一种镭射烟标色差测量方法技术

本发明专利技术涉及一种镭射烟标色差测量方法。测量方法所使用的测量装置包括箱体(1)，LED光源(2)，相机(3)，真空吸附放样平台(4)，光源按钮(5)，负压按钮(6)，工控机(7)，显示器(8)，真空吸附泵(9)，测量平台(10)，L型规尺(17)，安全光栅(18)。所述测量平台(10)包括X轴直线运动装置(11)，Y轴直线运动装置(12)，零位校正盒(13)，校正白板(14)，导轨(15)，测色装置(16)；所述测色装置(16)的矩形采样窗口尺寸为长度不低于50mm且宽度不低于8mm。通过本发明专利技术的测量方法对镭射烟标样品进行色差测量，可提高测量结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种镭射烟标色差测量方法
本专利技术属于镭射烟标色差测量领域，具体涉及一种镭射烟标色差测量方法。
技术介绍
镭射纸以其亮彩虹效果在包装和印刷领域得到了广泛的应用。镭射纸的特征是在平坦纸面上间隔设置多条平行的凸起条或凹陷条，在入射光照射下，凸起条或凹陷条对光产生漫反射和衍射作用，而相邻凸起条或凹陷条之间的平坦区则产生镜面反射，漫反射和衍射与镜面反射交替存在，造成的视觉效果是看起来呈现出周期性变化的彩虹色特性。其中镜面反射区域被称为光柱区域，光柱区域中镜面反射光的方向被称为光柱方向，其中漫反射区域被称为杂乱反射区域，如图3和图4所示。颜色测量值受到这种彩虹色特性和镜面反射光的影响，随着照明和观测角度显著变化。对镭射纸及其印刷品的颜色测量和评价，目前还没有相应的测量标准和行业规范。技术人员通过目视观测或采用现有颜色测量仪器都难以保证同一批次的产品，乃至不同批次产品颜色一致，因而在生产过程中会产生大量废品。传统的镭射烟标颜色测量方法通常是人眼观察或通过传统色差仪测量固定位置处的一个点或几个点，来判断烟标是否合格。人眼观察方法的缺点在于人眼看色存在主观判定，容易出现一定的偏差。传统色差仪在测量一个烟标样品不同位置的颜色信息时，需要人工多次移动对不同部位进行测量，如果测量部位区域比较小，还需首先确定测量口径是否全覆盖在测量区域而没有跨越到其它颜色区域，存在测量工作量大、效率低的缺点。此外，传统色差仪测量区域通常在(4-8mm)×(4-8mm)之间，取样面积较小。目前的镭射材料，仅光柱造成的杂乱反射区域的宽度就在8mm左右，而且光柱区域呈现周期性排布的特性，所以仅靠一个(4-8mm)×(4-8mm)区域进行的颜色采样，具有随机性，无法对颜色进行准确有效的判断。因此，需要一种能对镭射烟标样品色差进行测量的方法，以提高测试结果的精准度和测量效率。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种镭射烟标色差测量方法，利用镭射烟标呈现规律、周期排布的光栅结构特征，在软件模块中设定固定的测量区域，控制测色装置在该测量区域沿固定的步长移动进行测量，测量结果中包含颜色信息及“光柱”信息，算法通过光谱反射率判断主体颜色信息，再剔除光柱的杂乱发射率信息，最终得到所需要的颜色信息。最后使用CIELAB或CMC色差公式计算出该测色区域的标样和非标样的色差平均值，判断非标样是否合格。本专利技术测量方法也可用来测量普通非镭射烟标的色差，在相机采集的普通非镭射烟标样品图像上选取软件模块中提前设定好的点测量区域或一定长度的测量区域，通过控制测色装置移动到该测量区域进行颜色测量。本专利技术主要解决了现有镭射烟标色差测量精准度不足、测量效率低和不稳定的难题，实现了对镭射烟标稳定和连续测量。具有可自动定位，提高测试结果准确度和稳定性等优点。本专利技术的测量方法可用于对烟标印刷厂产品色差进行连续测量，实现对烟标印刷厂产品质量的检测。本专利技术具体采用以下技术方案：一种镭射烟标色差测量装置，包括：箱体(1)，固定安装在所述箱体(1)内壁上的LED光源(2)，固定安装在所述箱体(1)内部中心正上方的相机(3)，位于所述相机(3)的下方，且与所述相机(3)的镜头正中心在同一竖直线上的真空吸附放样平台(4)，光源按钮(5)，负压按钮(6)，真空吸附泵(9)，工控机(7)，与所述工控机(7)相连的显示器(8)；所述测量装置还包括一个测量平台(10)，该测量平台(10)位于所述真空吸附放样平台(4)的正上方，所述测量平台(10)包括以下组件：X轴直线运动装置(11)，Y轴直线运动装置(12)，零位校正盒(13)，校正白板(14)，导轨(15)，底部与所述真空吸附放样平台(4)相连，顶部与所述导轨(15)相连的测色装置(16)，所述零位校正盒(13)和校正白板(14)固定安装在测量平台(10)的一侧；所述测色装置(16)的矩形采样窗口尺寸为长度不低于50mm且宽度不低于8mm。