专利名称：用于检查印刷品的方法和装置、计算机程序以及计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检查印刷品的一种方法和一种装置，所述印刷品尤其是同类的印 刷的纸张，所述印刷品由输送装置来输送。本发明还涉及一种计算机程序和一种计算机程序产品。
背景技术：
公知用于专利公开文献EP 1 586 462 A2和EP 1 715 441 A2中的书籍装订机的 对印刷品的检查。在对用于书籍装订机的印刷品进行检查时，所想到的是，检查并且识别印 刷品的正确次序。这以公知的方式借助数字相机并且借助识别在以不同的方式印刷的纸张 上相继排列的识别符号来实现。在此，也可以充当识别符号的是纸张与纸张之间不同的印 刷图像，能够以正确的预先给定的次序将这些纸张提供给书籍装订机。为此，相应的学习程 序(Einlernprogramm)和检查程序需要高昂的机器开支和程序开支。额外地，它们还要求 快速地存取大量的存储器信息，以便能够在机器周期(Maschinentakt)中识别正确的次序 并且能够避免次序错误，并且假如出现次序错误，相应地停止书籍装订机。但是，在很多印刷品中无需借助大量不同的、可能相继排列的标识符来测定正确 的次序。已足够的是，检查印刷品的同类性(Gleichartigkeit)，并且在输送给书籍装订机、 目录粘合机或者输送给期刊装订机之前确保印刷品的同类性和位置一致性。在印刷品的快 速印后处理中或者在包装工业中，会出现问题的是，待处理的同类印刷品未正确地输送给 相应的机器。后果是，书籍装订机装订空白页，配页机扭曲地堆叠页，折页机对错误的纸张 进行折页和剪切，或者包装机例如在药品包装盒内排列颠倒的装箱单。现有技术中公知的解决方案是，在印刷品上在边缘上压印用于鉴别的代码。代码 也许可以在装订或者折页之后被切去。于是，在机器中集成有读取设备，并且将所读取的代 码与预先给定的值进行比较。这种方法的缺点是事先压印到每页纸张或者每个印刷品上的 代码，这些代码意味着额外的开支，而且也不是在所有情况下都能覆加这些代码。
发明内容
可以被认为是本发明的任务的是，在花费尽可能少的检查时间的情况下，既在学 习阶段(Einlernphase)中又在检查阶段中检查印刷品的同类性和位置一致性。另外，可以 被视为本发明的任务的是，使针对学习阶段所设置的同类印刷品的数量最小化。最后，本发 明的任务是，完成一种适合于该方法的装置。另外，应指出一种合适的计算机程序。该任务借助独立权利要求的主题来解决。本发明的有利的改进方式由从属权利要 求得知。根据本发明，完成用于检查同类印刷品的一种方法和一种装置，所述同类印刷品 尤其是同类的印刷的纸张，所述印刷品由输送装置来输送。为此，在学习阶段中，在印刷品 的多个部位上利用数码相机拍摄测试图像。随后，在每个测试图像之内定义评估区域，该评估区域小于或等于测试图像的尺寸。对每个评估区域就其特征信息进行评估。然后，选择如 下测试图像作为所谓的基准图像，即，在该测试图像中，评估区域具有最典型的特征信息。为了检查后续的同类印刷品，从每个印刷品中都生成检查图像。在这种情况下，该 检查图像的位置与基准图像在印刷品上的位置相对应。通过根据图像数据将检查图像的至 少一个子区域与基准图像的评估区域进行比较，来检查后续印刷品相对于那个为其生成了 基准图像的印刷品的同类性和位置一致性。这种检查利用根据本发明的装置来实施，所述装置具有用于拍摄印刷品的测试 图像的数码相机，用于照亮印刷品的照明装置，用于输送位置信号的输入端和用于控制数 码相机和照明装置并且用于评估数码相机的图像数据的控制及评估装置。根据本发明的方法的基本思想是，在印刷品上测定如下区域，即，该区域特别好地 适合于对后续印刷品进行质量控制。在本发明意义上的质量控制例如可以被认为是后续印 刷品与在学习阶段期间所分析的印刷品的同类性和位置一致性。如果所测定的区域能够以 相对低的处理成本得出关于所考察的印刷品的质量的相对好的结论，那么它就适合于质量 控制，尤其是通过与后续印刷品进行比较。换而言之，在学习阶段中，选择具有如下评估区 域的基准图像，即，基于该评估区域可以实现在零点几秒之内测定正确/错误信号作为检 查方法的结果。