一种印刷套准方法及系统与流程

本发明涉及印刷技术领域，特别是涉及一种印刷套准方法及系统。

背景技术：

多色卷筒纸凹印机的颜色套印，在印刷图文边缘一侧或者空余区域印刷套印光标，以第一色先印刷，同时，第一色的套准标记也印刷在纸张上，光电扫描头具有2个光电管，识别套准标记，产生脉冲，印第2色时，第2印刷组光电头识别套准本色组第2组和前一色组第1组的套准标记，产生2个电子脉冲，通过计算两个脉冲的差异，转换成第2色和基准第一色印刷套准差值，计算机驱动印版电机进行套准补偿，以此类推，第3组和第2组以及第三组与第1组套准也是如此。现有包括两种套准标记方式：(1)顺序跟色，以第一色为基准，后续色跟前一色色标；(2)全部以第一色为基准，后续色将第一色作为前一色色标。以上传统的两种套准标记方式都是光电扫描头读取套准标记，产生脉冲，通过计算两个位置的脉冲的差异，进行补偿。不管是跟基准色还是相邻色，印刷套准标记一般是梯形标记或者矩形标记，且要求梯形标记印刷颜色和背景色(材料等)反差大，光电探头产生的脉冲信号明显，此时容易套准。然而当色标颜色比较浅时，颜色和背景色(材料等)反差小，光电探头产生的电信号脉冲弱，套印不稳定；印刷在镭射反光材料纸上时，由于镭射反光纸表面镭射层为微纳结构，对光电探头发出的光会漫反射，产生电信号杂波不稳定，后续色套印不稳定。因此，现有的套印方法存在套印不稳定的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种印刷套准方法及系统，解决了现有套印方法套印不稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种印刷套准方法，包括：

获取每个印刷色组的印版周长；

根据所述印版周长计算每个所述印刷色组的套印基准位置坐标；所述套印基准位置坐标用于建立标准套印标记；

获取摄像机拍摄的待测套印图像；每个印刷色组对应设置一个摄像机，所述摄像机设置在对应所述印刷色组的压印点与下一组所述印刷色组的压印点之间，每两个所述摄像机之间的间料长度等于两个所述摄像机对应的两个所述印刷色组之间的间料长度；

通过图像识别方法识别所述待测套印图像中的待测套印标记；

根据所述待测套印标记和所述标准套印标记，通过算法分析计算所述待测套印标记和所述标准套印标记相差距离的绝对误差值；

根据所述绝对误差值调整印版辊筒的位置。

可选的，所述根据所述印版周长计算每个所述印刷色组的套印基准位置坐标，具体包括：

获取任意两个相邻的所述印刷色组之间的间料长度；

判断所述间料长度是否为所述印版周长的整倍数，得到第一判断结果；

所述第一判断结果为是时，任意两个相邻的所述印刷色组中第二个印刷色组的第二套印基准位置坐标等于所述第一套印基准位置坐标；任意两个相邻的所述印刷色组中第一个印刷色组的待测套印标记的所在位置为所述第一个印刷色组的第一套印基准位置，所述第一套印基准位置相对于第一原点位置沿印刷方向的最小周向长度作为所述第一套印基准位置的坐标；所述第一原点位置为所述第一个印刷色组的第一印版辊筒圆周上相对所述第一印版辊筒顶点转过预设角度的位置；任意两个相邻的所述印刷色组中第二个印刷色组的待测套印标记的所在位置为所述第二个印刷色组的第二套印基准位置，所述第二套印基准位置相对于第二原点位置沿印刷方向的最小周向长度作为所述第二套印基准位置的坐标；所述第二原点位置为所述第二个印刷色组的第二印版辊筒圆周上相对所述第一印版辊筒顶点转过所述预设角度的位置；

所述第一判断结果为否时，获取所述间料长度除以所述印版周长的余数，计算所述第一套印基准位置坐标与所述余数之和，得到和结果；

判断所述和结果是否大于所述印版周长，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示否，则确定所述第二套印基准位置坐标为所述和结果；

