阅读说明：本技术 打印瑕疵检测系统 (Printing flaw detection system ) 是由 李祎 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种打印瑕疵检测系统,包括：照明系统；图像采集系统：将采集的打印产品图像传输给图像识别电脑系统进行识别处理；图像识别电脑系统：对采集的产品图像进行图像识别,根据识别结果判断出打印产品是否有瑕疵,对有瑕疵的打印产品,通过瑕疵报警分级处理装置进行提醒、标记或移出；瑕疵报警分级处理装置：用于当出现有瑕疵的打印产品时进行报警,并对其进行标记或者移出流水线。本发明可以避免传统人工检测导致的漏检、误检以及对检测人员经验的依赖,可以提高出厂产品良率,提高产品质量,降低算法复杂性,提高检测率,降低硬件成本,对于提高产品良率、质量,增加产量提供可靠数据,提高产线的自动化和智能化程度,节约人力成本。(The invention discloses a printing flaw detection system, which comprises: an illumination system; an image acquisition system: transmitting the collected image of the printed product to an image recognition computer system for recognition processing; image recognition computer system: carrying out image recognition on the collected product image, judging whether the printed product has defects according to the recognition result, and reminding, marking or moving out the printed product with defects through a defect alarm grading processing device; flaw alarm grading treatment device: and the printing machine is used for alarming when a defective printed product appears, marking the defective printed product or moving the defective printed product out of the production line. The invention can avoid missing detection, false detection and dependence on detection personnel experience caused by traditional manual detection, can improve the yield of the delivered products, improve the product quality, reduce the algorithm complexity, improve the detection rate and reduce the hardware cost, provides reliable data for improving the yield and quality of the products and increasing the yield, improves the automation and intellectualization degree of a production line and saves the labor cost.)

打印瑕疵检测系统

技术领域

本发明涉及打印瑕疵检测领域，特别涉及一种打印瑕疵检测系统。

背景技术

打印技术目前已经应用于越来越多的墙地砖、布料、陶瓷等工业生产领域。因为喷墨是通过多排打印喷嘴喷不同的颜色，不同颜色打印不在同一时间或者同一位置打印，需要不同颜色的图案打印到同一位置，但因为位置传感器或者部分颜色喷嘴暂时故障等原因发生，同一个图案的不同颜色喷涂可能存在错位或者有的颜色缺失。

各颜色喷嘴又由很多细小的喷嘴或者加热块组成，容易损坏，会造成打印图片上有大滴墨滴，或者有一条颜色缺失或者拖线。

如果出现以上情况，不止会造成残次品，而且如果没有及时发现问题，会导致后面出现大片的残次品，扩大损失。目前使用打印技术的生产线会在打印图像完成后，专门设置一个工位，通过肉眼检测图像有没出现缺色、颜色错位或者喷墨滴墨、拉线或者缺线等问题。

但人工肉眼检测有如下弊端：人工检测容易漏检或者出现失误；由于出现问题可能性很多，需要培训和较长时间的操作才能熟悉情况，产品质量和良率依赖工人经验；一个检测工位至少需要3个人力，人力成本越来越高；人眼容易疲劳，疲劳后更容易犯错。

墙地砖、布料等工业生产打印图案复杂、特殊，难以找到通用的图像识别算法。有的打印图案模仿大理石、花岗岩等图案，颜色交错复杂。有的图案每块砖打印的图片不相同，打印系统会在一张很大的图片里面随机挑选一块图片进行打印，这就导致每块砖打印的图片不同。导致软件系统自动判断非常困难复杂，难以找到通用的图像识别算法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可以避免传统人工检测导致的漏检、误检以及对检测人员经验的依赖，可以提高出厂产品良率，提高产品质量，降低算法复杂性，提高检测率，降低硬件成本，对于提高产品良率、质量，增加产量提供可靠数据，提高产线的自动化和智能化程度，节约人力成本的复杂程度的打印瑕疵检测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种打印瑕疵检测系统，包括：

照明系统：用于给打印产品提供光源；

图像采集系统：与所述照明系统连接，用于采集打印产品的全部或者部分图像，并将采集的打印产品图像传输给图像识别电脑系统进行识别处理；

图像识别电脑系统：与所述图像采集系统连接，用于对采集的所述打印产品图像进行图像识别，将其与打印系统电脑打印的图片进行对比，根据识别结果判断出打印产品是否有瑕疵，对于有瑕疵的打印产品，通过瑕疵报警分级处理装置进行提醒、标记或移出；

瑕疵报警分级处理装置：与所述图像识别电脑系统连接，用于当出现有瑕疵的打印产品时进行报警，并对其进行标记或者移出流水线。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，采用多个所述图像采集系统分块采集图像，将多个所述图像采集系统采集的图像拼接或者标识分块处理。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，所述图像识别电脑系统包括：