在错误信号的情况下，于是可以在控制及评估装置的输出端上输出故障信 号。为了测定具有最好的、最合适的评估区域的基准图像，对每个测试图像的评估区 域测定特征信息。随后，选择包含最典型特征信息的测试图像作为基准图像或者其评估区 域。不同的方法适合于测定特征信息和评价这些信息。在这种情况下，重要的是，信息的测 定要快速地实施并且要以尽可能少的计算能力来实施，这是因为根据本发明的方法和根据 本发明的装置都使用在实时性至关重要的环境中。用于测定和评估特征信息的一种可行方案是，将每个测试图像的评估区域划分成 一定数量的子区域，并且分别对子区域就其特征信息进行评估。此外，这还提供如下优点 对于根据特征信息的选择来测定特征信息更为有利的是，针对多个子区域而不是针对整个 评估区域来测定所述特征信息。用于特征信息的可行方案例如是棱边数量。可以把该棱边 数量理解为明与暗之间的交替次数。同样可行的是测定关于对比度值的数据、测定关于对 比度值的分布的数据、测定关于亮度的直方图的数据、测定关于平均灰度值的数据或者测 定关于灰度值的中值的数据。优选地，将评估区域划分成η2个正方形的子区域，其中η为正整数，例如划分成16 或25个子方格。在正方形的评估区域的情况下，这是一种简单却又足够的划分。原则上，优选的是，在学习阶段期间实施尽量少的方法步骤，原因在于这可能会延 长学习阶段。如果在一个子区域中存在尽可能多的棱边例如对后续印刷品的稍后的检查有 利，那么在对每个子区域测定特征信息时，仅测定每个子区域内的棱边数量就已经足够了。 仅针对例如发现在一个子区域中存在的棱边太少的情况，才可能计算其他的特征信息如灰 度平均值。在根据本发明的方法的有利实施方式中例如设置为了检查后续印刷品，将基准 图像的评估区域的每个子区域分别与检查图像的相对应的子区域进行比较。这种比较例如 可以通过对这两个子区域的相关性计算来实现。然而，因为相关性计算仅在足够的棱边数量的情况下才提供足够可靠的结果，所以优选的是，为棱边数量定义阈值。如果评估区域的 子区域具有多于阈值的棱边，那么所述子区域，也就是说其图像信息，适合于进行基于相关 性的比较。如果棱边数量较少，那么可以测定额外的比较参数，可以额外地或者也可以代替 基于相关性的比较地对这些比较参数进行比较。例如灰度平均值适合于此。由此，针对评 估区域产生不同数量的子区域，这些子区域可以用于进行基于相关性的比较；和一定数 量的子方格，这些子方格显得仅适合于灰度比较。因此，有利的是，将如下测试图像或者其评估区域确定为基准图像，S卩，该测试图 像具有最多个具有超过预定阈值的棱边数量的子区域。换而言之，选择如下测试图像，即， 该测试图像具有最多个适合于利用相关性与后续子区域进行比较的子区域。在根据本发明的方法的有利实施方式中，要么在每个测试图像的评估区域中要么 仅在基准图像的评估区域中测定基准图案。为此，可以在评估区域中定义大量测试图案，分 别就其作为基准图案的适合性检查这些测试图案。这些测试图案也可以相互搭叠。换而言 之，在寻找适合的基准图案时，将只释放一个测试图案的模板框放置在评估区域之上。该模 板框在整个评估区域之上移动，从而生成很多不同的测试图案，然后分别对这些测试图案 进行评价。随后，选择最适合的测试图案作为基准图案。原则上，可以利用任意的评价方法来分析和选择基准图案。然而，有利的是，基准 图案通过良好的识别值而区别于所考察的其他测试图案。因此，该基准图案可能具有最多 或者最优的棱边数量。另外，可以在确定的例如最大或者最佳对比度值的情况下考察棱边 数量。此外，所选择的基准图案在评估区域中应当是独一无二的，由此，以后也可以在后续 的印刷品上精确地识别出该基准图案。为了能够可靠地对后续印刷品进行质量控制，在学习阶段中测定最优的曝光时 间。“最优”在本发明的意义上可以理解为利用该曝光时间能够尽量简单并且可靠地实施 后续的处理和计算步骤，以测定基准图案等。为此，例如能够以不同的曝光时间或者快门时 间来生成印刷品的测试图像。这些测试图像应当总呈现印刷品上的同一片段。对测试图像 的比较及由此对将要在后续过程中用到的曝光时间的测定，可以基于针对每个测试图像所 测定的特征量来实现。