मुद्रण गुणवत्ता निरीक्षण में मशीन दृष्टि का आवेदन
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सबसे पहले, मशीन दृष्टि निरीक्षण प्रणाली का कार्य सिद्धांत
1. मशीन दृष्टि का अर्थ
मशीन विजन, जैसा कि इसके नाम से तात्पर्य है, दृश्य संवेदना के साथ एक स्वचालित नियंत्रण मशीन की शक्ति को जोड़ती है। छवि कहती है कि लोग अपनी आंखों के माध्यम से बाहरी दुनिया में परिवर्तनों को समझते हैं, फिर मस्तिष्क के माध्यम से उन्हें विश्लेषण और संसाधित करते हैं, निर्णय लेते हैं, और आखिरकार हाथों और पैरों से आंदोलनों को पूरा करते हैं। मशीन दृष्टि कंप्यूटिंग पावर के साथ एक स्वचालित नियंत्रण डिवाइस के माध्यम से इस प्रक्रिया को पारित करने की प्रक्रिया है। विशेष रूप से, मशीन दृष्टि मानव आंख को कैमरे से बदल देती है और माप और निर्णय लेने के लिए मानव मस्तिष्क के बजाय कंप्यूटर का उपयोग करती है। मशीन विजन सिस्टम एक मशीन दृष्टि उत्पाद (यानी, एक छवि कैप्चर डिवाइस, सीएमओएस और सीसीडी में विभाजित) द्वारा छवि सिग्नल में कैप्चर किए जाने वाले ऑब्जेक्ट के रूपांतरण को संदर्भित करता है, और पिक्सेल वितरण के अनुसार समर्पित छवि प्रसंस्करण प्रणाली में प्रेषित होता है, चमक, रंग जैसे सूचना को डिजिटलीकृत सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है; छवि प्रणाली लक्ष्य की विशेषताओं को निकालने के लिए इन संकेतों पर विभिन्न परिचालन करती है, जैसे क्षेत्र, लंबाई, संख्या, स्थिति इत्यादि, और फिर प्रीसेट सहिष्णुता और अन्य स्थितियों के अनुसार परिणामों को आउटपुट करती है, जैसे: आकार, कोण, ऑफ़सेट , संख्या, पास / असफल, उपस्थिति / अनुपस्थिति आदि। अंत में, साइट पर डिवाइस कार्रवाई भेदभाव के परिणाम के आधार पर नियंत्रित होती है।
मशीन दृष्टि प्रौद्योगिकी एक अंतःविषय विषय है जिसमें कई क्षेत्रों जैसे कृत्रिम बुद्धि, न्यूरबायोलॉजी, मनोविज्ञान, कंप्यूटर विज्ञान, छवि प्रसंस्करण, और पैटर्न मान्यता शामिल है। यह उच्च गति, उच्च परिशुद्धता, स्वचालन और खुफिया की उच्च डिग्री, गैर संपर्क, निष्पक्षता, उच्च विश्वसनीयता, बड़ी मात्रा में जानकारी, कई कार्यों, और उच्च उत्पादन दक्षता द्वारा विशेषता है। चूंकि मशीन दृष्टि में इन विशेषताओं में, आधुनिक स्वचालित उत्पादन प्रक्रियाओं में, मशीन दृष्टि प्रणालियों का व्यापक रूप से हालत निगरानी, तैयार उत्पाद निरीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है, और व्यापक रूप से खाद्य और पेय पदार्थ, सौंदर्य प्रसाधन, फार्मास्यूटिकल्स, निर्माण सामग्री में उपयोग किया जाता है। और रासायनिक, धातु प्रसंस्करण, इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण, पैकेजिंग और प्रिंटिंग, मोटर वाहन निर्माण और अन्य उद्योगों में।
