基于图像处理的印刷缺陷在线检测系统创业计划申请书

1、大学生创新创业训练计划申请书项目名称：基于图像处理的印刷缺陷在线检测系统项目类型：创业实践项目项目负责人：王荣峰所属学院：机械工程学院专业班级：11质量1班指导教师：王正家申报日期：2013.6.4湖北工业大学教务处制申请者的承诺： 我承诺对本人填写的各项内容的真实性负责，保证没有知识产权争议。如获准立项，我承诺以本表为有约束力的协议，遵守学校的相关规定，按计划认真开展研究和实践工作，取得预期成果。湖北工业大学有权使用本表所有数据和资料。 负责人签字： 年 月 日填 写 须 知一、申请参加大学生创新训练团队的人数含负责人在内不得超过5人。二、本表请如实填写，表达明确严谨。所列各项内容不能简单标注“见附件”，否则视为不合格；本表所需签字之处，由本人亲笔签名。三、填表字体用小四号宋体，单倍行距，申请书报送一式3份。要求统一用A4纸双面印制、装订，所附材料用小四号宋体打印，附于申请书后。项目名称基于图像处理的印刷缺陷在线检测系统项目类型（ ）创新训练项目 （ ）创业训练项目 （ ）创业实践项目项目实施时间起始时间： 2013 年 6 月 完成时间：2014 年 9 月申请人或申请团队姓名年级

2、所属学院班级联系电话E-mail负责人王荣峰11级机械工程学院11质量1班成 员王璐11级机械工程学院11质量1班谢悦11级机械工程学院11质量1班许典11级机械工程学院11质量1班指导教师姓名王正家研究方向电子封装工艺与装备 图像处理算法年龄43行政职务/专业技术职务主要成果研究课题 1.国家863 计划项目：“RFID 标签封装设备开发与生产”，项目批准号：2006，参与；2.国家重点基础研究发展计划(973)项目：“高密度倒装键合中多物理量协 3.同控制机制与实现”，2009，参与；4.国家自然科学基金项目：“超细凸点芯片ACF键合多物理场耦合过程建模、仿真与控制”，2009，参与申请专利 1）RFID标签封装技术与成套设备 2009年11月通过 湖北省科技厅的鉴定（鄂科 鉴字2009第93221号）。完成人：尹周平、王瑜辉、熊有伦、王正家等。为项目第四完成人（第一、三完成人分别是尹周平教授、熊有伦院士）， 2) RFID封装设备系统软件 登记号：2007SR08747，日期：2007-06-24， 3) 华中标签装配线宽幅6000设备控制软件 HZTAL-W6000-CS1.0

3、 2010， 4）华中标签装配线窄幅4000设备控制软件 HZTAL-N4000-CS1.0 2010，发表论文 1 Wang Zhengjia, Wang Yuhui, Yin Zhouping. A multi physics simulation based parameters optimization for anisotropic conductive adhesive interconnection in electronic packaging. Xiong, Caihua (ed) et. al., Intelligent robotics and applications. First international conference, ICIRA 2008, Wuhan, China, October 1517, 2008. Proceedings, Part II. 2008: (EI，ISTP) 2 Wang Zhengjia, Yin Zhoupin, Tao Bo, Xiong YouLun. Coupled simulation of anisotrop

4、ic conductive adhesive bonding process and reliability analysis of the packaging. Electronic Packaging Technology & High Density Packaging, 2009. ICEPT-HDP 09. International Conference on 10-13 Aug. 2009: 3 王正家，尹周平，熊有伦. 封装设备加热单元的高精度温度控制. 工业加热,2010, 4 Wang Zhengjia, Yin Zhouping, Xiong Youlun. Temperature control and PID parameters optimization based on Finite Element Model. The International Conference on Electrical and Control Engineering (ICECE10), 2010, Wuhan, China. 2010著作 工业机器人，华中科技大学出版社，20

5、06，副主编一、项目实施的目的、意义1.如今在印刷过程中，由于印刷工艺及机械精度等原因，印刷品常会出现各种各样的缺陷，从而导致印刷次品的出现。2.在印刷企业检测印刷图像缺陷的方法主要是靠人工离线检查来完成的，费时费力，且检测质量受人为因素影响较大，不能保证产品质量的一致性，容易出现误检及漏检情况。3.纸张等原材料的涨价以及机器的高速运转，使得如果不能及时发现缺陷，将造成极大的浪费和经济损失。同时客户对印刷图像质量要求越来越高。以上三点都表明了印刷行业对于印刷缺陷在线检测系统的迫切需求。项目实施意义 1.利用在线检测系统能帮助生产者及时识别、剔除有瑕疵的产品，同时还可利用数据库的管理与统计功能，帮助用户统计分析历史缺陷信息，找出缺陷规律以帮助改进生产。 2.当前也有基于图像的缺陷检测系统在工厂应用，但由于其价格高，且大多以独立模块方式提供，这与印刷行业将设备组成生产线并实现在线检测的迫切需求有一定的差距。 基于以上两点本项目的研发与应用对提高印刷行业的生产率与产品质量有重要的现实意义。二、项目研究内容和拟解决的关键问题1. 图像缺陷检测 能够检测多种类型的印刷错误，包括污点，漏印，偏斜，

