DE102008025419A1 - Method for color register measurement on a printing machine - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Farbregistermessung an einer Druckmaschine wird mindestens ein Bild von einer auf ein Druckerzeugnis gedruckten Teststruktur, welche aus einer Vielzahl von Feldern mit Voll- und/oder Rastertönen der Druckfarben besteht und mehrere voneinander separate Felder jeder Druckfarbe enthält, aufgenommen. Für jede Druckfarbe wird ein Positionsmaß durch Mittelwertbildung über Positionsmaße einer Vielzahl von Feldern der jeweiligen Druckfarbe ermittelt. Die Farbregisterlage wird anhand der Lage der für die einzelnen Druckfarben ermittelten Positionsmaße relativ zueinander ermittelt. Von der Teststruktur werden mehrere Bilder bei spektral unterschiedlichen Beleuchtungen aufgenommen und zur Ermittlung von Positionsmaßen für Felder der Teststruktur verwendet. Aus absoluten Positionsmaßen der einzelnen Druckfarben werden relative Positionsmaße bezüglich eines absoluten Positionsmaßes einer als Referenzfarbe ausgewählten Druckfarbe ermittelt und es werden als Maße für die Lage des Farbregisters die Abweichungen dieser relativen Positionsmaße von jeweiligen Sollwerten berechnet.In a color register measurement method on a printing machine, at least one image is taken of a test pattern printed on a printed matter, which consists of a plurality of fields of full and / or halftone tones of the inks and contains a plurality of separate fields of each ink. For each printing ink, a positional measurement is determined by averaging over positional measurements of a plurality of fields of the respective printing ink. The color register position is determined based on the position of the position measurements determined for the individual printing inks relative to each other. From the test structure several images are taken at spectrally different illuminations and used to determine position measurements for fields of the test structure. From absolute positional dimensions of the individual printing inks, relative positional measurements are determined with respect to an absolute positional dimension of an ink selected as a reference color, and the deviations of these relative positional dimensions from respective desired values are calculated as measures for the position of the color register.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farbregistermessung an einer Druckmaschine.The The invention relates to a method for color register measurement on a Press.
Zur Prozessüberwachung beim Drucken ist es üblich, auf den zu bedruckenden Bogen bzw. Bahnen außerhalb des Sujets mit farbigen Testmustern bedruckte Kontrollstreifen vorzusehen. Diese Kontrollstreifen, deren Längsrichtung quer zur Transportrichtung des Bedruckstoffs liegt, enthalten einen sich in Längsrichtung periodisch wiederholenden Satz von Messfeldern, an denen jeweils eine bestimmte, die Druckqualität charakterisierende Kenngröße messbar ist. Noch während der Bewegung des zu untersuchenden Druckerzeugnisses in der Druckmaschine wird ein Bild von zumindest einem Teil des Kontrollstreifens erfasst und ausgewertet.to Process monitoring in printing is common on the sheets or webs to be printed outside of the To provide subjects with colored test patterns with printed control strips. These control strips, whose longitudinal direction transverse to the transport direction of the printing material, contain a longitudinal direction periodically repeating set of measuring fields, each of which a specific parameter characterizing the print quality can be measured is. Still during the movement of the printed product to be examined in the printing press, an image of at least part of the control strip is produced recorded and evaluated.
In
der
Mittels dieser Vorrichtung kann ein Druckprozess auf die eingangs beschriebene Weise überwacht werden, indem als vorbestimmter Ausschnitt, dessen Bild durch die Vorrichtung erfasst wird, ein mit einem geeigneten Kontrollstreifen bedruckter Bereich des Druckerzeugnisses vorgesehen wird. Die Kenngröße der Druckqualität, zu deren Überwachung diese Vorrichtung konzipiert und besonders geeignet ist, ist die Farbdichte.through This device can be a printing process on the above-described Be monitored by a predetermined section, whose Image captured by the device, one with a suitable one Control strip printed area of the printed product provided becomes. The characteristic of print quality, designed to monitor this device and particularly suitable is, is the color density.
