專利名稱：對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的材料進(jìn)行定性判定的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的前序部分所述的用于對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的材料進(jìn)行定性判定的方法。
在印刷工業(yè)中大量地采用攝像系統(tǒng)用于不同的應(yīng)用，例如用于檢查系統(tǒng)、紙帶觀察系統(tǒng)或套準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)，其中這些系統(tǒng)設(shè)置在印刷機(jī)中或在一對(duì)承印材料進(jìn)行加工的機(jī)器上。另外要求這些系統(tǒng)應(yīng)實(shí)施其“在線”功能，即與印刷機(jī)或?qū)Τ杏〔牧霞庸さ臋C(jī)器的工作過(guò)程結(jié)合在一起，由于攝像系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)量很大和印刷機(jī)或?qū)Τ杏〔牧霞庸さ臋C(jī)器的加工過(guò)程很迅速，此點(diǎn)對(duì)相應(yīng)的攝像系統(tǒng)將意味著很大的挑戰(zhàn)，以便例如在進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí)，甚至對(duì)利用分光光度計(jì)很難識(shí)別的識(shí)別特征進(jìn)行檢查時(shí)，盡管材料的輸送速度很高，但在短暫的用于判定的時(shí)間內(nèi)仍能實(shí)現(xiàn)可靠的判定，優(yōu)選可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)識(shí)別特征可靠的判定。為實(shí)現(xiàn)圖像的攝取這種攝像系統(tǒng)大多采用電子圖像傳感器，特別是具有由CCD芯片構(gòu)成的圖像傳感器的彩色攝像機(jī)，其光敏像素根據(jù)在觀察范圍內(nèi)攝取的顏色提供一個(gè)輸出信號(hào)，例如在三個(gè)單獨(dú)的大多表示紅、綠和藍(lán)顏色的信號(hào)通道內(nèi)的輸出信號(hào)。
已知的攝像系統(tǒng)在對(duì)彩色材料，特別是對(duì)彩色印刷的材料檢查時(shí)的問(wèn)題在于，彩色攝像機(jī)提供的圖像數(shù)據(jù)常常與肉眼的色覺(jué)不相符。這種彩色攝像機(jī)的未經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)就色平衡、亮度、對(duì)比度和色調(diào)再現(xiàn)方面針對(duì)與人肉眼的色覺(jué)相符的色協(xié)調(diào)是不足的。除了物鏡和照明裝置的缺陷外，該問(wèn)題的主要原因在于所采用的彩色攝像機(jī)的光譜敏感度分布。當(dāng)所采用的彩色攝像機(jī)的敏感度分布與人的肉眼的敏感度分布不一致時(shí)，將導(dǎo)致由彩色攝像機(jī)提供的圖像數(shù)據(jù)在后續(xù)的繼續(xù)處理時(shí)，例如在彩色監(jiān)視器上顯示時(shí)將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的視覺(jué)印象，從而在檢查時(shí)出于此原因幾乎不可能對(duì)印刷的材料進(jìn)行適度的定性判定。
基于在先的生產(chǎn)過(guò)程的原因?qū)?huì)在檢查過(guò)程中出現(xiàn)有待判定的識(shí)別特征的位置在特定的容限范圍定義的預(yù)期范圍內(nèi)變化的現(xiàn)象。例如窗線的位置，例如在紙幣或有價(jià)證券上采用的窗線的位置由于制造窗線的生產(chǎn)工藝的特性將對(duì)應(yīng)于印帖上的紙幣或有價(jià)證券的印刷圖像發(fā)生變化。由于在對(duì)一個(gè)作為額定值定義的印刷樣品與實(shí)時(shí)的印刷圖像比較時(shí)將進(jìn)行逐圖像位置位置順序比較，從而在檢查系統(tǒng)中這種基本上是容許的識(shí)別特征的位置偏差將會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)，以致識(shí)別特征的位置偏差被判定為差錯(cuò)，而實(shí)際上此差錯(cuò)并不存在。
例如在DE19613082A1中披露了一種方法，其中印刷的材料，例如對(duì)印刷有紙幣的具有銀線、全息防偽標(biāo)識(shí)(Hologramm)或Kinegramm防偽標(biāo)識(shí)的印帖用照明裝置進(jìn)行照明，使被印刷的材料反射的光線落在光電傳感器上。接著在一評(píng)價(jià)裝置，例如在一具有相應(yīng)的評(píng)價(jià)軟件的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)中對(duì)被光電傳感器攝取的圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)和檢查印刷差錯(cuò)。但在此評(píng)價(jià)的前提是，位置變化的識(shí)別特征必須具有充分高的反射能力，其中例如識(shí)別特征是閃光的銀線。但因此的缺點(diǎn)是，用評(píng)價(jià)裝置對(duì)那些其圖像特性在利用光電傳感器攝取后不能充分明顯的與其余的印刷圖像的圖像特性區(qū)分開(kāi)的識(shí)別特征不能充分可靠地進(jìn)行識(shí)別，例如彩色的窗線就是這種情況。
在DE10132589A1中披露了一種用于對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的印刷材料進(jìn)行定性判定的方法，其中用圖像傳感器對(duì)有待判定的材料的圖像進(jìn)行攝取和在評(píng)價(jià)裝置中對(duì)圖像的幾何輪廓和/或多個(gè)識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行評(píng)價(jià)。
在在后公開(kāi)的DE10234086A1中披露了一種在對(duì)檢查體的圖像內(nèi)容進(jìn)行樣品識(shí)別時(shí)對(duì)電子圖像傳感器的信號(hào)評(píng)價(jià)的方法，其中對(duì)檢查體的對(duì)特定的檢查體的分類的屬性進(jìn)行判定。
在DE19802781A1中披露了一種采用數(shù)字圖像分析的方式對(duì)貴重目的物進(jìn)行識(shí)別的測(cè)量裝置，其中窄帶的激勵(lì)光源，例如可調(diào)諧的激光器用窄的頻率范圍的光線在選定的位置范圍內(nèi)對(duì)目的物進(jìn)行照射，其中被目的物反射的光線或一在目的物上通過(guò)對(duì)其的照射感生的放射被一個(gè)具有多個(gè)像素的光度校準(zhǔn)的CCD攝像機(jī)攝取、數(shù)字化和作為對(duì)每個(gè)像素加以說(shuō)明的數(shù)據(jù)組被輸送給計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)，其中可以對(duì)攝取的目的物附加進(jìn)行測(cè)量，從而可以對(duì)數(shù)據(jù)組加入有關(guān)不同的目的物的幾何設(shè)置、其相互的間隔或其凸起結(jié)構(gòu)的深度的信息。根據(jù)該圖像采集提出的數(shù)據(jù)組例如可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)分別用于該數(shù)據(jù)組與對(duì)另一個(gè)目的物提出的數(shù)據(jù)組的比較，以便對(duì)在異地的另一目的物與第一目的物是否吻合，即與原始物是否吻合進(jìn)行檢查，和隨之對(duì)其真?zhèn)芜M(jìn)行檢查。
在CH684222A5中披露了一種用于對(duì)樣品，例如紙幣或硬幣進(jìn)行分類的裝置，其中一多級(jí)學(xué)習(xí)分類系統(tǒng)在樣品上通過(guò)對(duì)特征矢量與矢量的額定值的比較順序地進(jìn)行至少三種檢查，其中光源對(duì)樣品進(jìn)行輻射和傳感器在離散的時(shí)間點(diǎn)對(duì)被樣品反射的光線進(jìn)行測(cè)量。
通常用于對(duì)樣品進(jìn)行識(shí)別的特定的方法對(duì)諸如多元目的物的間隔尺寸等相同性加以確定，或所述方法用于計(jì)算整體的閾值分布。這些方法建立在平移不變的輸出光譜的基礎(chǔ)之上。但實(shí)際上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)如下情況例如在攝像系統(tǒng)下面的目的物出現(xiàn)移動(dòng)、攝取時(shí)背景不同或混淆效應(yīng)，從而在許多情況下不能進(jìn)行對(duì)這些輸出光譜與存儲(chǔ)的額定值的直接比較。
本發(fā)明的目的在于提出一種在印刷工業(yè)中采用的用于對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的材料進(jìn)行定性判定的方法。
根據(jù)本發(fā)明所述目的采用權(quán)利要求1、2或3的特征得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，在對(duì)材料攝取的彩色圖像，特別是識(shí)別特征具有光學(xué)特性，所述的光學(xué)特性僅采用光分度方法不能可靠的進(jìn)行識(shí)別的情況下，也可以對(duì)材料，特別是對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的印刷材料進(jìn)行可靠的定性判定。由于本發(fā)明推薦的方法不以被定性判定的材料必須具有明顯的反射能力為前提條件，所以在實(shí)際上可以判定作為識(shí)別特征的任何可以進(jìn)行光學(xué)辨識(shí)的材料特性或特征，因而明顯增大了本發(fā)明方法的應(yīng)用范圍。因此與應(yīng)用相關(guān)可以判定識(shí)別特征所在的位置。檢查僅針對(duì)在識(shí)別特征與其周邊之間是否存在一個(gè)可光學(xué)辨識(shí)的差別。對(duì)此差別加以考慮，以便對(duì)材料進(jìn)行定性判定，其中也包括對(duì)其進(jìn)行識(shí)別或?qū)ζ湔鎮(zhèn)芜M(jìn)行檢查。
另外本發(fā)明還以識(shí)別特征在一被容限范圍決定的預(yù)期范圍內(nèi)變化為出發(fā)點(diǎn)，因此本發(fā)明推薦的方法可以實(shí)現(xiàn)特別良好的結(jié)果。另外被圖像傳感器采集的色彩的色調(diào)、飽和和亮度充分精確地設(shè)置在色空間內(nèi)，所述色空間與肉眼的色覺(jué)相符，從而顯示裝置，例如彩色監(jiān)視器以彩色圖像的方式就像直接用肉眼對(duì)材料的檢查那樣，色彩逼真地對(duì)材料再現(xiàn)，從而對(duì)照彩色圖像可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料和其識(shí)別特征的可靠的定性判定。
其中例如在印刷領(lǐng)域普遍應(yīng)用的所謂的CIELAB(國(guó)際照明委員會(huì)Lab表色系)色空間適用于作為色空間。在CIELAB色空間內(nèi)通過(guò)額定值與對(duì)CIELAB色空間的參數(shù)L，a和b加以說(shuō)明的實(shí)際值之間的色差ΔE給定出色差的重要的特性參數(shù)，其中參數(shù)L表示亮度，a表示紅/綠值和b表示黃/藍(lán)值。這些參數(shù)也被稱作CIE值。其它的特性參數(shù)是色調(diào)差ΔH和飽和差ΔC，其中在多色印刷時(shí)特別是色調(diào)差ΔH是重要的特性參數(shù)，這是因?yàn)榫蜕珴啥栽谥饔^上感覺(jué)到的干擾要大于對(duì)亮度差加以說(shuō)明的飽和差ΔC。例如小于或等于1的色差ΔE意味著一看不出來(lái)的色差，等于2的色差ΔE意味著有微弱的色差，等于3的色差ΔE意味著一可以識(shí)別出的色差，等于4的色差ΔE意味著明顯的色差和大于5的色差ΔE意味著存在劇烈的色差。CIE值a和b的數(shù)值范圍從綠或藍(lán)色的-100到紅或黃色的+100，亮度L的數(shù)值范圍從0(黑色；完全吸收)到100(白色；完全反射)。三數(shù)值L＝50，a＝0，b＝0表示中性的平均灰色。
在人的肉眼內(nèi)的視網(wǎng)膜上存在三種錐體(S；M；L)，所述錐體對(duì)不同的光譜波段入射的光線進(jìn)行吸收。S錐體的最大吸收在藍(lán)色的波段內(nèi)，即420nm。M錐體的最大吸收在綠色的波段內(nèi)，即534nm。L錐體的最大吸收在黃色/紅色的波段內(nèi)，即564nm。人們把這種利用三種錐體的觀視稱作三基色觀視。通過(guò)對(duì)各種錐體的不同的強(qiáng)刺激引起色印象。當(dāng)對(duì)所有種類的錐體的刺激強(qiáng)度相同時(shí)，則導(dǎo)致得出白色的色印象。
但用這種三基色觀視模型并不能對(duì)諸如顏色相克作用和顏色恒定等色覺(jué)現(xiàn)象加以解釋。顏色相克作用意味著，特定的顏色之間沒(méi)有過(guò)渡，即在這些顏色之間的顏色過(guò)渡是不可能的。具有顏色相克作用的顏色被稱作補(bǔ)色或互補(bǔ)色。例如顏色對(duì)紅/綠、藍(lán)/黃以及黑/白。就顏色恒定而言，光線的不同的光譜分布得到補(bǔ)償，例如所述不同的光譜分布取決于氣候或日照條件。
在1920年赫林提出了補(bǔ)色理論，以便不同于經(jīng)典的三基色模型對(duì)這些色覺(jué)現(xiàn)象加以解釋。補(bǔ)色模型的出發(fā)點(diǎn)在于，錐體設(shè)置在感受區(qū)內(nèi)，即在藍(lán)/黃和紅/綠區(qū)內(nèi)。所述感受區(qū)系指神經(jīng)以及通過(guò)神經(jīng)刺激錐體進(jìn)一步處理的方式。主要有兩種感受區(qū)負(fù)責(zé)色覺(jué)。第一感受區(qū)由L和M錐體獲得輸入，第二感受區(qū)由S錐體連同對(duì)L和M錐體的不同加權(quán)的刺激獲得輸入。其出發(fā)點(diǎn)是，在神經(jīng)或感受區(qū)層上進(jìn)行相減的顏色混合對(duì)錐體進(jìn)行刺激。
在技術(shù)上大多采用三基色模型對(duì)相加的彩色成像加以說(shuō)明，所述模型是RGB(紅、綠、藍(lán))模型。在RGB模型中用三基色-紅、綠和藍(lán)說(shuō)明色空間。但這種模型的缺點(diǎn)特別在于，用RGB模型進(jìn)行的說(shuō)明與肉眼的色覺(jué)是不相符的，這是因?yàn)槠渲胁⑽磳?duì)人的感受特性和感覺(jué)器官的感覺(jué)加以考慮。
