一种用于检测印刷套准偏差的多功能色标组的制作方法

本发明属于印刷机械自动控制技术领域。

背景技术：

在印刷彩色图案时，图案按不同颜色被分配到多个印版中，依次印刷到承印材料上(如图1)。为了保证依次印刷时能够形成一个准确完整的图案，就需要借助色标或色标组检测印刷套准偏差。当前国内外使用在印刷机上用于套准系统检测偏差的色标主要有两大类：

第一类是光电类色标，这种色标的形状通常是条形标、三角形标或梯形标，见图2、图3。如：印刷机自动套准用三标记印版组cn2905434y、一种双头套准色标组cn103802449a等；第一色印版、第二色印版……在印刷过中依次将图案与相对应的色标一同印刷在承印材料上，每组色标中相邻的两个色标距离有设定的标准距离(如20mm)，采用光电传感器检测相邻的两个色标距离，与标准距离做比较，其偏差值即可实现自动印刷套准控制。

光电类色标的缺点是只能印刷在承印材料边缘，要留出印有色标的料边(5-10mm)，在后道工序必须将料边裁切掉，从而产生废料，浪费巨大。

第二类是图像类色标，基于数字图像处理技术、采用摄像机检测专用的图像类色标来检测印刷套准偏差。图像类色标多为点阵式、圆或圆弧式等，见图4。图像类色标的优点是可以印刷在不影响印品效果的空白位置，不占用边料，不会产生废料，节约成本。

前述两类色标相比较，由于图像类色标是基于数字图像处理技术，不占用边料，不产生废料，有较大的经济效益，所以采用图像类色标已成为印刷行业自动套准系统发展的趋势。然而，一张彩色图案印刷的一套印版是由多个印版组成，如果印刷厂升级为图像类色标的检测系统，多年来储存的大量专用于光电类色标的印版将不能再使用，所有的印版都需要重新制版，这将增加很高的换版成本，也降低了印刷厂更换先进设备的意愿，阻碍了行业技术进步。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明提供了一种用于检测印刷套准偏差的多功能色标组。该多功能色标组，不仅可用于光电类色标的光电传感器检测的自动套准控制系统，也可以用于图像类色标的摄像机检测的自动套准控制系统，这样印刷厂在将原有的光电类色标的检测系统升级为图像类色标的检测系统时，仍然可以使用原有的印版，降低了印刷厂更换先进设备的成本，更加有利于图像类检测系统的推广应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的多功能色标组是由校准点、寻址标记及光电类色标所组成；

其中，所述的寻址标记为位置相对固定的圆点、线段或矩形，所述的寻址标记设置在第一色印版上，用于标记色标组在印版上的位置，提供被测图像的位置；

所述的光电类色标可以是条形标、三角形标或梯形标；所述的光电类色标按照印刷的颜色顺序分别设置在每一个印版上；

当光电类色标为条形标时，所述的校准点为位于条形标附近的两个圆点或线段；当光电类色标为三角形标或梯形标时，所述的校准点分别位于三角形标或梯形标三个角附近的三个圆点或线段，各圆点或线段之间的位置相对固定；所述校准点设置在第一色印版上，其作用是为之后印刷的其他色光电类色标进行图像测量时提供基准；

所述的多功能色标组还包括单版目检线和综合目检线：

所述的单版目检线设置在第一色印版上，用于目检其他色光电类色标印刷偏差及效果，其形状可以是直角线、十字线或多个线段组成；

所述的综合目检线设置在第一色印版上，并且在其他印版上分别制有一个与第一色印版上的综合目检线相同形状的目检线，印刷时与第一色印版上的综合目检线相互重合，其作用是对前面已印刷完的套准偏差进行综合目检，其形状可以是直角线、十字线或多个线段组成；

所述的单版目检线和综合目检线位于第一色之后其他色光电类色标的边缘。

所述的光电类色标在印制时有两种设置方式，分别是纵向排列和横向排列；

当光电类色标为纵向排列时，其寻址标记位于第一色的光电类色标的上方。

当光电类色标为横向排列时，其寻址标记位于第一色光电类色标的上方或左端。

所述的校准点位于第一色之后其他色光电类色标附近的上、下两侧的对称位置；或者，所述的校准点也可位于第一色之后其他色光电类色标附近的同一侧。

本发明的实质是把只能用光电传感器检测的色标改变为可以用摄像机检测的图像类色标，从而达到用基于数字图像处理技术进行测量的目的；本发明扩大了图像类检测系统的应用范围，在凹版、柔版、轮转等印刷机的自动套准控制中有着广泛的实用价值，具有极高的经济效益和社会意义。

本发明的有益效果是：

已具有图像类色标自动套准控制系统的印刷厂，只需要将一套(n个)原来的光电类色标印版中的第一色印版改为本发明的多功能色标组(见图8，不包括图中数字)，其余n-1个印版的原色标保持不变，不必更改全套印版，节约了更换n-1个印版的费用。

附图说明

图1为本发明彩色印刷设备印刷过程示意图。

图2为光电类色标组纵向排列示意图。

图3为光电类色标组横向排列示意图。

图4为图像类色标组示意图。

图5为本发明纵向排列的条形标、三角形标多功能色标组示意图之一。

图6为本发明纵向排列的条形标多功能色标组示意图之二。

图7为本发明横向排列的条形标、三角形标多功能色标组示意图。

图8为本发明多功能色标组第一色印版示意图。

图9为本发明更改第一色印版的印刷过程示意图。

图10为本发明全套重新制版的印刷过程示意图。

图11为本发明所述多功能色标组的不同样式示意图。

图12为适用于本发明所述多功能色标组摄像机检测软件流程图。

图13为适用于本发明所述多功能色标组摄像机检测设备结构示意图。

图中标号说明如下：1-光电类色标，2-寻址标记，3-校准点，4-综合目检线，5-单版目检线，6-承印材料，7-压印辊，8-印版，9-摄像机(光电传感器)，平板电脑10，控制器15，交换机16，主机17，显示器18。