Im Vergleich zur Farbdichtemessung, bei der die Lichtremission einer von einer Druckfarbe bedeckten Fläche von Interesse ist, wird für die Messung der Farbregisterlage eine wesentlich, d. h. um mindestens eine Größenordnung höhere Auflösung benötigt, um Messdaten von ausreichender Genauigkeit für die Regelung des Farbregisters einer Druckmaschine gewinnen zu können. Daher werden zur Farbregistermessung eigens hierfür konzipierte Messvorrichtungen mit einer entsprechend hohen Auflösung eingesetzt und spezielle Messmarken, die eine einfache Ermittlung der Farbregisterlage erlauben, auf das Druckerzeugnis gedruckt. Eine hochauflösende Farbregistermessvorrichtung ist ein kostspieliger Ausrüstungsbestandteil einer Druckmaschine. Ferner verbrauchen die Farbregistermarken einen gewissen, wenn auch geringen Teil der Fläche des Druckerzeugnisses.in the Comparison to the color density measurement, in which the light remission of a of an inked area of interest, becomes essential for the measurement of the color registration d. H. at least an order of magnitude higher Resolution needed to provide measurement data of sufficient Accuracy for controlling the color register of a printing machine to win. Therefore, for color register measurement specially designed measuring devices with a correspondingly high resolution and special measuring marks, which allow a simple determination of the color register location on the printed product is printed. A high-resolution color register measuring device is a costly piece of equipment of a printing press. Furthermore, the color register marks consume a certain, though small part of the area of the printed product.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neue und kostengünstige Lösung für die Messung der Farbregisterlage aufzuzeigen.Of the Invention is based on the object, a new and cost-effective Solution for measuring the color register position.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben.These The object is achieved by a method solved with the features of claim 1. advantageous Embodiments are specified in the subclaims 2 to 9.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Bild von einer auf ein Druckerzeugnis gedruckten Teststruktur, welche aus einer Vielzahl von Feldern mit Voll- und/oder Rastertönen der Druckfarben besteht und mehrere voneinander separate Felder jeder Druckfarbe enthält, aufgenommen wird, dass für jede Druckfarbe ein Positionsmaß durch Mittelwertbildung über Positionsmaße einer Vielzahl von Feldern der jeweiligen Druckfarbe ermittelt wird, und dass die Farbregisterlage anhand der Lage der für die einzelnen Druckfarben ermittelten Positionsmaße relativ zueinander ermittelt wird.The inventive method is characterized that at least one image from a printed on a printed matter Test structure, which consists of a variety of fields with full and / or raster tones consists of printing inks and several separate fields each ink contains, that is recorded for each printing ink a position measurement by averaging over Position dimensions of a plurality of fields of the respective printing ink is determined, and that the color register location based on the location of for the individual printing inks determined position dimensions is determined relative to each other.
Dies bedeutet, dass die Funktion der Farbregistermessung von einer ohnehin vorhandenen Vorrichtung zur Farbdichtemessung mitübernommen und als Teststruktur die Farbdichte-Teststruktur mitverwendet wird. Weder wird eine kostspielige eigene Messvorrichtung für die Farbregisterlage benötigt, noch müssen auf dem Druckerzeugnis eigene Farbregistermarken vorgesehen werden. Benötigt wird lediglich eine Erweiterung der in der Farbdichte-Messvorrichtung laufenden Auswertungssoftware. Durch die Erfindung ergibt sich gegenüber der herkömmlichen Farbregistermessung eine erhebliche Vereinfachung sowie eine entsprechende Kostenersparnis.This means that the function of color registration measurement of one anyway taken along existing device for color density measurement and as test structure, the color density test structure is used. Neither is a costly own measuring device for the color register location needed, still need to the printed product's own color register marks are provided. What is needed is only an extension of the in the color density measuring device ongoing evaluation software. By the invention arises opposite the conventional Farbregistermessung a considerable simplification as well as a corresponding cost saving.
Um die für eine Farbregistermessung erforderliche Genauigkeit trotz der wesentlich geringeren Auflösung einer Farbdichte-Messvorrichtung zu erreichen, erfolgt eine Mittelwertbildung über eine Vielzahl von Feldern jeder Druckfarbe. Hierdurch werden auflösungsbedingte lokale Fehler, die bei einer isolierten Messung und Auswertung an einem einzelnen Feld einer Druckfarbe auftreten würden, im Mittel ausgeglichen, so dass keine spezielle Messvorrichtung mit höherer Auflösung erforderlich ist.In order to achieve the accuracy required for a color register measurement despite the much lower resolution of a color density measuring device, averaging takes place over a lot number of fields of each ink. As a result, resolution-related local errors that would occur in an isolated measurement and evaluation on a single field of an ink, balanced on average, so that no special measuring device with higher resolution is required.