若所述第二判断结果表示是，则确定所述第二套印基准位置坐标为所述和结果除以所述印版周长所得到的余数。

可选的，所述通过图像识别方法识别所述待测套印图像中的待测套印标记，具体包括：

将所述摄像机拍摄的待测套印图像从模拟信号转化为数字信号，得到所述待测套印图像的每一帧图像；

获取所述待测套印图像的中含有待测套印标记的关键帧图像；

通过尺寸测量提取所述关键帧图像中的待测套印标记。

可选的，所述根据所述待测套印标记和所述标准套印标记，通过算法分析计算所述待测套印标记和所述标准套印标记相差距离的绝对误差值，具体包括：

对所述待测套印标记进行灰度化处理，得到灰度图像；

对所述灰度图像进行像素化处理，得到像素图像；

建立所述标准套印标记，以所述套印基准位置坐标为所述标准套印标记的中心点建立所述标准套印标记，且所述标准套印标记的形状和尺寸与所述待测套印标记一致；

对所述像素图像和所述标准套印标记进行模板匹配，得到所述像素图像中所述待测套印标记和所述标准套印标记对应像素点之间相差距离的绝对误差值。

可选的，所述根据所述绝对误差值调整印版辊筒的位置，具体包括：

当所述绝对误差值大于预设阈值时，计算所述绝对误差值与所述印版周长的比例，确定所述印版辊筒的调整角度；

根据所述调整角度调整所述印版辊筒的位置。

一种印刷套准系统，包括：

印版周长模块，用于获取每个印刷色组的印版周长；

套印基准位置坐标模块，用于根据所述印版周长计算每个所述印刷色组的套印基准位置坐标；所述套印基准位置坐标用于建立标准套印标记；

待测套印图像模块，用于获取摄像机拍摄的待测套印图像；每个印刷色组对应设置一个摄像机，所述摄像机设置在对应所述印刷色组的压印点与下一组所述印刷色组的压印点之间，每两个所述摄像机之间的间料长度等于两个所述摄像机对应的两个所述印刷色组之间的间料长度；

待测套印标记模块，用于通过图像识别方法识别所述待测套印图像中的待测套印标记；

绝对误差值模块，用于根据所述待测套印标记和所述标准套印标记，通过算法分析计算所述待测套印标记和所述标准套印标记相差距离的绝对误差值；

调整模块，用于根据所述绝对误差值调整印版辊筒的位置。

可选的，所述套印基准位置坐标模块，具体包括：

间料长度单元，用于获取任意两个相邻的所述印刷色组之间的间料长度；

第一判断单元，用于判断所述间料长度是否为所述印版周长的整倍数，得到第一判断结果；所述第一判断结果为是时，执行第一是单元；所述第一判断结果为否时，执行第一否单元；

第一是单元，用于任意两个相邻的所述印刷色组中第二个印刷色组的第二套印基准位置坐标等于所述第一套印基准位置坐标；任意两个相邻的所述印刷色组中第一个印刷色组的待测套印标记的所在位置为所述第一个印刷色组的第一套印基准位置，所述第一套印基准位置相对于第一原点位置沿印刷方向的最小周向长度作为所述第一套印基准位置的坐标；所述第一原点位置为所述第一个印刷色组的第一印版辊筒圆周上相对所述第一印版辊筒顶点转过预设角度的位置；任意两个相邻的所述印刷色组中第二个印刷色组的待测套印标记的所在位置为所述第二个印刷色组的第二套印基准位置，所述第二套印基准位置相对于第二原点位置沿印刷方向的最小周向长度作为所述第二套印基准位置的坐标；所述第二原点位置为所述第二个印刷色组的第二印版辊筒圆周上相对所述第一印版辊筒顶点转过所述预设角度的位置；