मशीन दृष्टि का उपयोग मुद्रण और पैकेजिंग उद्योगों में गुणवत्ता निरीक्षण के लिए किया जाता है। मूल कार्य सिद्धांत कैमरे के साथ मुद्रित पदार्थ पर छवि को कैप्चर (अधिग्रहण) करना है और कंप्यूटर में मुद्रित उत्पाद की मानक छवि (टेम्पलेट) के साथ इसकी तुलना करना है। यदि अंतर पाया जाता है, और सेट सहिष्णुता सीमा से परे, जिसे गैर-अनुरूप उत्पाद माना जाता है। वास्तविक मशीन दृष्टि प्रणाली बहुत जटिल है।
2. दृश्य निरीक्षण प्रणाली के संरचना और कार्य सिद्धांत
दृश्य निरीक्षण प्रणाली मुख्य रूप से चार भागों से बना है: रोशनी प्रकाश स्रोत, ऑप्टिकल लेंस, कैमरा, छवि सूचना प्रसंस्करण और actuator।
2.1 प्रकाश स्रोत और प्रकाश प्रणाली
रोशनी प्रकाश स्रोत और प्रकाश व्यवस्था पूरी दृश्य निरीक्षण प्रणाली के प्रमुख घटकों में से एक है, एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही है, यह केवल वस्तुओं को रोशन करने के लिए नहीं है। सबसे पहले, रोशनी स्रोत वास्तव में प्रिंट के रंग को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम होना चाहिए, और यह रंग विरूपण का कारण नहीं बन सकता है। इसकी आवश्यकता है कि प्रकाश स्रोत का प्रकाश स्पेक्ट्रम डेलाइट के करीब होना चाहिए, और साथ ही पूरे रोशनी क्षेत्र में पर्याप्त चमक और चमक सुनिश्चित करना चाहिए। एकरूपता; दूसरी बात, प्रकाश स्रोत और रोशनी प्रणाली के डिजाइन को मुद्रित उत्पादों, जैसे ब्रोंजिंग, लेजर एंटी-नकली अंक आदि पर उच्च प्रतिबिंबिता के साथ कुछ विशेष क्षेत्रों से बचना चाहिए, जिससे संग्रहित छवियां बहती हैं, जिसके परिणामस्वरूप पता लगाने की सटीकता कम हो जाती है या बिल्कुल कोई पहचान नहीं; कुछ अनुप्रयोगों में, यह भी माना जाना चाहिए कि प्रकाश स्रोत और रोशनी योजना के सहयोग से ऑब्जेक्ट की सुविधा मात्रा जितनी ज्यादा हो सके, और भाग के बीच का अंतर पता लगाया जाना चाहिए और महत्वहीन हिस्सा को इस रूप में बनाया जाना चाहिए इसके विपरीत को बढ़ाने के लिए जितना संभव हो। साथ ही, पर्याप्त समग्र चमक सुनिश्चित की जानी चाहिए, और वस्तु की स्थिति में परिवर्तन छवि की गुणवत्ता को प्रभावित नहीं करना चाहिए। प्रेषित और परावर्तित प्रकाश आमतौर पर मशीन दृष्टि अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। परावर्तित प्रकाश के लिए, प्रकाश स्रोत और ऑप्टिकल लेंस की सापेक्ष स्थिति, वस्तु की सतह का बनावट, वस्तु की ज्यामिति, पृष्ठभूमि, आदि को पूरी तरह से माना जाना चाहिए। संक्षेप में, प्रकाश स्रोत का चयन करते समय और प्रकाश व्यवस्था को डिजाइन करते समय, ज्यामिति, रोशनी चमक, एकरूपता, वर्णक्रमीय विशेषताओं, आवश्यक प्रकाश स्रोत की चमकदार दक्षता और सेवा जीवन मुद्रित उत्पाद की विशिष्ट स्थितियों के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए।
2.2 ऑप्टिकल लेंस
ऑप्टिकल लेंस मानव आंख के लेंस के बराबर है। ऑप्टिकल लेंस की गुणवत्ता वस्तुओं को हल करने के लिए दृश्य निरीक्षण प्रणाली की क्षमता को प्रभावित करती है, छवि के विपरीत और स्पष्ट इमेजिंग की सीमा को प्रभावित करती है। एक लेंस की इमेजिंग गुणवत्ता की गुणवत्ता, यानी, विचलन सुधार के लिए यह उत्कृष्ट या खराब है, को विचलन आकार द्वारा मापा जा सकता है। सामान्य विचलन में गोलाकार विचलन, कोमा, अस्थिरता, क्षेत्र वक्रता, विकृति, और रंगीन विचलन शामिल हैं। ।