一种镭射烟标色差测量方法，包括以下步骤：(1)镭射烟标色差测量装置开机接通电源后，点击光源按钮(5)打开LED光源(2)，再打开显示器(8)软件控制界面，启动烟标色差测量系统软件后，测色装置(16)自动回零；点击零位校准，测色装置(16)可在伺服电机带动下沿导轨(15)在X和Y方向移动(其中将凸起区的延伸方向定义为X方向，将垂直于凸起条延伸方向的方向定义为Y方向)，零位校正盒(13)在步进电机的控制下在竖直方向上移，与测色装置(16)贴合，完成零位校准，校准完成后回零；点击白色校准后，测色装置(16)以同样的方式与校正白板(14)贴合，完成白色校准；(2)放置标样样品：手动将烟标样品放置于真空吸附放样平台(4)上，放置样品时烟标样品边界需要与L型规尺(17)对齐，按下负压按钮(6)，真空吸附泵(9)将镭射烟标样品吸附平整；(3)在烟标色差测量系统软件上，点击开始采图按钮，测量平台(10)上方的相机(3)对待测烟标样品进行整幅成像，在采集得到的样品图像上手动选择一个或多个测量区域，根据手动选择的测量区域计算机控制测色装置(16)沿着X和Y轴方向移动、定位和测量，软件界面上即可显示待测样品不同位置的Lab值、光谱反射率、杂乱发射率和光谱图形信息；(4)通过光谱反射率判断主体颜色信息，再剔除光柱的杂乱发射率信息，得到所需要的颜色信息。将待测样品不同位置的颜色信息与标准样品的颜色信息采用CIELAB或CMC(l:c)色差公式计算色差，根据预设的可接受色差阈值进行合格品和不合格品的判断。本专利技术的有益效果：1、本专利技术测量装置采用移动式测量结构，一次测量过程可按照设定的程序完成对镭射烟标样品多个不同部位的颜色测量，提高了测量效率。2、本专利技术测量装置中设计了相机、镜头和LED光源组合的采集定位模块。通过相机、镜头和LED光源组合的采集模块获得镭射烟标样品的整幅图像，在镭射烟标标样图像上自主选定测量区域，测量区域可达8mm*50mm以上，大面积的采样方式，可以轻松覆盖各种杂乱发射区域。触发测色装置按照位置信号移动到选定的测量区域进行颜色测量，这种设计可保证测试结果的精准度更高、重现性更好。3、本专利技术镭射烟标的色差计算方法，通过光谱反射率判断主体颜色信息，剔除光柱的杂乱发射率信息，得到所需要的颜色信息。最后将待测样品不同位置的颜色信息与标准样品的颜色信息采用CIELAB或CMC(l:c)色差公式计算色差，得到的结果更为准确。附图说明图1是镭射烟标色差测量装置结构示意图。图2是测量平台10的结构示意图。图3是光线经镭射烟标样品平坦区的原理图。图4是光线经镭射烟标样品凸起区的原理图。图5是镭射烟标色差测量方法的流程图。其中附图标记含义如下：1-箱体，2-LED光源，3-相机，4-真空吸附放样平台，5-光源按钮，6-负压按钮，7-工控机，8-显示器，9-真空吸附泵，10-测量平台，11-X轴直线运动装置，12-Y轴直线运动装置，13-零位校正盒，14-校正白板，15-导轨，16-测色装置，17-L型规尺，18-安全光栅，20-传统色差仪测量区域，21-测色装置测量区域，a-入射光线，b-反射光线，c-测色装置移动方向，d-测色装置的移动步长，f-杂乱反射区，g-镭射烟标样品平坦区，h-镭射烟标样品凸起区，k-光柱区域。具体实施方式以下结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镭射烟标色差测量方法，其使用一种镭射烟标色差测量装置，该装置包括：箱体(1)，固定安装在所述箱体(1)内壁上的LED光源(2)，固定安装在所述箱体(1)内部中心正上方的相机(3)，位于所述相机(3)的下方，且与所述相机(3)的镜头正中心在同一竖直线上的真空吸附放样平台(4)，光源按钮(5)，负压按钮(6)，真空吸附泵(9)，工控机(7)，与所述工控机(7)相连的显示器(8)；所述测量装置还包括一个测量平台(10)，该测量平台(10)位于所述真