为此，提供测试图像的直方图，其中，例如可以将均勻分布或者朝向 明亮处的偏移评价为特别有利。如果在寻找基准图案时在待考察的测试图像上存在一维或多维的条形码，那么优 选的是，以如下方式来选择基准图案，即，条形码位于基准图案之内。视用于测定基准图案 的评估方法而定，这可以通过基本的选择参数无需其他辅助动作地实现，或者可以利用对 所有测试图案的额外的分析在条形码上通过公知的方法之一来实现。在生成将提供给后续处理的测试图像时，优选的是，这些测试图像就其数量和位 置而言具有基本对称的布置。这种对称可以是关于印刷品的中心轴线，也可以是关于印刷 品的横向轴线。测试图像也可以关于两个轴线均轴对称分布。为了实现基本对称的分布， 优选的是，通过光栅栏来测定印刷品的长度。此外，也应当测定传输速度，以便将对生成测 试图像时时间间隔的影响考虑在内。针对后续印刷品的可靠的质量控制，有利的是，检查图像中的评估区域与基准图 像的评估区域相对应。在这种情况下，视所定义的公差范围而定地，不需要精确的位置一 致。但是，如果对于进一步的比较而言，评估区域的很小的位置偏差都会有很大影响，则优选对测试图像的评估区域进行再调整。为此，在测试图像中寻找事先定义的基准图案。可 以依据定义独一无二地确定该基准图案并且因此独一无二地确定其位置。此外，在定义基 准图案时，也就确定了评估区域相对于基准图案的相对位置。由此现在可以实现的是，将评 估区域连同其子区域在测试图像上根据基准图案来调校，从而可以实现精确的定位。为了使学习阶段和随后的检查阶段正确地进行，在开始时定义几个用于所述方法 的常数。例如，在学习阶段之前确定上面提及的阈值，用于判断是进行相关性评估还是进行 灰度比较。此外，在开始所述方法之前还确定所述比较何时提供肯定的或否定的结果。这 可以针对每个所采用的比较方法来定义。另外，在学习阶段开始之前还定义在χ方向和y 方向上的最小位置公差，其中，χ方向标出待检查的印刷品沿输送方向的位置，而y方向标 出印刷品横向于输送方向的位置。此外，还可以确定的是，有多少次对子区域的比较肯定是 有错误的，以便推测出不正确的印刷品。在所述方法的优选实施方式中，学习阶段自动地并且自优化地进行，其中，首先借 助于光栅栏来采集印刷品的长度。然后，可以自动地测试有限数量的曝光时间或者说快门 时间s，以优化曝光时间。如果为了自动地优化曝光时间需要例如三个不同的曝光时间(其 中s = 3)，那么现在只需要另一个印刷品，用以测定在输送方向上在该印刷品上的可能的 测试方格的数量和位置。为此，可以在该印刷品(例如同类印刷的纸张)上实现最优的对 称布置。用于检查同类印刷品的装置，所述印刷品尤其是同类的印刷的纸张，具有用于拍 摄印刷品测试图像的数码相机。此外，所述装置还具有用于照亮印刷品的照明装置。最后， 所述装置还可以具有用于输送位置信号的输入端，以便对检查图像相对于印刷品边缘的相 对位置进行测定和检查。此外，所述装置具有用于控制数码相机和照明装置并且用于评估 数码相机的图像数据的控制及评估装置。如前面所提及的那样，控制及评估装置与所述照明装置和所述数码相机一起被设 置用于实施学习阶段，在该学习阶段中，在印刷品的多个部位上利用所述数码相机拍摄测 试图像。评估装置在此用于就所拍摄的测试图像的评估区域的特征信息来评估所述评估区 域。此外，评估装置能够实现选择具有最典型的特征信息的测试图像作为基准图像。最后， 评估装置用于通过在属于基准图像的位置上拍摄检查图像，并且通过将所拍摄的检查图像 与基准图像的评估区域的图像数据相比较，来检查后续的同类印刷品。该装置具有的优点是，该装置能够以合理的技术开支并且在能够与机器周期相匹 配的时间跨度内检查同类印刷品。照明装置优选具有发光二极管阵列，在该发光二极管阵列中，发光二极管或者激 光二极管布置成行和列。通过该发光二极管阵列来保证在检查方格中能够均勻地照亮子 方格。此外，在学习阶段中，实现曝光时间或者说快门时间s关于最佳照明的优化和匹配， 该最佳照明带有最优对比度值和如下可能性，即获得对确定棱边数量而言清晰的结果。此 外，照明装置可以在该照明装置的四个角上具有四个激光二极管，这些激光二极管以可视 的方式在印刷品上界定照明区。