電子圖像傳感器，特別是彩色攝像機(jī)的CCD芯片通常具有多個(gè)例如矩陣形設(shè)置的光敏像素，例如有一百萬(wàn)個(gè)或一百萬(wàn)以上的光敏像素，通常這些像素中的每一個(gè)像素根據(jù)在觀察范圍內(nèi)攝取的彩色光線產(chǎn)生一個(gè)與彩色圖像相關(guān)的第一電信號(hào)，所述信號(hào)例如被分配給三條相互獨(dú)立的信號(hào)通道，其中每個(gè)信號(hào)通道在觀察的時(shí)間點(diǎn)大多提供一個(gè)與基色紅、綠和藍(lán)相對(duì)應(yīng)的第一電信號(hào)的部分。人們把這種信號(hào)稱作RGB信號(hào)。優(yōu)選將每條信號(hào)通道(R；G；B)的光譜敏感度調(diào)整到人的肉眼的光譜敏感度上，例如R＝紅色，在564nm上，G＝綠色，在534nm上和B＝藍(lán)色，在420nm上。而且還對(duì)整個(gè)第一電信號(hào)就色調(diào)、飽和和亮度與人的肉眼的色覺(jué)進(jìn)行適配調(diào)整。因此，一個(gè)采用這種攝像機(jī)攝取的彩色圖像由多個(gè)像點(diǎn)構(gòu)成。
本發(fā)明的方法的特征在于，從至少一個(gè)基準(zhǔn)圖像獲得第二電信號(hào)并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)，其中第二電氣信號(hào)至少構(gòu)成第一電信號(hào)的額定值，分別通過(guò)第一信號(hào)與第二信號(hào)就是否達(dá)到額定值或與額定值一致的比較對(duì)至少識(shí)別特征的彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的的色差和/或識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定分類的屬性和/或特定的幾何輪廓和/或與材料的至少另一個(gè)識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行檢查。為了提高檢查的可靠性對(duì)材料和/或其識(shí)別特征優(yōu)選同時(shí)始終針對(duì)至少兩個(gè)上述的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。為此同時(shí)在平行的和相互獨(dú)立進(jìn)行的檢查過(guò)程中對(duì)彩色圖像進(jìn)行至少兩種檢查，特別是對(duì)識(shí)別特征與基準(zhǔn)圖像的的色差和識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定分類的屬性或特定的幾何輪廓或與材料的至少另一個(gè)識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行檢查。采用推薦的方法，基于對(duì)檢查安全和實(shí)施本方法實(shí)現(xiàn)的檢查速度的考慮，即使在印刷機(jī)的連續(xù)的印刷過(guò)程中或在對(duì)印刷材料繼續(xù)加工的機(jī)器的連續(xù)的工作過(guò)程中也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)印刷材料的判定，進(jìn)行對(duì)材料的質(zhì)量檢查。所述材料特別系指高級(jí)的印刷產(chǎn)品，所述印刷查品出于對(duì)安全的考慮需要進(jìn)行認(rèn)真的檢查和對(duì)所述產(chǎn)品例如考慮到印刷特性的穩(wěn)定性提出的要求很高，所述產(chǎn)品尤其是紙幣或有價(jià)證券。
對(duì)彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差的檢查的優(yōu)選方式如下利用第一計(jì)算規(guī)則對(duì)在第一信號(hào)通道提供的屬于彩色圖像的第一信號(hào)的部分與在第二信號(hào)通道提供的部分進(jìn)行邏輯連接，從而產(chǎn)生第一對(duì)照色通道的輸出信號(hào)，利用第二計(jì)算規(guī)則對(duì)屬于彩色圖像的第一信號(hào)的在第三信號(hào)通道提供的部分與在第一和第二信號(hào)通道中的部分邏輯連接，從而產(chǎn)生第二對(duì)照色通道的輸出信號(hào)，和通過(guò)與額定值的比較對(duì)對(duì)照色通道的輸出信號(hào)進(jìn)行分類。
以如下方式進(jìn)行識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定分類的屬性進(jìn)行檢查，利用至少一個(gè)計(jì)算規(guī)則將由圖像傳感器提供的第一電信號(hào)變換成具有至少一個(gè)特征值的平移不變的信號(hào)，用至少一個(gè)模糊的屬性函數(shù)對(duì)特征值進(jìn)行加權(quán)，利用由至少一個(gè)規(guī)則構(gòu)成的計(jì)算規(guī)則通過(guò)對(duì)所有屬性函數(shù)的邏輯連接產(chǎn)生上層的模糊的屬性函數(shù)，根據(jù)上層模糊的屬性函數(shù)求出一個(gè)贊同值(Sympathiewert)，將贊同值與閾值進(jìn)行比較和根據(jù)該比較的結(jié)果對(duì)識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定分類的屬性進(jìn)行判定。
優(yōu)選采用如下方式對(duì)識(shí)別特征的特定的幾何輪廓或與材料的至少另一識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行檢查，將至少一背景額定值和至少一個(gè)掩膜額定值存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)，其中背景額定值表示在環(huán)圍識(shí)別特征的預(yù)期范圍的至少一個(gè)部分上的有待判定的材料的至少一個(gè)特性和其中掩膜額定值表示識(shí)別特征的幾何輪廓或多個(gè)識(shí)別特征相互之間的相對(duì)設(shè)置，在對(duì)材料進(jìn)行檢查時(shí)由圖像傳感器提供的第一電信號(hào)和背景額定值得出至少預(yù)期范圍內(nèi)的差值，通過(guò)對(duì)差值與掩膜額定值的比較推導(dǎo)出識(shí)別特征的實(shí)時(shí)位置和在對(duì)材料進(jìn)行定性判定時(shí)將有待判定的材料的根據(jù)識(shí)別特征的實(shí)時(shí)位置得出的范圍進(jìn)行析出。
采用如下方式對(duì)第一電信號(hào)與人的肉眼的色覺(jué)進(jìn)行適配調(diào)整，在每個(gè)觀察時(shí)刻點(diǎn)由圖像傳感器提供的RGB信號(hào)作為矢量的輸出信號(hào)，其中RGB信號(hào)矢量的系數(shù)與一特別是平方的修正矩陣相乘，從而使第一電信號(hào)的所有表示信號(hào)通道的部分接近于人的肉眼的色覺(jué)。通過(guò)RGB信號(hào)矢量與修正矩陣相乘一方面實(shí)現(xiàn)所有印刷色在一原則上是任意的色空間的相對(duì)精確的設(shè)置，另外通過(guò)與修正矩陣相乘可以采用數(shù)據(jù)技術(shù)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)對(duì)RGB信號(hào)的適配調(diào)整，從而即使在圖像傳感器的多個(gè)像素同時(shí)提供大量的RGB信號(hào)的情況下也能在一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)中加以實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)然修正矩陣的修正系數(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)所推薦的對(duì)RGB信號(hào)修正的質(zhì)量是特別重要的，這是因?yàn)榉謩e根據(jù)對(duì)該系數(shù)的選擇可以對(duì)RGB信號(hào)矢量進(jìn)行不同方式的變換。修正矩陣參數(shù)例如可以由經(jīng)驗(yàn)值構(gòu)成，和存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。
推薦一種迭代近似算法，以便對(duì)修正矩陣的修正系數(shù)可變地對(duì)不同的邊界條件，例如針對(duì)所采用的彩色攝像機(jī)、照明條件或所采用的光學(xué)器件進(jìn)行適配調(diào)整。在實(shí)施該近似算法時(shí)預(yù)給定一個(gè)基準(zhǔn)色圖表，例如具有288個(gè)色區(qū)的IT8圖表。在色區(qū)內(nèi)示出不同的基準(zhǔn)色。另外，已知將不同的基準(zhǔn)色設(shè)置在相應(yīng)的色空間內(nèi)，例如設(shè)置在CIELAB色空間內(nèi)。通過(guò)已知的變換可以根據(jù)基準(zhǔn)色圖表的不同的基準(zhǔn)色的預(yù)定的CIBLAB值計(jì)算出三個(gè)信號(hào)通道的額定值。因此基準(zhǔn)色圖表是近似算法的輸入?yún)?shù)和針對(duì)每個(gè)基準(zhǔn)色對(duì)每個(gè)信號(hào)通道給出一個(gè)具有額定值的矢量作為所需要的換算結(jié)果。在實(shí)施近似算法確定修正矩陣的系數(shù)時(shí)，用彩色攝像機(jī)的圖像傳感器攝取基準(zhǔn)色圖表和為每個(gè)色區(qū)求出一個(gè)RGB信號(hào)矢量。彩色攝像機(jī)的RGB信號(hào)矢量與具有額定值的矢量之間的差與人肉眼的色覺(jué)和彩色攝像機(jī)的敏感度分布之間的差相等。
為了在采用相應(yīng)的攝像系統(tǒng)時(shí)不必將照射源校準(zhǔn)到標(biāo)準(zhǔn)光源上，可以進(jìn)行另一修正步驟。在該修正步驟中對(duì)RGB信號(hào)矢量的系數(shù)進(jìn)行換算，使其結(jié)果與在用標(biāo)準(zhǔn)光線對(duì)觀察范圍照明得出的某個(gè)RGB信號(hào)矢量相等。最好按如下方式對(duì)用于RGB矢量對(duì)不同的照明源的適配調(diào)整的色修正值和修正值的變化進(jìn)行計(jì)算。
在印刷領(lǐng)域目前仍采用標(biāo)準(zhǔn)光D50。通過(guò)對(duì)白色點(diǎn)D50的預(yù)給定可以通過(guò)換算將Rec.709與D50適配，從而使非線性的RGB信號(hào)矢量的情況就好象用D50照明的待檢查的目的物一樣，而不必采用標(biāo)準(zhǔn)光照明。這種發(fā)法的優(yōu)點(diǎn)是，在標(biāo)準(zhǔn)光的預(yù)給定預(yù)期將發(fā)生變化時(shí)，立刻可以進(jìn)行適配調(diào)整。
迭代的基礎(chǔ)是修正矩陣，修正矩陣的系數(shù)作為初始值。對(duì)該初始值可以隨機(jī)選擇或根據(jù)特定的經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行選擇。在第一迭代步驟中將該修正矩陣與所有由圖像傳感器提供的RGB信號(hào)矢量相乘和將由此獲得的修正后的RGB信號(hào)矢量中間存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。接著對(duì)修正矩陣的系數(shù)略加改變和重新相乘。只有當(dāng)修正后的信號(hào)矢量接近與具有預(yù)定的額定值的矢量時(shí)，才接受修正矩陣系數(shù)的變化。
在每個(gè)迭代步驟對(duì)修正后的RGB信號(hào)矢量與具有預(yù)定額定值的矢量的近似程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便根據(jù)此評(píng)價(jià)做出關(guān)于在該迭代步驟中進(jìn)行的修正矩陣系數(shù)的變化接受或放棄的決定。一種有益的評(píng)價(jià)方法是，對(duì)基準(zhǔn)色圖表的每個(gè)色區(qū)求出經(jīng)修正的RGB信號(hào)矢量與具有該色區(qū)的預(yù)定額定值的矢量之間的差值和將所有這些差值累加。只有當(dāng)在該實(shí)時(shí)的迭代步驟中所有差值的總和小于在在先的迭代步驟中的所有差值的總和時(shí)，才在實(shí)時(shí)的迭代步驟中接受修正矩陣的修正系數(shù)的變化。與此相反，當(dāng)通過(guò)對(duì)修正矩陣系數(shù)的變化所有差值的總和大于在先的迭代步驟中的所有差值的總和時(shí)，則此系數(shù)的變化將被放棄。通過(guò)對(duì)有關(guān)所有基準(zhǔn)色的差值的相加的觀察可以增大在迭代步驟中針對(duì)具體的基準(zhǔn)色的差。但總體上講仍可以可靠地保證所有信號(hào)通道的差值的最小化。
攝像系統(tǒng)的另一問(wèn)題是對(duì)色平衡的正確的調(diào)整，即對(duì)不同的信號(hào)通道的正確的加權(quán)。為了實(shí)現(xiàn)各個(gè)信號(hào)通道的色平衡相互之間的調(diào)整可以將每個(gè)RGB信號(hào)矢量的系數(shù)分別與一個(gè)取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)相乘。同時(shí)對(duì)每個(gè)RGB信號(hào)矢量加入一個(gè)修正矢量。每個(gè)RGB信號(hào)適量的的信號(hào)通道的修正與RGB信號(hào)矢量的各個(gè)系數(shù)的線性移動(dòng)相符。
當(dāng)對(duì)修正矢量和取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)的選擇使通過(guò)采用修正矢量和修正系數(shù)進(jìn)行的修正獲得的修正后對(duì)兩個(gè)具有基準(zhǔn)灰度值黑和白的RGB信號(hào)矢量精確地與這兩個(gè)色區(qū)的具有預(yù)定的額定值的矢量相符時(shí)，則可以實(shí)現(xiàn)非常好的色平衡。即換句話說(shuō)，RGB信號(hào)矢量的線性移動(dòng)的選擇應(yīng)對(duì)兩個(gè)基準(zhǔn)灰度值黑和白得出修正的結(jié)果，所述結(jié)果與人的肉眼的對(duì)比度敏感度相符。該線性移動(dòng)優(yōu)選用于所有的RGB信號(hào)矢量，從而使亮度和對(duì)比度在色譜中自動(dòng)地一并被修正。
在采用彩色攝像機(jī)時(shí)會(huì)出現(xiàn)顏色失真和特別是在攝取的圖像邊緣上會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度減弱的的現(xiàn)象。該色失真是由于所采用的光學(xué)系統(tǒng)，例如所采用的透鏡造成的。為實(shí)現(xiàn)對(duì)這種強(qiáng)度降低的修正可以采用所謂的圖像斑點(diǎn)修正。為此對(duì)圖像傳感器的每個(gè)像素預(yù)定取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)。通過(guò)用RGB信號(hào)矢量的系數(shù)與取決于像素的修正系數(shù)相乘可以實(shí)現(xiàn)對(duì)像素特有的色失真或在圖像傳感器的不同的范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)造成的強(qiáng)度降低進(jìn)行補(bǔ)償。
