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Die vorliegende Erfindung betrifft ein digitales Bildinspektionsverfahren mit mehreren Kameras.
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Die Erfindung liegt in dem technischen Gebiet der automatisierten Qualitätskontrolle von Druckerzeugnissen.
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In der Druckindustrie ist es seit längerer Zeit bekannt die produzierten Druckerzeugnisse einer automatisierten Qualitätskontrolle zu unterziehen. Dazu werden üblicherweise Kamerasysteme bestehend aus einer oder mehreren Digitalkameras verwendet, um die produzierten Druckerzeugnisse bildtechnisch zu erfassen. Die Digitalkameras können dabei sowohl innerhalb der Druckmaschine, vorteilhafterweise nach dem letzten Druckwerk, angebracht werden, als auch außerhalb der Druckmaschine am Ausleger. Dabei sind Systeme mit intern angebrachten Digitalkameras meist Bestandteil der Druckmaschine selbst, wogegen Bildinspektionssysteme mit außerhalb der Druckmaschine angebrachten Digitalkameras meist externe und unabhängig arbeitende Systeme sind, die aber mit dem Betrieb der Druckmaschine synchronisiert werden müssen und ein Feedback ihres Inspektionsergebnisses jeweils an den Drucker oder die Steuerung der Druckmaschine liefern.
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Über das Digitalkamerasystem werden die Druckbilder der Druckerzeugnisse eingescannt und an einen angeschlossenen Bildverarbeitungsrechner weitergeleitet. In diesem Bildverarbeitungsrechner werden dann die aufgenommenen digitalen Druckbilder auf mögliche Druckfehler hin untersucht. Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten wie diese Untersuchung umgesetzt werden kann. Am gebräuchlichsten ist es die aufgenommenen Druckbilder mit einem idealen, digitalen Sollbild abzugleichen. Dieser Abgleich funktioniert über eine Schwellwerteberechnung. Dabei wird untersucht ob die Bildwerte des aufgenommenen Bildes von den Sollwerten des idealen, digitalen Vergleichsbildes um mehr als einen vorher bestimmten Schwellwert oder Toleranzwert abweichen.
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Das ideale, digitale Sollbild kann dabei auf mehrere Arten erzeugt werden. Eine Variante ist das Erzeugen aus den Vorstufendaten; das heißt aus den digital vorliegenden Druckauftragsdaten. Weiterhin sehr verbreitet ist die Methode das Sollbild einzulernen. Dabei wird das untersuchende Druckbild in der Maschine mehrfach gedruckt und von den Digitalkameras des Bildinspektionssystems eingescannt. Das System bildet dann aus den verschiedenen digitalen Druckbildern ein gemitteltes, quasi ideales Solldruckbild.
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Der Vorteil dieser Methode gegenüber jener des Erzeugen aus den Vorstufendaten ist, dass das so erzeugte Solldruckbild wesentlich näher an einem möglichst idealen Druckbild ist, welches mit der verwendeten Druckmaschine realistisch hergestellt werden kann, als das digital erzeugte ideale Solldruckbild aus den Vorstufendaten.
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Zeigt nun der Abgleich zwischen dem von Kamerasystem aufgenommenen digitalen Druckbild und dem digitalen Solldruckbild Abweichungen die über den Toleranzwerten liegen, so werden die entsprechenden Bereiche des Druckbildes die eine solche Abweichung aufweisen vom Bildverarbeitungsrechner an den Steuerungsrechner der Druckmaschine gesendet und von diesem über einen Bildschirm dem Drucker als Druckfehler angezeigt.
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Besteht das Kamerasystem dabei aus mehreren Digitalkameras, was den Vorteil hat, dass eine genauere Untersuchung des Druckbildes möglich ist, so ergeben sich daraus verschiedene weitere Konsequenzen für die Arbeitsweise des Bildinspektionssystems. Jede Digitalkamera scannt dann nur einen Teil des zu untersuchenden Druckbildes. Im Bildverarbeitungsrechner können nun entweder die so erzeugten Teilbilder separat mit einem entsprechenden idealen Teilsolldruckbild verglichen werden; oder die Teilbilder werden zu einem digitalen Gesamtdruckbild zusammengefügt und dann mit dem gesamten idealen Solldruckbild abgeglichen. Welches Vorgehen sinnvoller ist hängt unter anderem von der Hardware des Bildinspektionssystems ab; auch die Algorithmen des Bildabgleichs selber haben darauf einen großen Einfluss. In den meisten Fällen ist das Zusammensetzen zu einem digitalen Gesamtbild und dessen Abgleich mit einem idealen Gesamtsolldruckbild effizienter.