此外，所述装置可以具有在输送带上的印刷品的至少一个位置采集装置，该位置 采集装置在其那方面具有至少一个光栅栏，该至少一个光栅栏沿输送方向采集在输送装置 上的印刷品的边缘。光栅栏也可以采集印刷品在输送方向上的总长度，并且还可以通过相应的附加光栅栏来采集横向于输送方向的距离。借助于光栅栏可以实现的是，使在学习阶 段中设置的测试图像基本均勻并且对称地在输送方向上自动布置在印刷品上。在本发明的另一优选实施方式中，所述装置具有压贴装置，用于在数码相机的拍 摄区域内至少在待采集的检查图像的区域内将印刷品压贴到输送装置上。该压贴装置可以 具有压缩空气喷嘴并且因此可以将印刷品压贴到输送装置的面上，并且由此提高或者保证 由数码相机生成的图像的图像清晰度。在这里在上下文中所描述的各个方法步骤中的每个方法步骤中分别可以看到单 个的、独立的发明思想。因此，也根据本发明的是，以其他次序、单独地或者在略去所述步骤 中的几个步骤的情况下实施这些步骤。根据本发明的方法的计算和评估步骤优选在计算单元上作为计算机程序来实施。以原则上公知的方式，该计算机程序可以存储在计算机可读的数据载体上、存储 在微控制器或可编程逻辑组件的R0M(只读存储器)中。
现在结合附图详细阐述本发明。图1示出根据本发明的、用于检查印刷品的装置的示意性透视图；图2示出根据图1的实施方式的原理草图；图3至图7示出用于解释学习阶段期间的各个方法步骤的原理草图；图3示出测试图像的示意图；图4示出在测定基准图案期间根据图3的测试图像的示意图；图5示出测试图像和所测定的基准图案的示意图；图6示出测试图像的示意图，该测试图像具有被划分成子区域的评估区域；图7示出具有多个测试图像的印刷品的示意性俯视图；图8至图11示出自动学习阶段的各个方法步骤的原理草图；图8示出四个印刷品并且形象地说明借助这四个印刷品实施的方法；图9示出具有测试图像的印刷品的简化图，这些测试图像是以不同长度的曝光时 间拍摄的；图10示出具有四个测试图像的印刷品的示意性俯视图；图11示出印刷品的示意性俯视图，该印刷品具有额外的条形码标签；以及图12示出三个印刷品，用于形象地说明检查阶段。
具体实施例方式图1示出根据本发明的、用于检查印刷品16的装置40的示意性透视图。该装置 40具有页面鉴别传感器42，下面称之为BIS。BIS 42由具有光学器件的数码相机21形式 的图像拍摄芯片(Bildaufnahmechip)和照明装置29以及位于控制及评估装置28中的评 估计算机组成。在本发明的该实施方式中，具有照明装置29、数码相机21和评估计算机的 BIS 42安置在共同的传感器壳体43内。BIS 42以如下方式集成或安设在用于输送印刷品的机器上，即，使纸张17形式 的、待检查的印刷品16沿输送方向A在BIS 42旁被引导，其中，由数码相机21在不同的部位19上对印刷品16进行采集。为此，将印刷品16放置在沿输送方向A运动的输送装置18 上。利用光栅栏27形式的触发传感器(Triggersensor)来对印刷品的边缘36a)进行采集， 该光栅栏在壳体43的前面的角26a)和26b)上具有激光发射器39和相应的接收器41。借助于该光栅栏27可以与来自机器的旋转编码器信号(Drehgebersignal)相结 合地测量沿输送方向A的运送速度。在BIS 42中，在触发光栅栏27形式的触发传感器之 后，对旋转编码器脉冲进行计数，并且在确定的数量之后触发产生测试图像22。由此，图像 片段可以沿运送方向在印刷品16上任意移动，并且可以测定测试图像22相对于印刷品16 的边缘36a)的位置。在此，由控制及评估装置28在机器周期中实现图像评估，从而即使在最大的机器 速度的情况下，利用本发明的装置也能够实现足够的控制。除了对测试图像22的图像数据 的评估能力之外，BIS 42还包括优选针对条形码的代码读取软件，这些条形码可以在BIS 42的采集区域中任意地布置在印刷品16的长度1或者宽度b上。优选地，以如下方式来选 择测试图像22，S卩，使条形码处于图像之内。图2示出根据图1的实施方式的原理草图。在该原理草图中，部件，如数码相机 21、照明装置29和控制及评估装置，作为方块示出，它们通过相应的接口 44和45以及总线 线路彼此联系。照明装置29具有发光二极管阵列31，其中，发光二极管32布置成行33和 列34。