例如可以采用簡(jiǎn)單的方式通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出這些像素特有的取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)，其中用一種均勻的材料，特別是用一種均勻的白色材料對(duì)彩色攝像機(jī)的觀察范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)和用攝像機(jī)求出每個(gè)像素的RGB信號(hào)矢量。然后從所有這些RGB信號(hào)矢量濾出那些具有最大數(shù)值的系數(shù)和因此表示觀察范圍內(nèi)的最亮的位置的RGB信號(hào)矢量。但由于觀察范圍具有均勻色的材料，所以所有像素提供的基本相同一致的RGB信號(hào)矢量。即相應(yīng)的差的原因在于色失真或結(jié)構(gòu)造成的強(qiáng)度降低。為了對(duì)此點(diǎn)加以補(bǔ)償，這時(shí)為每個(gè)單獨(dú)的像素的每個(gè)信號(hào)通道選擇相應(yīng)的修正系數(shù)，所述修正系數(shù)用于使在對(duì)均勻的色材料進(jìn)行攝取時(shí)所有的RGB信號(hào)矢量與在觀察范圍內(nèi)的在亮的位置上的RGB信號(hào)矢量相符。
信號(hào)失真特別是大大取決于在觀察范圍內(nèi)的照明條件。為了消除因變換照明條件而產(chǎn)生的差錯(cuò)源，在對(duì)像素特有的取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定時(shí)的照明必須與攝像系統(tǒng)在最后一次使用時(shí)的照明相符。
在應(yīng)用對(duì)第一電氣信號(hào)與人肉眼的色覺(jué)進(jìn)行適配調(diào)整的許多應(yīng)用情況下將修正后的RGB信號(hào)矢量，所述RGB信號(hào)矢量是通過(guò)對(duì)原始由彩色攝像機(jī)提供的RGB信號(hào)矢量的修正獲得的，用于對(duì)色監(jiān)視器的獨(dú)立的信號(hào)通道進(jìn)行控制。在彩色顯示器進(jìn)行彩色顯示同樣會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，大多數(shù)彩色顯示器的顯示特性與人肉眼的色覺(jué)是不相符的。此點(diǎn)特別是由于彩色監(jiān)視器的亮度特性通常是非線性的，即在彩色監(jiān)視器上再現(xiàn)的光線的強(qiáng)度是加在彩色監(jiān)視器上的電氣輸入信號(hào)，在此為RGB信號(hào)矢量的非線性函數(shù)。換句話說(shuō)，根據(jù)人的肉眼的色覺(jué)進(jìn)行修正的RGB信號(hào)矢量直接被傳遞給彩色監(jiān)視器和在彩色監(jiān)視器上在沒(méi)有考慮到彩色監(jiān)視器的亮度特性的非線性的情況下被顯示出，因此在彩色顯示器上將會(huì)出現(xiàn)彩色圖像上的失真。因此對(duì)在彩色顯示器上顯示的材料，特別是具有識(shí)別特征的材料進(jìn)行可靠的定性判定客觀上是不可能的。
為了避免在彩色顯示器進(jìn)行顯示時(shí)出現(xiàn)色失真，可以分別用系數(shù)γ求出作為基礎(chǔ)的修正的RGB信號(hào)矢量的系數(shù)的冪。通過(guò)采用這種對(duì)修正的RGB信號(hào)矢量的系數(shù)的非線性換算可以實(shí)現(xiàn)大多數(shù)彩色監(jiān)視器的亮度特性的非線性的補(bǔ)償。對(duì)大多數(shù)彩色監(jiān)視器的系數(shù)γ的值可以在0.3-0.5之間，特別是大約0.45進(jìn)行選擇。
在采用檢查彩色圖像與基準(zhǔn)圖像色差的方法時(shí)對(duì)人的色覺(jué)對(duì)刺激的處理進(jìn)行模擬。為了對(duì)具有不同的光譜敏感度的人的肉眼的三種錐體進(jìn)行模擬，如上所述對(duì)由圖像傳感器攝取的每個(gè)像素的彩色圖像提供一個(gè)信號(hào)矢量，所述信號(hào)矢量的系數(shù)優(yōu)選表示三個(gè)相互獨(dú)立的信號(hào)通道。這三個(gè)信號(hào)通道的每一個(gè)信號(hào)通道具有特性的光譜的敏感度。通過(guò)對(duì)三個(gè)相互獨(dú)立的信號(hào)通道的相應(yīng)的邏輯連接實(shí)現(xiàn)兩個(gè)構(gòu)成人的視覺(jué)的的兩級(jí)彩色處理的感受區(qū)的模擬。人的色覺(jué)的紅/綠區(qū)構(gòu)成技術(shù)模型中第一對(duì)照色通道。通過(guò)在第一信號(hào)通道中的信號(hào)矢量的部分與在第二信號(hào)通道中的信號(hào)矢量的部分的邏輯連接產(chǎn)生第一對(duì)照色通道的輸出信號(hào)。利用由至少一個(gè)演算規(guī)則構(gòu)成的計(jì)算規(guī)則進(jìn)行邏輯連接。通過(guò)在技術(shù)模型中在第三信號(hào)通道中的信號(hào)矢量的部分與在第一和第二信號(hào)通道中的部分的組合的邏輯連接產(chǎn)生藍(lán)/黃區(qū)。通過(guò)上述的邏輯連接產(chǎn)生第二對(duì)照色通道的輸出信號(hào)。用第二計(jì)算規(guī)則進(jìn)行邏輯連接，所述計(jì)算規(guī)則由至少一個(gè)演算規(guī)則構(gòu)成。為了對(duì)被檢查的像素的信號(hào)矢量進(jìn)行打分，在下面的步驟中對(duì)兩個(gè)對(duì)比色通道的輸出信號(hào)進(jìn)行分類。依次可以判定被檢查的像素的信號(hào)矢量和色區(qū)是否符合一特定的類別，從而實(shí)現(xiàn)好/壞的分類。
只要涉及的是具有不同的光譜靈敏度的信號(hào)通道，則本方法的信號(hào)通道在哪個(gè)光譜范圍內(nèi)工作對(duì)于本發(fā)明的原理并不重要。最好信號(hào)通道與RGB模型的三基色，即紅、綠和藍(lán)相對(duì)應(yīng)，因此可以回溯到普及的色模型。最好每個(gè)信號(hào)通道的光譜靈敏度與肉眼的視網(wǎng)膜的三種錐體的光譜靈敏度適配。
以何種方式產(chǎn)生對(duì)照色通道的兩個(gè)輸出信號(hào)對(duì)本發(fā)明的原理不太重要。一種方式是，根據(jù)第一計(jì)算規(guī)則的一演算法則求出第二信號(hào)通道中的信號(hào)矢量的部分與第一信號(hào)通道中的信號(hào)矢量的部分之間的加權(quán)的差和/或根據(jù)第二計(jì)算規(guī)則的一演算法則求出第一和第二信號(hào)通道的部分的加權(quán)的和與第三信號(hào)通道中的部分之間的加權(quán)的差。
優(yōu)選對(duì)在至少一個(gè)對(duì)照色通道內(nèi)的至少一個(gè)信號(hào)在邏輯連接之后和/或之前實(shí)施變換，特別是實(shí)施非線性變換。進(jìn)行變換的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，考慮到了電子產(chǎn)生的彩色圖像的數(shù)字特性。同樣通過(guò)變換實(shí)現(xiàn)了信號(hào)從色空間向一可以對(duì)錐體的刺激加以說(shuō)明的空間的變換。最好對(duì)兩個(gè)對(duì)照色通道內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行變換。
由于用低通濾波特性對(duì)人的視覺(jué)的感受區(qū)加以說(shuō)明，所以最好利用低通濾波器對(duì)在至少一個(gè)對(duì)照色通道內(nèi)的至少一個(gè)信號(hào)進(jìn)行濾波。優(yōu)選利用低通濾波器對(duì)每個(gè)對(duì)照色通道的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波。
所述方法優(yōu)選具有一個(gè)學(xué)習(xí)方式和一個(gè)工作方式。特別是一個(gè)對(duì)圖像傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理的評(píng)價(jià)裝置可以在兩種工作方式，即在學(xué)習(xí)方式和工作方式之間轉(zhuǎn)換。在學(xué)習(xí)方式時(shí)對(duì)至少一個(gè)基準(zhǔn)圖像進(jìn)行逐像素地檢查，例如對(duì)至少一個(gè)單獨(dú)的印帖進(jìn)行攝取和通過(guò)基準(zhǔn)圖像產(chǎn)生的兩個(gè)對(duì)照色通道的輸出信號(hào)作為構(gòu)成額定值電氣信號(hào)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。具體地說(shuō)，這意味著，為例如三個(gè)信號(hào)通道提供基準(zhǔn)圖像的信號(hào)矢量，對(duì)在每個(gè)信號(hào)通道提供的信號(hào)矢量的部分根據(jù)敏感度進(jìn)行適配調(diào)整和接著將這些部分根據(jù)對(duì)照色模型相互邏輯連接。每個(gè)對(duì)照色通道的輸出信號(hào)然后被逐像素地被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。在下面的工作方式時(shí)相應(yīng)的像素通過(guò)被檢查的彩色圖像產(chǎn)生的輸出信號(hào)與相應(yīng)的分別作為額定值存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的值進(jìn)行比較和接著進(jìn)行分類判定。
為了對(duì)彩色圖像的色波動(dòng)，也包括在攝取圖像時(shí)的條件波動(dòng)加以考慮，最好由多個(gè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)組形成存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的值，從而為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的每個(gè)值確定一個(gè)容許的容限窗，對(duì)照色通道的在進(jìn)行圖像檢查時(shí)產(chǎn)生的輸出信號(hào)值可以在所述容限窗內(nèi)變化。其中例如通過(guò)算術(shù)求出的各個(gè)值的中間值求出對(duì)照色通道的輸出信號(hào)的額定值，其中由基準(zhǔn)數(shù)據(jù)組得出各個(gè)值。例如可以通過(guò)最小和最大值或通過(guò)對(duì)照色通道的通過(guò)被檢查的基準(zhǔn)圖像產(chǎn)生的每個(gè)像素的對(duì)照色通道的輸出信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)容限窗加以確定。
優(yōu)選以如下方法步驟實(shí)施對(duì)識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定類別的屬性檢查的方法生成特征、模糊化、干涉、去模糊化和對(duì)分類屬性的判定。
在生成特征時(shí)，利用至少一個(gè)計(jì)算規(guī)則將由圖像傳感器提供的第一電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成在特征空間內(nèi)的平移不變的信號(hào)。特征生成的目的在于對(duì)那些對(duì)彩色圖像的典型的信號(hào)特性加以說(shuō)明的參量加以確定。用所謂的特征表示彩色圖像的典型的信號(hào)特性。其中可以用特征空間內(nèi)的數(shù)值或通過(guò)語(yǔ)言變量表示特征。通過(guò)第一電氣信號(hào)向特征空間的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，所述信號(hào)由一個(gè)特征值或多個(gè)特征值構(gòu)成。
通過(guò)至少一模糊的屬性函數(shù)對(duì)特征值對(duì)一個(gè)特征的屬性加以說(shuō)明。其中涉及的是一個(gè)軟的或甚至模糊的歸屬，其中根據(jù)特征值的數(shù)值特征值對(duì)特征的屬性在一標(biāo)準(zhǔn)化的間隔0和1之間。屬性函數(shù)的方案導(dǎo)致一特征值不再是完全屬于或完全不屬于一個(gè)特征，確切地說(shuō)是一個(gè)模糊屬性，所述模糊屬性在布爾概率值1和0之間。所述的步驟被稱作模糊化。在模糊化過(guò)程中主要是將一個(gè)精確的特征值轉(zhuǎn)換成一個(gè)或多個(gè)模糊的屬性。
在干涉過(guò)程中利用一個(gè)計(jì)算規(guī)則產(chǎn)生上層的屬性函數(shù)，所述計(jì)算規(guī)則由至少一個(gè)法則構(gòu)成，其中所有屬性函數(shù)被相互邏輯連接。從而為每個(gè)窗獲得一個(gè)上層的屬性函數(shù)。
在去模糊化過(guò)程中根據(jù)在干涉過(guò)程中形成的上層的屬性函數(shù)求出一個(gè)數(shù)值，該數(shù)值也被稱作贊同值(Sympathiewert)。在對(duì)分類屬性判定時(shí)進(jìn)行贊同值與在先確定的閾值進(jìn)行比較，根據(jù)所述閾值判定窗對(duì)一特定的類別的屬性。其中閾值構(gòu)成另一個(gè)在第二電氣信號(hào)內(nèi)含有的額定值。
特征值以何種方式在特征空間內(nèi)對(duì)于本發(fā)明的方法的基本過(guò)程是不太重要的。例如時(shí)間信號(hào)的平均值或變量可以被確定為特征值。如果對(duì)用于檢查識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定類別的屬性進(jìn)行檢查的方法提出如下要求，彩色圖像應(yīng)與分別在先的信號(hào)強(qiáng)度無(wú)關(guān)被完美地處理，另外彩色圖像的微小的但容許的波動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致干擾，最好采用兩維光譜變換由兩維位置空間對(duì)第一電氣信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如相應(yīng)的光譜變換是兩維的傅立葉或沃爾什或哈達(dá)碼或循環(huán)變換。通過(guò)兩維的光譜變換獲得平移不變的特征值。優(yōu)選采用通過(guò)光譜變換獲得的光譜系數(shù)作為特征值。
優(yōu)選屬性函數(shù)是單模勢(shì)函數(shù)。上層的屬性函數(shù)優(yōu)選是多模的勢(shì)函數(shù)。
最好將至少一個(gè)屬性函數(shù)參數(shù)化。當(dāng)屬性函數(shù)具有正的和負(fù)的增長(zhǎng)時(shí)，最好可以分別對(duì)正增長(zhǎng)和負(fù)增長(zhǎng)加以確定。從而保證了參數(shù)與待調(diào)查的數(shù)據(jù)組的適配。