第一否单元，用于获取所述间料长度除以所述印版周长的余数，计算所述第一套印基准位置坐标与所述余数之和，得到和结果；

第二判断单元，用于判断所述和结果是否大于所述印版周长，得到第二判断结果；所述第二判断结果为是时，执行第二是单元；所述第二判断结果为否时，执行第二否单元；

第二否单元，用于若所述第二判断结果表示否，则确定所述第二套印基准位置坐标为所述和结果；

第二是单元，用于若所述第二判断结果表示是，则确定所述第二套印基准位置坐标为所述和结果除以所述印版周长所得到的余数。

可选的，所述待测套印标记模块，具体包括：

帧图像单元，用于将所述摄像机拍摄的待测套印图像从模拟信号转化为数字信号，得到所述待测套印图像的每一帧图像；

关键帧图像单元，用于获取所述待测套印图像的中含有待测套印标记的关键帧图像；

待测套印标记单元，用于通过尺寸测量提取所述关键帧图像中的待测套印标记。

可选的，所述绝对误差值模块，具体包括：

灰度单元，用于对所述待测套印标记进行灰度化处理，得到灰度图像；

像素单元，用于对所述灰度图像进行像素化处理，得到像素图像；

建立标准套印标记单元，用于建立所述标准套印标记，以所述套印基准位置坐标为所述标准套印标记的中心点建立所述标准套印标记，且所述标准套印标记的形状和尺寸与所述待测套印标记一致；

绝对误差值单元，用于对所述像素图像和所述标准套印标记进行模板匹配，得到所述像素图像中所述待测套印标记和所述标准套印标记对应像素点之间相差距离的绝对误差值。

可选的，所述调整模块，具体包括：

调整角度单元，用于当所述绝对误差值大于预设阈值时，计算所述绝对误差值与所述印版周长的比例，确定所述印版辊筒的调整角度；

调整单元，用于根据所述调整角度调整所述印版辊筒的位置。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种印刷套准方法及系统。该印刷套准方法包括：获取每个印刷色组的印版周长；根据印版周长计算每个印刷色组的套印基准位置坐标；获取摄像机拍摄的待测套印图像；通过图像识别方法识别待测套印图像中的待测套印标记；根据待测套印标记和标准套印标记，通过算法分析计算待测套印标记和标准套印标记相差距离的绝对误差值；根据绝对误差值调整印版辊筒的位置。本发明的印刷套准方法及系统在每两组印刷色组之间设置一个摄像机，通过算法分析计算待测套印标记和标准套印标记相差距离的绝对误差值，根据每个印刷色组的印版辊筒印刷的待测套印标记和标准套印标记的绝对误差值调整印版辊筒的位置，控制套准位置，而不是根据其他颜色(印刷色组)的相对误差来控制，可以提高印刷套准精度，节省纸张避免浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1所提供的印刷套准方法的流程图；

图2为本发明实施例1所提供的印刷套准方法的印刷色组结构图；

图3为本发明实施例2所提供的印刷套准系统的结构图。

其中，1、第一印刷色组；2、第二印刷色组；3、压印辊筒；4、印版辊筒；5、卷筒纸；6、第一摄像机；7、第一印刷色组压印点；8、第二摄像机；9、第二印刷色组压印点；d、印刷色组压印点与摄像机之间的中心间距。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明所提及的套印是指多色印刷时要求各色版图文印刷重叠套准，也就是将原稿分色后制得的不同网线角度的单色印版，按照印版色序依次重叠套合，最终印刷得到与原稿层次、色调相同的印品。

印刷色组是指印刷的色数。

套准(register)是指在多色套印时任意两色图像位置重合的准确度。印刷中的套准定位是指通过控制每个颜色的印版，使印刷图案的各部分准确地印刷在要求的承印物区域(或点)。