在照明装置29的壳体的角上布置有激光二极管35，以便在印刷品16上显示出学习 阶段中测试方格的所照亮并且待检查的面的边界，或者检查阶段中检查方格的所照亮并且 待检查的面的边界。这种“显示出”对于实施根据本发明的方法不是必要的，而仅用于显示 给监视输送装置的人员。除了已在图1中阐述的部件(这些部件在图2中用相同的附图标记来表示)之夕卜， 该示意图还示出具有压缩机46的压贴装置37，该压缩机通过压缩空气喷嘴38将压缩空气 沿箭头方向C吹到印刷品16的被照亮的区域上，并且因此使印刷品16压贴到输送装置18 上，以便在数码相机21和印刷品的表面47之间实现所调设的间距。数码相机的光学器件 或者其图像拍摄芯片被调设到该间距上，从而能够生成清晰的图像。利用根据本发明的装置40能够实现的是，BIS 42借助测试图像22来检查印刷品 16的质量(如位置和印记)或同类性，而不必额外地压印代码。为此，可以在生产开始时， 测试图像的特征片段被“学习”到传感器中。于是，所有其它同类的印刷品16都与所学习 的样板进行比较，并且在出现异常的印刷品的情况下，将相应的“错误信号”作为输出信号 置于控制及评估装置28的输出端48上。为此，该比较方法基于学习时所保存的测试图像和由此测定的比较参数。于是，该 测试图像被称为基准图像，其中，将整个图像的评估区域用于比较。在核查印刷品16时，例 如对每张纸都拍摄一幅或多幅检查图像，并且将所述检查图像在考虑比较参数的情况下与 基准图像的所学习的评估区域进行比较。本方法的相对于例如位置或亮度的变化的公差会受到相应的比较参数的影响。下 面，借助附图3至图7来阐述学习阶段期间的各个方法步骤。图3为此示出长度为Ip并且宽度为bp的测试图像22的示意图。该测试图像22 示出位于输送装置18上的印刷品16的部分片段。测试图像22的尺寸由用在数码相机21 中的、拍摄图像的芯片来确定。测试图像由前述照明装置29来照亮。
在测试图像22之内定义优选居中的评估区域101。在这里，该评估区域101以具 有边长a的正方形的方式来确定尺寸。评估区域101可以居中地(如图3所示的那样)以 距测试图像22的棱边61a)的间距为X1并且距测试图像22的棱边61b)的间距为yi的方
式布置。图4示出在测定基准图案25期间根据图3的测试图像的示意图。为了稳定地进 行鉴别，现在在图4中，在评估区域101之内找出合适的样板。这意味着，在评估区域101 之内将独一无二并且相对容易再次识别的测试图案49选择作为基准图案25。在这种情况 下，正方形的测试图案被找出。当然，如下其他形状的测试图案也是可行的，即，这些其他形 状鉴于相机的分辨率，可以被足够好地定义。在这种情况下，使具有事先所确定的尺寸的片 段“虚拟”地在整个评估区域上移动。因此定义很多不同的测试图案。针对所测定的每个 测试图案，分别测定棱边数量和最大对比度范围。随后，将在最大对比度情况下具有最多棱 边数量的测试图案定义为基准图案25。图5示出测试图像22和评估区域101之内的基准图案25的示意图。该基准图案 25单次地显现在测试图像22的评估区域101内。基准图案25的左上角处于坐标χ和y 处，坐标χ和y在评估区域101的左上角具有坐标原点。在这里，通过印刷品16上的数字 符号99来凸显基准图案25。图6示出测试图像22的示意图，该测试图像具有被划分成十六个子区域0-15的 评估区域101。在这种情况下，所述子区域均具有正方形的基本形状，从而也可称之为子方 格0-15。但是，像也已经说明的测试图案那样，这些子方格也可以具有各种其他形状。在检 查印刷品16的同类性和位置一致性时，使用所述子方格0至15。在此，子方格的数量可以 为n2，并且不限于如图6所示的数量16。在相应的评估区域101内既可以定义更少的子方 格又可以定义更多的子方格。在学习阶段中，针对每个子方格确定棱边数量和/或对比度 值。所述棱边数量和/或对比度值在子方格与子方格之间完全不同，而且也可能出现如下 子方格，这些子方格根本不包含任何显著的特征或图像数据。这些子方格通常没有或者只 具有很少数量的棱边。随后，评估针对各个子区域所测定的值，以便确定测试图像22连同其评估区域 101是否适于印刷品16的质量控制。