根據(jù)一特別優(yōu)選的實(shí)施例，本發(fā)明的方法重新被分成兩個(gè)不同的作業(yè)方式，即學(xué)習(xí)方式和工作方式。在屬性函數(shù)被參數(shù)化時(shí)，可以在學(xué)習(xí)方式根據(jù)測(cè)量出的數(shù)據(jù)組求出屬性函數(shù)的參數(shù)。在學(xué)習(xí)方式時(shí)，屬性函數(shù)的參數(shù)與所謂的基準(zhǔn)圖像相適應(yīng)，即在學(xué)習(xí)方式時(shí)利用屬性函數(shù)及其參數(shù)由基準(zhǔn)圖像得出的特征值推導(dǎo)出相應(yīng)的特征。在下面的工作方式時(shí)對(duì)由接著測(cè)出的數(shù)據(jù)組得出的利用屬性函數(shù)及其參數(shù)在學(xué)習(xí)方式求出的特征值加權(quán)，從而建立這時(shí)測(cè)出的數(shù)據(jù)組的特征值對(duì)相應(yīng)特征的屬性。通過(guò)將方法分成學(xué)習(xí)方式和工作方式對(duì)照測(cè)出的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以求出屬性函數(shù)的參數(shù)。在工作方式時(shí)用在學(xué)習(xí)方式時(shí)確定的屬性函數(shù)對(duì)被檢查的數(shù)據(jù)組加權(quán)和打分。
另外最好優(yōu)選至少一個(gè)將屬性函數(shù)相互邏輯連接的法則是“如果...則”邏輯連接意義上的邏輯法則。
優(yōu)選上層模糊屬性函數(shù)的生成分成如下分步驟前提評(píng)價(jià)、激活和聚合。在進(jìn)行前提評(píng)價(jià)時(shí)對(duì)法則的每個(gè)如果部分確定一個(gè)屬性值。接著在進(jìn)行聚合時(shí)通過(guò)所有在激活時(shí)產(chǎn)生的屬性函數(shù)生成上層的屬性函數(shù)。
最好特別是根據(jù)重點(diǎn)方法和/或最大值方法求出贊同值。
對(duì)識(shí)別特征的特定的集合輪廓和/或與材料的至少另一個(gè)識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置建立在如下基本構(gòu)思的基礎(chǔ)上，在對(duì)位置變化的識(shí)別特征進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，所述的識(shí)別特征的光學(xué)特性，例如反射能力不足以充分可靠地進(jìn)行識(shí)別，需附加將已知的有關(guān)識(shí)別特征的信息輸入評(píng)價(jià)裝置中。其前提是，位置變化的識(shí)別特征，例如彩色窗線的光學(xué)特性，例如灰度值至少在部分范圍內(nèi)與其余的被檢查材料，例如環(huán)圍識(shí)別特征的印刷圖像相區(qū)別，其區(qū)別程度應(yīng)至少使識(shí)別特征與印刷圖像之間不存在完全一致的現(xiàn)象。因此確定位置變化的識(shí)別特征的位置時(shí)對(duì)有關(guān)已知的識(shí)別特征的幾何輪廓或多個(gè)在印刷圖像上存在的識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置的附加信息進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中該附加的信息是在對(duì)每個(gè)被評(píng)價(jià)的材料在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)作為掩膜額定值被存儲(chǔ)的掩膜基準(zhǔn)，所述掩膜基準(zhǔn)表示相應(yīng)方式的幾何數(shù)據(jù)。
另外在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)作為基準(zhǔn)存儲(chǔ)有一個(gè)背景額定值，所述背景額定值表示對(duì)識(shí)別特征環(huán)圍的至少一部分環(huán)圍范圍內(nèi)的印刷圖像的光學(xué)特性。背景額定值的光學(xué)特性必須至少與被檢查的識(shí)別特征的光學(xué)特性有微弱的區(qū)別。在對(duì)材料進(jìn)行檢查時(shí)由圖像傳感器提供的實(shí)時(shí)第一電氣信號(hào)和背景額定值求出一個(gè)表示至少預(yù)期范圍的差分圖像的差分值。
在差分圖像中采用減法將其光學(xué)特性與背景額定值相符的基本上印刷圖像的所有的特征進(jìn)行遮蔽。僅識(shí)別特征和諸如印刷差錯(cuò)或邊棱偏差等其它因素的位置可變的范圍基于其對(duì)應(yīng)于背景基準(zhǔn)值的偏差在差分圖像上成像，其中位置變化的識(shí)別特征的范圍具有高的幅度。
一旦存在差分值，則將對(duì)差分值與掩膜基準(zhǔn)的掩膜額定值進(jìn)行比較和根據(jù)比較的結(jié)果重新獲得識(shí)別特征的實(shí)時(shí)位置。該方法步驟的考慮是，差分圖像主要由位置變化的識(shí)別特征的成像確定，從而根據(jù)掩膜基準(zhǔn)與差分圖像之間在很大程度上的重疊可以重新獲得位置變化的識(shí)別特征的實(shí)際位置。如果由于其它差錯(cuò)的影響不能求出掩膜額定值與差分值之間的充分的重疊。由于此點(diǎn)例如僅導(dǎo)致在印刷圖像控制臺(tái)上對(duì)差錯(cuò)的顯示和導(dǎo)致將相應(yīng)的印帖的剔除，所以并沒(méi)有危險(xiǎn)。
優(yōu)選在在后的對(duì)材料進(jìn)行判定時(shí)，對(duì)由識(shí)別特征的實(shí)時(shí)位置得出的印刷圖像的范圍進(jìn)行析出，從而通過(guò)對(duì)識(shí)別特征的位置可變的設(shè)置可以避免在對(duì)印刷圖像進(jìn)行檢查時(shí)的干擾。
在實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)可以采用如下方式實(shí)現(xiàn)對(duì)位置變化的識(shí)別特征的識(shí)別的進(jìn)一步改善，二值化的門(mén)限被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。在根據(jù)實(shí)時(shí)的第一電器信號(hào)和背景額定值求出差分圖像之后，可以從差分圖像中濾掉其值低于二值化的門(mén)限的所有圖像數(shù)據(jù)。即在差分圖像中僅保留那些充分明顯地有別于其余的印刷圖像的像點(diǎn)，從而從差分圖像中對(duì)諸如印刷差錯(cuò)和邊棱偏差等絕大部分其它的偏差進(jìn)行遮蔽。
在對(duì)實(shí)時(shí)印刷圖像中的位置變化的識(shí)別特征進(jìn)行定位時(shí)對(duì)掩膜基準(zhǔn)進(jìn)行移動(dòng)，直至實(shí)現(xiàn)掩膜基準(zhǔn)和差分圖像之間的最大的重疊。其中可以采用不同的數(shù)學(xué)的打分方法，以便對(duì)掩膜基準(zhǔn)與差分圖像之間的重疊的程度進(jìn)行打分和實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的最大重疊。當(dāng)然可以由接受過(guò)充分訓(xùn)練的檢驗(yàn)人員的光學(xué)觀察對(duì)重疊進(jìn)行判定，但此點(diǎn)由于很高的人員費(fèi)用和在大多數(shù)情況下處理速度很慢，因而很不經(jīng)濟(jì)。所以在采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算的情況下盡可能采用電子數(shù)據(jù)處理的方法對(duì)差分圖像與掩膜基準(zhǔn)的重疊進(jìn)行計(jì)算。
用于對(duì)掩膜基準(zhǔn)和差分圖像之間的重疊的評(píng)價(jià)的方案在于，根據(jù)在差分圖像中的像點(diǎn)的光學(xué)分布對(duì)重點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算和將這些重點(diǎn)與掩膜基準(zhǔn)的重點(diǎn)進(jìn)行比較。當(dāng)掩膜基準(zhǔn)與差分圖像之間的重點(diǎn)差的總和被減小到最小的程度時(shí)，則得出最大的重疊。
實(shí)施這種用于檢查識(shí)別特征的特定的幾何輪廓和/或與材料的另一識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置的方法的前提是將相應(yīng)的背景額定值存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。原則上將可以簡(jiǎn)單地作為方法參數(shù)，例如根據(jù)一個(gè)或多個(gè)經(jīng)驗(yàn)值對(duì)背景額定值進(jìn)行預(yù)給定。但最好專門(mén)在一學(xué)習(xí)方式時(shí)根據(jù)被檢查材料的相應(yīng)的印刷圖像對(duì)背景額定值加以確定。為此在下面對(duì)兩種方案加以說(shuō)明。
根據(jù)用于確定背景額定值的第一方案在學(xué)習(xí)方式時(shí)采用基準(zhǔn)材料，所述材料不含有位置變化的識(shí)別特征。例如為此可以采用印刷有紙幣或有價(jià)證券的印帖，其中沒(méi)有窗線。通過(guò)對(duì)沒(méi)有識(shí)別特征的基準(zhǔn)材料的評(píng)價(jià)可以推導(dǎo)出背景額定值。
如果沒(méi)有不具有識(shí)別特征的基準(zhǔn)材料供使用，也可以用具有包含有位置變化的識(shí)別特征的基準(zhǔn)材料實(shí)施學(xué)習(xí)方式。當(dāng)在對(duì)基準(zhǔn)材料的印刷圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)位置變化的識(shí)別特征與周邊的范圍相比突出地亮，這時(shí)選擇與識(shí)別特征的最暗的像點(diǎn)的值相符的閾值作為背景額定值。在對(duì)材料進(jìn)行在后的檢查時(shí)根據(jù)閾值設(shè)定至少在預(yù)期范圍內(nèi)的暗于背景額定值的所有像點(diǎn)不屬于位置變化的識(shí)別特征。與上述相反如果識(shí)別特征與周邊范圍相比較暗，則選擇其值與識(shí)別特征的最亮的像點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的閾值作為背景額定值。
只要基于印刷圖像的光學(xué)特性是必要的，當(dāng)然也可以對(duì)材料的不同的范圍對(duì)不同的背景額定值進(jìn)行定義，以便位置變化的識(shí)別特征在差分圖像中充分明顯地成像。
下面將對(duì)照附圖中示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖中示出

圖1為具有與本發(fā)明方法相關(guān)的功能單元的方框圖；圖2示出實(shí)施檢查彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差的方法時(shí)的方法步驟；圖3為用于檢查攝取的彩色圖像與對(duì)照色模型的色差的方法的示意圖4為學(xué)習(xí)方式和工作方式以及分類的過(guò)程圖；圖5為用于檢查識(shí)別特征對(duì)一特定的識(shí)別特征分類的屬性的方法的流程圖；圖6為差分圖像俯視示意圖；圖7示出在進(jìn)行二值化后的圖6的差分圖像；圖8示出在圖7的差分圖像中用于對(duì)位置相關(guān)的識(shí)別特征進(jìn)行位置確定的掩膜基準(zhǔn)；圖9示出圖7的差分圖像與圖8的掩膜基準(zhǔn)之間的重疊；圖10第二掩膜基準(zhǔn)的側(cè)視示意圖；圖11第二差分圖像的側(cè)視示意圖。
圖1示出具有功能單元的方框圖，所述功能單元與用于對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的印刷材料19進(jìn)行定性判定的方法相關(guān)。彩色攝像機(jī)01例如位置固定地設(shè)置在印刷機(jī)上，利用圖像傳感器02對(duì)從彩色攝像機(jī)01旁邊移動(dòng)過(guò)的有待判定的材料19的彩色圖像優(yōu)選在連續(xù)的印刷過(guò)程中進(jìn)行攝取，所述彩色攝像機(jī)01與評(píng)價(jià)裝置03連接。由彩色攝像機(jī)01攝取的在評(píng)價(jià)裝置03內(nèi)被評(píng)價(jià)的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)需要在彩色監(jiān)視器04上顯示出，其中彩色監(jiān)視器04可以設(shè)置在屬于印刷機(jī)的控制臺(tái)上。圖中在三個(gè)平行的信號(hào)電路中示出與評(píng)價(jià)裝置03結(jié)合的用于對(duì)印刷材料19進(jìn)行定性判定的檢查方法，其中在相應(yīng)的信號(hào)電路上的檢查過(guò)程最好在同一評(píng)價(jià)裝置03內(nèi)相互獨(dú)立地進(jìn)行。優(yōu)選檢查大致同時(shí)地進(jìn)行，即檢查過(guò)程至少在同一時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始。在具有至少兩種工作方式的評(píng)價(jià)裝置03從學(xué)習(xí)方式48轉(zhuǎn)換到工作方式49之后，開(kāi)始檢查過(guò)程。信號(hào)電路涉及一個(gè)用于檢查至少識(shí)別特征的彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差的功能單元06、一個(gè)用于檢查識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定分類的屬性的功能單元07和一個(gè)用于檢查識(shí)別特征的特定的幾何輪廓或與材料19的至少另一識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置的功能單元08，其中每個(gè)檢查包括一個(gè)在設(shè)置在相應(yīng)的信號(hào)電路上的比較點(diǎn)1；12；13進(jìn)行的對(duì)由彩色攝像機(jī)01的圖像傳感器02提供的和相應(yīng)處理的第一信號(hào)09分別與相應(yīng)固定額定值16；17；18的比較，其中額定值16；17；18存儲(chǔ)在一屬于評(píng)價(jià)裝置03的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器14內(nèi)。各個(gè)信號(hào)電路中的相應(yīng)的檢查結(jié)果重新被傳送給評(píng)價(jià)裝置03，以便在評(píng)價(jià)裝置內(nèi)進(jìn)行存儲(chǔ)。與對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的印刷材料19進(jìn)行定性判定的方法相關(guān)的功能單元也可以在一個(gè)對(duì)材料進(jìn)行加工的機(jī)器上實(shí)現(xiàn)，其中該機(jī)器例如優(yōu)選設(shè)置在印刷機(jī)，優(yōu)選單張紙印刷機(jī)，特別是單張紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)的后面，但也可以設(shè)置在前面。材料19，例如具有多個(gè)識(shí)別特征的印帖19在單張紙印刷機(jī)上以例如18000張/小時(shí)的速度被印刷和/或接著以該速度在一對(duì)印帖19進(jìn)行加工的機(jī)器上繼續(xù)被加工。在采用材料帶19作為材料19的情況下，印刷速度或繼續(xù)加工速度例如為15m/s。雖然對(duì)被印刷機(jī)或?qū)Σ牧?9進(jìn)行加工的機(jī)器的材料的質(zhì)量進(jìn)行判定的檢驗(yàn)過(guò)程需要大量的運(yùn)算和材料19的移動(dòng)速度很高，但采用本發(fā)明建議的的方法可以實(shí)現(xiàn)可靠的判定。由于與對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的印刷材料19進(jìn)行定性判定的方法相關(guān)的功能單元設(shè)置在印刷機(jī)或?qū)Σ牧?9進(jìn)行加工的機(jī)器上，所以基準(zhǔn)信號(hào)的提供位置和檢查的位置是相同的?？梢杂猛还δ軉卧?，特別是用同一彩色攝像機(jī)01在同一位置對(duì)彩色圖像和基準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝取和在同一評(píng)價(jià)裝置03內(nèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