2.3 कैमरा
हम जानते हैं कि ऑप्टिकल लेंस फोटोग्राफ किए जा रहे ऑब्जेक्ट की ऑप्टिकल जानकारी पास करता है, और कंप्यूटर में फोटोग्राफ की ऑब्जेक्ट की विद्युत जानकारी होती है, तो कैमरा वह उपकरण है जो ऑप्टिकल सूचना से इलेक्ट्रिकल सूचना में रूपांतरण को पूरा करता है।
ए कार्य सिद्धांत
कैमरों में, मुख्य उपकरण एक चिप है जिसे एक दृष्टि सेंसर कहा जाता है। छोटे पूल जैसे कोशिकाओं को चिप पर व्यवस्थित ढंग से व्यवस्थित किया जाता है, लेकिन वे पानी नहीं हैं, बल्कि बिजली के शुल्कों हैं। प्रकाश जो विषय की ऑप्टिकल जानकारी लेता है वह लेंस के माध्यम से गुजरता है और चिप की सतह तक पहुंचता है, और ऑप्टिकल सूचना एक चार्ज सिग्नल बन जाती है, यानी एक्सपोजर। उस स्थान पर बहुत सारे बिजली प्रभार हैं जहां प्रकाश मजबूत है, और कमजोर जगह पर कम बिजली का चार्ज होता है, जो मुद्रित पदार्थ पर विभिन्न क्षेत्रों की चमक से मेल खाता है। विभिन्न रंग लाल, हरे और नीले रंग के तीन प्राथमिक रंगों में विघटित होते हैं, जो विभिन्न इकाइयों में संग्रहित होते हैं। एक्सपोजर द्वारा उत्पन्न चार्ज सिग्नल स्कैनिंग ऑर्डर में एम्पलीफिकेशन, एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण इत्यादि द्वारा संसाधित किया जाता है, और आखिरकार कैमरे से आउटपुट होता है।
बी वर्गीकरण
प्रिंट गुणवत्ता निरीक्षण के लिए उपयोग किए गए कैमरों को वास्तविक स्थिति, लाइन सरणी कैमरे और क्षेत्र सरणी कैमरों के अनुसार दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। एक लाइन-सरणी कैमरा केवल एक समय में जानकारी की एक पंक्ति प्राप्त कर सकता है, और फोटोग्राफ को ऑब्जेक्ट करने के लिए एक पूर्ण छवि प्राप्त करने के लिए सीधे सीधी रेखा में कैमरे के सामने से आगे और पीछे जाना चाहिए, इसलिए यह छवि के लिए बहुत उपयुक्त है लगातार गति पर निरंतर गति पर चलने वाली वस्तु का पता लगाना। एरिया कैमरा एक समय में पूरी छवि की जानकारी प्राप्त कर सकता है, इसलिए कैमरा की गति तेज है। उदाहरण के लिए, हम दैनिक कैमरे का उपयोग रोजमर्रा के उपयोग के लिए करते हैं।
फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण डिवाइस मुख्य उपकरण है जो कैमरे का गठन करता है। वर्तमान में, विशिष्ट फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण उपकरणों में मुख्य रूप से सीसीडी और सीएमओएस छवि सेंसर शामिल हैं। सीसीडी वर्तमान में मशीन दृष्टि के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला छवि सेंसर है। यह फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण और चार्ज स्टोरेज, चार्ज ट्रांसफर, और सिग्नल रीडिंग को एकीकृत करता है। यह एक ठेठ ठोस राज्य इमेजिंग डिवाइस है। सीसीडी की उत्कृष्ट विशेषता यह