现在，参照图7进一步说明该过程。图7相应地示出具有多个测试图像91至93的印刷品16的示意性俯视图。如果 使用者本该手动地实施这种学习阶段，那么这是很大的误差来源，尤其是当在机器中使用 较多数量的这种BIS传感器时。因此，具有优点的是，传感器至少在输送方向A上自主地评 估合适的测试图像，以便定义合适的测试图像作为基准图像。如已经参照图6所述的那样， 对每个测试方格都测定棱边数量。测试方格具有棱边越多，则该测试方格就越适合于质量 检查，这是因为在与后续待检查的印刷品上的对应测试方格的相互关联中，能够得出对质 量的明确结论。如下测试方格，即，该测试方格只具有低于所定义的临界值的棱边数量，在 所述相互关联中不能提供有说服力的数据。因此，针对这些方格计算出平均灰度值，并将该 平均灰度值与待检查的后续印刷品上的对应测试方格进行比较。适合于基于相互关联地进 行比较的测试方格的数量取决于所选择的测试图像91、92、93。因此，在学习阶段中，从印刷 品中产生尽可能多的测试图像91、92、93，然后就其对质量检查的适合性来评估计这些测试 图像。在这种情况下，将如下的这个测试图像91、92、93选为基准图像，S卩，该基准图像具有最多的具有超过临界值的棱边数量的测试方格，这是因为这些测试方格适合于优选借助于 相互关联的比较。图8示出输送装置18上的四个印刷品16a)、16b)、16c)和16d)，并且图8用于 形象地说明测试图像在印刷品上的自动分布，其中，在该自动学习阶段中利用了输送装 置18沿输送方向A的运动，并且BIS相对于输送方向A并不横向错开地布置，从而在这 里在相应印刷品16上对所有连续布置的测试图像91至94实现中间位置。在该自动学 习阶段中，首先利用印刷品16a)自动地仅确定印刷品的长度1，方法是与机器推进装置 (Maschinenvortrieb)共同作用地激活BIS的相应光栅栏。通过光栅栏已知印刷品到达光 栅栏和再次离开光栅栏的时间点。因为对根据本发明的装置40来说还已知输送带的运动 速度，所以可以测定印刷品的长度。为此，仅需要将印刷品16a)输送经过。随后，关于跟随 的印刷品16b)、16c)和16d)的长度1均勻地生成测试图像91、92、93和94。在这三个另外的印刷品16b)、16c)和16d)样本中，对曝光时间进行优化，其中，在 印刷品16b)中的曝光时间是如此长，以致于在测试图像91至94中几乎不出现对比度并且 不能识别出结构形式(Strukturierimg)。在印刷品16c)中调设中等长短的曝光时间或者 说快门时间s，所述中等长短的曝光时间或者说快门时间可以实现清晰的灰度平均值，并且 在测试图像91至94中也可以确定具有相应地或多或少棱边数量的子方格。最后，在第三 个印刷品16d)中如此程度地降低曝光时间或者说快门时间s，即，使测试方格91至94在 黑暗中以低对比度的方式显现，这在图8中以明显更深的背景来表示。根据在不同的印刷 品16b)、16c)和16d)上生成的不同测试图像来测定针对该待检查的印刷品的最优快门时 间S。这在图9中针对印刷品16上的不同测试图像示意性地示出。在这里也对通过不 同的快门时间s而形成的不同亮度加以说明。在本发明的在这里示出的该实施方式中，可 以按照如下方式进一步降低对学习阶段所要求的印刷品样品的需求，即，现在将像图8中 用于三个不同印刷品那样的三个不同的曝光时间仅在一个印刷品16上实施，其中，中等的 曝光时间产生最高的对比度值，并且因此对于学习阶段中的以及还有检查阶段中的进一步 考察来说都是决定性的。当将快速反复出现的图案压印到印刷品上时，于是首选使用该方 法，从而在每个测试图像中示出基本上同样的印刷区域。图10示出具有四个图像91至94的印刷品16的示意性俯视图，在调设最佳曝光 时间之后，现在鉴于不同的、可评估的图像数据对这些图像进行考察。在这种情况下，如下 测试图像被定义为基准图像，即，在该测试图像中，最多的具有超过所定义的阈值的棱边数 量的子区域0至15处于评估区域101中，如参照图6所阐述的那样。在图11中，在印刷品上，在测试图像93的区域内有条形码24。