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Für dieses Vorgehen ist es jedoch erforderlich, dass die einzelnen Teilbilder extrem genau zu einem digitalen Gesamtbild zusammengesetzt werden. Andernfalls entstehen an den Stoßkanten der Teilkameras, also den Überlappungsbereichen zwischen den einzelnen Teilbildern, Bildartefakte. Beim Zusammensetzen der Teilbilder der Kameras tritt jedoch noch ein weiteres Problem auf. Für diese Art der Bildinspektion werden häufig elektronische Zeilenkameras zur Bilderfassung eingesetzt. Dabei besteht eine solche Kamera aus drei einzelnen Kameras von denen jede jeweils zeilenweise und örtlich getrennt ein Teilbild von jeweils R, G und B erfasst. Die so erzeugten dreizeilenförmigen RGB-Teilbilder werden dann zu einem Gesamtbild zusammengesetzt. Aus dem Stand der Technik sind dazu zwei Verfahren bekannt: Das Verfahren mit einer trilinearen Zeile und das Verfahren mit drei CCD Zeilen mit einem Prisma.
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Da die einzelnen aufgenommenen Zeilen räumlich getrennt in der Zeilenkamera angeordnet aufgenommen werden, müssen die drei einzelnen Kameras mechanisch exakt ausgerichtet werden, um Farbsäume im Bild zu vermeiden. Diese mechanische Ausrichtung ist jedoch auf Grund von Kostenbegrenzungen in der Fertigung oft nicht genau genug um Farbsäume komplett zu vermeiden. Auch trägt die chromatische Aberration der Optiken in den Zeilenkameras ihren Anteil zu den Farbsäumen bei.
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Aus der Übersetzung der europäischen Patentschrift
DE 603 02 183 T2 ist dazu ein optisches Abtastgerat mit kompakter f-theta Linse zur effektiven Korrektur chromatischer Aberration bekannt.
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Aus der Übersetzung der europäischen Patentschrift
DE 695 29 548 T2 ist zudem ein Bildverarbeitungsverfahren und -gerät zum Erzeugen eines Bildes aus dem Sehpunkt eines Betrachters auf der Grundlage von aus einer Vielzahl von Sehpunkten gewonnenen Bildern bekannt, mit dem sich ebenfalls die chromatische Aberration von optischer Linsen für die Bildaufnahme eines CCD-Sensors korrigieren lässt.
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Aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2006 039 389 A1 ist des Weiteren eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reduzierung von Übergangsartefakten in einem Gesamtbild, das sich aus Teilbildern zusammensetzt bekannt, deren Bildbereiche Überlappungsbereiche aufweisen. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Speichern von Bilddaten der Bildpunkte der Teilbilder und eine Einrichtung zum Erzeugen des Gesamtbildes, basierend auf den Bilddaten der Teilbilder durch Überlagerung der Bilddaten der Bildpunkte in dem Überlappungsbereich gemäß einer Gewichtung.
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Die deutsche Patentanmeldung
DE 010 110 994 A1 offenbart dagegen Vorrichtung zur Bildabtastung eines Objektes, insbesondere einer frisch lackierten Karosse, mit einer Beleuchtung/Kamera-Einheit oberhalb des Objekts, welche eine Anzahl von parallel zueinander angeordneten Leuchtstoffröhren zur Erzeugung abwechselnder symmetrischer streifenförmiger Hell-Dunkel-Felder quer auf dem Objekt sowie eine Reihe nebeneinander liegender und parallel zu den Leuchtstoffröhren angeordneter CCD(Computer Controlled Display)-Kameras zur Betrachtung der Hell-Dunkel-Felder aufweist und mittels eines Portal aufweisenden Bewegungssystems in einer oder mehreren, vorzugsweise drei Dimension(en) kontinuierlich in äquidistantem Abstand über der Oberfläche des Objekts bewegbar und dabei eine kontinuierliche Bildaufnahme und digitale Bildverarbeitung durchführbar ist, so dass jede Bildaufnahme ein relativer Positionswert des Objekts zugeordnet und damit eindeutige Koordinaten feststellbarer topologischer Fehler bestimmbar sind, sowie mit Mitteln zum Feststellen dunkler Punkte in dem Hellfeld, d. h. im Bereich direkter Reflexion, heller Punkte im Dunkelfeld, d. h. im Bereich indirekter Reflexion, und/oder Deformation der Übergänge zwischen Hellfeld und Dunkelfeld, z. B. durch Berechnung lokaler Kontrastsprünge und ggf. Segmentierung.