照明系统控制模块：用于控制照明灯光的开闭；

图像采集系统读取模块：用于负责控制采集图像，并读入所述图像采集系统采集到的图像；

瑕疵检测模块：用于对采集的打印产品图像检测是否出现瑕疵，如果发现有瑕疵，通过瑕疵报警分级处理装置报警或者瑕疵标记系统进行标记；

打印质量记录分析模块：用于记录和分析特定时间段内打印产品的瑕疵比例，当瑕疵比例超过设定值时进行报警；

打印质量追踪模块：用于当结合打印品身份标识系统时，将每个打印品的检测时间和检测结果记录到数据库，进行后续查询追踪。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，针对打印机是分几个颜色分开打印，使用不同颜色的灯光分开照射，拍出各打印单色的照片，控制各颜色照明灯光依次开闭。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，通过控制灯光或者所述图像采集系统只采集单独颜色的图像，单独读取各颜色的图像。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，所述瑕疵至少包括缺色、颜色错位、喷墨、滴墨、拉线或缺线。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，所述打印系统电脑将打印的图片发送到所述图像识别电脑系统，所述图像识别电脑系统直接将采集到的所述打印产品图像和打印的图片进行比较，使用缩小图像尺寸、分块检测、重点区域检测、机器学习或角点检测方法减小计算量。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，针对打印中出现颜色拼接错位或者缺色，只用检测横向方向的横线或者位置错位，或者只检测打印头尾部部分区域。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，采用检测纵向方向的竖线方法检测缺线或拉线。

在本发明所述的打印瑕疵检测系统中，针对滴墨，使用污点检测算法、缩小图像分辨率的方法进行检测，或者与原打印图像进行比较，判断小块区域的不同点。

实施本发明的打印瑕疵检测系统，具有以下有益效果：由于设有照明系统、图像采集系统、图像识别电脑系统和瑕疵报警分级处理装置，图像采集系统将采集的打印产品图像传输给图像识别电脑系统进行识别处理；图像识别电脑系统对采集的打印产品图像进行图像识别，将其与打印系统电脑打印的图片进行对比，根据识别结果判断出打印产品是否有瑕疵，对于有瑕疵的打印产品，通过瑕疵报警分级处理装置进行提醒、标记或移出；本发明可以避免传统人工检测导致的漏检、误检以及对检测人员经验的依赖，可以提高出厂产品良率，提高产品质量，降低算法复杂性，提高检测率，降低硬件成本，对于提高产品良率、质量，增加产量提供可靠数据，提高产线的自动化和智能化程度，节约人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明打印瑕疵检测系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中打印瑕疵检测系统应用在打印产线流程示意图；

图3为所述实施例中图像识别电脑系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明打印瑕疵检测系统实施例中，该打印瑕疵检测系统的结构示意图如图1所示。图1中，该打印瑕疵检测系统包括

照明系统1用于给打印产品提供均匀、稳定的光源；避免因为光源不均、暗影等光照问题导致采集图像不稳定导致误判。

图像采集系统2与照明系统1连接，用于采集打印产品的全部或者部分图像，并将采集的打印产品图像传输给图像识别电脑系统3进行识别处理。因为有的打印产品尺寸较大，如对分辨率要求较高，可能需要多个图像采集系统2分块采集图像，将多个图像采集系统采集的图像拼接或者标识分块处理。

图像识别电脑系统3与图像采集系统2连接，用于对采集的打印产品图像进行图像识别，将其与打印系统电脑打印的图片进行对比，根据识别结果判断出打印产品是否有瑕疵，对于有瑕疵的打印产品，通过瑕疵报警分级处理装置4进行提醒、标记或移出；

瑕疵报警分级处理装置4与图像识别电脑系统3连接，用于当出现有瑕疵的打印产品时进行报警，并对打印产品进行标记或者移出流水线。

本发明的打印瑕疵检测系统使用图像采集系统2和检测软件，自动检测打印产品出现的瑕疵，减小打印瑕疵检测系统图像识别的复杂程度。具有如下优点：1、可以避免传统人工检测导致的漏检、误检以及对检测人员经验的依赖；2、可以提高出厂产品良率，甚至可以提供每个打印品的质量追踪，提高产品质量；3、针对打印图像随机性、复杂性以及打印产品瑕疵出现的特点，进行图像算法优化，降低算法复杂性，提高检测率，降低硬件成本；4、提供特定时段的产品良率、各等级产品比例，追踪、分析生产环节、生产人员等因素对产品质量的影响，对于提高产品良率、质量，增加产量提供可靠数据；5、提高产线的自动化、智能化程度，节约人力成本。

