随着经济社会的发展和人民生活水平的提高，消费者对其生活品质和产品质量的要求也越来越高，生产型企业在不断提高产品自身质量的同时对其包装质量的要求也越来越高，特别是一些知名品牌产品，如：Apple、HP、SONY、DELL等等，此外为了增强其外观的吸引力和防伪效果，部分企业开始在包装上引入新的材料和工艺，这些都对其包装的印刷质量检测提出了新的革命性挑战。

　　视觉检测及三维缺陷检测原理

　　印刷缺陷按照其空间特性可以分为二维缺陷和三维缺陷，二维缺陷即通常所说的套印不良、偏色、漏印、缺印、糊字、漏烫、烫残等常规印刷缺陷；三维缺陷是指与标签平面存在物理空间差异的缺陷，如气泡、划伤、溢胶、折痕、压凸类缺陷。基于视觉技术的印刷质量检测系统的主要目的就是确保上述两大类缺陷能完全检测。传统的印刷质量主要依靠人工完成，而基于视觉技术的质量检测系统的主要目的就是代替人眼，所以在这里很有必要研究一下人眼的检测原理。

　　人眼对印刷缺陷的感知能力存在两个方面，一方面是空间分辨率模型（即尺寸），另一方面是对比分辨率模型（即缺陷与背景的对比度反差）。而视觉成像技术就是通过对人眼的仿真来实现对物体的成像的，通过软件的处理来仿真人的大脑，这就是所谓的“为机器植入眼睛和大脑”，人眼成像与视觉成像的对比如图1所示。

人眼成像与视觉成像对比图

　　从图中可以看出相机的CCD像元代替人的视网膜细胞、镜头代替人的晶状体、镜头的光圈代替人的瞳孔，从而组成一套光学系统达到代替人眼的目的。

　　三维类印刷缺陷包括气泡、划伤、溢胶、折痕、压凸等，通常靠人工很难可靠检测，只有在一定的光学条件下人眼与缺陷的方向成一定角度时方可检出。人工检测该类缺陷时，需要将被检测物体进行任意角度的旋转，人眼才有可能检测出来。而视觉成像的角度是固定，如果要模仿人工对被检测物体进行旋转的话，无疑将加大整个检测系统的复杂程度。为此北京凌云公司通过对该类缺陷的光学特性进行研究后，在国际上率先开发出专门用于检测三维印刷缺陷的光学系统，其原理图见图2。

三维缺陷检测光学原理图

　　三维缺陷检测效果

　　在采集到好的三维印刷缺陷的图像后结合该类缺陷的图像特征，北京凌云公司针对该类缺陷进行了相关图像处理算法的研究，并开发出专门检测该类缺陷的检测软件，其检测效果如下图所示：

三维光学检测效果图

　　三维缺陷检测系统的性能

　　凌云公司开发的三维缺陷检测具有四大特性：

　　▶超强缺陷检测能力：能检测深度为0.02mm浅划伤和0.1mm²微小尺寸气泡；

　　▶全方向缺陷检测：对各个方向的三维缺陷具备同样检测能力；

　　▶创新光学系统实现全幅宽检测：最大可检测幅宽可达1000mm；

　　▶专用算法软件：采用专用软件，可实现高精度检测。

　　总结

　　凌云公司自2011年率先开发出专门用于三维印刷缺陷的检测系统后，目前已经在大型标签和烟标印刷企业得到很好的应用，真正实现了视觉检测系统对印品缺陷检测的100%全覆盖，为广大印刷企业提高印品质量提供了最佳检测手段。