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Aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2006 036 845 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Scannen einer Vorlage mittels einer Zeilenkamera, die mehrere Abtastzeilen aufweist und so mehrere voneinander unabhängige Abbildungen erzeugt, bekannt. Diese Abbildungen sind aufgrund des Abstandes der einzelnen Abtastzeilen zueinander versetzt. Dieser Versatz hängt auch von der Geschwindigkeit, mit welcher die Zeilenkamera bezüglich der Vorlage bewegt wird, ab. Erfindungsgemäß werden die einzelnen Abbildungen in Deckung gebracht, indem sie entsprechend dem ganzzahligen Anteil von Z zueinander verschoben werden und zumindest eine der Abbildungen auf eine andere Abbildung entsprechend dem Nachkommaanteil von z interpoliert wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Vorlage mit frei wählbarer Abtastgeschwindigkeit abgetastet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Modul in bestehende Scanvorrichtungen eingesetzt werden.
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Des Weiteren offenbart die deutsche Patentanmeldung
DE 363 9636 A1 ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur automatischen Inspektion von ebenen Warenbahnen mit Hilfe einer parallelen Anordnung von Farbflächenkameras. Die Inspektion beruht auf einer in Echtzeit durchgeführten Farbfehler-Erkennung zugleich mit einer in Echtzeit durchgeführten lokalen Strukturfehler-Erkennung und einer bei unsicheren Erkennungsergebnissen eingeschalteten, nicht mehr in Echtzeit durchgeführten 2-dimensionalen Bildauswertung. Die Farbfehler-Erkennung beruht auf einer mit Hilfe eines Farbmerkmals-Speicher durchgeführten Klassifikation, die Strukturfehler-Erkennung verwendet einen zyklisch beschriebenen Transienten-Bildspeicher zur genaueren 2-dimensionelen Grauwert-Auswertung bei unsicher im lokalen Bereich erkannten Fehlern.
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Dieser Stand der Technik ist jedoch nicht geeignet, um das Problem der Farbsäume durch die ungenaue mechanische Ausrichtung der drei einzelnen Kameras auszugleichen. Bei der Verwendung solcher Zeilenkameras in der Bildinspektion muss daher die so entstandene Abweichung des von der Kamera aufgenommenen digitalen Druckbildes vom real vorliegenden Druckbild bei der Auswertung vom Bildinspektionssystem entsprechend berücksichtigt werden. Falls das digitale Solldruckbild, welches mit dem real aufgenommen, digitalen Druckbild abgeglichen wird, durch Einlernen erzeugt wird, ist dies normalerweise kein Problem.
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Falls jedoch mehrere Kameras eingesetzt werden, entstehen in allen Teilbildern jeweils individuelle Farbsäume. Da die mechanische Ausrichtung der drei einzelnen Kameras in verschiedenen Zeilenkameras unterschiedlich abweicht, ergeben sich somit für die von verschiedenen Kameras aufgenommenen Teilbilder, verschiedene Farbsäume. Dies hat zur Folge, dass gleiche Flächen im Druckbild die von verschiedenen Kameras aufgenommen werden, durch die Farbsäume verschiedene Farbwerte aufweisen. An den Stoßkanten der Zeilenkameras wo die einzelnen Teilbilder zu einem digitalen Gesamtbild zusammengesetzt werden, entsteht nun durch die von den unterschiedlichen Farbsäumen hervorgerufenen unterschiedlichen Farbwerte, ein harter Farbwechsel, der sich in Form einer Kante darstellt. Diese Kanten werden in der Bildverarbeitung beim Abgleich zwischen dem so zusammengesetzten aufgenommenen Gesamtbild mit dem digitalen Solldruckbild als Bildfehler erkannt. Sie sind aber in Wirklichkeit kein echter Bildfehler, sondern nur ein so genannter Pseudofehler der durch die nicht idealen Zeilenkameras hervorgerufen wird.