本发明的一种印刷套准方法及系统应用于一种印刷装置，该印刷装置为在现有印刷装置的印刷色组压印点沿印刷方向距离d处设置摄像机。图2为本发明实施例1所提供的印刷套准方法的印刷色组结构图，参见图2，图2中包括第一印刷色组1和第二印刷色组2，第一印刷色组和第二印刷色组均包括压印辊筒3和印版辊筒4，压印辊筒位于印版辊筒上方，且压印辊筒和印版辊筒之间仅放置卷筒纸5，通过压印电机(图中未示出)驱动压印辊筒转动，印版电机(图中未示出)驱动印版辊筒转动，压印电机和印版电机均为交流伺服电机。第一摄像机6的设置位置与第一印刷色组压印点7之间的中心间距为d，第二摄像机8的设置位置与第二印刷色组压印点9之间的中心间距为d，且第一摄像机与第二摄像机之间的间料长度等于第一印刷色组压印点与第二印刷色组压印点之间的间料长度。

实施例1

本实施例1提供一种印刷套准方法。图1为本发明实施例1所提供的印刷套准方法的流程图。参见图1，印刷套准方法包括：

步骤101，获取每个印刷色组的印版周长。印版按照常规工艺方法制作，印版上雕刻有预设的套准标记，即待测套印标记，待测套印标记设置在印刷材料的空余位置。制作印版的常规工艺方法包括：激光雕刻和电子雕刻等。套准标记可以为十字线、小圆点、方形点或梯形块等任意图案。

步骤102，根据印版周长计算每个印刷色组的套印基准位置坐标；套印基准位置坐标用于建立标准套印标记。

步骤102具体包括：获取任意两个相邻的印刷色组之间的间料长度。任意两个相邻的印刷色组之间的间料长度可以为任意两个相邻的印刷色组的压印点之间的间料长度。

判断间料长度是否为印版周长的整倍数，得到第一判断结果。

第一判断结果为是时，任意两个相邻的印刷色组中第二个印刷色组的第二套印基准位置坐标等于第一套印基准位置坐标；任意两个相邻的印刷色组中第一个印刷色组的待测套印标记的所在位置为第一个印刷色组的第一套印基准位置，第一套印基准位置相对于第一原点位置沿印刷方向的最小周向长度作为第一套印基准位置的坐标；第一原点位置为第一个印刷色组的第一印版辊筒圆周上相对第一印版辊筒顶点转过预设角度的位置；任意两个相邻的印刷色组中第二个印刷色组的待测套印标记的所在位置为第二个印刷色组的第二套印基准位置，第二套印基准位置相对于第二原点位置沿印刷方向的最小周向长度作为第二套印基准位置的坐标；第二原点位置为第二个印刷色组的第二印版辊筒圆周上相对第一印版辊筒顶点转过预设角度的位置。

第一判断结果为否时，获取间料长度除以印版周长的余数，计算第一套印基准位置坐标与余数之和，得到和结果。

判断和结果是否大于印版周长，得到第二判断结果。

若第二判断结果表示否，则确定第二套印基准位置坐标为和结果。

若第二判断结果表示是，则确定第二套印基准位置坐标为和结果除以印版周长所得到的余数。

步骤103，获取摄像机拍摄的待测套印图像；每个印刷色组对应设置一个摄像机，摄像机设置在对应印刷色组的压印点与下一组印刷色组的压印点之间，每两个摄像机之间的间料长度等于两个摄像机对应的两个印刷色组之间的间料长度。摄像机可选为电荷耦合元件相机(chargecoupleddevicecamera，ccd相机)、互补金属氧化物半导体相机(complementarymetaloxidesemiconductorcamera，cmos相机)、线阵相机或面阵相机等。