Da die Remission der unterschiedlichen Druckfarben von der spektralen Zusammensetzung der Beleuchtung abhängt, ist es bei Verfügbarkeit einer Beleuchtung, deren spektrale Zusammensetzung variiert werden kann, zweckmäßig, von der Teststruktur mehrere Bilder bei spektral unterschiedlichen Beleuchtungen aufzunehmen und zur Ermittlung von Positionsmaßen für Felder der Teststruktur zu verwenden. Insbesondere kann auch der Unterschied der Remissionsintensität direkt aneinandergrenzender Felder von der Beleuchtung abhängen, so dass für die Detektion einer bestimmten Feldgrenze eine bestimmte Beleuchtung besser geeignet sein kann als andere Beleuchtungen.There the remission of the different inks from the spectral Composition of lighting depends on availability a lighting whose spectral composition is varied can, suitably, several of the test structure To take pictures with spectrally different illuminations and for determining positional dimensions for fields to use the test structure. In particular, the difference of Remission intensity of directly adjacent fields depend on the lighting, so for the Detection of a specific field boundary a specific lighting may be more suitable than other lighting.
Da es sich bei der Farbregistereinstellung um eine relative Größe handelt, werden aus den gemessenen absoluten Positionsmaßen der einzelnen Druckfarben zweckmäßigerweise relative Positionsmaße bezüglich eines absoluten Positionsmaßes einer als Referenzfarbe ausgewählten Druckfarbe ermittelt und als Maße für die Lage des Farbregisters die Abweichungen dieser relativen Positionsmaße von jeweiligen Sollwerten berechnet.There the color register setting is a relative size are from the measured absolute position measurements the individual inks expediently relative Position dimensions with respect to an absolute position measurement determined as a reference color selected ink and as measures of the location of the color register the Deviations of these relative positional dimensions from respective ones Setpoints calculated.
Um den manuellen Bedienungsaufwand zu minimieren, ist es besonders vorteilhaft, wenn der zur Durchführung des Verfahrens eingesetzten Messapparatur die Sollwerte von Positionsmaßen und/oder Abmessungen der Felder der einzelnen Druckfarben aus der Druckvorstufe als Datensatz übermittelt werden, da die benötigten Daten dort ohnehin vorhanden sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Positionsdaten der Teststruktur manuell einzugeben, insbesondere anhand eines probeweise gedruckten Exemplars der Teststruktur unter Verwendung eines digitalen Messgerätes.Around It is special to minimize manual operation advantageous if used for carrying out the method Measuring apparatus, the setpoints of position dimensions and / or dimensions the fields of the individual inks from the prepress as a record transmitted be because the required data are there anyway. Basically, it is also possible to position data manually enter the test structure, in particular on the basis of a trial printed copy of the test structure using a digital Meter.
Eine Möglichkeit, Koordinaten des Positionsmaßes einer Druckfarbe zu berechnen, besteht darin, zunächst diejenigen Bildpunkte zu identifizieren, welche zu den Feldern der jeweiligen Druckfarbe gehören, und dann durch eine Mittelwertbildung über Positionen dieser Bildpunkte ein Positionsmaß der Druckfarbe zu berechnen. Dieses wird dann durch den Schwerpunkt aller Bildpunkte, die in die Mittelwertbildung eingehen, repräsentiert.A Possibility to coordinate the position dimension of a To calculate printing ink is first those Identify pixels that correspond to the fields of the respective Include ink, and then averaging over positions These pixels to calculate a position measurement of the ink. This is then determined by the center of gravity of all the pixels in form the mean value formation.
Alternativ zur Schwerpunktsberechnung über die Koordinaten einzelner Bildpunkte können Koordinaten eines Positionsmaßes einer Druckfarbe auch aus der Lage von Linien berechnet werden, die zuvor als Feldgrenzen von Feldern dieser Druckfarbe bestimmt wurden. Beispielsweise kann eine Schwerpunktskoordinate einer Druckfarbe dadurch berechnet werden, dass für jedes einzelne Feld dieser Druckfarbe die entsprechende Schwerpunktskoordinate aus jeweiligen Grenzlinien berechnet und anschließend eine Mittelwertbildung über die Schwerpunktskoordinaten aller dieser Felder vorgenommen wird.alternative to calculate the center of gravity over the coordinates of individual Pixels can be coordinates of a position measurement an ink can also be calculated from the location of lines, previously determined as field boundaries of fields of this ink were. For example, a center of gravity coordinate of an ink calculated by that for each individual field this ink the corresponding center of gravity coordinate of each Boundaries calculated and then averaging over the center of gravity coordinates of all these fields is made.
