[发明专利]一种印刷品检测图像侧向偏移的几何校正方法及系统

说明书

本发明公开一种印刷品检测图像侧向偏移的几何校正方法及系统，所述几何校正方法包括：根据导致侧向偏移失真的印刷设备震动幅度，针对线阵相机所采集的图像建立针对行像素的平滑核；通过所述平滑核分别对参考图像和待检图像进行逐行像素横向平滑；分别计算对应各行横向平滑的绝对值对；从各行绝对值对中，选取每行对应的最小减影值；根据各所述最小减影值的像素位置横坐标确定横向获取各所述最小减影值时的像素位置横坐标；根据各所述像素位置横坐标计算行像素的偏移量，以将所述待检图像向所述参考图像进行像素横向畸变逐行校正，便于后续对待检图像进行印刷品缺陷检测，保证两图像单一变量比对前提，可大量减少差分伪影，降低缺陷检测误检率。

技术领域

本发明涉及印刷品检测图像检测技术领域，特别是涉及一种印刷品检测图像侧向偏移的几何校正方法及系统。

背景技术

在印刷品图像缺陷检测模块中，通过合格品图像(又称为参考图像)和待检测品图像(又称待检图像)比对以发现待检测品与合格品的不一致性，定义为缺陷。在印刷品图像的拍摄过程中，合格品和待检测品实际拍摄环境并不绝对一致而可能产生如侧向失真的畸变，因此必须在缺陷检测之前对待检测印刷品进行向合格品图像的回校正，使合格品和待检测品图像形成单一变量比对，便于缺陷监测分析。

印刷品检测系统是使用线阵CCD工业相机和高频LED正白色光源架设于印刷线正上方位置，线阵CCD工业相机高频扫描进行图像采集，最大化保持了原有的色彩真实性和灰度，获得高分辨率的清晰图像。但线阵CCD相机每次曝光只能采集一行像素，当相机位于印刷生产线正上方且线阵传感器视场垂直于印刷生产线运动方向时，在生产线上快速运动的印刷品连续穿过线阵 CCD相机视场并多次曝光则能形成多行像素，组合后即为印刷品的完整图像。

由于相机理想位置是固定的，印刷品的成像完全取决于印刷品和相机的相对运动，一般采用旋转光电编码器协调其运动速度和曝光频率间的关系以获取正常图像。然而，相机旋转光电编码器能精确协调相机和待检测物体的一维方向相对速度，但并不能反映相机和待检测物体空间相对位置坐标的变化。一副完整的图像需要线阵CCD相机经过多次拍摄并组帧而成，所以每次拍摄时，保证相机和被测物在垂直于相对运动方向上的相对位置不变尤为重要。

印刷过程中，由于印刷机机械震动和印刷品牵引张力导致了印刷品图像产生侧向偏移、纵向拉伸变形等图像失真，其中侧向偏移是最难处理且影响较大的。在发生机械震动时，线阵CCD相机和理论行像素会发生侧向偏移，导致线阵CCD传感器和理论行像素空间中不处于垂直平行位置的偏移量增大，如图1所示，工业相机的坐标原点O在以O_w为坐标原点的世界坐标(X_w,Y_w,Z_w)中的(X_t,Y_t,Z_t)坐标位置，工业相机坐标系坐标轴(X_c,Y_c,Z_c)与大地坐标系对应坐标轴的夹角为这6个参数为摄像机的外方位元素。摄像机坐标系的Z_c轴与图像坐标系的交点(x₀,y₀)和镜头焦距f为摄像机的内方位元素。处于焦平面 14的线阵CCD传感器13采集实体12获得对应的实体图像11。当侧向偏移发生时X_t改变为X_t′，同时x₀改变为x′₀，其使得线阵CCD传感器13每次曝光的外界条件相异。但相比于曝光频率，机械震荡频率相对较小，因此线阵CCD 传感器13的一次偏移时间段内的连续曝光造成一段图像歪斜，多次累积后可获得一副产生扭曲的印刷品图像。

在后续缺陷检测中，参考图像和待检图像扭曲畸变程度不一致，将导致二者比对变量不唯一，为真实缺陷检测造成巨大困难。因此需要对待检图像的侧向偏移失真进行向参考图像的回校正。

发明内容

本发明的目的是提供一种印刷品检测图像侧向偏移的几何校正方法及系统，可将确定行像素的偏移量，以实现将待检图像向参考图像的像素横向畸变校正。