步骤104，通过图像识别方法识别待测套印图像中的待测套印标记。图像识别方法可以为视频图像识别方法。

步骤104具体包括：将摄像机拍摄的待测套印图像从模拟信号转化为数字信号，得到待测套印图像的每一帧图像。

获取待测套印图像的中含有待测套印标记的关键帧图像。

通过尺寸测量提取关键帧图像中的待测套印标记。

步骤105，根据待测套印标记和标准套印标记，通过算法分析计算待测套印标记和标准套印标记相差距离的绝对误差值。

步骤105具体包括：对待测套印标记进行灰度化处理，得到灰度图像。

对灰度图像进行像素化处理，得到像素图像。

建立标准套印标记，以套印基准位置坐标为标准套印标记的中心点建立标准套印标记，且标准套印标记的形状和尺寸与待测套印标记一致。

对像素图像和标准套印标记进行模板匹配，得到像素图像中待测套印标记和标准套印标记对应像素点之间相差距离的绝对误差值。

步骤106，根据绝对误差值调整印版辊筒的位置。

步骤106具体包括：当绝对误差值大于预设阈值时，计算绝对误差值与印版周长的比例，确定印版辊筒的调整角度。调整角度为绝对误差值除以印版周长后乘以360°，例如印版周长为600毫米，绝对误差值为200毫米，则印版辊筒的调整角度为200/600*360°＝120度。

根据调整角度调整印版辊筒的位置。具体可为通过计算机根据调整角度发送相应的控制命令至交流伺服电机，交流伺服电机的数字伺服调节部分根据控制命令确定相应的调节命令，并根据调节命令控制交流伺服电机对印版辊筒进行实时的位置调整。

对印版辊筒的位置进行调整后可重复步骤103至步骤106继续进行套准，提高印刷套准精度。

传统印刷机至少需要从第一个印刷色组走到最后一个印刷色组才能套准，浪费纸张的长度至少是整个印刷机走纸料长，而本实施例1每个印刷色组的浪费纸张长度＝印版周长+摄像机至对应印刷色组压印点的距离d。所以本实施例1的印刷套准方法起到了节省用纸的作用。

本实施例1的印刷套准方法通过图像识别方法印刷色组的待测套印标记，计算出每一个印刷色组的待测套印标记和标准套印标记之间相差距离的绝对误差值，对印版辊筒进行调整和套准，而不是根据其他颜色的相对误差来控制，大大提高了印刷套准精度，减少纸张使用量避免了更多的浪费，提高了经济效益；解决了传统光电标记印刷套准方法通过读取各色组间套准标记的相对位置通过计算印刷色组相对位置偏差再进行校准，套印时间长，材料浪费大的问题。另外，传统方案一般需要在图文位置外一个区域单独印刷色标，需要多余的幅宽材料，本实施例1印刷套准方法的待测套印标记可以放在印刷材料的空余位置，使用图像识别方法技术不需要单独的区域印刷待测套印标记，可以节省材料。

实施例2

本实施例提供一种印刷套准系统，图3为本发明实施例2所提供的印刷套准系统的结构图。参见图2，该印刷套准系统包括：

印版周长模块201，用于获取每个印刷色组的印版周长。印版按照常规工艺方法制作，印版上雕刻有预设的套准标记，即待测套印标记，待测套印标记设置在印刷材料的空余位置。制作印版的常规工艺方法包括：激光雕刻和电子雕刻等。套准标记可以为十字线、小圆点、方形点或梯形块等任意图案。

套印基准位置坐标模块202，用于根据印版周长计算每个印刷色组的套印基准位置坐标；套印基准位置坐标用于建立标准套印标记。

套印基准位置坐标模块202具体包括：间料长度单元，用于获取任意两个相邻的印刷色组之间的间料长度。任意两个相邻的印刷色组之间的间料长度可以为任意两个相邻的印刷色组的压印点之间的间料长度。