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Im bisherigen Stand der Technik kann das Bildinspektionssystem solche Arten von Pseudofehlern nicht automatisiert zu erkennen. Sie müssen vom Drucker als Pseudofehler erkannt, als solche klassifiziert und dem Inspektionssystem angezeigt werden. Dies verursacht einen erheblichen Arbeitsaufwand für den Drucker, der sich in dieser Zeit nicht um andere notwendige Tätigkeiten bei der Drucküberwachung kümmern kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein digitales Bildinspektionsverfahren zu offenbaren, welches effizienter arbeitet und weniger manuelle Eingriffe des Druckers als die bisherigen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erfordert.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe stellt dabei ein digitales Bildinspektionsverfahren zur Kontrolle von Erzeugnissen einer Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine mittels eines Bildverarbeitungsrechners dar, wobei mit mehreren Bildaufnahmegeräten jeweils digitale Teilbilder des zu inspizierenden Druckbildes aufgenommen werden, diese digitalen Teilbilder im Bildverarbeitungsrechner zu einem digitalen Gesamtbild zusammengefügt werden, wodurch Stoßkanten im Überlappungsbereich der Teilbilder entstehen, der Bildverarbeitungsrechner dieses digitale Gesamtbild dann einer Bildinspektion unterzieht und das Ergebnis dieser Bildinspektion an einen Steuerungsrechner der Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine sendet und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Bildverarbeitungsrechner nach dem Zusammenfügen der digitalen Teilbilder zu einem digitalen Gesamtbild mittels Kantendetektionsverfahren ein neues Bild erstellt, welches nur die detektierten Kanten enthält, der Bildverarbeitungsrechner weiterhin mittels der bekannten Lage der Stoßkanten der Bildaufnahmegeräte ein weiteres neues Bild erstellt, welches nur die Bereiche mit den Stoßkanten der Bildaufnahmegeräte enthält, der Bildverarbeitungsrechner dann die beiden neu erstellten Bilder überlagert, wodurch ein resultierendes Bild entsteht, welches nur Kanten entlang der Stoßkanten der Bildaufnahmegeräte enthält, der Bildverarbeitungsrechner dieses resultierende Bild auf das digitale Gesamtbild anwendet und damit Ausblendzonen im resultierenden digitalen Gesamtbild definiert, die nicht von der Bildinspektion überprüft werden.
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Der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, einen Teil der entstandenen Pseudofehler von der Bildinspektion auszuschließen. Damit nicht zu große Flächen von der Bildinspektion ausgenommen werden und somit die Qualität der Bildinspektion insgesamt leidet, ist es notwendig herauszufinden, welche dieser Pseudofehler am gravierendsten sind. Nur diese gravierenden Pseudofehler müssen dann von der Inspektion ausgenommen werden. Die durch die Farbsäume verursachten Pseudofehler sind dabei vor allem dort besonders hervorstechend, wo im Druckbild bereits normale Kanten auftreten. Das heißt die gravierendsten Pseudofehler treten an den Schnittstellen zwischen den harten Farbsäumen entlang der Stoßkanten der Kameras mit den Kanten im eigentlichen Druckbild auf. Um diese Stellen zu ermitteln wird mittels eines Kantendetektionsverfahrens ein neues Bild aus dem digitalen Solldruckbild erstellt, welches nur die Bildstellen mit Kanten enthält. Danach wird ein zweites Bild erstellt, welches nur die Stoßkanten der Kameras enthält. Diese beiden Bilder werden zu einem neuen resultierenden Bild überlagert, welches nur noch die Schnittbereiche zwischen den Stoßkanten der Kameras und den Bildkanten selber enthält. Dieses resultierende Bild wird dann mit dem digitalen Solldruckbild überlagert, wobei die ermittelten Schnittbereiche dann die Bildstellen im originalen Solldruckbild definieren, die von der Bildinspektion auszublenden sind. Mit diesem Verfahren sind somit die gravierendsten Pseudofehler von der Bildinspektion ausgenommen, ohne gleichzeitig den gesamten Überlappungsbereich zwischen den einzelnen Teilbildern von der Inspektion auszunehmen. Somit werden die Pseudofehler reduziert und die Qualität der Bildinspektion insgesamt erhöht, ohne durch zu große Ausblendzonen die Inspektionsqualität zu beeinträchtigen.