具体实施方式

如图5所示，用于检测印刷套准偏差的多功能色标组(a)和色标组(b)包括：各个印版上相同形状的光电类色标(11a、12a、13a、14a)、(11b、12b、13b、14b)，第一色印版上的寻址标记(21、22)、校准点(31a、32a、……、36a)、(31b、32b、……、39b)、综合目检线(41a、42a、43a)、(41b、42b、43b)、单版目检线(51b、52b、53b)。

其中，在每个现有的印版上，已制有相同形状的光电类色标(11a、12a、13a、14a)、(11b、12b、13b、14b)，它们为光电类检测的专用标记。当光电类检测系统升级为图像类检测系统时，仅需要在第一色印版上保留原有光电类色标(11a、11b)的同时，再制上寻址标记(21、22)、校准点(31a、32a、……、36a)、(31b、32b、……、39b)、综合目检线(41a、42a、43a)、(41b、42b、43b)和单版目检线(51b、52b、53b)，第2至第n个印版的原光电类色标保持不变。

图9为本发明更改第一色印版的印刷过程示意图，第一色印版上制有“校准点”、“寻址标记”、“单版目检线”(直角线)、“综合目检线”(十字线)以及“光电类色标”，第2至第n色印版上仅制有“光电类色标”，图示给出了第1至第n色印刷的色标组印版效果图。

图10为本发明全套重新制版的印刷过程示意图，适用于需要全套重新制版的新印刷图样多功能色标组，第一色印版上制有“校准点”、“寻址标记”、“单版目检线”(直角线)、“综合目检线”(十字线)以及“光电类色标”，第2至第n色印版上都设计有“光电类色标”和“目检线”(十字线)，第2至第n色印版的“十字线”分别与第一色印版上的“综合目检线”(十字线)相重合，其作用是对前面已印刷完的印刷套准偏差进行综合目检。图示给出了第1至第n色印刷的色标组印版效果图。

本发明所述多功能色标组，光电类色标可以是条形标、三角形标或梯形标，相同形状的光电类色标沿走料方向呈纵向或横向排列都可以实现。图5(a)、(b)为纵向排列的条形标、三角形标多功能色标组，图6为纵向排列的插标式条形标多功能色标组，图7(a)、(b)为横向排列的条形多功能色标组，图7(c)、(d)为横向排列的三角形多功能色标组。三角形标或梯形标的锐角可以为任意角度，例如30度或45度，见图11(a)、(b)；三角形标或梯形标直角边可以根据需要在水平方向或垂直方向翻转，如图11(c)、(d)，上述类型均不限于图11所示。

所述多功能色标组，纵向排列时，其寻址标记(21、22)位于第一色光电类色标(11a、11b)的上方，靠近所述光电类色标的一端，不影响光电传感器检测的位置。

所述多功能色标组，横向排列时，其寻址标记(21、22)位于第一色光电类色标(11a、11b)的上方或左端，不影响光电传感器检测的位置。

所述多功能色标组，其寻址标记(21、22)可以根据需要在水平方向或垂直方向翻转，见图11(e)。

所述多功能色标组，寻址标记(21、22)不限于三个圆点，可以设计为便于机器视觉识别的其他形状的图形，如线段或矩形。

所述多功能色标组，校准点(31a、32a、……、36a)位于第2至第n色光电类色标(12a、13a、14a)附近的上、下两侧的对称位置，所述位置不能影响光电传感器的检测。

校准点并不限定于圆点式，也可以为线段式。如图5(a)、(b)中的校准点(31a、32a、……、36a、31b、32b、……、39b)为圆点式，图7(a)中的校准点为线段式。

所述多功能色标组，综合目检线(41a、42a、43a)、(41b、42b、43b)位于第2至第n色光电类色标(12a、13a、14a)、(12b、13b、14b)的边缘。图5(a)、(b)中的综合目检线为“十字线”。

所述多功能色标组，单版目检线(51b、52b、53b)位于第2至第n色光电类色标(12b、13b、14b)的边缘。图5(b)中的单版目检线为“直角线”。

本发明所述多功能色标组，综合目检线(41a、42a、43a)、(41b、42b、43b)和单版目检线(51b、52b、53b)在实际使用中并不局限于列出的这两种形式。

本发明所述多功能色标组，各尺寸由用户根据实际情况确定。

本发明中进行套准偏差检测的步骤如图12所示，摄像机在印版上查找寻址标记，判断当前位置是否为色标区，摄像机在色标区抓拍多功能色标组图像并发送到平板电脑。利用图像处理算法将图像中的像素值转换成距离值，计算出光电类色标和校准点之间的距离值(条形为一个方向的距离，三角形或梯形标为两个方向的距离)，比对标准距离得到套准误差，并发送给控制器。当套准误差超出设定的允许范围时，控制器利用内部算法计算控制误差信号，驱动套准电机调整印刷印版的位置。

图13为适用于本发明所述多功能色标组摄像机检测设备结构示意图。承印材料6按图示箭头方向经过各工位的压印辊7和印版8时，印版8上的色标就会印刷在承印材料6的对应位置，并由摄像机9按照控制器15提供的触发频率采集各工位的套印色标。由平板电脑10进行图像处理，完成图像标定，将像素值转换成距离值，得到套印误差，并发送给控制器15和主机17。控制器15根据平板电脑10提供的套印误差，利用内部算法计算出调整量发送给套准电机，改变印印版的位置。主机17通过交换机16切换各工位的实时色标组图像。并通过显示器18来显示并放大各工位的色标组图像。