[发明专利]一种频率自动调节式印刷画面频闪检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种频率自动调节式印刷画面频闪检测装置的检测方法，其特征在于，采用频闪检测装置，检测装置包括检测器(4)和支架(11)，所述检测器(4)安装在支架(11)的中间位置，所述检测器(4)上面还设置有数据采集模块(3)，所述数据采集模块(3)上还连接有转速传感器(1)，所述数据采集模块(3)与转速传感器(1)之间通过数据传输线(2)连接，所述转速传感器(1)固定于支架(11)的两端、位于检测器(4)的两侧端部位置，

所述检测器(4)的一侧面底端还设置有工业CCD相机(5)，所述工业CCD相机(5)通过数据线连接到工业计算机(7)，

所述检测器(4)底部设置有频闪灯阵列保护罩(8)，所述频闪灯阵列保护罩(8)内设置有若干个频闪LED灯(9)，所述检测器(4)内部一端靠近上表面处还设置有电源及电压调节装置(10)；

所述转速传感器(1)有两个及两个以上；

所述数据采集模块(3)上还连接有采集控制模块(6)，所述采集控制模块(6)与数据采集模块(3)共同构成图像采集控制模块；

具体按照如下步骤实施：

步骤1：采集图像并做增强处理

印刷过程中，两个转速传感器(1)即时测量出导向辊或者其他物料传输滚筒的平均转速ω，通过数据传输线(2)传送至数据采集模块(3)，根据已知印刷品幅面的长度L，计算出每秒钟经过采集区域的印刷画面数量n，

n＝ωR/L (1)

其中R为滚筒半径，

采集控制模块(6)根据每秒印刷的数量求出相应的频闪频率f(次/分)，如式(2)所示：

f＝60n (2)

通过软件自动调节频闪LED灯(9)的闪光控制模块达到相应频率，在工业CCD相机(5)的作用下完成图像信息的自动采集，将图像传输到工业计算机(7)中并进行存储，以后续计算检测使用；

步骤2：利用像素抽取选择检测模板，与标准图像模板匹配定位

步骤1获得的采集图像被送入计算机后，转化为灰度图像，计算分析前增加适当的滤波器以去除噪声，

选择检测区域：先按照像素抽取区域提取标准图像，获得标准图像模板；检测过程中，沿检测图像采集方向，按照像素抽取区域提取图像3到5条像素线，将数条像素线逐点求平均值，获得平均值序列，将其作为检测图像模板，

对每一幅待检测图像进行像素线提取并计算其平均灰度分布，采用遍历式的方法，将新模板与标准模板逐个像素做差值计算，如式(3)所示：设标准模板的灰度值依次为X₁,X₂…X_n，新模板的灰度值依次是Y₁,Y₂…Y_n，

S_j＝∑(Y_i-X_i) i＝1,2…n,j＝1,2…n (3)

通过公式(3)计算出差值S₁，然后将新模板的灰度值重新排列为Y₂,Y₃…Y_n,Y₁，计算差值S₂，再将新模板的灰度值重新排列为Y₃,Y₄…Y_n,Y₁,Y₂，计算差值S₃……依次类推，分别计算出S₁,S₂…S_n，选取其中最小差值S_j认为此时匹配成功；

步骤3：对待检测图像进行重新定位重构，将重构图像与标准图像做差运算，得到重构图像与标准图像的差异信息

依据步骤2匹配成功的灰度值序列，对图像进行重新定位，将匹配成功的起点作为检测图像的位置起始点，调整其位置，这样就可以将非整幅图像重构显示成为一幅新的整幅图像，同时在计算机显示重构图像结果

将重构图像与标准图像做差运算，就可以得到两幅图像之间的差异信息为f(x_i,y_j)，其中(x_i,y_j)表示差异信息的像素点坐标，f(x_i,y_j)表示差异信息矩阵的数值，i＝1,2…m，j＝1,2…n，其中m和n表示图像的尺寸，计算如式(4)所示：

f(x_i,y_j)＝Image(x_i,y_j)-New(x_i,y_j) (4)

Image表示原始标准图像模板，New表示经过重新定位后的新图像；

步骤4：对差异信息的基本统计特征进行求解，反馈计算结果

对差异信息的基本统计特征进行求解，主要围绕均值、方差和极差进行评价，主要统计特征的计算如下：

均值：

方差：

极差：

连续选取100张及以上的合格印刷品，计算均值、方差和极差的数值，其均值作为阈值，之后再进行图像检测，一旦差异超出阈值范围，则认为图像出现异常状态，在计算机上同步显示出差分运算后的图像差异信息f(x_i,y_j)，并给出各项基本统计特征的计算结果。