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    隨著社會的發(fā)展，人們對印刷產品的質量要求越來越高。如何控制復雜的圖像復制過程，使印刷質量控制達到數(shù)據(jù)化、規(guī)范化是廣大生產者、經營者和消費者普遍關心的問題。從國際形勢上看，這也是印刷發(fā)展的必然趨勢。綜觀我國目前的印刷業(yè)現(xiàn)狀，印刷質量控制的數(shù)據(jù)化和規(guī)范化工作離國際發(fā)達國家還相差很遠。因而如何從技術上和管理上改進并加強印刷質量控制的數(shù)據(jù)化和規(guī)范化是廣大印刷工作者不可推卸的責任；也是企業(yè)在今后激烈的競爭中是否得以生存的關鍵。

    所謂印刷質量控制的數(shù)據(jù)化，就是通過必要的測試手段，對印刷質量的必要控制因素以數(shù)據(jù)的形式測定并記錄，做為質量控制的依據(jù)。所謂規(guī)范化，就是通過大量的數(shù)據(jù)，綜合歸納出一系列能夠指導生產的規(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。同時衡量印刷質量控制數(shù)據(jù)化、規(guī)范化程度有三個標準：一是穩(wěn)定性好；二是重復性好；三是效率高。

   印刷的目的是盡量忠實地再現(xiàn)原稿。為了達到并維持多色印刷的高質量，測量和控制從黃、品、青、黑四色墨輥傳遞到紙張上的墨量是很重要的。半色調網點印刷品的外觀取決于兩個因素：網點大小和網點內部油墨密度。傳統(tǒng)的基于密度計或色度計的檢測方式只能對10 mm2左右的區(qū)域進行檢測，無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（信號條），以便于印刷工人對印刷質量進行控制。這種方法無法知曉各單色網點油墨供給量和網點大小變化情況。在對測試條和信號條的使用中，多采用人眼目測或是采用簡單的測試手段來得到判斷結果并作為生產實際中質量控制的依據(jù)。由于膠印產品的質量優(yōu)劣，與設備、紙張、油墨、環(huán)境等復雜因素息息相關，而采用傳統(tǒng)的控制方法，勢必受到許多人為主觀因素的影響。由于人的主觀觀測是不可度量的，無法作到穩(wěn)定性好、重復性好和效率高。同時，現(xiàn)代印刷動輒每小時近萬張的印刷速度，等到印刷工人根據(jù)信號條發(fā)現(xiàn)問題并作出調整時，不良印品已大量形成。所以找尋正確、可靠、快速的質量控制方法，開發(fā)即時自動控制系統(tǒng)，對于確保膠印印刷過程中的質量穩(wěn)定，降低印刷成本，提高印刷質量和生產效率，具有十分重要和深遠的意義。

    印刷質量控制是一項非常精密的工作。目前的測試條和信號條測試方式雖然被證明是一種有效的質量控制手段，但由于這種質量控制方式主要依賴操作者長期的經驗積累和主觀判斷，因而檢測結果的可重復性、穩(wěn)定性、效率和可靠性都不能得到保證，更談不上質量控制的數(shù)據(jù)化和規(guī)范化。近年來，顯微圖像技術在控制領域取得了突飛猛進的發(fā)展。采用顯微圖像技術對樣張及產品上的測試條和信號條信息進行采集、量化和處理，得到準確的檢測數(shù)據(jù)，從而為在膠印生產工藝中實現(xiàn)測試條和信號條的自動控制打下基礎。

    針對此問題，本文提出一種利用計算機的快速、重復性高、穩(wěn)定性好、不受任何人為主觀因素影響的數(shù)字技術優(yōu)勢，對膠印產品的信號條進行測量和處理。利用顯微圖像處理方法得到一系列與信號條控制內容一致的指標，從而達到實時地數(shù)字化、規(guī)范化控制膠印產品的質量，進而提高生產效率，減少浪費。目前顯微圖像處理技術在印刷領域的應用也日趨廣泛。如美國的AVT公司研制的實用化PrintVision 9000和PrintVision 9000NT Automatic Defect Detection System（印刷瑕疵自動檢測系統(tǒng)），就是采用顯微視覺技術，對印刷過程中出現(xiàn)的問題，包括顏色變化、套印不準、拉毛、污點等瑕疵進行自動檢測并報警。美國的３Ｍ公司R.S.FISCH等用快速付里葉變換方法對電子加網產生的屏幕上的網點圖像進行了識別和分類，對網點內部的密度分布進行了研究，并開發(fā)了基于顯微密度計的網點擴大和網點形狀測試系統(tǒng)；T.YUASA和H.MISHINA用二維付里葉變換對彩色印刷中龜紋產生的幾種模式進行了識別，找出了控制龜紋產生的方法,以便于更好地控制色彩復制的質量；趙偉利用邊緣識別方法對網點面積進行了計算，并以此為基礎對紐介堡方程作了修正。其他的研究還有用數(shù)字圖像處理技術測量油墨覆蓋率、平均灰度、網點面積、形狀因子以及套印的準確性等。SWIDISH NEWSPRINT RESEARCH CENTER的CHRISTINE BARRATTE等人開發(fā)了一套自動檢測報紙印刷單色印張中網點大小、密度分布等參數(shù)的讀版系統(tǒng)，并已投入使用。隨著新技術的切入，印刷質量測控的手段和技術也在不斷更新，下面就此技術進行詳細的論述。