下面將對(duì)照?qǐng)D2-11舉例對(duì)印刷材料19進(jìn)行定性判定的下述方法步驟加以說(shuō)明。
用彩色攝像機(jī)01對(duì)一設(shè)置在觀察范圍21內(nèi)的彩色印刷材料19的彩色圖像進(jìn)行攝取。彩色攝像機(jī)01優(yōu)選具有一個(gè)作為CCD芯片的圖像傳感器02，所述圖像傳感器將在觀察范圍21內(nèi)采集到的圖像信息轉(zhuǎn)換成電子圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成由彩色攝像機(jī)21或其圖像傳感器02提供的第一電氣信號(hào)09。在進(jìn)行該轉(zhuǎn)換時(shí)由CCD芯片02的每個(gè)光敏的像素產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)矢量22。根據(jù)CCD芯片02的像素的數(shù)量由彩色攝像機(jī)01將相應(yīng)多個(gè)用計(jì)數(shù)標(biāo)引表示的信號(hào)矢量22提供給評(píng)價(jià)裝置03繼續(xù)進(jìn)行處理。
每個(gè)信號(hào)矢量22優(yōu)選具有三個(gè)系數(shù)R、G和B。系數(shù)R、G和B與三個(gè)信號(hào)通道紅、綠和藍(lán)的色值相對(duì)應(yīng)，其中用在觀察范圍21內(nèi)的相應(yīng)的位置上攝取的印刷材料19的顏色對(duì)被像素輸出的矢量的第一電氣信號(hào)09進(jìn)行修正。
信號(hào)矢量22的計(jì)數(shù)標(biāo)引用于說(shuō)明相應(yīng)像素在CCD芯片02的設(shè)置，所述信號(hào)矢量構(gòu)成用于對(duì)色平衡、亮度和對(duì)比度進(jìn)行適配調(diào)整的第一修正模塊23的原始數(shù)據(jù)。為此信號(hào)矢量22的每個(gè)系數(shù)R；G；B與取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)K1，K2，K3相乘。另外，對(duì)由此產(chǎn)生的結(jié)果矢量加入具有固定值系數(shù)a1、a2、a3的修正矢量24。通過(guò)該計(jì)算運(yùn)算產(chǎn)生第一修正后的信號(hào)矢量26，所述第一修正后的信號(hào)矢量將改善圖像數(shù)據(jù)的色平衡、亮度和對(duì)比度。采用如下方式實(shí)現(xiàn)此目的，對(duì)取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)K1，K2，K3以及修正矢量24的修正系數(shù)a1、a2、a3進(jìn)行選擇，從而在攝取基準(zhǔn)灰度值黑和白時(shí)彩色攝像機(jī)01產(chǎn)生的信號(hào)矢量22被變換，使獲得的修正后的信號(hào)矢量26與通過(guò)對(duì)已知的CIELAB色值的換算得出的在矢量中的額定值相同的額定值相等。
接著將第一修正后的信號(hào)矢量26輸送給第二修正模塊27。在第二修正模塊27內(nèi)將每個(gè)第一修正后的信號(hào)矢量26與一平方的ixi修正矩陣28相乘，其中i等于修正后的信號(hào)矢量26的系數(shù)的數(shù)量和在此情況下i＝3。通過(guò)相乘得出第二修正后的信號(hào)矢量29。其中預(yù)先在一相應(yīng)的迭代過(guò)程中求出修正矩陣28的系數(shù)K4至K12，使在第一修正后的信號(hào)矢量26中獲得的圖像信息與肉眼的色覺(jué)接近。
接著將第二修正后的信號(hào)矢量29傳遞給第三修正模塊31。在第三修正模塊31中在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4內(nèi)存儲(chǔ)對(duì)每個(gè)像素取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)，為實(shí)現(xiàn)與取決于相應(yīng)像素的位置的強(qiáng)度值的適配用系數(shù)R、G和B對(duì)取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)相乘。將第一像素的第二修正后的信號(hào)矢量29與修正系數(shù)K13，K14和K15相乘，以便由此為第一像素計(jì)算出第三修正后的信號(hào)矢量32。優(yōu)選對(duì)圖像傳感器02的所有像素進(jìn)行該對(duì)第二修正后的信號(hào)矢量29的修正。
然后將第三修正后的信號(hào)矢量傳遞給第四修正模塊33。在第四修正模塊33內(nèi)，求出第三修正后的信號(hào)矢量32的系數(shù)R；G；B的系數(shù)γ次冪和由此計(jì)算出第四修正后的信號(hào)矢量34。通過(guò)用系數(shù)γ求冪的方式對(duì)彩色監(jiān)視器04的非線性傳輸作了考慮，其中第四修正后的信號(hào)矢量34被傳遞給所述彩色監(jiān)視器04，進(jìn)行顯示。
通過(guò)在修正模塊23、27、31和33中對(duì)信號(hào)矢量22的修正實(shí)現(xiàn)了在彩色監(jiān)視器04上顯示的彩色圖像與肉眼的視覺(jué)的適配，對(duì)彩色監(jiān)視器04上顯示的觀察得出的視覺(jué)印象良好地與對(duì)印刷材料19的直接觀察產(chǎn)生的色覺(jué)相同。
如上所述，通過(guò)在相互獨(dú)立的信號(hào)通道R；G；B上的圖像傳感器02實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像信號(hào)的攝取。在本實(shí)施例中所述的信號(hào)通道R；G；B是三個(gè)信號(hào)通道紅R、綠G和藍(lán)B。每個(gè)信號(hào)通道R；G；B具有一個(gè)可調(diào)整的光譜敏感度。其優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)信號(hào)通道R；G；B的光譜敏感度與肉眼的視網(wǎng)膜的相應(yīng)的錐體的光譜敏感度適配。
在實(shí)施用于檢查對(duì)彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差進(jìn)行檢查的方法時(shí)對(duì)圖像的光譜范圍逐像素進(jìn)行分析。為實(shí)現(xiàn)肉眼的兩個(gè)感受的區(qū)紅/綠和藍(lán)/黃的模型化根據(jù)圖3在本發(fā)明的方法中將信號(hào)通道R；G；B的圖像傳感器信號(hào)相互邏輯連接。在與計(jì)算規(guī)則的固有的邏輯連接之前對(duì)對(duì)照色通道38；39內(nèi)的每個(gè)圖像傳感器信號(hào)進(jìn)行非線性變換41。以此對(duì)電子產(chǎn)生的圖像的特性加以考慮。接著用系數(shù)Ki(i＝1...4)42對(duì)每個(gè)信號(hào)加權(quán)。以此實(shí)現(xiàn)了輸出圖像的純強(qiáng)度變化對(duì)對(duì)照色通道38；39的輸出信號(hào)43；44沒(méi)有影響。對(duì)照色通道38；39的輸出信號(hào)43；44的生成與人的視網(wǎng)膜的感受區(qū)上信號(hào)的生成相同。即與人的視網(wǎng)膜的錐體的邏輯連接相同利用信號(hào)通道R；G；B的計(jì)算規(guī)則36，37進(jìn)行邏輯連接。為獲得紅/綠對(duì)照色通道38的輸出信號(hào)43利用第一計(jì)算規(guī)則36將紅色的信號(hào)通道R和綠色的信號(hào)通道G相互邏輯連接。為生成藍(lán)/黃對(duì)照色通道的輸出信號(hào)44在本實(shí)施例中利用計(jì)算規(guī)則37將藍(lán)色的信號(hào)通道B的圖像傳感器信號(hào)與紅色信號(hào)通道R和綠色信號(hào)通道G的圖像傳感器信號(hào)的最小值46邏輯連接。用低通特性對(duì)人的視網(wǎng)膜的感受區(qū)加以說(shuō)明。與此相應(yīng)在本實(shí)施例中對(duì)通過(guò)邏輯連接獲得的信號(hào)進(jìn)行低通濾波47，例如用高斯低通濾波器進(jìn)行低通濾波。
圖4示出對(duì)印刷材料19的固有的檢查，所述檢查分兩級(jí)進(jìn)行，即分為學(xué)習(xí)方式48和在后的工作方式49。學(xué)習(xí)方式48的目的在于以像素方式生成作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)值的額定值，所述基準(zhǔn)數(shù)值在接著的工作方式49時(shí)與相應(yīng)的像素的對(duì)照色通道38；39的輸出信號(hào)43；44進(jìn)行比較。在學(xué)習(xí)方式時(shí)48以如下方式對(duì)基準(zhǔn)圖像52或多個(gè)基準(zhǔn)圖像52的圖像內(nèi)容進(jìn)行分析，在三個(gè)信號(hào)通道R；G；B內(nèi)對(duì)每個(gè)像素的圖像內(nèi)容進(jìn)行攝取和進(jìn)行接著根據(jù)感受對(duì)每個(gè)信號(hào)R；G；B的圖像信號(hào)的適配和接著根據(jù)上述的對(duì)照色方法對(duì)圖像傳感器信號(hào)繼續(xù)進(jìn)行處理。接著將為每個(gè)像素獲得的對(duì)照色通道38；39的輸出信號(hào)43；44存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器14內(nèi)。為了一并對(duì)基準(zhǔn)圖像52的允許的變化加以考慮，最好在學(xué)習(xí)方式48時(shí)對(duì)多個(gè)基準(zhǔn)圖像加以考慮。因此每個(gè)圖像的存儲(chǔ)的額定值具有一定的允許波動(dòng)容限。可以用最小值/最大值或與根據(jù)獲得的每個(gè)像素的基準(zhǔn)圖像52的圖像內(nèi)容的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)波動(dòng)容限加以確定。
在工作方式49時(shí)然后對(duì)檢查圖像53的對(duì)照色通道38；39的輸出值43；44與來(lái)自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器14的額定值進(jìn)行逐個(gè)像素的比較。利用線性或非線性的分類器54，特別是利用閾值分類器、歐幾里德間隔分類器、貝葉斯分類器、模糊分類器或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較。然后作出好/壞判定。
圖5示出在實(shí)施用于檢查識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定分類的屬性的方法時(shí)進(jìn)行信號(hào)評(píng)價(jià)的流程圖。
首先將由MxN個(gè)窗56構(gòu)成的柵格設(shè)置在整個(gè)被檢查的彩色圖像上，其中M，N＞1。每個(gè)窗56最好由mxn個(gè)像素構(gòu)成，其中m；n＞1。優(yōu)選選用由NxN個(gè)窗56構(gòu)成的平方的柵格，其中每個(gè)窗56由nxn個(gè)像素構(gòu)成。在檢查過(guò)程中對(duì)每個(gè)窗56的信號(hào)分別進(jìn)行檢查。
通過(guò)對(duì)一個(gè)或多個(gè)光譜變換58局部空間的兩維彩色圖像被轉(zhuǎn)換成頻率空間內(nèi)的兩維圖像。所獲得的譜被稱作頻譜。由于在本實(shí)施例中涉及的是離散的譜，所以頻譜也是離散的。頻譜也被稱作光譜值59的光譜系數(shù)59構(gòu)成。
在下一個(gè)方法步驟中進(jìn)行光譜值59的數(shù)值生成61。光譜值59的數(shù)值被稱作譜幅值62。在本實(shí)施例中譜幅值62構(gòu)成特征值62，即譜幅值與特征值62相同。
作為接著的方法步驟進(jìn)行特征選擇63。特征選擇63的目的是對(duì)那些對(duì)說(shuō)明被檢查的彩色圖像的圖像內(nèi)容的特征64進(jìn)行選擇。通過(guò)其在頻率空間內(nèi)的位置和通過(guò)其幅度對(duì)特征64加以定義的譜幅值63和諸如“灰”、“黑”或“白”等語(yǔ)言變量都可以作為特征64。
在下面的方法步驟-模糊化66中由一個(gè)軟的或模糊的屬性函數(shù)67對(duì)每個(gè)譜幅值62對(duì)特征64的屬性加以確定；即進(jìn)行加權(quán)。
如果在學(xué)習(xí)方式時(shí)屬性函數(shù)67應(yīng)與作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)組存儲(chǔ)的額定值適配，最好屬性函數(shù)67作為參數(shù)化的單模的，即單維的勢(shì)函數(shù)，其中正的和負(fù)的增長(zhǎng)的參數(shù)分別對(duì)被檢查的額定值進(jìn)行適配。由圖像內(nèi)容的數(shù)據(jù)組得出被檢查的彩色圖像的特征值，然后在在學(xué)習(xí)方式后面進(jìn)行的工作方式時(shí)用相應(yīng)的屬性函數(shù)67對(duì)圖像內(nèi)容的數(shù)據(jù)組進(jìn)行加權(quán)，所述屬性函數(shù)的參數(shù)在在先的學(xué)習(xí)方式中求出。即對(duì)每個(gè)特征在基準(zhǔn)數(shù)據(jù)組與被檢查的彩色圖像的數(shù)據(jù)組之間進(jìn)行額定值/實(shí)際值比較，屬性函數(shù)67的參數(shù)表示所述的基準(zhǔn)函數(shù)組。通過(guò)屬性函數(shù)67建立相應(yīng)的特征值62與特征64之間的軟的或模糊的歸屬關(guān)系。