Für die Bestimmung von Feldgrenzen bietet sich die Ortsabhängigkeit der Remissionsintensität an, wobei auf das vorhandene umfangreiche Instrumentarium der Bildverarbeitung zur Kantenerkennung zurückgegriffen werden kann.For the determination of field boundaries offers the location dependency the remission intensity, based on the existing extensive Instrumentation of image processing for edge detection recourse can be.
Da eine Farbdichte-Teststruktur üblicherweise die Form eines zusammenhängenden, quer zur Bewegungsrichtung des Druckerzeugnisses verlaufenden Streifens aus mehreren direkt aneinandergrenzenden Feldern unterschiedlicher Farben hat, treten bei Farbregisterfehlern in Längsrichtung eines solchen Streifens Lücken und Überlappungen zwischen in ihren Sollpositionen aneinandergrenzenden Feldern auf. Bei der Bestimmung von Feldgrenzen zwischen solchen in ihren Sollpositionen aneinandergrenzenden Feldern lassen sich Lücken zwischen aneinandergrenzenden Feldern anhand von Maxima der Remissionsintensität und Überlappungsbereiche aneinandergrenzender Felder anhand von Minima der Remissionsintensität identifizieren.There a color density test structure usually takes the form of a contiguous, transverse to the direction of movement of the printed product extending strip of several directly adjacent Fields of different colors have occur in color register errors in the longitudinal direction of such a strip gaps and overlaps between adjacent fields in their nominal positions on. In the determination of field boundaries between such in their Target positions of adjacent fields can be filled with gaps between adjacent fields on the basis of maxima of the remission intensity and overlapping areas of adjacent fields of minima of remission intensity.
Eine ortsabhängige Aussage über die Farbregisterlage kann dadurch gewonnen werden, dass über die Breite des Druckerzeugnisses quer zu seiner Bewegungsrichtung eine Vielzahl von Zonen der Teststruktur separat ausgewertet und mehrere jeweils zonenspezifische Farbregisterlagen ermittelt werden. Das heißt, dass zur Ermittlung einer zonenspezifischen Farbregisterlage nicht alle über die gesamte Breite des Druckerzeugnisses vorhandenen Felder jeder einzelnen Farbe verwendet werden, sondern nur diejenigen Felder, welche in der jeweils betrachteten Zone liegen. Damit der Genauigkeitsgewinn durch die Mittelwertbildung noch gegeben ist, müssen hierbei in jeder Zone mehrere Felder jeder Farbe liegen.A Location-dependent statement about the color register location can be obtained by using the width of the Printed product across its direction of movement a variety evaluated separately from zones of the test structure and several each zone-specific color register locations are determined. This means, that for determining a zone-specific Farbregisterlage not all fields over the entire width of the printed product every single color used, but only those fields which lie in the respectively considered zone. Thus the accuracy gain is still given by the averaging, this must in each zone there are several fields of each color.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigtfollowing Embodiments of the invention with reference to the drawings described. In these shows
Die
unterschiedlichen Farben bzw. Töne sind in
In
Zunächst werden zur Farbdichtemessung zweidimensionale Bilder der Teststruktur bei mehreren spektral unterschiedlichen Beleuchtungen aufgenommen und wie vorgesehen zur Ermittlung der Farbdichteverteilung über die Breite des Druckerzeugnisses ausgewertet. Zur Ermittlung der Farbregisterlage werden die Bilder nach der vorliegenden Erfindung quasi-parallel zur Farbdichteauswertung einer zusätzlichen Auswertung in der gleichen Auswertungseinheit unterzogen, welche für die Übernahme dieser zusätzlichen Aufgabe über entsprechende Reserven an Rechenleistung und Speicherkapazität verfügen muss.First For color density measurement, two-dimensional images of the test structure are used taken at several spectrally different illuminations and as intended to determine the color density distribution over evaluated the width of the printed product. To determine the Color register location become the images according to the present invention quasi-parallel to the color density evaluation of an additional Evaluation in the same evaluation unit subjected, which for the acquisition of these additional Task about appropriate reserves of computing power and Storage capacity must have.
