专利名称：荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，是一种用于测定荧光油墨硬拷贝微观成像质量的装置和软件系统，尤其是测定荧光油墨成像的微观形状规则性及成像清晰性等质量属性。
背景技术：
荧光油墨在防伪及一些特殊图像显示方面已广泛应用，油墨的硬拷贝成像中，线条和微小色点等基本元素的微观成像质量对文字乃至图像成像的整体质量都具有决定性的作用。线条成像的宽度、密度、边缘的粗糙度和模糊度，色点成像的密度、圆度，以及MTF(模量传递函数)等指标，构成了与文本笔划和图像中不同图像内容边缘清晰性的质量属性，这些属性的定量描述需要成像面上微小面元光反射因数的量化、采集和处理。目前，尚没有针对荧光油墨硬拷贝成像微观质量进行检测的装置系统。
实用新型内容为了实现对荧光油墨微观成像质量的测定，本实用新型提供了一种装置及工作软件系统，该系统能够测定不同激发光源荧光油墨的硬拷贝成像微观质量，包括线条/文字、色点，以及MTF等质量属性指标。本实用新型实现了对荧光油墨微观成像质量的测定。目前尚没有该测定系统。本实用新型通过对荧光油墨微观成像质量的测定，可测评和监控荧光油墨在实用中的硬拷贝成像效果。本实用新型的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，包括荧光油墨的荧光激发光源、工业彩色CCD和成像镜头、计算机、计算机控制和计算软件，以及置样台。荧光激发光源用于照射放置在置样台上的被测图样(荧光油墨硬拷贝图样)，工业彩色C⑶和成像镜头(工业CCD摄像头)用于捕获被测图样被激发荧光的荧光图像，计算机连接工业彩色CCD和成像镜头，采用计算机控制和计算软件用于控制荧光图像的捕获，并对捕获图像进行处理和计算，获得被测图样成像质量的属性指标数值。所述的突光激发光源为两个，具有相同的发光强度，并对称分布于被测图样表面的法线两侧。荧光激发光源发出的光线于被测图样两侧分别沿与被测图样表面法线方向(法线是指垂直于被测图样表面的直线)夹角为45°的方向照射在被测图样表面的同一区域。荧光激发光源的强度需与荧光油墨的感光灵敏度及工业彩色CCD和成像镜头的感光性能相匹配，以获得响应数值在0-255间均衡分布的数字影像；激发光源的频谱特性视荧光油墨的感色性可选为紫外和红外光源，中心波长需与被检测荧光油墨的最大感光灵敏度波长相对应。所述的工业彩色CXD和成像镜头((XD成像设备)置于被测图样表面的法线方向上，在计算机控制下接收被测图样的激发荧光并形成彩色数字图像信号；进一步，计算软件对彩色数字图像进行处理和计算，获得荧光成像的微观质量属性值。所述的工业彩色CCD和成像镜头具有动、静态彩色数字图像捕获功能，并要求在线度为Icm左右的视场物面上的最小分辨尺寸小于6 μ m,即保证捕获的图样数字图像分辨率不低于4000dpi。计算机控制和计算软件通过CXD系统的驱动软件捕获被测图样的彩色数字图像，并将图像的RGB数值转换为图样的荧光光强值，进一步对该光强数字图像进行变换、降噪、配准和特征提取等处理，按照IS013660标准中的微观质量属性定义式求解计算属性指标数值。所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，还包括用于校正CXD成像数字图像RGB响应数值与对应荧光光强关系的密度色阶图标，以及具有不同宽度的线条和不同大小圆色点等内容的检测图样。
·[0013](一)高分辨率彩色数字图像采集系统。包括荧光油墨的激发紫外或红外(或就说为激发光源)光源，能够均匀照射图像平面上一定面积的区域；还包括在图像平面法线方向上接收荧光图像的CCD成像设备，以采集获得成像面上一定区域的高分辨率彩色数字图像。(二)荧光油墨成像质量检测图像的设计、图像采集与处理。首先设计用于校正CXD图像采集系统对荧光光强响应的密度色阶图标和包含不同宽度的线条和不同大小的圆色点等内容的检测图样。密度色阶图标用于校正CCD的响应数值与对应荧光光强的关系；检测图样为被检测的荧光油墨在特定输出设备上输出的硬拷贝图样，用于测定荧光油墨成像的质量指标。密度色标和检测图样分别在激发光源照射下，由CCD系统获得其彩色数字图像；针对该图像应用CCD系统的光响应校正关系，获得对应的荧光光强数字图像，进一步进行从图像数值到荧光光强值的变换，以及采用降噪、对准及特征提取等特定的数字图像处理方法，并根据IS013660国际标准中的定义式计算各质量属性指标数值，达到荧光油墨成像质量的测定目的。本实用新型的系统可以方便、快捷地表征出荧光油墨实用的客观质量，可在荧光油墨的研发及生产中检测和监控成像质量。
