印刷檢測設(shè)備在醫(yī)藥標(biāo)簽印刷中的應(yīng)用

引言
我國的標(biāo)簽印刷產(chǎn)業(yè)在近十年來取得了長足的發(fā)展，根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，近年來我國標(biāo)簽市場的年增長率高達(dá)15%-20%，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國民經(jīng)濟(jì)的平均增長速度。而醫(yī)藥類標(biāo)簽印刷作為印刷產(chǎn)業(yè)中一個重要的分支，伴隨著我國的醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化、國際化趨勢，其產(chǎn)品生產(chǎn)要求也已經(jīng)由高產(chǎn)高效轉(zhuǎn)向了高質(zhì)高效。在某些保健類藥品的標(biāo)簽印刷中，其印刷圖案更為精美、多樣，質(zhì)量要求也較傳統(tǒng)藥品高出許多。同時，由于行業(yè)競爭的加劇，醫(yī)藥類標(biāo)簽印刷企業(yè)的利潤越來越薄，而人工成本卻越來越高。對于一個致力于滿足更高客戶要求和長遠(yuǎn)發(fā)展的醫(yī)藥包裝印刷企業(yè)而言，這些轉(zhuǎn)變和發(fā)展是不容忽視的。
在傳統(tǒng)的質(zhì)量控制工序中，印刷品質(zhì)的檢測依靠人工用肉眼完成。其中的弊端存在兩個方面：其一是人工檢測受情緒、身體健康狀況、勞累程度以及周圍環(huán)境干擾等因素的影響，檢測標(biāo)準(zhǔn)得不到很好的把握和執(zhí)行，質(zhì)量控制的一致性差；其二是對于某些特殊缺陷（如反光、透明材料上的某些瑕疵），人眼在某一個固定位置觀察時很難發(fā)現(xiàn)，而必需不斷調(diào)整觀察位置或視角方向才能發(fā)現(xiàn)這些缺陷，增加了人工的疲勞程度，同時也更加難以保證檢測的結(jié)果。筆者接觸的很多印刷企業(yè)，因為客訴的壓力，品檢部門不得不采用同一種產(chǎn)品人工多次檢測來保證檢測結(jié)果的方法，但由于人工檢測的不穩(wěn)定性等因素導(dǎo)致效果并不理想。
機(jī)器視覺印刷質(zhì)量檢測是一種模擬人工檢測方法和判斷邏輯，但同時又具有更高檢測精度和更好一致性的自動化檢測方法。既能滿足現(xiàn)代藥品標(biāo)簽印刷的高質(zhì)高效要求，又具備良好的柔性調(diào)節(jié)功能，滿足標(biāo)簽客戶的個性化檢測等級要求；同時，從企業(yè)生產(chǎn)管理的角度而言，其特殊的檢測結(jié)果存儲、分析以及通訊功能可以很方便地嵌入企業(yè)erp系統(tǒng)，實現(xiàn)人工檢測根本無法實現(xiàn)的數(shù)字化質(zhì)量管理。
一、機(jī)器視覺檢測的特點
1、機(jī)器視覺檢測技術(shù)簡介
機(jī)器視覺，簡而言之就是利用機(jī)器代替人工進(jìn)行目標(biāo)識別、判斷與測量。它是現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)、軟件工程、信號處理與系統(tǒng)控制技術(shù)等多學(xué)科的交叉與融合。下圖是機(jī)器視覺檢測的工作流程：
圖1機(jī)器視覺檢測工作流程
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光學(xué)采集設(shè)備：由工業(yè)攝像機(jī)、光源及配套圖像采集卡等硬件組成。主要作用是獲取通過采集位置的標(biāo)簽的數(shù)字圖像，為后續(xù)的分析與處理提供素材，相當(dāng)于人工檢測的眼睛。
判斷識別：由工業(yè)控制計算機(jī)及植入的圖像處理與分析軟件、控制軟件構(gòu)成。是視覺檢測的核心部分，最終形成缺陷的判斷并能向后續(xù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令。