它在测试图像93 中被识别为条形码24，从而该测试图像93被定义为基准图像，这是因为借助于条形码24可 以特别好地检查后续印刷品的同类性和位置正确性。因此，学习过程具有如下步骤测定印刷品的长度、测定最佳的曝光时间、确定基 准图像和在基准图像的评估区域中找到基准图案。这些步骤可以部分以不同的顺序实施， 或者也可以部分同时实施。图12用于对学习阶段结束之后的检查方法加以说明。针对每个印刷品16借助于 唯一的检查图像93来实施该检查阶段。利用该根据学习阶段所定义的基准图像，在真正的关于待检查的印刷品的同类性和位置一致性的检查步骤中实现节约时间的最好效果，方法 是仅仅还实施关于基准图像的评估区域22的子方格0至15与为每个待检查的印刷品生 成的检查图像的评估区域的比较。为了能够准确地确定检查图像之内的评估区域并且因此 也测定子方格的精确位置，使用基准图案。在检查图像中测定该独一无二的图案(该图案 关于评估区域的准确位置是已知的)，以便在该检查图像上调校评估区域的位置并因此也 调校子方格的位置。 因此，在将各个印刷品例如引入到书籍装订机、配页机、折页机、包装机或其他用 于进行印后处理的机器中之前，检查各个印刷品的同类性和位置一致性。为此，具有重大意 义的是，设置有最优的、尽可能自动化的、根据本发明的学习阶段，该学习阶段可以与机器 周期保持同步。
权利要求
1.用于检查同类的印刷品(16)的方法，所述同类的印刷品尤其是同类的印刷的纸张 (17)，所述印刷品由输送装置(18)来输送，在所述方法中，-在学习阶段中，在所述印刷品(16)的多个部位上利用数码相机(21)拍摄测试图像 (22)，-在每个测试图像(22)内定义评估区域(101)，所述评估区域小于或等于所述测试图 像(22)的尺寸，-对每个评估区域(101)就其特征信息进行评估，-选择如下所述的测试图像(22)作为基准图像(23)，S卩，具有最典型的特征信息的评 估区域(101)位于该测试图像中，并且，-通过在与所述基准图像(23)对应的位置上拍摄至少一幅检查图像并且通过根据图 像数据将所述检查图像的至少一个子区域与所述基准图像(23)的评估区域进行比较，来 检查后续的同类的印刷品(16)。
2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于，为了测定基准图像(23)，将所述评估区域(101)划分成多个子区域(0至15)，对所述 多个子区域就其特性信息进行评估，尤其是以如下方式测定每个子区域(0至15)的棱边 数量和/或对比度值。
3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于，当在所述子区域(0至15)中的一个子区域内关于所述棱边数量出现低于阈值的情况 时，测定并且记录该子区域(0至15)的灰度平均值。
4.根据权利要求2或3所述的方法， 其特征在于，为了检查后续的印刷品(16)，通过相关法或者通过比较灰度平均值，尤其依赖于关于 棱边数量的阈值的差异，将所述基准图像的评估区域(101)的子区域(0至15)的特征信息 与所述检查图像的对应的子区域(0至15)进行比较。
5.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，将如下所述的测试图像(22)选择作为带有具有最典型的特征信息的评估区域(101) 的基准图像，即，在该测试图像中，有最多的子区域(0至15)具有超过阈值的棱边数量。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法， 其特征在于，在所述评估区域(101)内确定基准图案(25)，并且为了确定所述基准图案(25)，在所 述评估区域(101)内定义和评价大量测试图案，这些测试图案可以相互搭叠。
7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于，通过在最佳对比度值情况下的最优棱边数量并且通过独一无二性，将所述基准图案 (25)与其余经评价的测试图案区分开。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，以不同的曝光时间或者说快门时间(s)来生成测试图像(22)，并且 为了优化所述曝光时间，针对所生成的每一幅图像测定和评价至少一个特征量，尤其 是直方图。
