基于HALCON的无标记印刷品图像质量检测

《基于HALCON的无标记印刷品图像质量检测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年5月汕头大学学报（自然科学版）第26卷第2期May2011JournalofShantouUniversity(NaturalScience)Vol.26No.2文章编号：1001-4217（2011）02-0063-07基于HALCON的无标记印刷品图像质量检测张琼1，211，213，沈海宏，沈民奋，刘常春，许鹏（1.汕头大学工学院电子系，广东汕头515063；2.汕头轻工装备研究院，广东汕头515063；3.汕头华鹰软包装设备总厂有限公司，广东汕头515064）摘要：提出一种新的无标记印刷图像质量检测方案，采用HALCON编程实现，主要包括配准区域选取、图像配准和缺陷检测等关键

2、步骤.首先根据印刷品图像的区域特征自动选择配准区域，然后使用基于形状的图形配准算法实现快速的图像配准，最后利用改进的差影匹配算法完成缺陷检测.实验结果证明，该方法能从无标记印刷品图像中自动选取配准区域，并且快速、精确地完成配准，有效地检测出缺陷.关键词：HALCON；无标记印刷品；质量检测；机器视觉；图像配准中图分类号：TP273文献标识码：A0引言在印刷行业，印刷品质量好坏衡量的标准是其能否如实地再现原稿，然而，由于印刷技术的不完善和不可避免的随机因素，印刷品表面常常会出现各种缺陷.传统印刷品图像的质量检测是通过人工方式完成的，需要耗费大量人力、物力和时间.近年来，人们将机器视觉引入印刷品

3、图像质量的检测中，解决了人工检测耗时长、效率低[1-3]等问题.在基于机器视觉的印刷品质量检测中，图像配准是其非常关键的一个环节，直接影响质量检测的速度与效果，其中配准效果还依赖于配准区域的选择.一般的印刷品都会有标记，如一定颜色的实心块、圆环区域、方框、色条等等，配准区域就可选取这些标[1]记.但是，有些特殊的印刷品是没有明显的标记的，如烟标等.因此，在无标记印刷品质量的检测中，如何选取一个合适的配准区域是非常重要的.本文提出一种新的基于HALCON的无标记印刷品图像质量检测方法，能够自动地选取配准区域，实现快速配准，完成无标记印刷品图像的质量检测.收稿日期：2010-12-27作者简介：

4、张琼（1981-），广东汕头人，博士.研究方向：机器视觉技术，图像处理.E-mail：qiongzhang@stu.edu.cn基金项目：轻工装备产学研示范基地开放课题资助项目64汕头大学学报（自然科学版）第26卷1检测平台的构成基于机器视觉的无标记印刷品质量检测系统需要对印品机传送带上印刷品的图案进行采集和识别，检测印刷品的多种缺陷，并以多种方式报告所检测缺陷的类型和数[2]量.实验中使用被驱动的滚筒模拟印品机传送带，将待检印刷品规整地粘贴在滚筒上来模拟印品机传送带上的印刷品.检测平台包括光源、图像采集单元、旋转编码器、图像处理及缺陷报告平台等，其构成如图1所示.图像采集单元由CCD彩色数

5、字线阵相机（Dalsa-PC30-04K80加拿大DALSA公司）、数字数据采集卡（Dalsa-X64Xcelera-CLPX4调节器电源Dual）和镜头（MyutronFV5026L-F）组成.根光源据印刷品质量检测的要求，光源采用LED传送带（滚筒）编图像白光条形光源.实际检测中，CCD彩色数码采集器单元图像处理及字线阵相机采用线阵扫描的方式，由固定在缺陷报告平台传送带（滚筒）驱动轴上的旋转编码器触发而图1检测平台的构成获取图像.随后，图像采集单元将获取的图像传输给机器视觉HALCON软件，进行后续图像处理，并输出最终结果.检测准备检测2检测流程及关键步骤获取标准图像待检图像2.1流程检

6、测流程主要包含两个阶段：检测准备生成检测模板选取配准区域预处理和检测，如图2所示.检测准备阶段包括获生成配准模板图像配准取标准图像、生成配准模板和检测模板；检测阶段首先对待检图像进行灰度转换、图像缺陷检测裁剪等的基本预处理后，再利用配准模板实图2质量检测流程现图像配准，最后利用检测模板来检测缺陷.2.2关键步骤及原理2.2.1图像配准图像配准是通过一定的配准算法来建立所采集图像与模板图像对应关系的过程，[4]其实质是在基元相似的条件下运用配准准则进行最佳搜索的.本文使用基于形状的图形配准算法，它属于特征配准的一种，包括了特征空间、相似度量以及搜索策略3[3，5-6]个步骤.1）特征空间和相似

7、度量特征空间是从图像中提取出能够用来配准的特征信息，而相似性测度决定了每一个配准测试中的相关特性.首先，利用边缘算子（如Sobel算子）提取模板图像和待检图像的边缘灰度图，接着计算边缘以得到每个点关联的方向向量，即为特征空间.第2期张琼等：基于HALCON的无标记印刷品图像质量检测65在进行图像配准时，需要一个相似度量作为配准分数值来判断配准的程度.设模板图像的点集pTTi=（ri，ci），各点关联的方向向量