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Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen, sowie aus der Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass es sich bei den Bildaufnahmegeräten um Farbzeilenkameras mit trilinearen Zeilen oder um Farbzeilenkameras mit drei CCD Zeilen handelt. Als bevorzugte Bildaufnahmegeräte haben sich dabei Farbzeilenkameras erwiesen welche entweder mit trilinearen Zeilen oder mit drei CCD Zeilen als Technik arbeiten.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Farbezeilenkameras in der Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine angeordnet sind. Dies ist der Fall, da die Bildinspektion ist dann am effizientesten ist, wenn die Kameras des Bildinspektionssystems in der Druckmaschine angeordnet sind.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass zwei digitale Teilbilder durch zwei Farbzeilenkameras, die horizontal nebeneinander angeordnet sind, aufgenommen werden. Für die meisten Bedruckstoffe verarbeitenden Maschinen ist es völlig ausreichend, wenn zwei Digitalkameras verwendet werden, welche dann in der Druckmaschine, üblicherweise hinter dem letzten Druckwerk, nebeneinander angeordnet sind.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Ausblendzonen nicht mehr als 0,1% der Gesamtfläche des zu inspizierenden digitalen Gesamtbildes ausmachen. Um die Bildinspektion qualitativ nicht zu sehr zu beeinträchtigen, dürfen die Ausblendzonen die vom erfindungsgemäßen Verfahren definiert werden, nicht mehr als maximal 0,1% der Gesamtfläche des zu inspizierenden digitalen Gesamtbildes ausmachen. Erfahrungsgemäß reicht dieser Wert völlig aus um praktisch alle relevanten Pseudofehler die durch Farbsäume verursacht werden auszublenden. Sollten dennoch vermehrt solche Pseudofehler weiterhin auftreten ist es auch denkbar einen höheren Wert als 0,1% zu verwenden. Dies unterliegt dem Verantwortungsbereich des jeweiligen Druckers und sollte von der konfigurationsmäßig von der Steuerung des Bildinspektionssystems unter Vorbehalt ermöglicht werden.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die beiden neu erstellten Bilder, welche jeweils die detektierten Kanten und Stoßkanten enthalten, binäre Bildmasken darstellen, durch die Überlagerung der beiden Bilder eine resultierende binäre Bildmaske entsteht, welche nur die Ausblendzonen enthält und diese binäre Bildmaske direkt auf das digitale Gesamtbild angewandt wird. Die beiden neu erstellten Bilder, beziehungsweise dass durch Überlagerung der beiden Bilder resultierende Bild, welche durch Kantendetektionsverfahren erstellt werden, liegen dabei bevorzugt in Form einer binären Bildmaske vor. Das heißt die ermittelten Bereiche werden weiß/eins dargestellt und die ausgeblendeten Bereiche als schwarz/null. Durch die Überlagerung der beiden binären Bildmasken entsteht eine resultierende binäre Bildmaske in welcher dann nur noch die Ausblendzonen mit weiß/eins vorhanden sind. Natürlich ist auch eine umgekehrte Darstellungsform zwischen weiß/eins und schwarz/null denkbar. Diese resultierende binäre Bildmaske lässt sich dann sehr einfach auf das digitale Solldruckbild anwenden, wodurch die Bildbereiche innerhalb der Ausblendzonen für das Bildinspektionsverfahren quasi entfernt sind.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass es sich bei der Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine um eine Bogenoffset-Druckmaschine handelt. Das erfindungsgemäße digitale Bildinspektionsverfahren wird dabei bevorzugt in einer Bogenoffset-Druckmaschine angewandt. Es ist jedoch nicht ausschließlich bei Bogenoffset-Druckmaschinen anwendbar, sondern kann auch bei allen anderen Arten von Bedruckstoffe verarbeitenden Maschinen angewandt werden. Sogar eine Anwendung die über die Drucktechnik hinaus geht, ist für alle Bildinspektionsverfahren die mit mehreren Kameras arbeiten möglich.
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Das Verfahren sowie funktionell vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Zeichnungen zeigen:
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1 das Aufnahmeprinzip einer elektronischen Zeilenkamera mit einer trilinearen Zeile und einer drei CCD Zeile mit Prisma,
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2 ein Beispiel eines digitalen Solldruckbildes,
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3 das digitale Solldruckbild mit Farbsäumen,
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4 ein zusammengesetztes Inspektionsbild mit zwei verschiedenen Farbsäumen,
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5 ein zusammengesetztes Bild mit zwei verschiedenen Farbsäumen und Pseudofehler,
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6 drei binäre Bildmasken,
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7 das originale digitale Solldruckbild mit markierten Ausblendzonen,
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8 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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9 ein schematischer Aufbau des verwendeten Bildinspektionssystems,
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10 den Aufbau des verwendeten Kamerasystems mit zwei Kameras.
