用于工业自动检测印刷错误的图像处理系统的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着现代科技和信息的发展，印刷品越来越多的出现在我们的日常生活中。而在印刷过程中，由于印刷工艺和机械精度等原因，时常会出现一些缺陷。印刷缺陷常见的有：漏印、错印、墨点、色差、刮擦、针孔等。一方面，印刷品（如包装盒、标签等）会标注相关编号、生产日期和有效日期等信息，这些对于厂家和消费者都极其重要。如果在印刷过程中出现错误，对消费者有可能带来不良后果，而厂家可能会得到投诉和索赔，同时信誉受损。另一方面，现在许多印刷缺陷还是靠人工进行离线检测的。不仅效率低下，而且受人为因素影响较大，容易造成漏检误检等。鉴于每个人的标准不一样，检测出的产品不能保证质量的一致性。另外人工检测大多是进行抽检，不能保证所有产品的质量。考虑到印刷过程中的速度一般都较快，依靠人眼去辨别错误更是难以实现。如果出现大量缺陷印刷产品，会造成大量浪费。随着客户对图像质量的要求也越来越高，现代生产信息化自动化。所以就迫切需要能代替人工的自动检测印刷缺陷的图像处理系统。

目前，国内的研究还处于理论分析，实验室研究阶段。在检测印刷产品类型方面，有药品包装盒上的印刷缺陷的自动检测，主要将高斯平滑滤波和二值化结合，再运用图像识别包括字符分割和识别，算是初步实现了印刷缺陷的检测，但是基本只适用于有关数字的检测；对于pcb板印刷错误检测也有很多研究，主要是针对pcb的短路、断路的缺陷，对图像进行灰度化处理，然后滤波再进行锐化等预处理，得到pcb高质量图像，在识别模块中结合断路短路的特征进行判别；针对纯文本图像，首先采用基于数学形态学和霍夫变换的方法求其旋转变换参数，然后利用基于傅里叶相位相关院里的方法求其平移变化参数。

国外在这方面也有大量的研究，如对于色彩控制的系统，对于印刷品上特殊的色彩条检测，并自动调节颜色的设定，智能显示颜色控制情况；也有对于印刷前端的墨色密度进行检测，从而判定是否需要更换油墨，达到自动供墨的系统；欧洲也有针对报纸印刷的检测系统，主要是检测纵向和全宽的多个平行反射剖图，来检出废品以及及时调整油墨。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容是先对图像进行预处理，因为得到的图像受照明，摄像机位置参数等的影响。然后简单根据图像是纯文本图像还是非纯文本图像，对于不同的类型自动进行不同的处理。对于纯文本利用字符分割和形态学的有关算法；对于非纯文本，将采集到的图像与标准图像进行配准，运用图像减影得到差分图像，再运用动态阈值法对分块进行标记，最后根据标记的个数来判别是否存在缺陷。主要目标是完成对于常见的印刷缺陷的识别和分类，同时适用于大多数情况下的图像处理系统的设计。在原有的研究程度上，通过对算法的改进和对代码的简洁，相应的提高精确度和检测速度。

相机中采集得到的图像在计算机中通常是按照BMP格式存在，拟采用VC 语言进行可视化编程，设定用户操作界面。将与标准图相似的图片组合成视频，用视频的慢帧播放模拟生产中的流水线，将每一帧的图像都与标准图像比较，统计记录缺陷有关数据。如果对比后得出没有缺陷的结论，就进行下一帧的比较；如果存在缺陷，可以模拟报警，再记录错误的种类。检测完成后，与真实的错误比例和类型相比，得出准确率。而且根据错误的类型比例，对印刷系统及时调整。同时可以增加计时系统，检验检测的速度。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需图像处理所需原理和系统设计方法。确定方案，完成开题报告。

第4－10周：根据用户需求，分析掌握系统设计原理。

第11－13周：系统模块和流程设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]何东健．数字图像处理[m]．西安：西安电子科技大学出版社，2007

[2] 章毓晋．图像工程（上册）-图像处理[m]．北京：清华大学出版社，2006

[3] huang,k.syntactic pattern recognition for oil seismic exploration [m].world scientific,hackensack,nj,2002