在下一個(gè)方法步驟-聚合68中主要進(jìn)行特征64的所有的屬性函數(shù)67的邏輯連接67，所述聚合也被稱作干涉，從而產(chǎn)生上層的屬性函數(shù)。
下一個(gè)方法步驟-去模糊化72由上層的屬性函數(shù)71求出具體的屬性值73或贊同值73。在分類74時(shí)所述贊同值73與在先調(diào)整的閾值76進(jìn)行比較，從而作出分類說(shuō)明?？梢匀斯せ蜃詣?dòng)地對(duì)閾值76進(jìn)行調(diào)整。在學(xué)習(xí)方式時(shí)同樣可以對(duì)閾值76進(jìn)行調(diào)整。
用于檢查識(shí)別特征的特定的幾何輪廓和/或與材料的至少另一個(gè)識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置的主要步驟如下。
如圖6所示，在檢查印刷有紙幣19的印帖時(shí)形成差分圖像77，其中在圖6中僅示出紙幣19的范圍內(nèi)的差分圖像77的一部分。從圖6中可以看出，在差分圖像77中對(duì)紙幣19的正常的印刷圖像進(jìn)行遮蔽和僅那些明顯地不同于背景基準(zhǔn)值的印刷圖像的范圍作為差分圖像中的暗區(qū)成像。在用虛線示出的帶狀的預(yù)期范圍78內(nèi)例如嵌入印帖內(nèi)的識(shí)別特征79，特別是一個(gè)嵌入的窗線的位置會(huì)出現(xiàn)變化，所述窗線在差分圖像77中與其斷線相對(duì)應(yīng)分別在五個(gè)暗區(qū)79內(nèi)成像。
除了根據(jù)窗線79成像得出的五個(gè)暗區(qū)79外在差分圖像中還成像有作為不相關(guān)的暗區(qū)81的其它印刷圖像特征，所述特征例如是由于印刷差錯(cuò)81產(chǎn)生的。
圖7示出在相應(yīng)的二值化后的差分圖像77，通過(guò)二值化不相關(guān)的印刷圖像區(qū)81被濾除。在差分圖像77中作為結(jié)果僅由于窗線79導(dǎo)致的暗區(qū)79是非常突出的。
圖8示出掩膜基準(zhǔn)82的幾何形狀。在掩膜基準(zhǔn)82中存儲(chǔ)有窗線段79的寬度83和長(zhǎng)度84。另外在掩膜基準(zhǔn)82中還存儲(chǔ)有窗線段79之間的間隔86和每個(gè)紙幣19窗線斷線79的數(shù)量。
圖9示意示出，在評(píng)價(jià)時(shí)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算對(duì)掩膜基準(zhǔn)82對(duì)應(yīng)于差分圖像77進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，直至掩膜基準(zhǔn)82與差分圖像77中的暗區(qū)79之間實(shí)現(xiàn)最大的重合。當(dāng)實(shí)現(xiàn)該最大重合時(shí)，可以根據(jù)例如掩膜基準(zhǔn)82在X和Y向上與紙幣19的邊棱的實(shí)際位置得出的間隔87；88確定出窗線79在印刷圖像上的實(shí)際位置，從而在后續(xù)的對(duì)印刷圖像的檢查中可以對(duì)窗線斷線79的范圍進(jìn)行析出。
圖10示出第二掩膜基準(zhǔn)89，所述掩膜基準(zhǔn)在對(duì)凸起彎曲的貼合面上的紙幣19進(jìn)行檢查時(shí)表示與八個(gè)窗線斷線91相應(yīng)的暗區(qū)91。
圖11示意示出差分圖像92，其中窗線段91在暗區(qū)93內(nèi)，例如在窗線93上成像。其中暗區(qū)94是由于印刷差錯(cuò)94，并不是由窗線斷線91造成的。另外在中間的窗線斷線91由于在背景與窗線93之間的色差不足，所以沒(méi)有在差分圖像92上成像。
為了便于掩膜基準(zhǔn)89和差分圖像92之間的比較，實(shí)現(xiàn)定位，掩膜基準(zhǔn)89被投影在投影線96上和由此產(chǎn)生的明/暗分布與由差分圖像92在投影線97上的投影產(chǎn)生的明/暗分布進(jìn)行比較。通過(guò)對(duì)明/暗分布的單維比較可以確定出在一個(gè)方向上的窗線93的位置。
附圖標(biāo)記對(duì)照表01彩色攝像機(jī)02圖像傳感器，CCD芯片03評(píng)價(jià)裝置04彩色監(jiān)視器05-06功能單元07功能單元08功能單元09第一電氣信號(hào)10-11比較位置12比較位置13比較位置14數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器15-16額定值17額定值18額定值19材料，紙幣，有價(jià)證券，印帖，材料帶20-21觀察范圍22信號(hào)矢量23第一修正模塊24修正矢量25-26第一修正后的信號(hào)矢量27第二修正模塊28修正矩陣
29第二修正后的信號(hào)矢量30-31第三修正矢量32第三修正后的信號(hào)矢量33第四修正模塊34第四修正后的信號(hào)矢量35-36計(jì)算規(guī)則37計(jì)算規(guī)則38對(duì)照色通道39對(duì)照色通道40-41變換42系數(shù)Ki(i＝1...4)43輸出信號(hào)(38)44輸出信號(hào)(39)45-46最小值47低通濾波器48學(xué)習(xí)方式49工作方式50-51-52基準(zhǔn)圖像53檢查圖像54分類器55-56窗，圖像窗57-58光譜變換
59光譜系數(shù)，光譜值60-61數(shù)值生成62譜幅值，特征值63特征選擇64特征65-66模糊化67屬性函數(shù)68干涉69邏輯連接，聚合，邏輯計(jì)算規(guī)則70-71上層的屬性函數(shù)72去模糊化73屬性值，贊同值74分類75-76閾值77差分圖像78預(yù)期范圍79暗區(qū)，窗線，識(shí)別特征，窗線斷線80-81暗區(qū)，印刷差錯(cuò)82掩膜基準(zhǔn)83寬度84長(zhǎng)度85-86間隔87間隔88間隔
89第二掩膜基準(zhǔn)90-91窗線斷線，暗區(qū)92差分圖像93暗區(qū)，窗線94暗區(qū)，印刷差錯(cuò)95-96投影線97投影線R，G，B系數(shù)，信號(hào)通道K1，K2，K3修正系數(shù)K4-K12系數(shù)K13，K14，K15修正系數(shù)a1，a2，a3固定值系數(shù)γ冪指數(shù)
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征(79)的材料(19)進(jìn)行定性判定的方法，其中用電子圖像傳感器(02)對(duì)至少一個(gè)識(shí)別特征(79)攝取彩色圖像，其中由圖像傳感器(02)間接或直接地產(chǎn)生一與彩色圖像相關(guān)的第一電信號(hào)(09)，其中一與圖像傳感器(02)連接的評(píng)價(jià)裝置(03)對(duì)第一電信號(hào)(09)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中根據(jù)至少一基準(zhǔn)圖像產(chǎn)生第二電信號(hào)和存儲(chǔ)在一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)，其中表示基準(zhǔn)圖像的至少兩個(gè)不同的特性的第二電信號(hào)分別具有一個(gè)對(duì)第一電信號(hào)(09)的額定值(16；17；18)，其中第一信號(hào)(09)與至少兩個(gè)在第二電信號(hào)內(nèi)含有的額定值(16；17；18)進(jìn)行比較，其中在比較時(shí)至少對(duì)識(shí)別特征(79)的彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差和對(duì)識(shí)別特征(79)對(duì)識(shí)別特征(79)的特定分類的屬性或?qū)ζ涮囟ǖ膸缀屋喞驅(qū)ζ渑c材料(19)上的至少另一識(shí)別特征(79)的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行檢查，其特征在于，在印刷機(jī)的連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中或在一對(duì)材料(19)處理機(jī)器的連續(xù)的工作過(guò)程中進(jìn)行所述的檢查。
2.一種用于對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征(79)的材料(19)進(jìn)行定性判定的方法，其中用電子圖像傳感器(02)對(duì)至少一個(gè)識(shí)別特征(79)攝取彩色圖像，其中由圖像傳感器(02)間接或直接地產(chǎn)生一與彩色圖像相關(guān)的第一電信號(hào)(09)，其中一與圖像傳感器(02)連接的評(píng)價(jià)裝置(03)對(duì)第一電信號(hào)(09)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中根據(jù)至少一基準(zhǔn)圖像產(chǎn)生第二電信號(hào)和存儲(chǔ)在一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)，其中表示基準(zhǔn)圖像的至少兩個(gè)不同的特性的第二電信號(hào)分別具有一個(gè)對(duì)第一電信號(hào)(09)的額定值(16；17；18)，其中第一信號(hào)(09)與至少兩個(gè)在第二電信號(hào)內(nèi)含有的額定值(16；17；18)進(jìn)行比較，其中在比較時(shí)至少對(duì)識(shí)別特征(79)的彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差和對(duì)識(shí)別特征(79)對(duì)識(shí)別特征(79)的特定分類的屬性或?qū)ζ涮囟ǖ膸缀屋喞驅(qū)ζ渑c材料(19)上的至少另一識(shí)別特征(79)的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行檢查，其特征在于，在平行的檢查過(guò)程中相互獨(dú)立地進(jìn)行至少兩種檢查。
3.一種用于對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征(79)的材料(19)進(jìn)行定性判定的方法，其中用電子圖像傳感器(02)對(duì)至少一個(gè)識(shí)別特征(79)攝取彩色圖像，其中由圖像傳感器(02)間接或直接地產(chǎn)生一與彩色圖像相關(guān)的第一電信號(hào)(09)，其中一與圖像傳感器(02)連接的評(píng)價(jià)裝置(03)對(duì)第一電信號(hào)(09)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中根據(jù)至少一基準(zhǔn)圖像產(chǎn)生第二電信號(hào)和存儲(chǔ)在一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)，其中表示基準(zhǔn)圖像的至少兩個(gè)不同的特性的第二電信號(hào)分別具有一個(gè)對(duì)第一電信號(hào)(09)的額定值(16；17；18)，其中第一信號(hào)(09)與至少兩個(gè)在第二電信號(hào)內(nèi)含有的額定值(16；17；18)進(jìn)行比較，其中在比較時(shí)至少對(duì)識(shí)別特征(79)的彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差和對(duì)識(shí)別特征(79)對(duì)識(shí)別特征(79)的特定分類的屬性或?qū)ζ涮囟ǖ膸缀屋喞驅(qū)ζ渑c材料(19)上的至少另一識(shí)別特征(79)的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行檢查，其特征在于，在評(píng)價(jià)裝置從學(xué)習(xí)方式(48)轉(zhuǎn)換到工作方式(49)之后，在評(píng)價(jià)裝置內(nèi)對(duì)照在屬于評(píng)價(jià)裝置(03)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)在評(píng)價(jià)裝置(03)的學(xué)習(xí)方式(48)時(shí)存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像對(duì)彩色圖像進(jìn)行檢查。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在印刷機(jī)的連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中或在一對(duì)材料(19)處理的機(jī)器的連續(xù)的工作過(guò)程中進(jìn)行所述檢查。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，在平行的檢查過(guò)程中相互獨(dú)立地進(jìn)行至少兩種檢查。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在評(píng)價(jià)裝置從學(xué)習(xí)方式(48)轉(zhuǎn)換到工作方式(49)之后，在評(píng)價(jià)裝置內(nèi)對(duì)照在屬于評(píng)價(jià)裝置(03)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)在評(píng)價(jià)裝置(03)的學(xué)習(xí)方式(48)時(shí)存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像對(duì)彩色圖像進(jìn)行檢查。
7.按照權(quán)利要求3或6所述的方法，其特征在于，在學(xué)習(xí)方式(48)時(shí)對(duì)單獨(dú)的基準(zhǔn)圖像或多個(gè)基準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝取。
8.按照權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，在連續(xù)的印刷過(guò)程中對(duì)材料(19)進(jìn)行印刷。
9.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，對(duì)材料(19)實(shí)施判定，進(jìn)行質(zhì)量檢查。
10.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，材料(19)是紙幣(19)或有價(jià)證券(19)。
11.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，材料(19)是印帖(19)和材料用達(dá)18000印帖(19)的速度在圖像傳感器(02)旁邊移動(dòng)通過(guò)。
12.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，材料(19)是材料帶(19)和用達(dá)14m/s的速度在圖像傳感器(02)旁邊移動(dòng)通過(guò)。