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In 8 ist der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Mit den Druckauftragsdaten wird ein Druckjob gestartet und es kommt während des laufenden Druckes zu einer Bildaufnahme des Kamerasystems 32 des Bildinspektionssystems 28. Das Bildinspektionssystem 28 ist dabei schematisch in 9 dargestellt. Es besteht neben der Druckmaschine 31 selbst aus einem in der Druckmaschine 31 angebrachten Kamerasystem 32, einem Bildverarbeitungsrechner 33 der direkt an das Kamerasystem 32 angeschlossen ist und mit dem Steuerungsrechner 29 der Druckmaschine 31 verbunden ist. Der Steuerungsrechner 29 mit seinem Display 30 stellt dabei die Schnittstelle zum Anwender 27 da. Das Kamerasystem 32 selber ist schematisch noch einmal in 10 dargestellt. Es ist im Inneren der Druckmaschine 31, üblicherweise hinter dem letzten Druckwerk angebracht und besteht aus zwei nebeneinander horizontal angeordneten Digitalkameras 35 in Form von elektronischen Zeilenkameras 35. Die beiden Teilkameras 35 nehmen dabei jeweils einen Teil, in diesem Fall ungefähr die Hälfte, des zu inspizierenden Druckbildes 34 auf. Circa in der Mitte des Druckbildes 34 kommt es zu einem geringfügigen Überlappungsbereich, welcher bei dem Zusammensetzen der beiden Teilbilder berücksichtigt werden muss. Durch die Bildaufnahme des gedruckten, originalen Bildes aus dem Druckauftrag 23 entsteht nun ein digitales Gesamtbild 22 des Druckbereiches 34, welches dann im Laufe der weiteren Bildinspektion mit dem digitalen Solldruckbild abgeglichen wird. In 1 ist ein Beispiel einer solchen digitalen Teilkamera 35 in Form einer elektronischen Zeilenkamera 35 abgebildet. Dabei gibt es die beiden Ausführungsformen einer elektronischen Zeilenkamera 35 mit einer trilinearen Zeile 1 oder mit einer drei CCD Zeile 2 mit Prisma 3. In 2 ist weiterhin ein ideales Inspektionsbild mit einem dunklen Strich 5 auf hellerem Hintergrund 4, 6 dargestellt. 3 zeigt dabei das gleiche Bild eines dunklen Striches 8 auf hellerem Hintergrund 7, 9 in realer Ausführung mit Farbsäumen. Diese bewirken abweichende Farbwerte. Da das Bildinspektionssystem 28 aus zwei Teilkameras 35 besteht, muss das Gesamtbild 22 erst aus den beiden Teilbildern zusammengesetzt werden. 4 zeigt dabei dasselbe, bereits vorgestellte, Beispielbild 22 mit schwarzem Strich auf hellerem Hintergrund mit Farbsäumen, wobei die beiden Kameras jeweils Teilbilder aufnehmen und diese dann im Bildverarbeitungsrechner zusammengesetzt werden. Zu erkennen ist dabei, dass die Farbsäume in beiden Teilbildern in den dunklen Bereichen 11, 14 und den hellen Bereichen 10, 12, 13, 15 unterschiedlich stark ausgeprägt sind. Dies führt zu den bereits beschriebenen Pseudofehlern die in 5 des bereits vorgestellten Beispielbildes noch einmal dargestellt sind. Hier sieht man sehr gut den abrupten Übergang der Farbwerte an der Stoßkante der beiden Teilkameras 16.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt es dann nach der Bildaufnahme zur Ermittlung der Ausblendzonen 21, welche verhindern sollen, dass die entstandenen Pseudofehler in das Inspektionsergebnis des Bildinspektionssystems 28 mit einfließen. Dies geschieht durch Kantendetektionsverfahren, welche auf das zusammengesetzte Inspektionsgesamtbild 22 angewandt werden. Durch das Kantendetektionsverfahren wird eine binäre Bildmaske 24 erzeugt, welche nur die Bildstellen 18 markiert, die im Gesamtbild 22 Kanten