本发明针对传统打印产线系统人工肉眼检测的不足，并且考虑打印图像的随机性和复杂性，找到通用的图像识别算法很困难的问题。提出打印瑕疵检测系统，图2为本实施例中将打印瑕疵检测系统应用在打印产线流程示意图，针对其中需要打印系统电脑在每件打印产品打印后，将此次打印的图像传输给检测系统电脑。检测系统电脑会根据此次打印图片和实际打印出的图案进行比较分析，减小图像算法判断难度。

图3为本实施例中图像识别电脑系统的结构示意图，图3中，该图像识别电脑系统3包括照明系统控制模块31、图像采集系统读取模块32、瑕疵检测模块33、打印质量记录分析模块34和打印质量追踪模块35；其中，

照明系统控制模块31用于控制照明灯光的开闭。因为长期点亮灯光衰减和能耗等考虑，可以在有打印产品需要采集图像的时候才点亮灯光，就需要控制照明灯光的开闭。也可针对打印机是分几个颜色分开打印的特点，可以考虑使用不同颜色的灯光分开照射，以便拍出各打印单色的照片，便于分析，此时就需要控制各颜色照明灯光依次开闭。

图像采集系统读取模块32用于负责控制采集图像，并读入图像采集系统2采集到的图像。因为有的打印产品尺寸较大，如对分辨率要求较高，可能需要多个图像采集系统2分块采集图像，此时就需要将多个图像采集系统2采集的图像拼接或者标识分块处理。也可针对打印机是分几个颜色分开打印的特点，通过控制灯光或者图像采集系统2只采集单独颜色的图像，便于分析，此时就要需要单独读取各颜色的图像。

瑕疵检测模块33用于对采集的打印产品图像检测是否出现瑕疵，例如：，瑕疵至少包括缺色、颜色错位、喷墨、滴墨、拉线或缺线等瑕疵。如果发现有瑕疵，通过瑕疵报警分级处理装置4报警或者瑕疵标记系统进行标记。因为打印图像随机性和复杂性，并且打印品尺寸一般较大，采集到的图像较大，图像识别算法复杂，计算量大，为了简化打印瑕疵检测系统图像检测算法的复杂程度，可针对打印瑕疵的特性进行如下算法简化：

1)针对打印图像随机性和复杂性的问题，打印系统电脑将此次打印的图片发送到检测系统电脑，可以直接将采集到的图像和打印的图片进行比较，其中可以使用缩小图像尺寸减小计算量，或者分块检测、重点区域检测、机器学习、角点检测等方法减少检测计算量。

2)打印过程中是每个颜色分别一行一行进行打印，每个颜色需要通过定位保证每个颜色的图像打印到相同位置，如果出现位置传感器出错或者个别颜色喷色失败，打印中就会出现颜色拼接错位或者缺色。所以打印颜色拼接错位或者缺色一般都会出现在横向方向，并且一般会出现在打印品开始或者结束的位置。针对这个特性，可以考虑只用检测横向方向的横线或者位置错位，也可以考虑只检测打印头尾部部分区域，减少检测计算量。

3)打印头由很多细小的喷嘴或者加热块组成，每个点会喷出打印品上纵向方向一列的颜色。个别喷头如果出现损坏，会导致打印品上出现一列某种颜色没有打印或者某种颜色一直喷，造成缺线、拉线，在打印品上可以看到一条纵向的竖线。针对这个特性，可以考虑只用检测纵向方向的竖线的方法检测缺线、拉线。

4)打印过程中，部分打印头暂时失效或者打印头墨水清理不干净，会导致打印品上出现一个点的颜色块，出现滴墨。滴墨一般是一小片区域上出现的一个污点，可以专门使用污点检测算法甚至缩小图像分辨率的方法进行检测。也可以与原打印图像进行比较，判断小块区域的不同点。

打印质量记录分析模块34用于记录和分析特定时间段内打印产品的瑕疵比例，当瑕疵比例超过设定值(偏高)时进行报警。打印质量追踪模块35用于当结合打印品身份标识系统时，将每个打印品的检测时间和检测结果记录到数据库，可以进行后续查询追踪。

总之，本发明通过打印瑕疵检测系统对打印品的瑕疵进行自动检测。通过图像采集系统2对打印品图像进行采集，对采集图像进行处理。针对打印分颜色打印的特点，也可通过灯光控制或者各颜色的图像采集装置采集单色图像进行分析处理。对采集的打印品图像检测是否有缺色、颜色错位或者喷墨滴墨、拉线或者缺线等瑕疵缺陷。针对打印图像随机性和复杂性的问题，打印系统电脑将此次打印的图片发送到检测系统电脑，可以直接将采集到的图像和打印的图片进行比较分析，简化图像检测算法，提高成功率。针对每种瑕疵的特点，对图像算法进行相应优化和简化。本发明能记录和分析特定时间段内打印产品的瑕疵比例，分析和改进生产流程、打印机质量以及设备维护等情况。当结合打印品身份标识系统时，还可以将每个打印品的检测时间和检测结果记录到数据库，可以后续查询追踪。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。