9.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，在所述印刷品(16)上存在条形码(24)的情况下，选择具有所述条形码(24)的基准图 案(25)。
10.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，在输送方向上(A)，以相对于所述印刷品的中心基本对称地布置的方式来测定所述印 刷品(16)上的可能的测试图像(22)的数量和位置。
11.根据权利要求1至10之一所述的方法， 其特征在于，为了在检查图像上调校评估区域(10)的位置，在所述检查图像上对所确定的所述基 准图案(25)进行鉴别，并且依赖于所述基准图案(101)的位置来定义所述检查图像的待考察的子区域(0至15)。
12.用于检查同类的印刷品(16)的装置(40)，所述同类的印刷品尤其是同类的印刷的 纸张(17)，所述装置具有-数码相机(21)，所述数码相机用于拍摄所述印刷品(16)的测试图像(22)， -照明装置(29)，所述照明装置用于照亮所述印刷品(16)， -用于输送位置信号的输入端，-控制及评估装置(28)，所述控制及评估装置用于控制所述数码相机(21)和所述照明 装置(29)并且用于评估所述数码相机(21)的图像数据，其中，所述控制及评估装置(28)与所述照明装置(29)和所述数码相机(21) —起被设 置用于实施学习阶段，在所述学习阶段中，在所述印刷品(16)的多个部位上利用所述数码 相机(21)拍摄测试图像(22)，-用于就所拍摄的所述测试图像(22)的评估区域(101)的特征信息来评估所述评估区 域(101)，_用于选择带有具有最典型的特征信息的评估区域(101)的测试图像(22)作为基准图 像(23)，以及-用于通过在属于所述基准图像(23)的位置上拍摄检查图像，并且通过将所拍摄的所 述检查图像(23)的评估区域(101)与所述基准图像(23)的评估区域(101)的图像数据相 比较，来检查后续的同类的印刷品(16)。
13.根据权利要求12所述的装置， 其特征在于，设置有光栅栏(27)，所述光栅栏沿输送方向(A)采集在输送装置(18)上的所述印刷品 (16)的始端和/或末端(36a至36d)。
14.根据权利要求12或13之一所述的装置，其特征在于，所述装置具有压贴装置(37)，用于在所述数码相机(21)的拍摄区域内至少在待采集 的所述检查图像的区域内将所述印刷品(16)压贴到所述输送装置(18)上。
15.具有程序代码工具的计算机程序，为了实施根据权利要求1至11之一所述方法的 方法步骤，在与数码相机(21)有效连接的计算单元上运行所述计算机程序。
16.具有程序代码工具的计算机程序产品，所述程序代码工具存储在计算机可读的数 据载体上，为了实施根据权利要求1至11之一所述方法的方法步骤，在与数码相机(21)有 效连接的计算单元上运行所述计算机程序。
全文摘要
本发明涉及用于检查同类印刷品的一种方法和一种装置，所述同类印刷品尤其是同类的印刷的纸张，所述印刷品由输送装置来输送。为此，在学习阶段中，在所述印刷品的多个部位上利用数码相机拍摄测试图像。对所拍摄的测试图像或者该测试图像的局部就其特征信息进行评估，并且选择具有最典型特征信息的测试图像作为基准图像。为了检查同类印刷品，通过在与基准图像对应的位置上拍摄至少一幅检查图像并且通过与基准图像的图像数据进行比较，来检查后续的同类印刷品。这种检查利用如下装置来实现，即，该装置具有用于拍摄印刷品测试图像的数码相机，用于照亮印刷品的照明装置，用于输送位置信号的输入端和用于控制数码相机和照明装置并且用于评估数码相机的图像数据的控制及评估装置。本发明还涉及一种计算机程序和一种计算机程序产品。
文档编号G06K9/00GK102105888SQ200980129504
公开日2011年6月22日 申请日期2009年5月27日 优先权日2008年5月28日
发明者亨德里克·施泰因曼, 托马斯·卡斯帕里, 贝内迪克特·劳舍尔, 赖纳·伯尼克 申请人:倍加福有限责任公司