空吸附放样平台(4)的正上方，所述测量平台(10)包括以下组件：X轴直线运动装置(11)，Y轴直线运动装置(12)，零位校正盒(13)，校正白板(14)，导轨(15)，底部与所述真空吸附放样平台(4)相连，顶部与所述导轨(15)相连的测色装置(16)，所述零位校正盒(13)和校正白板(14)固定安装在测量平台(10)的一侧；所述测色装置(16)的矩形采样窗口尺寸为长度不低于50mm且宽度不低于8mm；其特征在于，该测量方法包括以下步骤：(1)镭射烟标色差测量装置开机接通电源后，点击光源按钮(5)打开LED光源(2)，再打开显示器(8)软件控制界面，启动烟标色差测量系统软件后，测色装置(16)自动回零；点击零位校准，测色装置(16)可在伺服电机带动下沿导轨(15)在X和Y方向移动，零位校正盒(13)在步进电机的控制下在竖直方向上移，与测色装置(16)贴合，完成零位校准，校准完成后回零；点击白色校准后，测色装置(16)以同样的方式与校正白板(14)贴合，完成白色校准；(2)放置标样样品：手动将烟标样品放置于真空吸附放样平台(4)上，放置样品时烟标样品边界需要与L型规尺(17)对齐，按下负压按钮(6)，真空吸附泵(9)将镭射烟标样品吸附平整；(3)在烟标色差测量系统软件上，点击开始采图按钮，测量平台(10)上方的相机(3)对待测烟标样品进行整幅成像，在采集得到的样品图像上手动选择一个或多个测量区域，根据手动选择的测量区域计算机控制测色装置(16)沿着X和Y轴方向移动、定位和测量，软件界面上即可显示待测样品不同位置的Lab值、光谱反射率、杂乱发射率和光谱图形信息；(4)通过光谱反射率判断主体颜色信息，再剔除光柱的杂乱发射率信息，得到所需要的颜色信息。将待测样品不同位置的颜色信息与标准样品的颜色信息采用CIELAB或CMC(l:c)色差公式计算色差，根据预设的可接受色差阈值进行合格品和不合格品的判断。...

【技术特征摘要】
1.一种镭射烟标色差测量方法，其使用一种镭射烟标色差测量装置，该装置包括：箱体(1)，固定安装在所述箱体(1)内壁上的LED光源(2)，固定安装在所述箱体(1)内部中心正上方的相机(3)，位于所述相机(3)的下方，且与所述相机(3)的镜头正中心在同一竖直线上的真空吸附放样平台(4)，光源按钮(5)，负压按钮(6)，真空吸附泵(9)，工控机(7)，与所述工控机(7)相连的显示器(8)；所述测量装置还包括一个测量平台(10)，该测量平台(10)位于所述真空吸附放样平台(4)的正上方，所述测量平台(10)包括以下组件：X轴直线运动装置(11)，Y轴直线运动装置(12)，零位校正盒(13)，校正白板(14)，导轨(15)，底部与所述真空吸附放样平台(4)相连，顶部与所述导轨(15)相连的测色装置(16)，所述零位校正盒(13)和校正白板(14)固定安装在测量平台(10)的一侧；所述测色装置(16)的矩形采样窗口尺寸为长度不低于50mm且宽度不低于8mm；其特征在于，该测量方法包括以下步骤：(1)镭射烟标色差测量装置开机接通电源后，点击光源按钮(5)打开LED光源(2)，再打开显示器(8)软件控制界面，启动烟标色差测量系统软件后，测色装置(16)自动回零；点击零位校准，测色装置(16)可在伺服电机带动下沿导轨(15)在X和Y方向移动，零位校正盒(13)在步进电机的控制下在竖直方向上移，与测色装置(16)贴合，完成零位校准，校准完成后回零；点击白色校准后，测色装置(16)以同样的方式与校正白板(14)贴合，完成白色校准；(2)放置标样样品：手动将烟标样品放置于真空吸附放样平台(4)上，放置样品时烟标样品边界需要与L型规尺(17)对齐，按下负压按钮(6)，真空吸附泵(9)将镭射烟标样品吸附平整；(3)在烟标色差测量系统软件上，点击开始采图按钮，测量平台(10)上方的相机(3)对待测烟标样品进行整幅成像，在采集得到的样品图像上手动选择一个或多个测量区域，根据手动选择的测量区域计算机控制测色装置(16)沿着X和...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦云华，李超，范多青，郭丽娟，赵敏，李娥贤，高文军，吴佳，王庆华，李响丽，马锐，董淑雯，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53