图I是本实用新型的结构示意图。主要附图标记I 置样台4 光学成像镜头2 被测图样5 业彩色CCD3 荧光激发光源 6 计算机及计算机控制和计算软件
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。[0022]如图I所示，为本实用新型荧光油墨成像质量检测系统结构示意图。本实用新型的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，包括荧光油墨的荧光激发光源3、工业彩色CCD 5和光学成像镜头4、计算机及计算机控制和计算软件6，以及置样台I。荧光激发光源用于照射放置在置样台I上的被测图样(荧光油墨硬拷贝图样)2，工业彩色CXD 5和光学成像镜头4用于捕获被测图样2被激发荧光的荧光图像，计算机连接工业彩色CCD 5和光学成像镜头4，采用计算机控制和计算软件用于控制荧光图像的捕获，并对捕获图像进行处理和计算，获得被测图样2成像质量的属性指标数值。突光激发光源3为两个,具有相同的发光强度,并对称分布于被测图样表面的法线两侧。荧光激发光源3发出的光线于被测图样2两侧分别沿与被测图样2表面法线方向(法线是指垂直于被测图样表面的直线)夹角为45°的方向照射在被测图样2表面的同一区域。荧光激发光源3的强度需与荧光油墨的感光灵敏度及工业彩色CCD 5和光学成像镜头 4的感光性能相匹配，以能够获得0-255范围内中间部位的图像颜色数值为准；荧光激发光源3的频谱特性视荧光油墨的感色性可选为紫外和红外光源，中心波长需与被检测荧光油墨的最大感光灵敏度波长相对应。工业彩色CXD 5和光学成像镜头4置于被测图样2表面的法线方向上，在计算机控制下接收被测图样2的激发荧光并形成彩色数字图像信号；进一步，计算软件对彩色数字图像进行处理和计算，获得荧光成像的微观质量属性值。工业彩色CXD 5和光学成像镜头4具有动、静态彩色数字图像捕获功能，并要求在线度为Icm左右的视场物面上的最小分辨尺寸小于6 μ m,即保证捕获的图样数字图像分辨率不低于4000dpi。计算机控制和计算软件通过CCD系统的驱动软件捕获被测图样2的彩色数字图像，并将图像的RGB数值转换为图样的荧光光强值，进一步对该光强数字图像进行变换、降噪、配准和特征提取等处理，按照IS013660标准中的微观质量属性定义式求解计算属性指标数值。荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，还包括用于校正CXD成像数字图像RGB响应数值与对应荧光光强关系的密度色阶图标，以及具有不同宽度的线条和不同大小圆色点等内容的检测图样。如图2所示，为本实用新型荧光油墨成像质量检测系统中的密度色阶图标示意图。在图2中的每一级密度图块对应一个荧光油墨的硬拷贝输出墨量，在激发光照下会发射不同强度的荧光，通过测量荧光强度，可以反映不同的着墨量及其发光性能。蓝光荧光油墨(感光灵敏度峰值波长在365nm左右)硬拷贝成像质量检测系统采用上面所述的系统，其中系统中荧光激发光源采用紫外光源，选用365nm的LED点光源，其发光光线经光源前端的镜头准直，以在成像面上获得照度约为300mW/cm2左右的均匀照射。CXD成像系统选用高信噪比的工业彩色面阵(XD，像素数为2452 X 2054，配合光学放大镜头，获得物面上Icm左右的视场上5. 6 μ m左右的分辨率，可形成分辨率为4535dpi的彩色数字图像，从而保证成像质量在微米量级分析的精度以上。调整CCD成像系统的曝光时间和感光度，使在图样应用范围内，所形成的数字图像颜色数值在10-245范围内(避免过小和过大)。首先对CCD成像系统进行光强校正。即由硬拷贝输出设备输出密度色阶图标，在激发光源照射下，针对每级密度图块，由辐射度计在图块表面法线方向上测量对应的荧光光强；之后再重复针对每级密度图块由CCD成像系统获取其RGB响应数值，并建立与其荧光光强的对应关系，即校正关系。然后进行图样检测，两个紫外光源由其光源控制器控制发出强度一致的紫外光，并在被检图样两侧分别沿与被测图样表面法线方向夹角为45°方向照射被测图样表面同一区域，CCD成像设备在计算机控制和计算软件系统的控制下采集被测图样的数字图像，计算软件首先将CCD捕获的图样数字图像经校正关系变换为表征荧光光强的数字图像；其后，再进行适当的变换、降噪、对准和特征提取等处理，计算求解出IS013660国际标准中定 义的线条/文本、圆点及MTF等质量属性指标。