Der
Auswertungseinheit müssen hierzu Daten über die
Form der Teststruktur
Um
die Farbregisterlagen der einzelnen Druckfarben zu berechnen, werden
die aufgenommenen Bilder auf den Verlauf der Remissionsintensität
in beiden Koordinatenrichtungen hin ausgewertet. Dabei ergeben sich
sowohl in y-Richtung an der Grenze zwischen einem bedruckten Feld
und dem unbedruckten Untergrund, als auch in x-Richtung an der Grenze
zwischen zwei verschiedenfarbig bedruckten Feldern
Anhand des bekannten Remissionsverhaltens der einzelnen Druckfarben kann für jede Farbe bei gegebener Beleuchtung eine Schwelle oder ein Bereich festgelegt werden, über oder unter welcher bzw. in welchem die Remissionsintensität liegen muss, damit ein Bildpunkt eindeutig als zu einem Feld einer bestimmten Druckfarbe gehörig identifiziert werden kann. Nötigenfalls können auch mehrere bei unterschiedlichen Beleuchtungen aufgenommene Bilder herangezogen werden, um für jede eine eindeutige Unterscheidung von den anderen Druckfarben anhand der gemessenen Remissionsintensität zu ermöglichen.Based the known remission behavior of the individual printing inks can for each color with a given lighting a threshold or an area over or under which or in which the remission intensity must be, so that a pixel clearly as a field of a particular ink can be properly identified. If necessary, can also be several at different lights taken pictures to each for a unique Distinction from the other inks based on the measured To allow remission intensity.
Das
oder die Bilder werden ausgewertet, indem jeder Bildpunkt anhand
seines Intensitätswertes einer bestimmten Druckfarbe zugeordnet
wird und die x- und/oder y-Koordinaten aller Bildpunkte der gleichen
Druckfarbe jeweils aufaddiert und der jeweilige Mittelwert berechnet
wird. Dabei erstreckt sich die Mittelwertbildung nicht nur über
ein einziges zusammenhängendes Feld
Für
die weitere Auswertung wird eine Druckfarbe als Referenzfarbe und
damit der gemeinsame Schwerpunkt der Felder
Schließlich
werden die Abweichungen der so gewonnenen Relativkoordinaten der
Schwerpunkte der Felder
Alternativ
zu der vorausgehend beschriebenen Methode kann die Position der
Felder einer Farbe auch auf der Basis einer Kantenerkennung berechnet
werden. Im Gegensatz zur Zuordnung von Bildpunkten zu Feldern
Diese
Erkennung ist bei der Teststruktur
Für die Detektion von Kanten in Bildern bietet der Stand der Technik auf dem Gebiet der Bildverarbeitung ein umfangreiches Instrumentarium, auf das hier zur Bestimmung der Feldgrenzen zurückgegriffen werden kann. Dieses Instrumentarium ist Fachleuten bekannt und bedarf daher an dieser Stelle keiner Erläuterung.For the detection of edges in images offers the state of the art in the field of image processing a wide range of instruments, used here to determine the field boundaries can be. This toolkit is known and needed by experts therefore at this point no explanation.
Sind
die Grenzen sämtlicher Felder
Anstatt
zuerst die Schwerpunktskoordinaten jedes einzelnen Feldes
Sind
für die Felder
Wesentlich ist, dass bei beiden vorausgehend erläuterten Methoden jeweils nicht nur ein einziges Feld jeder Druckfarbe betrachtet wird, sondern eine Mittelwertbildung über einen mehrere Felder jeder Druckfarbe umfassenden Bereich vorgenommen wird. Es versteht sich, dass die Steigerung der Genauigkeit durch die Mittelwertbildung umso ausgeprägter ist, je größer der Bereich ist.Essential is that in both of the previously explained methods each considered not just a single field of each ink but averaging over a multiple Fields each ink area is made extensive. It It is understood that the increase in accuracy by averaging the more pronounced the larger the Area is.
Die
bisherigen Ausführungen haben zwar allgemeine Gültigkeit,
doch treten im Fall einer Teststruktur
Dabei
zeigt
In
Wenn
alle Felder
Wenn
ein Farbregisterfehler in x-Richtung vorliegt, dann macht sich,
wie auf der rechten Seite von
Durch
die Erkennung der beiden Extrema und Ermittlung der Koordinaten
ihrer Flanken können die x-Koordinaten der Feldgrenzen
der Felder
Das
Auftreten solcher Maxima und Minima infolge von Lücken
Es
versteht sich, dass die vorausgehend beschriebene Berechnung des
Schwerpunktes einer Druckfarbe als Positionsmaß rein beispielhaft
gemeint ist. Grundsätzlich wäre es beispielsweise
bei rechteckigen Feldern
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