enthalten. Die restlichen Bereiche 17 der Bildmaske 24 sind ausgeblendet. Eine solche Bildmaske 24 ist unter anderem in 6 im ersten Bild dargestellt. Im nächsten Verfahrensschritt werden dann die Kantendetektionsverfahren auf die Stoßkanten der Teilkameras 16 des verwendeten Gesamtbildes 22 angewandt. Dabei wird mittels der bekannten Lage der Stoßkanten 16 der Kameras 35, also der bekannten Überlappungsbereiche zwischen den beiden Teilbildern, eine binäre Bildmaske 25 erstellt, die als Bildbereiche 19 nur die Stoßkanten 16 der Kameras 35 enthält. Die restlichen Bereiche 17 sind auch hier ausgeblendet. Dies ist beispielhaft im zweiten Bild der 6 dargestellt. Diese beiden binären Bildmasken 24, 25 werden dann in einem weiteren Verfahrensschritt überlagert, wodurch man eine resultierende binäre Bildmaske 20 erhält. Diese ist beispielhaft im dritten Bild der 6 dargestellt. Die resultierende binäre Bildmaske 20 blendet alle Bildbereiche 17 aus, außer den derart definierten Ausblendzonen 21. Im letzten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird dann die resultierende binäre Bildmaske 20 auf das zusammengesetzte und zu inspizierende aufgenommene digitale Druckbild 22 angewandt. Damit werden in diesem digitalen Bild 22 jene Ausblendzonen 21 definiert, die vom Inspektionsverfahren nicht erfasst werden sollen. 7 zeigt dabei das bereits verwendete Beispielbild 26 mit dunklem Strich auf hellerem Hintergrund mit den markierten Ausblendzonen 21. Das so erhaltene digitale Bild 26 wird dann für die eigentliche Bildinspektion verwendet. Damit wird erfolgreich verhindert, dass die durch die Farbsäume der einzelnen Teilbilder verursachten Pseudofehler das Bildinspektionsverfahren negativ beeinträchtigen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Farbzeilenkamera mit trilinearen Zeilen
- 2
- Farbzeilenkamera mit 3CCD-Zeilen mit Prisma
- 3
- Prisma
- 4
- erste helle Fläche des Beispielbildes
- 5
- dunkle Fläche des Beispielbildes
- 6
- zweite helle Fläche des Beispielbildes
- 7
- erste helle Fläche des Beispielbildes mit Farbsaum
- 8
- dunkle Fläche des Beispielbildes mit Farbsaum
- 9
- zweite helle Fläche des Beispielbildes mit Farbsaum
- 10
- erste helle Fläche des Beispielbildes von erster Kamera mit Farbsaum
- 11
- dunkle Fläche des Beispielbildes von erster Kamera mit Farbsaum
- 12
- zweite helle Fläche des Beispielbildes von erster Kamera mit Farbsaum
- 13
- erste helle Fläche des Beispielbildes von zweiter Kamera mit Farbsaum
- 14
- dunkle Fläche des Beispielbildes von zweiter Kamera mit Farbsaum
- 15
- zweite helle Fläche des Beispielbildes von zweiter Kamera mit Farbsaum
- 16
- Stoßkante der beiden Teilkameras
- 17
- ausgeblendete Bereiche in Bildmaske
- 18
- binäre Bilddaten der Bildkantenbereiche
- 19
- binäre Bilddaten der Stoßkantenbereiche
- 20
- resultierende binäre Bildmaske
- 21
- Ausblendzonen
- 22
- aus Teilbildern zusammengesetztes Beispielbild mit Farbsäumen
- 23
- originales Beispielbild aus Druckauftragsdaten
- 24
- binäre Bildmaske mit Bildkantenbereichen
- 25
- binäre Bildmaske mit Stoßkantenbereichen
- 26
- aus Teilbildern zusammengesetztes Beispielbild mit Farbsäumen und Ausblendzonen
- 27
- Anwender
- 28
- Bildinspektionssystem
- 29
- Steuerungsrechner der Druckmaschine
- 30
- Display
- 31
- Druckmaschine
- 32
- Kamerasystem
- 33
- Bildverarbeitungsrechner
- 34
- bedruckter Drucksubstrat
- 35
- digitale Zeilenkamera
- 36
- Beispielbild mit Farbsäumen