权利要求1.一种荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其特征在于其包括荧光油墨的荧光激发光源、工业彩色CCD和成像镜头、计算机、计算机控制和计算软件，以及置样台，荧光激发光源用于照射放置在置样台上的被测图样，工业彩色CCD和成像镜头用于捕获被测图样被激发荧光的荧光图像，计算机连接工业彩色CCD和成像镜头，采用计算机控制和计算软件用于控制荧光图像的捕获，并对捕获图像进行处理和计算，获得被测图样成像质量的属性指标数值。
2.根据权利要求I所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其特征在于所述的荧光激发光源为两个，具有相同的发光强度，并对称分布于被测图样表面的法线两侧。
3.根据权利要求2所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其特征在于所述的荧光激发光源发出的光线于被测图样两侧分别沿与被测图样表面法线方向夹角为45°的方向照射在被测图样表面的同一区域。
4.根据权利要求3所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其特征在于所述的荧光激发光源的强度与工业彩色CCD和成像镜头相匹配，以获得响应数值在0-255间均衡分布的数字图像，所述荧光激发光源的中心波长与被检测荧光油墨的最大感光灵敏度波长相对应。
5.根据权利要求4所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其特征在于所述的工业彩色CXD和成像镜头置于被测图样表面的法线方向上。
6.根据权利要求5所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其特征在于所述的工业彩色CXD和成像镜头的影像分辨率不低于4000dpi。
7.根据权利要求6所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其特征在于所述的计算机控制和计算软件通过工业彩色CCD的驱动软件捕获被测图样的彩色数字图像，并将图像的RGB数值转换为荧光光强值，进一步对该光强数字图像进行变换、降噪、配准和特征提取处理，然后计算属性指标数值。
8.根据权利要求7所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其特征在于所述的荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，还包括用于校正CXD成像数字图像RGB响应数值与对应荧光光强关系的密度色阶图标，以及具有不同宽度的线条和不同大小圆色点的检测图样。
专利摘要本实用新型涉及一种荧光油墨硬拷贝成像质量检测系统，其包括荧光油墨的荧光激发光源、工业彩色CCD和成像镜头、计算机、计算机控制和计算软件，以及置样台，荧光激发光源用于照射放置在置样台上的被测图样，工业彩色CCD和成像镜头用于捕获被测图样被激发荧光的荧光图像，计算机连接工业彩色CCD和成像镜头，采用计算机控制和计算软件用于控制荧光图像的捕获，并对捕获图像进行处理和计算，获得被测图样成像质量的属性指标数值。本实用新型的系统可以方便、快捷地表征出荧光油墨实用的客观质量，可在荧光油墨的研发及生产中检测和监控成像质量。
文档编号G01N21/64GK202676597SQ20122026148
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者徐艳芳, 魏先福, 李路海, 黄敏 申请人:北京印刷学院