离线质量检测系统在包装印刷行业的应用前景及机器视觉系统的组成与应用趋势

(一)、离线质量检测系统在包装印刷行业的应用前景

1.包装印刷企业质量，工作面临的困境从目前包装印刷企业的生产情况来看，由于质量检测而引发的问题主要表现在以下5个方面。

(1)客户对于产品质量的要求越来越苛刻，投诉也越来越多，退单、返单情况时有发生，甚至还有大规模返单、退单现象发生。

(2)退单、返单、客户对质量要求的不确定性，使包装印刷企业预计产能与实际情况存在差异。在生产旺季会出现供货压力大、质检工作量大的问题，导致漏检和返单情况增加，继续增加质检环节的工作压力。这样的恶性循环，严重影响企业效益。

(3)因为质检人员素质及经验参差不齐，责任心及工作态度各不相同，很难检测水平的稳定，所以引入机器代替人工进行质量检测在很大程度上产品质量的稳定性，使企业的自动化生产能力提高，从而提高企业在行业内的竞争力，终提高企业效益。

(4)通常质检部门在包装印刷企业的属于比较大的部门，随着新劳动法的出台，普通质检人员的薪酬成本增加了约30%，质检人员的人工成本已经成为企业的重要成本支出之一。

(5)人员增加，管理的复杂性也增加，相应的管理成本和风险无形中加大了企业的负担，而这部分成本往往在一些企业会被忽视。

离线质量检测系统在包装印刷行业的应用情况包装印刷行业的印刷品的特点就是产品种类多、产品尺寸参差不齐、盒型求个性化而带来的盒型各异、批量相对烟包来说较小。因此，离线质量检测系统在包装印刷行业的应用还没有普及。离线质量检测系统在包装印刷行业没有成熟应用有下列几点原因：(1)离线检测效率比较低对于包装印刷(比如小张印刷品)，其产品种类多、批量较少的特点使得离线质量检测系统在每完成一类产品的检测后检测另一类产品，往往会出现两种产品尺寸相差，就需要重新调整系统的硬件部分，由于硬件调整使其达到传输的稳定需要的时间，从而在程度上影响了印刷品的产能预计。因为离线质量检测系统是一种软件与硬件相结合的系统，硬件的调整需要与软件进行结合，而目前在生产车间工作的员工在软件运用能力还存在的欠缺，常常会导致调整时间较长，而在调整的这段时间其实人工分拣就可以完成，这也是许多企业不愿尝试引入离线质量检测系统的原因。

(2)检测精度要求高一般离线视觉检测设备可以准确检测出的小缺陷的面积为0.2m㎡，视觉品检机即可满足一般用户对质量的要求，但是，部分客户对于印品质量的要求近乎苛刻，要求可检测的小缺陷面积控制在0.02m㎡以内。

(3)缺陷检测能力不足对于一般的脏点、飞墨、漏白等缺陷，大部分离线视觉检测设备都可以检出。但是对于模切是否切透、气泡、是否上光等缺陷，以及对烫印、镭射等光学特性产品的检测普遍存在问题。

在包装印刷行业的应用前景在当今印刷行业，激烈的竞争使得用户对产品质量要求越来越高，产品质量对于印刷企业的生存扮演着至关重要的角色。印刷企业一般都采用人工检测的方法，但是人眼长时间处于紧张状态，容易产生疲劳，产品漏检和废品出厂的现象时有发生，造成了用户对企业投诉率长期居高不下，对企业声誉产生了不良影响；同时还需要大量的人工，这样又增加了企业生产成本，降低了企业竞争力。

由于人工检测存在的问题：(1)易疲劳：检测质量不稳定；(2)主观性强：难以形成一致的检测标准；(3)易受干扰：易受情绪、印刷品特性(如凹凸、镭射光柱)干扰；(4)成本高：需雇佣大量人工，人力成本不断升高；(5)速度低：人工检测受反应时间、疲劳等因素的影响。

所有这些上述原因，是促使企业采用印刷品质量检测设备代替人工检测，提升自身竞争力的必然要求。

而质量检测系统自身也需大幅提升检测效率、检测精度、以及特别缺陷解决的能力，以及设备成本降低来促使离线质量系统在包装印刷行业普及。

(二)、机器视觉系统的组成与应用趋势

(1)机器视觉系统

机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给的图像处理系统，印刷品检品机根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作，终用于实际检测、测量和控制的自动化信息系统。

机器视觉系统主要由三部分组成：图像采集、图像处理与分析、判决与控制。

一个典型的工业机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械执行模块。先用相机获得被测目标的图像信号，然后通过A/D转换变成数字信号传送给图像处理系统，根据像素分布、亮度和颜色等信息，通过运算来抽取目标的特征，根据预设的判别准则输出判断结果，去控制驱动执行机构进行相应处理。

(2)机器视觉系统的分类

从组成结构来分类，典型的机器视觉系统可分为两大类：PC式或板卡式机器视觉系统(PC-BasedVisionSys七em)，以及嵌入式机器视觉系统，亦称“智能相机”(SmdialCamera)或“视觉传感器”(VisionSensor)。PC式视觉系统是一种基于个人计算机(PC)的视觉系统，一般由光源、光学镜头、CCD或CMOS相机、图像采集卡、图像处理软件以及一台PC机构成。基于PC的机器视觉应用系统尺寸较大、结构复杂，周期较长，但可达到理想的精度及速度，能实现较为复杂的系统功能。另一类是嵌入式视觉系统，嵌入式视觉系统具有易学、易用、易维护、易安装等特点，可在短期内构建起而的机器视觉系统，从而的提高了应用系统的速度。两类视觉系统在检测速度、测量精度等指标上有着明显的优劣对比。

(3)应用趋势

将近80%的工业机器视觉系统主要用在检测方面，包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。产品的分类和选择也集中于检测功能中。视觉系统检测生产线上的产品，决定产品是否符合质量要求，并根据结果，产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、相机等；图像处理设备包括相应的软件和硬件系统；输出设备是与制造过程相连的有关系统，包括过程控制器和警报装置等。数据传输到计算机，进行分析和产品控制，若发现不合格品，则警报器告警，并将其排除出生产线。机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源，也可以和CIMS其它系统集成。