13.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，識(shí)別特征(79)的位置在一由容許范圍決定的預(yù)期的范圍(78)內(nèi)變化。
14.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，圖像傳感器(02)具有多個(gè)光敏像素。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，每個(gè)像素產(chǎn)生一第一電信號(hào)(09)。
16.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，第一電信號(hào)(09)被分成多個(gè)信號(hào)通道(R；G；B)。
17.按照權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，第一電信號(hào)(09)是RGB-信號(hào)，從而使每個(gè)信號(hào)通道(R；G；B)提供與三種基色紅、綠和藍(lán)中的一種基色相對(duì)應(yīng)第一信號(hào)(09)的信號(hào)部分。
18.按照權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，每個(gè)信號(hào)通道(R；G；B)的光譜敏感度被調(diào)整到肉眼特定的光譜的敏感度上。
19.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，對(duì)第一信號(hào)(09)就色調(diào)、飽和和亮度進(jìn)行與肉眼的色敏適配的調(diào)整。
20.按照權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，采用如下方式對(duì)彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差進(jìn)行檢查，利用第一計(jì)算規(guī)則(36)對(duì)屬于彩色圖像的第一信號(hào)(09)在第一信號(hào)通道(R)內(nèi)提供的部分與在第二信號(hào)通道(G)內(nèi)提供的部分進(jìn)行邏輯連接，從而產(chǎn)生第一對(duì)照色通道(38)的輸出信號(hào)(43)，利用第二計(jì)算規(guī)則(37)對(duì)屬于彩色圖像的第一信號(hào)(09)的在第三信號(hào)通道(B)內(nèi)提供的部分與在第一和第二信號(hào)通道(R；G)內(nèi)提供的部分進(jìn)行邏輯連接，從而生成第二對(duì)照色通道(39)的輸出信號(hào)(44)，和通過(guò)與額定值的比較對(duì)對(duì)照色通道(38；39)的輸出信號(hào)(43；44)進(jìn)行分類。
21.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，將每個(gè)對(duì)照色通道(38；39)的輸出信號(hào)(43；44)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)。
22.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，第一計(jì)算規(guī)則(36)規(guī)定對(duì)在第二信號(hào)通道(G)內(nèi)提供的第一電信號(hào)(09)的部分與第一信號(hào)通道(R)內(nèi)的相應(yīng)部分的差分圖像加權(quán)，和/或第二計(jì)算規(guī)則(37)規(guī)定對(duì)在第一、第二信號(hào)通道(R；G)內(nèi)的部分的加權(quán)的和與第三信號(hào)通道(B)內(nèi)的相應(yīng)部分的差分圖像加權(quán)。
23.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，利用計(jì)算規(guī)則(36；37)對(duì)至少一個(gè)在信號(hào)通道(R；G；B)內(nèi)提供的第一電信號(hào)(09)部分中的一個(gè)部分在其邏輯連接之前和/或之后進(jìn)行變換(41)。
24.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，采用非線性變換(41)。
25.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在變換之前和/或之后用系數(shù)(42)對(duì)每個(gè)在邏輯連接時(shí)加以考慮的第一電信號(hào)(09)的部分加權(quán)。
26.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，利用一個(gè)低通濾波器(47)對(duì)至少一個(gè)對(duì)照色通道(38；39)的輸出信號(hào)(43；44)進(jìn)行濾波。
27.按照權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，低通濾波器(47)是高斯低通濾波器。
28.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在學(xué)習(xí)方式(48)時(shí)將兩個(gè)對(duì)照色通道(38；39)的通過(guò)至少一個(gè)基準(zhǔn)圖像產(chǎn)生的輸出信號(hào)(43；44)作為額定值存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)和其中在工作方式(49)時(shí)將兩個(gè)對(duì)照色通道(38；39)的通過(guò)被檢查的識(shí)別特征(79)產(chǎn)生的輸出信號(hào)(43；44)與在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)存儲(chǔ)的額定值進(jìn)行比較。
29.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，針對(duì)圖像傳感器(02)的每個(gè)像素，將兩個(gè)對(duì)照色通道(38；39)的被檢查的識(shí)別特征(79)產(chǎn)生的輸出信號(hào)(43；44)與在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)存儲(chǔ)的額定值進(jìn)行比較。
30.按照權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)多個(gè)基準(zhǔn)圖像的輸出信號(hào)(43；44)的存儲(chǔ)形成在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)為每個(gè)像素存儲(chǔ)的額定值，從而針對(duì)額定值確定容限窗。
31.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，利用分類系統(tǒng)對(duì)對(duì)照色通道(38；39)的輸出信號(hào)(43；44)進(jìn)行分類。
32.按照權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，采用線性和/或非線性的分類系統(tǒng)、閾值分類器、歐幾里得間隔分類器、貝葉斯分類器、模糊分類器或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
33.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，采用如下方式對(duì)識(shí)別特征(79)對(duì)識(shí)別特征(79)的特定的分類的歸屬進(jìn)行檢查，利用至少一個(gè)計(jì)算規(guī)則將由圖像傳感器提供的第一電信號(hào)(09)轉(zhuǎn)換成具有至少一個(gè)特征值(62)的平移不變的信號(hào)，用至少一個(gè)模糊的屬性函數(shù)(67)對(duì)特征值(62)采用如下方式進(jìn)行加權(quán)，通過(guò)屬性函數(shù)(67)對(duì)每個(gè)特征值(62)對(duì)一個(gè)針對(duì)被檢查的彩色圖像的圖像內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明的特征(64)的屬性加以確定，利用由至少一個(gè)規(guī)則構(gòu)成的計(jì)算規(guī)則通過(guò)對(duì)所有屬性函數(shù)(67)的邏輯連接生成上層的模糊的屬性函數(shù)(67)，根據(jù)上層的模糊的屬性函數(shù)(71)求出一個(gè)贊同值(Sympathiewert)(73)，將贊同值(73)與閾值(76)進(jìn)行比較和根據(jù)該比較的結(jié)果對(duì)識(shí)別特征(79)對(duì)識(shí)別特征(79)的特定分類的屬性進(jìn)行判定。
34.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，在彩色圖像上設(shè)置一個(gè)由多個(gè)圖像窗(56)構(gòu)成的柵格，其中每個(gè)圖像窗(56)由多個(gè)像素構(gòu)成。
35.按照權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，彩色圖像被分成M xN個(gè)圖像窗(56)，每個(gè)圖像窗分別具有mxn個(gè)像素，其中M；N；m；n＞1。
36.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，屬性函數(shù)(67)與特征值(62)的數(shù)值范圍具有函數(shù)關(guān)系。
37.按照權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，屬性函數(shù)(67)具有至少一個(gè)參數(shù)和求出該參數(shù)。
38.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，用于將圖像傳感器(02)的第一電信號(hào)(09)變換成平移不變的特征值(62)的計(jì)算規(guī)則是兩維數(shù)學(xué)光譜變換方法(58)。
39.按照權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，計(jì)算規(guī)則是兩維的傅立葉或沃爾什或哈達(dá)碼或循環(huán)變換。
40.按照權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，用光譜系數(shù)(59)數(shù)值表示特征值(62)。
41.按照權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，對(duì)每個(gè)光窗(56)根據(jù)圖像傳感器(02)為每個(gè)像素提供的第一電信號(hào)(09)對(duì)兩維光譜加以確定。
42.按照權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，根據(jù)兩維光譜計(jì)算出光幅值(62)和為每個(gè)圖像窗(56)相互邏輯連接成唯一一個(gè)贊同值(73)。
43.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，屬性函數(shù)(67)是單模函數(shù)。
44.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，上層的屬性函數(shù)(71)是多模函數(shù)。
45.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，屬性函數(shù)(67)和/或上層的屬性函數(shù)(71)是勢(shì)函數(shù)。
46.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，在學(xué)習(xí)方式(48)時(shí)對(duì)至少一個(gè)參數(shù)進(jìn)行均衡或?qū)χ辽僖粋€(gè)閾值(76)加以確定和其中在工作方式(49)時(shí)對(duì)照學(xué)習(xí)方式(48)的結(jié)果對(duì)圖像傳感器(02)提供的第一電信號(hào)進(jìn)行判定。
47.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，將屬性函數(shù)(67)相互邏輯連接的計(jì)算規(guī)則是“如果...則”邏輯連接意義上的邏輯計(jì)算規(guī)則。
48.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)分步驟前提評(píng)價(jià)、激活和聚合的處理產(chǎn)生上層的模糊的屬性函數(shù)(71)，其中在對(duì)計(jì)算規(guī)則的每個(gè)“如果”部分進(jìn)行前提評(píng)價(jià)時(shí)確定贊同值(73)，和其中在激活時(shí)為每個(gè)“如果...則”計(jì)算規(guī)則確定屬性函數(shù)和其中在聚合時(shí)通過(guò)對(duì)所有在激活時(shí)產(chǎn)生的屬性函數(shù)(67)生成上層的屬性函數(shù)(71)。
49.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，根據(jù)重點(diǎn)和或最大值方法求出贊同值(73)。
50.按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，采用如下方式對(duì)識(shí)別特征(79)的特定的幾何輪廓或與材料(19)的至少另一識(shí)別特征(79)的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行檢查，將至少一背景額定值和至少一個(gè)掩膜額定值存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)內(nèi)，其中背景額定值表示在環(huán)圍識(shí)別特征(79)的預(yù)期范圍(78)的至少一個(gè)部分上的有待判定的材料(19)的至少一個(gè)特性和其中掩膜額定值表示識(shí)別特征(79)的幾何輪廓或多個(gè)識(shí)別特征(79)相互之間的相對(duì)設(shè)置，在對(duì)材料(19)進(jìn)行檢查時(shí)由圖像傳感器(02)提供的第一電信號(hào)(09)和背景額定值得出至少預(yù)期范圍(78)內(nèi)的差值，通過(guò)對(duì)差值與掩膜額定值的比較推導(dǎo)出識(shí)別特征(79)的實(shí)時(shí)位置和在對(duì)材料(19)進(jìn)行定性判定時(shí)對(duì)有待判定的材料(19)的根據(jù)識(shí)別特征(79)的實(shí)時(shí)位置得出的范圍進(jìn)行析出。
51.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，背景額定值表示環(huán)圍識(shí)別特征(79)的預(yù)期范圍(78)的灰度值。