6、套印不准，裁切错误等等。根据特殊的算法使得高速检测的同时保证准确可靠，这些算法包括“可变数据”功能，即在指定区域对可变数据计数并且不把它报告成缺陷。 大多数类型的缺陷检测基于“标准图像”法，实测图像与事先设置并储存的标准图像进行对比，两者之间出现任何偏差，即触发声光报警，并且生成I/O信号或控制继电器执行需要的动作。2. 图像缺陷控制经过图像缺陷检测后，控制设备对检测出有缺陷的印刷品进行控制处理，便于随后的工序剔除有缺陷的印刷品。常见的控制设备有剔除阀、气缸、贴标机、喷码机和打印机等。剔除阀、气缸直接将有缺陷的印刷品剔除，适合运用在印刷小张场合;贴标机、喷码机在有缺陷的印刷品上贴一个有粘胶的标签或者在喷上一个识别码，便于以后的分拣，适合于卷筒纸印刷、大张纸印刷;打印机将缺陷的位置、形状、面积打印制表，提供给人工分拣。三、项目研究与实施的基础条件硬件条件： 项目组成员所在学院-机械工程学院具有相关设备和分析测试仪器。同时测控技术与仪器系实验室具有视觉测试平台以及配套的运动平台，可以实时模拟工厂的运行工况。软件条件： 项目组成员王荣峰参加过全国大学生工程能力训练竞赛并获得二等奖，谢悦在高中

7、申请过国家新型实用专利，具有一定的科研和实践经验。其他组员具有良好的学习态度和一定的科研精神，对科研比较感兴趣。机械工程学院及仪器系里有多个从事在图像处理领域研究与应用经验的老师。指导教师王正家的在图像处理算法及其应用方面具有较丰富的工程实践，这个领域取得了一定的成果，能够很好的指导项目组的研究，并给与相关指导。同时学院里有数个图像处理的工程项目正在研究中，有一批掌握相关知识的研究生在从事项目工作，对本项目的开展提供良好的氛围与交流环境。四、项目实施方案1.项目目标: 本系统是基于机器视觉技术，可根据用户需求定制的在线印刷质量检测系统，该系统安装于印刷或复卷设备上，用于印刷缺陷的在线检测。2. 技术路线 通过CCD线类相机将待检测图像输入后于事先存储的标准图像进行比对，按照特殊的算法筛选出印刷有缺陷的图像，进而通过声光报警或者其他方式提醒工人进行处理，或者由系统发出相关指令，再由缺陷控制设备来自动剔除有印刷缺陷的产品。3. 功能实现 1)图像缺陷检测 能够检测多种类型的印刷错误，包括污点，漏印，偏斜，套印不准，裁切错误等等。根据特殊的算法使得高速检测的同时保证准确可靠，这些算法包括“可

8、变数据”功能，即在指定区域对可变数据计数并且不把它报告成缺陷。 2)图像缺陷控制经过图像缺陷检测后，控制设备对检测出有缺陷的印刷品进行控制处理，便于随后的工序剔除有缺陷的印刷品。常见的控制设备有剔除阀、气缸、贴标机、喷码机和打印机等。剔除阀、气缸直接将有缺陷的印刷品剔除，适合运用在印刷小张场合;贴标机、喷码机在有缺陷的印刷品上贴一个有粘胶的标签或者在喷上一个识别码，便于以后的分拣，适合于卷筒纸印刷、大张纸印刷;打印机将缺陷的位置、形状、面积打印制表，提供给人工分拣。五、学院可以提供的条件1.图书馆为课题组成员提供了丰富的图书资料，使得项目的研究拥有大量的资料基础和信息资源；2.先进的科研手段和现代化的设备条件，具有视觉测试平台以及配套的运动平台，可以实时模拟工厂的运行工况；3.有专门的技术指导王正家老师，王老师随时对我们的项目开发过程中遇到的疑难问题提供技术支持。六、预期成果 1.实现在印刷缺陷检测同时对条码进行ISO等级检验，可变数据跟踪和条码阅读的视觉系统。条码检验模块可以根据ISO标准检验线形，矩阵，层积式条码等；实际读取一维和二维条码符号，根据条码印刷质量标准和码制规范计算参数数值，然后根据这些参数给出符号； 2.系统包括“错误报警响应”功能，包括一个光塔和高/低输出，用户利用这一功能实现出错时停止印刷、可视报警、音响报警、数字IO输出或控制继电器执行需要的动作； 3.令印刷缺陷在线检测系统大范围的应用到印刷行业，从而降低印刷行业的成本，实现印刷缺陷的在线检测，并且大幅提高生产效率和产品质量，以满足客户日

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