第一判断单元，用于判断间料长度是否为印版周长的整倍数，得到第一判断结果；第一判断结果为是时，执行第一是单元；第一判断结果为否时，执行第一否单元。

第一是单元，用于任意两个相邻的印刷色组中第二个印刷色组的第二套印基准位置坐标等于第一套印基准位置坐标；任意两个相邻的印刷色组中第一个印刷色组的待测套印标记的所在位置为第一个印刷色组的第一套印基准位置，第一套印基准位置相对于第一原点位置沿印刷方向的最小周向长度作为第一套印基准位置的坐标；第一原点位置为第一个印刷色组的第一印版辊筒圆周上相对第一印版辊筒顶点转过预设角度的位置；任意两个相邻的印刷色组中第二个印刷色组的待测套印标记的所在位置为第二个印刷色组的第二套印基准位置，第二套印基准位置相对于第二原点位置沿印刷方向的最小周向长度作为第二套印基准位置的坐标；第二原点位置为第二个印刷色组的第二印版辊筒圆周上相对第一印版辊筒顶点转过预设角度的位置。

第一否单元，用于获取间料长度除以印版周长的余数，计算第一套印基准位置坐标与余数之和，得到和结果。

第二判断单元，用于判断和结果是否大于印版周长，得到第二判断结果；第二判断结果为是时，执行第二是单元；第二判断结果为否时，执行第二否单元。

第二否单元，用于若第二判断结果表示否，则确定第二套印基准位置坐标为和结果。

第二是单元，用于若第二判断结果表示是，则确定第二套印基准位置坐标为和结果除以印版周长所得到的余数。

待测套印图像模块203，用于获取摄像机拍摄的待测套印图像；每个印刷色组对应设置一个摄像机，摄像机设置在对应印刷色组的压印点与下一组印刷色组的压印点之间，每两个摄像机之间的间料长度等于两个摄像机对应的两个印刷色组之间的间料长度。摄像机可选为ccd相机、cmos相机或线阵相机或面阵相机等。

待测套印标记模块204，用于通过图像识别方法识别待测套印图像中的待测套印标记。图像识别方法可以为视频图像识别方法。

待测套印标记模块204具体包括：帧图像单元，用于将摄像机拍摄的待测套印图像从模拟信号转化为数字信号，得到待测套印图像的每一帧图像。

关键帧图像单元，用于获取待测套印图像的中含有待测套印标记的关键帧图像。

待测套印标记单元，用于通过尺寸测量提取关键帧图像中的待测套印标记。

绝对误差值模块205，用于根据待测套印标记和标准套印标记，通过算法分析计算待测套印标记和标准套印标记相差距离的绝对误差值。

绝对误差值模块205具体包括：灰度单元，用于对待测套印标记进行灰度化处理，得到灰度图像。

像素单元，用于对灰度图像进行像素化处理，得到像素图像。

建立标准套印标记单元，用于建立标准套印标记，以套印基准位置坐标为标准套印标记的中心点建立标准套印标记，且标准套印标记的形状和尺寸与待测套印标记一致。

绝对误差值单元，用于对像素图像和标准套印标记进行模板匹配，得到像素图像中待测套印标记和标准套印标记对应像素点之间相差距离的绝对误差值。

调整模块206，用于根据绝对误差值调整印版辊筒的位置。

调整模块206具体包括：调整角度单元，用于当绝对误差值大于预设阈值时，计算绝对误差值与印版周长的比例，确定印版辊筒的调整角度。调整角度为绝对误差值除以印版周长后乘以360°，例如印版周长为600毫米，绝对误差值为200毫米，则印版辊筒的调整角度为200/600*360°＝120度。

调整单元，用于根据调整角度调整印版辊筒的位置。调整单元具体可为通过计算机根据调整角度发送相应的控制命令至交流伺服电机，交流伺服电机的数字伺服调节部分根据控制命令确定相应的调节命令，并根据调节命令控制交流伺服电机对印版辊筒进行实时的位置调整。

本发明的印刷套准方法及系统在每两组印刷色组之间设置一个摄像机，通过算法分析计算待测套印标记和标准套印标记相差距离的绝对误差值，根据每个印刷色组的印版辊筒印刷的待测套印标记和标准套印标记的绝对误差值调整印版辊筒的位置，控制印刷套准位置，而不是根据其他颜色(印刷色组)的相对误差来控制，可以提高印刷套准精度，节省纸张避免浪费。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。