52.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(14)中存儲(chǔ)有一個(gè)二值化閾值，其中根據(jù)差值將所有由圖像傳感器(02)提供的低于二值化閾值的第一電信號(hào)(09)濾出。
53.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，在對(duì)識(shí)別特征(79)進(jìn)行定位時(shí)對(duì)掩膜額定值進(jìn)行適配調(diào)整，直至實(shí)現(xiàn)掩膜額定值與差值之間最大限度的吻合。
54.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，在對(duì)識(shí)別特征(79)進(jìn)行定位時(shí)對(duì)掩膜額定值的重點(diǎn)與差值的重點(diǎn)進(jìn)行比較。
55.按照權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，取相應(yīng)的位置值作為識(shí)別特征(79)實(shí)時(shí)的位置，在所述相應(yīng)的位置值時(shí)在掩膜額定值的重點(diǎn)與差值的重點(diǎn)進(jìn)行比較時(shí)整體上將得出最小的偏差。
56.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，識(shí)別特征是條帶狀的或條帶段。
57.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，識(shí)別特征(79)是紙幣(19)或有價(jià)證券(19)的防偽標(biāo)志。
58.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，識(shí)別特征(79)是窗線(79)、窗線斷線(79；91)、全息(Hologramm)防偽標(biāo)識(shí)或Kinegramm防偽標(biāo)識(shí)。
59.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，在學(xué)習(xí)方式時(shí)采用沒(méi)有識(shí)別特征(79)的材料(19)對(duì)背景額定值加以確定，其中根據(jù)在預(yù)期范圍(78)內(nèi)有待判定的材料(79)的至少一種特性推導(dǎo)出背景額定值。
60.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，在學(xué)習(xí)方式時(shí)(48)采用具有識(shí)別特征(79)的材料對(duì)背景額定值加以確定，其中在與預(yù)期范圍進(jìn)行比較出現(xiàn)明顯亮的識(shí)別特征時(shí)將從識(shí)別特征(79)的最暗的像點(diǎn)的數(shù)值推導(dǎo)出的背景額定值作為閾值，和其中在與預(yù)期范圍進(jìn)行比較出現(xiàn)明顯暗的識(shí)別特征時(shí)將從識(shí)別特征(79)的最亮的像點(diǎn)的數(shù)值推導(dǎo)出的背景額定值作為閾值。
61.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，對(duì)材料(19)的不同范圍確定出不同的背景額定值。
62.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，掩膜額定值和差值被分別投影到至少一個(gè)投影線(96；97)上，其中根據(jù)掩膜額定值和差值的投影數(shù)據(jù)的比較推導(dǎo)出在投影線(96；97)的縱向上的識(shí)別特征(79)的實(shí)際位置。
63.按照權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)的相應(yīng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對(duì)識(shí)別特征(79)的檢查。
64.按照權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，第一電信號(hào)(09)是信號(hào)矢量(22)，所述信號(hào)矢量的系數(shù)(R；G；B)表示不同的信號(hào)通道(R；G；B)內(nèi)的由圖像傳感器(02)提供的第一電氣信號(hào)(09)的部分，系數(shù)(R；G；B)與修正矩陣(28)相乘，將由此獲得的經(jīng)修正的信號(hào)矢量(29)輸送給彩色監(jiān)視器(06)和在彩色監(jiān)視器(04)上對(duì)彩色圖像進(jìn)行顯示，以便對(duì)照經(jīng)修正的信號(hào)矢量進(jìn)行定性判定。
65.按照權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，修正矩陣(28)是平方的。
66.按照權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，用迭代近似算法求出修正矩陣(28)的系數(shù)(K4-K12)，其中預(yù)給定出基準(zhǔn)比色圖表，在基準(zhǔn)比色圖表上的多個(gè)色區(qū)內(nèi)示出不同的基準(zhǔn)色，其中對(duì)基準(zhǔn)比色圖表的每個(gè)色區(qū)用額定值預(yù)給定一個(gè)矢量，其中用圖像傳感器(02)從基準(zhǔn)比色圖表中攝取一個(gè)彩色圖像，其中為每個(gè)色區(qū)求出一個(gè)信號(hào)矢量(22)，其中在第一迭代步驟中將所有色區(qū)的信號(hào)矢量與修正矩陣(28)相乘和其中在后續(xù)的每個(gè)迭代步驟中以如下方式改變修正矩陣(28)的系數(shù)(K4-K12)，使修正后的信號(hào)矢量(29)被迭代地接近于具有預(yù)定額定值的矢量。
67.按照權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，在每個(gè)迭代步驟對(duì)修正后的信號(hào)矢量(29)與具有額定值的矢量的接近程度采用如下方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，為基準(zhǔn)比色圖表的每個(gè)色區(qū)求出修正后的信號(hào)矢量(29)與具有預(yù)定額定值的矢量之間的差值和對(duì)所有差值累加求和，其中只有當(dāng)在實(shí)時(shí)的迭代步驟中所有差值的和小于在先的迭代步驟中所有差值的和時(shí)，才在下一個(gè)迭代步驟中接受實(shí)時(shí)的迭代步驟的修正矩陣(28)的系數(shù)(K4-K12)變化。
68.按照權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，除了采用修正矩陣(28)進(jìn)行修正外，在另一個(gè)修正步驟中為了對(duì)色平衡、亮度和對(duì)比度進(jìn)行適配調(diào)整還對(duì)信號(hào)矢量(22)以如下方式加以變化，用取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)(K1；K2；K3)與每個(gè)信號(hào)矢量(22)的系數(shù)(R；G；B)相乘和對(duì)每個(gè)信號(hào)矢量(22)加入一個(gè)修正矢量(24)。
69.按照權(quán)利要求68所述的方法，其特征在于，采用如下方式求出修正矢量(24)的修正系數(shù)(a1；a2；a3)和取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)(K1；K2；K3)，預(yù)給定出基準(zhǔn)比色圖表，在基準(zhǔn)比色圖表上的多個(gè)色區(qū)內(nèi)示出不同的基準(zhǔn)色，其中對(duì)基準(zhǔn)比色圖表的每個(gè)色區(qū)預(yù)給定一個(gè)具有額定值的矢量，其中用圖像傳感器(02)從基準(zhǔn)比色圖表中攝取一個(gè)彩色圖像，其中為每個(gè)色區(qū)求出一個(gè)信號(hào)矢量(22)，其中對(duì)修正矢量(24)和修正系數(shù)(K1；K2；K3)的選擇應(yīng)使具有基準(zhǔn)灰度值黑和白的兩個(gè)色區(qū)的通過(guò)與修正矢量相應(yīng)相加和通過(guò)與取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)(K1；K2；K3)相乘獲得的修正后的信號(hào)矢量(26)與這兩個(gè)色區(qū)的具有預(yù)給定的額定值的矢量吻合。
70.按照權(quán)利要求68或69所述的方法，其特征在于，在與修正矩陣(28)相乘之前進(jìn)行用于對(duì)色平衡、亮度和對(duì)比度適配的修正步驟。
71.按照權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，圖像傳感器(02)具有多個(gè)成平面或行狀設(shè)置的像素，其中每個(gè)像素至少提供一個(gè)信號(hào)矢量(22)。
72.按照權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，除了用修正矩陣(28)進(jìn)行修正外，在另一個(gè)用于對(duì)強(qiáng)度值進(jìn)行適配調(diào)整的修正步驟中對(duì)信號(hào)矢量以如下方式加以變化，分別用為每個(gè)像素專門(mén)預(yù)先給定的取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)(K13；K14；K15；K16； K17；K18)與修正后的信號(hào)矢量(26；29)或未修正的信號(hào)矢量(22)的為每個(gè)像素求出的系數(shù)(R；G；B)相乘。
73.按照權(quán)利要求72所述的方法，其特征在于，采用如下方式求出像素專用的取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)(K13；K14；K15；K16；K17；K18)，采用一種具有均勻的彩色材料，特別是具有均勻的白色材料作為圖像傳感器(02)的觀察范圍(21)，用圖像傳感器(02)攝取一彩色圖像和因此為每個(gè)像素求出一個(gè)信號(hào)矢量(22)，以便對(duì)表示在觀察范圍內(nèi)的最亮點(diǎn)的相應(yīng)的信號(hào)矢量(22)加以確定，和為每個(gè)像素對(duì)像素專用的取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)(K13；K14；K15；K16；K17；K18)進(jìn)行選擇，使該修正系數(shù)(K13；K14；K15；K16；K17；K18)與相應(yīng)的信號(hào)矢量(22)相乘的結(jié)果與在觀察范圍內(nèi)的最亮的點(diǎn)上的信號(hào)矢量(22)的系數(shù)(R； G；B)吻合。
74.按照權(quán)利要求73所述的方法，其特征在于，在確定像素專用的取決于信號(hào)通道的修正系數(shù)(K13；K14；K15；K16；K17；K18)時(shí)的在觀察范圍(21)內(nèi)的照明與在對(duì)材料(19)進(jìn)行定性判定的圖像傳感器(02)的照明相同。
75.按照權(quán)利要求72所述的方法，其特征在于，在與修正矩陣(28)相乘后進(jìn)行用于對(duì)強(qiáng)度值適配調(diào)整的修正步驟。
76.按照權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，修正后的信號(hào)矢量(32)的作為基礎(chǔ)的系數(shù)(R；G；B)在傳輸給彩色監(jiān)視器(04)之前分別用指數(shù)(γ)求冪。
77.按照權(quán)利要求76所述的方法，其特征在于，選用0.3與0.5之間的一個(gè)值作為指數(shù)(γ)。
78.按照權(quán)利要求76所述的方法，其特征在于，選用的指數(shù)(γ)約為0.45。
79.按照權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，除了用修正矩陣(28)對(duì)信號(hào)矢量(22)進(jìn)行修正外，在另一對(duì)照明條件適配調(diào)整的修正步驟中對(duì)信號(hào)矢量(22)加以變化，使修正后的信號(hào)矢量的系數(shù)與在用標(biāo)準(zhǔn)光對(duì)觀察范圍照明時(shí)獲得的結(jié)果相同。
80.按照權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，以具有288個(gè)色區(qū)的IT8-圖表格式形成基準(zhǔn)比色圖表。
81.按照權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)比色圖表的色區(qū)已知的CIELAB(國(guó)際照明委員會(huì)Lab表色系)色值向信號(hào)通道的相應(yīng)的系數(shù)換算實(shí)現(xiàn)具有額定值的矢量的預(yù)先給定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)具有至少一個(gè)識(shí)別特征的材料進(jìn)行定性判定的方法，其中用電子圖像傳感器對(duì)至少一個(gè)至少識(shí)別特征攝取彩色圖像，其中由圖像傳感器間接或直接地產(chǎn)生一與彩色圖像相關(guān)的第一電信號(hào)，其中一與圖像傳感器連接的評(píng)價(jià)裝置對(duì)第一電信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中根據(jù)至少一基準(zhǔn)圖像產(chǎn)生第二電信號(hào)和存儲(chǔ)在一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)，其中表示基準(zhǔn)圖像的至少兩個(gè)不同的特性的第二電信號(hào)分別具有一個(gè)對(duì)第一電信號(hào)的額定值，其中第一信號(hào)與至少兩個(gè)在第二電信號(hào)內(nèi)含有的額定值進(jìn)行比較，其中在比較時(shí)至少對(duì)識(shí)別特征的彩色圖像與基準(zhǔn)圖像的色差和對(duì)識(shí)別特征對(duì)識(shí)別特征的特定分類的屬性或?qū)ζ涮囟ǖ膸缀屋喞驅(qū)ζ渑c材料上的至少另一識(shí)別特征的相對(duì)設(shè)置進(jìn)行檢查，其中在印刷機(jī)的連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中或在一對(duì)材料處理機(jī)器的連續(xù)的工作過(guò)程中進(jìn)行所述的檢查。
文檔編號(hào)G07D7/12GK1795467SQ200480014735
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者卡爾斯滕·迪德里希, 弗爾克爾·洛韋格, 耶爾恩·扎赫爾, 貝爾恩德·呂丁格·施特貝爾, 托馬斯·蒂爾克, 哈拉德·海因利?！ぞS勒克 申請(qǐng)人:柯尼格及包爾公開(kāi)股份有限公司