है कि यह चार्ज का संकेत है, और इसकी डिवाइस वर्तमान या वोल्टेज का संकेत है। इस तरह की एक इमेजिंग डिवाइस फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण द्वारा चार्ज पैकेट बनाती है, और फिर ड्राइविंग पल्स की कार्रवाई के तहत आउटपुट छवि सिग्नल को स्थानांतरित और बढ़ाती है। एक ठेठ सीसीडी कैमरा में ऑप्टिकल लेंस, टाइमिंग और सिंक सिग्नल जेनरेटर, वर्टिकल ड्राइवर, और एनालॉग / डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किटरी शामिल होते हैं। सीएमओएस (पूरक धातु ऑक्साइड अर्धचालक) का विकास छवि सेंसर पहली बार 1 9 70 के दशक में दिखाई दिया। 1 99 0 के दशक की शुरुआत में, बहुत बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट (वीएलएसआई) विनिर्माण प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, सीएमओएस छवि सेंसर तेजी से विकसित किए गए थे। सीएमओएस छवि सेंसर एक प्रकाश संवेदनशील तत्व सरणी, एक छवि सिग्नल एम्पलीफायर, एक सिग्नल रीडिंग सर्किट, एक एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण सर्किट, एक छवि सिग्नल प्रोसेसर और एक चिप पर नियंत्रक एकीकृत करता है, और इसका स्थानीय कार्यक्रम की यादृच्छिक पहुंच का लाभ होता है पिक्सल। वर्तमान में, सीएमओएस छवि सेंसर का व्यापक रूप से उनके अच्छे एकीकरण, कम बिजली की खपत, व्यापक गतिशील रेंज और लगभग आउटपुट छवियों की कोई धुंध के कारण उपयोग नहीं किया गया है।
सी कैमरों के लिए मुद्रित उत्पाद आवश्यकताओं
यह उपरोक्त कैमरों के कार्य सिद्धांत से देखा जा सकता है कि यदि सिस्टम निर्णय और निर्णय सही तरीके से करने में सक्षम होना है, तो यह आवश्यक होना चाहिए: ए। सबसे पहले, मूल छवि जानकारी की गुणवत्ता उच्च है; बी, कैमरे में पर्याप्त गतिशील रेंज होनी चाहिए, यानी मुद्रित मामले पर। बहुत उज्ज्वल और बहुत अंधेरे भागों को सटीक रूप से प्रतिबिंबित किया जा सकता है; सी, कैमरे के पास पर्याप्त संकल्प होना चाहिए, यानी, मुद्रित उत्पाद पर छोटे विवरणों को स्पष्ट रूप से पुन: उत्पन्न किया जा सकता है; डी, कैमरा मुद्रित उत्पाद के रंग को वास्तव में पुन: उत्पन्न करने में सक्षम होना चाहिए; ई। पर्याप्त सटीकता सुनिश्चित करने और 100% अधिग्रहण सुनिश्चित करने के लिए कैमरे की पढ़ने की गति प्रिंट की अगली गति के अनुरूप होनी चाहिए।
2.4 छवि सूचना प्रसंस्करण और निष्पादन तंत्र
छवि जानकारी, कंप्यूटर का प्रसंस्करण और निष्पादन मशीन दृष्टि प्रणाली का मूल है, जो मानव मस्तिष्क के बराबर है। पूरी छवि जानकारी के प्रसंस्करण में आमतौर पर शामिल हैं:
ए प्रेट्रेटमेंट। टेम्पलेट छवि की तुलना में, हाई-स्पीड मूविंग प्रिंटिंग अक्सर पोजिशनल मूवमेंट, रोटेशन और कभी-कभी फटकारिंग उत्पन्न करती है, जो कैप्चर की गई छवि को विकृत कर देती है; प्रकाश स्रोत की अस्थिरता और बाहरी पर्यावरण के प्रभाव को प्राप्त करने वाली छवियां चमक में असमान होती हैं और रंग बदलती हैं; अन्य बाहरी उपकरणों, बिजली की आपूर्ति, और अधिग्रहण उपकरण स्वयं कुछ हस्तक्षेप और शोर पेश करते हैं। इस कारण से, दृष्टि प्रणाली स्थापित करने की प्रक्रिया में, एक तरफ, इन प्रतिकूल कारकों को समाप्त कर दिया जाता है, और दूसरी तरफ, छवि प्री-प्रोसेसिंग का उपयोग उनके प्रभाव को खत्म करने और पतला करने के लिए किया जाता है। सामान्य छवि प्रीप्रोकैसिंग परिचालन में छवि वृद्धि, डेटा एन्कोडिंग और ट्रांसमिशन, स्मूथिंग, एज sharpening, विभाजन, आदि शामिल हैं। इन उपचारों के बाद, छवि की गुणवत्ता में काफी हद तक सुधार हुआ है, जो न केवल छवि के दृश्य प्रभाव में सुधार करता है, बल्कि कंप्यूटर को विश्लेषण, प्रक्रिया और पहचानने के लिए कंप्यूटर को भी सुविधा प्रदान करता है।
बी फ़ीचर निष्कर्षण और मान्यता;
सी मापन। संक्षेप में, यह "टेम्पलेट की तुलना में अंतर जानने के लिए है।"
संक्षेप में, मशीन दृष्टि एक ऐसी तकनीक है जो प्रकाश, मशीन, बिजली और कंप्यूटर को जोड़ती है। यह बड़े पैमाने पर उत्पादन में दोहराने योग्यता माप, निरीक्षण और पहचान के लिए बहुत उपयुक्त है।
दूसरा, मुद्रण और पैकेजिंग उद्योग में मशीन दृष्टि का आवेदन
1. ऑनलाइन पहचान और ऑफ़लाइन पहचान
विज़ुअल निरीक्षण प्रणाली को ऑनलाइन पहचान प्रणाली और एक ऑफ़लाइन पहचान प्रणाली में विभाजित किया जा सकता है, जिसमें इंस्टॉल किए गए विभिन्न वाहक के अनुसार।
वास्तविक समय में प्रिंट गुणवत्ता का पता लगाने के लिए ऑफ़सेट प्रेस, गुरुत्वाकर्षण प्रेस, फ्लेक्सो प्रेस और प्रिंटर जैसे प्रिंटिंग उपकरण पर ऑन-लाइन निरीक्षण प्रणाली स्थापित की गई है। प्रिंट पेपर की एक शीट या कागज का रोल हो सकता है। ऑनलाइन पहचान प्रणाली और ऑफ़लाइन पहचान प्रणाली का दृश्य निरीक्षण हिस्सा मूल रूप से कार्य में समान होता है, और अंतर मुख्य रूप से गैर-अनुरूप उत्पाद की उपचार विधि में निहित है। जब कोई दोष पाया जाता है, तो ऑन-लाइन निरीक्षण प्रणाली आमतौर पर दोष (वेब: लंबाई, शीट: चादरों की संख्या) के स्थान को रिकॉर्ड करती है, या प्रिंटर, लेबलर या अंकन मशीन का उपयोग करके कागज के किनारे को चिह्नित करती है। , संख्या पहचान त्रुटि संख्या या आसन्न शीट की संख्या रिकॉर्ड करता है।
ऑफ-लाइन निरीक्षण प्रणाली आमतौर पर निरीक्षण मशीनों या विंडर्स पर स्थापित की जाती हैं। ऑनलाइन निरीक्षण प्रणाली की स्थिति रिकॉर्डिंग और मार्किंग फ़ंक्शन के अलावा, निरीक्षण मशीन में आमतौर पर एक कताई फ़ंक्शन भी होता है, जो पहचान परिणाम के अनुसार अलग-अलग डिब्बे में बुरे और खराब उत्पादों को स्वचालित रूप से और बुरी तरह वितरित करता है।
2. गुणवत्ता विश्लेषण, ट्रैकिंग और प्रबंधन