自動控制：最終將檢測系統(tǒng)的結(jié)果變換成具體操作的硬件，比如常見的聲光報警器、廢品剔除裝置或作標(biāo)記的裝置（如噴墨機(jī)、貼標(biāo)機(jī)等）。
除此之外，印刷檢測設(shè)備還必須有一套穩(wěn)定的機(jī)械傳輸控制平臺，對于安裝在印刷機(jī)上的在線檢測系統(tǒng)而言，傳輸平臺就是印刷機(jī)；而對于離線檢測系統(tǒng)，則需要單獨配置傳輸平臺，如復(fù)卷機(jī)、單張傳輸平臺等。[next]
2、印刷缺陷檢測原理
印刷缺陷檢測主要依靠圖像比對的方法進(jìn)行。如圖2所示，上部圖像是通過相機(jī)采集到的實時圖像，而下部圖像為事先采集并存儲下來的標(biāo)準(zhǔn)圖像。檢測時，首先將兩幅圖像通過定位等方法使其重合，然后進(jìn)行逐點（逐像素）對比顏色（或亮度差異）。當(dāng)他們之間的差異超出事先設(shè)定的范圍時即判為缺陷。
圖2 缺陷檢測原理圖
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圖中有兩個可能被找出來的瑕疵點（1和2），但由于2的面積小并且亮度差異小于事先設(shè)定的差值， 故不判為缺陷。
3、機(jī)器視覺檢測特點
一套高品質(zhì)的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)，必須具備以下幾個必備條件：
1）高品質(zhì)的成像系統(tǒng)
成像系統(tǒng)被稱為視覺檢測設(shè)備的“眼睛”，因此“眼睛”識別能力的好壞是評價成像系統(tǒng)的最關(guān)鍵指標(biāo)。通常，成像系統(tǒng)的評價指標(biāo)主要體現(xiàn)在三個方面：
能否發(fā)現(xiàn)存在的缺陷
基于圖像方法進(jìn)行的檢測，所能夠依據(jù)的最原始也是唯一的資料即是所采到的圖像上的顏色（或者亮度）變化，除此之外，沒有其他資料可供參考。所以，一個高品質(zhì)的成像系統(tǒng)首先應(yīng)該是一個能充分表現(xiàn)被檢測物表面顏色變化的成像系統(tǒng)。因此除了選擇具有高清晰度的相機(jī)與鏡頭之外，用以營造成像環(huán)境的光照設(shè)計也顯得非常重要，有時候甚至?xí)霈F(xiàn)為特殊缺陷專門設(shè)計的光照系統(tǒng)。我們經(jīng)常所說的100%質(zhì)量檢測系統(tǒng)，實際上指的是在能夠充分表現(xiàn)各種缺陷的圖像中的100%全檢。
能夠發(fā)現(xiàn)的缺陷的最小尺寸
數(shù)字圖像的最小計量單位是像素（pixel），它本身并不代表被攝物實際的尺寸大小。相應(yīng)的，
被攝物實際尺寸大小與像素之間的關(guān)聯(lián)是通過一個叫做分辨力的物理量來完成的。分辨力指的是每單位像素代表的實際物體尺寸。分辨力數(shù)值越小，圖像的精細(xì)程度就越高，檢測系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)的缺陷尺寸就越小，檢測精度就越高。
能否足夠快地攝取圖像
如同人眼看運動物體一樣，當(dāng)物體運動的足夠快時，人眼就不能再清晰的觀察到物體的全部。機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的“眼睛”-攝像機(jī)也有一個拍攝速度上限，即相機(jī)主頻。當(dāng)被攝物的運行速度超出了攝像機(jī)的主頻上限時，攝像機(jī)就不能獲得清晰、完整的圖像，檢測就不能正常地繼續(xù)下去。攝像機(jī)主頻越高，采集速度也就越快，檢測才能保持高效進(jìn)行。因此，是否采用了足夠高主頻的攝像機(jī)也是評價一個成像系統(tǒng)是否高品質(zhì)的關(guān)鍵因素。
2）成熟的圖像處理與分析算法
圖像處理與分析算法在整個檢測系統(tǒng)中相當(dāng)于人工檢測時人腦的判斷思維，由于機(jī)器視覺是一個實踐性很強的學(xué)科，評價一個算法的好壞

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