)域不同、圖像的質(zhì)量不同，目前還沒(méi)有一種完全通用的方法，也沒(méi)有一套完整且客觀的評(píng)價(jià)體系。
近年來(lái)，隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，彩色圖像的提取和應(yīng)用越來(lái)越廣泛，彩色圖像的處理也變得越來(lái)越重要。與灰度圖相比，彩色圖像包含的信息要多得多，不僅包括亮度，還有色調(diào)，飽和度等圖像信息。
對(duì)彩色圖像進(jìn)行處理時(shí)，首先要選擇合適的色彩特性空間，彩色圖像中所包含的各種色彩信息能夠很好地表征圖像中各部分的特點(diǎn)，任何圖像處理方法都可以通過(guò)圖像中色彩信息的色彩特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常，彩色圖像中每個(gè)像素值均由三原色P、G、B給出，但這三種顏色之間有較大的相關(guān)性，不能很好地表現(xiàn)出物體的特征，直接利用這些變量常常不能得到所需的效果。為了降低色彩特征空間中各特征分量之間的相關(guān)性，人們通過(guò)線性和非線性變換將圖像由RGB空間轉(zhuǎn)換到其他與設(shè)備無(wú)關(guān)的色空間中，如YUV、YIQ、Lab、LCH等，具體利用哪一種空間或空間的組合要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)整。
另外，處理圖像要有適合的策略和方法，這對(duì)處理效果有著很大的影響。實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)色彩空間，選擇適合該空間的處理方法，才能得到滿意的效果。
數(shù)字圖像處理在印品檢測(cè)中的應(yīng)用
印刷過(guò)程中，許多因素影響著印品的最終質(zhì)量，而直接反映到印品上就是各色網(wǎng)點(diǎn)及網(wǎng)點(diǎn)供墨量的變化。在圖像中最小的成像單元是像素，通過(guò)R、G、B三原色值來(lái)表現(xiàn)圖像內(nèi)容，而印刷圖像中最小的成像單元是網(wǎng)點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)點(diǎn)油墨的疊印來(lái)再現(xiàn)圖像內(nèi)容，網(wǎng)點(diǎn)的大小和形狀直接影響印品質(zhì)量。實(shí)際印刷中，人們通常觀察并計(jì)算出印刷圖像的網(wǎng)點(diǎn)面積率以及供墨情況，將其與樣張進(jìn)行比較來(lái)分析印品質(zhì)量，并據(jù)此調(diào)整油墨量等，以改善印刷效果。但人們常用的方法仍是人工的、依賴性較大的，即便是同一印版，不同墨區(qū)的網(wǎng)點(diǎn)變化情況和網(wǎng)點(diǎn)油墨供給量也不相同。如果利用采集設(shè)備直接對(duì)印品圖像進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集，并將采集到的數(shù)字圖像進(jìn)行相應(yīng)處理，進(jìn)一步獲得各單色油墨網(wǎng)點(diǎn)的質(zhì)量指標(biāo)，就可以基本上了解整個(gè)圖像的質(zhì)量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高印品質(zhì)量，這也是印品自動(dòng)化檢測(cè)的基本思想。如何從彩色印刷圖像中分離出各單色油墨的網(wǎng)點(diǎn)圖像，進(jìn)而得到單色油墨網(wǎng)點(diǎn)圖像的網(wǎng)點(diǎn)面積率及質(zhì)量指標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)印品自動(dòng)化檢測(cè)的關(guān)鍵所在。
彩色印刷圖像是由C、M、Y、K四色油墨疊印而成，主要是利用色料減色法來(lái)呈現(xiàn)色彩。C、M、Y、K四色可以組成16種基本色元，將這些色元作為色彩母體，把印刷圖像中每個(gè)像素的色彩特征值與母體的色彩特征值進(jìn)行比較，根據(jù)距離最小顏色相似性測(cè)度原則，從而把該像素歸類，統(tǒng)計(jì)各色彩母體所包含的像素個(gè)數(shù)及其所在原圖像中的位置，即可得到網(wǎng)點(diǎn)圖像的顏色劃分，進(jìn)而得到各單色的網(wǎng)點(diǎn)圖像。
運(yùn)用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)得到的彩色印刷圖像進(jìn)行處理，從四色疊印的圖像中將C、M，Y、K四色值分解出來(lái)，并將其復(fù)制到空白的圖像中，以得到四色版網(wǎng)點(diǎn)圖像，并在各色版上分別進(jìn)行圖像處理，便可得到各色版的網(wǎng)點(diǎn)面積率、網(wǎng)點(diǎn)形狀系數(shù)，網(wǎng)點(diǎn)位置等多種參數(shù)。將這些信息值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，便可分析得到當(dāng)前印品存在的問(wèn)題，如色差情況、是否有臟點(diǎn)、套印是否準(zhǔn)確等。然后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整并正確地反饋出來(lái)或進(jìn)行報(bào)警，從而可以提高印刷控制的精度，減少?gòu)U品率，降低人為操作帶來(lái)的負(fù)面影響。在實(shí)驗(yàn)研究中，這些數(shù)據(jù)具有很高的研究?jī)r(jià)值，對(duì)深入研究彩色網(wǎng)點(diǎn)呈色原理、研究油墨疊印規(guī)律等具有重要的理論價(jià)值。
來(lái)來(lái)應(yīng)用展望
在實(shí)際印刷中，由于印刷中水，墨的影響造成圖像邊緣模糊，采集設(shè)備受多種情況的影響使輸入圖像不清楚等，都會(huì)降低最終分色的準(zhǔn)確性，從而影響處理結(jié)果。但利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)印品進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控還是有著非常大的發(fā)展空間，隨著圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展和越來(lái)越多研究者的涉入，其在印品檢測(cè)環(huán)節(jié)的作用會(huì)越來(lái)越大。
市場(chǎng)的需求推動(dòng)了印品質(zhì)量檢測(cè)的產(chǎn)生和發(fā)展，力求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是提高印品質(zhì)量和印刷效率的保障，而數(shù)字圖像處理技術(shù)則為印品質(zhì)量檢測(cè)與控制開(kāi)辟了一條新路。
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