पहचान प्रणाली द्वारा गुणवत्ता का पता लगाने पूरे प्रक्रिया में वास्तविक समय अलार्म और विस्तृत और पूर्ण विश्लेषण रिपोर्ट प्रदान कर सकते हैं। फील्ड ऑपरेटर वास्तविक समय अलार्म और स्वचालित पहचान प्रणाली की विश्लेषण रिपोर्ट के अनुसार काम में संबंधित समस्याओं को भी कर सकता है। समायोजन। और प्रबंधक उत्पादन प्रक्रिया को ट्रैक करने के लिए परीक्षण परिणामों की विश्लेषण रिपोर्ट का भी पालन कर सकता है, जो उत्पादन तकनीक के प्रबंधन के लिए अधिक अनुकूल है। ऐसा कहने के लिए, गुणवत्ता निरीक्षण उपकरण न केवल तैयार उत्पाद की योग्य दर में सुधार कर सकते हैं, बल्कि प्रक्रिया प्रवाह में सुधार करने, गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली स्थापित करने और दीर्घकालिक स्थिर गुणवत्ता मानक प्राप्त करने के लिए निर्माता की सहायता भी कर सकते हैं।
तीसरा, मुद्रण और पैकेजिंग उद्योग में मशीन दृष्टि निरीक्षण का प्रचार और लोकप्रियता
वर्तमान में, हालांकि चीन एक मुद्रण देश है, यह एक मुद्रण शक्ति नहीं है। दुनिया में जाने के लिए, हमें उन्नत प्रिंटिंग उपकरण और परीक्षण उपकरण का उपयोग करना होगा। एक स्वचालित दृश्य निरीक्षण प्रणाली की स्थापना, हालांकि शुरुआती चरण में निवेश की एक निश्चित राशि है, लेकिन गुणवत्ता परीक्षण में इसके फायदे, उद्यमों की गुणवत्ता और श्रम लागत के लिए दीर्घकालिक लाभ लाएंगे।
दृश्य गुणवत्ता निरीक्षण प्रीप्रेस, प्रिंटिंग और पोस्टप्रेस प्रसंस्करण पर लागू किया जा सकता है, लेकिन अधिकांश एप्लिकेशन आज पोस्ट-प्रिंट गुणवत्ता निरीक्षण पर ध्यान केंद्रित करते हैं। चीन में हजारों प्रिंटिंग कंपनियां हैं, लेकिन बहुत कम वास्तविक उपयोग पहचान प्रणाली हैं। पैसा और टिकट प्रिंट करने जैसे विशेष उद्योगों के अलावा, यह मुख्य रूप से पैकेजिंग उद्योग में है। पैकेजिंग उद्योग में मुद्रण के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं, और गुणवत्ता और रंग की आवश्यकताएं विशेष हैं। प्रिंटिंग, चक्र और गुणवत्ता के लिए ग्राहक की व्यापक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पैकेजिंग और प्रिंटिंग संयंत्रों को अद्वितीय क्षमता फायदे, तकनीकी फायदे और गुणवत्ता के फायदे की आवश्यकता होती है।
मशीन दृष्टि निरीक्षण को बढ़ावा देने के लिए, हमें पहले प्रिंटिंग और पैकेजिंग कंपनियों को मशीन दृष्टि के बारे में अधिक जानकारी देना चाहिए। कहां स्थापित करें, कैसे स्थापित करें, सर्वोत्तम परिणामों को कैसे प्राप्त करें, और किस विशिष्ट लाभ के बारे में लाया जा सकता है, जिनमें से सभी को लगातार लोकप्रिय और प्रचारित करने की आवश्यकता है। मुद्रण और पैकेजिंग उद्योग में प्रैक्टिशनर्स को अपनी विशिष्ट जरूरतों का प्रस्ताव देना चाहिए, मशीन दृष्टि निरीक्षण की अवधारणाओं और संचालन को सीखना और मास्टर करना चाहिए; मशीन दृष्टि उद्योग में चिकित्सकों को मुद्रण प्रक्रिया, उत्पादन प्रक्रिया, संचालन विधियों और गुणवत्ता मानकों को समझना चाहिए, केवल दोनों ही निकटता से एकीकृत हैं। एक स्वचालित दृश्य गुणवत्ता निरीक्षण प्रणाली का उत्पादन करने के लिए जो वास्तव में चीन की राष्ट्रीय स्थितियों के अनुरूप है, गुणवत्ता में सुधार, दक्षता में सुधार और लागत को कम करने का मौलिक उद्देश्य हासिल किया जा सकता है।