    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)采集時利用顯微設備將人眼很難分辨清楚的圖像細節(jié)進行放大，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顯微圖像進行處理，獲得預期的指標值，并與傳統(tǒng)的測試結果相比較，找出二者之間的相關性，從而用數(shù)字技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人為的難以預測和控制的控制手段。

    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算機進行處理的，因而首先應把各類圖像信號（如照片、圖形、X光照片等）轉化為數(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)，計算機中的數(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這一圖像矩陣進行運算。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)值來表示這些樣本的量化過程，這就是圖像的取樣和量化過程，即數(shù)字化過程。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。每個像素的值用亮度值或灰度值表示。對于黑白圖像來說，只有二值信息，即“黑”和“白”。在計算機中，用“1”表示圖像信息，則“0”表示非圖像信息。

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

    對于一個網點顯微圖像，可以表示。

    “黑”區(qū)域表示網點圖像，“白”區(qū)域表示非圖文部分。從圖中可以看出，這個網點的百分比可看成是13/25=50%，長和寬的比例為1∶1。

在圖像處理過程中，即對這樣的像素矩陣進行計算和處理。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、膠印質量控制系統(tǒng)

在膠印質量控制系統(tǒng)中，顯微圖像是印張上、打樣樣張上或印版上的測控條。利用圖像放大設備，如顯微攝像機或顯微照相機，將測控條放大60或100倍，再利用數(shù)字化設備，將圖像的二值化信息以一定的頻率采集到計算機內；利用圖像處理軟件對圖像信息進行處理，得到預定的一系列指標的值。通過計算和比較，得到印刷質量的控制信息，再通過計算機將這些信息反饋到印刷機的供水裝置、供墨裝置、壓力調節(jié)裝置、套轉調節(jié)裝置等控制裝置，以便對印刷條件及時做出調整和改變。

硬件的發(fā)展已經為我們提供了極大的方便并使實用成為可能。目前圖像的顯微放大、數(shù)字化用一臺設備即可完成，計算機在印刷廠已經成為最普遍的設備。對于平版膠印質量控制系統(tǒng)，其所涉及的圖像處理方法非常簡單和常見，因此圖像處理軟件的實現(xiàn)在高速計算機的支持下，實現(xiàn)實時的計算和控制也不是難題。一套實用的膠印印刷質量控制系統(tǒng)。

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

    GATF質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。這種質量控制條是由兩部分組成的，即斜線與實地條塊。若潤版液過量，GATF控制條的斜線部分會產生“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)的印刷質量檢測過程中，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”的增大來描述。具體檢測這一指標時，可以將印張上的信息與測控條的信息進行比較計算。若印品上積水時，則顯微圖像上的“黑”色的值大于打樣樣張上或印版上相應部分的黑色值；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部分的黑色值。在實際生產中，可將顯微圖像的計算結果與印版上的水量進行嚴格的量化實驗，從而可以達到利用GATF質量控制條精確地檢驗平印產品版面水墨比例是否合適。

    2.印品墨量的控制

    利用GATF星標控制版面墨量，可以確保印品墨色達到印刷質量的要求。當網點沒有變形、重影、版面給墨量適中的情況下，星標的中間呈發(fā)白狀，在二值圖像中，此部分的“0”的總量多于“1”的總量。假如印刷時版面受墨量過多時，印張上的星標中心出現(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，星標中心的空白圈擴大，網點縮小。因此，在實際生產中，建立星標處“0”的總量與“1”的總量之間的比例，就可以十分準確地判斷墨量的供給情況。

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

    3.網點增大的檢測

    平印工藝中，墨量對網點增大影響很大。網點大小和墨層厚度都影響網目階調值。網點增大測試條上則提供了可作測試用的實地和網目階調的測試段。網點增大，表明版面上的墨量過大；反之，則表明墨量不夠。在傳統(tǒng)的測試手段中，為了評定網點增大和縮小，是用密度計測定測試條的實地密度轉換成網點百分比。由于必須確定網點部分的光學效應，因此各種因素對網點光學效應的影響勢必會影響網點百分比的結果。采用顯微圖像處理技術，則可以直接鎖定單個網點，統(tǒng)計網點的像素數(shù)，可以非常精確地計算網點百分比。實際上，只要測得印張上的網點像素數(shù)和印版上的網點像素數(shù)，得到它們的差值，就是印張上網點增大的值。根據(jù)不同的加網線數(shù)，網點增大或縮小的計算可以精確到萬分之一平方厘米。在網點變化和供墨量系統(tǒng)之間建立一系列的對應值，則在實際生產中，可以很快地達到精確的供墨量。

    4.灰平衡檢測和控制

    布魯納爾測試條先后推出了三代測試條，其測試內容不斷地豐富和完善，并且將印前與印后工藝指標更好地結合。但其本質也都是通過對印版、印張上測試條上的網點進行測量�；移胶獾呢撝敌Ч�控制主要是檢測印版或印張上的25%、50%、75%網點擴大情況，方法完全同以上介紹的顯微圖像處理方法一致，只是描述指標的改變。相應地，在圖像處理的測量和處理結果與描述指標之間建立一一對應的關系，則達到利用顯微圖像處理來控制膠印印刷質量的目的。

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